As the dimensions of semiconductor device structures shrink and become more complex, defect localization and failure analysis become more critical, and more challenging. High-density interconnects, wafer-level stacking, flexible electronics, and integral substrates mean that failure-inducing defects have more places to hide. Even worse, these failures can occur at the device packaging stage, resulting in an intolerable loss of yield and an increase in time-to-market.

Advanced analytical tools are essential for the detection of any electrical defects that can negatively influence yield, reliability, or performance. With the right equipment, the time and cost associated with electrical fault isolation can be reduced by quickly extracting comprehensive defect data from the sample.

Thermo Fisher Scientific offers advanced analytical tools for fast physical and electrical failure analysis. Our workflows allow you to localize and characterize subtle electrical issues that affect yield, performance, and reliability. Click through to our technique or product pages for additional information.
 


Semiconductor defect localization and analysis workflow examples

 

 

Style Sheet for Komodo Tabs

Techniques

Aislamiento de fallo óptico

Los diseños cada vez más complejos complican el aislamiento de fallos y defectos en la fabricación de semiconductores. Las técnicas de aislamiento óptico de fallos le permiten analizar el rendimiento de los dispositivos activos eléctricamente para localizar defectos críticos que causan fallos en el dispositivo.

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Aislamiento de fallo térmico

La distribución desigual de la disipación de energía local puede causar aumentos de temperatura importantes y localizados, lo que provoca un fallo del dispositivo. Ofrecemos soluciones únicas para el aislamiento de fallos térmicos con termografía infrarroja de alta sensibilidad (LIT).

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Adquisición de imágenes y análisis TEM de semiconductores

Los microscopios de electrones de transmisión de Thermo Fisher Scientific ofrecen imágenes y análisis de alta resolución de dispositivos semiconductores, lo que permite a los fabricantes calibrar conjuntos de herramientas, diagnosticar mecanismos de fallos y optimizar la producción rendimiento general del proceso.

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Adquisición de imágenes y análisis de semiconductores

Thermo Fisher Scientific ofrece microscopios electrónicos de barrido para todas las funciones de un laboratorio de semiconductores, desde tareas generales de adquisición de imágenes hasta técnicas avanzadas de análisis de fallos que requieren mediciones precisas de contraste de tensión.

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Nanosondeo

A medida que aumenta la complejidad del dispositivo, también lo hace el número de ubicaciones que tienen que ocultar los defectos. El nanosondeo proporciona la ubicación precisa de fallos eléctricos, lo que es fundamental para un flujo de trabajo de análisis de fallos de microscopía electrónica de transmisión eficaz.

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Ablación por láser de semiconductores

La ablación por láser proporciona un fresado de alto rendimiento de dispositivos semiconductores para la adquisición de imágenes y análisis con microscopía electrónica, a la vez que conserva la integridad de las muestras. Acceda a datos en 3D de gran volumen y optimice las condiciones de fresado para adaptarse mejor a su tipo de muestra.

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Preparación de muestras de APT

La tomografía de sonda atómica (APT) proporciona un análisis de composición de materiales en 3D con resolución atómica. La microscopía Focused ion beam (FIB) es una técnica esencial para la preparación de muestras de alta calidad, orientación y sitio específico para la caracterización de APT.

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Reestructuración de dispositivo

La contracción del tamaño de las características, junto con los resultados de diseño y arquitectura avanzados provocan fallos cada vez más complicados para los semiconductores. La reestructuración sin daños de los dispositivos es una técnica crucial para la detección de errores y fallos eléctricos interiores.

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Pruebas de conformidad con ESD

La descarga electrostática (ESD) puede dañar pequeñas características y estructuras en semiconductores y circuitos integrados. Ofrecemos un completo conjunto de equipos de prueba que verifica que sus dispositivos cumplen con los estándares de conformidad ESD.

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Aislamiento de fallo óptico

Los diseños cada vez más complejos complican el aislamiento de fallos y defectos en la fabricación de semiconductores. Las técnicas de aislamiento óptico de fallos le permiten analizar el rendimiento de los dispositivos activos eléctricamente para localizar defectos críticos que causan fallos en el dispositivo.

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Aislamiento de fallo térmico

La distribución desigual de la disipación de energía local puede causar aumentos de temperatura importantes y localizados, lo que provoca un fallo del dispositivo. Ofrecemos soluciones únicas para el aislamiento de fallos térmicos con termografía infrarroja de alta sensibilidad (LIT).

