3D-Micromac präsentiert auf der SEMICON West bahnbrechende Entwicklungen in der Lasermikrobearbeitung für die Halbleiterfertigung und das Advanced Packaging

Laser Annealing für die Serienproduktion von Magnetsensoren

Das Wachstum des Magnetsensormarktes wird durch den Bedarf an Positions-, Geschwindigkeits- und Winkelsensorik in Verbraucher- und Industrieanwendungen angetrieben. Anwendungsmöglichkeiten liegen unter anderem in Automobilen, Smartphones, Wearables und in der Robotik. Thermisches Annealing wurde ursprünglich dafür verwendet, um die Magnetowiderstandseffekte von Magnetsensoren zu maximieren. Dieser Ansatz erfordert jedoch mehrere Schritte zur Herstellung von Sensoren mit unterschiedlichen magnetischen Ausrichtungen, welche dann in ein Multichip-Gehäuse eingebaut oder als integrierte monolithische Gehäuse verarbeitet werden. Dies erhöht die Produktionskosten und die Zykluszeit erheblich.

Die microVEGA™ xMR von 3D-Micromac bietet Hochdurchsatz-Laserannealing für die Herstellung monolithischer Magnetsensoren. In dem hochflexiblem microVEGA xMR System können sowohl Riesenmagnetowiderstands- (GMR) als auch Tunnelmagnetowiderstandssensoren (TMR) bearbeitet werden. Die magnetische Ausrichtung, die Sensorposition und die Sensorabmessungen sind einfach anzupassen. Das macht das microVEGA xMR System zu einer idealen Lösung für die Produktion magnetischer Sensoren. Mit der Plattform der aktuellen Generation bietet das System einen extrem hohen Durchsatz von bis zu 500.000 Sensoren pro Stunde. Neue Entwicklungen, darunter ein neues Strahlpositionierungssystem, werden noch höhere Durchsatzraten ermöglichen.

Laserbasierte Probenverarbeitung beschleunigt Mikrostrukturdiagnostik und Fehleranalyse

Das Schneiden und Präparieren von Proben aus Halbleiterwafern, Chips (Dies) und Baugruppen (Packages) für die Mikrostruktur- und Fehleranalyse ist ein wesentlicher, aber auch zeit- und kostenaufwendiger Bearbeitungsschritt. Die Mikrobearbeitung mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB) kann viele Stunden dauern, um eine typische Probe vorzubereiten. Zusätzlich ist es mit dem FIB Prozess nur möglich, sehr kleine Proben zu bearbeiten. Man verschwendet wertvolle FIB-Zeit mit dem Erzeugen spezieller Geometrien, die für Querschnittsabbildungen benötigt werden. Der Abtrag tieferer oder breiterer Geometrien ist dabei durch die begrenzte Abtragsrate stark eingeschränkt.

3D-Micromacs microPREP™ PRO ermöglicht die laserbasierte Probenpräparation für eine Vielzahl von Anwendungen. Es ergänzt damit bestehende Herangehensweisen, indem ein großer Teil der Probenvorbereitung anstatt mit dem FIB nun mit dem Laser präpariert werden. Der Einsatz des FIB-beschränkt sich dann auf das abschließende Polieren der Probe. Dadurch verkürzt die microPREP PRO die Zeit bis zur finalen Probe erheblich, in vielen Fällen sogar auf weniger als eine Stunde.

Neue Halbleiteranwendungen für die microPREP PRO beinhalten das Vorbereiten von Chunks und Wedding-Cake-Strukturen für die Mikro-/Nano-Röntgentomografie, die Herstellung von Querschnitten und das Abtragen von Schichten zur Freilegung von Drähten. Die microPREP PRO unterstützt zusätzlich die Herstellung von MikroLEDs, indem das Herausheben defekter Mikro-LEDs für die anschließende Prüfung und Fehleranalyse ermöglicht wird.

3D-Micromac hat kürzlich das neue microPREP PRO FEMTO System vorgestellt, welches mit einer Femtosekundenlaserquelle und einem optimierten optischen Aufbau ausgestattet ist. Das System ermöglicht die Hochgeschwindigkeits-Atomsondentomographie (APT). Die microPREP PRO FEMTO verringert die APT Probenvorbereitungszeit von mehreren nur Stunden auf nur wenige Minuten mit Millimetergenauigkeit, während gleichzeitig thermische Schäden an der Probe vermieden werden.