DE2118942A1

DE2118942A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Betrachtung bzw. Untersuchung mikroskopischer Gegenstände

Info

Publication number: DE2118942A1
Application number: DE19712118942
Authority: DE
Inventors: William Robert Wescosviüe Pa. Wanesky (V.St.A.). P
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1971-04-19
Publication date: 1971-11-04
Also published as: DE2118942B2; NL7105125A; SE374964B; US3680947A; JPS5124339B1; FR2089953A5; BE765854A; GB1336067A

Description

Western Electric Company Inc.

195 Broadway

New York, N,Y. 10007 / USA A 32 153

suchung^mikroskogiaoher^Gegenstande

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Betrachtung kleiner Gegenstände, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, zur Betrachtung kleiner zerbrechlicher Gegenwände, beispielsweise Halbleiterbaueinheiten oder dergleichen, Bin Beispiel einer kleinen zerbrechlichen Halbleiterbaueinheit stellt die sogenannte mit ZuIeitungsfahnen versehene integrierte Schaltung dar (beam-lead integrated circuit). Eine derartige mit Zuleitungsfahnen versehene integrierte Schaltung umfaßt einen Halbleiterblock nebst miteinander verbundenen Schaltungselement en, die untrennbar in Zuordnung an oder innerhalb des Blockes stehen, leitungen sind mit dem Block als einstückiger Teil der Baueinheit verbunden und erstrecken sich von dem Block gleich Kragarmen weg, wobei sowohl elektrische als auch mechanische Verbindungen mit einem Kopfstück oder einem Schaltungsmuster hergestellt werden, das auf einer Unterlage gebildet ist. Bei der Herstellung derartiger Schaltungen ist es erforderlich, deren beide Seiten mit einem Mikroskop zu überprüfen, um fehlerhafte Schaltungen von den guten auszusondern.

Bisher traten wesentliche Schwierigkeiten bei der Einstellung der Schaltungen unter einer Vakuumaufgreifnadel auf, die in dem Gesichtsfeld des Mikroskops angeordnet wurde, weil sie auf einer Plattform gelagert wurden, die auf einer Auflage

109845/1294 "² "

gleitend gelagert war; wenn daher die Bedienungsperson versuchte, die Schaltungen unter der Aufgreifnadel zu bewegen, so wurde häufig die Nadel überlaufen oder nicht erreicht, und dieser Effekt wurde durch die Vergrößerung des Mikroskops noch gesteigert. Daher wurde viel Zeit aufgewendet, um die Schaltungen genau einzustellen und damit zu untersuchen.

Es"wurde auch sehr viel Zeit aufgewendet, um sowohl die aktive als auch die inaktive Seite der Schaltungen zu untersuchen. Entweder mußten die Schaltungen von Hand umgedreht werden, um die aktiven Seiten zu überprüfen, oder es mußte ein Spiegel unterhalb der Schaltungen angeordnet werden, wobei das Mikroskop um seine Achse gedreht wurde, um diese aktiven Seiten zu untersuchen. Diese Verfahren ermöglichten die Untersuchung lediglich einer Schaltung pro Zeiteinheit mit getrennten Handhabungsvorgängen zwischen jeder Untersuchung; ferner ergab sich der Nachteil, daß die Verfahren zu· schnellen Untersuchung einer leihe mit einer großen Anzahl von Schaltungen nicht gut anzupassen waren.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäSen Verfahrens zur Untersuchung gegenüberliegender Flächen eines kleinen Gegenstandes umfaßt ein Mikroskop, eine transparente Auflage zur Auflagerung des Gegenstandes innerhalb des Gesichtsfeldes des Mikroskops, Bauelemente zur Reflexion eines Bildes der Oberfläche des Gegenstandes neben der Fläche des Auflagegliedes auf das Mikroskop sowie Bauelemente zur Längsbewegung des Mikroskops auf seiner Hauptachse gegenüber dem Auflageglied zwecks nach Belieben erfolgender Fokussierung auf der Oberfläche des Gegenstandes, welche dem Mikroskop zugewendet ist, oder auf das Bild.

