Uma equipe de cientistas dividida entre o Instituto Paul Scherrer na Suíça, a Universidade do Sul da Califórnia e a ETH Zürich foi responsável pela técnica de imagem amplamente aprimorada chamada PyXL, relata o IEEE Spectrum. Inicialmente, o PyXL podia resolver detalhes tão pequenos quanto 19nm. No entanto, sua fidelidade foi ajustada via ptychografia de rajada para eliminar tremores, e agora o sistema pode ter uma resolução de 4nm.
Os pesquisadores detalharam uma nova técnica de raio-X que pode ver dentro de chips de computador para revelar imagens 3D nítidas e claras. Para revelar o interior de um chip de computador para análise, os engenheiros anteriormente tinham que usar métodos destrutivos como cortar ou moer camadas de material antes de investigar com microscopia. Assim, a nova tecnologia de laminografia de raio-X ptychográfica (PyXL) não destrutiva e suas imagens 3D claras podem beneficiar grandemente a indústria de semicondutores.
Baohua Niu, engenheiro principal da Intel Foundry em Hillsboro, Oregon, forneceu uma perspectiva da indústria sobre o PyXL para o relatório do IEEE. Niu disse que antes do PyXL, os engenheiros teriam que usar uma mistura de métodos para tentar reduzir as áreas problemáticas potenciais de um chip para investigação posterior. Uma vez determinada a área de interesse, o chip poderia então ser cortado (destrutivamente, obviamente) no ponto selecionado para imagem de superfície com um microscópio eletrônico de transmissão (TEM). Não é um fluxo de trabalho ideal, com sua destruição de chip tentativa e erro.
Niu admite que a melhor resolução do PyXL é quatro ou cinco vezes menor do que uma imagem TEM. No entanto, as imagens 3D muito mais profundas (até 5 micrômetros) do PyXL em comparação com a profundidade de 10 a 30 nanômetros visível via TEM podem ser reveladoras. Assim, o PyXL deve ser muito mais fácil e rápido para identificar problemas de chip, disse Niu. O feedback de design eficiente é crítico para os engenheiros. “Aqui está o que você projetou; aqui está o que realmente foi feito dado o seu design”, observa Niu em relação ao ciclo de validação.
O relatório sobre a nova imagem de raio-X PyXL também destaca que os pesquisadores usaram o PyXL para imagear processadores AMD Ryzen construídos usando o nó de processo de 7nm da TSMC. A resolução da mais recente tecnologia de raio-X 3D é boa o suficiente para ver a estrutura e as características dos transistores FinFET do Ryzen, incluindo detalhes como o posicionamento preciso dos transistores e os interconectores. Além disso, uma visão 3D se tornará um ativo cada vez mais valioso à medida que os chips ganham mais e mais recursos 3D como parte de sua arquitetura e embalagem.
Curiosamente, inconsistências entre chips são fáceis de ver usando o PyXL. “Você pode descobrir quão boa é a engenharia e a fabricação”, explicou Tony Levi, da Universidade do Sul da Califórnia. “Você pode ver a qualidade em um chip, o trabalho malfeito em outro.” Parece que o PyXL pode ver variações que precipitam a loteria do silício.
Fonte: IEEE Spectrum
