REM Modernisierung

Modernisierung eines LEO 1560 für das Institut für Mikroelektronik Stuttgart IMS

Können Sie uns etwas über Ihre Einrichtung erzählen?

Am Institut für Mikroelektronik Stuttgart IMS forschen und produzieren wir für innovative Anwendungen der Mikroelektronik und Nanotechnologie. Als Teil der Innovationsallianz Baden-Württemberg stehen wir für Technologietransfer in die Wirtschaft. Wir verbinden universitäre Forschung und industrielle Anwendung mit zuverlässiger Kleinserienproduktion.

Was waren Ihre Gründe für eine Modernisierung?

Das LEO 1560 steht bei uns seit Ende 2001 und hat bisher sehr gute Dienste geleistet. Wir erhielten Anfang 2023 vom Hersteller die Mitteilung, dass das Gerät auf 1.Oktober 2023 abgekündigt wird. Da das LEO 1560 für uns ein Arbeitspferd ist, wurde eine Möglichkeit gesucht das Gerät, ohne Risiko eines Totalausfalls, noch länger zuverlässig betreiben zu können. Durch die Modernisierung (Austausch von Hard- und Software) durch point electronic konnte dies erreicht werden.

Welche Anwendungen nutzen Sie mit dem modernisierten Mikroskop?

Wir analysieren hauptsächlich Proben aus der Halbleiterfertigung. Dies sind meistens Waferbruchstücke mit Silizium als Grundmaterial mit unterschiedlichsten Strukturen. Der Anwendungsbereich wird sich durch die Modernisierung nicht ändern.

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Modernisierung eines LEO DSM982 und eines LEO Gemini 1530 für das Universitätsklinikum Jena

Können Sie uns etwas über Ihre Einrichtung erzählen?

Das Elektronenmikroskopische Zentrum (EMZ) ist eine zentrale Einrichtung des Universitätsklinikums Jena (UKJ).

Es ermöglicht allen Einrichtungen des UKJ und zahlreichen anderen Instituten am Standort Jena die Kooperation im Hinblick auf elektronenmikroskopische Fragestellungen.

Die Elektronenmikroskopie bietet die einzigartige Möglichkeit, zelluläre Strukturen in ihrer funktionellen Umgebung in Nanometerauflösung darzustellen. Für die klinische- und biomedizinische Forschung sind elektronenmikroskopische Aufnahmen in vielen Fällen eine notwendige und informative Ergänzung zu molekularbiologischen und biochemischen Forschungsergebnissen.

Was waren Ihre Gründe für eine Modernisierung?

Wir haben in den letzten vier Jahren zwei Rasterelektronenmikroskope (REM) und ein TEM umgerüstet. Im Wesentlichen werden diese Geräte über einen Zeitraum von 15-25 Jahren betrieben. Die alten Systeme konnten den gestiegenen Anforderungen, im Bereich der digitalen Bilderstellung, Dokumentation und Auswertung sowie der IT-Anbindung, nicht mehr genügen. Zudem gibt es für die Geräte bald keine Ersatzteile und damit auch keine Reparaturmöglichkeit mehr. Der technische Aufbau, sowie das Messprinzip der Geräte entsprechen jedoch weiterhin dem aktuellen technischen Standard. Aus diesem Grund haben wir uns dafür entschieden, eine Modernisierung der veralteten digitalen Komponenten mit der Firma point electronic durchzuführen. Somit können die Geräte weiter genutzt werden. Die Modernisierung stellt für uns eine preiswertere und Ressourcen schonendere Alternative zu einer Neuanschaffung dar.

Was ermöglicht Ihnen das Mikroskop nach der point electronic Modernisierung?

