從事模擬集成電路設計的人應該對反向工程不會感到陌生,
反向工程的英文名稱是Reverse Engineering。
由于多方面的原因,國內在模擬集成電路方面的底子實在太薄弱,所以反向工程成為大多數模擬集成電路工程師接觸實際模擬電路、積累經驗的唯一途徑。
要想了解芯片的實際電路結構,首先必須得到每一層結構的照片。下面簡單介紹芯片去層和拍照的過程。以兩層金屬、一層多晶結構的芯片作為例子,去層后拍照一共可以得到3層的照片,具體操作步驟如下:
首先是把芯片放到燒杯里,倒入少量濃硫酸,加熱燒杯讓加熱后的濃硫酸把芯片的塑料封裝給去掉,等燒杯冷卻后把濃硫酸倒掉,
往燒杯中加水洗干凈剩下的濃硫酸,把芯片夾出來洗干凈,然后再把芯片放到另一個燒杯中加入少量無水酒精讓它吸水(每一步都要用到),
過一會就可以拿到顯微鏡下面去拍照。根據芯片的實際情況選取
拍照的放大倍數進行拍照,拍完照后用軟件進行拼圖,
第一步就算完成,得到的是最上層M2的照片。
第二步對應的就是拍M1,也就是從頂層往下的第二層版圖。首先用10倍的水稀釋HF(氫氟酸),倒入燒杯里,然后把芯片放入燒杯里,目的是去掉二氧化硅層,浸泡時間根據總結出來的經驗而定,浸泡時間到了,用鑷子將芯片取出,用水洗干凈,然后用小燒杯倒入適量磷酸,放入芯片,
再把小燒杯放進加了水的大燒杯里加熱,這叫水浴,水浴20分鐘左右,這時磷酸就把M2給去掉了,剩下的就是M1,后面的清洗和拍照步驟與第一步完全一樣。
第三步就只剩下拍最后一層、多晶層,步驟基本與第二步一樣,用10倍水稀釋HF(氫氟酸)溶液去掉M1,然后再用磷酸水浴,這次煮的時間可能要長一點,半個小時左右,
目的是為了把M1去干凈,但是同時也要注意芯片在HF(氫氟酸)溶液中浸泡的時間不要泡太長了,
否則后面煮的時候可能會引起Poly的脫落,后面的步驟也一樣,洗干凈后拍照。
雖然說看似并不復雜,但是真正想要做好卻還真不容易,因為拍出來的照片質量將直接影響提圖的效率,
如果拍出來的照片清晰自然提圖就會變得很輕松,反之如果拍得不好,后面提圖將會變得異常痛苦,
因此在拍照的時候千萬不要一味圖快而犧牲照片的質量,俗話說欲速則不達,細節決定成敗,做IC又何嘗不是如此呢。