Delfts bedrijf ontwikkelt systeem dat verborgen fouten in chips kan opsporen

In dit artikel:

Het Delftse technologiebedrijf Delmic heeft AURORA ontwikkeld, een systeem dat zeer kleine defecten in halfgeleidermaterialen automatisch opspoort. De technologie moet chipfabrikanten helpen minder materiaal te verspillen, productieproblemen eerder te ontdekken en de opbrengst van hun processen te verhogen. Delmic verwacht AURORA in het eerste kwartaal van 2027 op de markt te brengen.

De toepassing is vooral relevant voor nieuwe halfgeleiders zoals siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN). Deze materialen worden gebruikt in onder meer elektrische auto’s, krachtige laadinstallaties en compacte voedingen, omdat ze energie efficiënter kunnen omzetten dan traditioneel silicium. Tegelijk kunnen tijdens de groei en bewerking van hun kristallen minuscule afwijkingen ontstaan die de betrouwbaarheid van chips aantasten en met bestaande inspectiemethoden moeilijk te vinden zijn.

AURORA gebruikt kathodoluminescentie: een elektronenbundel bestraalt het materiaal, waarna het uitgezonden licht informatie geeft over de kristalstructuur. Veranderingen in lichtintensiteit of golflengte wijzen op defecten. De software automatiseert de metingen en analyseert de gevonden afwijkingen. Afhankelijk van de elektronenmicroscoop kunnen wafers tot 300 millimeter worden onderzocht.

Het systeem is geen zelfstandige microscoop, maar een uitbreiding voor bestaande apparatuur. Daardoor kunnen laboratoria hun huidige instrumenten blijven gebruiken. Delmic richt AURORA aanvankelijk op onderzoek en ontwikkeling, zodat producenten kunnen bepalen waar in het fabricageproces defecten ontstaan en hoe die te voorkomen zijn. De financiële en energetische besparingen moeten nog worden vastgesteld, maar minder uitval kan chipfabrikanten aanzienlijke voordelen opleveren.