签核与验证

设计规则检查(DRC)

想象一位验收工程师拿着城市建筑规范走进一处刚竣工的工地:墙体不得低于某个厚度,楼梯坡度不得超过上限,安全出口之间要留足最小宽度。设计规则检查就是给你芯片版图当这位验收工程师。晶圆厂会交给你一份规则文件——里面是数以百计的几何要求,全是它的产线真正能稳定印制和刻蚀出来的尺度——而 DRC 工具会扫过每一层上的每一个多边形,确认没有一处违反规范:每根导线都不窄于最小线宽,任意两个图形的间距都不小于最小间距,每个图形都不低于最小面积下限,而且金属必须把它下方的通孔按规定的量包住,这样连接才能熬过工艺加工。这项检查纯粹是几何性的。它问的是‘这东西能不能造出来?’,而不是‘连线对不对?’——把你的版图和原本设计的电路相比对,那是另一道独立的工序,叫版图与原理图比对(LVS)。

DRC 在流程的后段才运行,要等布局布线把真正的金属都画好之后,作为物理验证的一部分进行(有时称为签核 DRC,也就是晶圆厂认可的最终一遍)。它很少单独出场。天线规则常常和它结伴而来:在制造过程中,一段长长的、连到晶体管栅极的金属会在工艺中途收集等离子体电荷,把薄薄的栅氧化层击穿,所以规则文件会给‘暴露的导体面积’与‘它所连栅极面积’的比值设一个上限——要修一处违例,你可以加一个小小的保护二极管,或者把这条网络跳到更高一层金属上。电气规则检查(ERC)则是它的姊妹工序,专门揪出单凭几何形状看不出来的电气错误,比如悬空的栅极,或者某个节点在电源和地之间短路。DRC 干净、LVS 干净、天线和 ERC 都干净,这几道合在一起,就是版图被允许靠近流片之前必须通过的那道关卡。

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

一条简化的天线规则:让那段会收集电荷的金属,相对于它可能损伤的栅氧化层保持得足够小;一旦超过上限,你就得加一个二极管,或者改走另一层金属重新绕线。

所谓 DRC‘干净’,指的是对那个特定工艺节点的规则文件零违例——一份能过 28 nm 规则的版图,拿到 5 nm 规则文件下一跑就会亮得像圣诞树,因为每缩小一代,规则都会收得更紧。

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