반도체 소자 구조의 복잡성이 증가하고 구조적 규격이 줄어들면서 차세대 소자 설계는 그 어느 때보다 어렵고 시간이 많이 소요됩니다. 이것은 사용가능한 기술과 설계 옵션의 수가 증가하고 있다는 사실과 결합되어 특정 설계가 상업적으로 성공할 가능성이 낮을 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서, 소자 제조업체는 사용가능한 옵션의 수를 줄이고 솔루션을 보다 신속하게 구현하는 데 도움이 되는 신뢰할 수 있는 Pathfinding 도구가 필요합니다.

존재하는 모든 칩, 패키지, 시스템 통합 옵션을 고려해야 하는 복잡성으로 인해 구현이 두려운 작업이 되었습니다. 그 결과, 최첨단 Pathfinding 기능의 지속적인 발전은 효율적인 반도체 소자 설계의 요구사항이 되었습니다. 이러한 복잡성에 추가되는 것은 다면적인 3D 아키텍처가 있는 구조입니다. 집속 이온빔(FIB) 절단 구조 단면에서 결함을 분리하거나 물질 인터페이스를 해결하려면 고도로 정밀한 준비와 후속의 주사전자현미경(SEM) 또는 주사투과전자현미경(STEM) 이미징이 필요합니다. 또한 정밀 FIB 편집 도구는 새로운 회로 설계의 미세수술(microsurgery)과 나노프로토타이핑을 수행할 수 있습니다. 마지막으로, 제한된 설치 공간과 예산으로 인해 실험실에서는 가능한 한 최단 시간에 가장 포괄적인 데이터를 얻을 수 있도록 단일 시스템에서 여러 가지 분석 옵션을 제공해야 하는 상황입니다.

Thermo Fisher Scientific은 혁신적인 로직, 메모리, 전력 및 디스플레이 장치 기술에 대한 첨단 R&D를 지원하는 완전한 분석장비 제품군을 제공합니다. 저희는 STEM 및 FIB 현미경을 사용하여 최첨단 원자 수준 연구와 프로토타이핑을 수행할 수 있는 최첨단 기능을 제공하고 있습니다.

반도체 Pathfinding 및 소자 개발 워크플로우 예

 

 

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기술

TEM 계측

고급 자동 TEM 계측의 일반적인 절차는 수동 방법에 비해 훨씬 높은 정밀도를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 운영자 편견이 없는 옹스트롬 미만 수준의 특이성을 사용하여 통계학적으로 관련된 대량의 데이터를 생성할 수 있습니다.

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반도체 TEM 이미지 생성 및 분석

Thermo Fisher Scientific 투과 전자 현미경은 반도체 장치의 고분해능 이미지 생성 및 분석 기능을 제공함으로써, 제조업체에서 도구 세트를 보정하고 고장 메커니즘을 진단하며 전체 공정 수율을 최적화할 수 있도록 해줍니다.

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반도체 장치의 시료 준비

Thermo Scientific DualBeam 시스템은 반도체 장치의 원자 단위 분석을 위한 정확한 TEM 시료 준비 기능을 제공합니다. 자동화 및 고급 기계 학습 기술은 정확한 위치에서 고품질 시료를 생성하며 시료당 비용이 낮습니다.

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반도체 분석 및 이미징

Thermo Fisher Scientific은 일반적인 이미지 생성 작업에서 정밀도 높은 전압 대비 측정이 필요한 고급 고장 분석 기술에 이르까지 반도체 실험실의 모든 기능을 위한 주사전자현미경을 제공합니다.

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광학적 고장 분리

점점 더 복잡해지는 설계는 반도체 제조 과정에서 장애와 결함 분리를 복잡하게 만듭니다. 광학적 고장 분리 기술을 사용하면 전기적 활성 장치의 성능을 분석하여 장치의 고장을 일으키는 주요 결함의 위치를 찾을 수 있습니다.

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열 고장 분리

로컬 전력 소실의 불균등한 분포는 로컬 온도를 크게 상승시켜 장치 고장을 유발할 수 있습니다. 고감도 LIT(lock-in infrared thermography)에 의해 열 고장 분리를 위한 고유한 솔루션을 제공합니다.

