Μια ερευνητική ομάδα υπό την ηγεσία του Cornell απεικόνισε ελαττώματα ατομικής κλίμακας σε τσιπ υπολογιστών για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης. Η ομάδα συνεργάστηκε με την TSMC και την Advanced Semiconductor Materials στη μελέτη.
Ο ευρήματα αποκαλύπτουν προηγουμένως αόρατα ελαττώματα που μπορούν να υποβαθμίσουν την απόδοση του τσιπ στα σύγχρονα τρανζίστορ, τα οποία έχουν κανάλια πλάτους μόνο 15 έως 18 ατόμων. Η τεχνική απεικόνισης παρέχει ένα εργαλείο χαρακτηρισμού για τον εντοπισμό σφαλμάτων συσκευών υπό ανάπτυξη και θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο η βιομηχανία ημιαγωγών διαγιγνώσκει ελαττώματα.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Επικοινωνίες για τη φύση και λεπτομέρειες για τα ελαττώματα της τραχύτητας της διεπαφής που ο επικεφαλής ερευνητής Shake Karapetyan ονόμασε «τσιμπήματα ποντικιού». Αυτά τα ακανόνιστα ατομικά χαρακτηριστικά εμφανίζονται κατά μήκος των τοιχωμάτων των καναλιών τρανζίστορ. Η τεχνική χρησιμοποιεί πολυτομική ηλεκτρονική πτυχογραφία για να προσφέρει λεπτομέρειες που καμία προηγούμενη μέθοδος δεν μπορούσε να επιτύχει σε αυτήν την κλίμακα.
Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν ανιχνευτή διάταξης pixel με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για να συλλάβει μοτίβα σκέδασης μέσω πρωτότυπων τρανζίστορ πύλης. Ο ανιχνευτής κατέχει ένα παγκόσμιο ρεκόρ Γκίνες για εικόνες υψηλότερης ανάλυσης. Η τεχνική αναδομεί τρισδιάστατες εικόνες με πλευρική ανάλυση κάτω από το ångström και βάθος κλίμακας νανομέτρων.
Ο David Muller, ο οποίος ηγήθηκε του έργου, δήλωσε ότι δεν υπάρχει άλλος τρόπος να δούμε αυτά τα ελαττώματα σε ατομικό επίπεδο. Ο Muller είναι ο Samuel B. Eckert Καθηγητής Μηχανικής στο Cornell’s College of Engineering. Δήλωσε ότι το εργαλείο θα είναι σημαντικό για τον εντοπισμό σφαλμάτων και τον εντοπισμό σφαλμάτων των τσιπ υπολογιστών.
Η έρευνα διαπίστωσε ότι η επάνω και η κάτω διεπαφή των καναλιών τρανζίστορ εμφανίζουν διαφορετικά προφίλ τραχύτητας. Αυτά τα προφίλ αντικατοπτρίζουν διαφορετικές συνθήκες επεξεργασίας, οι οποίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτιστοποίηση εκατοντάδων βημάτων κατασκευής. Η τεχνική μπορεί τελικά να εφαρμοστεί σε συσκευές που κυμαίνονται από smartphone έως κέντρα δεδομένων AI και κβαντικούς υπολογιστές.
Ο Muller και ο αντιπρόεδρος τεχνολογίας ASM Glen Wilk συνεργάστηκαν για πρώτη φορά στα Bell Labs στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Πρωτοστάτησαν στη χρήση του οξειδίου του αφνίου ως υλικό πύλης, το οποίο έγινε βιομηχανικό πρότυπο στις αρχές της δεκαετίας του 2000. Είκοσι πέντε χρόνια αργότερα, με την υποστήριξη του εργαστηρίου εταιρικής ανάλυσης της TSMC, ενώθηκαν ξανά για να εφαρμόσουν την πτυχογραφία στις σύγχρονες δομές συσκευών.
Η ερευνητική ομάδα περιλαμβάνει συνεργάτες από την TSMC και την Advanced Semiconductor Materials. Η μελέτη αντιμετωπίζει άλυτες προκλήσεις στον δομικό έλεγχο σε ατομικό επίπεδο για προηγμένες υπολογιστικές συσκευές.
VIA: DataConomy.com
