The increasing complexity of semiconductor device structures, along with the shrinking of structural dimensions, means that designing next-generation devices is more challenging and time-consuming than ever before. This, coupled with the fact that the number of technology and design options available is increasing, means a lower probability that any particular design will be commercially successful. As a result, device manufacturers need reliable tools for pathfinding that reduce the number of viable options available and help them implement solutions faster.

The complexity of considering all the chip, package, and system integration options that exist has made implementation an intimidating task. As a result, continuing evolution of the most advanced pathfinding capability has become a requirement in efficient semiconductor device design. Adding to this level of complexity are structures with multifaceted 3D architectures. Isolating defects or resolving material interfaces in a focused-ion-beam (FIB) cut structural cross-section requires highly precise preparation and subsequent scanning electron microscopy (SEM) or scanning transmission electron microscopy (STEM) imaging. Precision FIB editing tools can also perform microsurgery and nanoprototyping of new circuit designs. Finally, due to limited floorspace and budgets, labs are pushing to have multiple analysis options in a single system to get the most comprehensive data in the shortest possible time.

Thermo Fisher Scientific provides a full suite of analytical instruments that enable advanced R&D on innovative logic, memory, power and display device technologies. We offer the most advanced capability to perform high-end atomic-level research and prototyping, using STEM and FIB microscopy.

Semiconductor pathfinding and device development workflow examples

 

 

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Techniques

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.

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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.

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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.

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Análise e geração de imagens de semicondutores

A Thermo Fisher Scientific oferece microscópios eletrônicos de varredura para todas as funções de um laboratório de semicondutores, desde tarefas gerais de aquisição de imagens até técnicas avançadas de análise de falhas que exigem medições precisas de contraste de tensão.

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Isolamento de falha óptica

Projetos cada vez mais complexos dificultam o isolamento de falhas e defeitos na fabricação de semicondutores. As técnicas de isolamento óptico de falhas permitem analisar o desempenho de dispositivos eletricamente ativos para localizar defeitos críticos que causam falhas no dispositivo.

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Isolamento de falha térmica

A distribuição desigual da dissipação de energia local pode causar grandes aumentos localizados de temperatura, causando a falha do dispositivo. Oferecemos soluções exclusivas para isolamento térmico de falhas com termografia por infravermelho (LIT) de alta sensibilidade.

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Edição de circuito

Soluções avançadas e dedicadas de edição de circuitos e nanoprototipagem, que combinam novos sistemas de distribuição de gás com um amplo portfólio de substâncias químicas e tecnologia de feixe de íons focalizados, oferecem controle e precisão incomparáveis para o desenvolvimento de dispositivos semicondutores.

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Nanoamostragem

Conforme a complexidade do dispositivo aumenta, também aumenta o número de locais onde os defeitos podem ficar ocultos. A nanoamostragem fornece a localização precisa de falhas elétricas, o que é crítico para um fluxo de trabalho eficaz na análise de falhas na microscopia eletrônica de transmissão.

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Ablação a laser de semicondutores

A ablação a laser fornece desbaste de alto rendimento de dispositivos semicondutores para aquisição de imagens e análise com microscopia eletrônica e, ao mesmo tempo, preserva a integridade da amostra. Acesse dados 3D de grande volume e otimize as condições de desbaste com melhor adequação ao tipo da amostra.

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Preparação de amostra APT

A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.

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Remoção de camadas de dispositivo

Reduzir o tamanho do recurso, juntamente com um desenho e arquitetura avançados, resulta em uma análise de falha cada vez mais desafiadora para semicondutores. A remoção de camadas sem danos aos dispositivos é uma técnica crítica para a detecção de defeitos e falhas elétricas ocultos.

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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.

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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.

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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.

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Análise e geração de imagens de semicondutores

A Thermo Fisher Scientific oferece microscópios eletrônicos de varredura para todas as funções de um laboratório de semicondutores, desde tarefas gerais de aquisição de imagens até técnicas avançadas de análise de falhas que exigem medições precisas de contraste de tensão.

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Isolamento de falha óptica

Projetos cada vez mais complexos dificultam o isolamento de falhas e defeitos na fabricação de semicondutores. As técnicas de isolamento óptico de falhas permitem analisar o desempenho de dispositivos eletricamente ativos para localizar defeitos críticos que causam falhas no dispositivo.