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회로 편집

새로운 가스 공급 시스템과 광범위한 화학 및 집속 이온 빔 기술이 결합된 고급 전용 회로 편집 및 나노 프로토타이핑 솔루션은, 반도체 장치 개발을 위한 탁월한 제어 및 정밀도를 제공합니다.

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나노탐침

장치의 복잡성이 증가함에 따라 결함을 숨겨야 하는 부분의 수도 증가합니다. 나노탐침은 효과적인 투과 전자 현미경 불량 분석 워크플로우에서 중요한 전기 고장의 정확한 위치 측정 기능을 제공합니다.

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반도체 레이저 절제

레이저 절제 기능은 전자 현미경의 이미지 생성 및 분석에서 반도체 장치의 고처리량 밀링을 제공하는 동시에, 시료의 무결성을 유지해 줍니다. 대용량 3D 데이터에 접근하고 시료 유형에 가장 적합한 밀링 조건으로 최적합니다.

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APT 시료 준비

원자 프로브 단층촬영(APT)은 물질의 원자 분해능 3D 조성 분석 기능을 제공합니다. 집속 이온 빔(FIB) 현미경법은 APT 특성 분석을 위한 고품질, 방향 설정, 위치-특이적인 시료 준비를 위한 필수 기법입니다.

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장치 층 제거

기능 크기 축소는 첨단 설계 및 아키텍처와 함께 반도체에 대한 불량 분석을 점차 까다로워지게 하는 결과를 가져옵니다. 장치의 손상 없는 층 제거는 전기적 결함 및 고장을 감지하기 위한 중요한 기법입니다.

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TEM 계측

고급 자동 TEM 계측의 일반적인 절차는 수동 방법에 비해 훨씬 높은 정밀도를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 운영자 편견이 없는 옹스트롬 미만 수준의 특이성을 사용하여 통계학적으로 관련된 대량의 데이터를 생성할 수 있습니다.

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반도체 TEM 이미지 생성 및 분석

Thermo Fisher Scientific 투과 전자 현미경은 반도체 장치의 고분해능 이미지 생성 및 분석 기능을 제공함으로써, 제조업체에서 도구 세트를 보정하고 고장 메커니즘을 진단하며 전체 공정 수율을 최적화할 수 있도록 해줍니다.

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반도체 장치의 시료 준비

Thermo Scientific DualBeam 시스템은 반도체 장치의 원자 단위 분석을 위한 정확한 TEM 시료 준비 기능을 제공합니다. 자동화 및 고급 기계 학습 기술은 정확한 위치에서 고품질 시료를 생성하며 시료당 비용이 낮습니다.

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반도체 분석 및 이미징

Thermo Fisher Scientific은 일반적인 이미지 생성 작업에서 정밀도 높은 전압 대비 측정이 필요한 고급 고장 분석 기술에 이르까지 반도체 실험실의 모든 기능을 위한 주사전자현미경을 제공합니다.

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광학적 고장 분리

점점 더 복잡해지는 설계는 반도체 제조 과정에서 장애와 결함 분리를 복잡하게 만듭니다. 광학적 고장 분리 기술을 사용하면 전기적 활성 장치의 성능을 분석하여 장치의 고장을 일으키는 주요 결함의 위치를 찾을 수 있습니다.

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열 고장 분리

로컬 전력 소실의 불균등한 분포는 로컬 온도를 크게 상승시켜 장치 고장을 유발할 수 있습니다. 고감도 LIT(lock-in infrared thermography)에 의해 열 고장 분리를 위한 고유한 솔루션을 제공합니다.

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회로 편집

새로운 가스 공급 시스템과 광범위한 화학 및 집속 이온 빔 기술이 결합된 고급 전용 회로 편집 및 나노 프로토타이핑 솔루션은, 반도체 장치 개발을 위한 탁월한 제어 및 정밀도를 제공합니다.

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나노탐침

장치의 복잡성이 증가함에 따라 결함을 숨겨야 하는 부분의 수도 증가합니다. 나노탐침은 효과적인 투과 전자 현미경 불량 분석 워크플로우에서 중요한 전기 고장의 정확한 위치 측정 기능을 제공합니다.

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반도체 레이저 절제

레이저 절제 기능은 전자 현미경의 이미지 생성 및 분석에서 반도체 장치의 고처리량 밀링을 제공하는 동시에, 시료의 무결성을 유지해 줍니다. 대용량 3D 데이터에 접근하고 시료 유형에 가장 적합한 밀링 조건으로 최적합니다.

