本文经AI新媒体量子位授权（公众号ID：QbitAI）转载，转载请联系出处.现在扫描芯片内部的硬件结构可以像给人体做CT扫描一样。瑞士保罗舍勒研究所和美国南加州大学的科学家发明了一种新型X射线显微镜。在不破坏芯片的情况下，他们可以知道其内部结构，并在芯片中找到可能存在的硬件后门。这个显微镜的精度非常高，已经在16nmFinFET芯片上测试成功，可以轻松扩展到目前主流的7nm工艺芯片上。研究人员将这种技术称为叠层X射线分层成像（ptychographicX-raylaminography），其成果已发表在自然子期刊Electronics上。这项技术不仅可以破解芯片的内部结构，还可以确定芯片的代工和设计公司，就像识别指纹一样。尽管如此，研究人员表示，该技术的主要用途之一是寻找芯片制造和设计之间的偏差，这些偏差可能表明存在错误或更糟的情况。因为发现偏离设计的问题比对整个设计进行逆向工程更容易。范围广、精度高、速度快对芯片进行逆向工程往往是一个非常耗时的过程。这涉及煞费苦心地去除芯片中的纳米级连接层，并使用不同级别的成像技术对其进行映射。因为一般来说，显微镜的分辨率越高，它可以扫描的范围就越小，这就需要一系列的设备，从用于较大尺度特征的光学显微镜到用于最小尺度特征的电子显微镜。PaulScherrerInstitute制造的显微镜仅用一台设备就可以扫描整个芯片，扫描范围达到12×12mm，可以轻松容纳iPhone的A12芯片。研究人员在采用16纳米工艺技术制造的芯片上测试了该技术，在30小时内扫描了300x300微米的区域，然后放大直径为40微米的区域以生成分辨率为18.9纳米的3D图像。如图所示高能X射线扫描新技术是该团队于2017年推出的一项技术的改进，该技术得到快速发展主要是由于照明光源的进步。他们利用第三代同步辐射装置的相干X射线束照射芯片，从芯片散射和衍射的数据中还原其内部结构。在这项新技术中，研究人员将裸芯片抛光至20微米的厚度，并将其以61度倾斜放置在扫描平台上。然后，在X射线束聚焦在芯片上的同时旋转芯片，光子计数相机拾取不同角度的衍射图案。随着更高强度X射线源的出现，获取衍射图案的时间也将大大减少，从而实现更高的分辨率和更快的处理速度。研究人员表示，未来的薄片扫描技术可以达到2纳米的分辨率，或者将检查时间减少到不到一个小时，以进行300x300微米的低分辨率检查。
