Individuele defecten in transistoren bestuderen
Wetenschappers van UT-onderzoeksinstituut MESA+ en de Stichting FOM hebben een methode gevonden om individuele defecten in transistoren te bestuderen. In elke computerchip, die bestaat uit grote hoeveelheden transistoren, bevinden zich normaliter talloze kleine foutjes. Tien miljard defecten per vierkante centimeter zijn niet ongebruikelijk. Tot nu toe was het alleen mogelijk om deze in grote hoeveelheden tegelijk te bestuderen, maar dankzij het fundamentele onderzoek van wetenschappers van de Universiteit Twente is het nu mogelijk om op één individueel defect in te zoomen en dit te bestuderen.
Wetenschappers van UT-onderzoeksinstituut MESA+ en de Stichting FOM hebben een methode gevonden om individuele defecten in transistoren te bestuderen. In elke computerchip, die bestaat uit grote hoeveelheden transistoren, bevinden zich normaliter talloze kleine foutjes. Tien miljard defecten per vierkante centimeter zijn niet ongebruikelijk. Tot nu toe was het alleen mogelijk om deze in grote hoeveelheden tegelijk te bestuderen, maar dankzij het fundamentele onderzoek van wetenschappers van de Universiteit Twente is het nu mogelijk om op één individueel defect in te zoomen en dit te bestuderen. Deze kennis is op termijn zeer relevant voor de verdere ontwikkeling in de halfgeleiderindustrie.
Het leeuwendeel van deze defecten levert geen enkel probleem op in de praktijk, maar het grote aantal defecten plaatst de industrie voor flinke uitdagingen. Ze zijn een van de redenen die zorgen dat verdere miniaturisering van chips op basis van de bestaande technologieën nauwelijks meer mogelijk is. Het is dus van groot belang om de defecten tot in detail te kunnen onderzoeken. Door het grote aantal defecten in een chip en het gegeven dat dicht bij elkaar gelegen defecten elkaar beïnvloeden, was het tot op heden niet mogelijk om individuele defecten te bestuderen. Daarom werden de defecten altijd met miljoenen tegelijk bestudeerd, met als nadeel dat je slechts een beperkte hoeveelheid informatie over individuele defecten kon achterhalen.
UT-onderzoekers hebben nu een slimme methode gevonden waarmee ze eindelijk individuele defecten in transistoren kunnen bestuderen. Eerst creëerden de onderzoekers in het UT NanoLab chips met daarin elf elektroden, tien elektroden van 35 nm breed en loodrecht daaroverheen een lange elektrode van 80 nm breed. Deze elektroden kunnen worden vergeleken met kranen – niet voor water, maar voor elektronen – die door de onderzoekers open en dicht gedraaid kunnen worden. De onderzoekers zetten eerst de lange elektrode, de hoofdkraan, open. Door vervolgens bij een temperatuur van -270 °C de andere kranen open of dicht te zetten, konden ze zien waar het lekte, ofwel onder welke elektroden er defecten zaten.
Het leeuwendeel van deze defecten levert geen enkel probleem op in de praktijk, maar het grote aantal defecten plaatst de industrie voor flinke uitdagingen. Ze zijn een van de redenen die zorgen dat verdere miniaturisering van chips op basis van de bestaande technologieën nauwelijks meer mogelijk is. Het is dus van groot belang om de defecten tot in detail te kunnen onderzoeken. Door het grote aantal defecten in een chip en het gegeven dat dicht bij elkaar gelegen defecten elkaar beïnvloeden, was het tot op heden niet mogelijk om individuele defecten te bestuderen. Daarom werden de defecten altijd met miljoenen tegelijk bestudeerd, met als nadeel dat je slechts een beperkte hoeveelheid informatie over individuele defecten kon achterhalen.
UT-onderzoekers hebben nu een slimme methode gevonden waarmee ze eindelijk individuele defecten in transistoren kunnen bestuderen. Eerst creëerden de onderzoekers in het UT NanoLab chips met daarin elf elektroden, tien elektroden van 35 nm breed en loodrecht daaroverheen een lange elektrode van 80 nm breed. Deze elektroden kunnen worden vergeleken met kranen – niet voor water, maar voor elektronen – die door de onderzoekers open en dicht gedraaid kunnen worden. De onderzoekers zetten eerst de lange elektrode, de hoofdkraan, open. Door vervolgens bij een temperatuur van -270 °C de andere kranen open of dicht te zetten, konden ze zien waar het lekte, ofwel onder welke elektroden er defecten zaten.
