Qu'est-ce que DRC (vérification des règles de conception) ?

Vérification que le layout respecte les règles géométriques de fabrication, telles que largeurs de lignes et espacements.

Nom japonais: DRC(デザインルールチェック)

« DRC (vérification des règles de conception) » apparaît dans 9 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Flot de conception de circuits intégrés et EDA, Test et inspection.

Domaine: Flot de conception de circuits intégrés et EDA

Ce que vérifient les règles de conception

Un outil de DRC (vérification des règles de conception) parcourt les polygones de chaque couche du layout et signale les géométries que la fab ne peut pas réaliser de manière fiable. Les règles typiques portent sur la largeur et l'espacement minimaux, l'enrobage d'un via ou d'un contact par le métal au-dessus et au-dessous, le débordement d'une couche au-delà d'une autre, l'aire minimale, ainsi que les densités de motifs minimale et maximale pour que le CMP polisse uniformément. Les règles d'antenne, qui limitent la quantité de métal pouvant être reliée à une grille pendant la fabrication, sont généralement exécutées dans le même flot. Chaque règle découle d'une limite de la lithographie, de la gravure, du CMP ou de la fiabilité.

Pourquoi les jeux de règles ne cessent de grossir

Aux nœuds matures, quelques centaines de règles simples de largeur et d'espacement suffisaient. Les procédés avancés en comptent des milliers, dont beaucoup dépendent du contexte : l'espacement requis peut dépendre de la largeur des lignes voisines et de la longueur sur laquelle elles courent en parallèle, les extrémités de ligne demandent un dégagement supplémentaire, et le multi-patterning ajoute des règles de coloriage qui déterminent quelles formes peuvent partager un même masque. Les règles sont fournies par la fonderie sous forme de rule deck au sein du PDK (process design kit) et exécutées par des outils de vérification physique, car il est impossible de vérifier à la main des milliards de formes.

DRC, LVS et ERC

Ces trois vérifications de sign-off sont facilement confondues. La DRC ne regarde que la géométrie et ignore ce que fait le circuit. Le LVS (layout versus schematic) extrait les composants et la connectivité du layout et les compare à la netlist du schéma, ce qui détecte les circuits ouverts, les courts-circuits et les mauvais composants. L'ERC (vérification des règles électriques) recherche les erreurs électriques comme les entrées de grille flottantes, les alimentations court-circuitées ou les caissons non connectés. Les outils de synthèse et de placement-routage signalent aussi des violations de règles de conception d'un autre type, comme les limites de transition ou de capacité maximales, qui sont des contraintes électriques et non géométriques.

La DRC dans le flot de tape-out

La DRC est exécutée à plusieurs reprises pendant la conception physique, sur les blocs individuels puis sur la puce complète une fois tout assemblé, car les violations apparaissent souvent aux frontières entre blocs. Les routeurs corrigent automatiquement de nombreuses erreurs, et les autres sont corrigées à la main. Un résultat DRC et LVS propre est exigé avant la remise des données de masque à la fab. Il arrive qu'une violation soit acceptée par une dérogation (waiver) formelle convenue avec la fonderie. De nombreux procédés fournissent aussi des règles recommandées pour la fabricabilité, non obligatoires mais qui améliorent le rendement lorsqu'elles sont suivies.

S'entraîner : questions sur DRC (vérification des règles de conception)

Quelle description du DRC (vérification des règles de dessin) en vérification de layout est correcte ?

  1. AVérifier que les connexions du schéma et du layout concordent
  2. BVérifier que le layout respecte les règles de fabrication comme la largeur et l'espacement minimaux
  3. CVérifier par simulation la fonction logique du RTL
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Réponse : B. Vérifier que le layout respecte les règles de fabrication comme la largeur et l'espacement minimaux

Le DRC vérifie que les formes du layout ne violent pas les règles de dessin imposées par le procédé de fabrication : largeur, espacement, recouvrement et densité minimaux, etc. Dans les procédés avancés, les règles se comptent par milliers et sont vérifiées automatiquement par des outils. La concordance des connexions entre schéma et layout relève du LVS (Layout Versus Schematic), et la vérification de la fonction logique de la simulation. DRC et LVS sont obligatoirement réalisés avant la production des données de masque.

Questions fréquentes

Quelle est la différence entre la DRC et le LVS ?

La DRC vérifie que les formes du layout respectent les règles de fabrication comme la largeur et l'espacement minimaux. Le LVS vérifie que le circuit extrait du layout correspond au schéma prévu : un layout peut donc passer la DRC et échouer au LVS.

Qu'est-ce qu'un rule deck de DRC ?

Un rule deck est le fichier fourni par la fonderie qui code les règles de conception d'un procédé dans le langage d'un outil de vérification physique. Il fait partie du process design kit et il est mis à jour à mesure que le procédé mûrit.

Que se passe-t-il si une puce part en tape-out avec des violations DRC ?

La fonderie exige normalement des données exemptes d'erreurs DRC ou des dérogations approuvées. Des violations non couvertes par une dérogation risquent de produire des formes mal imprimées, entraînant courts-circuits, circuits ouverts ou défaillances de fiabilité qui réduisent le rendement.

« DRC (vérification des règles de conception) » dans les explications

Questions mentionnant « DRC (vérification des règles de conception) » (9)

  1. Quelle description du DRC (vérification des règles de dessin) en vérification de layout est correcte ?
  2. Comment appelle-t-on la génération automatique, à partir de la netlist d'un circuit, de vecteurs de test destinés à détecter les fautes ?
  3. Quelle méthode confirme mathématiquement, sans simulation, que la logique du circuit est inchangée avant et après la synthèse logique ?
  4. Quel est le principal objectif de la synthèse d'arbre d'horloge (CTS) lors du placement-routage ?
  5. En analyse temporelle statique, quelle violation survient lorsque le signal change trop tôt juste après le front d'horloge, empêchant la bascule de conserver correctement la donnée précédente ?
  6. Comment appelle-t-on l'ensemble des données de conception fourni par la fonderie aux concepteurs, comprenant règles de dessin, modèles de composants, bibliothèques de cellules, etc. ?
  7. Lors de la vérification finale avant tape-out (signoff), quelle analyse du réseau d'alimentation est réalisée en parallèle de la vérification temporelle ?
  8. Quelle étape, au début du placement-routage, fixe la disposition générale des grands blocs, des plots d'entrée-sortie et du réseau d'alimentation ?
  9. En vérification de layout, quel contrôle recherche les erreurs de connexion électrique, comme une entrée laissée flottante (non connectée) ou un court-circuit entre alimentations ?

Termes associés

LVS Placement-routage Netlist ATPG (génération automatique de vecteurs de test) Synthèse logique STA (analyse temporelle statique) Bascule (flip-flop) Fonderie (foundry) PDK (kit de conception de procédé) SPICE

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