Analoge Mikrochips und Packaging-Systeme
Analog/HF, Leistung, MEMS/Sensoren

Erweiterte Analysen für komplexe neuartige Materialien und Strukturen

Kürzere Time-to-Market durch akkurate Fehleranalyse

Mobilfunk, das Internet der Dinge (IoT), Cloud Computing und die Elektrifizierung der Automobilindustrie erzeugen eine immense Nachfrage nach hochleistungsfähigen „More than Moore“-Halbleiterkomponenten, mit neuartigen Materialien und Prozessen, neuen Siliziumarchitekturen und Packaging-Technologien wie den mikroelektromechanischen Systemen (MEMS). Materialien mit direkter oder breiter Bandlücke wie Galliumarsenid (GaAs), Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) stellen Hersteller von Geräten und Komponenten gleichermaßen vor neue Herausforderungen. Viele dieser Komponenten nutzen nach wie vor auch herkömmliche integrierte Schaltkreise (IC), was die Anforderungen an Herstellung und Packaging weiter erhöht.

Um den Entwicklungszyklus und die Time-to-Market dieser anspruchsvollen Bauteile zu beschleunigen, benötigen Hersteller modernste Analysetools, die komplexe Integrationen neuer Materialien und Fehlerursachen-Analysen unterstützen.

Charakterisierung neuer Probleme und Materialien

ZEISS hat eine Vielzahl effizienter Mikroskopie-Workflows für die Forschung, Entwicklung, Fehleranalyse und Qualitätssicherung entwickelt:

  • Das umfangreichste Portfolio an zerstörungsfreien Röntgen-, Elektronen- und Lichtmikroskopielösungen zur Identifizierung und Charakterisierung neuer Probleme in verschiedenen Längenskalen und für unterschiedlichste Materialien.
  • Unternehmensfähige Softwarelösungen, die korrelative und multimodale Workflows zwischen Mitgliedern einer Forschungsgruppe oder zwischen Unternehmen in einer internationalen Lieferkette ermöglichen.
  • Ein Team aus Experten im Bereich der Optik, Elektronik und Materialwissenschaften, das sich auf die Entwicklung fortschrittlicher Lösungen für komplexe Mikroskopieanwendungen konzentriert.

Anwendungen im Bereich Analog/HF, Leistung und MEMS/Sensoren

Die steigende Nachfrage nach verbessertem 5G und Edge-Geräten treibt die Integration neuer Materialien, Prozesse und Komponenten mit unterschiedlichsten Funktionen voran. Wir bieten fortschrittliche Mikroskopielösungen mit Analysefunktionen und Workflows für die Charakterisierung von Defekten, Strukturen und Schnittstellen, die schnellere Entwicklungszyklen und eine kürzere Time-to-Market ermöglichen.

  • GaN HEMT, Lamellenrückseite, Hellfeld

    Hellfeld (HF), Massendickenkontrast

    GaN HEMT, Lamellenrückseite, Hellfeld

    Hellfeld (HF), Massendickenkontrast

    Hellfeld (HF), Massendickenkontrast

  • GaN HEMT, Lamellenrückseite, Dunkelfeld-Ringbeleuchtung

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung (ADF), inverser Massendickenkontrast

    GaN HEMT, Lamellenrückseite, Dunkelfeld-Ringbeleuchtung

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung (ADF), inverser Massendickenkontrast

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung (ADF), inverser Massendickenkontrast

  • GaN HEMT, Lamellenrückseite, HAADF

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung aus hohem Winkel (HAADF), Ordnungszahlkontrast

    GaN HEMT, Lamellenrückseite, HAADF

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung aus hohem Winkel (HAADF), Ordnungszahlkontrast

    Dunkelfeld-Ringbeleuchtung aus hohem Winkel (HAADF), Ordnungszahlkontrast

  • GaN HEMT, Lamellenrückseite, Kristallorientierung im Dunkelfeld

    Kristallorientierung im Dunkelfeld (ODF), starker Kontrast der Kristallorientierung

    GaN HEMT, Lamellenrückseite, Kristallorientierung im Dunkelfeld

    Kristallorientierung im Dunkelfeld (ODF), starker Kontrast der Kristallorientierung

    Kristallorientierung im Dunkelfeld (ODF), starker Kontrast der Kristallorientierung

Auf der Rückseite mit FIB ausgedünnte Lamelle

GaN auf Si

30‑kV-STEM-Bilder einer Lamelle mit ausgedünnter Rückseite eines GaN-Transistors mit hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT). Durch Verwendung unterschiedlicher Segmente des STEM-Detektors können verschiedene Aspekte der Probenstruktur hervorgehoben werden. Die Lamellenpräparation und STEM-Bildgebung wurde mit einem ZEISS Crossbeam FIB-SEM durchgeführt.

