Die Abbildung zeigt eine IC-Prüfvorichtung in Form eines "Probentisch-Aufsatzes" mit vier motorisierten Manipulatoren für die Messspitzen. Das Gerät ist so dimensioniert, dass es den Platz in der Probenkammer der "FEI 986 FC" FIB optimal nutzt. Der sehr flache Aufbau der Kreuztische wird durch die Verwendung von neuen miniaturisieren Motoren möglich. Die Standardversion liefert eine Positioniergenauigkeit von 1 µm unter Sichtkontrolle.

Abb.1: Schleusbares Probermodul mit 4 Nadeln

Mit den drei Motoren pro Manipulator ist orthogonales Fahren der Nadelspitzen in X, Y und Z von einer kleinen Tischspultsteuerung über eine Fläche von 14 mm × 14 mm und 4 mm in Z bequem durchzuführen. Bei größeren Proben können die Nadelhalter auch vor dem Evakuieren der Probenkammer, manuell vorjustiert werden. Das piezogesteuerte Aufsetzen (10 nm Auflösung) geschieht extrem schonend, jeder mechanischen Bewegung weit überlegen.

Das gesamte Probermodul wird durch das Standardschleusensystem in die Vakuumkammer eingeführt.

Spezifikationen

Probentisch-Aufsatz mit vier Nadeln, piezogesteuertes Präzisionsaufsetzen. Die Prüfeinrichtung kann wie ein Standardprobenhalter durch das FIB Schleusensystem eingebaut werden.

Wege und Anschluß an den FIB-Probentisch

Dieser Spitzenmessplatz arbeitet sowohl mit einzelnen Chips, die von Klammern gehalten werden, als auch mit gepackten ICs. Das Probermodul wird wie ein Standardprobenhalter durch das Schleusensystem eingebaut. Beim Erreichen des FIB Probentisches werden 160 Goldkontakte automatisch eingesteckt, um den Motor und die Piezospannungen anzuschließen. Gleichzeitig werden die vier SMB Hochfrequenzverbindungen angeschlossen.

Ein "Trockendock"-Arbeitsplatz ermöglicht den Betrieb des Prober-Moduls an Luft (unter dem Lichtmikroskop oder für Justierarbeiten). Dabei stehen alle Betriebsarten und Wege, einschließlich der Signalverarbeitung zur Verfügung, genauso wie beim Arbeiten in der Vakuumkammer auf dem FIB Probentisch.

Die Auf- und Abbewegung der Manipulatorspitzen wird durch Änderung der Piezospannung des eingebauten Piezoelements gesteuert. Diese Bewegung ist um Größenordnungen feinfühliger als jede mechanische Führung es ermöglichen würde. Ein besonderer Vorteil ist, dass keine Hysterese (seitliche Verschiebung bei Bewegungsumkehr) entsteht. Die motorisierte Abwärtsbewegung kann sehr langsam erfolgen. Viele Anwender sind der Meinung, dass die motorisierte vertikale Bewegung so genau ist, dass sie die Z-Piezos fast nie benutzen. Durch eine "Panik"-Taste an der Steuerung können alle 4 Nadeln im Piezoberieb gleichzeitig gehoben werden. Im entspannten Zustand sind die Piezos "kurz", so wird sichergestellt, dass sich bei einem Stromausfall die Nadeln von der Probe weg nach oben bewegen, um ein ungewolltes Aufsetzen auf die Probe zu verhindern.

Die Probernadeln werden mit kleinen Schrauben in konischen Haltespitzen, unter 45 Grad, 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 erforderlich.

Steuerungen

Eine digitale Handsteuerung betreibt die miniaturisierten Motoren der Manipulator-Kreuztische; Potentiometer für die Motorgeschwindigkeit von 1,5 mm bis zu 0,2 µm pro Sekunde. "Panik"-Knopf zum schnellen Abheben aller Probernadeln.

Ein "Kommunikationsfenster" zeigt alle Arbeitsschritte an. Die Steuerung ist eine kleine Einheit, die auf dem Tisch stehen kann. Sie wird an eine größere Stromversorgung angeschlossen, die hinter der FIB oder dem REM positioniert werden kann. Das Software-Paket "TouchDown" ist nun verfügbar.

Option Software

Das Kammrath & Weiss-Softwarepaket "TouchDown" stellt die Möglichkeiten zum Wiederfinden vormals abgespeicherter Spitzenpositionen zur Verfügung und unterstützt andere systematische Arbeiten. Als Alternative kann auch die "Knights"-Software verwendet werden. Ausführliche Informationen auf Anfrage.

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