Rasterelektronenmikroskop Rasterelektronenmikroskop

Erlangen, 91058, Erlangen, Germany

1 Stück Rasterelektronenmikroskop Die Rasterelektronenmikroskopie (REM) ist ein weit verbreitetes analytisches Verfahren zur Materialanalyse, das eine zerstörungsfreie, benutzerfreundliche Handhabung mit vielfältigen Möglichkeiten zur Materialcharakterisierung verbindet. Neben der Abbildung von Materialoberflächen ermöglicht die REM den Einsatz verschiedener spektroskopischer und beugungsbasierter Methoden zur Analyse der chemischen Zusammensetzung, kristallographischer Eigenschaften sowie struktureller Defekte. Mit einem Feldemissions-REM (FE-REM) lässt sich ein breiter Vergrößerungsbereich erschließen, der bis in den Sub-Nanometer-Auflösungsbereich reicht. Als führendes Institut auf dem Gebiet der Materialien mit (ultra-)breiter Bandlücke benötigen wir ein REM, das ein breites Spektrum materialwissenschaftlicher Charakterisierungsaufgaben unterstützt. Dazu gehören insbesondere die Charakterisierung von Bulk-Kristallen mit (ultra-)breiter Bandlücke, feinkörnigen Ausgangsmaterialien, unbehandelten Substraten hinsichtlich intrinsischer Defekte und Restschäden (z. B. aus Polierprozessen), Substraten mit epitaktischen Schichten für (opto-)elektronische Bauelemente sowie vollständig prozessierten Bauelement-Wafern. Die wesentlichen Anforderungen an das geplante REM lassen sich in drei Hauptaspekte unterteilen: 1) Ein elektronenoptisches System, das eine hochmoderne, hohe laterale Auflösung bis in den Sub-Nanometer-Bereich bietet. Dies muss mit einer umfassenden Detektorausstattung kombiniert sein, einschließlich Kammerdetektoren für Sekundärelektronen (SE) und Rückstreuelektronen (BSE) sowie In-Lens-Detektoren für SE- und BSE-Elektronen, jeweils mit wählbaren Energiebereichen und klarer Trennung der jeweiligen Signale. Bevorzugt wird eine feldfreie Objektivlinse, um Einschränkungen durch magnetische Wechselwirkungen oder Fokussierungsprobleme zu vermeiden, die auftreten können, wenn leitfähige Kanäle (z. B. in elektronischen Bauelementen) in das starke Linsenfeld geneigt werden. Beschleunigungsspannung und Strahlstrom müssen einfach und unabhängig voneinander zwischen hochauflösenden und analytischen Betriebsmodi umschaltbar sein, ohne dass eine aufwendige Neujustierung erforderlich ist. Zudem ist eine technische Lösung zur Vermeidung von Probenaufladungen erforderlich, da einige unserer Materialien aufgrund ihrer breiten Bandlücke elektrisch isolierend wirken oder auf isolierenden Substraten montiert sind. 2) Eine wesentliche Anforderung ist die Möglichkeit, Wafer mittels verschiedener Verfahren - wie etwa der Electron Channeling Contrast Imaging (ECCI)-Technik und der Kathodolumineszenz (CL)-Analyse - an derselben interessierenden Stelle (Region of Interest, ROI) zu untersuchen. Bei Wafern bis zu 8 Zoll muss es möglich sein, jede Position vom Zentrum bis zum Waferrand unter bevorzugten ECCI-Bedingungen anzusteuern, ohne den interessierenden Bereich (ROI) zu verlieren - etwa durch Wafer-Rotation oder Wiederholgenauigkeitsunsicherheiten bei weitreichenden X/Y-Bewegungen während der automatisierten Datenerfassung. Für Wafer bis zu 12 Zoll sollte der größtmögliche Bereich zugänglich sein. Angesichts der typischerweise niedrigen Versetzungsdichten (< 10⁴ cm⁻²) sind eine hohe Pixelzahl sowie ein großes Sichtfeld bei geringer Vergrößerung (bis zu 400 × 400 µm) für den Vergleich von ECCI- und CL-Ergebnissen unerlässlich. Zur Proben-Navigation muss die Verwendung sowohl intern als auch extern aufgenommener Bilder (einschließlich solcher aus anderen Verfahren) möglich sein, um ein zuverlässiges Wiederauffinden ausgewählter Strukturen auf dem gesamten Wafer mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig, wenn Strukturen nur bei hoher Vergrößerung in speziellen Elektronenbildern sichtbar sind, etwa im CL-Kontrast oder als kleine Versetzungen im Beugungsmodus. 3) Für die automatisierte Datenerfassung muss ein breites Funktionsspektrum zur Verfügung stehen. Das System soll eine umfassende Softwarelösung bieten, die sowohl die automatisierte Steuerung der Elektronenmikroskop-Funktionen als auch deren freie Anordnung innerhalb ausgewählter ROIs auf dem Wafer ermöglicht. Dies soll über eine moderne, intuitive grafische Benutzeroberfläche mit einem "Drag-and-Drop"-Workflow-Editor realisiert werden; dieser erlaubt es dem Anwender, nahezu jede Mikroskopfunktion mit definierten ROI-Listen in beliebiger Reihenfolge zu kombinieren - einschließlich Schleifen, bedingter Wenn-Dann-Logik (if/else) und modularer Gruppierung von Workflow-Elementen. Der automatisierte Bildgebungs-Workflow darf sich nicht auf die Aufnahme großer Sichtfelder beschränken, sondern muss auch hochauflösende Bildaufnahmen ermöglichen. Darüber hinaus soll das System integrierte Skripting-Funktionen enthalten, die die Ausführung kundenspezifischer Python-Codes sowie das Extrahieren, Modifizieren und Wiedereinbinden von Python-Unterprogrammen erlauben, um maßgeschneiderte, komplexe Automatisierungs- und Datenverarbeitungsroutinen zu erstellen. Optionen: 1.1.21 Software zur Auswertung von ECP-Mustern Software, die die Indizierung von Beugungslinien und die Bestimmung von Kippwinkeln auf der Grundlage gemessener Elektronen-Channeling-Muster (ECP) ermöglicht. 1.2.9 Zusätzliche Durchführungen Kabel- und Stickstoffdurchführungen für einen EBIC-Probentisch und eine Stickstoff-Kühleinheit. 1.2.10 Plasma-Reiniger Plasma-Reiniger im Inneren der Hauptkammer. 1.4.11 Software zur Analyse geschichteter Proben Software zur Analyse geschichteter Proben mit Schichtdicken im Nanometer- bis Mikrometerbereich; die Analyse soll entweder auf vorgegebenen Schichtdicken oder auf der Zusammensetzung der einzelnen Schichten basieren. 1 Piece Scanning electron microscopy (SEM) is a widely used analytical tool for materials analysis, combining non-destructive, user-friendly operation with extensive possibilities for materials characterisation. In addition to imaging of material surfaces, SEM enables a variety of spectroscopic and diffraction-based methods for analysing chemical composition, crystallographic properties and structural defects. With a field-emission SEM (FE-SEM), a broad magnification range can be accessed, extending to sub-nanometre resolution. As a leading institute in the field of (ultra-)wide bandgap materials, we require an SEM that supports a broad range of materials-science characterisation tasks. These includes, in particular, the characterisation of (ultra-)wide band gap bulk crystals, fine-grained source materials, raw substrates with respect to intrinsic defects and residual damages e.g. from polishing processes, substrates with epitaxial layers for (opto-) electronic devices and fully processed device wafers. The key requirements for the intended SEM can be grouped into three main aspects: 1) An electron optical system providing state-of-the-art high lateral resolution down to the sub-nanometre range. This must be combined with a comprehensive detector set, including chamber-detectors for secondary (SE) and backscattered (BSE) electrons, as well as In-lens detectors for both SE and BSE electrons, with selectable energy ranges and clear separation of the respective signals. A field-free objective lens is preferred, without restrictions caused by magnetic reaction particles or focus problems arising from conductive channels (e.g. electron devices) tilted into the strong lens field. Acceleration voltage and beam current must be changed easily and independently between high-resolution and analytical operating conditions without much realignment. A technical solution for bypassing sample charging is required, since some of our materials are electrically insulating due to their wide bandgap or are mounted on insulating substrates. 2) A key requirement is the ability to investigate wafers using multiple techniques, such as electron channelling contrast imaging (ECCI) and cathodoluminescence (CL) analysis on the same region of interest (ROI). For wafers up to 8 inches, it must be possible to access any position from the centre to the wafer edge without losing the ROI under preferred ECCI conditions, for example due to wafer rotation or repeatability-uncertainties during long-range x/y movements in automated data collection. For wafers up to 12 inches, the largest possible area should be accessible. For typically low dislocation densities (< 104 cm−2), high pixel numbers and a large field of view at low magnification, up to 400 × 400 µm, are essential for comparing ECCI and CL results. The use of internally and externally recorded images, including images acquired by other techniques, shall be possible for sample navigation, enabling reliable relocation of selected features across the full wafer within a few micrometres. This is particularly important, when features are only visible at high magnification in non-standard electron images, such as CL-contrast or little dislocations in diffraction mode. 3) Automated data acquisition must be available for a wide range of capabilities. The system shall provide a comprehensive software solution for automated control of electron microscope functions and for freely arranging these functions within selected ROIs across the wafer. This shall be implemented through a modern, intuitive graphical user interface with a drag-and-drop workflow builder, allowing users to combine virtually any microscope function with defined ROI lists in any desired sequence including loops, conditional if/else logic and modular grouping of workflow elements. Automated imaging workflow shall not be limited to large field-of-view acquisition but must also enable high-resolution image acquisition. In addition, the system shall include integrated scripting capabilities that allow the execution of customer-specific Python codes, the extraction, modification and re-inclusion of Python subcodes to build up customised and advanced automation and data-processing recipes. Options 1.1.21 Software for evaluation of ECP pattern A Software, which allows indexing of diffraction lines and identifying tilt angles based on measured electron channelling patterns. 1.2.9 Additional feedthroughs Cable and nitrogen feedthroughs for an EBIC stage and a nitrogen cooling stage. 1.2.10 Plasma cleaner A plasma cleaner inside the main chamber. 1.4.11 Software for layered sample analyses Software for analysing layered samples with thicknesses from the nanometre to micrometre range is requested, based either on specified layer thicknesses or on individual layer compositions.

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#Besonders auch geeignet für:other-sme#

#Also particularly suitable for:other-sme#