Die technische Umsetzung der Fehleranalyse (FA) auf kompletten Wafern für Advanced Semiconductor Packaging und die zunehmende Verbreitung der Systeme scia Mill 200 und scia Cluster 200 unterstreichen die Führungsposition von scia Systems im Bereich der Ionenstrahl- und Plasmabearbeitung.

Chemnitz, 30. September 2025 – Die scia Systems GmbH, Branchenführer im Bereich hochentwickelter Ionenstrahl- und Plasmaverfahren für die Mikroelektronik-, MEMS- und Präzisionsoptikindustrie, gab heute Neuentwicklungen bekannt, die eine hochpräzise Halbleiterbauelementfertigung mit hohem Durchsatz und Fehleranalysen (engl. failure analysis, FA) auf ihrer scia Mill-Serie von Ionenstrahlätzanlagen (Ion Beam Etching, IBE) unterstützen.

Das Unternehmen wird diese Lösung auf der SEMICON West 2025 vorstellen, die vom 7. bis 9. Oktober im Phoenix Convention Center in Phoenix, Arizona, stattfindet. Auf der Messe werden außerdem neue Funktionen und aktuelle Kundeninstallationen vorgestellt, die die weltweit wachsende Bedeutung der Dünnschicht-Fertigungslösungen für wichtige Anwendungen wie Optik und Photonik, Advanced Packaging sowie MEMS und Sensorik verdeutlichen.

Weiterentwickelte Fehleranalyse auf kompletten Wafern für KI und heterogene Integration

Die scia Mill-Systeme bearbeiten Substrate mit einem Durchmesser von bis zu 300 mm und sind für das Delayering ganzer Wafer in FA-Workflows optimiert. Die Anlagen ergänzen bestehende FA-Ansätze der mechanischen Bearbeitung, wie nasschemisches Ätzen, Trockenplasmaätzen und fokussierte Ionenstrahlbearbeitung (FIB), die jeweils Kompromisse mit sich bringen und keine Einheitslösung darstellen. Die mechanische Bearbeitung erfordert hochqualifizierte Bediener und verursacht Personalkosten. FIB hingegen ist präzise, aber weist extrem hohe Betriebskosten und einen geringen Durchsatz auf.

Ionenstrahlätzen schließt diese Lücken, indem es eine höhere Präzision als mechanische Vorbereitung, schnellere Ergebnisse als FIB und eine umfassende Materialkompatibilität bietet. Es kann Halbleiter, Metalle, Keramiken und mehrschichtige Bauelemente bearbeiten, ohne dabei strukturelle Schäden am Material zu verursachen. Dies ist ein entscheidender Faktor bei Anwendungen, bei denen die Erhaltung der Integrität der Bauelemente von größter Bedeutung ist.

Bei Advanced Packaging müssen mehrschichtige Bauelemente mit zahlreichen ultradünnen Schichten präzise abgetragen werden. Die scia Mill-Serie kombiniert IBE mit Endpunktdetektion mittels Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) und ermöglicht so eine präzise Steuerung bis in Sub-Nanometer-Bereiche. Dies ist besonders wichtig für Bauteile und Komponenten mit heterogener Integration wie Chiplets und Photonisch Integrierte Schaltkreise (engl. Photonic Integrated Circuits, PIC) sowie für Bauelemente für KI-Prozessoren.

Die Anpassung der Ionenstrahlätztechnologie für die Fehleranalyse wurde durch die direkte Kundennachfrage vorangetrieben. „Wir erhielten zahlreiche Anfragen von Kunden, ob unsere bestehende Ionenstrahltechnologie für großflächige FA- und Advanced Packaging-Workflows eingesetzt werden könne“, so Marcel Demmler, Verkaufsleiter bei scia Systems. „Unser Aha-Erlebnis war die Erkenntnis, dass die bewährte Präzision und Skalierbarkeit unserer Systeme einen neuen Bedarf decken könnten, für den die bisherigen Ansätze zu begrenzt, zu langsam oder zu teuer waren.“

Die scia Mill-Produktreihe eröffnet zwei neue Anwendungsbereiche:

• großflächige Wafer-Level FA für effizientere Analysen von kompletten Wafern und großen Chips
• Advanced Packaging FA mit steigender Komplexität des Schichtabtrags und höheren Anforderungen an Präzision und Prozesssicherheit.

Laut der IMARC-Gruppe wird der weltweite Markt für Fehleranalysen bis 2033 voraussichtlich ein Volumen von 9,6 Milliarden US-Dollar erreichen und zwischen 2025 und 2033 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6,76 Prozent wachsen. Dieses Wachstum wird durch die rasche Einführung von Advanced Packaging, KI-Prozessoren und hochzuverlässiger Elektronik in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie im medizinischen Bereich vorangetrieben. Mit der bewährten Expertise in den Bereichen Ionenstrahlätzen und Multi-Prozess-FA-Workflows ist scia Systems einzigartig positioniert, um diese Nachfrage zu bedienen, und bietet Lösungen, die Geschwindigkeit, Präzision und Skalierbarkeit sowohl für Forschungs- und Entwicklungs- als auch für Produktionsumgebungen kombinieren.

Zunehmende Verbreitung von scia Mill 200 und scia Cluster 200

Neben seinen FA-Innovationen präsentiert scia Systems auf der SEMICON West auch die Systeme scia Mill 200 und scia Cluster 200, die weltweit zunehmend in Forschungs- und Produktionsumgebungen eingesetzt werden. INO, Kanadas größtes Forschungsinstitut für Optik und Photonik, hat kürzlich die scia Mill 200 installiert, um 3D-optoelektronische Mikrostrukturen wie PIC-Wellenleiter vollflächig auf Wafern zu ätzen. Damit unterstreicht das Institut die hohe Präzision und Skalierbarkeit des Systems für Anwendungen in der Spitzenforschung.

Der scia Cluster 200, ein modulares Mehrkammersystem für Beschichtungs-, Ätz- und Reinigungsprozesse auf Basis hochentwickelter Ionenstrahl- und Plasmatechnologien, findet zunehmend Einsatz bei führenden Forschungseinrichtungen im Bereich Advanced Packaging. Seine Verbreitung zeigt, wie sehr die Branche die Kompetenz von scia Systems bei der Entwicklung umfassender Multiprozesslösungen schätzt.

„Diese jüngsten Installationen spiegeln das wachsende Vertrauen in die Anlagen von scia Systems für hochentwickelte Forschungs- und Entwicklungs- sowie Produktionsumgebungen wider“, so Michael Zeuner, CEO von scia Systems. „Unser scia Cluster 200 ermöglicht es uns, durch die Vertiefung der Zusammenarbeit mit führenden Forschungsinstituten weltweit gemeinsam Lösungen der nächsten Generation zu entwickeln.“

scia Systems auf der SEMICON West

Besucher der SEMICON West, die mehr über die Lösungen von scia Systems für die Produktion von Halbleitern, Mikroelektronik, Optoelektronik und vieles mehr erfahren möchten, sind herzlich eingeladen, den Deutschen Pavillon am Stand Nr. 1261-07 (Floorplan) zu besuchen.

Weitere Informationen zu den Produkten und Technologien, die auf der Semicon West vorgestellt werden, finden Sie hier:

www.scia-systems.com/semiconwest2025