Все держали в руках обычный микропроцессор, но вряд ли кому-то приходило в голову разрезать его и рассмотреть под сканирующим электронным микроскопом. Это именно то, что сделал шведский учитель Кристиан Сторм (Kristian Storm) для наглядной демонстрации студентам устройства микрочипа. Фотографии просто потрясающие: качество позволяет рассмотреть отдельные слои процессора. Видимо, примерно такой процедурой пользовались советские инженеры, которые разбирали и копировали западные разработки. Примерно то же самое делается и сейчас для изучения продуктов конкурентов.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/e5473753/c1d2efdc/e38878cc/6e455c4d.jpg)
Все фото кликабельны и доступны в высоком разрешении.
Кристиан Сторм использовал процессор P-III. Для начала нужно было изъять непосредственно саму микросхему из пластикового корпуса (синего цвета), который находится в центре монтажной платы (зелёного цвета).
Как видно на обратной стороне монтажной платы, она нужна для вывода контактов с микропроцессора — от каждого контакта на процессоре идёт сигнал к отдельному штырьку на плате.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/d19a2dc1/f76add70/0c41a75b/5a8ec529.jpg)
Сначала Кристиан подумал, что он сможет отделить микропроцессор нагреванием, но не добился ничего, кроме противного запаха. Тогда пришлось использовать грубую силу и вырезать соответствующий участок. С помощью щипцов и скальпеля он вытянул-таки чип, слегка повредив его в процессе (впрочем, Кристиан и так собирался разломать процессор для съёмки).
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/8ee4e5fd/85562710/eaf36839/56746d79.jpg)
Вот что получилось в результате. На обратной стороне микросхемы под отломанным синим корпусом видны контакты на микросхеме. Раньше они соединялись со штырьками на плате.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/38fc7d3a/c7847e72/a709cbc3/e7746bd1.jpg)
Вот микросхема очищена от пластика.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/966e88b8/8eb01854/ac45bf26/f574c9da.jpg)
Теперь начинается самое интересное: в работу вступает микроскоп. Сначала обычный оптический. Под микроскопом мы смотрим фрагмент микропроцессора с теми же контактами.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/a2121fed/8c23c5e3/dd763f1d/10b71f7c.jpg)
Если посмотреть ближе, то можно различить структуру внутри отверстий под контакты.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/713e73f6/94fe2981/b68825da/aba5d8e7.jpg)
Процессор состоит из множества металлических слоёв поверх друг друга, их хорошо видно через дырочки для контактов.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/abb1fab1/67fac03d/489c8970/f7447f09.jpg)
Меняя фокусировку на микроскопе, можно рассмотреть эти слои по очереди. Вот верхний слой.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/fb1aebda/361723f4/3fa3a6a5/f09dfd94.jpg)
Средний слой.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/6f61b3a3/ff5bb790/b79c9af7/54c62d91.jpg)
И нижний слой.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/a2287a7a/4998a642/c66ae303/e60a6c4a.jpg)
Поскольку оптический микроскоп не обеспечивает нужной детализации, Кристиан решил использовать сканирующий электронный микроскоп. Чтобы увидеть внутренности процессора, он разломал его на части и начал рассматривать места слома. Ниже можно увидеть серию последовательных фотографий с постепенно увеличивающимся разрешением.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/a28c180e/8e129864/94b30522/813f7510.jpg)
Микросхема перевёрнута нижней стороной вверх, так что наверху — ряд контактов, которые прежде прикреплялись к монтажной плате. Сначала ничего особенного не видно. Светлый материал между контактами — видимо, какой-то полимер для заполнения пространства.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/cc042ef9/56ef4b03/d32fd836/c38f3aea.jpg)
Но дальше начинают проявляться очертания какой-то структуры.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/323a6763/50b84d90/4aac393a/478d54e5.jpg)
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/bd662f21/e6068860/fe476e89/0cd420fc.jpg)
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/6eff8335/c9da8beb/196b53a3/b0c35269.jpg)
При дальнейшем увеличении слои видны уже чётко. Можно даже подсчитать их количество: шесть.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/281dbdab/5c81bb35/5d40d08b/1ab94230.jpg)
Толщина нижнего металлического слоя составляет примерно 200-250 нм. Процессор P-III производился по техпроцессу 250 нм, а позже — 180 нм, так что этот нижний слой — последний слой с транзисторами, дальнейшее приближение уже не покажет новых элементов.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/f22b30de/0b2e3c3b/2209ffbc/468b974e.jpg)
Вот как выглядит картинка в улучшенном виде.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/7cd7b72e/5fe939d4/d439d2d4/9dcb3340.jpg)
Последняя фотография сделана в том же масштабе, только сверху. В одном месте корпус случайно обломался, так что обнажилась внутренняя структура.
![](https://habrastorage.org/r/w780q1/storage1/df13bc09/370f31b5/35f1cc88/6160875a.jpg)
Там несколько металлических слоёв друг по другом, но Кристиан не смог сделать послойные фотографии и добраться непосредственно до транзисторов (нижний слой), потому что не знает, как аккуратно снимать слои с чипа.