IGBT-Querschnitt und EDX-Elementverteilungsbild

Querschnitt und EDX eines IGBT​

IGBT-Querschnitt und EDX-Elementverteilungsbild

Querschnitt und EDX eines IGBT​

Untersuchung der Grenzschicht eines Gates in einem Bipolartransistor mit isolierter Steuerelektrode (Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT). Die gesamte Querschnitt- und EDX-Elementaranalyse wurde mit einem ZEISS Crossbeam 550 FIB-SEM durchgeführt. Das STEM-in-SEM-Bild (Hellfeld, 30 kV) einer Lamelle zeigt in Kombination mit dem EDX-Elementverteilungsbild in Crossbeam kristalline Si-Ausfällungen.

SiC-MOSFET-Dotierungsprofil

Aufnahme des Dotierungsprofils eines SiC-MOFSET

SiC-MOSFET-Dotierungsprofil

Aufnahme des Dotierungsprofils eines SiC-MOFSET

Gespaltenes SiC-MOSFET-Bauteil, aufgenommen bei 1,5 kV mit einem ZEISS Crossbeam FIB-SEM. Die Aufnahme hebt die unterschiedlich dotierten Bereiche hervor, die auf die unterschiedlichen Arbeitsfunktionen zurückgehen. Das dunkle Band, das sich unterhalb und auf beide Seiten des Gates erstreckt, zeigt die n+-Diffusion. Die helle Zone zeigt den Bereich des p-Typ-Körpers. Diese Technik gibt Aufschluss über den Zustand und die Lokalisation der Sperrschicht.

3D‑Röntgen-Imaging der Hauptplatine eines Smartphones im Nanobereich

3D-Bild eines Beschleunigungssensors (MEMS)

3D‑Analyse des Gyroskops/Beschleunigungssensors eines Smartphones

3D-Bild eines Beschleunigungssensors (MEMS)

3D‑Analyse des Gyroskops/Beschleunigungssensors eines Smartphones

3D‑Röntgen-Rekonstruktion der Silizium-Mikrokamm-Strukturen, Auflösung: 1 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

Draufsicht auf den MEMS-Beschleunigungssensor, mit schmaler Kammstruktur

Hochauflösende Aufnahme feiner Kammzähne

Draufsicht auf den MEMS-Beschleunigungssensor, mit schmaler Kammstruktur

Hochauflösende Aufnahme feiner Kammzähne

Virtuelle Draufsicht derselben Analyse mit feinen Kammzähnen, Auflösung: 0,3 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

MEMS-Beschleunigungssensor, Querschnitt der schmalen Kammstruktur

Virtueller Schnitt der Kammzähne

MEMS-Beschleunigungssensor, Querschnitt der schmalen Kammstruktur

Virtueller Schnitt der Kammzähne

Virtueller Querschnitt derselben Probe mit detaillierter Abbildung der 2,1 µm feinen Kammzähne, Auflösung: 0,3 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

Zerstörungsfreie Analysen für System, Packaging und Schaltungen​

3D‑Röntgenbild eines Smartphones

Smartphone

3D‑Röntgenbild eines Smartphones

Smartphone

3D‑Röntgenabbildung eines kompletten Smartphones, Auflösung: 50 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

PMIC‑Package, virtuelle Draufsicht

Power Management IC Package

PMIC‑Package, virtuelle Draufsicht

Power Management IC Package

Virtuelle Draufsicht eines Power Management Integrated Circuit Package (PMIC), Auflösung: 11 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

Querschnitt der PMIC‑Package-Schaltungen

PMIC-Schaltungen

Querschnitt der PMIC‑Package-Schaltungen

Querschnitt der PMIC-Schaltungen

Virtueller Querschnitt der Lotbumps und Vias des PMIC, Auflösung: 2,1 µm/Voxel.​

Aufgenommen mit der einzigartigen „Resolution at a Distance“ des ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskops

EBAC mit Nanosonde eines analogen IC
InLens-Aufnahme mit Nanosonde eines analogen IC

EBAC eines analogen Chips

Untersuchung eines digitalen Zählchips mit einer Nanosonde im GeminiSEM bei 20 kV. Die EBAC-Abbildung (Elektronenstrahl getriggerter Absorptionsstrom-Kontrast oder Widerstandskontrast) enthält Informationen zu den Verbindungen der Verdrahtung unter der Oberfläche und den verborgenen p‑n-Übergängen.

Downloads

    • ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family

      Perform versatile, high-resolution semiconductor imaging and characterization.

      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB
    • ZEISS Xradia Context microCT

      3D submicron-resolution X-ray microCT with superior image quality

      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB

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