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1、集成电路逆向设计实习记集成电路逆向设计实习记 文章作者：臧楠 文章加入时间：2005年9月25日22:16 实习报告 集成电路逆向设计实习记 臧楠 华中科技大学，电子科学与技术系0204班 2005-8-28 引子太湖之滨，惠山脚下，运河岸边，惠河路旁。绿荫掩映之中，座落着国内最早建立的专业集成电路研究所 中国电子科技集团公司某所。该所曾在我国集成电路发展的各个阶段、多个领域进行过卓有成效的工作，创造出我国集成电路的先进水平。十余年来，该所以asic、dsp、cpu等硅vlsi的研发、生产为主攻方向，将国内cmos技术从3微米提升到微米，相应的集成规模也从2000门提高到40万门，为我国半导体
2、集成电路的发展作出了重要贡献。2005年7月18日，我怀着兴奋而又忐忑的心情，乘坐207路公交车来到该所，开始了以集成电路逆向设计为题的为期两周的实习。 拜师我兴奋，是由于找到了一个在国内小有名气的实习单位。我忐忑，是由于即将面临陌生的环境和众多的高人。好在入所伊始，有随和热情、德高望重的指导老师将集成电路逆向开发的各道工序、赵钱孙李周吴郑王诸工一一引介。寒暄几句、套套近乎，一路拜师下来，觉得心里踏实了许多。对于逆向设计的基本概念我原已有所耳闻，它是指从产品原型的测绘出发，进而获取产品的数字模型，并利用 cad/ace/cam 以及cims 等先进技术对其进行处理， 从而快速完成设计的一种工程
3、方法。那么，集成电路的逆向设计是怎样的一个流程？其各道工序又如何进行？门已进，师已拜。接下来，就让我一睹集成电路逆向设计的庐山真面目，看看集成电路逆向设计究竟是怎样的一个流程，试试集成电路逆向设计的各道工序如何操作吧！ 学艺找一块有用的芯片，照照相、制制版、提提图、画画图、仿仿真，芯片电路就反求了出来；编编工艺、设计设计工装、将生产线开动，芯片又做了出来；再做做测试、老化老化，芯片就可以上市了。这就是集成电路逆向开发的各道工序、完整流程。但两周的时间实在短暂，还是先了解一下集成电路的逆向设计，体会一下照相、提图、画图及仿真的设计过程，编工艺以后的工序就以后再说吧。照相在显微图像自动采集平台上逐
4、层对芯片样品进行显微图像采集。与测量三维实体或曲面的逆向设计不同，测量集成电路芯片纯属表面文章：放好芯片位置、对对焦、选好放大倍数，使芯片表面在镜头中和显示器上清晰可见后，按下拍照按钮便可完成一幅显微图像的采集。取决于电路的规模和放大倍数，一层电路可能需要在拍摄多幅图像后进行拼凑，多层电路需要在拼凑后对准，有显微图像自动拼凑软件用于进行拼凑和对准操作。操作简单易学，轻松搞定一切。显然，这时微电子工艺课程中的内容可派上用场。随便估算一下：该显微图像自动采集平台的放大倍数为1000倍，可将线条的放大至的宽度。这意味着它已足以对付目前采用最先进工艺制作的集成电路芯片。提图将在显微图像自动采集平台上获
5、得的电路图打印在相纸上后人工提图。这时，学过的数字电路又派上了用场。一天之内，我从提取逻辑门到提取触发器，提图速度突飞猛进，因而顺理成章地受到某工表扬。 但简单劳动毕竟是简单劳动，时间一长便觉提取原理图的工作枯燥乏味，提来提去怎么都提不起精神。据了解，电路原理图分析系统trace已经具有多层显微图像浏览、电路单元符号设计、电路原理图自动和交互式分析提取以及电路原理图编辑等强大功能，版图分析系统layout则可完成多层版图轮廓自动提取、全功能版图编辑、嵌入软件代码自动识别、提取、校验以及设计规则的统计和提取。不知为何不用先进的软件系统自动提图？但据某工说，人往往容易过分夸大电脑的作用，其实如同翻
