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拍案叫绝的芯片内部结构

时间:2023-11-10 23:34:10 文章来源: BOBAPP官网下载IOS

  多年曾经,好像是200X年吧,我从一些筛选的电脑的主板上拆下几块带有窗口的芯片,经过窗口可以正常的看到内部精密的结构,其时非常惊叹,尽管知道芯片内部是超微结构。

  27C64是一个CMOS 64K位电可编程只读存储器。被安排为8K字乘8位(8K字节)。现在看起来这个芯片的存储容量小得不幸。

  显微镜是网购的200多元的等级低设备,加上手机拍照,图画质量欠安。引脚的压焊仍是明晰可见的。

  芯片的存储区域亮闪闪地一片,这跟金属布线 Kbit 的EPROM,带窗的是UV(紫外线W关闭(窗口陶瓷玻璃密封封装),答应用户将芯片露出在紫外线下以擦除位图画。该类型还有不带窗的芯片,叫OTP,即一次性编程,编完今后无法擦除重写。芯片存储按65536×8位安排。

  要看到内部结构,就要揭开内核的封装。先用小刀绕一圈将金属盖切松。再用较大的刀具撬开。

  一分为二,芯片内核现已被分隔为上下二半,一些层开裂在上盖,另一些层保留在底板。这正是需求的作用。

  下图扩大到500倍,比例尺为300微米。可以正常的看到有多个层,用数字大致标记了下层次,不一定正确。1层是半导体晶体管的表面层,上面的都是金属互联层,可见偶数层的连线都是竖直方向,奇数层的连线是水平方向。这种金属互联在芯片中有很多层。

  下图扩大到1500倍,比例尺是100微米。鳞次栉比的半导体结构。金属互联层看到也愈加清楚。

  再扩大到8000倍,比例尺是10微米。芯片半层体表面层电路适当清楚了,摆放也是非常规整。

  20000倍,比例尺是5微米,也便是5000纳米。该芯片选用90纳米的制程,可以从哪里调查呢?图顶用红字标明了2处方位,107.8纳米处是线纳米处是线距,别的 还可以正常的看到线上有许多亮点,这些是通孔。线宽、线距和通孔径都是芯片的特征尺度,也便是反映最小工艺尺度的制程。

  电子显微镜的成像作用很好,还可以正常的看到层次之间的深度感,这些尺度厚度估量只要几微米。

  仔细一点,或许发发现,金属互联层越到上面,线宽越宽。下图是对各层线路的组成,明晰地展现了这一现象。

  数了一下,上图中的金属层大概有15层之多。不过金属互联层不是芯片的精华地点,下面的半导体层才是。半导体层也是分红好多层的,可是在上面的芯片碎片中只能看到其顶层平面,靠扯开或撬开芯片这种方法,无法露出半导体层下结构。

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