TOKIO / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein japanisches Startup hat eine neue Technologie entwickelt, die die Inspektion von Halbleiterstrukturen revolutionieren könnte. Durch den Einsatz langlebiger Gallium-Nitrid-Photokathoden wird eine seit Jahrzehnten erforschte Methode erstmals industriell nutzbar.
In der Welt der Halbleiterproduktion steht eine bedeutende Innovation bevor. Ein japanisches Startup, Photo electron Soul (PeS), hat in Zusammenarbeit mit der Nagoya University eine Elektronenstrahl-Technologie entwickelt, die auf Gallium-Nitrid-Photokathoden basiert. Diese Technologie verspricht, die Inspektion von Halbleiterstrukturen erheblich zu verbessern und könnte die Art und Weise, wie Transistoren im Nanometerbereich und tiefe Grabenstrukturen geprüft werden, grundlegend verändern.
Die Herausforderung bei der Nutzung von Photokathoden in der Halbleiterinspektion lag bisher in deren geringer Lebensdauer und Empfindlichkeit. Doch die Forschenden der Nagoya University haben es geschafft, GaN-Photokathoden zu entwickeln, die mehr als zwanzigmal so langlebig sind wie herkömmliche Materialien. Diese Entwicklung ermöglicht es PeS, Elektronenkanonen zu bauen, die stabile Betriebszeiten erreichen und somit für den industriellen Einsatz geeignet sind.
Ein weiterer technischer Fortschritt ist das Verfahren „Digital Selective e-Beaming“ (DSeB), das von PeS eingeführt wurde. Hierbei wird der Elektronenstrahl synchron zum Laser auf der Photokathode gesteuert, was eine gezielte Adressierung einzelner Pixelbereiche in Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen ermöglicht. Dies eröffnet neue Möglichkeiten zur elektrischen Charakterisierung spezifischer Bauteile, ohne direkten Kontakt, und erlaubt es, Defekte oder Rückstände in komplexen 3D-Bauelementen sichtbar zu machen.
KIOXIA Iwate, eine Tochter des Speicherherstellers KIOXIA, plant, diese Technologie in ihren Fertigungslinien zu erproben. Ziel ist es, Fehler schneller zu erkennen, die Ausbeute zu verbessern und die Ursachenanalyse zu beschleunigen. Sollte sich das Verfahren bewähren, könnte es zu einem zentralen Bestandteil zukünftiger Inspektionsmethoden in der Halbleiterfertigung werden. Beobachter sehen in diesem Projekt auch ein Beispiel für den erfolgreichen Technologietransfer von der Universität in die Industrie, was nicht nur die Chipqualität verbessern, sondern auch die Umsetzung wissenschaftlicher Entwicklungen im Produktionsalltag beschleunigen könnte.
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