Wie beobachtet man Mikro-Chips bei der Arbeit und führt Reparaturen durch?

Prof. Dr.-Ing. Christian Boit, Pionier der Mikroelektronik-Fehleranalyse, kommt aus der Privatwirtschaft an die TU Berlin

Von der Entwicklung und Herstellung von Halbleiterbauelementen, die so klein wie Stecknadelköpfe sind, hat jeder gehört. Dem letztlich geringen Preis für die einzelnen Chips steht jedoch eine teure und langwierige Entwicklungszeit gegenüber. Wenn die Fehler, die in der ersten Entwicklungsphase, dem so genannten "First Silicon“, noch auftreten, nicht schnell identifiziert sind, wird wertvolle Zeit verloren. Denn bis zur Realisierung der korrigierten Neuauflage auf Silizium dauert es einige Wochen. Daher verkürzt es insgesamt die Entwicklungszeit ungemein, wenn die Korrektur bereits exemplarisch in den fehlerhaften Chip hineinoperiert werden kann. 

Das Spezialgebiet von Dr.-Ing. Christian Boit, neuberufen zum Professor für Halbleiterbauelemente in der Fakultät IV Elektrotechnik und Informatik der Technischen Universität Berlin, ist die Umsetzung solcher Verfahren auf Prozessführung durch die Chiprückseite bei modernen Chips. An diesen Techniken arbeiten die führenden Nano- und Mikroelektronik- Analyselabors der Welt, und nun beteiligt sich die TU Berlin an vorderster Front.

Zur Antrittsvorlesung an der TU Berlin von Prof. Dr.-Ing. Christian Boit zum Thema: Moderne Funktionsanalyse und Reparatur von Halbleiterbauelementen durch die Chiprückseite möchten wir Sie hiermit herzlich einladen: 

Zeit: am Freitag, dem 20. Juni 2003, um 14.45 Uhr
Ort: TU Berlin, Einsteinufer 25, Raum FT 131, 10587 Berlin

Die Nachweis- und Reparaturtechniken müssen derzeit vollständig für den analytischen Zugriff von der Chiprückseite aus weiterentwickelt werden. Auf diesem Gebiet hat Prof. Boit für die TU Berlin weltweit führende Projekte mit starker Unterstützung von namhaften Equipment-Herstellern wie NPTest (früher: Schlumberger), Hamamatsu und Agilent für die Entwicklung neuester Applikationen gewinnen können. Christian Boit war bei dem Unternehmen Infineon führend an der Entwicklung von Verfahren beteiligt, mit denen die Bauelemente in ihrer Funktion analysiert und operiert werden können. Die Funktionsanalyse beruht auf optischen Wechselwirkungen, mit denen der Schaltkreis bei seiner Arbeit direkt beobachtet und verfolgt werden kann. Die "Mikro-Chirurgie“, bei der das Bauelement wie in einer medizinischen Operation freigelegt wird, fördert das plastische Verständnis dieser ultrakleinen Geometrien. Sie erfolgt mit Focused Ion Beam (FIB) durch nanometergenauen Materialabtrag zur Auftrennung bestehender Verbindungen, modifiziert die Bauelemente und legt neue Verdrahtungen mit gezielter Material-Abscheidung. 

Die Forschungsschwerpunkte von Prof. Dr.-Ing. Christian Boit werden in der Kombination von Analyse- und Reparaturverfahren mit detailliertem Bauelementverständnis liegen, in der Erprobung geeigneter Analysetechniken für moderne Leistungsbauelemente und Solarzellen, sowie in der Adaption dieser Techniken auf Verbindungshalbleiter, wie sie in der optischen Nachrichtentechnik und im Hochfrequenzbereich eingesetzt werden.

In der Lehre wird Prof. Boit, aufbauend auf das technisch vorbildliche Lehrangebot für Halbleiterbauelemente, sein Augenmerk auf die zusätzlichen Anforderungen legen, die in der Halbleiterbranche zukünftig von Bedeutung sind: Mehr und mehr Firmen repräsentieren nur noch einen kleinen Teil der Wertschöpfung des gesamten Prozesses von der Idee zum Produkt, einzelne Schritte werden als Dienstleistungen extern eingekauft. Daher ist es umso wichtiger, bereits an der Hochschule Überblick über alle Teilprozesse und Verständnis für den Gesamtablauf zu entwickeln. Darüber hinaus wird er auf kurze Studiendauern in seinem Fachgebiet achten und die Studierenden bereits mit Fragestellungen konfrontieren, die in ihrem späteren Berufsalltag Führungsverantwortung verlangen. Ihm kommt dabei zugute, dass er bei Infineon in seiner Abteilung etwa 100 Ingenieure eingestellt und gefördert hat (davon 25 Prozent Frauen) und Mitgestalter der Firmenkultur für Personalförderung war. 

Prof. Dr.-Ing. Christian Boit studierte Physik und promovierte in Elektrotechnik über optische Effekte in Leistungshalbleiterbauelementen an der TU Berlin. 1986 startete er in der Forschung und Entwicklung der Siemens AG in München im Entwicklungsprojekt für 10kV-Thyristoren, wurde dann Pionier in der Einführung der Elektrolumineszenz in die Mikroelektronik-Fehleranalyse (unter dem Namen Photonen-Emissions-Mikroskopie). 1990 wechselte er in das erste IBM-Siemens Joint Venture, die Entwicklung des 64M DRAM in East Fishkill, NY, USA für parametrische Charakterisierung. 1993 erfolgte der Wechsel in den Siemens-Bereich Halbleiter als Leiter der Technologie-Fehleranalyse in München-Perlach. Ab 1997 war Dr.-Ing. Christian Boit bei der Firma Infineon als Direktor firmenverantwortlich für Strategie und Koordination der Fehleranalyse bei Halbleiterbauteilen.

Prof. Boit hat durch namhafte technische und geschäftliche Entwicklungsprojekte international hohes Ansehen erworben. Er ist Gründungs- und Direktoriumsmitglied der weltweit einzigen Gesellschaft für Elektronik-Fehleranalyse EDFAS (Electronic Device Failure Analysis Society) und Sprecher der Fachgruppe 2Qualität und Zuverlässigkeit in integrierten Schaltungen“ im Verband Deutscher Elektrotechniker (VDE). Er ist Mitorganisator der ISTFA, der weltweit führenden Konferenz für Fehleranalyse elektronischer Bauelemente und war 2002 als erster Nicht-Amerikaner deren General Chairman. Prof. Dr.-Ing. Christian Boit ist in mehreren Editorial Boards technischer Magazine und Bücher vertreten.