Die Modernisierung der Firma point electronic bietet die Möglichkeit ein gut funktionierendes REM-Analysesystem preiswert so umzurüsten, dass es den aktuellen Anforderungen der digitalen Bilderstellung und den aktuellen IT-Anforderungen entspricht. Das vorhandene Schleusensystem (Kryo-REM) kann unverändert weiterverwendet werden. Durch die Modernisierung ist für alle wesentlichen Systemkomponenten ist die Reparaturoption für die nächsten Jahre sichergestellt.

Welche Anwendungen nutzen Sie mit dem modernisierten Mikroskop?

Mit dem REM-System wurden hoch-aufgelöste SE-Bilder sowie BSE-Bilder erstellt.

Biologische Proben: Insekten, Tierische-Zellen, Bakterien, Gewebe, Augen-Hornhaut, Zähne, Knochen, usw.
Materialproben: Nanopartikel, keramische Komposite, Kohlenstoffnanoröchen, Bakterien-Nanozellulose usw.

Wir planen aktuell eine nahezu identische Nutzung wie vor dem Upgrade. Durch die Modernisierung haben wir nun auch die Möglichkeit zusätzliche Detektoren in das Auswertesystem einzubinden Als Erweiterung ist die Installation eines HAADF-Detektors geplant der uns die Nutzung des STEM-Verfahrens ermöglicht.

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Modernisierung eines LEO DSM982 für das Forschungszentrum Jülich

Können Sie uns etwas über Ihre Einrichtung erzählen?

Das Forschungszentrum Jülich trägt zu Lösungen großer gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Information, Energie und Bioökonomie bei. Es fokussiert sich auf zukünftige Informationstechnologien, das menschliche Gehirn, den Energiesystemwandel und eine nachhaltige Bioökonomie. Mit interdisziplinären Ansätzen nutzt es Simulations- und Datenwissenschaften sowie einzigartige wissenschaftliche Infrastrukturen.

Im Institut für Energie- und Klimaforschung / Plasmaphysik (IEK-4) sind wir Teil einer weltweit vernetzten gemeinsamen Anstrenung, Fusionskraftwerke zu realisieren, um den Energieprozess der Sonne auf die Erde zu übertragen und eine nachhaltige Energieversorgung zu schaffen. Schwerpunkt ist die Energieauskopplung aus Fusionsreaktor-Brennkammern, die extremen Wärmebelastungen standhalten müssen. Geeignete Materialien und deren Interaktionen mit der Fusionsmaterie werden erforscht – auch in Kooperation mit globalen Fusionsexperimenten.

Das Hochtemperaturmateriallabor (HML) untersucht Werkstoffe und Komponenten für die Erste Wand und den Divertor der Fusionsanlagen ITER und DEMO unter fusionsrelevanten Bedingungen.

Was waren Ihre Gründe für eine Modernisierung?

Das ZEISS DSM 982 Gemini wurde als überarbeitetes Altgerät gekauft mit entsprechend alter Soft- und Hardware (z.B. interner Rechner, analoge Steuerung). Mit der Modernisierung sollte das Gerät für die zukünftige Nutzung ertüchtigt werden.

Was ermöglicht Ihnen das Mikroskop nach der point electronic Modernisierung?

Die von point electronic durchgeführte Modernisierung wurde von ZEISS selbst empfohlen und ermöglicht die elektronische Steuerung des Elektronenmikroskops im Gegensatz zur zuvor vorhandenen analogen Steuerung, wodurch die Bedienung einfacher und intuitiver geworden ist.

Wie empfinden Sie die Arbeit mit dem modernisierten Mikroskop?

Unter Berücksichtigung dessen, dass im HML über mehrere Jahrzehnte ein JEOL JSM 6100 und als Nachfolger das ZEISS DSM 982 Gemini in der ursprünglichen Variante genutzt wurde, ist die Modernisierung vor allem für Neueinsteiger bzw. Personal, das die Anlage nur sporadisch nutzt, von immensem Vorteil aufgrund der intuitiven und anwenderfreundlichen Handhabung, die viele Dinge erleichtert.

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