使用光學(xué)顯微鏡觀察CPU結(jié)構(gòu)
半導(dǎo)體的制作過程分析半導(dǎo)體晶片結(jié)面結(jié)構(gòu)
實驗方法
將CPU從中心切開后，截面先用水砂紙從100號磨至2000號，之后以研磨機進行拋光，拋光液由1μm到0.8 μm至
0.5 μm ，使用光學(xué)顯微鏡下可以發(fā)現(xiàn)表面痕跡變較細(xì)小和平順，接下來放置場發(fā)電子顯微鏡下進行分析，調(diào)整加速
電壓和倍率，可看到半導(dǎo)體元件的影像，即使倍率相同加速電壓較小的影像，看起來比較凌亂，相對的加速電
壓較大的影像，看起來比較整齊清晰
可以發(fā)現(xiàn)CPU下方主要成份為矽，應(yīng)該是矽晶片，上方主要成份為
碳， 推測應(yīng)該是玻璃纖維的電路板，矽晶片上除了有大量的矽還有銅，元件應(yīng)該屬于銅制程。元件的大小約
為1.7 μm ，推算出整個CPU約有4千多萬個電晶體。
光學(xué)顯微鏡可以觀察到元件的位置和排列方式，借以推算CPU內(nèi)電晶體數(shù)目，
由EDS分析后得知一些主要成份，推出CPU的制程，但因為EDS解析度受限，成份無法分析得更加細(xì)微。
根據(jù)Intel的規(guī)格Celeron 2.40 GHz的晶粒尺
寸為131 mm2 ，內(nèi)有55 million電晶體，和實驗推算的數(shù)量差不多，證實實驗的結(jié)果是正確的
實驗過程中，先后嘗試將以水稀釋過的氨水(NH4OH)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)做為
礦化劑(Mineralizer)并與研磨成粉末的二氧化矽(SiO2)坩鍋碎片依一定的比例混合，
放置于反應(yīng)釜(autoclave)中，設(shè)定反應(yīng)溫度、加溫時間及其攪拌速率后開始進行反應(yīng)。反應(yīng)完成后，將完成的樣品分
別以X光繞射儀(XRD)、掃描式電子顯微鏡(SEM)進行檢測，觀察其樣品內(nèi)部成分及晶粒大小。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用氫氧化鈉及氫氧化鉀作為礦化劑，反應(yīng)條件為溫度220 ℃及時間24小時，
可將非晶二 氧化矽轉(zhuǎn)化為石英
石英為二氧化矽的同素異形體，其晶系為三方晶系，晶體結(jié)構(gòu) 為六角柱狀晶
石英具有壓電性質(zhì)及穩(wěn)定的振諧頻率，能將電波轉(zhuǎn)換成機械波或機械波轉(zhuǎn)換成電波，
因此被應(yīng)用在過濾器、時間與頻率控制應(yīng)用、光纖及電介質(zhì)應(yīng)用等方面。
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