52  Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 
Analytik. Das teilweise oder totale Versagen von Bauteilen hängt mit Veränderungen der strukturel- 
len Materialeigenschaften zusammen. Die Charakterisierung der Mikrostruktur und Qualitätskon- 
trolle helfen, Versagensmechanismen zu verstehen und Ausbeuten zu verbessern. HRXRD Studien 
werden an Halbleiterbauteilen mit dem Ziel ausgeführt, Stress und Defekte zu bestimmen. Der : 
Stressstatus ist direkt liiert mit dem Versagen eines Systems und beeinflusst massgebend dessen “ 
Leistungsfihigkeit. Die Rontgendiffraktion ist zerstorungsfrei und kann deshalb Fabrikationsverfah- 
ren begleiten. Halbleiterbauteile enthalten oft komplexe Materialkombinationen. 
Die Tatsache, dass sehr viele der Sensoren aus monokristallinem Silizium bestehen, ermöglicht den 
Einsatz von höchstauflösenden Röntgentechniken zur atomistischen Untersuchung von Defekten. 
Ziel ist es, Alterungsphänomene auf atomistische Ursachen zurückzuführen. Wie in Figur 1 gezeigt, 
braucht es für das Verständnis der Alterungsprozesse der Mikrosysteme (MEMS) das Dreieck ZWi- 
schen Simulation, Charakterisierung und Test. 
og B 
Ay 
uf a 
Strukiurelle Tests ' >! Se 
Funktional: elektrisch, mechanisch 
HRXRD 
riano-Indentation 
Mano-Scratch 
Mechanische Tests: 
Biegeversuch + Zugversuch 
Wire 
Figur 1: Dreieck zwischen Simulation, Charakterisierung und Test. i 
Defekte welche mobilisieren sind die Basis zum Verständnis von Alterungsprozessen. Die Entwick- 
lung neuer Flächendetektoren ermöglicht das simultane Messen der kohärenten Streuung und der 
diffusen Streuung ohne üblichen Zeitverlust. Dieses Modell wird in der Publikation “Reliability and 
Failure in Single Crystal Silicon MEMS Devices” [1] genauer erläutert. Das teilweise oder totale 
Versagen von Bauteilen hängt mit Veränderungen der strukturellen Materialeigenschaften zusam- 
men. Die Röntgendiffraktion ist zerstörungsfrei und kann deshalb Fabrikationsverfahren begleiten. 
Halbleiterbauteile enthalten oft komplexe Materialkombinationen. Phasenzusammensetzungen, 
Texturierungen und Stress in polykristallinen Materialien sind wesentlich für diese Systeme da sie : 
die Leistungsfähigkeit der Bauteile beeinflussen. 
2.2 Experimenteller Aufbau 
Das Driften von physikalischen Parametern wie zum Beispiel dem Druck ist korreliert mit nicht- ve 
elastischen Phinomenen der Siliziumstrukturen. Nichtelastische Effekte gehen mit der Bildung von 
Defekten einher. Rontgenmessungen mit einem hochstauflosendem Diffraktometer (Fig. 2) erlau-