Helios 5 EXL – Kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét (FIB-SEM)

Chuẩn bị mẫu FIB-SEM TEM cho ngành công nghiệp bán dẫn, cho phép phân tích toàn bộ tấm bán dẫn.

Nhu cầu về thiết bị điện tử hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng đang thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị tiên tiến với các tính năng ngày càng nhỏ hơn, dày đặc hơn và cấu trúc 3D phức tạp. Việc tăng cường sản xuất các bộ vi xử lý, thiết bị bộ nhớ tiên tiến này và các sản phẩm khác là vô cùng khó khăn và đòi hỏi phải phân tích ở quy mô nguyên tử, độ phân giải cao về các tính năng ẩn sâu bên trong thiết bị. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) đang ngày càng trở thành kỹ thuật phù hợp cho loại phân tích này và dựa vào các mẫu chất lượng cao được tạo ra bằng phương pháp ion hội tụ (FIB).

Helios 5 EXL là kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét (FIB-SEM) 300mm, được thiết kế để giải quyết các thách thức về chuẩn bị mẫu TEM trong ngành bán dẫn. Helios 5 EXL DualBeam có khả năng chuẩn bị mẫu cho các nút quy trình tiên tiến nhất hiện nay, bao gồm công nghệ dưới 5nm và công nghệ toàn cổng.

Tối đa hóa công suất và năng suất mẫu

Bằng cách sử dụng công nghệ học máy tiên tiến và điểm cuối vòng kín, Helios 5 EXL DualBeam mang lại độ chính xác vị trí cắt nâng cao và cho phép bạn trích xuất một cách nhất quán các tấm lamella chất lượng cao từ các mẫu thử thách nhất của mình.

Khả năng tự động hóa học máy tiên tiến giúp tạo ra mẫu TEM siêu mỏng một cách nhất quán và thường xuyên, cung cấp thông tin chi tiết, dưới nanomet về nhiều giao diện và cấu hình hơn để đo ở độ phân giải dưới nanomet. Helios 5 EXL DualBeam đảm bảo quy trình chuẩn bị mẫu TEM hiệu quả và nhất quán bằng cách kết hợp định vị lớp wafer và các lỗi với việc xác định và thực hiện công thức trong một chương trình tích hợp đầy đủ, duy nhất. Tính năng tự động hóa này hỗ trợ tỷ lệ công cụ trên người vận hành cao hơn, tối đa hóa dung tích mẫu và năng suất tài nguyên kỹ thuật.

Cột Phoenix Ion
  • Chùm ion tập trung gali
  • Dòng chùm tia tối đa lên tới 65 nA
  • Hiệu suất điện áp thấp (500 V) cho chất lượng chuẩn bị mẫu cao
  • Độ phân giải chùm ion tại điểm trùng khớp và 30 kV: 4,0 nm sử dụng phương pháp thống kê ưu tiên
  • Tuổi thọ nguồn ion: đảm bảo 1.000 giờ
Cột điện tử Elstar Electron
  • Cột SEM (FESEM) phát xạ trường của thấu kính ngâm có độ phân giải cực cao
  • Súng phát xạ trường Schottky siêu ổn định có công nghệ đơn sắc UC+
  • Độ phân giải chùm tia điện tử:
    • 1,0nm @ 15 kV
    • 0,9nm @ 1 kV
  • Tuổi thọ nguồn điện tử: 12 tháng

Phân phối khí
  • Hệ thống phân phối khí MultiChem Thermo Scientific
  • Khe cắm cho tối đa 6 hóa chất riêng lẻ
  • Hệ thống phun khí đơn
  • Cổng cho tối đa 3 đơn vị GIS độc lập
Máy dò
  • Máy dò SE trong ống kính Elstar (TLD-SE)
  • Máy dò BSE trong ống kính Elstar (TLD-BSE)
  • Máy dò chuyển đổi ion và điện tử (ICE) hiệu suất cao dành cho các ion thứ cấp (SI) và điện tử (SE)
Xử lý mẫu
  • Tự động xử lý FOUP 300 mm với EFEM (tuân thủ GEM300)
  • Tải thủ công các tấm wafer 300 mm, 200 mm và 150 mm
Tùy chọn bổ sung
  • Kính hiển vi quang học với trường nhìn 920 µm
  • Máy dò STEM 30 kV với các phân đoạn BF/DF/HAADF
  • Oxford EDS
  • Khả năng tương thích điều hướng CAD (NEXS và Synopsys Camelot)
  • Định vị lớp wafer bán dẫn phần mềm Thermo Scientific iFast (tùy chọn)
  • Điều hướng lỗi tích hợp dựa trên tiêu chuẩn KLARF 1.2 và 1.8
  • Bản đồ wafer và sơ đồ trang web do người dùng xác định

Phần mềm chuẩn bị mẫu TEM tự động

Phần mềm Thermo Scientific AutoTEM 5 kết hợp định vị lớp wafer và các lỗi với việc xác định và thực hiện công thức trong một chương trình duy nhất, tích hợp đầy đủ, đảm bảo hiệu quả và tính nhất quán giữa những người vận hành có trình độ chuyên môn khác nhau. Phần mềm AutoTEM đơn giản hóa việc chuẩn bị mẫu TEM, cho phép người dùng dễ dàng lên lịch các công việc tại nhiều địa điểm cho quy trình chuẩn bị mẫu TEM

Lặp lại, tự động trầm tích và ăn mòn

Được phát triển đặc biệt để hỗ trợ chuẩn bị TEM tự động, Hệ thống phân phối khí MultiChem Thermo Scientific cung cấp khả năng tự động trầm tích và ăn mòn rất nhất quán. Việc tiêm mẫu bằng động cơ với các cài đặt trước vị trí đã lưu có thể được định vị chính xác để cung cấp khí có thể lặp lại, tối ưu hóa cho bề mặt mẫu. Hệ thống phân phối khí MultiChem cũng được thiết kế để đảm bảo khả năng bảo trì, tối đa hóa thời gian hoạt động của thiết bị

Phay FIB chính xác để chuẩn bị mẫu nâng cao

The Helios 5 EXL DualBeam đi kèm với Thermo Scientific Phoenix Ion Column, cung cấp hiệu suất tối ưu với điện áp thấp và tiên tiến cho việc chuẩn bị mẫu TEM.

