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现在扫描芯片内部的硬件布局可以像给人体做CT扫描一样了。
来自瑞士Paul Scherrer研究所、美国南加州大学的科学家们发明了一种新的X射线显微镜，在不毁坏芯片的情形下，就能知道其内部的布局，创造芯片中可能存在的硬件后门。
这台显微镜的精度很高，目前已经在16nm FinFET芯片上实验成功，并且能够轻松扩展到现在主流的7nm工艺芯片。
研究职员把这项技能叫做叠层X射线断层摄影术（ptychographic X-ray laminography），该成果已经揭橥在Nature子刊Electronics上。
该技能不仅能够破解芯片的内部布局，还能确定芯片的代工厂、设计公司，就像识别指纹一样。
不过研究职员表示，这项技能的紧张用场之一还是是探求芯片制造与设计之间的偏差，这些偏差可能表示导致芯片产生缺点或更坏的情形。由于探求偏离设计的问题比对全体设计进行反向工程更随意马虎。
范围大、精度高、速率快
常日情形下，对芯片进行逆向工程是个非常耗时的过程。个中涉及到费力地去除芯片中纳米级的连接层，并利用不同层次的成像技能对它们进行映射。
由于一样平常来说，显微镜的分辨率越高，其扫描的范围就越小，这就须要用于较大尺度特色的光学显微镜到用于最小尺度特色的电子显微镜一系列设备。
而来自Paul Scherrer研究所制造的这台显微镜，可以只利用一台设备扫描完全个芯片，扫描范围达到了12×12mm，轻松容纳下iPhone的A12芯片。
研究职员16nm工艺技能制造的芯片上测试了该技能，用30小时就扫描了300x300微米的区域，然后放大了直径40微米的区域，天生了分辨率为18.9纳米的3D图像。如上图所示。
用高能X射线扫描
这项新技能是该团队于2017年推出技能的改进，这项技能得以快速发展的紧张缘故原由是照射光源的进步。
他们利用了第三代同步辐射装置的相关X射线束来照射芯片，从芯片散射和衍射的数据还原出其内部构造。
在这项新技能中，研究职员将裸芯片抛光至20微米的厚度，然后以61度倾斜的角度放置在扫描平台上。然后，当X射线束聚焦到芯片上时旋转芯片，由光子计数相机来吸收不同角度的衍射图样。
随着更高强度X射线光源的涌现，获取衍射图样的韶光也会大大缩短，从而实现更高的分辨率和更快的处理速率。
研究职员说，未来的薄层扫描技能可能会达到2nm的分辨率，或者将对300x300微米的低分辨率检讨韶光缩短到不超过一个小时。
参考链接：
https://spectrum.ieee.org/nanoclast/semiconductors/design/xray-tech-lays-chip-secrets-bare
论文地址：
http://dx.doi.org/10.1038/s41928-019-0309-z
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