4. DRC规则编写基础：几何规则、电气规则与密度规则

DRC（Design Rule Check）规则文件是版图验证的核心。Calibre DRC 使用标准规则语言（SVRF 或 Tcl）描述版图必须满足的物理约束。本章聚焦三类最基础的规则类型：几何规则、电气规则和密度规则，并给出对应的编写范例与调试要点。

4.1 几何规则：宽度、间距与包围

几何规则是 DRC 中最基础、最常用的规则，直接控制版图图形的尺寸和相对位置。主要包括以下三类：

4.1.1 宽度规则编写示例

宽度规则通常使用 WIDTH 语句。以下示例检查 M1 层最小宽度为 0.18 µm：

// 规则：M1 最小宽度 0.18 µm
M1_WIDTH {
    @ M1 minimum width must be >= 0.18 µm
    WIDTH M1 < 0.18
}

4.1.2 间距规则编写示例

间距规则使用 SPACE 语句。以下示例检查同一 M1 层图形之间的最小间距：

// 规则：M1 最小间距 0.20 µm
M1_SPACE {
    @ M1 minimum spacing must be >= 0.20 µm
    SPACE M1 < 0.20
}

4.1.3 包围规则编写示例

包围规则使用 ENC 语句。以下示例检查 V1 通孔被 M2 包围的最小余量：

// 规则：V1 被 M2 包围至少 0.05 µm
V1_M2_ENC {
    @ V1 enclosure by M2 must be >= 0.05 µm
    ENC V1 M2 < 0.05
}

4.2 电气规则

电气规则用于检查版图在电学特性上是否满足设计要求，通常涉及电流密度、电压降、寄生参数等。与几何规则不同，电气规则往往需要结合电路网表或工艺参数进行验证。

4.2.1 天线效应规则示例

天线效应规则检查金属层面积与栅面积的比例是否超过阈值：

// 天线效应规则：M1 面积 / 栅面积 <= 1000
ANTENNA_M1 {
    @ M1 antenna ratio must be <= 1000
    ANTENNA GATE M1 < 1000
}

4.3 密度规则

密度规则用于确保版图各层的图形密度在工艺允许范围内，避免化学机械抛光（CMP）等工艺步骤中出现不平坦或过度腐蚀问题。

4.3.1 密度规则编写示例

// M1 最小密度规则：100 µm × 100 µm 窗口内密度 >= 30%
M1_MIN_DENSITY {
    @ M1 minimum density must be >= 30% in 100x100 window
    DENSITY M1 < 0.30 [100 100]
}

// M1 最大密度规则：100 µm × 100 µm 窗口内密度 <= 70%
M1_MAX_DENSITY {
    @ M1 maximum density must be <= 70% in 100x100 window
    DENSITY M1 > 0.70 [100 100]
}

4.4 规则编写通用规范

无论编写哪种类型的 DRC 规则，都应遵循以下规范，以确保规则文件的可读性、可维护性和执行效率：

1. 规则命名：使用有意义的名称，如 M1_MIN_WIDTH、CONT_VIA_ENC，便于在 RVE 中快速定位。
2. 注释：每个规则前添加 @ 注释，描述规则目的和阈值。
3. 层次化：将规则按功能分组（如几何规则、电气规则、密度规则），使用 // 或 /* */ 添加章节分隔。
4. 变量化：将阈值定义为变量，便于工艺节点迁移时统一修改。

// 变量定义示例
M1_MIN_WIDTH_VAL = 0.18
M1_MIN_SPACE_VAL = 0.20
V1_M2_ENC_VAL = 0.05

// 使用变量编写规则
M1_WIDTH {
    @ M1 minimum width must be >= M1_MIN_WIDTH_VAL
    WIDTH M1 < M1_MIN_WIDTH_VAL
}

M1_SPACE {
    @ M1 minimum spacing must be >= M1_MIN_SPACE_VAL
    SPACE M1 < M1_MIN_SPACE_VAL
}

V1_M2_ENC {
    @ V1 enclosure by M2 must be >= V1_M2_ENC_VAL
    ENC V1 M2 < V1_M2_ENC_VAL
}