芯片研發(fā)是一件燒錢的事,多幾次流片失敗,可能就會把公司搞垮。
說來你們可能不信,我之前的公司就是做芯片,被“流片失敗”搞跨的
下面來分享一下網(wǎng)友流片失敗的故事。
Yufeng Bai:
實驗室第一次流片,嗯嗯,就是之前回答中說過的視頻編解碼芯片,承載著實驗室?guī)啄甑男难?,老板科研基金結(jié)題和一個師兄博士畢業(yè)的重任。
片子回來之后上板子測試,上電后什么信號都測不到,時鐘和復(fù)位什么都沒反應(yīng)。全部人忙活了一個禮拜,把從代碼,版圖,PCB所有東西都查了一遍,什么發(fā)現(xiàn)都沒有。
某一天,師弟用萬用表隨便測了芯片的管腳發(fā)現(xiàn)VDD和GND是反的,然后我們把所有的電源管腳都測了一遍,之后懷疑是封裝有問題。最后我們把芯片缷下來,把新的芯片旋轉(zhuǎn)90度焊上去,一切正常!
匿名用戶:
第一次回來是性能bug,改了下訪存,變成了功能bug,連續(xù)load出錯,只能說驗證和設(shè)計都出了問題。
卷積云:
寫幾個讀博時經(jīng)歷過的設(shè)計錯誤,2個自己的,1個聽來的: 1、自己設(shè)計的射頻電路,正常偏置不工作,把電壓加到4V以上才可以(工藝允許的VDD上限是3.6V,好在整個測試期間片子沒給我燒掉)。具體原因不明,似乎是直流偏置的探針的寄生電感和pad的寄生電容耦合振蕩了——因為是蹭師兄們流片的機(jī)會,占塊他們不用的空白區(qū)做個小電路,那里不能外接的pin,只能畫幾個pad,在裸片上用探針連下去測試。之前沒考慮過探針的寄生電感不能忽略。 2、畢業(yè)設(shè)計,做出來底噪比信號大~ 當(dāng)時離畢業(yè)也不遠(yuǎn)了,不可能重新流片。猛想一個星期,確定了底噪的來源,再花了幾周測量、驗證,最后編了一個標(biāo)定和消除底噪的算法,算是把信號取出來了。在畢業(yè)論文上,這套算法的數(shù)學(xué)推導(dǎo)寫了十幾頁,當(dāng)然本身不太復(fù)雜,只是向量太多,用了無數(shù)矩陣表示,非常占頁面。
這段數(shù)學(xué)推導(dǎo),讀起來實在太累,被我的兩位導(dǎo)師、兩位答辯考官全數(shù)跳過,答辯順利過關(guān)~~ (嗯,但我相信我的證明是準(zhǔn)確無誤的) 3、答辯后的聊天,聽一位考官吐槽了他的一名學(xué)生流片的失?。汗β孰娐?,小心翼翼的設(shè)計了電源線上每一路的電流上限——但是忘記GND那頭也需要做這事了,所有的GND電流需要通過一個唯一的via連到pad上。
鴻鶴:
上幾個我自己經(jīng)歷的。
1. foundry把MIM層做錯了。反復(fù)強調(diào)MIM不做在M6和M5之間,做在M4和M3之間。芯片回來各種測試,codec就是不工作。經(jīng)過多次質(zhì)疑foundry,終于發(fā)現(xiàn)是沒按照要求做。耽誤半年。
2. foundry沒有把IP merge進(jìn)去。趕上過年,上傳完文件,有修改,又重新上傳。原來跑IP merge腳本的哥們休假過年去了,接手的這位跑完沒check report。生產(chǎn)結(jié)束了,foundry告知“不好意思啊,這個IP沒merge進(jìn)去。。?!?想砍人啊
3. 這個是聽說的。IO PAD上沒開孔,沒法打線,沒法測試。。。。。芯片回來了,沒法測試。。。這個倒是可以解決,腐蝕一下,還是可以簡單測試的。
4. 又想起來一個,聽說的,這個慘,公司連芯片都沒見到。話說wafer生產(chǎn)出來,要放在車子上推著走。一次,一個哥們看反正就幾米的路,于是捧在手里走了兩步,結(jié)果就霉運爆棚,絆倒,wafer盒子掉地上了。
5.據(jù)說,有rom里的code沒寫進(jìn)去的情況,芯片上電cpu直接死掉。也有code寫錯的。所以,rom code是check list的必選。
Krieg:
說幾個跟大家分享交流一下:
1、第一次設(shè)計PA,穩(wěn)定性網(wǎng)絡(luò)沒有做好,回來以后發(fā)現(xiàn)有中頻自激現(xiàn)象,得出的結(jié)論是僅僅對circuit整體做穩(wěn)定性分析是不夠的,必須對每一級管芯分別去完善;
2、某款大功率mmic流片回來測試結(jié)果與仿真差異極大,查閱論文及工藝文檔認(rèn)為是backvia隔離在momentum仿真精度偏低造成的,基于這一思路進(jìn)行了設(shè)計修改,第二次投片非常成功
3、某款中功率芯片采用cascode結(jié)構(gòu)設(shè)計,在長期使用過程中出現(xiàn)穩(wěn)定性問題,也是查閱了不少相關(guān)論文才得出了可信的分析報告,這一過程當(dāng)中積累了許多經(jīng)驗
其實從業(yè)這幾年來說完全流片失敗的芯片不是很多,但是每次找到問題感覺都是對自己的一次提高,遺憾的是更多情況下精確定位和分析確實比較困難,深感自己積累還是不夠,與大家共勉。