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Adquisición de imágenes y análisis TEM de semiconductores

Los microscopios de electrones de transmisión de Thermo Fisher Scientific ofrecen imágenes y análisis de alta resolución de dispositivos semiconductores, lo que permite a los fabricantes calibrar conjuntos de herramientas, diagnosticar mecanismos de fallos y optimizar la producción rendimiento general del proceso.

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Adquisición de imágenes y análisis de semiconductores

Thermo Fisher Scientific ofrece microscopios electrónicos de barrido para todas las funciones de un laboratorio de semiconductores, desde tareas generales de adquisición de imágenes hasta técnicas avanzadas de análisis de fallos que requieren mediciones precisas de contraste de tensión.

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Nanosondeo

A medida que aumenta la complejidad del dispositivo, también lo hace el número de ubicaciones que tienen que ocultar los defectos. El nanosondeo proporciona la ubicación precisa de fallos eléctricos, lo que es fundamental para un flujo de trabajo de análisis de fallos de microscopía electrónica de transmisión eficaz.

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Ablación por láser de semiconductores

La ablación por láser proporciona un fresado de alto rendimiento de dispositivos semiconductores para la adquisición de imágenes y análisis con microscopía electrónica, a la vez que conserva la integridad de las muestras. Acceda a datos en 3D de gran volumen y optimice las condiciones de fresado para adaptarse mejor a su tipo de muestra.

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Preparación de muestras de APT

La tomografía de sonda atómica (APT) proporciona un análisis de composición de materiales en 3D con resolución atómica. La microscopía Focused ion beam (FIB) es una técnica esencial para la preparación de muestras de alta calidad, orientación y sitio específico para la caracterización de APT.

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Reestructuración de dispositivo

La contracción del tamaño de las características, junto con los resultados de diseño y arquitectura avanzados provocan fallos cada vez más complicados para los semiconductores. La reestructuración sin daños de los dispositivos es una técnica crucial para la detección de errores y fallos eléctricos interiores.

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Pruebas de conformidad con ESD

La descarga electrostática (ESD) puede dañar pequeñas características y estructuras en semiconductores y circuitos integrados. Ofrecemos un completo conjunto de equipos de prueba que verifica que sus dispositivos cumplen con los estándares de conformidad ESD.

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Samples


Materiales semiconductores y caracterización de dispositivos

A medida que los dispositivos semiconductores se reducen y se vuelven más complejos, se necesitan nuevos diseños y estructuras. Los flujos de trabajo de análisis en 3D de alta productividad pueden reducir el tiempo de desarrollo de dispositivos, maximizar el rendimiento y garantizar que los dispositivos satisfacen las necesidades futuras del sector.

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Products

Style Sheet for Instrument Cards Original

Spectra Ultra

  • New imaging and spectroscopy capabilities on the most beam sensitive materials
  • A leap forward in EDX detection with Ultra-X
  • Column designed to maintain sample integrity.

Helios 5 EXL DualBeam

  • Low-voltage performance for high sample preparation quality
  • Ultra-high-resolution immersion-lens field-emission SEM column
  • Automated handling of 300 mm FOUP with EFEM (GEM300 compliant)

Helios 5 HX/Helios 5 UX/Helios 5 FX DualBeam

  • Fully automated, high-quality, ultra-thin TEM sample preparation
  • High throughput, high resolution subsurface and 3D characterization
  • Rapid nanoprototyping capabilities

Talos F200E TEM

  • High-quality (S)TEM imaging of semiconductor and microelectronic devices
  • Precise, high-speed chemical characterization with EDS
  • Dedicated semiconductor-related applications

Metrios AX TEM

  • Automation options to support quality, consistency, metrology, and reduced OPEX
  • Leverages machine learning for superior autofunctions and feature recognition
  • Workflows for both in-situ and ex-situ lamella preparation
Thermo Scientific Scios 2 plasma focused ion beam scanning electron microscope (DualBeam)

Scios 3 FIB-SEM

  • Full support of magnetic and non-conductive samples
  • High throughput subsurface and 3D characterization
  • Advanced ease of use and automation capabilities

ExSolve WTP DualBeam

  • Can prepare site-specific, 20 nm thick lamellae on whole wafers up to 300 mm in diameter
  • Addresses needs requiring automated, high-throughput sampling at advanced technology nodes
Thermo Scientific Verios 5 XHR scanning electron microscope (SEM)

