Delfts systeem detecteert kristalfouten in nieuwe chipmaterialen

In dit artikel:

De groeiende vraag naar rekenkracht voor AI, schone energie en elektrisch vervoer vergroot de behoefte aan efficiëntere halfgeleiders. Omdat traditioneel silicium tegen technische grenzen aanloopt, gebruikt de industrie steeds vaker siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN). Deze materialen kunnen hogere spanningen en temperaturen verwerken en beperken energieverlies, maar bevatten soms moeilijk zichtbare kristaldefecten. Die kunnen leiden tot defecte chips, terwijl SiC-wafers veel duurder zijn dan siliciumwafers.

Het Delftse technologiebedrijf Delmic ontwikkelt daarom Aurora, een systeem dat productiefouten in deze materialen automatisch detecteert. Met kathodoluminescentie wordt een wafer door een elektronenbundel tot lichtuitstraling gebracht. Afwijkingen in kleur en intensiteit kunnen wijzen op defecten, spanningen of verontreinigingen. Aurora stelt zichzelf scherp, kan ook licht kromme wafers onderzoeken en verwerkt wafers tot 300 millimeter. De software telt en classificeert de afwijkingen, zodat fabrikanten kunnen bepalen of een fout al in het basismateriaal zat of later in het productieproces ontstond.

Aurora wordt vanaf begin 2027 geleverd als modulaire uitbreiding voor bestaande elektronenmicroscopen met een grote vacuümkamer. Het systeem is ook bedoeld voor onderzoekslaboratoria die nieuwe chipmaterialen ontwikkelen. Delmic is een spin-off van de TU Delft en onderzoeksinstituut Amolf.