microPREP™ PRO

Laserbasierte Probenbearbeitung für die Mikrostrukturdiagnostik

Die microPREP™ PRO wurde mit dem Ziel entwickelt, die Prozesse in der Materialanalytik zu beschleunigen. Durch den Einsatz eines Ultrakurz-Puls-Lasers können Proben effektiv sowie kostengünstige präpariert werden.

Dieser Ansatz ermöglicht die Erstellung komplexer Proben oder 3D-Geometrien. Die Flexibilität des Laserprozesses erlaubt die umfassende Analyse tiefliegender Strukturen wie das Freilegen von Kontaktierungen (z.B.: Through-Silicon-Vias – TSVs) oder den gezielten Abtrag bzw. Freilegen von Leiterbahnen in Halbleiterstrukturen (z.B. Systems-in-Packages – SiP).

Darüber hinaus können größere Proben mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich direkt bearbeitet werden. Die integrierte Übersichtskamera vereinfacht dabei die Navigation auf größeren Proben und die hochauflösende Prozesskamera sorgt für eine genaue Positionierung. Durch die Verwendung eines Pikosekundenlasers wird die strukturelle Schädigung deutlich reduziert und eine Kontamination des Materials vermieden. Mit der microPREP™ PRO können deutlich höhere Abtragsraten als bei ionenstrahlbasierten Verfahren realisiert werden.

Die modular aufgebaute microPREP™-Software gewährleistet eine hohe Flexibilität bei der Bearbeitung von Proben für eine Vielzahl von Analytik-Methoden. Auf Basis von bereitgestellten sowie selbst erstellten Prozessen (Rezepten) eignet sich die microPREP™ PRO bestens zur Vorbereitung von Proben für die:

  • Transmissionselektronenmikroskopie (TEM),
  • Rasterelektronenmikroskopie (REM),
  • 3D-Röntgenmikroskopie (XRM),
  • Atom-Sonden-Tomographie (APT) sowie
  • Mikromechanik.

Durch die fortlaufende Weiterentwicklung ergeben sich immer neue Aufgabengebiete, bei denen die microPREP™ PRO bei der Abarbeitung von Materialanalysen unterstützen kann. Neben der reinen Bearbeitung von Proben kann auch eine Markierung zur besseren Verfolgbarkeit eingebracht werden.

Kontakt

Bitte kontaktieren Sie unseren Technischen Vertrieb für weitere Informationen:

Boris Rottwinkel
Tel: +49 371 40043-222
sales@3d-micromac.com

Fachpublikationen

2018

TEM sample preparation workflow using laser ablation and broad ion beam milling.
2018, Poster, IMC19 – (Takanori Sato, Jacob Byrnes), Australian Centre for Microscopy & Microanalysis, The University of Sydney.

A combined laser ablation/focused ion beam approach to atom probe sample preparation.
2018, Poster, IMC19 – (Jacob Byrnes, Ingrid McCarroll, Katja Eder, Limei Yang, Julie Cairney), The University of Sydney.

Laser preparation of semiconductor devices for failure analysis.
2018, 11. Jenaer Lasertagung (3D-Micromac, Infineon, Thales, FhG-IMWS-CAM).

Laser-Micromachining for Failure Analysis: from TEM Sample Preparation to Large Area SEM Inspection.
2018, 7th CAM Workshop (3D-Micromac, Infineon, Bosch, FhG IMWS-CAM).

Rapid and localized ion-beam etching of surfaces using initial notches
2018,  Micron – (Busch, R.; Krause, M.; Coyle, S.; Höche, T.).

An Evaluation of Beam-Damage Zone in Si Wafer Machined by Gatan MicroPREPTM Laser-Ablation
2018, Microscopy and Microanalysis – (Zhao, W.; Bennett, C.; Sairam Pichumani, R.; Walker, G.; Eaton, K.; Hassel Shearer, M.; Dumas, L.; Brooks, I.; Wang, Y.).

