08.10.2019

More Moore – Hochkomplexe Micro-Chips sind allgegenwärtig

Mikrosystemtechnik ist mittlerweile zur allgegenwärtigen Querschnittstechnologie avanciert. Sie ist in allen Branchen präsent und wächst rasant weiter. In Health-Care-Anwendungen, Sensorik in digitalen Kameras, Gyroskopen zur Stabilisierung von Luftfahrzeugen (wie Hubschraubern), aktiven Lautsprechern, oder der Steuerung von Videospielen finden Sie diese.

Erfahren Sie mehr über die neuesten Trends in der Microsystemtechnik! Besuchen Sie uns auf der Semicon Europa an Stand B1.216.

Komplette Infografik ansehen

Das Mooresche Gesetz

Die Komplexität integrierter Schaltkreise wächst mit beachtlicher Geschwindigkeit. Das Mooresches Gesetz besagt, dass sich die Komplexität integrierter Schaltkreise mit minimalen Komponentenkosten regelmäßig verdoppelt; je nach Quelle werden 12 bis 24 Monate als Zeitraum genannt (Quelle: Wikipedia)

Ganz aktuell steht die Industrie vor der beachtlichen Herausforderung die ständig wechselnden Anforderungen an die Produktionsparameter, die Prozesskontrolle und die Qualitätssicherung umzusetzen. Die optische Oberflächenmessung in Gestalt von Multi-Sensor Messgeräten hat sich durchgesetzt: Marktreife Messlösungen können schnell entwickelt werden und die neuen Anforderungen fördern die Innovation.

Das Vorprodukt „Wafer“

Die Hersteller von Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik stellen extrem hohe Anforderungen an das Vorprodukt „Wafer“. Denn schon geringe Abweichungen bei den Fertigungstoleranzen können die Qualität in den nachgelagerten, kostenintensiven Prozessschritten beeinflussen. Die Folge wären geringere Ausbeute, schlechtere Effizienzwerte und sinkende Zuverlässigkeit der Endprodukte. In einem Markt, dessen Wettbewerbsintensität so hoch ist, hängt der wirtschaftliche Erfolg vor allem von der Produktqualität ab. So müssen während der Produktion laufend Prozesstoleranzen überwacht werden. Hersteller vertrauen auf hochwertige Multi-Sensor Messtechnik.

Sie trägt mit innovativen Lösungen dazu bei, die geforderten sehr hohen Qualitätsstandards einzuhalten. Schon in der Forschung und Entwicklung haben die Messgeräte eine zentrale Funktion. Denn mit ihnen werden die Grundlagen für neue Produkte und auch Fertigungsverfahren geschaffen. Höchste Präzision ist vor allem bei den sog. Thin-Wafern zur Herstellung der sich im Markt durchsetzenden 3D-IC-Baugruppen gefragt. Hier liegen die Fertigungstoleranzen in Bereichen weniger Mikro- oder sogar Nanometer.

Standard- und Spezialmessaufgaben

Gerade in der MEMS-Branche ist wegen der hohen Produktkomplexität meist ein Bündel von Messaufgaben abzuarbeiten. Neben Standardmessaufgaben wie der Bestimmung von Rauheit, Kontur, Topographie und Schichtdicke kommen weiterhin Spezialmessaufgaben wie die Messung von Membrandurchbiegungen oder die Parallelitätsmessung von periodischen Strukturen hinzu. Die genannten Messaufgaben können nicht mit einem universellen Sensor erfüllt werden. Um in unterschiedlichen Messbereichen und auf verschiedenen Materialien und Materialkombinationen messen zu können, bedarf es innovativer Multi-Sensor Messgeräte.

Erleben Sie eins dieser Messgeräte, den MicroProf® 200 live! Bringen Sie Ihre Probe mit zu unserem Stand und wir messen die von Ihnen gewünschten Parameter.

