用顯微鏡觀察cpu芯片內部

1.

    先找到一塊Intel公司的奔三（Pentium III）Coppermine芯片，主頻800MHZ，生產於2000年。（我查了一下，網上的報價如今是15~30元人民幣/塊。）

    下面是這塊CPU的正面。你能夠看到它分紅兩部分，周圍是一圈綠色的電路板，中間那塊藍色的就是芯片。

    

    （本文全部圖片，均可以點擊看大圖。）

    2.

    CPU的背面是密密麻麻的針腳，用來從主板取電和通訊。

    

    3.

    爲了把芯片從電路板取出，動用了電鋸。

    

    4.

    切斷電路板，就能夠取出芯片了。

    

    5.

    去掉上面的金屬保護蓋，芯片的廬山真面目顯現了，上面有不少閃光的小點。

    

    6.

    把這塊芯片放到光學顯微鏡下，看到那些小點都是一個個金屬墊（metal pad），用來鏈接芯片內部與外面的電路板。

    

    7.

    拉近距離，能夠看到金屬墊中間的小洞裏面有一些特殊結構。

    

    8.

    那裏原來是一層層的導線，好像三明治疊在一塊兒。

    

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    調整顯微鏡，依次把焦點對準不一樣的導線，先是上層。

    

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    而後，焦點對準中間的那層導線。

    

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    最後是下層導線。

    

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    導線的下面就是硅片層（晶圓），也就是晶體管的位置。可是這時，光學顯微鏡已經到放大的極限了，只好改用電子掃描顯微鏡（scanning electron microscope）。

    由於沒有辦法去掉導線層，因此先把芯片一切二，觀察橫截面。

    

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    能夠看到芯片的底部，也就是金屬層底部有一些線條。

    

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    把底部放大。

    

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    肉眼看到大概有六層，所有都是金屬導線，估計就是剛纔光學顯微鏡裏看到的導線層。

    

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    換一個更好的角度。

    

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    這臺電子掃描顯微鏡的極限是250納米，而奔三的製造工藝是180納米（根據wikipedia），因此無法看見更細的導線層，更不要說下面的晶體管了。

    

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    換一個角度，從上往下看，依然是一層層疊加的導線。因爲暫時沒辦法把這些導線去掉，因此晶體管層仍是看不見。

    

    （完）