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Elektrische Charakterisierung von Nanomaterialien



Hochpräzisionsequipment zur Fehleranalyse. Mit dem ›Smarprobe Nanoprober‹ will SmarAct Metrology neue Maßstäbe setzen, wenn es um die Fehleranalyse von Halbleiterchips und die elektrische Charakterisierung von Nanomaterialien geht. Wie der Hersteller erklärt, ermöglicht das neuartige Closed-Loop-Bewegungssystem ein automatisiertes sowie zuverlässiges Kontaktieren und Manipulieren im Nanometerbereich.

 

Der anhaltende Miniaturisierungstrend verschiedenster Technologien brachte und bringt die Entwicklung neuer Materialien mit immer komplexeren Strukturen hervor, die auch mit komplexeren Defekten einhergehen. Hohe Integrationsdichten sorgen gleichzeitig dafür, dass die Lokalisierung dieser Fehler immer schwieriger wird. Solche High-End-Anwendungen innerhalb von Elektronenmikroskopen, aber auch einfachere Lichtmikroskop-Anwendungen, erfordern zuverlässiges Hochpräzisionsequipment zur Fehleranalyse und elektrischen Charakterisierung. Das Unternehmen bietet mit dem Nanoprober speziell darauf ausgerichtete Komplettlösungen – angefangen mit dem ›Smarprobe Etch‹ zur Herstellung von Wolframspitzen mit einem kleinsten Spitzenradius von 8 nm, bis hin zur Integration des neu entwickelten ›Smarprobe Probers‹, welcher direkt in ein bestehendes Mikroskop beim Anwender vor Ort eingesetzt werden kann. 

 

Das Smarprobe-Bewegungssystem besteht aus bis zu acht Manipulatoren, inklusive Messspitzenhalterung und einem Probentisch, jeweils basierend auf der neuesten Positioniertechnologie des Unternehmens. Das Bewegungssystem wird in einem geschlossenen Regelkreis (closed-loop) gesteuert, wodurch eine sehr präzise und stabile Positionierung mit 1 nm-Auflösung möglich ist. Die Probenfläche von 30 x 30 mm bietet ausreichend Platz, um direkt mehrere Proben platzieren zu können. Die aktive Temperaturregelung des Systems ermöglicht es auch unter nicht-stabilen thermischen Umgebungsbedingungen, stabile elektrische Kontaktierung von mehreren Messspitzen auf einem Messobjekt zu erreichen, wie zum Beispiel einzelne Transistoren der 5-Nanometer-Technologie.

 

Die Messnadeln und die Probe lassen sich automatisiert über Absolutwerte (CAD) oder intuitiv über ›point-and-click‹ im Mikroskopbild navigieren. Um das Landen der Messnadeln auf der Probe zu vereinfachen, ermöglicht der ›Advanced Probe Holder‹ eine automatische Kontaktierung auf jedem Material, unabhängig von der Leitfähigkeit. Dies ermöglicht eine Automatisierung der kunden-spezifischen Bewegungs- und Messabläufe mittels Pyhton-Skripting innerhalb der ›SmarProbe‹-Software. In der Software ist die Ansteuerung eines Parameter Analysers enthalten. Zudem verfügt das System über einen integrierten rauscharmen Stromverstärker zur schnellen und rauscharmen Messung von Strömen, was zum Beispiel zum Abbilden der Elektronenstrahlabsorption (EBAC) genutzt werden kann.

 

Hersteller

SmarAct Metrology GmbH & Co. KG

D-26135 Oldenburg

www.smaract.com