Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Raman-Spektroskopie schafft mehr Zuverlässigkeit in der Mikroelektronik

15.04.2003


Da alle Substanzen charakteristische spektroskopische Eigenschaften haben, anhand derer sie eindeutig spezifiziert werden können, ermöglicht die Mikro-Raman-Mikroskopie eine einzigartige Analyse und Identifizierung von Chemikalien und liefert zudem eine räumliche Auflösung. Im Projekt STREAM wurde ein System entwickelt, mit dem diese Technik so verfeinert wurde, dass sie zum Messen lokaler Materialbeanspruchungen in Halbleiterbauelementen und damit zur Steigerung der Zuverlässigkeit des Endprodukts eingesetzt werden kann.



Mechanische Spannungen stellen ein erhebliches Problem für die Verarbeitung und Zuverlässigkeit elektronischer Mikrosysteme dar. Solche örtlich begrenzten mechanischen Spannungen treten in fast allen Phasen der Verarbeitung und Gehäuseunterbringung dieser Bauelemente auf. Diese Materialbeanspruchungen können die einwandfreie Funktion der Chips beeinträchtigen und sollten daher möglichst niedrig gehalten werden. Die Mikro-Raman-Spektroskopie (µRS) ist eine zerstörungsfreie Technik, bei der die Wechselwirkungen zwischen monochromatischem Laserlicht, das über ein Mikroskop fokussiert wird, und dem Kristallgitter (Phononen) oder molekularen Schwingungen ausgewertet werden. Die räumliche Auflösung der meisten gängigen Instrumente beträgt allerdings im besten Fall rund 1mm. Im STREAM-Projekt wurde ein System entwickelt, mit dem diese Technik verfeinert wurde.



Im Rahmen dieses Projekts sollte die Empfindlichkeit des µRS-Verfahrens für örtliche Materialspannungen im Kristallgitter zur Verarbeitung von Mikroelektronik-Bauelementen genutzt werden. Die steigende Packungsdichte und Miniaturisierung der mikroelektronischen Bauelemente erforderten allerdings analytische Techniken mit einer räumlichen Auflösung, die noch größer ist als diejenige der normalerweise eingesetzten µRS-Systeme. Um eine höhere räumliche Auflösung zu erreichen, wurde das konventionelle System mit einer automatischen Fokussierung ausgestattet, die für einen konstanten Brennpunkt von etwa 0,8 Mikron (bei Laserlicht mit einer Wellenlänge von 458 nm, Objektiv 100x) sorgt. Diese räumliche Auflösung kann außerdem durch Verwendung eines ölumspülten Objektivs auf 0,3 Mikron gesteigert werden. Diese Verbesserungen machen es möglich, die µRS-Technik zur Analyse von Materialbeanspruchungen einzusetzen, die in der Mikroelektronik-Produktion auftreten, wobei die erhaltenen Daten mit denen vergleichbar sind, die mit anderen Verfahren wie z.B. CBED (Convergent-Beam Electron Diffraction, Elektronenbeugung im konvergenten Strahlenbündel) und dem Finite-Elemente-Modell (FEM) gewonnen werden können.

Da die Mikroelektronik ein sehr schnell wachsendes Gebiet der Technik ist, gibt es hier auch einen wachsenden Bedarf an Möglichkeiten zur Bewertung der erreichbaren Zuverlässigkeit. Mit den beschriebenen Verbesserungen könnte sich das µRS-Verfahren als exzellentes Hilfsmittel für die Verarbeitung von Halbleiterchips und mikroelektronischen Systemen von noch höherer Zuverlässigkeit und Qualität eignen.


Kontakt

Ingrid de Wolf (Dr)

IMECvzw
Head of Microsystems Reliability Group
Kapeldreef 75
3001
Leuven
BELGIUM
Tel: +32-16-281463
Fax: +32-16-281097
E-Mail: ingrid.dewolf@imec.be

| Cordis Technologie-Marktplatz
Weitere Informationen:
http://www.imec.be

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht 3D-Bilder von Krebszellen im Körper: Medizinphysiker aus Halle stellen neues Verfahren vor
16.05.2018 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Innovatives Verfahren zur umweltschonenden Gülleaufbereitung kommt auf den Markt
03.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics