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DualBeam FIB-SEM Microscopes
Helios 5 EXL DualBeam
FIB-SEM TEM sample preparation for the semiconductor industry, enabling full-wafer analysis.
Demand for high-performance, energy-efficient electronics is driving the development of advanced devices with ever smaller, more densely packed features and complex 3D structures. Ramping production of these cutting-edge microprocessors, memory devices, and other products is extremely challenging and requires high-resolution, atomic-scale analysis of features buried deep within the device. Transmission electron microscopy (TEM) is increasingly becoming the go-to technique for this kind of analysis and relies on high-quality samples produced with focused ion beam (FIB) milling.
The Thermo Scientific Helios 5 EXL DualBeam is a 300mm full-wafer focused ion beam scanning electron microscope (FIB-SEM), designed to address TEM sample preparation challenges in the semiconductor industry. The Helios 5 EXL DualBeam is capable of preparing samples for today’s most advanced process nodes, including sub-5nm and gate-all-around technology.
Maximizing sample throughput and productivity
Utilizing advanced machine learning and closed-loop end pointing, the Helios 5 EXL DualBeam delivers enhanced cut placement precision and enables you to consistently extract high-quality lamella from your most challenging samples.
Flexible automation capabilities make ultra-thin TEM sample generation routine and consistent, providing unparalleled, sub-nanometer insight into more interfaces, films, and profiles to measure at sub-nanometer resolution. The Helios 5 EXL DualBeam ensures efficient and consistent TEM sample preparation workflows by combining wafer and defect navigation with recipe definition and execution in a single, fully integrated program. This automation supports a higher tool-to-operator ratio, maximizing sample throughput and technical resource productivity.
Revolutionizing Semiconductor Analysis: Thermo Scientific Helios 5 EXL Overview
TEM image of a Si/SiGe gate-all-around (GAA) fin.
TEM image of a gate cross-section along a nanowire.
Automated TEM sample preparation software
Thermo Scientific AutoTEM 5 Software combines wafer and defect navigation with recipe definition and execution in a single, fully integrated program, ensuring efficiency and consistency among operators with varying levels of expertise. AutoTEM Software simplifies TEM sample preparation, allowing users to easily schedule multi-site jobs for inverted, plan-view, and top-down TEM sample preparation workflows.
Repeatable, automated deposition and etch
Developed specifically to support automated TEM preparation, the Thermo Scientific MultiChem Gas Delivery System provides highly consistent deposition and etching capabilities and can be utilized with automated applications. The motorized injection needle with saved position presets can be accurately positioned for optimized, reproducible gas delivery to the sample surface. The MultiChem Gas Delivery System is also engineered for serviceability, maximizing tool uptime.
Precision FIB milling for advanced sample preparation
The Helios 5 EXL DualBeam includes the Thermo Scientific Phoenix Ion Column, which provides revolutionary low-kV performance and leading-edge TEM sample preparation.
Automated alignments, high resolution, and consistent results
The high-performance Thermo Scientific Elstar Electron Column features our unique UC monochromatic technology, offering improved resolution and TEM sample end-pointing. New SEM auto-alignments ensure consistent results across multiple tools and operators.
Automated sample manipulation and lift out
With an intuitive method for lift-out and transfer of TEM samples to a grid, the Thermo Scientific EasyLift Nanomanipulator offers low-drift, high-precision movements for simple and consistent creation of traditional or ultra-thin TEM lamella. Highly accurate, easy-to-use, and fast motorized rotation makes the EasyLift Nanomanipulator ideally suited for high-speed inverted or plan-view sample preparation.
Fab-compatible Automated FOUP Loader (AFL) option
The optional Automated FOUP Loader (AFL) enables the Helios 5 EXL DualBeam to be located inside the semiconductor wafer fab. By being closer to the wafer process line (near-line), it can deliver critical information up to three times faster than laboratory-based analysis of cleaved wafer pieces, accelerating the development of new processes and the yield ramp to high-volume production.
| Thermo Scientific Phoenix Ion Column |
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| Thermo Scientific Elstar Electron Column |
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| Gas delivery |
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| Detectors |
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| Sample handling |
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| Additional options |
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The Thermo Scientific Helios DualBeam Family
The Thermo Scientific Helios DualBeam Family
Desenvolvimento e localização de semicondutores
Microscopia eletrônica avançada, feixe de íon focalizado e técnicas analíticas associadas para identificar soluções viáveis e métodos de desenho para a fabricação de dispositivos semicondutores de alto desempenho.
Rampa de escoamento e metrologia
Oferecemos recursos analíticos avançados para análise de defeitos, metrologia e controle de processos projetados para ajudar a aumentar a produtividade e melhorar o rendimento em uma variedade de aplicações e dispositivos semicondutores.
Análise de falha de semicondutores
Estruturas de dispositivos semicondutores cada vez mais complexas resultam em mais locais onde defeitos que induzem falhas podem se ocultar. Nossos fluxos de trabalho de última geração o ajudam a localizar e caracterizar problemas elétricos sutis que afetam o rendimento, o desempenho e a confiabilidade.
Caracterização física e química
A demanda contínua dos consumidores impulsiona a criação de dispositivos eletrônicos menores, mais rápidos e mais baratos. Sua produção depende de instrumentos e fluxos de trabalho de alta produtividade que fazem imagens, analisam e caracterizam uma ampla gama de semicondutores e dispositivos de exibição.
Aquisição de imagens e análise TEM de semicondutores
Os microscópios eletrônicos de transmissão da Thermo Fisher Scientific oferecem imagens de alta resolução e análise de dispositivos semicondutores, permitindo que os fabricantes calibrem conjuntos de ferramentas, diagnostiquem mecanismos de falha e otimizem o rendimento geral do processo.
Metrologia TEM
As rotinas de metrologia TEM avançadas e automatizadas oferecem uma precisão significativamente maior do que os métodos manuais. Isso permite que os usuários gerem grandes quantidades de dados estatisticamente relevantes, com especificidade de nível subangstrom sem o viés do operador.
Preparação de amostra de dispositivos semicondutores
Os sistemas DualBeam da Thermo Scientific fornecem preparação precisa de amostra TEM para análise em escala atômica de dispositivos semicondutores. A automação e as tecnologias avançadas de aprendizado de máquina produzem amostras de alta qualidade, no local correto e com um baixo custo por amostra.
Aquisição de imagens e análise TEM de semicondutores
Os microscópios eletrônicos de transmissão da Thermo Fisher Scientific oferecem imagens de alta resolução e análise de dispositivos semicondutores, permitindo que os fabricantes calibrem conjuntos de ferramentas, diagnostiquem mecanismos de falha e otimizem o rendimento geral do processo.
Metrologia TEM
As rotinas de metrologia TEM avançadas e automatizadas oferecem uma precisão significativamente maior do que os métodos manuais. Isso permite que os usuários gerem grandes quantidades de dados estatisticamente relevantes, com especificidade de nível subangstrom sem o viés do operador.
Preparação de amostra de dispositivos semicondutores
Os sistemas DualBeam da Thermo Scientific fornecem preparação precisa de amostra TEM para análise em escala atômica de dispositivos semicondutores. A automação e as tecnologias avançadas de aprendizado de máquina produzem amostras de alta qualidade, no local correto e com um baixo custo por amostra.
Serviços de microscopia eletrônica para
semicondutores
Para garantir o desempenho ideal do sistema, fornecemos acesso a uma rede de especialistas em serviços de campo, suporte técnico e peças de reposição certificadas.
Suporte e recursos para microscopia eletrônica
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