Zwei Mitarbeiter der ZEISS SMT arbeiten am MultiSEM der Sparte Produktkontroll-Lösungen

ZEISS MultiSEM

Revolution der Geschwindigkeit

Das schnellste Rasterelektronenmikroskop der Welt

Unvorstellbar präzise und schnell

PCS-Mitarbeiterin arbeitet an MultiSEM-Technologie

Unvorstellbar präzise

In einem Kubikmillimeter des menschlichen Gehirns befinden sich Zehntausende von Neuronen und Millionen Synapsen. Forschenden aus Harvard ist es gelungen, dank des MultiSEM von ZEISS Semiconductor Manufacturing Technology (SMT) diese Strukturen darzustellen: durch 225 Millionen zusammengesetzte Einzelbilder mit einem Datenvolumen von 1400 Terabyte (J. W. Lichtman, Harvard University). Umgerechnet sind das rund 500 Milliarden Seiten Text. Eine unvorstellbar große Menge an Information – für einen winzigen Bruchteil des Gehirns.

Sicht auf ein Elektronenmikroskop von ZEISS SMT

Unvorstellbar schnell

Die Art der Visualisierung des menschlichen Gehirns ist von der Darstellung von Strukturen der Mikrochip-Produktion nicht weit entfernt. Vorstellbar und möglich ist es dank des Multistrahl-Rasterelektronenmikroskops von ZEISS – kurz: MultiSEM. Einem der leistungsstärksten Elektronenmikroskope – mit der weltweit schnellsten Datenaufnahme für bisher undenkbare Forschungsergebnisse in Biologie, Materialwissenschaft und im Halbleiterbereich. Für die schnellste Gewinnung größter Datenmengen. Für den nächsten Technologiesprung.

Weltweit einzigartig

91

Parallele Elektronenstrahlen gleichzeitig
1.500

Gigabyte pro Stunde Datenrate
24/7

Ausgelegt für zuverlässigen Dauerbetrieb – rund um die Uhr
> 1 Mrd.

Pixel in unter 1 Sekunde Aufnahmezeit (pro Bildfeld und Scanvorgang)
3,5 nm

Abtastung im Nanometerbereich

High-End Technologie für die Halbleiterindustrie

Ob Hirnforschung oder Mikrochipfertigung: Das ZEISS MultiSEM ermöglicht einzigartige Einblicke und Analysen.

Arbeiten im Nanometerbereich

In Industrielaboren geht es um Präzision und Schnelligkeit. Dank der innovativen Multistrahl-Bildgebung arbeitet das MultiSEM unfassbar schnell und hochauflösend im Nanometerbereich. Es wird daher zur Untersuchung von Mikrochips mit Strukturgrößen im Nanometerbereich eingesetzt.

Produkt-Highlights

MultiSEM 505/506 von ZEISS

Zwei PCS-MultiSEM Mitarbeiter schauen sich die neueste Technologie auf einem Bildschirm an

Multistrahl-Bildgebung

Herzstück des MultiSEM ist die Multistrahl-Bildgebung: 91 parallele Elektronenstrahlen visualisieren zeitgleich und vollautomatisiert komplexe 2D-Strukturen in einer unvergleichbar hohen Aufnahmegeschwindigkeit. Für eine Fläche von einem Quadratzentimeter benötigt das MultiSEM 506 von ZEISS SMT bei einer Pixelgröße von 3,5 Nanometern rund sechs Stunden. Das entspricht einer Datenrate von etwa 1,5 Terabyte pro Stunde.

Kontrastreich, rauscharm und detailreich

Das Ergebnis sind kontrastreiche Bilder mit sehr geringem Rauschen dank hocheffizienter Detektion von Sekundärelektronen. Automatisierte Aufnahmeprotokolle machen großflächige, detaillierte Abbildungen mit hoher Auflösung im Nanometerbereich möglich. Winzige Details werden im makroskopischen Kontext zugänglich.

