Investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han realizado imágenes tridimensionales detalladas de un chip de computadora disponible comercialmente. Esta es la primera vez que un método no destructivo visualiza las rutas del cableado interno de un chip solo 45 nanómetros - 45 millonésimasde un milímetro de ancho y sus transistores de 34 nanómetros de alto claramente sin distorsiones ni deformaciones. Es un desafío importante para los fabricantes determinar si, al final, la estructura de sus chips se ajusta a las especificaciones. Por lo tanto, estos resultados representanUna aplicación importante de un método de tomografía de rayos X que los investigadores de PSI han estado desarrollando durante varios años. En su experimento, los investigadores examinaron una pequeña pieza que habían cortado previamente del chip. Esta muestra permaneció intacta durante toda la medición.El objetivo ahora es extender el método de tal manera que pueda usarse para examinar chips completos. Los investigadores realizaron los experimentos en el Swiss Light Source SLS de PaulInstituto Scherrer.Informan sus resultados en la última edición de la revista Naturaleza .
El cableado eléctrico en muchos de los chips electrónicos en nuestras computadoras y teléfonos móviles tiene solo 45 nanómetros de ancho, los transistores de 34 nanómetros de alto. Si bien hoy en día es una práctica estándar producir estructuras tan delicadas, sigue siendo un desafío medir la estructura exactade un chip terminado en detalle para verificar, por ejemplo, si está construido de acuerdo con las especificaciones. Hoy en día, para tales exámenes, los fabricantes utilizan principalmente un método en el que se retira capa tras capa del chip y luego, después de cada paso, la superficie se examina con un microscopio electrónico; esto se conoce como imagen de microscopio electrónico de barrido / haz de iones enfocado FIB / SEM.
Ahora los investigadores del Instituto Paul Scherrer PSI han utilizado rayos X para lograr imágenes no destructivas en 3-D de un chip, de modo que las rutas de las líneas conductoras y las posiciones de los transistores individuales y otros elementos del circuito se hicieron claramente visibles"La resolución de imagen que pudimos producir es comparable al método de examen FIB / SEM convencional", explica Mirko Holler, líder del proyecto. "Pero pudimos evitar dos desventajas significativas: en primer lugar, la muestra permaneció intacta ytenemos información completa sobre la estructura tridimensional. En segundo lugar, evitamos las distorsiones de las imágenes que surgen en FIB / SEM si la superficie del corte individual no es exactamente plana ".
Posicionado con precisión nanométrica
Para su estudio, los investigadores utilizaron un método tomográfico especial ptychotomography que han desarrollado y mejorado a lo largo de los últimos años, y que hoy ofrece la mejor resolución mundial de 15 nanómetros 15 millonésimas de milímetro para examinarun volumen comparablemente grande. En el experimento, el objeto a estudiar es radiografiado en lugares determinados con precisión con luz del Swiss Light Source SLS del Instituto Paul Scherrer - para cada punto iluminado, un detector mide el patrón de luz de rayos Xdespués de su paso a través de la muestra. La muestra se gira en pequeños pasos y luego se hace una radiografía de nuevo paso a paso después de cada turno. A partir del conjunto completo de datos obtenidos, se puede determinar la estructura tridimensional de la muestra ".estas mediciones, la posición de la muestra debe conocerse con una precisión de solo unos pocos nanómetros; ese fue uno de los desafíos particulares en la configuración de nuestra estación experimental ", dice Holler.
En su experimento, los investigadores examinaron pequeñas piezas de dos chips: un chip detector desarrollado en PSI y un chip de computadora disponible comercialmente. Cada pieza tenía un tamaño de aproximadamente 10 micrómetros es decir, 10 milésimas de milímetro.de un chip completo con la configuración de medición actual no es posible, las ventajas del método se aplican incluso en esta forma, por lo que los primeros usuarios potenciales ya han expresado su interés en realizar mediciones en PSI.
El objetivo: examinar microchips completos
"Actualmente estamos comenzando a extender el método de tal manera que pueda usarse para examinar microchips enteros dentro de un tiempo de medición aceptable. Entonces también será posible estudiar la misma área de un chip varias veces, por ejemplo paraobserve cómo cambia bajo influencias externas ", explica Gabriel Aeppli, jefe de la División de Radiación y Nanotecnología de Sincrotrón en la ISP.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Paul Scherrer PSI . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :