近日，来自美国康奈尔大学的科研小组，与台积电及先进半导体材料公司携手，掀起了半导体成像技术的新篇章。他们首次成功地应用高分辨率3D成像技术，观察到芯片内部的原子级缺陷，具体称为“鼠咬”缺陷。
这项令人瞩目的研究成果于2月23日正式发表在《自然通讯》期刊上，标志着半导体行业的一次重大飞跃，给予高端芯片的调试和故障排查引入了一种全新的工具。
该项目由大卫·A·穆勒教授主导，研究团队运用电子叠影成像技术，成功捕捉到了晶体管内部那些微小而重要的缺陷。这些“鼠咬”缺陷，正是制造过程中产生的微小裂缝，它们可能会对电子流的流动产生障碍，进一步影响芯片的整体性能。
如今，在高性能芯片中，晶体管通道的宽度仅为15至18个原子，任何微小的结构偏差都可能导致显著的性能下降。
穆勒教授形象地表示：“晶体管就如同电子的微型管道，管壁的粗糙程度直接影响流动速度，因此对其状态进行精确测量至关重要。”
过去，工程师们通常依赖投影图像来推断芯片的内部结构，但现在，借助这一新技术，工程师能够直接观察到关键工序后的芯片状态，从而更准确地调整工艺参数。
穆勒教授强调，这一方法是目前唯一能够直接观测到这种原子级缺陷的手段，将在芯片开发阶段成为一项关键的特征化工具，帮助工程师有效识别故障并完成精确调试。
研究团队的下一个目标是进一步扩展电子叠影成像技术的应用范围，致力于研究并减少芯片中的缺陷，以提升其可靠性，以应对蓬勃发展的人工智能和高性能计算领域的需求。