ZEISS MultiSEM im Einsatz

Grafikprozessor

Mit dem MultiSEM 506 aufgenommenes Multistrahlbild mit 4 nm Pixelgröße, das ein hexagonales Sichtfeld von 165 μm x 143 μm abdeckt.
20nm Gold/Palladium-Partikel

Mit dem MultiSEM 506 aufgenommenes Multistrahlbild mit 4 nm Pixelgröße, das ein hexagonales Sichtfeld von 165 μm x 143 μm abdeckt.
Silizium-Testprobe

Mit dem MultiSEM 505 aufgenommenes Multistrahlbild mit 4 nm Pixelgröße, das ein hexagonales Sichtfeld von 108 μm x 94 μm abdeckt.
Halbleiter-Wafer

Einzelstrahlbild eines Wafers mit 3,8 nm Pixelgröße.
EUV-Maske

Einzelstrahlbild einer EUV-Maske mit 3,8 nm Pixelgröße.

ZEN Imaging Software

Intuitiv und benutzerfreundlich

Hinzu kommt mit ZEN (ZEISS Efficient Navigation) eine intuitive und benutzerfreundliche Software von ZEISS SMT, mit der sich das MultiSEM steuern lässt. Hochgradig automatisierte Softwareroutinen sorgen für einfache Bedienung der Benutzeroberfläche, wobei Routineexperimente im übersichtlichen und intelligenten Datenverwaltungssystem organisiert werden. Zusammen mit der leistungsstarken, parallelisierten Bildaufnahme-Pipeline spart das viele Stunden manueller Arbeit.

Weitere mögliche Anwendungen

Mitarbeiterin mit den neuen Produktkontroll-Lösungen

Reverse Engineering von Computerchips

Qualifizieren und prüfen in kurzer Zeit

Vertrauenswürdige Lieferanten qualifizieren oder Bedrohungen durch eingebaute Hintertüren erkennen: Die großflächige Bilderfassung des ZEISS MultiSEM mit einer Auflösung im Nanometerbereich sorgt für eine schnellere Datengewinnung aus dem freigelegten Innenleben moderner Mikroelektronik. Damit kann ZEISS SMT einen entscheidenden Beitrag für die Entwicklung von sogenannten „trusted-chips“ und zur Verbesserung der Cyber-Security leisten.

So funktioniert das MultiSEM

Parallel. Schnell. Leistungsfähig.

ZEISS MultiSEM erreicht seine hohe Abbildungsgeschwindigkeit durch den parallelen Einsatz mehrerer Elektronenstrahlen und den jeweils zugeordneten Detektoren. Alle Strahlen rastern die Probenoberfläche synchron ab. Die dabei erzeugten, hexagonal angeordneten Teilbilder, werden danach zum Gesamtbildfeld zusammengefügt. Die hohe Abbildungsgeschwindigkeit und eine parallel geschaltete Serverarchitektur sorgen dabei für eine schnelle Datenaufzeichnung. Bilderfassung und Mikroskop-Steuerung sind im MultiSEM-System perfekt aufeinander abgestimmt, um jederzeit volle Leistungsfähigkeit zu gewährleisten.

ZEISS MultiSEM 505 und 506

Mit 61 oder 91 Strahlen

ZEISS MultiSEM 505 arbeitet mit 61 parallelen Strahlen und einer Datenrate von bis zu einem Terabyte pro Stunde. Im ZEISS MultiSEM 506 kommen 91 Elektronenstrahlen zum Einsatz, was zu einem noch höheren Datendurchsatz führt. Pro Scandurchgang wird ein größerer Bereich abgetastet. In der leistungsfähigeren Version werden bis zu 1,5 Terabyte Daten pro Stunde erzeugt.

Alles ist denkbar – vieles ist möglich

ZEISS SMT befähigt Hersteller weltweit mit Lithographie-Optiken und Prozesskontrollsystemen für die Halbleiterfertigung. Mit zunehmender Komplexität, neuen Materialien und der Miniaturisierung von Halbleiterstrukturen steigen auch die Anforderungen an die Metrologie- und Prozesskontrollsysteme.