Căn chỉnh tự động, độ phân giải cao và kết quả nhất quán

Cột điện tử Thermo Scientific Elstar hiệu suất cao có công nghệ đơn sắc UC độc đáo, mang lại độ phân giải được cải thiện và điểm cuối mẫu TEM. Tính năng tự động căn chỉnh SEM mới đảm bảo kết quả nhất quán

Tự động vận chuyển mẫu và tách mẫu ra khỏi một môi trường ban đầu

Với phương pháp trực quan để vận chuyển mẫu TEM vào lưới, Bộ điều khiển Nano Thermo Scientific EasyLift cung cấp các chuyển động có độ lệch thấp, độ chính xác cao để tạo ra các tấm mỏng TEM truyền thống hoặc siêu mỏng một cách đơn giản và nhất quán. Khả năng xoay cơ giới nhanh, dễ sử dụng và có độ chính xác cao khiến cho Bộ thao tác nano EasyLift trở nên lý tưởng cho việc chuẩn bị mẫu đảo ngược tốc độ cao

Tùy chọn Trình tải FOUP tự động (AFL) tương thích với Fab

Bộ tải FOUP tự động (AFL) tùy chọn cho phép Helios 5 EXL DualBeam được đặt bên trong nhà máy bán dẫn wafer. Bằng cách ở gần dây chuyền xử lý wafer hơn, nó có thể cung cấp thông tin quan trọng nhanh hơn tới ba lần so với phân tích các miếng wafer bị cắt trong phòng thí nghiệm, đẩy nhanh sự phát triển của các quy trình mới và tăng năng suất cho sản xuất khối lượng lớn.

Nâng cao chất lượng đóng gói chất bán dẫn

Hiệu suất, hiệu quả sử dụng năng lượng, diện tích và chi phí đang thúc đẩy các phương pháp tích hợp và đổi mới mới trong việc đóng gói thiết bị bán dẫn tiên tiến.

Nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn

Sự phức tạp ngày càng tăng của cấu trúc thiết bị bán dẫn, cùng với việc thu hẹp kích thước cấu trúc, có nghĩa là việc thiết kế các thiết bị thế hệ tiếp theo phức tạp và tốn thời gian hơn. Điều này, cùng với thực tế là số lượng các lựa chọn công nghệ và thiết kế sẵn có ngày càng tăng, có nghĩa là xác suất thành công về mặt thương mại của bất kỳ thiết kế cụ thể nào sẽ thấp hơn. Do đó, các nhà sản xuất thiết bị cần các thiết bị đáng tin cậy để giúp giảm số lượng tùy chọn khả thi có sẵn và giúp họ triển khai giải pháp nhanh hơn.

Đo lường bán dẫn

Thermo Fisher Scientific cung cấp bộ sản phẩm thế hệ mới với khả năng phân tích tiên tiến dành cho đo lường và kiểm tra chất bán dẫn. Các giải pháp này được thiết kế để giúp tăng năng suất trong các phòng thí nghiệm chế tạo chất bán dẫn bằng cách cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng và năng suất trong sản xuất các thiết bị logic, 3D NAND, DRAM, analog, nguồn và hiển thị.

Phân tích lỗi bán dẫn

Các thiết bị phân tích nâng cao có thể phát hiện bất kỳ lỗi điện ảnh hưởng đến năng suất, độ tin cậy hoặc hiệu suất. Do đó, có thể giảm thời gian và chi phí liên quan đến việc cách ly lỗi điện bằng cách trích xuất nhanh chóng dữ liệu lỗi toàn diện từ mẫu.

Phân tích đặc tính vật liệu bán dẫn

Việc mô tả đặc tính nâng cao của thiết bị giúp đạt được hiệu suất cần thiết, dự đoán và kiểm soát các đặc tính cấu trúc, vật lý và hóa học, cũng như liên hệ dữ liệu mô tả đặc tính với kết quả kiểm tra tham số

Phân tích và Hình ảnh TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua Thermo Scientific cung cấp hình ảnh và phân tích độ phân giải cao của các thiết bị bán dẫn, cho phép nhà sản xuất hiệu chỉnh bộ công cụ, chẩn đoán cơ chế hỏng hóc và tối ưu hóa năng suất quy trình tổng thể.

Đo lường TEM

Quy trình đo TEM tự động và nâng cao mang lại độ chính xác cao hơn đáng kể so với các phương pháp thủ công. Điều này cho phép người dùng tạo ra một lượng lớn dữ liệu có liên quan về mặt thống kê, với độ đặc hiệu ở cấp độ dưới một angstrom.

Chuẩn bị mẫu TEM

Hệ thống Thermo Scientific DualBeam cung cấp khả năng chuẩn bị mẫu TEM chính xác để phân tích các thiết bị bán dẫn ở quy mô nguyên tử. Công nghệ tự động hóa và máy học tiên tiến tạo ra các mẫu chất lượng cao, ở đúng vị trí và chi phí cho mỗi mẫu thấp.