3D-Röntgen zeigt feinste Details eines Computerchips

3D-Röntgen zeigt feinste Details eines Computerchips
3D-Darstellung der inneren Struktur eines Mikrochips (Intel). Gezeigt ist der Blick direkt auf die Ebene, in der sich die Transistoren befinden. (®PSI/Mirko Holler)

Wissenschaftler haben detaillierte 3D-Röntgenbilder eines handelsüblichen Computerchips erstellt.

  • Datum:
    24.03.2017
  • Autor:
    D. Baroke (mh/ktg)
  • Quelle:
    Paul Scherrer Institut (PSI)
Die Stromleitungen in vielen elektronischen Chips unserer Computer und Mobiltelefone sind nur 45 Nanometer breit, die Transistoren 34 Nanometer hoch. Zwar ist es heute Standard, so feine Strukturen herzustellen, aber es ist immer noch eine Herausforderung, den genauen Aufbau eines fertigen Chips im Detail zu vermessen, um zu prüfen, ob er den Vorgaben entsprechend aufgebaut ist.

Jetzt haben Forschende des Paul Scherrer Instituts die Strukturen in einem Chip zerstörungsfrei in 3D mittels Röntgenstrahlen abgebildet, so dass der Verlauf der Stromleitungen und die Position der einzelnen Transistoren und anderer Schaltelemente deutlich sichtbar wurden.

Für ihre Untersuchungen haben die Forschenden ein besonderes Tomographieverfahren (Ptychotomographie) genutzt, das sie im Laufe der letzten Jahre entwickelt und verfeinert haben. Es bietet nach Angaben des PSI die heute weltweit beste Auflösung von 15 Nanometern (15 millionstel Millimeter) bei vergleichsweise großem untersuchtem Volumen.

Die Forscher wollen die Methode so weiterentwickeln, dass man damit in akzeptabler Messzeit ganze Mikrochips untersuchen kann. Dann soll es auch möglich werden, denselben Bereich eines Chips mehrfach zu untersuchen und damit zum Beispiel zu beobachten, wie er sich durch äußere Einflüsse verändert.