Do, 18. Jänner 2018

Tiefe Einblicke

16.03.2017 09:18

3D-Röntgenbild zeigt Details eines Computerchips

Wissenschaftlern des Paul Scherrer Instituts (PSI) in der Schweiz ist es gelungen, 3D-Röntgenaufnahmen von einem Computerchip 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 Standard, bisher war es jedoch schwierig, den genauen Aufbau eines fertigen Chips zu überprüfen, ohne ihn dabei zu zerstören.

Das könnte bald jedoch möglich sein: Einem Team von PSI-Forschenden ist es gelungen, ein Stück aus einem Chip genauestens zu vermessen. Mithilfe eines Röntgentomografieverfahrens, an dem die Wissenschaftler seit einigen Jahren arbeiten, bildeten sie Stromleitungen, Transistoren und andere Schaltelemente ab. Von den Ergebnissen berichten sie nun im Fachblatt "Nature".

Mit Röntgenlicht durchleuchtet
Die Forschenden haben etwa zehn Mikrometer große Stücke aus zwei Chips mit Röntgenlicht durchleuchtet. Ein Detektor erfasste dabei die Eigenschaften des Lichts nach dem Durchgang durch das Untersuchungsobjekt. Das Chip-Stück wurde dann in kleinen Schritten gedreht und nach jedem Drehen wieder schrittweise durchleuchtet. Aus der Gesamtheit der Daten könne man anschließend die dreidimensionale Struktur des Chips bestimmen, schrieb das PSI.

Zwar lasse sich mit dem derzeitigen Messaufbau noch kein ganzer Chip vermessen. Aber die Vorteile des Verfahrens seien bereits zum Tragen gekommen, sodass sich erste Interessenten gemeldet hätten. "Wir beginnen gerade, die Methode so weiterzuentwickeln, dass man damit in akzeptabler Messzeit ganze Mikrochips untersuchen kann", so Studienautor Gabriel 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."

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