使用光学金相试样抛光机观察CPU结构 半导体的制作过程分析半导体晶片结面结构 实验方法 将CPU从中心切开后，截面先用水砂纸从100号磨至2000号，之后以研磨机进行抛光，抛光液由1μm到0.8 μm至 0.5 μm ，使用光学金相试样抛光机下可以发现表面痕迹变较细小和平顺，接下来放置场发电子金相试样抛光机下进行分析，调整加速 电压和倍率，可看到半导体元件的影像，即使倍率相同加速电压较小的影像，看起来比较凌乱，相对的加速电 压较大的影像，看起来比较整齐清晰 可以发现CPU下方主要成份为矽，应该是矽晶片，上方主要成份为 碳， 推测应该是玻璃纤维的电路板，矽晶片上除了有大量的矽还有铜，元件应该属于铜制程。元件的大小约 为1.7 μm ，推算出整个CPU约有4千多万个电晶体。 光学金相试样抛光机可以观察到元件的位置和排列方式，借以推算CPU内电晶体数目， 由EDS分析后得知一些主要成份，推出CPU的制程，但因为EDS解析度受限，成份无法分析得更加细微。 根据Intel的规格Celeron 2.40 GHz的晶粒尺 寸为131 mm2 ，内有55 million电晶体，和实验推算的数量差不多，证实实验的结果是正确的 实验过程中，先后尝试将以水稀释过的氨水(NH4OH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)做为 矿化剂(Mineralizer)并与研磨成粉末的二氧化矽(SiO2)坩锅碎片依一定的比例混合， 放置于反应釜(autoclave)中，设定反应温度、加温时间及其搅拌速率后开始进行反应。反应完成后，将完成的样品分 别以X光绕射仪(XRD)、扫描式电子金相试样抛光机(SEM)进行检测，观察其样品内部成分及晶粒大小。 结果发现，当使用氢氧化钠及氢氧化钾作为矿化剂，反应条件为温度220 ℃及时间24小时， 可将非晶二 氧化矽转化为石英 石英为二氧化矽的同素异形体，其晶系为三方晶系，晶体结构 为六角柱状晶 石英具有压电性质及稳定的振谐频率，能将电波转换成机械波或机械波转换成电波， 因此被应用在过滤器、时间与频率控制应用、光纤及电介质应用等方面。