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Semiconductor Analysis
Display Module Failure Analysis
Display research and development, process metrology and failure inspection.
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Displays are an essential part of our daily lives. Over the past decade, mainstream display technology has transitioned from LCD to OLED with new technologies such as quantum dot and micro-LED emerging. Resolution, luminance, form factor, reliability, and quality are driving continuous innovation in display development.
As display technologies advance, research and development, process metrology, and failure analysis challenges increase, requiring fast time-to-data and reliable solutions.
Engineering future generations of advanced display technology
Improving display quality and light conversion efficiency, while continuing to increase yields and reducing production costs is critical.
Mainstream (OLED) technology is striving to deliver a longer display life and new form factors, leading to the continued development of thin-film encapsulation (TFE) technology. The evolution from quantum dot enhancement film (QDEF) to electroluminescent QD LED demands precise characterization and control over the size and shape of the microstructure. For micro-LED, there is a continued desire to improve its external quantum efficiency and reduce leakage current.
These advancements introduce new engineering challenges that necessitate nano-scale analysis, repeatable performance, and high-quality data from S/TEM based analytical workflows.
Semiconductor process metrology for high-quality display device manufacturing
As designers shrink the dimensions of display technology, the need for high accuracy metrology increases. Reducing pixel size improves resolution, reducing the display thickness increases energy conversion. New architectures require the critical dimensions (CD) of the backplane and the light-emitting unit be controlled accurately in both lateral and vertical directions. Tighter design specifications require fast FIB/SEM based metrology with a high degree of automation and repeatability.
Failure analysis of display technology
Display device manufacturing is increasingly complex. Defects due to particles, contamination, or process deviations can impact panel yield and productivity. As pixel size shrinks laterally, and structural complexity increases, traditional optical inspection methods no longer detect all the “killer” defects. With defects occurring in the panel or the fully assembled display module, isolating the defect to a particular depth or vertical layer becomes more challenging. This places a greater premium on solutions and workflows that deliver thin slices through large volume samples with surgical precision and minimal damage while providing high-resolution images to identify defects quickly and confidently.
Thermo Fisher Scientific offers a unique and comprehensive set of workflows to meet the R&D, metrology, and defect characterization needs of the advanced display industry.
Example workflows
1. Display panel failure analysis workflow:
2. Display module assembly failure analysis workflow:
Full-stack, large-area cross-section of a touchscreen from POL to PI.
Fully automated TEM prep of the light-emitting layer.
Blogs
- How to Clear R&D Hurdles in Display Technology Engineering ›
- How to Improve Quality and Yield with Early Failure Analysis of Semiconductor Devices ›
- How Advanced Process Metrology Enables Crucial Layer Examination of Display Technology ›
- Mapping the Evolving World of Information Display Technology ›
Full-stack, large-area cross-section of a touchscreen from POL to PI.
Fully automated TEM prep of the light-emitting layer.
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Semiconductor research and development
Innovation starts with research and development. Learn more about solutions to help you understand innovative structures and materials at the atomic level.
Semiconductor metrology
Manufacturing today’s complex semiconductors requires exact process controls. Learn more about advanced metrology and analysis solutions to accelerate yield learnings.
Semiconductor Failure Analysis
Complex semiconductor device structures result in more places for defects to hide. Learn more about failure analysis solutions to isolate, analyze, and repair defects.
Semiconductor materials characterization
Many factors impact yield, performance, and reliability. Learn more about solutions to characterize physical, structural, and chemical properties.
ESD Semiconductor Qualification
Every electrostatic discharge (ESD) control plan is required to identify devices that are sensitive to ESD. We offer a complete suite of test systems to help with your device qualification requirements.
Isolement des pannes thermiques
Une répartition inégale de la dissipation d’énergie locale peut entraîner de grandes augmentations localisées de la température, ce qui entraîne une défaillance du dispositif. Nous proposons des solutions uniques pour l’isolement des pannes thermiques grâce à la thermographie infrarouge à verrouillage haute sensibilité (LIT).
Analyse et imagerie des semi-conducteurs
Thermo Fisher Scientific propose des microscopes électroniques à balayage pour chaque fonction d’un laboratoire de semi-conducteurs, des tâches d’imagerie générales aux techniques d’analyse de défaillances avancées nécessitant des mesures précises du contraste de tension.
