¿Es posible aplicar ingeniería inversa a un IC analógico desde un ejemplo físico?

Por supuesto que es posible. Hay muchas empresas que prestan estos servicios. La verdadera pregunta es si puedes o no hacer esto en casa.

Es posible que se salga sin necesidad de un SEM (Microscopio electrónico de barrido), ese diseño se puede hacer en una geometría de ~ 3u que se podría imaginar con luz visible.

Necesitará un banco húmedo para grabar las capas, como HF para SiO2, pero también tendrá que eliminar Si3N4, SiON y Aluminio. Es posible que necesite un grabado seco (plasma de Ar en una cámara de vacío) para eliminar los tapones de tungsteno en las vías.

Sus principales problemas serán la medición de los valores exactos de las resistencias y los condensadores (si hay alguno). Delinea los límites de los implantes de sustrato (decoración con más químicos desagradables en un banco húmedo) y la determinación de los perfiles de dopaje. Los perfiles de dopaje se obtienen fácilmente en una unidad SIMS (espectrómetro de masa de iones secundarios), pero algunos de los detalles estructurales de los implantes en la FEOL (extremo frontal de la línea) pueden ser sutiles.

Habrá espesores de capa sutil que deberán medirse antes porque están dañados o reducidos en espesor por los grabados húmedos.

Habrá una topografía significativa de la superficie de la matriz (CMP no existía entonces), por lo que la profundidad del enfoque podría complicar la toma de fotografías.

Sería improbable que pudieras obtener las características exactas del transistor que el chip original tenía fácilmente. Realmente necesita entender no solo el procesamiento, sino también la física de los transistores y el papel de los diferentes implantes.

En el lado positivo, si tuviera varios chips (que necesitaría ) podría liberar el acceso a un transistor y colocarlo en un marcador de curva para medir directamente. El tamaño de la característica es lo suficientemente grande y, al ser un chip analógico, probablemente tenga algunos transistores grandes. Pero no hay certeza en eso.

La otra buena noticia es que usted puede comprar SEM viejos a bajo costo. Solo unos pocos $ 10K y aunque son granulosos, este chip tiene características grandes. Tenga en cuenta que si tiene una unidad SIMS que también puede generar imágenes (es un SEM modificado), por lo que podría escapar sin duplicar eqt.

Su último párrafo es básicamente correcto: puede crear una imagen del chip y luego copiarlo directamente o realizar una ingeniería inversa para producir una versión más moderna. El primer paso podría ser realizado por un laboratorio universitario con el equipo correcto, pero la reproducción no será un proceso barato (cientos de miles de dólares).

Obtener una reproducción de sonido "exacta" puede que ni siquiera sea posible con los procesos modernos de IC.

La otra alternativa es caracterizar su comportamiento analógico como una caja negra, luego emularlo con un DSP. Es poco probable que la gente esté feliz con esta solución.

Hay algunas cosas interesantes en los documentos de patentes (creo que Bob Moog tiene algunas cosas geniales en sus patentes), por lo que podría tener suerte allí.

Como se mencionó anteriormente, hay formas de "destapar" un chip y leer su estructura, aunque es posible que tenga que hacer un poco de ingeniería inversa, conjeturas, etc. para replicar la cosa exactamente cuando es una parte analógica. .

Puede adoptar el enfoque de caja negra para no preocuparse de qué está dentro de la caja, pero calificar su comportamiento e intentar replicarlo. Esto puede o no ser un escondite para nada, podría funcionar muy bien, podría ser un gran dolor, o podría inventar algo aún mejor por accidente en el camino.

También hay (estoy seguro) formas / software para calificar la respuesta y luego rociar ese modelo en un DSP, microcontrolador o algo así. Por supuesto, a los puristas no les va a gustar eso, y es un poco engañoso.

TBH su descripción suena como si fuera una función bastante simple, por lo que el enfoque de "caja negra" de ignorar el interior y simplemente desarrollar un circuito que haga lo mismo puede ser la opción más fácil.