大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 近50年來，隨著的穆爾定律預測，集成電路上的晶體管密度每兩年增加一倍。
    
     這意味著像英特爾、AMD或高通這樣的芯片制造商每兩年就絞盡腦汁，試圖將兩倍數量的晶體管擠入同等尺寸的芯片中，這樣我們就可以年復一年地使用功能更強大、處理速度更快的計算機芯片。
    
     為了在芯片中容納更多的晶體管，這些制造商已經將芯片內部的晶體管陣列設計成與城市網絡一樣復雜。因此，晶體管被設計成越來越小，并且它們越來越接近也就不足為奇了。
    
     例如，英特爾的Broadwell處理器在2014年推出，將部件之間的距離縮小到14納米。這個距離大約是1個普通A4紙張厚度的1110000。
    
     芯片設計和布局如此復雜，芯片制造商面臨著一個難題：如何在不破壞芯片內部結構的情況下觀察芯片的內部結構畢竟，只有通過觀察芯片的內部結構，制造商才能確保完成的芯片結構正是他們所期望的。
    
     瑞士Paul Sherrer研究所（PSI）的研究人員已經找到了解決這個問題的可行方案。在這篇發表在《自然》雜志上的文章中，他們使用了一種叫做層疊衍射X射線計算機斷層掃描（CDX-CT）的技術來制作英特爾芯片的三維內部結構。
    
     疊加衍射成像是一種不依賴透鏡來恢復衍射圖像中相位的成像方法。簡言之，研究人員在旋轉芯片上照射一束X射線，然后通過計算機程序分析不同角度的芯片的衍射圖案。在芯片內部構造的三維結構。
    
     在這項研究中，PSI的研究人員先后測試了兩個芯片，一個是PSI自己開發的，使用110納米的ASIC工藝，另一個是Intel公司的奔騰G3230處理器，采用22納米工藝，離最現代的14納米工藝只有一步之遙。
    
     利用這種技術，研究人員獲得了高達14.6納米的分辨率，成功地恢復了兩個芯片的內部結構。令我們高興的是，他們可以清楚地看到芯片內部的晶體管和內部電路。
    
     但在此之前，大部分芯片的內部檢測依賴于掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡來觀察探針。這兩種傳統方法需要像剝洋蔥一樣，工人需要耐心地逐層去除芯片的上部電路，以便最后揭示了芯片內部晶體管的形狀，這是一種費時費力的方法，更令人不滿的是，它不可避免地破壞了芯片的三維結構。
    
     如前所述，隨著芯片越來越集成，芯片中晶體管層的數量不斷增加，并且內部電路的實際厚度有時可能高達10微米。一個接一個地變得不可持續。對于已經打包的計算機芯片，這兩種手段是無能為力的。
    
     一位來自普渡大學的電子愛好者在電腦芯片上砸了一個大洞，想弄清楚里面是什么，就像核桃一樣。
    
     與前兩者相比，研究人員開發的疊層衍射成像技術還有很長的路要走，這項技術具有X射線的兩個特點：高穿透率和高分辨率。
    
     此外，在芯片檢測的應用中，該技術具有傳統電子顯微鏡無法實現的兩個優點：一是避免了芯片結構的破壞，二是避免了由于切割不準確而引起的圖像失真。
    
     然而，鑒于目前的情況，從實際應用來看，這項技術仍然缺乏一些東風。
    
     為了得到更好的成像結果，研究人員使用了瑞士同步輻射源（SSR）的高相干輻射X射線，該輻射源附在PSI上。即使在世界上，類似的同步輻射設備也很少。
    
     另一方面，這項研究也花了很多時間。研究人員不僅花費了24小時完成層疊衍射實驗，而且還花費了24小時對數據進行處理。
    
     但是領導這項研究、同時也是論文主要作者的Mirko Holler在文章中說，使用更多的計算機、改進實驗設備和X射線源進行實驗需要千分之一的時間。
    
     更有挑戰性的是，的摩爾定律促使芯片制造商年復一年地推出更小的晶體管。在這種情況下，用來觀察芯片的放大鏡還需要有自己的摩爾定律，以避免在競爭中落得太遠。
    
     在目前的形勢下，芯片制造商已經占了上風。在本研究中，Molk Holler獲得的更高分辨率約為14.6納米。盡管這個數字是顯著的，但是英特爾公司開發的最新一代處理器芯片已經進入了10納米工藝門檻。
    
     在任何情況下，莫克等。在芯片無損檢測領域，研究會留下大量的墨水，隨著該技術的發展，也許在不久的將來，對芯片內部結構的檢測不再是錘式銷售。
    
     反之，當把芯片放入類似的器件時，可以看到芯片的內部結構。從這個意義上說，芯片的設計似乎是透明的。
    
     同時，對于芯片制造商來說，這種技術的出現無疑會對行業產生深遠的影響，通過檢測芯片內部的制造缺陷，制造商可以采取更嚴格的質量控制和質量管理政策。
    
     此外，人們可以使用這種技術來確認集成電路設計，了解其內部功能，優化其生產過程，并識別可能的失效機制。
    
     從消費者的角度來看，這種技術也是值得關注的。近來，硬件安全越來越成為一個重要的話題。尤其對于國防和軍事工業，如果能夠使用這種技術，他們就能確認是否有任何惡意的硬件。在可能竊取秘密的芯片里面，所謂的硬件木馬。畢竟，一個被粉碎的芯片是沒有用的。
    
     今天，芯片無損檢測的發展還不成熟，但瑞士保羅·謝勒研究所的科學家為未來真正透明的芯片開辟了一條新的道路。
    
     1、霍勒先生等。集成電路的高分辨率無損三維成像技術（543）（2017）：402-407
    
     2。http://www. psi.CH/Media/3-D-X射線成像-計算機-芯片的詳細描述
    
     4、http://blog。
    
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