Bei einem Ausführungsbeiapiel der Erfindung ist das Mikroskop auf einem Grundglied angeordnet, wobei das Auflagerungsglied auf einem Gleitglied angebracht ist, das vermöge entsprechender Anordnung gegenüber dem Grundglied eine Bewegung des Auflagerungsgliedes q.uer zu der Hauptachse ermöglicht; das Gleitglied

109845/1234 ~³~

sowie das Grundglied "berühren einander vermöge entsprechender Anpassung und Anordnung im wesentlichen nicht, wenn ein geeignetes, unter Druck stehendes Fluid zwischen diesen Elementen eingeführt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Vorrichtung ein Grundglied, ein Mikroskop sowie ein AufIagerungsglied zur Auflagerung des Gegenstandes innerhalb des Gesichtsfeldes des Mikroskops, wobei das Auflagerungsglied vermöge entsprechender Anordnung gegenüber dem Grundglied eine Bewegung quer zu der Hauptachse des Mikroskops durchzuführen vermag; das Auflagerungsglied sowie das Grundglied berühren einander vermöge entsprechender Anpassung und Anordnung im wesentlichen nicht, wenn ein geeignetes, unter Druck stehendes Fluid dazwischen eingeführt wird.

Das Auflagerungselement kann ein transparentes Auflagerungsglied umfassen, das auf einem Gleitglied angebracht ist; die erfindungsgemäße Vorrichtung kann Elemente umfassen, um zu dem Mikroskop ein Bild der Oberfläche des Gegenstandes neben der Fläche des transparenten. Auflagerungsgliedes zu reflektieren, sowie Elemente zur Bewegung des Mikroskops längs seiner Hauptachse gegenüber dem Auflagerungsglied, um willkürlich dieses auf die Oberfläche des dem Mikroskop zugewendeten Gegenstandes oder auf das BiIA zu fokussieren.

Das Element zur Bewegung des Mikroskops gegenüber dem AufIagerungsglied kann so ausgebildet sein, daß das Mikroskop bewegt wird, oder es kann wahlweise auch das Auflagerungsglied bewegt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zur Untersuchung gegenüberliegender Flächen eines kleinen Gegenstandes die Auflagerung des Gegenstandes, wobei eine seiner Flächen dem Mikroskop zugewendet ist, während die andere der Flächen neben der Fläche eines transparen-

- 4 1 0 9 8 Λ 5 / 1 294

ten Auflagerungsgliedes liegt und sich von Elementen im Abstand "befindet, die vermöge entsprechender Anordnung auf das Mikroskop ein Bild der anderen Fläche reflektieren, wobei das Mikroskop längs seiner Hauptachse gegenüber dem Auf lagerungsglied bewegt wird, um dieses willkürlich auf die eine Fl'äche oder auf das Bild zu fokussieren*

Das Mikroskop kann auf die eine Fläche oder auf das Bild fokussiert werden, indem es entweder längs seiner Hauptachse bewegt wird, oder indem das Auflagerungsglied längs der Hauptachse bewegt wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer mit Zuleitungsfahnen versehenen integrierten Schaltung in stark vergrößerter perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einzeluntersuchung sowohl der aktiven als auch der inaktiven Seite einer Vielzahl von mit Zuleitungsfahnen versehenen integrierten Schaltungen in perspektivischer Ansicht ™ von oben,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2 zur Veranschaulichung des Mikroskops in seiner oberen Stellung zwecks Einzeluntersuchung der aktiven Seiten von mit Zuleitungsfahnen versehenen integrierten Schaltungen,

Fig. 4 einen Schnitt längs der linie 4-4 von Fig. 3 zur Veranschaulichung der inaktiven Seiten der Schaltungen mit Identifizierung smar ken,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 2 zur Ver-

• - 5 -109845/1294

anschaulichung des Mikroskops in seiner unteren Stellung zwecks Einzeluntersuchung der aktiven Seiten der mit Zuleitungsfahnen versehenen integrierten Schaltungen,

Pig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 von Pig· 5 in vergrößerter Draufsicht zur Veranschaulichung der aktiven Seite einer Schaltung,

Pig· 7 einen Schnitt längs der linie 7-7 von Pig. 2, Pig. 8 einen Schnitt längs der linie 8-8 von Pig. 2, Pig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 von Pig. 2.

