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极彩app下载安装-带你了解X 射线技能可揭穿芯片更深层的隐秘

admin 2019-11-14 227人围观 ,发现0个评论

瑞士和美国研讨人员用一种非损坏性的技能,能够在不损坏整个芯片的情况下对其进行反向工程

Ptychographic X 射线分层拍照法能够对整个芯片进行扫描,也能够对特定点进行扩大以显现其电路

瑞士和加利福尼亚的科学家们提出了一种新技能,它能够在不损坏微处理器结构的情况下,显现其三维规划。

这种逆向工程通常是一个耗时的进程,需求煞费苦心地移除芯片内部里的许多纳米级互连层,并运用不同的成像技能层次对它们进行映射,从光学显微镜调查较大的特征,用电子显微镜调查最小的特征。

这项名为ptychographic X -ray laminography的新技能的发明者表明,它能够被集成电路规划人员用来验证制作出来的芯片是否契合他们的规划,或许政府机构能够用它来验证或许被隐秘添加到集成电路中的“断路开关”(“kill switches”)或硬件木马。

南加州大学电子与计算机工程教授Anthony F. J. Levi表明:“这是对电子芯片进行非损坏性逆向工程的仅有办法——不仅如此,咱们还要确保芯片是依照规划制作出来的”,“它就像一个指纹,去盯梢每一个制作环节的出处。”

这项新技能是该团队在2017年发布的改善版,该技能被称为ptychographic [1]计算机断层扫描。其进程是用来自同步加快器的相干X 射线来照耀从芯片部分切下来的10微米的柱子上。然后,研讨小组记载X 射线如安在柱子上以不同的视点衍射和散射,并计算出要发生这种图画的内部结构是什么姿态。

瑞士保罗谢勒研讨所(PSI)光子科学部分的负极彩app下载安装-带你了解X 射线技能可揭穿芯片更深层的隐秘责人Gabriel Aeppli解说,咱们的方针是完全避免任何晶体的切开。Gabriel Aeppli一起也是苏黎世和洛桑瑞士联邦理工学院的物理学教授,领导这项研讨。“一个具有10亿个晶体管的现代芯片的引脚比10微米要大的多。这个小组想用一种单一的技能,能够让他们对整个芯片进行成像,还能够扩大特定的部分范畴。

从前的技能需极彩app下载安装-带你了解X 射线技能可揭穿芯片更深层的隐秘求晶圆柱的参加,由于咱们要企图透过整个晶片的边际,吸收许多的X 射线,才干发生有用的衍射图画。X射线以必定视点射入芯片,就能构成满足小的横截面。但是,它也会发生了信息上的差错。Aeppli解说说,一些信息能够经过对你正在看的东西做一些假设来从头评价。比方说,咱们知道实在的互连不能有特定的形状。

Aeppli还表明,要找到X射线的正确视点(61),平衡吸收和信息丢失是一大问题。

新技能被用于检测16纳米工艺技能制成的芯片。科学家们先是扩大赤色的正方形,然后是蓝色的圆形,以逐渐发现更小的特征。

在这项新技能中,将暴露的芯片被打磨至20微米的厚度,之后放置在歪斜61的扫描台上。当X 射线聚集在芯片上时,扫描台就会旋转芯片。光子计数照相机接收到发生的衍射图样。运用低分辨率形式下的技能,该团队在30小时内扫描了一个300 * 300微米的区域。

然后他们把40微米直径的部分进行扩大,生成一个18.9纳米分辨率的3D图画,这个进程又需求60个小时。之后,研讨人员运用高分辨率形式,能够识别出16纳米节点技能制作的芯片中单个逆变电路的部分。

这是PSI公司Mirko Holler规划的第一个层照相显微镜,能够拍照12毫米12毫米的图画,这个图画可包容许多芯片,比方iPhone处理器Apple A12,但关于整个Nvidia Volta GPU来说仍是有点小。虽然该小组在16纳米工艺技能制作的芯片上测试了这项技能,但它将能够轻松处理运用新7纳米工艺技能制作的芯片,其间金属线之间的最小间隔约为35至40纳米。该小组在一个16纳米工艺技能的芯片上测试了这项技能,据悉,它将能够轻松处理那些运用7纳米工艺技能,金属线之间的最小间隔在35到40纳米之间的芯片。

研讨人员表明,未来的层压成像技能能够到达2纳米的分辨率,或许将300 * 300微米的低分辨率检测时刻缩短在一个小时之内。

Ptychographic X -ray laminography能够显现逆变器的金属部件[右]。表现出与电路的杰出合作[中,左]。

这些技能的改善最大的劳绩极彩app下载安装-带你了解X 射线技能可揭穿芯片更深层的隐秘当属新一代同步加快器同步光源。PSI的同步加快器被认为是第三代机器。与此一起,第四代机器现已开端运转,比方瑞典的MAX IV。跟着更高的X 射线光子通量经过芯片,该体系能够在单位时刻内搜集更多有用的数据,然后取得更高的分辨率和更快的处理速度。Aeppli提到:“咱们期望在未来的五到六年里,咱们每单位时刻搜集的像素能进步1000到10000像素。”

经过从更多的芯片信息下手,能够进一步加快改善Ptychographic X 射线分层拍照法。提早了解规划规矩能够让体系在较少光子的情况下得出结论。Aeppli想象这项技能的主要用途之一是寻觅与规划不符的当地,这些当地或许是制作过错或其他更风险影响。

“从规划中寻觅误差比逆向工程整个规划更简单,” Aeppli说。关于这项技能,美国在国家安全方面有许多爱好。

不极彩app下载安装-带你了解X 射线技能可揭穿芯片更深层的隐秘过,Aeppli估计芯片制作商也会运用层压成像技能。他指出:“每个大型芯片制作厂的邻近都有一些装备同步加快器的国家实验室福州地图。”

这项全新技能已刊登在《天然电子》杂志上。

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