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高分辨3D成像首次揭示半导体原子级"鼠咬"缺陷

电子与传感器内部消息

这张图片展示了晶体管沟道内的硅、二氧化硅和氧化铪层。(图片来源:Cornell.edu)

康奈尔研究人员利用高分辨3D成像,首次检测出可能破坏芯片性能的原子级缺陷。

该成像方法源于与台积电(TSMC)和先进半导体材料(ASM)的合作,几乎可触及所有现代电子形式,从手机、汽车到AI数据中心和量子计算。

研究发表在《Nature Communications》上,第一作者是博士生Shake Karapetyan。

“既然真的没有其他方法能看清这些缺陷的原子结构,这将成为计算机芯片调试和故障查找的重要表征工具,尤其是在开发阶段,”领导该项目的康奈尔达菲尔德工程学院Samuel B. Eckert工程教授David Muller说。

微小缺陷长期困扰半导体行业,尤其是当技术日益复杂而组件缩小至原子尺度时。

研究聚焦于计算机芯片的核心——晶体管:电流通过的小开关,由电门控制通道的开合。

“晶体管就像电子的小水管,”Muller说。“想象一下,如果管壁非常粗糙,会减慢流速。因此测量管壁粗糙度、辨别好坏管壁现在变得更重要。”

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