![](https://habrastorage.org/storage1/e5473753/c1d2efdc/e38878cc/6e455c4d.jpg)
Все фото кликабельны и доступны в высоком разрешении.
Кристиан Сторм использовал процессор P-III. Для начала нужно было изъять непосредственно саму микросхему из пластикового корпуса (синего цвета), который находится в центре монтажной платы (зелёного цвета).
Как видно на обратной стороне монтажной платы, она нужна для вывода контактов с микропроцессора — от каждого контакта на процессоре идёт сигнал к отдельному штырьку на плате.
![](https://habrastorage.org/storage1/d19a2dc1/f76add70/0c41a75b/5a8ec529.jpg)
Сначала Кристиан подумал, что он сможет отделить микропроцессор нагреванием, но не добился ничего, кроме противного запаха. Тогда пришлось использовать грубую силу и вырезать соответствующий участок. С помощью щипцов и скальпеля он вытянул-таки чип, слегка повредив его в процессе (впрочем, Кристиан и так собирался разломать процессор для съёмки).
![](https://habrastorage.org/storage1/8ee4e5fd/85562710/eaf36839/56746d79.jpg)
Вот что получилось в результате. На обратной стороне микросхемы под отломанным синим корпусом видны контакты на микросхеме. Раньше они соединялись со штырьками на плате.
![](https://habrastorage.org/storage1/38fc7d3a/c7847e72/a709cbc3/e7746bd1.jpg)
Вот микросхема очищена от пластика.
![](https://habrastorage.org/storage1/966e88b8/8eb01854/ac45bf26/f574c9da.jpg)
Теперь начинается самое интересное: в работу вступает микроскоп. Сначала обычный оптический. Под микроскопом мы смотрим фрагмент микропроцессора с теми же контактами.
![](https://habrastorage.org/storage1/a2121fed/8c23c5e3/dd763f1d/10b71f7c.jpg)
Если посмотреть ближе, то можно различить структуру внутри отверстий под контакты.
![](https://habrastorage.org/storage1/713e73f6/94fe2981/b68825da/aba5d8e7.jpg)
Процессор состоит из множества металлических слоёв поверх друг друга, их хорошо видно через дырочки для контактов.
![](https://habrastorage.org/storage1/abb1fab1/67fac03d/489c8970/f7447f09.jpg)
Меняя фокусировку на микроскопе, можно рассмотреть эти слои по очереди. Вот верхний слой.
![](https://habrastorage.org/storage1/fb1aebda/361723f4/3fa3a6a5/f09dfd94.jpg)
Средний слой.
![](https://habrastorage.org/storage1/6f61b3a3/ff5bb790/b79c9af7/54c62d91.jpg)
И нижний слой.
![](https://habrastorage.org/storage1/a2287a7a/4998a642/c66ae303/e60a6c4a.jpg)
Поскольку оптический микроскоп не обеспечивает нужной детализации, Кристиан решил использовать сканирующий электронный микроскоп. Чтобы увидеть внутренности процессора, он разломал его на части и начал рассматривать места слома. Ниже можно увидеть серию последовательных фотографий с постепенно увеличивающимся разрешением.
![](https://habrastorage.org/storage1/a28c180e/8e129864/94b30522/813f7510.jpg)
Микросхема перевёрнута нижней стороной вверх, так что наверху — ряд контактов, которые прежде прикреплялись к монтажной плате. Сначала ничего особенного не видно. Светлый материал между контактами — видимо, какой-то полимер для заполнения пространства.
![](https://habrastorage.org/storage1/cc042ef9/56ef4b03/d32fd836/c38f3aea.jpg)
Но дальше начинают проявляться очертания какой-то структуры.
![](https://habrastorage.org/storage1/323a6763/50b84d90/4aac393a/478d54e5.jpg)
![](https://habrastorage.org/storage1/bd662f21/e6068860/fe476e89/0cd420fc.jpg)
![](https://habrastorage.org/storage1/6eff8335/c9da8beb/196b53a3/b0c35269.jpg)
При дальнейшем увеличении слои видны уже чётко. Можно даже подсчитать их количество: шесть.
![](https://habrastorage.org/storage1/281dbdab/5c81bb35/5d40d08b/1ab94230.jpg)
Толщина нижнего металлического слоя составляет примерно 200-250 нм. Процессор P-III производился по техпроцессу 250 нм, а позже — 180 нм, так что этот нижний слой — последний слой с транзисторами, дальнейшее приближение уже не покажет новых элементов.
![](https://habrastorage.org/storage1/f22b30de/0b2e3c3b/2209ffbc/468b974e.jpg)
Вот как выглядит картинка в улучшенном виде.
![](https://habrastorage.org/storage1/7cd7b72e/5fe939d4/d439d2d4/9dcb3340.jpg)
Последняя фотография сделана в том же масштабе, только сверху. В одном месте корпус случайно обломался, так что обнажилась внутренняя структура.
![](https://habrastorage.org/storage1/df13bc09/370f31b5/35f1cc88/6160875a.jpg)
Там несколько металлических слоёв друг по другом, но Кристиан не смог сделать послойные фотографии и добраться непосредственно до транзисторов (нижний слой), потому что не знает, как аккуратно снимать слои с чипа.