A New, Efficient Method for Preparation of 3D Integrated Systems by Laser Techniques
2018, IEEE 68th ECTC – (Klengel, R.; Klengel, S.; Schusser, G.; Krause, M.).

Nanoscale 3D X-ray Microscopy for High Density Multi-Chip Packaging FA
2018, ISTFA – (Schmidt, C.).

2017

Combination of precise laser and FIB milling for TEM based IC failure analysis
2017, ESREF – (F. Altmann, M. Simon-Najasek, S. Hübner, M. Lejoyeux).

Pico-Second Laser and Broad Argon Beam Tools for Characterization of Advanced Packages and Devices
2017, ISTFA – (Hassel Shearer, M.).

Pico-Second Laser and Broad Argon Beam Tools For Characterization Of Advanced Packages And Devices
2017, EFUG Workshop – (Richard, V.;Hassel Shearer, M.).

Novel sample preparation and High-Resolution X-ray tomography for Package FA
2017, IPFA – (Schmidt, C.; Kelly, S. T. ; Ying Wang ; S. T. Coyle ; Michael Hassel Shearer).

2016

Laser based sample preparation for advanced packaging application
2016, EFUG – (Höche, T.; Krause, M.).

microPREP: A new laser tool for high-volume sample preparation
2016, IPFA Manuscript – (Wagner, U.; Petsch, T.; Krause, M.; Höche, T.).

2015

A Novel Laser Tool for High-Volume Sample Preparation
2015, Laser-Technik-Journal (Thomas Höche , Michael Krause , Martin Ebert , Uwe Wagner , Mandy Gebhardt).

New Approach of Laser Processing of Transparent Materials
2015, Lasers in Manufacturing Conference – (Werner, M.; Zimny, R.; Grimm, M.).

2014

microPREP – a new laser tool for high-throughput sample preparation
2014, 40th ISTFA (Krause, M.; Ebert, M.; Höche, T.; Wagner, U.).

Highlights

  • Abtragen beliebiger Boxen oder Schneiden von dünnem Material für schnellen Zugriff auf gewünschten Bereich
  • Laden beliebiger Geometrien in das System um Prozesse und Aufgabenstellungen zu bearbeiten
  • Herstellung zylindrischer Proben für XRM Synchrotron-Anwendungen mit Rotationswerkzeug
  • Bekannte Analyse- oder Probengeometrien werden beibehalten und die Probennahmezeit verkürzt
  • Motorisierte Halter helfen den gewünschten Bereich schnell zu finden
  • Rezeptgesteuerte Software für schnelle und einfache Probenvorbereitung
  • Navigation mit der Übersichtskamera zu gewünschtem Bereich, ohne Einschränkungen des Sichtfeldes
  • Reinigung der Probe während oder nach dem Prozess mit CO2 Snow Jet
  • Aufrüstbar für kommende Optionen

Die microPREP™ PRO ist durch den Einsatz von Ultrakurz-Puls-Lasern für die Probenvorbereitung bestens geeignet. Die Vorteile der laserbasierten Mikrobearbeitung sind insbesondere die geringe Materialschädigung, die hohen Abtragsraten und die hohe Präzision im Mikrometerbereich. Damit eignet sich das System ideal für das Laserschneiden und das lokale Abdünnen von Metallen, Halbleitermaterialien, Keramiken sowie Verbundmaterialien und Kunststoffen.

Die microPREP™ PRO unterstützt bei Aufgaben mit hohen Durchsatzraten im Bereich der Mikrostrukturdiagnose und Fehleranalyse. Der integrierte CO2 Snow Jet und die zwei Kameras helfen Ihnen dabei, Ihre Probennahmezeiten zu verkürzen.

Geeignet für

  • Laserschneiden und individuelle Probenvorbereitung
  • Analyse mittels REM und integrierte Mikoanalytik
  • Probenvorbereitung für die Mikromechanik
    (Dog-Bones sowie frei definierbare Geometrien)
  • In-Plane und Cross Section für TEM
    (basierend auf microPREP XL-Chunk)
  • Röntgenmikroskopie
  • Vorgedünnte Proben für die APT