此处芯安是吾乡 ——Seal ring

版图生涯是一条工程师修炼技术与心境凝练的修行路。俗话说“工欲善其事必先利其器”，练就一套得心应手的手上功夫是必须要刷满的技能点，如同老木匠视如珍宝的工具箱。出征在外，装备要好才能抗打！

从这篇文章开始，我会陆续归纳总结实践中所需要的技术，以专题的形式推出，有知识也有干货。高手路过，定评一番，相互切磋，共同学习进步。新人路过，解答疑惑，有所收获的，点赞分享。漫漫技术路，我们一起修炼升级。

今天我们就来讲一讲看似简单却又不可缺少的Seal ring在这其中的作用，当我们完成整个芯片的版图设计后往往要在外围给它加个围墙，保护最为珍贵的它不受到伤害，就像是中间的房子盖好了，外面再拉一个围墙一样。

认识它--Seal ring是什么？

从layout角度看，seal ring是一个由diff（有源区）、 contact（过孔）、 via（通孔）和metal（金属）等layer（层次）按照一定的规则叠加组成的图形，（参照所给的design rule严格的画）。

从工艺角度看，seal ring是一种金属层、氧化层、钝化层结构。像一圈堤坝，将芯片围在圈内保护起来。

从晶圆角度看，seal ring是介于芯片（chip）和划片槽（scribe line）之间的（保护）环。

不同的角度，不同的理解，就会有不同得定义，首先来了解下，Seal ring有什么用吧？

Seal ring的作用就是防止芯片在切割的时候受到机械损伤，还有一些搭顺风车来得作用，我们了解下：

a) 把Seal ring接地，屏蔽芯片外的干扰；

b) Seal ring可以防止潮气从侧面断口侵入；

c) 将切割所产生的静电就近接地，再由切割时邻近的Seal ring共同分摊所产生的电流，将对die本体的冲击降到最小。

Seal ring就像是芯片的长城一样，从四周环绕包围，防止划片（芯片切割）时伤害到内部电路，另外还能防止外界灰尘进入芯片内部。

Seal ring是为了保护真正芯片的部分留有这个保护，划片刀砍下去的时候是在这个ring的外面砍下去的。（有些时候为了节省IC的面积，就干脆不做Seal ring了，只是留一个buffer的宽度在IC的外面 ，这种大家还是别这样了，为了祖国得IC品质，还是跟老板争一争吧）。

电路中一般都不允许使用长条接触孔或者过孔的。但是Seal ring上的接触孔和过孔。一般都要求使用一个整条的长方形孔，整个一周形成护城河形式，这个是因为Seal ring在切片过程中防止水汽进入芯片内部电路，而护城河形式的孔可以很好的吸收切片过程中所形成的水汽。

Seal ring外有划封线（Scribe line），Scribe line是用来分裂芯片的，为避免造成对内部电路的破坏，所以Seal ring到内部电路有10um距离要求。

在Scribe line上切割时，可能有应力作用到chip内部，加Seal ring可以阻止切割时产生的裂痕损坏到芯片。相邻的contact，via层的图形必须错开。有时contact，via并不是画成一个一个小方块。而是一个长条。

版图中有两个与Seal ring相似的兄弟，可能会让一些人感到迷惑也可能会混淆各自的作用，一个是Guard ring一个是Scribe line，简单的帮助大家区分一下：

（1）.Seal ring（封装条）与Guard ring（保护环）是不同的。

Seal ring是在芯片IO ring 之外的密闭环（所用层基本涵盖所有mask layer）；Guard ring通常用于电路内部block与block之间的隔离，所用层通常是nwell 或psub，或两者一同使用。

（2）.Seal ring（封装条）与Scribe line（划片槽）的区别。

Scribe line，是把芯片从晶圆上切下来的线，是要实际走刀子的地方，而Seal ring是围在芯片周围的一圈从衬底到最上层金属全部都打一圈的保护圈。Seal ring，它的作用有两个：主要作用是防止芯片在切割的时候的机械损伤，尤其是芯片的四个角一般都不放重要器件；其次的作用是Seal ring接地，屏蔽芯片外的干扰。

Seal ring的实例图层解析

如图所示这是一个28nm工艺的 design rule Seal ring结构图

其包含Seal ring enhanced zone 需要的space 6um

Seal ring wall 需要10um

Scribe line 需要8um