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定義
電子設計自動化（EDA）において、寄生抽出 （PEX）とは、設計されたデバイスおよび電子回路に必要な配線相互接続における寄生効果、すなわち寄生容量、寄生抵抗、寄生インダクタンスを算出するものであり、これらは一般に「寄生デバイス」、「寄生部品」、あるいは単に「寄生」と呼ばれる。
寄生抽出 の主な目的は、回路の正確なアナログモデルを作成し、詳細なシミュレーションによって実際のデジタル回路およびアナログ回路の応答を再現することにあります。デジタル回路の応答は、以下のような信号遅延や負荷計算のためのデータベースを構築するために頻繁に利用されます：
- タイミング解析
- 検出力解析
- 回路シミュレーション
- シグナル・インテグリティ 分析
アナログ回路は、抽出された追加の寄生成分があっても設計された回路が正常に機能するかどうかを確認するために、詳細なテストベンチで動作検証されることがよくあります。
寄生成分のさまざまな分類
一般的な半導体ダイ では、寄生要素を以下の3つのカテゴリに分類することができます：
- フロントエンド・オブ・ライン（FEOL）：半導体デバイスに伴う寄生要素。
- ラインの中間部（MEOL）：半導体デバイスの接点に関連する寄生要素。
- バックエンド・オブ・ライン（BEOL）：配線層に関連する寄生要素。
寄生抽出 はどのように機能するのでしょうか？
寄生抽出 に使用できるエンジンには、次の 2 種類があります：
フィールドソルバーに基づく
この手法では、PEXエンジンがマクスウェル方程式を解いて、寄生抵抗（R）、寄生容量（C）、寄生インダクタンス（L）、または寄生抵抗（K）を算出します。この手法は「3D抽出」と呼ばれます。ルールベースの手法よりも高精度ですが、処理能力をより多く必要とするため、フルチップ抽出には使用されません。 フィールドソルバーのカテゴリー内では、有限要素法やランダムウォークアルゴリズムが採用される場合がありますが、処理時間と精度のトレードオフがあり、有限要素法の方が精度が高くなります。
ルールベース
この手法では、PEXエンジンがルックアップテーブルを使用して、寄生抵抗（R）または寄生容量（C）を算出します。この手法は、2D抽出または2.5D 抽出と呼ばれます。フルチップ抽出に対応しています。
寄生抽出 そして シノプシス
シノプシス デジタルおよびカスタム設計環境の両方に対応した寄生抽出 ソリューションを提供しています：
- StarRC™ソリューションは、寄生抽出 においてEDA業界のゴールドスタンダードとなっています。 シノプシス Design Platformの主要コンポーネントとして、SoC、カスタムデジタル、アナログ／ミックスドシグナル、メモリIC、および3D-IC設計向けに、シリコン精度かつ高性能な抽出ソリューションを提供します。StarRC は、16 nm、14 nm、10 nm、7 nm、5 nmおよびそれ以降のFinFET 技術を含む、先進プロセス技術における物理的効果のモデリングを実現します。 業界標準のデジタルおよびカスタム実装システム、タイミング、シグナル・インテグリティ 、電力、物理検証、回路シミュレーション フローとのシームレスな統合に加え、デバッグ機能を備えることで、比類のない使いやすさと生産性を実現し、設計の完了とサインオフ検証を迅速化します。StarRC には、参照用として、あるいはより高精度な測定値を提供するフィールドソルバー「Rapid3D™」が組み込まれています。2.5D および3D-ICの抽出も、StarRC によってサポートされています。
- QuickCap NX は、高精度な3Dフィールドソルバーを基盤とする、抽出分野における標準ツールであり、先進的な14nmFinFET およびそれ以降のプロセス技術に最適です。組み込みの3Dデバイスビジュアライザーにより、プロセス探索に理想的です。高精度な抽出、ルールベース抽出ツールへのリファレンス、スタンダードセルの特性評価、メモリセルの特性評価、PDK品質の向上などは、QuickCap NXが提供する主な用途の一部です。
- Raphael これは、小型セルにおける多層配線構造のオンチップ寄生特性を最適化するための、2Dおよび3Dの抵抗、静電容量、インダクタンス抽出ツールとして、業界のゴールドスタンダードとなっています。リファレンス・フィールド・ソルバーとして、Raphael は業界で最も正確な寄生モデルを提供します。主要なファウンドリ各社から信頼を得ており、Raphael によって生成された配線寄生特性は、各社の設計リファレンスガイドの一部として採用されています。
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