Effiziente NAND-Analyse mit AFM-in-SEM

April 7, 2025

Effiziente NAND-Analyse mit AFM-in-SEM

Fehlererkennung direkt an der Quelle

In der modernen Halbleitertechnik ist die Fehlersuche in NAND-Speicherchips eine anspruchsvolle Aufgabe. Klassische Methoden stoßen hier schnell an ihre Grenzen – besonders, wenn es um präzise, tiefenaufgelöste Informationen zu lokalen Leitfähigkeitsausfällen geht.

Mit dem AFM-in-SEM-Ansatz von LiteScope lassen sich diese Herausforderungen direkt im Analyseprozess lösen – schnell, präzise und ohne Probenkontamination.

Was ist das Problem bei der NAND-Fehleranalyse?

NAND-Flashspeicher besteht aus komplexen, mehrschichtigen Strukturen. Ein Fehler in nur einer dieser Schichten kann zur vollständigen Funktionsstörung führen. Die zentrale Frage bei der Analyse lautet oft:

Wo genau liegt die Ursache eines Leitfähigkeitsausfalls – und auf welcher Ebene der Struktur?

Um dies herauszufinden, müssen einzelne Schichten gezielt abgetragen und direkt im Anschluss elektrisch untersucht werden. Genau hier setzt LiteScope an.

Die Lösung: In-situ Delayering (Entschichtung) und C-AFM-Messung

Mit dem LiteScope AFM-in-SEM-System kann die Analyse ohne Luftkontakt und ohne Umsetzen der Probe durchgeführt werden:

In-Situ Delayering (Entschichtung)

Der Workflow im Überblick:

  1. Gezieltes Delayering mit PFIB
    – Selektives Abtragen einzelner Schichten auf definierte Tiefen (z. B. 5, 25, 50 nm …)
    – Präzises Ansteuern von Transistoren oder Vias
  2. In-situ C-AFM-Messung
    – Direkt im Anschluss erfolgt die kontaktbasierte Messung der lokalen elektrischen Leitfähigkeit
    – Kein Transfer, keine Oxidation, keine Zeitverluste
  3. Ergebnis:
    – Hochaufgelöste Stromkarten (Current Maps)
    – I/V-Spektroskopie für tiefergehende Analysen
    – Fehlerursachen können bis zur Einzelebene im NAND identifiziert werden

Warum AFM-in-SEM für die NAND-Analyse?

Die Kombination aus Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) innerhalb eines Systems bietet entscheidende Vorteile:

  • Präzise Fehlerlokalisierung bis in die Tiefe
  • Integrierter Workflow ohne Unterbrechung
  • Keine Kontamination durch durchgehende Vakuumumgebung
  • Zeitersparnis und Effizienz durch Wegfall von Probenhandling
  • Direkte Korrelation zwischen Struktur (SEM) und Funktion (AFM)

Anwendungsrelevanz für Industrie, Forschung und Labore

Ob in Produktionsumgebungen, bei F&E oder in Forschungslaboren: Die NAND-Fehleranalyse mit LiteScope ermöglicht eine neue Qualität der nanoskaligen Fehlercharakterisierung – auch für komplexe oder „unsichtbare“ Fehler, die mit herkömmlichen Methoden nicht mehr erkennbar sind.

Durch den vollständig integrierten AFM-in-SEM-Ansatz wird die Fehleranalyse nicht nur zuverlässiger, sondern auch messbar effizienter.

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