Eine zu untersuchende, mit Zuleitungsfahnen versehene integrierte Halbleiterschaltung 11 umfaßt gemäß Pig. 1 einen Halbleiterblock 12 mit einer nach unten weisenden oder aktiven Seite 13 sowie einer nach oben weisenden oder inaktiven Seite 14 und ferner mehrere Zuleitungsfahnen 16, die von der aktiven Seite 13 ausgehen· Normalerweise ist die integrierte Schaltung 11 sehr klein, hat beispielsweise quadratische Porm und weist Abmessungen von etwa 0,4 bis 2,3 mm Breite sowie etwa lediglich 0,05 mm Dicke auf, während die Anachlußfahnen 16 eine Länge von etwa 0,2 mm sowie eine Breite von 0,08 mm aufweisen. Der Block 12 wird häufig aus Silizium hergestellt, während die Zuleitungsfahnen 16 aus Gold bestehen. Mit extremer Genauigkeit verbundene Schaltungselemente (nicht veransahaulicht), üblicherweise in der Porm goldplattierter Muster, sind auf der aktiven Seite 13 der integrierten Schaltungen 11 ausgebildet« Diese Muster, die Zuleitungsfahnen 16, die Blöcke 12 sowie die aktiven und inaktiven Seiten 13i H müssen hinsichtlich Defekten visuell untersucht werden.

Gemäß Pig· 2, 3 sind die integrierten Schaltungen 11 entfernbar auf einem Trägerglied oder einer Scheibe 17 einer ersten Plattform 18 gelagert, wobei die inaktiven Seiten 14 nach oben wei-

- 6 _ 109845/1294

sen. Die Scheibe 17 kann entweder durchlässig oder undurchlässig sein, besteht jedoch aus Zweckmäßigkeitsgründen aus einer flachen Glasplatte; deren obere Fläche kann mit einer Schicht aus druckempfindlichem, vakuumdichten Material bestehen, beispielsweise Silikonharz, wie es beispielsweise von der Firma Dow Corning Corporation unter dem Warenzeichen "Sylgard 182" verkauft wird.

Die Trägerscheibe 17 ist auf einem ersten Halteglied 19 festgelegt, das in ein zweites Halteglied 21 geschraubt ist, so daß der Abstand der integrierten Schaltungen 11 zu einer Vakuum-«- aufgreifnadel 24 einfach durch Drehung des Halte&liedes 19 gegenüber dem Halteglied 21 einstellbar ist. Die Vakuumaufgreifnadel 24 befindet sich unter einem Objektiv 22 eines Mikroskops 23.

Das zweite Halteglied 21 ist drehbar auf einer Gleitplatte 25 angebracht, so daß eine Bedienungsperson die integrierten Schaltungen 11 gegenüber dem Objektiv 22 winklig bewegen kann.. Die Gleitplatte 25 ist beweglich auf einem Grundglied 26 angebracht, das gegenüber dem Mikroskop 23 einen Abstand aufweist, wobei die Bewegungsrichtung senkrecht zu dessen Hauptachse 27 verläuft.

Das Mikroskop 23 kann irgendein im Handel erhältliches Mikroskop von Standardausführung sein, bei dem das Objektiv einen wesentlich größeren Durchmesser als die zu untersuchenden integrierten Schaltungen aufweist. Vorzugsweise besitzt das Mikroskop eine einstellbare Vergrößerung und ist längs seiner Hauptachse 27 in eine obere und untere ausgerichtete Stellung beweglich. Anstatt in eine solche obere und untere Stellung beweglich zu sein, kann das Mikroskop 23 auf seiner Achse 27 festgelegt sein, wobei Mittel vorgesehen sein können, um die integrierten Schaltungen 11 in eine obere und untere Ausrichtstellung unter dem Mikroskop 23 zu bewegen. Das Mikroskop 23 kann von der Art sein, welche einen Arbeitsabstand (Gegenstand zum Objektiv)

— 7 —

109 845/1294

von 10 cm sowie eine einstellbare Vergrößerung von 1Ox bis 4Ox aufweist.

Das Mikroskop 23 ist auf dem Grundglied 26 durch übliche Anbringungsmittel angebracht und weist einen ersten Knopf 28 zur Einstellung der Vergrößerung sowie einen zweiten Knopf 29 zur Bewegung längs der Hauptachse 27 in seine obere Stellung auf, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, und ferner in seine untere Stellung, wie dies in Figi 5 gezeigt ist. Der Knopf 29 wird auch verwendet, um das Mikroskop 23 in diesen Stellungen zu fokussieren.

