DRC
Abkürzung für Design Rule Checking.
DRC: automatisierte Überprüfung, dass dein Layout nicht ausfällt
Design Rule Checking ist eine Software, die prüft, ob ein Schaltungslayout die physikalischen und elektrischen Vorgaben des Fertigungsprozesses erfüllt. Bevor ein Design zur Fotomaskenwerkstatt geht, fängt DRC Verletzungen ab, die den Chip während der Herstellung zerstören oder ihn später im Betrieb zum Ausfallen bringen würden. Es überprüft alles von Metalllinienbreiten und Abständen bis zu Via-Stapelungen, Antennenverhältnissen und Dichtefenstern.
Jede Foundry veröffentlicht ein Designregel-Handbuch, das speziell für ihren Prozessknoten gilt und Mindestmerkmalgrößen, Abstandsregeln und Schicht-zu-Schicht-Wechselwirkungen definiert. Ein 5-Nanometer-Prozess könnte Metalllinien mit einer Mindestdicke von 20 Nanometern und einem Mindestabstand von 24 Nanometern zu benachbarten Leiterbahnen erfordern. DRC-Regeln setzen auch prozessspezifische Vorgaben durch, wie die maximale Metalldichte in einer Region (um Ebenheitsprobleme beim chemisch-mechanischen Polieren zu vermeiden) oder die minimale Via-Größe je nach Metallschicht-Paar, das verbunden wird. Der Checker liest diese Regeln als Datenbankdatei, üblicherweise in einem Format wie Calibre oder einer proprietären Regelsprache, und prüft dann die Layout-Geometrie Schicht für Schicht.
Häufige Ausfallmodi und Varianten
Layout-Designer stoßen auf Spitzwinkel-Verletzungen, bei denen zwei Metallkanten in einem kleineren Winkel als zulässig aufeinandertreffen (typischerweise mindestens 45 Grad, um Prozessvariationen zu reduzieren). Dichteverletzungen treten auf, wenn eine Region zu wenig Metall hat und den chemisch-mechanischen Poliervorgang um Material bringt, das gleichmäßig poliert werden könnte. Antennenverletzungen entstehen, wenn eine lange Metallleitung, die an einem Gate angebunden ist, während der Verarbeitung Ladung sammeln und das Gate-Oxid durchbrechen kann. Viele Designteams führen DRC in mehreren Modi aus: erst schnelle geometrische Prüfung, dann langsamere elektrische Checks, die Konnektivität verifizieren und Widerstand und Kapazität aus der tatsächlich gezeichneten Geometrie messen.
DRC ist nicht optional und nicht nur eine Empfehlung. Ein Chip, der DRC besteht, aber eine subtile Echtwelt-Verletzung enthält, kann immer noch in der Serienproduktion ausfallen, aber einer, der DRC nicht besteht, wird mit Sicherheit nie funktionieren. Deshalb sind Foundries konservativ; ihre Designregeln beinhalten Spielraum. Der Begriff wird auch als Verb verwendet: Designer sagen, ein Layout 'DRCt nicht sauber' oder 'DRCt mit Verletzungen', wenn der Checker Probleme meldet.