KLayout中基于连通性过滤的间距检查技术解析-优快云博客

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KLayout中基于连通性过滤的间距检查技术解析

klayout KLayout Main Sources 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/kl/klayout

在芯片版图设计验证过程中，间距检查(separation check)是最基础也是最重要的DRC规则之一。传统的间距检查会对所有图形元素进行距离验证，但在某些特定场景下，我们需要更智能的检查方式——只检查那些没有电气连接的图形之间的间距。本文将详细介绍如何在KLayout中实现这种基于连通性过滤的间距检查。

背景需求

在实际版图设计中，经常会遇到这样的场景：我们需要检查器件标记层(device marker layer)与金属层之间的间距，但只希望检查那些没有电气连接的图形对。例如，当金属层图形通过接触孔连接到器件时，这些连接部分就不应该触发间距违规。

KLayout的解决方案

KLayout提供了强大的属性过滤功能，通过props_eq和props_ne属性可以实现基于连通性的条件检查：

属性过滤机制：KLayout的DRC引擎支持在布尔运算和DRC检查中使用props_eq(属性相等)和props_ne(属性不等)条件
属性概念：KLayout中的图形可以携带用户定义的属性，这些属性可以表示网络连接信息、层次信息等
应用场景：通过提取带有网络信息的层(如金属层和器件层)，并为其附加网络属性，就可以利用属性过滤实现连通性相关的条件检查

实现方法

要实现基于连通性的间距检查，可以按照以下步骤操作：

提取网络信息：首先需要从版图中提取网络连接信息，并将其作为属性附加到相关层上
设置属性条件：在进行间距检查时，使用props_ne条件，这样只有当两个图形的网络属性不同时才会执行间距检查
组合检查规则：可以将多个条件组合使用，实现更复杂的检查逻辑

技术优势

这种基于属性的条件检查方法具有以下优势：

精确控制：可以精确控制哪些图形组合需要进行间距检查
减少误报：避免了连接部分的不必要违规报告，提高验证效率
灵活性高：不仅可以用于连通性检查，还可以扩展到其他基于属性的条件检查
性能优化：通过减少不必要的检查项，可以提高整体DRC运行速度

实际应用示例

假设我们需要检查金属层(M1)和器件层(DIFF)之间的间距，但只检查那些没有连接的图形对：

# 提取带有网络属性的金属层和器件层
m1_net = input(1, 0).with_props(net)
diff_net = input(2, 0).with_props(net)

# 执行基于网络属性的间距检查
(m1_net.not_connected(diff_net).space(0.2, "M1与DIFF间距不足"))

这个例子中，not_connected操作实际上就是利用了属性不等的条件，只有当金属和器件的网络属性不同时才会执行间距检查。