3D‑Stacked-Die-Verbindung, Cu‑Säulen-Microbumps in 760 µm Tiefe, Anfertigung der Querschnitte in weniger als einer Stunde. ZEISS Crossbeam laser.
Mikroskopieanwendungen für Nanomaterialien und Nanowissenschaften

Halbleiter- und Elektronikforschung

Bausteine der Zukunft für Elektronik, Cybersicherheit und Quantencomputing

Die Nanotechnologie hat zu vielen spannenden Fortschritten in zahlreichen Branchen beigetragen, beispielsweise in der Elektronikbranche und in den Bereichen Cybersicherheit und Quantencomputing. Diese Fortschritte folgten über viele Jahre dem Moore'schen Gesetz sowie der stetigen Miniaturisierung der Transistoren – so wurde schrittweise die Entwicklung schnellerer, kleinerer und leistungsfähigerer Bauteile ermöglicht.

Die Herstellung von Bauteilen im Nanobereich gestaltet sich jedoch zunehmend komplexer, da das Moore'sche Gesetz an seine Grenzen zu stoßen scheint. Effekte wie der quantenmechanische Tunneleffekt machen es unmöglich, die Größe dieser Bauteile weiter zu reduzieren. Stattdessen soll mit der Erforschung verschiedener Materialien und Technologien wie die vertikale Stapelung von Transistoren (z. B. 3D‑NAND) die Verarbeitungsleistung erzielt werden, die für die Weiterentwicklung dieser Anwendungen erforderlich sind.

Die schwierige Charakterisierung der Bauteile  

Wissenschaftler in den Bereichen Elektronik, Cybersicherheit oder Quantencomputing wissen, wie schwierig es ist, tief verborgene Bereiche in Strukturen wie 3D‑NANDs sichtbar zu machen. Mit dem richtigen Workflow, der das Laserabtragen in einem FIB-SEM beinhaltet, ist dies jedoch schnell und einfach und bei minimaler Schädigung der Probe möglich. Auch in FIB-SEM integrierte 3D-Tomografie kann wichtige Informationen über Ihre Probe liefern – Informationen, die mit Standardtools verborgen bleiben.

Im Bereich der Cybersicherheit liegen die Herausforderungen beim Imaging großer Prozessorchips mit hoher Auflösung und hoher Pixeldichte. Diese Chips müssen über sehr große Bereiche hinweg abgebildet werden können. Standard-Imaging-Lösungen sind hierzu jedoch nicht in der Lage. Die Lösung ist eine Kombination aus unbeaufsichtigter (automatisierter) Imaging-Software und -Hardware, die eine schnelle Aufnahme dieser großen Bereiche ermöglicht. Beim Quantencomputing steht insbesondere die Entwicklung (und das Imaging) von Strukturen im Bereich unter 10 nm im Vordergrund, um Leerstellen präzise an speziellen Positionen zu erzeugen.

Nächste Schritte

Die Lösungen von ZEISS Microscopy helfen Ihnen, diese dringenden wissenschaftlichen Herausforderungen im Bereich der Elektronik, Cybersicherheit und des Quantencomputings zu bewältigen. ZEISS MultiSEM ist beispielsweise das schnellste SEM-System weltweit – und für kontinuierlichen, zuverlässigen Betrieb rund um die Uhr konzipiert. Mit der Aufnahmegeschwindigkeit von bis zu 91 parallelen Elektronenstrahlen können Sie Proben im Zentimeterbereich mit Auflösung im Nanometerbereich abbilden. 

Die modulare FIB-SEM-Plattform ZEISS Crossbeam bietet hochauflösendes SEM-Imaging bei niedrigen kV-Werten kombiniert mit hohem FIB-Probendurchsatz. Es ermöglicht Ihnen aber auch, Ihr FIB-SEM modular aufzurüsten, z. B. durch die Installation eines Lasers für den massiven Materialabtrag, damit Ihr Mikroskop mit Ihren wissenschaftlichen Forschungsanforderungen Schritt hält.

Anleitungsvideos

  • LaserFIB

    Neuer Workflow für den massiven Materialabtrag

  • „Cut-to-ROI“-Workflow

    Die lasergestützte TEM-Probenvorbereitung


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Downloads

  • Achieving Nano-scaled EDS Analysis in an SEM

    with a Detector for Transmission Scanning Electron Microscop

    863 KB
  • Voltage Contrast in Microelectronic Engineering

    1 MB
  • ZEISS GeminiSEM 500

    Nanometer scale EDS Analysis using Low-kV FE-SEM and Windowless EDS Detector

    1 MB