Verios 5 XHR SEM

  • Monochromated SEM for sub-nanometer resolution over the full 1 keV to 30 keV energy range
  • Easy access to beam landing energies as low as 20 eV
  • Excellent stability with piezo stage as standard
Thermo Scientific Quattro E scanning electron microscope (SEM)

Quattro ESEM

  • Ultra-versatile high-resolution FEG SEM with unique environmental capability (ESEM)
  • Observe all information from all samples with simultaneous SE and BSE imaging in every mode of operation
Thermo Scientific Prisma E scanning electron microscope (SEM)

Prisma E SEM

  • Entry-level SEM with excellent image quality
  • Easy and quick sample loading and navigation for multiple samples
  • Compatible with a wide range of materials thanks to dedicated vacuum modes
Thermo Scientific Apreo 2 scanning electron microscope (SEM)

Apreo 2 SEM

  • High-performance SEM for all-round nanometer or sub-nanometer resolution
  • In-column T1 backscatter detector for sensitive, TV-rate materials contrast
  • Excellent performance at long working distance (10 mm)

Phenom ProX G6 Desktop SEM

  • High performance desktop SEM with integrated EDS detector
  • Resolution <6 nm (SE) and <8 nm (BSE); magnification up to 350,000x
  • Optional SE detector

Centrios HX Circuit Edit System

  • Cutting-edge circuit editing for sub 7nm advanced semiconductor
  • Unparalleled milling precision and control with low landing energy
  • Advanced navigation and ion beam placement accuracy

Centrios CE

  • High-performance circuit editing for 14-nm and above design rules
  • Superior milling precision and control
  • Advanced navigation and ion beam placement accuracy

MK.4TE ESD and Latch-Up Test System

  • Rapid-relay-based operations—up to 2304 channels
  • Advanced device preconditioning with six separate vector drive levels
  • Fully compliant Latch-Up stimulus and device biasing

ELITE System

  • Electrical defect localization
  • Thermal mapping
  • Advanced packaging analysis

nProber IV

  • Localize transistor and BEOL faults
  • Thermal nanoprobing (-40°C to 150°C)
  • Semi-automated operation

Meridian S System

  • Fault Diagnostic with Active Probe Technology
  • Static laser stimulation (SLS / OBIRCH) and photon emission options
  • Supports both micro-probing and probe card device stimulation

Meridian WS-DP System

  • High-sensitivity, low-noise, low-voltage photon emission detection with broadband DBX or InGaAs camera systems
  • Multi-wavelength laser scanning microscope for scan chain analysis, frequency mapping, transistor probing and isolation of faults

Meridian 7 System

  • Dynamic Optical Fault Isolation for 10nm node and below
  • High resolution visible and Infrared light
  • High-yield sample preparation to 5μm widely available

Meridian IV System

  • High sensitivity extended-wavelength DBX photon emission detection
  • Standard InGaAs photon emission detection
  • Laser Scanning Microscope with multiple wavelength options

Celestron Test System

  • Wafer and package level TLP testing
  • High current TLP pulse generator
  • Can be interfaced with semiautomatic probers
  • Intuitive software for control and report generation

Orion3 Test System

  • Charged device model testing
  • Dual high resolution color cameras
  • Test densities to less than 0.4mm pitch

Pegasus

  • Testing per the latest industry standards
  • True system level ESD 150pF/330Ω network
  • 2 pin connection via wafer probes to any device

AutoTEM 5

  • Fully automated in situ S/TEM sample preparation
  • Support of top-down, planar and inverted geometry
  • Highly configurable workflow
  • Easy to use, intuitive user interface
Thermo Scientific Auto Slice and View 4.0 serial section electron microscopy software

Auto Slice and View 4.0 Software

  • Automated serial sectioning for DualBeam
  • Multi-modal data acquisition (SEM, EDS, EBSD)
  • On-the-fly editing capabilities
  • Edge based cut placement

iFast Software

  • Macro recorder for faster recipe creating
  • Runner for unattended overnight operation
  • Alignment tools: Image recognition and edge finding
Thermo Scientific Inspect 3D tomography software

Inspect 3D Software

  • Image processing tools and filters for cross-correlation
  • Feature tracking for image alignment
  • Algebraic reconstruction technique for iterative projection comparison

NEXS Software

  • Auto-syncs position/magnification between NEXS and Circuit Edit system for a more seamless user experience
  • Connects to most Thermo Scientific tools used for EFA, PFA and Circuit Edit space


Style Sheet to change H2 style to p with em-h2-header class

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