Gemäß Pig· 2 und 5 ist eine zweite Plattform 30 ebenfalls auf der Gleitplatte 25 angebracht. Die Plattform 30 umfaßt ein transparentes Trägerglied oc>er eine Scheibe 31 zur entfernbaren Lagerung der integrierten Schaltungen 11 im Abstand zueinander, wobei deren inaktive Seiten 14 nach oben weisen. Vorzugsweise iü't die Scheibe 31 aus einer ebenen Glasplatte gebildet, wobei deren obere Flache mit einer transparenten Schicht des vorangehend erwähnten, druckempfindlichen und vakuumdichten Materials überdeckt ist, ein Gitter 32 ist darauf ausgebildet, um der Bedienungsperson die Einstellung der integrierten Schaltungen im Abstand zu erleichtern.

Die Trägerscheibe 31 ist an einem, dritten Halteglied 33 angebracht, welches in ein viertes Halteglied 34 geschraubt ist, so daß der Abstand der integrierten Schaltungen 11 zu der Vakuumaufgreifnadel 24 einstellbar ist, indem einfach das Halteglied 33 gegenüber dem Halteglied 34 gedreht wird. Das Halteglied 34 ist drehbar auf der Gleitplatte 25 angebracht, so daß die Bedienungsperson die Schaltungen gegenüber dem Objektiv 22 winklig einzustellen vermag.

Ein Spiegel 35 ist innerhalb des Haltegliedes 34 unterhalb sowie parallel zu der Trägerscheibe 31 angebracht. Im Betrieb reflektiert der Spiegel 35 Bilder der aktiven Seiten 13 der integrierten Schaltungen 11 auf das Mikroskop 23. Vorzugsweise

109845/1294 " ⁸ "

ist der Spiegel 35 aus einer flachen, feinstpolierten Siliziumscheibe gebildet, welche das Aussehen eines schwarzen Spiegels aufweist und einen ausgezeichneten Kontrast zur Betrachtung der Goldleitungen 16 ergibt.

Der Spiegel 35 ermöglicht eine gesonderte Betrachtung der aktiven Seiten 13 der integrierten Schaltungen 11 durch eine Bedienungsperson mittels des Mikroskops 23 durch einfache Drehung des Knopfes 29. Dadurch wird das Mikroskop 23 in seine untere Stellung längs dessen Hauptachse 27 bewegt, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist, wobei die Fokussierung des Mikroskops auf die Spiegelbilder dieser aktiven Seiten 13 ermöglicht wird. Bei in dieser Stellung befindlichem Mikroskop 23 wird dessen Vergrößerung vorzugsweise stark gesteigert, um ein größeres Bild der aktiven Seiten 13 zu erzeugen und deren Untersuchung damit zu erleichtern. Diese gesteigerte Vergrößerung vermindert auch die Feldtiefe des Mikroskops 23, so daß die inaktiven Seiten 14 sich weit außerhalb der Scharfstellung befinden und damit nicht sichtbar sind. Dies verbessert die Klarheit des Bildes der aktiven Seiten 13· Tatsächlich vermindern die Seiten 14 lediglich eine gewisse Menge des in das Objektiv 22 eintretenden lichtes. Für ein Mikroskop mit einem Betriebsabstand von 10 cm können die Schaltungen 11

^ etwa 7,5 cm von dem Objektiv 22 in dessen unterer Stellung entfernt angeordnet werden, während der Spiegel 35 etwa 13 mm. von der Scheibe 31 entfernt angeordnet ist.

Auf diese Weise können sowohl die aktive als auch die inaktive Seite 13 bzw. 14 der Schaltungen 11 untersucht werden, ohne die Schaltungen 11 von Hand umzudrehen und ohne das Mikroskop 23 zu schwenken. Auf diese Weise kann die Bedienungsperson schnell und genau eine große Menge der Schaltungen 11 untersuchen.

Es sind Luftlager vorgesehen, um den Unterschied zwischen der Haft- und Gleitreibung der Gleitplatte 25 aul der Grundplatte

_ 9 _ 109845/1294

26 zu vermindern und damit der Bedienungsperson zu ermöglichen, .das linke Ende der Platte 25 festzuhalten, um das Problem der ungenügenden Annäherung an die Vakuumaufgreifnadel 24 oder deren Überlaufen bei dem Vorgang der Einstellung der integrierten Schaltungen 11 unter dieser Nadel 24 au vermeiden. Eine unerwünschte Drehbewegung der Platte 25 wird ebenfalls reduziert. Durch Überwindung dieser Probleme vermag die Bedienungsperson die Gleitplatte 25 über geringe Entfernungen, beispielsweise über 25 Mikron, genau zu bewegen.

