簽核與驗證

設計規則檢查(DRC)

想像一位驗收工程師拿著城市建築規範走進一處剛竣工的工地:牆體不得低於某個厚度,樓梯坡度不得超過上限,安全出口之間要留足最小寬度。設計規則檢查就是給你晶片佈局當這位驗收工程師。晶圓廠會交給你一份規則檔——裡面是數以百計的幾何要求,全是它的產線真正能穩定印製和蝕刻出來的尺度——而 DRC 工具會掃過每一層上的每一個多邊形,確認沒有一處違反規範:每根導線都不窄於最小線寬,任意兩個圖形的間距都不小於最小間距,每個圖形都不低於最小面積下限,而且金屬必須把它下方的導孔按規定的量包住,這樣連接才能熬過製程加工。這項檢查純粹是幾何性的。它問的是『這東西能不能造出來?』,而不是『連線對不對?』——把你的佈局和原本設計的電路相比對,那是另一道獨立的工序,叫佈局與電路圖比對(LVS)。

DRC 在流程的後段才執行,要等佈局繞線把真正的金屬都畫好之後,作為實體驗證的一部分進行(有時稱為簽核 DRC,也就是晶圓廠認可的最終一遍)。它很少單獨出場。天線規則常常和它結伴而來:在製造過程中,一段長長的、連到電晶體閘極的金屬會在製程中途收集電漿電荷,把薄薄的閘氧化層擊穿,所以規則檔會給『暴露的導體面積』與『它所連閘極面積』的比值設一個上限——要修一處違例,你可以加一個小小的保護二極體,或者把這條網路跳到更高一層金屬上。電氣規則檢查(ERC)則是它的姊妹工序,專門揪出單憑幾何形狀看不出來的電氣錯誤,比如懸空的閘極,或者某個節點在電源和地之間短路。DRC 乾淨、LVS 乾淨、天線和 ERC 都乾淨,這幾道合在一起,就是佈局被允許靠近流片之前必須通過的那道關卡。

antenna ratio = (exposed conductor area) / (connected gate area) <= rule limit

一條簡化的天線規則:讓那段會收集電荷的金屬,相對於它可能損傷的閘氧化層保持得足夠小;一旦超過上限,你就得加一個二極體,或者改走另一層金屬重新繞線。

所謂 DRC『乾淨』,指的是對那個特定製程節點的規則檔零違例——一份能過 28 nm 規則的佈局,拿到 5 nm 規則檔下一跑就會亮得像聖誕樹,因為每縮小一代,規則都會收得更緊。

又稱
DRCdesign rule checking设计规则检查設計規則檢查