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设计规则检查

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设计规则检查(英語:Design rule checking, DRC)是电子设计自动化的一个重要组成部分,它决定了指定集成电路芯片的物理版图是否满足推荐的参数要求,这个要求即设计规则。

設計規則

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最为基本的设计规则检查-长度,距离和围绕

設計規則是一系列由半導體製造廠商提供的參數,確保設計者能夠畫出正確的光罩板。設計規則是專門針對特定的半導體製造工藝。一種設計規則集,會指定某種幾何和連接限制,以確保足夠的緩衝空間來考慮半導體製程中的變異性,從而確保大部分的部件能正常運作。

最基本的設計規則如右圖所示。首先是单层规则。宽度规则规定了设计中任何形状的最小宽度。间距规则规定了两个相鄰物件之间的最小距离。这些规则将存在于每个半导体制造工艺层中,最底层的规则通常最小(例如,2007年时大约为100奈米),而最高的金属层规则比較大(例如,2007年时大约为400奈米)。

双层规则规定了两个层之间必须存在的关系。例如,一个包容规则可能规定,一种类型的對象,如接點 (contact) 或通孔 (via) 必須有额外的緩衝量,再被金属层覆盖,以2007年的一个典型值,可能是大約10奈米。

實務上还存在许多未在此图中示出的其他规则类型。最小面积规则如其名称所示。天線規則則是一些复杂的规则,用于检查网络每层面积的比例,以防止在蚀刻中间层时出现问题。[1] 還有许多此类规则,其細節說明會列在半导体制造商提供的文件中。

学术界的设计规则通常以可缩放参数 λ 来规定,这样设计中的所有几何公差都可以定义为 λ 的整数倍。这简化了现有芯片布局向新工艺的迁移。工业规则则更为高度优化,仅近似均匀缩放。设计规则集随着每一代半导体工艺的发展变得越来越复杂。[2]

设计规则软件

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设计规则检查的目的是生产出高良率和高稳定性的产品。如果违反了设计规则,会对设计的功能造成影响。

一般在运行设计规则检查时,会输入由版图导出的GDSII格式文件。由软件并经过一系列设计规则的技术文件进行处理,产生违反规则的报告。设计者对这些违反规则的数据进行确认。

软件在定义设计规则的时候,通常会使用一种计算机语言来描述如何对设计规则进行操作。比如Mentor Graphics使用Standard Verification Rule Format (SVRF)。

商业化软件

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电子设计自动化(EDA)厂商提供商业化的软件,主要由

  • Calibre by Mentor Graphics
  • Hercules and IC Validator by Synopsys
  • Diva, Dracula, Assura and PVS by Cadence Design Systems

参考文献

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  • Electronic Design Automation For Integrated Circuits Handbook, by Lavagno, Martin, and Scheffer, ISBN 0-8493-3096-3 A survey of the field, from which part of the above summary were derived, with permission.

相关条目

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  1. ^ Antenna Effect Simulation & Application. scholar.google.com. [2024-02-26]. 
  2. ^ Design Rule Complexity Rising. 19 April 2018.