마이크로 전자 소재 및 나노 분석

프라운호퍼 IKTS의 "나노스케일 소재 및 분석" 그룹은 고해상도 전자 및 이온 현미경, X선 기술, 다중 스케일 및 다중물리 소재 특성화와 소재 상태 평가 및 분석을 위한 나노기계적 특성 결정 방법을 사용합니다.

기존의 전자현미경 방법은 다음 질문들에 답하기 위해 다양한 소재 및 구성 요소의 이미징 또는 고해상도 분석에 사용됩니다.

• 금속-세라믹 계면에 있는 증착물의 원소 조성은 어떻게 되나요?
• Cu TSV에 인접한 실리콘 기판의 기계적 응력은 얼마입니까?
• 증착 공정이 박막(두께, 형태) 또는 TSV(완전 충전, 기공)에 작용합니까?
• 소재에서 위상이 어떻게 3차원적으로 배열되어 있습니까?
• 필터 소재는 기공 크기 분포 측면에서 어떻게 다르며 3차원 기공 네트워크는 어떻게 구성되어 있나요?
• 마이크로칩의 유전체 소재는 어떻게 실패합니까?
• 나노 구조의 치수는 무엇이며 결정체가 어떻게 배향되어 있습니까?

X선 현미경/X선 나노단층촬영

프라운호퍼 IKTS에서는 X선 현미경과 이에 기반한 기술인 X선 나노단층촬영을 사용하여 소재의 구조와 결함을 분석합니다. 이것은 약 50nm의 분해능으로, 미시적 수준에서 구조적 및 기능적 소재의 비파괴 검사를 가능하게 합니다.

주로 복합 소재(예: 세라믹 매트릭스 복합 소재), 나노다공성 소재(필터 멤브레인) 및 마이크로일렉트로닉스(실리콘 비아 또는 TSV를 통한)의 기공, 개재물 및 균열의 시각화에 적용됩니다.

미세 및 나노구조에 대한 시험기술 및 방법 개발

생물학 및 의료 응용 분야뿐만 아니라 박막 및 나노 기술 분야의 새로운 소재와 생산 기술은 새로운 테스트 방법을 요구합니다.

프라운호퍼 IKTS의 "Nanoscale Materials and Analysis" 그룹은 광범위한 고해상도 현미경 방법을 제공하는 고유한 인프라를 보유하고 있으며, 다음과 같은 신흥 분야에서의 까다로운 요구 사항을 충족하기 위해 혁신적인 이론, 실험 및 기술 지향적인 방법 및 장비를 지속적으로 개발하고 있습니다.

다양한 기술과 깊이 있는 공정 및 방법론의 결합으로, 하나의 특성화 기술만으로는 수행할 수 없는 어려운 과제를 해결할 수 있습니다.

서비스 분야
 

• 현미경 검사를 위한 부품 및 어셈블리 시편의 표적 준비(기계, 습식 화학 및 FIB 방법)
• 고해상도 주사 전자 현미경(FESEM) 및 원소 분석(EDX)
• 회로 수정(FIB 및 Pt 증착)
• FIB 단층 촬영
• 초고해상도 투과 전자 현미경(TEM 및 STEM)
• TEM(EDX 및 EELS)의 원소 분석
• TSV 환경에서 내부 응력 측정
• TEM의 나노구조, 나노압입 및 인장 시험
• 최대 400°C의 TEM 이미징 및 분석
• 50 nm의 분해능에 대한 X선 현미경, X선 단층촬영 및 X선 라미노그래피, 선택적으로 고온 및 보호 가스 분위기, 현장 반응 챔버 및 미세 기계 실험(압입, 이중 캔틸레버 빔 테스트)
• X선 현미경을 위한 새로운 X선 광학(다층 라우에 렌즈 또는 MLL)의 개발 및 특성화
• 이미징 방법 및 알고리즘 최적화