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Vai per il bagliore
Gli astronomi della San Diego State University (SDSU) si sono fatti un nome come costruttori di rilevatori di luce elettronici per molti dei più grandi telescopi del mondo, tra cui il telescopio Keck alle Hawaii e l'Hale sul monte Palomar in California. Ora questi astronomi hanno puntato la loro tecnologia su un nuovo obiettivo: i chip per computer. Montati su microscopi anziché su telescopi, i rilevatori possono trovare difetti nei chip dei computer più facilmente e potenzialmente in modo più economico rispetto ai metodi esistenti.
In un settore in cui piccoli miglioramenti tecnologici possono fare una grande differenza nei margini di profitto, questi rivelatori, sensibili alle radiazioni nella parte infrarossa dello spettro, potrebbero avere un impatto significativo.
Questa storia faceva parte del nostro numero di marzo 1998
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Pensiamo che dovrebbe essere abbastanza utile, afferma Robert Leach, un astronomo SDSU che ha aiutato a pioniere dei dispositivi di imaging elettronico per telescopi negli anni '80 con l'ingegnere SDSU Frank Beale. Riconoscendo la gamma di potenziali applicazioni, Frank Low, presidente di Infrared Laboratories di Tucson, in Arizona, ha iniziato a lavorare con gli scienziati SDSU nella primavera del 1996 per sviluppare rilevatori a infrarossi da utilizzare nella produzione di chip. Il microscopio a emissione infrarossa da loro sviluppato, noto con l'acronimo IREM 1, è stato lanciato sul mercato lo scorso autunno.
IREM 1 discende da un rivelatore a infrarossi costruito dall'azienda di Low che ora sta volando sul telescopio spaziale Hubble. Quando il microscopio passa sulla superficie di un chip di computer, qualsiasi radiazione infrarossa (calore) emessa dal chip si raccoglie nei 65.000 pozzetti, o pixel, di un wafer di silicio montato all'estremità del microscopio. I sensori in ogni pozzo misurano la quantità di luce raccolta; in pochi secondi, le informazioni di questi pixel si combinano per generare un'immagine sul monitor di un computer.
I dispositivi potrebbero risolvere un fastidioso problema per i produttori di computer, ovvero il test efficiente di nuovi chip prima che raggiungano i consumatori. Anche il più piccolo difetto in un chip di computer, forse un granello di polvere incorporato nei circuiti o un punto in cui l'isolamento è stato eroso, può far saltare la corrente elettrica tra i transistor, perdendo calore e riducendo le prestazioni, spiega Low.
Per trovare tali difetti, i produttori sottopongono i loro chip a una serie di test, compreso il passaggio di corrente attraverso di essi e l'esame con rilevatori di luce. Ma poiché i chip difettosi emettono più calore che luce, la perdita di calore è molto più facile da rilevare. In effetti, l'effetto è abbastanza drammatico: la cosa si illumina, dice Leach.
Suggerisce che i produttori di chip potrebbero utilizzare IREM 1 per eseguire la scansione di chip che sono ovviamente difettosi, risparmiando test più complicati e costosi per i chip che superano questo primo taglio grezzo e sostiene che il nuovo dispositivo potrebbe portare a miglioramenti nella progettazione dei chip identificando difetti ricorrenti in specifici microcomponenti sul chip.
Tali miglioramenti sono assolutamente fondamentali per la competitività di queste aziende, afferma Jeff Weir, portavoce della Semiconductor Industry Association, la principale associazione di categoria per i produttori di chip americani. Tutto ciò che rende più facile e veloce trovare un chip difettoso è importante. Le cose che possono accelerare la produzione sono produttori di denaro.
Secondo Low, gli inventori hanno già venduto gli IREM a due società, una delle quali ha acquistato diversi dispositivi. Il primo ad acquistarli, uno dei più grandi produttori di chip al mondo, sta testando il dispositivo nel suo processo produttivo. (Low ha rifiutato di nominare le società, citando i contratti di riservatezza.)
Infrared Labs sta ora pianificando un array di seconda generazione che sarà notevolmente più veloce dell'IREM 1. Con 16 volte il numero di pixel-1,04 milioni rispetto ai 65.000 dell'IREM 1, consentirà al dispositivo di visualizzare 16 volte lo spazio del chip subito.