上期我們通過(guò)X光掃描和精密拆解，揭開了原廠耳機(jī)與“某強(qiáng)”頂配在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件布局上的巨大差異。但真正的技術(shù)差距，往往藏在肉眼不可見(jiàn)的微觀世界。本期，我們將借助聚焦離子束（FIB）和透射電子顯微鏡（TEM）這兩把“納米級(jí)手術(shù)刀”，深入芯片內(nèi)部，從晶體管結(jié)構(gòu)到金屬互聯(lián)層，徹底剖析兩者的工藝差距。
聚焦離子束（FIB）——芯片的“納米級(jí)解剖”
原廠芯片：高精度FinFET工藝
先進(jìn)制程工藝：通過(guò)FIB截面分析，確認(rèn)FIB圖像確認(rèn)原廠芯片采用FinFET先進(jìn)工藝，具備13層金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中最薄金屬厚度控制在≤100nm。
FinFET結(jié)構(gòu)通過(guò)增加?xùn)艠O對(duì)溝道的接觸面積，顯著提升靜電控制力，漏電流降低90%以上從而使得待機(jī)功耗減少10倍。
“某強(qiáng)”芯片：平面MOSFET工藝局限性
成熟制程工藝：FIB截面成像顯示，“某強(qiáng)”采用平面型MosFET架構(gòu)。盡管工藝微縮使溝道長(zhǎng)度進(jìn)一步縮短，但是由于柵極對(duì)溝道的控制能力不足，導(dǎo)致漏電流顯著增加，從而導(dǎo)致不必要的電耗以及發(fā)熱。
透射電子顯微鏡（TEM）——原子級(jí)工藝對(duì)決
原廠耳機(jī)EDX元素分析
某強(qiáng)耳機(jī)EDX元素分析
原廠芯片：FinFET工藝的先進(jìn)架構(gòu)
晶體管結(jié)構(gòu)（TEM表征）：
- FinFET架構(gòu)：TEM圖像清晰顯示原廠芯片的FinFET的架構(gòu)，原廠的柵極使用的是高介電常數(shù)（high-k）材料HfO2介質(zhì)層。
- 低工作電壓（VDD）：得益于優(yōu)化的溝道摻雜分布及高遷移率載流子傳輸，該芯片可在0.7V超低電壓下穩(wěn)定運(yùn)行（競(jìng)品通常需1.2V），使整體功耗降低，續(xù)航提升30%。
- 有序微結(jié)構(gòu)：TEM觀測(cè)到高度規(guī)則的50-80nm重復(fù)單元，符合SRAM緩存單元或數(shù)字邏輯電路柵極的典型特征，推測(cè)為芯片核心運(yùn)算區(qū)域（如CPU/GPU運(yùn)算模塊）。
“某強(qiáng)”芯片：平面MOSFET的傳統(tǒng)架構(gòu)
晶體管結(jié)構(gòu)分析（TEM表征）：
- 平面MOSFET工藝：TEM圖像顯示該芯片仍采用傳統(tǒng)平面型MOSFET，柵極結(jié)構(gòu)為多晶硅（poly-Si），并在接觸孔（CT）底部及柵極頂部保留Ni-Si合金層以降低接觸電阻。
- 制程節(jié)點(diǎn)判定：基于最小柵極尺寸測(cè)量，推斷該芯片采用45nm工藝制程，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈中已高度成熟，具備低成本、高良率優(yōu)勢(shì)。
兩種技術(shù)路線的并存，反映了消費(fèi)電子市場(chǎng)的多元化需求：
- 高端市場(chǎng)依賴先進(jìn)制程迭代，以性能、能效和創(chuàng)新功能驅(qū)動(dòng)溢價(jià)。
- 性價(jià)比市場(chǎng)依托成熟制程優(yōu)化，通過(guò)供應(yīng)鏈整合降低成本，覆蓋大眾用戶。
在行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，廠商需持續(xù)在技術(shù)創(chuàng)新與成本控制之間尋求精妙平衡，以滿足不同細(xì)分市場(chǎng)的多元化需求。
作為值得信賴的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)，CTI華測(cè)檢測(cè)依托先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室與經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，致力于為行業(yè)客戶提供全方位、高質(zhì)量的失效分析檢測(cè)服務(wù)，助力企業(yè)精準(zhǔn)定位問(wèn)題、優(yōu)化產(chǎn)品性能、提升可靠性。
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