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Isolamento de falha térmica

A distribuição desigual da dissipação de energia local pode causar grandes aumentos localizados de temperatura, causando a falha do dispositivo. Oferecemos soluções exclusivas para isolamento térmico de falhas com termografia por infravermelho (LIT) de alta sensibilidade.

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Edição de circuito

Soluções avançadas e dedicadas de edição de circuitos e nanoprototipagem, que combinam novos sistemas de distribuição de gás com um amplo portfólio de substâncias químicas e tecnologia de feixe de íons focalizados, oferecem controle e precisão incomparáveis para o desenvolvimento de dispositivos semicondutores.

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Nanoamostragem

Conforme a complexidade do dispositivo aumenta, também aumenta o número de locais onde os defeitos podem ficar ocultos. A nanoamostragem fornece a localização precisa de falhas elétricas, o que é crítico para um fluxo de trabalho eficaz na análise de falhas na microscopia eletrônica de transmissão.

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Ablação a laser de semicondutores

A ablação a laser fornece desbaste de alto rendimento de dispositivos semicondutores para aquisição de imagens e análise com microscopia eletrônica e, ao mesmo tempo, preserva a integridade da amostra. Acesse dados 3D de grande volume e otimize as condições de desbaste com melhor adequação ao tipo da amostra.

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Preparação de amostra APT

A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.

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Remoção de camadas de dispositivo

Reduzir o tamanho do recurso, juntamente com um desenho e arquitetura avançados, resulta em uma análise de falha cada vez mais desafiadora para semicondutores. A remoção de camadas sem danos aos dispositivos é uma técnica crítica para a detecção de defeitos e falhas elétricas ocultos.

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Samples


Materiais semicondutores e caracterização de dispositivos

À medida que os dispositivos semicondutores encolhem e se tornam mais complexos, há a necessidade de novos desenhos e estruturas. Os fluxos de trabalho de análise 3D de alta produtividade podem reduzir o tempo de desenvolvimento de dispositivos, maximizar o rendimento e garantir que os dispositivos atendam às necessidades futuras do setor.

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Products

Folha de estilo para cartões de instrumentos original

Helios 5 PFIB DualBeam

  • Preparação de amostra STEM e TEM sem gálio
  • Subsuperfície multimodal e informações 3D
  • Coluna FIB de plasma de xênon de 2,5 μA de próxima geração

Helios 5 DualBeam

  • Preparação de amostra TEM ultrafina, totalmente automatizada e de alta qualidade
  • Alta produtividade, subsuperfície de alta resolução e caracterização 3D
  • Recursos rápidos de nanoprototipagem

Metrios AX TEM

  • Opções de automação para suportar qualidade, consistência, metrologia e OPEX reduzido
  • Aproveita o aprendizado de máquina para obter funções automáticas superiores e reconhecimento de recursos
  • Fluxos de trabalho para a preparação de lamela in situ e ex situ

Scios 2 DualBeam

  • Compatibilidade total com amostras magnéticas e não condutoras
  • Subsuperfície de alto rendimento e caracterização 3D
  • Recursos avançados de facilidade de uso e automação

ExSolve WTP DualBeam

  • Capacidade de preparação de lamelas de 20 nm de espessura específicas do local em wafers inteiros de até 300 mm de diâmetro
  • Atende às necessidades que exigem amostragem automatizada de alta taxa de transferência em nós de tecnologia avançada

Verios 5 XHR SEM

  • SEM monocromática para resolução subnanométrica em toda a faixa de energia de 1 keV a 30 keV
  • Fácil acesso a energias de aterrissagem de feixe de até 20 eV
  • Excelente estabilidade com o estágio piezo como padrão

Quattro ESEM

  • FEG SEM de alta resolução ultraversátil com capacidade ambiental única (ESEM)
  • Observe todas as informações de todas as amostras com imagens simultâneas SE e BSE em cada modo de funcionamento

Prisma E SEM

  • SEM de nível básico com excelente qualidade de imagem
  • Carregamento e navegação de amostras fáceis e rápidos para várias amostras
  • Compatível com uma ampla gama de materiais graças aos modos de vácuo dedicados

