集積回路の偽造は、エレクトロニクス業界、特に防衛、自動車、医療機器などの重要分野において増大する脅威となっています。偽造チップは早期に故障するだけでなく、バックドアやハードウェアトロイの木馬を仕込まれる可能性もあります。これに対抗するため、検証ラボでは、シリコンの内部構造を破壊せずに検査し、目に見えない改変を明らかにする高度な3Dイメージング技術を採用しています。
X線断層撮影と層再構築 🔬
プロセスは、集束イオンビーム走査電子顕微鏡（FIB-SEM）または高解像度X線断層撮影を用いて、疑わしいチップの3次元ボリュームを取得することから始まります。各金属層と酸化膜層の連続断面が取得され、ボクセル化された3Dモデルが生成されます。このモデルは、GDSII形式の元の設計と位置合わせされ、層ごとの比較が可能になります。典型的な不一致には、重要なビアにおけるタングステンコンタクトの欠如、ポリシリコン層の異常な厚さ、または化学機械研磨によって消去されたロットマークの存在が含まれます。3D可視化により、低グレードのシリコン基板や廃棄ウェーハの再利用を特定しやすくなります。
半導体認証の新たなフロンティア 🛡️
リバースモデリングと3D構造解析の組み合わせは、半導体サプライチェーンのルールを変えつつあります。もはやパッケージやピンを検査するだけでは十分ではありません。現在では、チップの表面を完全に模倣しながらも、設計が不十分な金属層や誤ったドーピングを隠すレプリカを暴くことが可能です。微細加工エンジニアにとって、これらのボリューム検証技術を習得することは、回路設計自体と同様に重要になりつつあり、購入したものが設計されたものであることを保証します。
設計エンジニアとして、製造プロセスレベルのどの実用的な違いが、表面の光学検査ではなく3D顕微鏡で分析されたときに、偽造チップを最も明確に露呈させるのでしょうか？
(追伸: 集積回路は試験のようなものです。見れば見るほど、より多くの線が見えてきます)