论文总字数：15063字

摘 要

随着科技的不断发展，人们对电子元器件提出了更高的要求，需要更加小型化、功能完善的电子设备，这样集成电路就应运而生了。针对目前集成电路产业的蓬勃发展，本文继而介绍了数字集成电路芯片从理论到产品实现的过程。本设计针对其产业链环节中的后端设计流程，介绍了包括布图规划、布局规划、时钟树综合以及绕线的基本设计流程。对于绕线阶段中，遇到了DRC（设计规则检查）过多的问题，如何用脚本进行优化来达到简化设计的作用，非常有利于后端的设计流程，现实意义十分明显。本设计依靠TCL脚本为核心，以数据结构的处理方式，完成对ICC2文件格式的处理。

经过多次实验，本次实验达到设计目的，使后端数字电路设计工程师在解决设计规则检查时事半功倍。

关键词：ICC2；TCL脚本；设计规则检查；后端设计

An Effective Way to Reduce DRC at Route Stage

Abstract

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With the development of science， we get more requirements for the electronic components which will be smaller and more functional. In view of the vigorous development of integrated circuit industry， the process from theory to product realization of digital integrated circuit chips is introduced. Aiming at the back-end design process in the industrial chain， this design introduces the basic design process including layout planning， layout planning， clock tree synthesis and winding. For the routing stage， when DRC conflicts occurs， how to optimize the script to simplify the design process is very helpful to the back-end design process， and the practical significance is very obvious. This design relies on TCL script as the core， and completes the processing of file format in the way of data structure. After many experiments， this experiment achieves the design purpose， which makes the back-end design engineer get twice the result with half the effort in solving the problem of checking design rules.

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Key words: ICC2，TCL script，design rule check，back-end design

目录

摘要 I

第一章 引言 1

第二章 数字集成电路后端设计简介 2

2.1 流程简介 2

2.1.1 文件准备阶段 2

2.1.2 布图规划 2

2.1.3 布局规划 3

2.1.4 时钟树综合 3

2.2 设计规则检查（DRC） 5

2.3 静态时序分析 5

第三章 绕线(Route)阶段主要步骤 7

3.1全局布线 7

3.1.1全局布线目标 7

3.1.2全局布线规划 7

3.2详细布线 8

3.2.1详细布线目标 8

3.2.2详细布线的设计规则 8

第四章Route阶段减少DRC问题的解决 9

4.1布线层次分布 9

4.2 详细布线阶段减少DRC 9

4.3 自动修复减少DRC 10

4.4手动修复减少DRC 12

第五章 结束语 14

致 谢 15

参考文献 16

第一章 引言

1.1 课题研究背景

基于中国走上独立自主的强国之路，国家的信息技术产业蓬勃发展了起来。目前所处的时代正是信息技术时代，而作为信息时代的代表之一——数字芯片的设计与生产，又起到了尤为关键的作用。而在芯片全球化的背景之下，中国一定得要掌握到一部分芯片领域的核心技术，才做到成为一个真正不受制于他国的，独立自主的技术强国。自从2014年6月，国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》之后，得到大力扶持的集成电路产业进入了高速发展的模式，涌现了一大批拥有先进技术的名族企业。但是，集成电路产业中芯片制造仍然存在着许多严峻的挑战，不单是体现在芯片的技术创新能力薄弱，更加体现在芯片制造业融资困难，工艺技术落后与发展要求与市场需求脱节等等问题上，产业发展水平与发达国家的差距依然巨大，对于最新的集成电路芯片依然需要进口，据统计，2017年的进口额就从2007年的1295亿美元提升到2601亿美元。更为严峻的问题是国家的军工产业以及信息产业所需的集成电路产品也难以满足，难以对国家信息形成有力的保障，更是对中国独立自足发展道路的一大挑战。

自从70多年前物理学家沃尔特•布拉顿在实验室中发现了一个直有牙签长度的半导体放大器即点接触式晶体管之后，随之而来的是一场席卷全球的信息革命。基于晶体管数量，从1960出现仅有10-100个元件的小规模集成电路到目前动辄数亿的晶体管的巨大规模集成电路，集体管的数量翻了亿倍，性能与晶体管数量成正比，与数量相反的是集成电路芯片的面积，比拇指盖小的芯片也大有之。七十多年的发展使集成电路芯片与人民的生活息息相关。目前，基于集成电路芯片的应用十分广泛，可以说是生活中处处可见了，小到一个手表，一个收音机都存在有数千万晶体管组成的集成电路，大到目前计算机中有数十亿个晶体管所组成的图形处理模块。所以，不管是从国家利益面前还是社会贡献方面，集成电路产业都向世人展现出他蓬勃发展的一面。

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第二章 数字集成电路后端设计简介

2.1 流程简介

图2.1 数字后端设计流程图

2.1.1 文件准备阶段

1、网表文件(netlist):由前端verilog语言编写的文件综合形成，主要说明了逻辑的功能作用，包含了各个module之间的连接信息。

2、时序约束文件(SDC):顾名思义，定义了时序约束的信息，工具对于逻辑单元之间的时序是模拟估算出来的，sdc文件就包含了此类信息。

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