Gemäß Fig. 7, 8 werden die !luftlager von einer Druckluftquelle 36 betätigt, die über ein flexibles Rohr 37 mit einem in Längsrichtung verlaufenden Kanal 38 der Gleitplatte 25 verbunden ist. Der Kanal 38 steht mit einem seitlich verlaufenden Kanal 39 in Verbindung, welcher wiederum mit einem vertikalen Kanal 40 in Verbindung steht, dessen eines Ende eine Öffnung 41 in dem Boden der Platte 25 bildet.

Ein Gehäuse 42 (Fig. 2, 8) ist an dem linken Ende der Gleitplatte 25 befestigt und weist einen darin ausgebildeten Kanal 43 auf, dessen eines Ende mit dem. anderen Ende des in Längsrichtung verlaufenden Kanals 38 in Verbindung steht und dessen anderes Ende einen Durchtritt 44 in dem Gehäuse 42 bildet. Der Durchtritt 44 ist auswahlmäßig durch die Bedienungsperson blockierbar, um die Luft von der Quelle 36 aus dem Durchtritt 40 in dem Boden der Platte 25 zu drücken und die Platte 25 ausser Berührung mit der Grundplatte 26 auf einem im wesentlichen reibungslosen Luftfilm schwimmend zu halten. Bei auf diese Weise schwimmender Platte 25 vermag die Bedienungsperson diese in sehr geringen Abständen zu bewegen, um die integrierten Schaltungen 11 schnell und genau unter der Vakuumaufgreifnadel 24 anzuordnen. Auch kann die Bedienungsperson die Reibungsgröße zwischen der Gleitplatte 25 sowie der Grundplatte 26 steuern, indem teilweise der Durchtritt 44 blockiert wird, um eine stärkere Einwirkung in jjezug auf die Bewegung zu erhalten.

- 10 -

109845/129 A

Die Vakuumaufgreifnadel 24 ist an der Grundplatte 26 im wesentlichen vertikal beweglich zu den integrierten Schaltungen 11 an den Trägerscheiben 17» 30 angeordnet, so daß sie zum Aufgreifen der Schaltungen 11 verwendet werden kann. Eine solche Anordnung der Nadel 24 wird mit einer im Handel erhältlichen Mikroeinstellvorrichtung 47 in Standardausführung erreicht. Die Mikroeinsteirworrichtung 47 umfaßt eine Spannzange 48 zur lösbaren Halterung der Nadel 24 sowie zur Schaffung eines Durchtrittes 49 in Verbindung mit demjenigen, der Nadel 24. Die Nadel 24 ist vorzugsweise mit einer dünnen, schwarzen Farbschicht überzogen, um sie unauffällig zu machen und ein helles Glänzen bei gleichzeitiger Betrachtung mit den integrierten Schaltungen 11 über das Mikroskop 23 zu vermeiden· wenn die Schaltungen 11 betrachtet werden, so befindet sich die Nadel 24 außer Scharfstellung und stört somit nicht durch deren Betrachtung ·

Die Spannzange 48 ist an einem Gehäuse 51 befestigt, welches auch einen Kanal 52 in Verbindung mit dem Kanal 49 aufweist. Ein Ende eines Rohres 53 zur Erzeugung eines Vakuums von einer Vakuumquelle 54 zu der Nadel 24 ist an dem Gehäuse 51 in Verbindung mit dem darin vorgesehenen Kanal 52 befestigt« Das andere Ende des Rohres 53 ist an einer Handhabe 56 befestigt, die auf einer Grundplatte 57 zur Bewegung der Nadeln 24 im wesentlichen senkrecht zu den integrierten Schaltungen 11 auf den Plattformen 18, 30 schwenkbar gelagert ist. Die Grundplatte 57 ist auf der Grundplatte 26 befestigt.

Die Handhabe 56 weist einen, ersten Kanal 58 auf, dessen eines Ende mit demjenigen des Rohres 53 und dessen anderes Ende mit demjenigen eines anderen Rohres 59 in Verbindung steht, das an die Vakuumquelle 54 angeschlossen ist. Den Kanal 58 schneidend ist ein zweiter Kanal 61 in der Handhabe 56 vorgesehen. Der zweite Kanal 61 weist einen Durchtritt 62 an der oberen Fläche der Handhabe 56 auf, über welche die Bedienungsperson einen Finger bewegen kann, um das Vakuum an dem freien Ende

- 11 109845/1294

der Nadel 24 einzustellen und die integrierten Schaltungen 11 aufzugreifen, "fenn die Bedienungsperson den Durchtritt 62 schnell freilegt, erzeugt das Einströmen von Luft zu der Hadel 24 einen Luftstoß an deren freiem Ende, um eine Freigabe einer Schaltung 11 zu unterstützen, welche an der Nadel 24 haften könnte.

Gemäß Fig. 2, 9 ist das Gehäuse 51 an einer Gleitführung 63 der Mikroeinstellvorrichtiu-j; 47 befestigt, die an geradlinig verlaufenden Seitenlagern zur Vertikalbewegung in einer Halteplatte 64 angebracht ist, die an der Grundplatte 57 befestigt ist. Ein Anschlag ist an der Halteplatte 64 angebracht, um die obere Bewegung der Gleitführung 63 zu begrenzen. Die Vertikalstellung des Anschlages 25 ist durch einen Mikrometerkopf 66 einstellbar. Eine Zugfeder 67, welche mit der Gleitführung 63 sowie der Halteplatte 64 verbunden ist, hält normalerweise die Gleitführung 63 gegen den Anschlag 65 nach oben und die Handhabe 56 gemäß Fig. 2 in ihrer oberen Stellung.

Ein Kugeltauchkolben 68, welcher in einem in die Gleitführung 63 geschraubten Gehäuse 69 angeordnet ist, wird normalerweise gemäß Fig. 2 durch eine Druckfeder 71 nach unten gedrückt. Die Ausdehnung des Tauchkolben 68 ist durch eine Einstellschraube 72 justierbar, \>/elche in ixe Gleitführung 63 geschraubt ist. Der Kugeltauchkolben 68 begrenzt die Abwärtsbewegung der Handhabe 56, so daß bei Anordnung der Nadel 24 über den integrierten Schaltungen 11 das Ende der Nadel 24 nicht aufschlägt und im Ergebnis die Schaltung 11 nicht beschädigt. Diese Begrenzungewirkung an der Handhabe 56 ist besonders wichtig, weil das Auffühlen des Kugeltauchkolbens 68 beim Auftreffen auf der Grundplatte 26 für die Bedienungsperson eine Anzeige dafür ist, daß das Ende der Nadel 24 sich sehr dicht an der Schaltung 11 befindet und daß jede zusätzliche Bewegung der Nadel 24 gering sein muß, um nicht die Schaltung zu beschädigen.

Gemäß Fig. 3, 5 ist eine Punktbeleuchtungsquelle 76 ne^en dem.

- 12 -

109845/1294

Mikroskop 23 angeordnet, wobei deren Lichtstrahl von dem. Spiegel 35 weg auf die aktiven Seiten 13 der integrierten Schaltungen 11 reflektiert wirdi Die Beleuchtungsquelle 76 erzeugt ein helles klares und leicht zu beobachtendes Bild der aktiven Seiten 13 der Schaltungen 11 durch Vermeidung eines, verschwommenen Bildes der entgegengesetzten inaktiven Seiten 14» was offensichtlich durch auftretende Lichtreflexionen von den Seiten 14 weg entsteht, die der Träger scheibe 31 zugewendet sind« Der Einfallswinkel des Lichtstrahls ist verhältnismäßig gering (weniger als 45°)» so daß der von dem. Spiegel 35 weg reflektierte Lichtstrahl nicht in-das Objektiv 22 des Mikroskops eintritt.

Beim. Betrieb verläuft Luft von der Vakuumquelle 36 über das Rohr 37, die Kanäle 38, 43 sowie aus dem Durchtritt 44. Um die integrierten Schaltungen 11 zu untersuchen, hält die Bedienungsperson die Gleitplatte 25 an und bewegt einen Finger über den Durchtritt 44, wobei dieser blockiert wird, um die Luft von dem Kanal 38 aus über die Kanäle 39» 40 sowie aus der Öffnung 41 in dem Boden der Gleitplatten 25 zu drücken. Im Ergebnis wird die Gleitplatte 25 ausser Berührung mit der Grundplatte

26 auf einem im wesentlichen reibungslosen Luftfilm schwimmend gehalten. Die Bedienungsperson bewegt alsdann die Gleitplatte 25, um die integrierten Schaltungen 11, welche auf der Scheibe 17 der ersten Plattform 18 gelagert sind, unter der Vakuumaufgreifnadel 24 sowie in dem Gesichtsfeld des Objektivs 22 des Mikroskops 23 anzuordnen. Es sei angenommen, daß sich das Mikroskop 23 in seiner oberen Stellung längs dessen Hauptachse,

27 gemäß Fig. 3 befindet und daß dessen Vergrößerung einem Faktor 1Ox. entspricht, um ein großes Gesichtsfeld zu erzielen. Die Bedienungsperson schaut alsdann durch das Mikroskop 23 und untersucht einzeln die inaktiven Seiten 14 der integrierten Schaltungen 11, von denen einige gemäß Fig. 4 darauf angebrachte Farbpunkte 77 aufweisen. Die Farbpunkte 77 zeigen an, daß die Schaltungen 11 als ein Ergebnis vorangehender Untersuchungen defekt sind.

- 13 10 9-845/1294

-Ip-

Die inaktiven Seiten 14 der Schaltungen. 11, weiche keine daran angebrachten Farbpunkte aufweisen, werden über das Mikroskop

23 hinsichtlich irgendwelcher mechanischer Defekte untersucht, "beispielsweise in Bezug auf Brüche in dem Siliziumblock, Unteroder Überätzung und hinsichtlich verbogener Zuleitungsfahnen Nach Durchführung dieser Untersuchung hält die Bedienungsperson die Handhabe 56 fest und bewegt einen Finger über den Durchtritt 62, um ein Vakuum von der Quelle 54 her an dem freien Ende der Nadel 24 zu erzeugen. Alsdann wird die Handhabe 56 gedrückt, wobei die Nadel 24 gegen die Schaltung 11 bewegt wird, bis der Kugeltauchkolben 68 gegen die Grundplatte 26 anschlägt; der infolgedessen erhöhte Druck an der Handhabe zeigt der Bedienungsperson, daß sich die Nadel 24 sehr dicht an den Schal-.tungen 11 befindet. Das Vakuum von der Nadel 24 sollte die Schaltung 11 nach oben ziehen; falls dies jedoch nicht eintritt, gibt die Bedienungsperson einen leicht erhöhten Druck auf die Handhabe 56, wobei der Kugeltauchkolben 58 gegen dessen Druckfeder 51 gedrückt wird und auf diese Weise die Nadel

24 noch dichter, aber gerade noch nicht in Berührung mit der Schaltung 11 bewegt, um diese gegen die Nadel 24 nach oben anzuziehen· Alsdann bewegt die Bedienungsperson die Gleitplatte·

25 derart, daß die transparente Trägerplatte 31 der zweiten Plattform, 30 in dem Gesichtsfeld des Mikroskops 23 angeordnet wird, so daß die Schaltung 11, die von der Nadel 24 gehalten ist, präzise innerhalb eines Quadrates des Gitters 32 zentriert ist.

Die Bedienungsperson gibt alsdann den Durchtritt 62 frei, wobei das Einströmen von Luft in die Nadel 24 nebst einer Freigabe der Schaltung 11 auf die Trägerscheibe 31 bewirkt wird* Nunmehr gibt die Bedienungsperson die Handhabe 56 frei, so daß diese in ihre obere Stellung gemäß Fig. 2 zurückzukehren vermag.

Die Bedienungsperson dreht jetzt den Knopf zur Steigerung der Vergrößerung dea Mikroskops 23 auf den Faktor 4Ox und er-

- 14 109845/1294

möglicht eine zweite ins einzelne gehende Untersuchung derselben inaktiven Seite 14 der abgesetzten Schaltung 11 hinsichtlich mechanischer Defekte. Alsdann wird der Knopf 29 so gedreht, daß sich das Mikroskop 23 in seine untere Stellung längs dessen Achse 27 bewegt (siehe Pig. 5) und auf das Bild fokussiert wird, das durch den Spiegel 35 von der aktiven Seite 13 der untersuchten Schaltung 11 reflektiert wird. Dadurch wird die inaktive Seite 14 außerhalb der nunmehr verminderten Tiefe des Feldes des Mikroskops 23 angeordnet und hält die Seite 14 unsichtbar.

P Die Bedienungsperson untersucht nunmehr die erwähnten mechanischen Defekte an der Seite 13 sowie auch verschmierte Elemente (normalerweise in Form von Gold) Fremdteilchen und eine Unter- und Überätzung diener Elemente·

Die erste Untersuchung kann, wie sich versteht, ausfallen, wobei die Untersuchungen der integrierten Schaltungen lediglich auf der zweiten Plattform 30 durchgeführt werden.

Die Erfindung wurde vorangehend im Hinblick auf die Untersuchung einer Vielzahl mit Zuleitungsfahnen versehener integrierter Schaltungen 11 beschrieben, kann jedoch in gleicher Weise auch Anwendung auf die Untersuchung anderer kleinerer Gegenstände finden.

109845/1294

Claims

Ansprüche-'

1. Verfahren zur Untersuchung entgegengesetzter Flächen eines kleinen Gegenstandes, welcher durch ein Auflagerungsglied gelagert ist, wobei eine der Flächen einem Mikroskop zugewendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Fläche neben der
Oberfläche des transparent gehaltenen Auflagerungsgliedes sowie im Abstand von Elementen angeordnet wird, die zur Reflexion eines Bildes dieser anderen Fläche zu dem Mikroskop ausgebildet sind, und daß das Mikroskop längs seiner Hauptachse gegenüber dem Auflagerungsglied bewegt Wird, um nach Belieben eine Fokussierung auf die eine Oberfläche oder auf das Bild herbeizuführen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop auf die eine Fläche oder auf das Bild durch Bewegung längs dessen Hauptachse fokussiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop auf die eine Fläche oder auf das Bild durch Bewegung des Auflagerungsgliedes längs der Hauptachse fokussiert wird.

Γ4* Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch ein transparentes Auflagerungsglied (31) zur Auflagerung des Gegenstandes (11) innerhalb des Gesichtsfeldes des Mikroskops (23), Bauelemente
(35) zur Reflexion eines Bildes der Oberfläche(13) des Gegenstandes neben der Oberfläche des Auflagerungsgliedes auf das
Mikroskop und Bauelemente (29) zur Bewegung des Mikroskops
längs dessen Hauptachse (27) gegenüber dem Auflagerungsglied, um dieses nach Belieben auf die Oberfläche(14) des dem Mikrc äcop zugewendeten Gegenstandes oder auf das Bild zu fokussieren.

5, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Mikroskop auf einem Grundglied (26) angeordnet ist, daß
das Auflagerungsglied auf einem Gleitglied (25) angebracht

109845/ 1 2 9 A

ist, daß das Gleitglied gegenüber dem Grundglied eine Bewegung des Auflagerungsgliedes quer zu der Hauptachse des Mikroskops zuläßt und daß das Gleitglied sowie das Grundglied "vermöge entsprechender Anpassung und Anordnung einander nicht berühren, wenn ein geeignetes, unter Druck stehendes Fluid, dazwischen ' eingeführt wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4» 5 mit einem Grundglied, einem Mikroskop sowie einem Auflagerungsglied zur Auflagerung des Gegenstandes innerhalb des Gesichtsfeldes des Mikroskops, wobei das Auflagerungsglied gegenüber dem Grund-

w glied so angeordnet ist, daß eine Bewegung des Auflagerungsgliedes quer zu der Hauptachse des Mikroskops zugelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagerungsglied (25» 30) so* wie das Grundglied (26) einander vermöge entsprechender Anordnung und Anpassung im wesentlichen nicht berühren, wenn dazwischen ein geeignetes, unter Druck stehendes Fluid eingeführt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagerungsglied (25» 30) ein transparentes Auflagerungsglied (31) in Anbringung an einem Gleitglied (25) umfaßt, daß Bauelemente (35) zur Reflexion eines Bildes der Oberfläche

k (13) des Gegenstandes (11) neben der Fläche des transparenten Auflagerungsgliedes auf das Mikroskop (23) vorgesehen sind, und daß Bauelemente (29) zur Bewegung des Mikroskops längs dessen Hauptachse (27) gegenüber dem Auflagerungsglied vorgesehen sind, um dieses nach Belieben auf die Oberfläche (H) des dem Mikroskop zugewendeten Gegenstandes oder auf das Bild zu fokussieren.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 5, 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (29) zur Bewegung des Mikrc Scops gegenüber dem Auf lager ungsglied (31) zur Bewegung des Mikroskops ausgebildet sind.

109845/1294

■j⁷

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4» 5> 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente zur Bewegung des Mikroskops gegenüber dem Auflagerungsglied zur Bewegung des Auflagerungegliedes (31) ausgebildet sind,

10. Torrichtung nach einem der-Ansprüche 4 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskop (23) eine einstellbare Vergrößerung aufweist.

109845/129A

Leerseite