第二章 设计规则检查(DRC)基础

各位同学，今天我们来聊聊DRC。说实话，DRC这东西，刚入行的时候觉得它烦人，做久了反而觉得它亲切。为什么？因为DRC是你芯片流片前的最后一道防线。我见过太多因为DRC没跑干净就贸然流片，结果回来一堆废片的案例。嗯，咱们今天就把DRC的底裤扒干净。

2.1 DRC到底是什么？

DRC，全称Design Rule Check，设计规则检查。说白了，就是检查你的版图有没有违反代工厂定下的规矩。这些规矩不是随便定的，而是跟工艺能力直接挂钩的。

举个例子，你画了一条很细的金属线，比如0.1微米宽。但代工厂的光刻机只能做到0.18微米。那这条线在实际制造中就可能断掉。DRC就是帮你揪出这种问题。

我在项目中遇到过一件事：有个同事觉得DRC规则太保守，偷偷把最小间距改小了一点点。结果流片回来，那两条线短路了。从那以后，我再也不敢对DRC规则有任何侥幸心理。

2.2 常见设计规则有哪些？

代工厂的DRC规则少则几百条，多则上万条。但万变不离其宗，核心就几类。我给大家梳理一下：

2.2.1 最小宽度规则

这个最简单。就是规定某层图形的最小宽度。比如金属1最小宽度0.18微米，多晶硅最小宽度0.13微米。你画窄了，DRC就报错。

2.2.2 最小间距规则

两个同层图形之间，必须保持的最小距离。这个很关键，间距太小容易短路。我记得有一次，一个实习生把两条金属线画得太近，DRC报了几百个错。他还不理解，说「明明没碰到啊」。我说：「等光刻机一曝光，它们就碰到了。」

2.2.3 最小面积规则

有些层，比如有源区、多晶硅，对面积有要求。太小了，刻蚀的时候可能被刻掉。或者接触孔打上去，电阻太大。

规则类型	典型值（0.18μm工艺）	违反后果
最小宽度	0.18 μm	线断、电阻增大
最小间距	0.20 μm	短路、漏电
最小面积	0.25 μm²	刻蚀不完整、接触不良

2.2.4 其他常见规则

• 包覆规则：比如接触孔必须被金属完全包住，不能露边。
• 密度规则：某层图形的密度不能太低或太高，否则CMP会不平。
• 天线规则：这个后面会专门讲，先留个悬念。

2.3 DRC规则文件格式解析

DRC规则不是写在纸上的，而是写在一个文件里。这个文件就是DRC rule deck。不同工具格式不同，但华大九天的工具用的是标准的SVRF格式。我给大家看个例子：

// 最小宽度规则
METAL1 {
  WIDTH >= 0.18
}

// 最小间距规则
METAL1 {
  SPACING >= 0.20
}

// 最小面积规则
ACTIVE {
  AREA >= 0.25
}

// 包覆规则
CONTACT {
  ENCLOSURE METAL1 >= 0.05
}

你看，其实很简单。每一段定义了一个规则，后面跟着参数。但实际项目中，规则文件可能有几万行。为什么？因为要考虑各种特殊情况。

2.4 DRC的运行流程

DRC怎么跑？我画个图给大家看：

这个流程看着简单，但实际跑起来有很多坑。我给大家几个建议：

1. 先跑小模块：不要一上来就跑全芯片。先跑一个小模块，确认规则文件加载正确。
2. 看log文件：DRC跑完，先看log。有时候规则文件版本不对，跑出来全是假错。
3. 分批修复：错误太多的时候，先修最严重的。比如天线规则违反，优先级最高。

2.5 DRC结果怎么看？

DRC跑完会生成一个结果文件。里面会告诉你：

• 违反了什么规则（比如METAL1.SPACE）
• 在哪个坐标位置
• 涉及哪些图形

华大九天的工具会把结果直接显示在版图上，用高亮标记出来。你点一下，就能看到具体是哪条线、哪个间距出了问题。

2.6 小结

DRC是物理验证的第一步，也是最基础的一步。它不复杂，但很繁琐。你需要耐心，需要细心。记住一句话：DRC跑得越干净，流片风险越低。

下一节我们会讲天线效应，那是DRC里最让人头疼的问题之一。但别怕，我有办法对付它。