News Schon einmal einen Chipdefekt gesehen? 3D-Elektronenmikroskopie blickt in GAA-Transistoren

[PCGH-Redaktion]

Mit Elektronen-Ptychografie machen Cornell-Forscher atomare Rauigkeiten in Gate-All-Around-Transistoren sichtbar. Die "Mouse Bites" entstehen an Grenzflächen und können die Chip-Performance sabotieren.

Was sagt die PCGH-X-Community zu Schon einmal einen Chipdefekt gesehen? 3D-Elektronenmikroskopie blickt in GAA-Transistoren

Bitte beachten: Thema dieses Kommentar-Threads ist der Inhalt der Meldung. Kritik und allgemeine Fragen zu Online-Artikeln von PC Games Hardware werden hier gemäß der Forenregeln ohne Nachfrage entfernt, sie sind im Feedback-Thread besser aufgehoben.

 

[aluis]

Dann müssten ja die CPU Hersteller ganz schnell sehen, warum ihre High-End-Modelle gerne abrauchen

 

[PCGH_Torsten]

Eine in Scheibchen geschnittene CPU raucht nicht mehr ab und wenn man eine abgerauchte aufsägt, hat man eine 1-zu-Milliarden-Chance, die schadhafte Stelle zu treffen. Dieses Werkzeug wird nicht zur Schadensanalyse, sondern zur Fertigungsentwicklung genutzt werden. Möglicherweise ergeben sich daraus sogar neue Optimierungsschwerpunkte, denn meinem Wissen war es bislang immer nur möglich, den fertigen Transistor in einer Ebene zu sehen. Seine räumliche Ausdehnung musste man sich dazu denken oder durch Schnitte durch zahlreiche Samples approximieren – beides Verfahren, die Einzelfehler und deren Häufungen oder Regelmäßigkeiten nicht abbilden.

 

[ToZo1]

Eine in Scheibchen geschnittene CPU raucht nicht mehr ab und wenn man eine abgerauchte aufsägt, hat man eine 1-zu-Milliarden-Chance, die schadhafte Stelle zu treffen. Dieses Werkzeug wird nicht zur Schadensanalyse, sondern zur Fertigungsentwicklung genutzt werden. Möglicherweise ergeben sich daraus sogar neue Optimierungsschwerpunkte, denn meinem Wissen war es bislang immer nur möglich, den fertigen Transistor in einer Ebene zu sehen. Seine räumliche Ausdehnung musste man sich dazu denken oder durch Schnitte durch zahlreiche Samples approximieren – beides Verfahren, die Einzelfehler und deren Häufungen oder Regelmäßigkeiten nicht abbilden.

Genauso ist es.
Und ja, ich habe sowas in der Art schon öfter gesehen. Und sowas wird in der Regel verwendet, um die Ergebnisse in Bezug auf ProofofConcept(ob das, was man sich überhaupt ausgedacht hat, überhaupt funktioniert) oder dann später bei der Verfahrensverbesserungen auszuwerten.
Und zum Thema Hafnium, Hafniumoxid, HKMG: da geht es um high-k-Dielektikum zur Reduzierung der Leckströme

hier zum Nachlesen, wen es interessiert: https://de.wikipedia.org/wiki/High-k+Metal-Gate-Technik

 

[Hagal]

In meinem OES Labor gibt es Hf als Wert im Spektro, der Wert bedeutet bei uns aber was anderes (Was ich nicht wusste).
Da bin ich darauf Reingefallen und fragte in der Schmelzerei an, ob wir das zum Nachlegieren da haben

Mein Metallurigist fand es lustig weil ...

Der Preis für Hafnium (Hf) liegt aktuell im März 2026 bei ca. 9.500 USD bis 12.000 USD pro Kilogramm

 

[JaniZz]

Puh der Text ist schwere Kost, das müsste man mal verständlicher gestalten.

Aber interessant, was sich daraus evtl. für Möglichkeiten ergeben, wie Thorsten schrieb.

Verrückt, wenn man bedenkt dass wir das alles nutzen und bauen können, ohne zu wissen, wie es im kleinsten geometrisch aufgebaut ist.

 

[troppa]

Dieses Werkzeug wird nicht zur Schadensanalyse, sondern zur Fertigungsentwicklung genutzt werden.

Vorerst ja, denke das Verfahren wird sich mit der Zeit allgemein und nicht nur in der Chipindustrie durchsetzen. Bei den Investitionskosten für so eine Gerätschaft ist es dann auch egal ob man ein "normales" STEM oder direkt das 4D STEM kauft.

Puh der Text ist schwere Kost, das müsste man mal verständlicher gestalten.

Ist ja auch ein kompliziertes Thema. Ich hab leider auch nur ein gesundes Halbwissen was REM, TEM usw. angeht.

So weit ich es verstanden habe, sind die große Vorteile zum normalen STEM neben der besseren Auflösung (~0,5 vs ~0,8 Angström) bei höherer Probendicke (~40nm vs. <10nm), die "zerstörungsfreie" 3D Fähigkeit, wenn man bei einer Scheibe von ~38nm Dick davon sprechen kann. Problem ist momentan der Rechenaufwand. Eine Nvidia A100 braucht wohl etwa einen Tag für die nötigen Berechnung der etwa 65 virtuellen Scheiben, aus dem sich die Aufnahme zusammensetzt.

Seine räumliche Ausdehnung musste man sich dazu denken oder durch Schnitte durch zahlreiche Samples approximieren – beides Verfahren, die Einzelfehler und deren Häufungen oder Regelmäßigkeiten nicht abbilden.

Genau, die einzige zerstörungsfreie Möglichkeit, um bisher ein 3D Bild zu bekommen ist, ist meines Wissens nach, indem man den Winkel des Elektronenstrahls ändert und die Bilder übereinander legt. Allerdings ist das Bild dann weniger scharf, da die dazu nötige starken Elektronenstrahlen, die sehr dünne Probe minimal verändern und besonders tief kann man auch nicht reinsehen (nur wenige Angström).