Un team di scienziati ha sviluppato una nuova tecnica di imaging a raggi X in grado di produrre immagini 3D ad alta risoluzione dell'interno dei chip per computer. La tecnologia, denominata ptychographic X-ray laminography (PyXL), rappresenta un importante passo avanti per l'industria dei semiconduttori.
Finora, per analizzare l'interno di un chip, gli ingegneri dovevano ricorrere a metodi distruttivi come il taglio o la levigatura dei vari strati prima di esaminarli al microscopio. La PyXL offre, invece, un approccio non distruttivo, consentendo di ottenere immagini 3D nitide senza danneggiare il chip.
Inizialmente la PyXL aveva una risoluzione di 19 nanometri, ma grazie a ulteriori perfezionamenti è ora in grado di raggiungere i 4 nanometri di risoluzione. Questo livello di dettaglio permette di osservare chiaramente la struttura dei transistor FinFET e altri elementi critici dei moderni processori.
Vantaggi per l'industria dei semiconduttori
Baohua Niu, ingegnere presso Intel Foundry, ha sottolineato i vantaggi della PyXL rispetto ai metodi tradizionali:
- Analisi non distruttiva dei chip
- Immagini 3D più profonde (fino a 5 micrometri) rispetto ai microscopi elettronici a trasmissione
- Individuazione più rapida ed efficiente dei problemi nei chip
- Feedback di progettazione più efficace per gli ingegneri
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Sebbene la risoluzione della PyXL sia 4-5 volte inferiore a quella di un microscopio elettronico a trasmissione, la maggiore profondità delle immagini 3D la rende uno strumento prezioso per l'analisi dei chip.
I ricercatori hanno utilizzato la PyXL per esaminare i processori AMD Ryzen prodotti con il nodo a 7nm di TSMC. Le immagini hanno rivelato dettagli come il posizionamento preciso dei transistor e le interconnessioni.
La tecnologia si è dimostrata particolarmente utile per individuare inconsistenze tra chip diversi, consentendo di valutare la qualità dell'ingegnerizzazione e del processo produttivo.