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APT 시료 준비

원자 프로브 단층촬영(APT)은 물질의 원자 분해능 3D 조성 분석 기능을 제공합니다. 집속 이온 빔(FIB) 현미경법은 APT 특성 분석을 위한 고품질, 방향 설정, 위치-특이적인 시료 준비를 위한 필수 기법입니다.

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장치 층 제거

기능 크기 축소는 첨단 설계 및 아키텍처와 함께 반도체에 대한 불량 분석을 점차 까다로워지게 하는 결과를 가져옵니다. 장치의 손상 없는 층 제거는 전기적 결함 및 고장을 감지하기 위한 중요한 기법입니다.

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시료


반도체 물질 및 장치 특성 분석

반도체 장치가 축소되고 복잡해짐에 따라 새로운 설계와 구조를 필요로 하게 되었습니다. 고생산성의 3D 분석 워크플로우는 장치 개발 시간을 단축하고 수율을 극대화할 수 있으며, 장치가 산업의 향후 요구 사항에 부합되도록 보장합니다.

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제품

기기 카드 원본 스타일시트

Spectra Ultra

  • 대부분의 빔에 민감한 물질에 대한 새로운 이미징 및 분광법 기능
  • Ultra-X를 통한 EDX 검출 기능의 도약
  • 시료 무결성을 유지하도록 설계된 컬럼

Helios 5 PFIB DualBeam

  • 갈륨 없이 STEM 및 TEM 시료 준비
  • 다중 모드 표면 하부 및 3D 정보
  • 차세대 2.5 μA 제논 플라즈마 FIB 컬럼

Helios 5 DualBeam

  • 완전 자동 고품질 초박형 TEM 시료 준비
  • 높은 처리량의 고분해능 표면 및 3D 특성 분석
  • 고속 나노 프로토타입 제작 기능

Talos F200E TEM

  • 반도체 및 마이크로전자 장치의 고품질 (S)TEM 이미징
  • EDS를 통한 정밀하고 고속의 화학적 특성 분석
  • 전용 반도체 관련 응용 분야

Metrios AX TEM

  • 품질, 일관성, 계측, 운영 비용 절감을 지원하는 자동화 옵션
  • 머신 러닝을 활용하여 탁월한 자동맞춤 및 기능 인식 제공
  • 현장(in-situ)현장 외(ex-situ) 박막층 준비를 위한 워크플로우

Scios 2 DualBeam

  • 자성 및 비전도성 시료에 대한 완벽한 지원
  • 높은 처리량의 표면 하부 및 3D 특성 분석
  • 향상된 사용 편의성 및 자동화 기능

ExSolve WTP DualBeam

  • 최대 직경 300mm의 전체 웨이퍼에 대해 부위 특이적인 20nm 두께 박막층 가능
  • 고급 기술 노드에서 자동화된 고처리량 시료 처리가 필요한 요구사항 해결

Verios 5 XHR SEM

  • 1keV ~ 30keV의 전체 에너지 범위에 걸친 나노미터 미만 분해능을 위한 모노크로메이트 SEM
  • 최저 20eV까지 빔 랜딩 에너지에 쉽게 접근 가능
  • 표준으로 제공되는 피에조(piezo) 스테이지에 의한 뛰어난 안정성

Quattro ESEM

  • 고유한 환경 기능(ESEM)을 갖춘 다기능성 고분해능 FEG SEM
  • 모든 조작 모드에서 동시 SE 및 BSE 이미징을 통한 모든 시료의 모든 정보 관찰

PRISMA E SEM

  • 탁월한 이미지 품질의 초보 수준 SEM
  • 여러 시료를 신속하고 쉽게 로딩 및 탐색
  • 전용 진공 모드를 통해 광범위한 물질 사용 가능

Apreo 2 SEM

  • 전방위적인 나노미터 미만 분해능을 위한 고성능 SEM
  • 민감하고 TV 속도 물질 대비를 위한 In-column T1 후방산란 검출기
  • 긴 작동 거리에서(10mm)에서 뛰어난 성능

VolumeScope 2 SEM

  • 큰 부피로부터 등방성(isotropic) 3D 데이터
  • 고진공 및 저진공 모드에서 고대비와 고분해능
  • 일반 SEM 사용과 연속 블록-페이스 이미징 간의 간단한 전환