瘦馬:
我來說個我自己的事。某研究所來我當(dāng)時工作的研究所(工藝很落后,極其不自動化)流片,特急批,軍工品。
領(lǐng)導(dǎo)安排老師傅親自把關(guān)做,我作為技術(shù)人員監(jiān)督。然后老師傅當(dāng)晚(對的是夜班)太忙了,配液的時候讓我?guī)兔?,于是?dāng)時還是小年輕的我干勁十足的就幫忙配液了,第二天一早,光刻工序反應(yīng),Gate都飄起來了。
原因查了一上午沒查出來,然后臨近中午吃飯的時候我猛然想起gate之后的一道wet clean是我配的液,出于謹(jǐn)慎,我去查了下監(jiān)控視頻,發(fā)現(xiàn)我拿錯了液,應(yīng)該倒H2O2的,我倒了HF了。
反正schedule是妥妥的miss了。不知道領(lǐng)導(dǎo)們是怎么把那個流片的研究所總工應(yīng)付過去的。
也許這就是我之后一直在那個研究所混的不順利的原因吧。。
Chris:
流片失敗的可能需要分為不同等級吧,最差的就是變磚,什么功能都沒有,這種一般是犯了低級錯誤,或者代工廠出現(xiàn)重大失誤;好一點的是有一部分功能異常,但沒法補救和使用,也該算失敗了;再好點的情況就是有功能異常,或者還能將就用,可是通過特殊手段還能補救,這種幾乎也不算失敗吧;最常見的是功能正常,但是性能指標(biāo)不達(dá)標(biāo),這種情況還是算部分失敗吧,客戶要求嚴(yán)格的情況下就絕對是失敗了。
我覺得模擬電路或者射頻微波電路芯片失敗的幾率大得多,數(shù)字ic在有完善的流程下應(yīng)該失敗的幾率小很多。這么多年做射頻ic也遇到過芯片出問題的情況,大部分是性能指標(biāo)有欠缺,也有兩次出現(xiàn)功能錯誤的。一次是控制輸入引腳高低電平做反了,疏忽所致;一次是transceiver的中頻濾波器有共模振蕩,主要是全差分運放的共模反饋回路相位裕量不夠,幸好在片外電路處理后還能測試功能及性能,改版的時候修正了;還有一次是有個電路晶體管襯底端和源端相連,但是版圖工程師沒有添加dnw層,導(dǎo)致襯底被連接到了中間電平,整個芯片無法工作;還有一次因為dnw層導(dǎo)致的問題,esd器件放在dnw里面,但是上面的nwell連接導(dǎo)致了pad和vdd的短路。所以千萬注意dnw層的使用,它和其上制作的nwell是直接相連的。
整體來說芯片出問題的幾率還是不小的,一定要遵守嚴(yán)格的流程,還有就是細(xì)心、細(xì)心、細(xì)心,交叉檢查很重要,當(dāng)然前面也有人說小伙伴來圍觀不小心給芯片加了點料的,因此權(quán)限管理是必須的。
嗚帕嗚帕:
我自己吧,流的一個極小的測試片,lvs都做完了,組里小伙計來圍觀,邊角ESD里vdd一個contect砸在了襯底上……然后沒發(fā)現(xiàn),然后上電測試發(fā)現(xiàn)怎么功耗超出想象……
小于兒:
據(jù)說大概十年前國內(nèi)的一家公司因為核心研發(fā)團(tuán)隊離職,一顆芯片eco外加重新流片搞到F版才成功了。
其實對公司而言,流片失敗不要緊,最不能接受的就是時間的損失吧。
winstxx:
聽說的,block 電源地用tie cell 給供的,drc lvs都沒問題。review 給查出來了
姜發(fā)明:
部分故事看上去都是低級錯誤,稍微細(xì)心一點,基本不會發(fā)生的。
閻浮提:
說一些我聽說過的吧。
一塊模擬芯片,流片回來死活不工作。偶然一個機(jī)會,發(fā)現(xiàn)使用的時候?qū)嶒炇业囊粋€燈關(guān)了后就工作了。開了再試,又不行了,屢試不爽,一直沒找出原因。。。
還有一個,從封裝廠拿出來上電無反應(yīng),讓后端去debug,查了半天后端的人也沒有頭緒,找到封裝廠的人一起查,發(fā)現(xiàn)封裝把電源引腳接反了。。。
玉曼:
看了這么多,瞬間發(fā)現(xiàn)做IC失效還是挺有前途的,至少可以大大縮短糾錯時間…
PP Chen:
朋友公司,片子回來直接變石頭,鼓搗了一陣子以后發(fā)現(xiàn)reset接反了,還算可以挽救。
可惜我們公司只做IP不流片,體會不了按reset之后爆棚的成就感或者爆炸的挫敗感。
小強:
看到樓上發(fā)的故事,我想起來一個很久以前老師告訴我的,說也是回片之后也是測什么什么沒有,連時鐘都沒有,最后定位發(fā)現(xiàn)……
是有一層金屬布線層……完全沒連……沒連……
據(jù)說的時間很久遠(yuǎn),學(xué)校流的片規(guī)模也小,估計也不是啥先進(jìn)工藝,估計是找啥小作坊代工的吧……
編輯:黃飛
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原文標(biāo)題:芯片流片失敗的故事
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