芯片做出来有bug怎么办

做一颗芯片很难，做出一颗有bug的芯片，会更难。

不说一颗芯片tape out前的各种惊心动魄，相比拿到样品后测试时的心潮起伏，到底哪个更刀刀催人老；也不说测试报告的issue到底是feature还是bug；更不必说“决策时拍脑袋、执行中拍胸脯、有问题拍大腿、兜不住拍屁股”时，到底哪种姿势拍起来最帅；今天这篇儿只说说芯片做出之后怎么修bug。

首先大家知道芯片是一层一层做出来的，就像做煎饼果子，师傅先把铁板锅烧热、打开电机开关让锅旋转起来（spin），然后擦上油、浇一勺面糊打底（wafer）、磕鸡蛋抹平（transistor layer）、各种酱刷一层（metal 1 layer）、葱花香菜洒一层（metal 2 layer）、油炸果子放一层（metal 3 layer）、煎饼卷起来打包装好（package）、师傅关掉电机、锅慢慢停止旋转。

然后你咬了一口（测试），说我没要香菜啊（发现bug）。然后呢，节省的师傅会摊开煎饼把香菜叶子一颗一颗捡出来（metal 2 fix by FIB）；豪爽的师傅会打开电机让锅重新转起来（respin），给你新做一个不带香菜的煎饼果子。

如果你要一百个煎饼，都不带香菜。聪明的师傅大概会撤下葱花香菜掺一起的菜盆，单摆一个只放葱花的菜盆（metal 2 fix by respin）。

回到芯片，制造芯片的一套mask有好多层，每层mask的价格有高有低。当然如果你是土豪不在意钱，有了bug直接整套mask全部重来一遍、重新制造一批芯片也可以，相当于重新tape out一次。

然而公司都是讲成本的，怎么省钱怎么来。首先条件允许的话，会做FIB（Focused Ion Beam），直接改手头的芯片。如果修改的地方只有metal层，那么叫做metal fix。这种方法只能一颗芯片一颗芯片的修改，太慢不适合批量修改，只能用于bug fix的验证或少量送样。bug fix方案经过FIB或者其它手段的验证，就可以用来做mask的修改了，mask一经修改，就可以用于批量生产修正了这个bug的芯片。

怎么改mask，改哪些层的mask，还是怎么省钱怎么来。每层mask的价格高低基本由制造这些mask的工艺（比如最小特征尺寸）所决定。像transistor层的mask最多最复杂，价格最贵。metal层的mask相对简单，价格便宜一些。所以最经济的方案是修改最少层数的metal mask，同样可以叫做metal fix。不过因为是通过修改metal层的mask来间接修改芯片的metal层，所以更准确的叫法是metal respin。

也就是metal fix的实现有两种方式，一种是respin，一种是FIB。而这两种bug fix方式的实现，都离不开spare cell的利用。预先摆放的spare cell的类型选择、摆放位置，都会影响metal fix的难度、甚至决定了bug fix的可行性。毕竟，难以预料的bug，不仅仅是靠断开或连接几根连线就可以解决的。