6、译软件一样，最完美的英汉互译还是得靠人来完成；提图也是一样，人会从总体上把握、会更加细心；当然，还有重要的一点，就是可以节约成本，这对于目前国内的情况来说，应该是现实的选择无论如何，我还是希望用软件系统自动提图。画图将纸上的电路原理图和版图输入电脑。由于未采用软件系统自动提图，我不得不将电路原理图人工输入电脑。我找到了一个小小的窍门：当我采用单元输入法时，一个异常复杂的功能模块就被简单化了，因为我只需要做单元的组合。当然，我有一个好的软件 cadence做帮手。这个软件功能强大，可以帮助我轻松完成工艺制作之前的所有工作，包括输入、查询、编辑、仿真、检测、报错等。联想起电路实验课上使用的 psp
7、ice 软件，联想起在老师指导下曾经经历的画图仿真的过程，一种似曾相识的快感油然而生。软件有所区别，但在阅读了帮助文档后上手很快。这显然得益于曾经使用过 pspice 软件。制作版图对我而言是一个新课题。其实，它的成品就是一块晶体版。上面有许多的孔和布线。版图的制作是根据多晶单晶和阱种类的不同，在电脑上用不同的符号、颜色进行标记画图。我特别注意了布线的拐角和晶体管与晶体管之间的距离，以防止二级效应的发生。这个过程最重要的要求就是细心！熟悉一下电脑操作和电路软件的使用，重温一下学过的数字电路原理，我悠哉游哉、自得其乐，两天时间一晃而过。记得第一次上机前某工简单交待几句未待开机便去忙碌，两小时后回
8、来见我在电脑上忙得不亦乐乎，操作技巧几近娴熟，看了半晌冷不丁冒出一句：“挺忙，嗯？！”不知这是批评还是表扬！仿真对输入的电路原理图进行浏览、查询、编辑、调试与仿真。这是运用学过的电路知识，分析电路原理，调节电路参数，并在一定的激励输入下观测输出波形，以验证设计的逻辑正确性。为此，首先了解了verilog语言，用该语言编写功能块，然后再进一步完成仿真。而 使用cadence软件自带的verilog语言功能，不用打开新窗口就能完成仿真的步骤。仿真主要分为四步：1）、预选仿真信号；2）、启动交互仿真；3）、中断仿真；4）、点击菜单命令分析仿真结果。 技术含量还可以，算得上是个技术活！起初，进行触发器
9、仿真总是不停地报错，按照错误提示修改后还是不断报错，报得我心烦意乱，改得我心灰意冷。节约节约时间，还是虚心请教一下某工吧！在技术熟练精湛的某工指导下，我很快完成了仿真。照相提图画图仿真，一个流程下来，别说还真有那么一点成就感！在实习的最后阶段我情绪高涨，整整两天我将自己锁定在电脑前目不转睛、手忙脚乱地敲敲打打，活脱脱一个电脑虫、软件迷、工作狂！当然，话说回来，这也是为了给实习画上一个圆满的句号。尾声最后，我被特许走马观花地参观制造工艺流程。穿上特制的服装，带上特制的帽子，经风浴走进车间，亲眼目睹流水生产线上一台台庞大的进口设备灵巧地运转，一块块合格的芯片从设备的合格通道流出，次品则被从次品通道
10、剔除够了，流水生产的细节无论如何我是不会透露的，因为我要保守应该保守的秘密！ 花絮误车最初一大早坐公交车上班，每到一站便见司机大叫“误车”，不禁愕然。为解其意在班上求教于某工，方知是用无锡方言询问:“有无人下车”。某工附耳过来，告诉你一个做人的秘诀：在研究所里上班，不分男女老少，搞技术的、搞行政的、打杂的还是做饭的，只要面带笑容、心怀善意，大老远甜甜地姓张的喊他张工，姓汪的喊他汪工，保准你深得人缘。当官的例外，你可千万要记住他的头衔！击滚遇到很厉害的朋友，不妨用无锡方言恭维一声：你击滚的！ 思考逆向工程逆向工程如果和仿制联姻，可能会涉及知识产权保护等法律层面的问题。逆向工程的价值在于迅速设计出比原型更好的产品。实习职业特点：大学生难得实习，工程师经常实习，科学家天天实习。运河某所门前是有两千多年历史的运河。它无声无息，静静流淌，厚德载物，功盖千秋。 文章出处： 原创,首次投稿 【大 中 小】 【打印】 【关闭】