Métrologie par SEM
La microscopie électronique à balayage fournit des données de métrologie précises et fiables à l’échelle du nanomètre. La métrologie par SEM à ultra haute résolution automatisée permet un délai de rendement et de mise sur le marché plus rapide pour les applications de stockage de mémoire, de logique et de données.
Préparation des échantillons de dispositifs semi-conducteurs
Les systèmes DualBeam Thermo Scientific fournissent une préparation des échantillons par TEM précise pour l’analyse à l’échelle atomique des dispositifs semi-conducteurs. Les technologies d’automatisation et d’apprentissage automatique avancé produisent des échantillons de haute qualité, au bon emplacement, et à un faible coût par échantillon.
Analyse et imagerie par TEM des semi-conducteurs
Les microscopes électroniques à transmission Thermo Fisher Scientific offrent une analyse et une imagerie haute résolution des dispositifs semi-conducteurs, ce qui permet aux fabricants d’étalonner les ensembles d’outils, de diagnostiquer les mécanismes de défaillance et d’optimiser les rendements globaux des processus.
Déstratification des dispositifs
La réduction de la taille des caractéristiques, ainsi que la conception et l’architecture avancées, donne lieu à une analyse des défaillances de plus en plus difficile pour les semi-conducteurs. La déstratification des dispositifs sans dommages est une technique essentielle pour la détection des pannes et défaillances électriques intégrées.
Tests de conformité des ESD
Les décharges électrostatiques (ESD) peuvent endommager les petites caractéristiques et structures des semi-conducteurs et des circuits intégrés. Nous proposons une suite complète d’équipements de test qui vérifie que vos dispositifs répondent aux normes de conformité des ESD ciblées.
Isolement des pannes thermiques
Une répartition inégale de la dissipation d’énergie locale peut entraîner de grandes augmentations localisées de la température, ce qui entraîne une défaillance du dispositif. Nous proposons des solutions uniques pour l’isolement des pannes thermiques grâce à la thermographie infrarouge à verrouillage haute sensibilité (LIT).
Analyse et imagerie des semi-conducteurs
Thermo Fisher Scientific propose des microscopes électroniques à balayage pour chaque fonction d’un laboratoire de semi-conducteurs, des tâches d’imagerie générales aux techniques d’analyse de défaillances avancées nécessitant des mesures précises du contraste de tension.
Métrologie par SEM
La microscopie électronique à balayage fournit des données de métrologie précises et fiables à l’échelle du nanomètre. La métrologie par SEM à ultra haute résolution automatisée permet un délai de rendement et de mise sur le marché plus rapide pour les applications de stockage de mémoire, de logique et de données.
Préparation des échantillons de dispositifs semi-conducteurs
Les systèmes DualBeam Thermo Scientific fournissent une préparation des échantillons par TEM précise pour l’analyse à l’échelle atomique des dispositifs semi-conducteurs. Les technologies d’automatisation et d’apprentissage automatique avancé produisent des échantillons de haute qualité, au bon emplacement, et à un faible coût par échantillon.
Analyse et imagerie par TEM des semi-conducteurs
Les microscopes électroniques à transmission Thermo Fisher Scientific offrent une analyse et une imagerie haute résolution des dispositifs semi-conducteurs, ce qui permet aux fabricants d’étalonner les ensembles d’outils, de diagnostiquer les mécanismes de défaillance et d’optimiser les rendements globaux des processus.
Déstratification des dispositifs
La réduction de la taille des caractéristiques, ainsi que la conception et l’architecture avancées, donne lieu à une analyse des défaillances de plus en plus difficile pour les semi-conducteurs. La déstratification des dispositifs sans dommages est une technique essentielle pour la détection des pannes et défaillances électriques intégrées.
Tests de conformité des ESD
Les décharges électrostatiques (ESD) peuvent endommager les petites caractéristiques et structures des semi-conducteurs et des circuits intégrés. Nous proposons une suite complète d’équipements de test qui vérifie que vos dispositifs répondent aux normes de conformité des ESD ciblées.
Style Sheet for Instrument Cards Original
Style Sheet for Komodo Tabs
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