Ricostruzione circuitale

(Reverse engineering)


Per poter ricostruire un microcircuito dall' analisi di microfotografie é necessario prima di tutto riconoscere le strutture tipiche della tecnologia.

A tal fine, dopo una mappatura fotografica della zona di interesse é necessario procedere alla rimozione degli strati di metallizzazione in modo da rendere visibile gli strati sottostanti.

Una volta reso visibile lo strato tecnologico sottostante si procede ad una ulteriore mappatura fotografica.

Si ripetono quindi le operazioni di rimozione e di mappatura fino alla messa a nudo dello strato tecnologico inferiore.

Nel caso della tecnologia CMOS single gate, é sufficiente eseguire due mappe fotografiche: Quella del dispositivo integro e quella del campione dopo la rimozione dello strato di metal.

A questo punto si devono riconoscere le strutture tipiche della tecnologia.

Nel caso particolare della tecnologia CMOS, oggetto delle esercitazioni, gli elementi base da individuare sono i seguenti

  • Le zone di area attiva
  • Le zone di ossido di campo
  • I transistori n-channel
  • I transistori p-channel
  • I contatti metal-substrato
  • I contatti polisilicio-substrato
  • I contatti metal-polisilicio
  • Spesso l' individuazione delle strutture non puó essere fatta senza considerare l' intera zona dove esse sono collocate.

    Per esempio nel caso dei transistori, per distinguere i p-channel sará necessario verificare se l'area attiva ove il transistore é inserito presenti almeno un collegamento a Vdd. Se ció non é, allora il transistore é un n-channel.

    Il passo successivo é l' individuazione di un macroblocco e la sua ricostruzione che avviene come segue:

    1. si riportano i percorsi delle metal sulle foto del campione demetallizato
    2. si individuano i contatti alle metal di alimentazione e di massa
    3. si numerano progressivamente i transistori
    4. si individuano i segnali in ingresso ed in uscita al macroblocco

    A questo punto si hanno tutti gli elementi per ricavare il circuito elettrico.

    A titolo di esempio si riporta nel seguito l' immagine di una porzione di circuito e lo schema elettrico ricostruito.

    Dispositivo integro

    Dispositivo dopo la rimozione delle linee di metal e l' individuazione degli elementi(i pallini rossi indicano i contatti alle metal di alimentazione, quelli blu i contatti di massa):

    Schema elettrico corrispondente: