microPREP™

Laserbasierte Probenbearbeitung für die Mikrostrukturdiagnostik

Die microPREP™ wurde mit dem Ziel entwickelt, die Prozesse in der Materialanalytik zu beschleunigen. Durch den Einsatz eines Ultrakurz-Puls-Lasers kann eine effektive, sowie kostengünstige Probenpräparation ermöglicht werden.

Dieser Ansatz ermöglicht die Erstellung komplexer Proben oder 3D-Geometrien. Die Flexibilität des Laserprozesses ermöglicht 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. Durch die Verwendung eines Pikosekundenlaser wird die strukturelle Schädigung deutlich reduziert und die Kontamination des Materials vermieden. Das System weist darüber hinaus deutlich gesteigerte Abtragsraten im Vergleich zu ionenstrahlbasierten Verfahren auf.

Die modular aufgebaute Software der microPREP™ gewährleistet eine hohe Flexibilität bei der Bearbeitung von Proben für eine Vielzahl von Analytik-Methoden. Auf Basis von bereitgestellten sowie selbst erstellten Prozessen (Rezepten) kann neben der reinen Bearbeitung von Proben auch eine Markierung zur besseren Verfolgbarkeit eingebracht werden.

Die microPREP™ eignet sich daher bestens zur Vorbereitung von Proben für die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), Rasterelektronenmikroskopie (REM), 3D-Röntgenmikroskopie (XRM), Atom-Sonden-Tomographie (APT) sowie für die Erstellung von individuellen Proben für die Mikromechanik. Durch die fortlaufende Weiterentwicklung ergeben sich immer neue Aufgabengebiete, bei denen die microPREP™ bei der Abarbeitung von Materialanalysen unterstützen kann.

Für die Unterstützung bei der Bearbeitung von hohen Stückzahlen sowie zur Vermeidung eines zusätzlichen Reinigungsschrittes wurde die microPREP™ um eine PRO-Version ergänzt. Diese beinhaltet neben der im microPREP™ Grundsystem enthaltenden hochauflösenden Prozesskamera eine weitere Übersichtskamera zur Unterstützung der Navigation bei größeren Proben oder bei der Abarbeitung von mehreren Proben oder Aufgaben. Der integrierte CO2 Snow Jet ermöglicht darüber hinaus die kontaminationsfreie Reinigung auf Basis physikalischer Effekte, um einen zusätzlichen Reinigungsschritt zu umgehen

Kontakt

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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.).