3D-Abbildung vom Innenleben eines Computerchips

19. März 2017, 18:41
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Neue Methode hilft dabei, die hauchfeinen Stromleitungen und winzigen Transistoren schadlos abzubilden und zu überprüfen

Villigen – Für Hersteller ist es eine große Herausforderung zu bestimmen, ob der Aufbau von Computerchips am Ende den Vorgaben entspricht. Einem Forscherteam des Paul Scherrer Instituts (PSI) in Villigen ist es nun gelungen, 3D-Röntgenaufnahmen vom Innenleben eines Computerchips zu machen. Damit lassen sich erstmals zerstörungsfrei die hauchfeinen Stromleitungen und winzigen Transistoren abbilden und überprüfen.

Die Stromleitungen eines Computerchips sind nur 45 Nanometer breit, Transistoren nur 34 Nanometer hoch. Zwar ist die Herstellung solcher Feinststrukturen längst Standard, bisher war es jedoch schwierig, den genauen Aufbau eines fertigen Chips zu überprüfen, ohne ihn dabei zu zerstören.

Röntgentomografisches Verfahren

Das könnte jedoch nun möglich werden: Die Schweizer Forscher um Gabriel Aeppli konnten einen Teil aus einem Chip mithilfe eines Röntgentomografieverfahrens präzise vermessen und abbilden, wie sie im Fachblatt "Nature" berichten. Dafür durchleuchteten sie etwa zehn Mikrometer große Stücke aus zwei Chips mit Röntgenlicht aus der Synchrotron Lichtquelle Schweiz. Ein Detektor erfasste dabei die Eigenschaften des Lichts nach dem Durchgang durch das Untersuchungsobjekt.

Das Chip-Stück wurde dann mehrfach gedreht und dabei weiter schrittweise durchleuchtet. Aus der Gesamtheit der Daten könne man anschließend die dreidimensionale Struktur des Chips bestimmen, so Aeppli.

Zwar lasse sich mit dem derzeitigen Messaufbau noch kein vollständiger Chip vermessen. "Wir beginnen aber gerade, die Methode so weiterzuentwickeln, dass man damit in akzeptabler Messzeit ganze Mikrochips untersuchen kann", sagte Aeppli. "Dann wird es auch möglich werden, denselben Bereich eines Chips mehrfach zu untersuchen und damit zum Beispiel zu beobachten, wie er sich durch äußere Einflüsse verändert." (APA, red, 19.3.2017)

  • 3D-Darstellung der inneren Struktur eines Mikrochips.
    foto: mirko holler

    3D-Darstellung der inneren Struktur eines Mikrochips.

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