Effiziente Fehlerdiagnostik ist unverzichtbar für leistungsfähige Elektronik-Anwendungen und die Entwicklung zukunftsweisender Lösungen für die europäische Halbleiterindustrie: Mit diesem Fazit ging der CAM-Workshop am Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) zu Ende. Mehr als 150 internationale Gäste nahmen an der Tagung teil.
Schwerpunktthemen waren dieses Mal Defektlokalisierung und -analyse, Workflows in der Fehlersuche und Neuentwicklungen in der Materialcharakterisierung. Besonderes Augenmerk wurde auf MEMS-Sensorik und auf Galliumnitrid-basierte Halbleiter gelegt.
So stellte etwa Thomas Detzel (Infineon Austria) in einer Keynote die Vorteile von GaN-Leistungsbauelementen und -Systemen sowie deren industrielle Realisierung in einer Vielzahl von Anwendungen vor. Mikel Azpeitia Urquia (STMicroelectronics, Italien) thematisierte die Bedeutung MEMS-basierter Sensorik als Schlüsseltechnologie für energieeffiziente KI-Anwendungen. Konstantin Schekotihin (Universität Klagenfurt) stellte den aktuellen Forschungsstand zu KI-Anwendungen in Fehleranalytik-Laboren vor. Ingrid de Wolf (IMEC, Belgien) rundete das Programm mit einem Tutorial zur Rolle von mechanischem Stress in der Mikroelektronik und dessen Auswirkungen auf die Zuverlässigkeit ab.
Pilotlinie für Chiplet-Technologien
Ulrike Ganesh (Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM) referierte zur APECS-Pilotlinie, die als europäische Innovationsplattform für Chiplet-Technologien im Rahmen des EU-Chips-Acts entsteht. Sie erläuterte, wie die Pilotlinie die Industrie durch die Bereitstellung eines Technologieportfolios bei der Weiterentwicklung von Packaging-Technologien und in der heterogenen Integration unterstützt. Diese Technologien sind etwa für Anwendungen wie Telekommunikation, Künstliche Intelligenz oder medizinische Instrumente relevant. Das Know-how von zehn Partnern der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) in APECS soll neue Möglichkeiten etwa für nahtlose Design-to-Production-Fähigkeiten und skalierbare Fertigungslösungen für die Elektronikindustrie eröffnen.
Das Fraunhofer IMWS bringt sich bei der APECS-Pilotlinie mit seinen Kenntnissen in der Defekterkennung, Mikrostrukturanalyse, lokalen Kennwertermittlung und Zuverlässigkeitsanalysen einschließlich der Aufklärung von neuartigen Fehlermechanismen von funktional komplexen Elektronikbauteilen ein. „Die systematische Einbeziehung von Charakterisierung, Test und Zuverlässigkeitsfragen in die Technologieentwicklung ist ein wesentlicher Faktor für hohe Fertigungsqualität, lange Lebensdauer und eine zügige Markteinführung neuer, insbesondere hochkomplexer heterointegrierter Bauelemente“, sagt Frank Altmann, Leiter des Geschäftsfelds „Werkstoffe und Bauelemente der Elektronik“ am Fraunhofer IMWS.
Im Programm des CAM-Workshops gab es aus dem Institut drei Beiträge dazu. Sebastian Brand stellte neue Ansätze zur 3D-auflösenden Lokalisierung von elektrischen Defekten in 3D-integrierten Bauelementen durch quantitative Analyse der Wärmeausbreitung mittels Lock-in-Thermografie vor. Michél Simon-Najasek präsentierte einen neuen Ansatz zur kombinierten Planar- und Querschnittsanalyse von Gate-Defekten in elektrisch gestressten Normally-On-HEMT-Bauelementen. Und Lorenz Heinemann erläuterte, wie sich die Machine-Learning-basierte akustische Signalanalyse zum automatisierten Nachweis von Delaminations- und Rissdefekten durch geräteunabhängige Übertragungsfunktionen vereinfachen lässt.
Der CAM-Workshop des Fraunhofer IMWS fand zum zwölften Mal statt. Neben den Fachvorträgen beinhaltete er eine Industrie-Geräteausstellung, die den Anwendungsbezug der diskutierten Technologien veranschaulichen sollte.
