Die Aufnahme zeigt eine IC-Prüfvorrichtung in Form eines "Probentisch-Aufsatzes" mit sechs motorisierten Manipulatoren für die Messspitzen. Das Gerät ist so dimensioniert, dass es den Platz in der Probenkammer der "LEO 1455" FIB optimal nutzt. Der sehr flache Aufbau der Kreuztische wird durch die Verwendung von miniaturisieren Motoren möglich.
Die Standardversion liefert eine Positioniergenauigkeit von 1 µm unter Sichtkontrolle.

Abb.1: 6-Stationen Prober-Modul auf dem "Dry Dock" Arbeitsplatz

Mit den drei Motoren pro Manipulator ist orthogonales Fahren der Nadelspitzen in X, Y, und Z von einer kleinen Tischspultsteuerung über eine Fläche von 20 mm × 20 mm und 4 mm in Z bequem durchzuführen. Bei größeren Proben können die Nadelhalter auch, vor dem Evakuieren der Probenkammer, manuell vorjustiert werden. Das piezo-gesteuerte Aufsetzen geschieht extrem schonend, jeder mechanischen Bewegung weit überlegen.

Das gesamte Prober-Modul ruht auf einer Grundplatte, die auf dem Probentisch des REM/FIB befestigt wird.

Der Probentisch des LEO 1455 erlaubt das Modul so zu kippen (begrenzt auf <20°), dass der Absenkvorgang der Nadeln viel leichter zu beobachten ist.

Spezifikationen

Prober-Modul mit 6 Nadeln für das LEO 1455. Probentisch-Aufsatz mit sechs Nadeln, piezogesteuert präzises Aufsetzen.

Wege

Dieser Spitzenmessplatz arbeitet sowohl mit einzelnen Chips, die von Klammern gehalten werden, als auch mit gepackten ICs. Die Proben werden auf dem heiz- und kühlbaren Probenteller des Moduls befestigt. Der Probenteller ist um +/- 45 Grad drehbar. Der Verfahrbereich der Kreuztische beträgt ungefähr 20 mm × 20 mm in XY, und 4 mm in Z. Der Antrieb erfolgt durch miniaturisierte Elektromotoren, die eine Positioniergenauigkeit von <1µm erlauben. Optional können Piezotranslatoren integriert werden, die je 10µm in X- bzw. Y-Richtung und ca. 5µm in Z-Richtung ermöglichen. Die Vorteile dieser Technik liegen darin, dass die Positionierung der Manipulatoren hysteresefrei, äußerst feinfühlig und hoch präzise erfolgen. Die Positioniergenauigkeit liegt so bei <10nm.

Ein weiteres, wesentliches Merkmal der Manipulator-Kreuztische ist, dass alle Bewegungsachsen (XYZ) orthogonal zueinander stehen und somit ein ermüdungsfreies und intuitives Arbeiten ermöglichen.

Steuerungen

Eine digitale Handsteuerung betreibt die miniaturisierten Motoren der Manipulator-Kreuztische. Motorgeschwindigkeit von 1,5mm bis zu 0,2µm pro Sekunde können mit einem Potentiometer eingestellt werden. Ein sog. "Panik"-Knopf ermöglicht das schnelle Abheben aller Probernadeln. Die Steuerung ist eine kleine Einheit, die auf dem Tisch stehen kann. Sie wird an eine Mikroprozessor-Steuerung angeschlossen, die hinter dem REM/FIB positioniert werden kann. Über das Software-Paket "TouchDown" sind die Manipulatoren per digitalen Kommandos zu steuern, sowie deren Positionen speicherbar.

Montage

Das Prober-Modul passt auf die Basisplatte des LEO 1455 Tisches. So, oben auf dem Tisch sitzend, können die Nadeln in Kontakt mit der IC-Oberfläche bleiben, während sich der gesamte Versuchsaufbau mit dem Hauptprobentisch in X und Y bewegt, um nach Defekten in der Mikroschaltung zu suchen. Die Größe der Probenkammer erlaubt, das Modul um geringe Beträge (ca. 20°) nach links zu kippen. Die Probernadeln werden mit kleinen Schrauben in konischen Haltespitzen, unter 45°, gerade oder im rechten Winkel zum Proberarm befestigt. Hochflexible abgeschirmte Kabel leiten die Signale zu den Spitzen. Ein großer Vakuumdurchführungsflansch mit hochfrequenzfähigen Anschlüssen ist im Lieferumfang enthalten; Triaxialkabel, falls gewünscht.

Sechs kleine Standflächen ermöglichen den Betrieb des Moduls an Luft, z.B. auf dem Kreuztisch eines Lichtmikroskops.

Optionen für das Prober-Modul

• Heizung von Zimmertemperatur bis +300°C. Genaue Ausrichtung auf dem IC, angepasst an die Bewegung der Probernadeln.
• Software-Paket "TouchDown" zum leichteren Wiederfinden vormals abgespeicherter Spitzenpositionen und anderer systematischer Arbeiten.

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