Ziele

  • Entwicklung eines rastersondenbasierten Metrologiesystems zur Submikrometer-Charakterisierung und Prüfung von RF-Halbleiterprodukten
  • Präzise Tastkopfausrichtung und Automatisierung für die In-Device-HF-Messtechnik
  • Bewertung der Charakterisierung von Millimeterwellen-Schaltungen auf auf Bauelement- und Wafer-Ebene

Beschreibung

HF-Systeme gehören zu den Schlüsselkomponenten moderner Technologien wie beispielsweise Radar für Umgebungserfassung zum sicheren automatisierten Fahren durch Nacht und Nebel und Internet der Dinge wie 5G-Telekommunikations-Chips. Nach dem Stand der Technik haben HF-Tastsysteme aufgrund der großen Kontaktflächen herkömmlicher Masse-Signal-Masse-Tastköpfe eine begrenzte räumliche Auflösung und können keine Signale innerhalb des aktiven Bereichs der HF-Strukturen messen.

Blockdiagramm des SuRF-Systems zur Sub-Mikrometer-Charakterisierung von HF-Halbleitern. Gezeigt sind Laser, Kamera, QPD, Cantilever-PCB, RF- und GSG-Sonden, X-Y-Z-Stages, MMIC/Wafer, sowie Signalfluss über Vektornetzwerkanalysator, Frequenz-Extender, Phasenschieber und Controller.

Abb. 1 Konzept des flexiblen und versatilen HF-Mikroskopiesystems für die Charakterisierung nanoskaliger HF- und Millimeterwellenschaltungen

SuRF wird dies durch die Entwicklung eines flexiblen und versatilen HF-Mikroskopie-Systems bis 90 GHz mit einer Positionsauflösung im Submikrometer-Bereich unter Verwendung von leitfähigen Rasterkraftmikroskopie (AFM)-Cantilevern angehen. Fortschrittliche Steuerungs- und Positionierungsalgorithmen mit kamerabasierter und optischer AFM-Auslesung ermöglichen HF-Messungen mit automatischer Sondenausrichtung und räumlicher Auflösung im Nanometer-bereich. Das entwickelte HF-Scanning-Tastsystem wird an mmWave-Schaltkreisen und auf Wafer-Ebene verifiziert, um die Fähigkeit zur Inline-Metrologie in der Produktion zu validieren. Die einzigartigen HF-Messungen ermöglichen eine Reduktion der Designzyklen, die Verkleinerung der Chipgröße und den Entwurf innovativer HF-Produkte durch die erhöhte räumliche Präzision.

Anwendungen

  • Inline-Messtechnik für die Produktion von Hochfrequenz- (RF) und Millimeterwellen- (mmWave) System-on-a-Chip Halbleiter-Schaltungen wie Radar und 5G-Telekommunikation

Projektpartner

  • Infineon Technology Austria AG

Förderung

  • Produktion der Zukunft, FFG – Austrian Research Promotion Agency
  • Infineon Technology Austria AG