Through Silicon Vias und Ihr Aspektverhältnis

Ganz neue Herausforderungen an die Messtechnik hinsichtlich des Auflösungsvermögens ergeben sich vor allem in der Mikrosystemtechnik. Bei der 3D-IC Fertigungstechnologie werden einzelne Chips durch Stapeln und Verbinden in vertikaler Richtung zu Paketen verschaltet. Die Technik ist hochinteressant und sehr attraktiv: heterogene Chip-Strukturen, bestehend aus elektronischen und mechanischen Schaltungen, lassen sich auf kleinstem Raum realisieren. Die Verbindung der übereinander gestapelten Einzelchips erfolgt über sog. Through Silicon Via Interconnects (TSV). Es sind mikrometerkleine Kontaktierungslöcher, die an definierten Positionen auf dem Wafer mittels Ätzen in Form von Einbuchtungen erzeugt werden. Beim anschließenden Wafer-Thinning wird ein Teil der Waferoberfläche abgetragen, sodass aus den Einbuchtungen Kontaktierungslöcher für die elektrische Verschaltung erzeugt werden. Der Durchmesser dieser Kontaktierungslöcher (TSV) wird dabei immer weiter verringert, die Ätztiefe nimmt sogar zu. Das Problem für herkömmliche Verfahren ist das hohe Aspektverhältnis, also das Verhältnis von Durchmesser des zu messenden Lochs zu seiner Tiefe.

Die technische Lösung

FRT setzt hier einen flächenhaft messenden, optisch-interferometrischen Sensor ein, der die TSV zuverlässig und mit hoher Geschwindigkeit charakterisiert.

Welcher Sensor für Ihre Messaufgabe am besten geeignet ist, ist abhängig von dem zu untersuchenden Material, seinen Eigenschaften oder der zur Verfügung stehenden Messzeit. FRT bietet als Hersteller von Multi-Sensor Messsystemen z.B.

-      chromatische Weißlichtsensoren,

-      Infrarotschichtdickensensoren,

-      Dünnschichtsensoren,

-      Konfokalmikroskope,

-      Weißlichtinterferometer oder

-      Rasterkraftmikroskope mit Auflösungen im Sub-Nanometerbereich

um nur eine Auswahl zu nennen.

Die geforderten Parameter können mit einem einzigen vollautomatischen Multi-Sensor Gerät bestimmt werden, wodurch Sie nicht nur wertvollen Aufstellraum sparen. Da das Handling der Wafer auf ein Mindestmaß reduziert werden kann, sparen Sie auch noch Zeit bei der Prozesskontrolle. Weiterhin sind die Anlagen durch ihren modularen und erweiterbaren Aufbau besonders zukunftssichere Investitionen.

FRT bietet mit dem MicroProf®AP eine vollintegrierte Messlösung mit robotergestütztem Waferhandling, Rezepterstellung, automatischer Auswertung der Messdaten, Mini-Environment samt EFEM und einer SEMI-konformen SECS/GEM-Schnittstelle für die Anbindung an den Fab Host. Dank des modularen Multi-Sensor-Konzepts kann der MicroProf® AP auch bei ambitionierten Roadmaps der Branche mithalten.

Erleben Sie die Live-Demonstration des hochpräzisen Metrologiegerätes MicroProf® mit Multi-Sensor-Technologie, gerne auch an Ihren Proben - und genießen Sie bei der Standparty am Dienstag, 12.11., ab 18:00 Uhr Kölsch und Metthappen.
 

Seien Sie unser Gast am Messestand 216, in Halle B1 auf der Semicon Europa.

Sie suchen nach weiteren Informationen? Diese finden Sie hier!

Sie haben weitere Fragen oder Anmerkungen? Dann kontaktieren Sie uns! Unsere Experten helfen Ihnen gerne bei der Lösung Ihrer Messaufgaben.

Komplette Infografik ansehen

Kontaktformular

Weitere Informationen finden Sie unter Datenschutz.

Die mit * versehnen Daten sind Pflichtfelder.