ZEISS Mikroskopie
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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 Backside Lamella Bright Field

    Bright Field (BF), mass-thickness contrast

    GaN HEMT Backside Lamella Bright Field

    Bright Field (BF), mass-thickness contrast

    Bright Field (BF), mass-thickness contrast
  • GaN HEMT Backside Lamella Annular Dark Field

    Annular Dark Field (ADF), inverted mass-thickness contrast

    GaN HEMT Backside Lamella Annular Dark Field

    Annular Dark Field (ADF), inverted mass-thickness contrast

    Annular Dark Field (ADF), inverted mass-thickness contrast
  • GaN HEMT Backside Lamella HAADF

    High Angle Annular Dark Field (HAADF), atomic number contrast

    GaN HEMT Backside Lamella HAADF

    High Angle Annular Dark Field (HAADF), atomic number contrast

    High Angle Annular Dark Field (HAADF), atomic number contrast
  • GaN HEMT Backside Lamella Oriented Dark Field

    Oriented Dark Field (ODF), strong crystal orientation contrast

    GaN HEMT Backside Lamella Oriented Dark Field

    Oriented Dark Field (ODF), strong crystal orientation contrast

    Oriented Dark Field (ODF), strong crystal orientation contrast

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 Image of Accelerometer - MEMS

3D Analysis of Smartphone Gyroscope / Accelerometer

3D Image of Accelerometer - 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

Plan View of Accelerometer MEMS Fine Comb Fins

High-resolution Image Fine Comb Fin

Plan View of Accelerometer MEMS Fine Comb Fins

Hochauflösende Aufnahme feiner Kammzähne

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

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Versa-Röntgenmikroskop

Accelerometer MEMS Fine Comb Fins Cross Section

Virtual Slice of Fine Comb Fins

Accelerometer MEMS Fine Comb Fins Cross Section

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 X-ray Image of Smartphone

Smartphone

3D X-ray Image of Smartphone

Smartphone

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

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

PMIC Package Virtual Plan View

Power Management IC Package

PMIC Package Virtual Plan View

Power Management IC Package

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

Aufgenommen mit ZEISS Xradia Context microCT

PMIC Package Interconnects Cross Section

PMIC Interconnects

PMIC Package Interconnects Cross Section

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.

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    • Vorschaubild von ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family

      ZEISS GeminiSEM FE-SEM Family

      Perform versatile, high-resolution semiconductor imaging and characterization.
      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB
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    • Vorschaubild von ZEISS Xradia Context microCT

      ZEISS Xradia Context microCT

      3D submicron-resolution X-ray microCT with superior image quality
      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB
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    • Vorschaubild von ZEISS Crossbeam Family

      ZEISS Crossbeam Family

      Your FIB-SEM for High Throughput 3D Analysis and Sample Preparation
      Seiten: 25
      Dateigröße: 8 MB
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    • Vorschaubild von Flyer: ZEISS DeepRecon Pro for Electronics and Failure Analysis

      Flyer: ZEISS DeepRecon Pro for Electronics and Failure Analysis

      Faster 3D X-ray data acquisition and superior imaging quality for electronics failure analysis
      Seiten: 2
      Dateigröße: 1 MB
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    • Vorschaubild von ZEISS Xradia Versa Family

      ZEISS Xradia Versa Family

      Complete your failure analysis workflow with high-resolution, non-destructive imaging
      Seiten: 2
      Dateigröße: 710 KB
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    • Vorschaubild von ZEISS Xradia Versa 3D X-ray Microscope

      ZEISS Xradia Versa 3D X-ray Microscope

      Accelerate Failure Analysis and Process Development for Next-generation Electronics
      Seiten: 8
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