Phenom ProX G6 데스크탑 SEM

  • EDS 통합 검출기를 갖춘 고성능 데스크탑 SEM
  • 분해능 <6nm(SE) 및 <8nm(BSE), 최대 350,000x 확대
  • SE 검출기 옵션

Taipan G2+ Circuit Edit System

  • 10nm 노드 사양을 충족시키는 이미징 및 밀링 분해능
  • 전도체와 절연체에 대한 뛰어난 에칭 선택성 및 증착 관리
  • 탁월한 탐색 및 이온 빔 배치 정확도

Centrios CE

  • 뛰어난 이미지/밀링 분해능
  • 향상된 밀링 정밀도 및 제어
  • Thermo Scientific Helios DualBeam 플랫폼 상에 구축

ELITE 시스템

  • 완전 비파괴
  • 정확한 조치를 위해 조립 보드의 결함 부품을 신속하게 식별
  • 20µm 깊이의 정확한 깊이 위치와 마이크로미터 정확도로 x-y에서 결함 위치 파악

nProber IV

  • 트랜지스터 및 BEOL 고장 위치 확인
  • 열 나노프로빙(-40°C ~ 150°C)
  • 반자동 작동

Hyperion II 시스템

  • 원자간력 프로빙
  • 트랜지스터 고장을 국소화
  • 통합형 PicoCurrent(CAFM)

Meridian S 시스템

  • 활성 프로브 기술을 통한 고장 진단
  • 정적 레이저 자극(SLS/OBIRCH) 및 광자 방출 옵션
  • 마이크로프로빙 및 프로브 카드 장치 자극을 모두 지원

Meridian WS-DP 시스템

  • 광대역 DBX 또는 InGaAs 카메라 시스템을 사용한 고감도, 저노이즈, 저전압 광자 방출 검출
  • 스캔 체인 분석, 주파수 맵핑, 트랜지스터 프로브 및 고장 격리를 위한 다중 파장 레이저 주사 현미경

Meridian 7 시스템

  • 10nm 이하의 노드에 대한 동적 광학 오류 격리
  • 고분해능 가시광선 및 적외선
  • 5μm 까지 광범위한 고수율 시료 준비

Meridian IV 시스템

  • 고감도 확장된 파장 DBX 광자 방출 검출
  • 표준 InGaAs 광 방출 검출
  • 다중 파장 옵션이 있는 레이저 주사 현미경

AutoTEM 5

  • 완전 자동 현장(in situ) S/TEM 시료 준비
  • 상-하, 평면, 역 기하학 지원
  • 고도로 구성 가능한 워크플로우
  • 사용이 쉽고 직관적인 사용자 인터페이스

Auto Slice and View 4.0 소프트웨어

  • DualBeam을 위한 자동 연속 절편
  • 다중 모드 데이터 수집(SEM, EDS, EBSD)
  • 즉각적인 편집 기능
  • 모서리 기반 절단 배치

Maps 소프트웨어

  • 넓은 영역에서 고분해능 이미지 획득
  • 관심 영역을 쉽게 발견
  • 자동 이미지 획득 절차
  • 소스가 다른 데이터의 상관관계화

Avizo 소프트웨어
재료 과학

  • 다중 데이터/다중 뷰, 다중 채널, 타임 시리즈, 대량 데이터 지원
  • 고급 다중 모드 2D/3D 자동 등록
  • 아티팩트(artifact) 감소 알고리즘

iFast 소프트웨어

  • 더욱 빠른 레시피 생성을 위한 매크로 레코더
  • 무인 야간 작업을 위한 러너
  • 정렬 도구: 이미지 인식 및 가장자리 찾기

Inspect 3D 소프트웨어

  • 교차-상관관계를 위한 이미지 처리 도구 및 필터
  • 이미지 정렬을 위한 형상 추적
  • 반복 투영 비교를 위한 대수적 재구성 기술

NEXS 소프트웨어

  • NEXS와 회로 편집 시스템 간의 위치/배율을 자동으로 동기화하여 보다 원활한 사용자 환경 제공
  • EFA, PFA 및 회로 편집 공간에 사용되는 대부분의 Thermo Scientific 도구에 연결

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