Apreo 2 SEM

  • SEM de alto desempenho para resolução geral nanométrica ou subnanométrica
  • Detector retroespelhado T1 na coluna para contraste de materiais sensíveis e com taxa de TV
  • Excelente desempenho em longas distâncias de trabalho (10 mm)

VolumeScope 2 SEM

  • Dados 3D isotrópicos de volumes grandes
  • Alto contraste e resolução nos modos de vácuo alto e baixo
  • Alternância simples entre uso SEM normal e geração de imagens seriais de face de bloco

Phenom ProX Desktop SEM

  • SEM de mesa de alto desempenho com detector EDS integrado
  • Resolução <8 nm (SE) e <10 nm (BSE); ampliação de até 150.000 vezes
  • Detector SE opcional
 
 

Centrios CE

  • Imagem superior, resolução de desbaste
  • Maior precisão e controle do desbaste
  • Construído na plataforma Helios DualBeam da Thermo Scientific

Sistema ELITE

  • Completamente indestrutível
  • Rápida identificação do componente defeituoso na placa de montagem para um posicionamento preciso
  • Localização do defeito em x-y com a precisão micrométrica, com uma localização de profundidade precisa em até 20 µm

nProber IV

  • Localize as falhas de transistor e BEOL
  • Nanossondagem térmica (-40 °C a 150 °C)
  • Operação semiautomatizada

Sistema Hyperion II

  • Sondagem da força atômica
  • Localize as falhas do transistor
  • PicoCurrent integrado (CAFM)

Sistema Meridian S

  • Diagnóstico de falhas com a tecnologia de sonda ativa
  • Opções de estimulação a laser estática (SLS/OBIRCH) e emissão de fótons
  • Compatível com estimulação de microssondagem e de dispositivos de cartão de sonda

Sistema Meridian WS-DP

  • Detecção de emissão de fótons de baixa tensão, baixo ruído e alta sensibilidade com sistemas de câmera de banda larga DBX ou InGaAs
  • Microscópio de varredura a laser com vários comprimentos de onda para análise da cadeia de varredura, mapeamento de frequência, sondagem de transistor e isolamento de falhas

Sistema Meridian 7

  • Isolamento dinâmico de falhas ópticas para nós de 10 nm e inferiores
  • Luz visível e infravermelha de alta resolução
  • Preparação de amostra de alto rendimento para 5 μm amplamente disponível

Sistema Meridian IV

  • Detecção de emissão de fóton DBX de comprimento de onda estendido de alta sensibilidade
  • Detecção de emissão de fótons InGaAs padrão
  • Microscópio de varredura a laser com várias opções de comprimento de onda

AutoTEM 5

  • Preparação de amostras S/TEM totalmente automatizada in situ
  • Compatibilidade com geometria de cima para baixo, plana e invertida
  • Fluxo de trabalho altamente configurável
  • Interface de usuário intuitiva e fácil de usar

Software Auto Slice and View 4.0

  • Seccionamento serial automatizado para DualBeam
  • Aquisição de dados multimodais (SEM, EDS, EBSD)
  • Recursos de edição imediatos
  • Posicionamento de corte com base na aresta

Software Maps

  • Adquira imagens de alta resolução em áreas grandes
  • Encontre regiões de interesse facilmente
  • Automatize o processo de aquisição de imagens
  • Correlacione dados de diferentes fontes

Software Avizo

  • Compatível com vários dados/várias visualizações, vários canais, série temporal, dados muito grandes
  • Registro automático avançado em vários modos 2D/3D
  • Algoritmos de redução de artefatos

Software Ifast

  • Gravador de macro para criação mais rápida de receitas
  • Corredor para operação noturna sem supervisão
  • Ferramentas de alinhamento: reconhecimento de imagem e localização de borda

Software Inspect 3D

  • Ferramentas e filtros de processamento de imagens para correlação cruzada
  • Rastreamento de recurso para alinhamento de imagem
  • Técnica de reconstrução algébrica para comparação de projeção iterativa

Software NEXS

  • Sincronização automática da posição/ampliação entre NEXS e o sistema de edição de circuito para uma experiência do usuário mais uniforme
  • Conecta-se à maioria das ferramentas da Thermo Scientific usadas para o EFA, PFA e espaço de edição de circuito
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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.

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