Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Messverfahren helfen Qualität von Wafern und Chips zu optimieren

15.12.2004


Ein spektakulärer Durchbruch gelang Prof. Jürgen Rüdiger Niklas in seiner Arbeitsgruppe am Institut für Experimentelle Physik der TU Bergakademie Freiberg bei der Entwicklung neuer Messverfahren zur Untersuchung von Halbleiterwafern. Damit ist es jetzt wesentlich gezielter möglich, die Produktion von zum Beispiel Silizium- Wafern und darauf hergestellter Chips zu optimieren.



Die Verfahren ermöglichen mit hoher Ortsauflösung eine berührungs- und zerstörungsfreie detaillierte Analyse elektrischer Eigenschaften von Wafern, auch an dünnen Oberflächenschichten, so genannten Epitaxieschichten.

... mehr zu:
»Messverfahren »Wafern


"Darauf haben wir dreißig Jahre gewartet", so der Kommentar eines Kollegen, als Prof. Niklas die Ergebnisse jüngst im Verein Silicon Saxony vorstellte. Mit den jetzt vorliegenden Messverfahren ergeben sich neben neuen Möglichkeiten in der Grundlagenforschung auch vielfältige Ansatzpunkte für Prozessoptimierungen und Prozessüberwachungen in der gesamten Halbleiterindustrie, was dort natürlich ein stark wachsendes Interesse hervorruft.

In die Fachliteratur sind diese neuen Methoden als "microwave detected photoconductivity" (MDP) und "microwave detected photo induced current transient spectroscopy" (MD-PICTS) eingegangen. Warum die innovative Idee des Freiberger Professors und deren Umsetzung in die Praxis solche Aufmerksamkeit in der Halbleiterbranche weltweit findet, verdeutlichen folgende Fakten.

Bei der industriellen Produktion von Halbleiter-Bauelementen fallen erhebliche Kosten dadurch an, dass ein gewisser Prozentsatz der auf den Wafern hergestellten Chips nicht funktioniert. Deshalb werden große Anstrengungen unternommen, Ursachen solcher Ausbeuteprobleme zu ergründen und Abhilfe zu schaffen. "Wenn man bedenkt,", so Prof. Niklas, "dass es oft weit über hundert verschiedener Prozessschritte bedarf, bis auf der Oberfläche eines Wafers funktionsfähige Elemente entstanden sind, so kann man die Dimension der Probleme erahnen." Eine entscheidende Voraussetzung für den Erfolg sind geeignete Messmöglichkeiten, mit deren Hilfe man herausfinden kann, was im Verlauf der Prozessschritte "schiefgegangen" ist. Hier existieren bereits hochentwickelte bildgebende Untersuchungsverfahren, die strukturelle Defekte sichtbar machen, beispielsweise die Folgen eines einzigen winzigen Staubkorns.

Vielerlei Erfahrungen deuten aber darauf hin, dass Fehlfunktionen hergestellter Chips offenbar erheblich auch von elektrisch wirksamen Fehlern der zum Einsatz kommenden Materialien herrühren. Das betrifft zum Beispiel die Beweglichkeit und die Lebensdauer für die Bauteilfunktion wichtiger elektrischer Ladungsträger, sowie die atomaren Ursachen dieser Eigenschaften. Das große Problem war jedoch, dass es hierfür bislang keine gut geeigneten Untersuchungsmethoden gab. So fehlt es auch an fundierten Kenntnissen über die entsprechenden Zusammenhänge.

In diese Lücke stießen nun die Freiberger Forscher mit ihren neuen Messverfahren. "In unserer Arbeitsgruppe entwickeln wir neben den Grundlagenuntersuchungen die neuen Geräte in allen Details selbst", betont Prof. Niklas, "was ohne die hohe Motivation und Zusammenarbeit aller Beteiligten so wohl kaum möglich gewesen wäre. Diesen Know-how-Vorsprung wollen wir weiter nutzen."(CMH)

Kontakt:

Institut für Experimentelle Physik
Prof. Jürgen Niklas
Tel.03731/ 392860, Fax 03731/39 2418
Mail: niklas@physik.tu-freiberg.de

Katrin Apenburg | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-freiberg.de

Weitere Berichte zu: Messverfahren Wafern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften