DE4021359A1 - Verfahren zur detektion von in einem koerper verdeckt verlaufenden strompfaden sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Detektion von in einem Körper verdeckt und gegenüber einer freien Oberfläche isoliert verlaufenden Strompfaden, die bei Stromführung an die­ ser Oberfläche ein Magnetfeld vorbestimmter Feldstärke hervor­ rufen. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Verfahren mit den vorstehend ge­ nannten Merkmalen gehen z. B. aus der Veröffentlichung "Siemens Forsch.- u. Entwickl. Ber.", Band 14 (1975), Nr. 4, Seiten 216 bis 222 hervor.

Für Schaltungsstrukturen der Elektronik wie z. B. für (hoch)in­ tegrierte Schaltungen, für Platinen oder für Leistungshalblei­ ter wie z. B. Thyristoren ist eine statische oder dynamische Fehlersuche erwünscht. Hierzu ist es von Vorteil, wenn man die Lage und die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Strompfade innerhalb dieser Körper (Bauteile) überprüfen bzw. kontrollie­ ren kann.

Generell ist es bekannt, verdeckte Strompfade in einem Körper dadurch zu orten, daß man in das bei Stromdurchgang von ihnen erzeugte Magnetfeld Pulver mit ferromagnetischen Partikeln ein­ bringt, die sich unter Einfluß dieses Feldes entsprechend den Feldlinien ordnen. Ein derartiges Verfahren ist jedoch für in­ tegrierte Schaltungen kaum anwendbar, da die dort erzeugten Magnetfelder im allgemeinen für eine Ordnung der ferromagneti­ schen Partikel zu geringe Feldstärken haben und da ferner wegen der Mikrostrukturierung der einzelnen Strompfade auch keine hinreichend genaue Auflösung zu erreichen ist. Für hochinte­ grierte Schaltungen wurden deshalb besondere Prüf- bzw. Meß­ methoden entwickelt, bei denen als Meßsonden mechanische Spitzen oder Elektronenstrahlen oder Laserstrahlen dienen (vgl. die eingangs genannte Veröffentlichung sowie die dort genannte Sekundärliteratur, insbesondere "NTG-Fachberichte Nr. 87", 1985, Seiten 110 bis 115). Bei einem Einsatz von mechanischen Spitzen wird jedoch der zu untersuchende Körper (Prüfling) be­ schädigt oder eventuell sogar zerstört. Eine zerstörungsfreie Prüfung mit einer Elektronenstrahlsonde ist verhältnismäßig aufwendig, da hier der Prüfling nur im Vakuum untersucht werden kann. Bei einer Messung einer induzierten Stromverteilung in Halbleiterbauelementen mittels eines Laserrastermikroskops er­ folgt eine Trennung von Elektron-Loch-Paaren an pn-Übergangs­ schichten. Zur Überprüfung metallischer Leiterbahnen, z. B. in Platinen, ist dieses Verfahren aber nicht geeignet.

Neben einer qualitativen Aussage über den Stromfluß in einer Schaltungsstruktur wird in vielen Fällen auch eine quantitative Strommessung einschließlich deren Zeitverhalten (Dynamik) ge­ fordert. Dies trifft insbesonder bei Fragestellungen im Zu­ sammenhang mit einem Schaltungsdesign wie z. B. einem Mikrochip- Design oder mit einer Fehleranalyse wie z. B. der Detektion von Leck- und Kriechströmen in Thyristoren zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das Verfah­ ren mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend auszuge­ stalten, daß mit ihm eine Detektion bzw. Überprüfung von Strom­ pfaden in einem Prüfling der Elektrik oder Elektronik, ohne Eingriffe an diesem vornehmen zu müssen, bequem durchzuführen ist, wobei eine eindeutige Aussage über die Lage und Funktions­ fähigkeit der einzelnen Strompfade in dem Prüfling gewonnen werden kann. Darüber hinaus soll mit dem Verfahren insbesondere auch eine Beurteilung des Zeitverhaltens (Dynamik) von in den Strompfaden geführten Strömen möglich sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der freien Oberfläche des zu untersuchenden Körpers eine dünne Schicht aus einem Material angeordnet wird, das

• - magnetooptische Eigenschaften besitzt,
• - eine magnetische Anisotropie mit einer vorbestimmten Lage der leichten Richtung der Magnetisierung aufweist und
• - in Richtung der Normalen auf der Oberfläche des Körpers eine zumindest weitgehend lineare Abhängigkeit der Magnetisierung von dem Magnetfeld zeigt,

und daß der den magnetooptischen Drehwinkel beeinflussende momentane Magnetisierungszustand in der Schicht als Kontrast­ bild mittels einer entsprechenden magnetooptischen Einrichtung sichtbar gemacht wird.

Bei der Erfindung wird die Tatsache ausgenutzt, daß in einem Prüfling aus dem Gebiet der Elektrik oder Elektronik verdeckt verlaufende Strompfade bei zeitlich sich ändernder Stromführung eine vom Ort (x, y, z) und von der Zeit (t) abhängige Stromver­ teilung I (x, y, z, t) erzeugen, der eine entsprechende Magnet­ feldverteilung H (x, y, z, t) zugeordnet ist. Dieser Magnetfeld­ verteilung wird nun erfindungsgemäß eine dünne magnetooptische Schicht mit besonderer magnetischer Anisotropie ausgesetzt. Die somit in dieser Schicht hervorgerufenen Magnetisierungsverhäl­ tnisse führen aufgrund deren magnetooptischer Eigenschaften zu entsprechenden Änderungen des magnetooptischen Drehwinkels für polarisiertes Licht und somit zu Kontraständerungen bei Betrach­ tung der Schicht mit einer entsprechenden magnetooptischen Bild­ einrichtung. Das Kontrastbild läßt somit vorteilhaft eine Aus­ sage über die dynamischen Stromverhältnisse in den einzelnen Strompfaden zu. Der Kontrast ist dabei zumindest weitgehend proportional zu dem erzeugten Feld.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens ist dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem optisch transparenten Substrat aufgebrachte magnetooptische Schicht an den zu untersuchenden Körper im Bereich der zu detektierenden Strompfade angesetzt ist, daß eine Bestrahlung der Schicht in diesem Bereich mit polarisiertem Licht vorbestimmter, an das Material der Schicht angepaßter Wellenlänge durch das Substrat hindurch vorgesehen ist und daß die magnetooptische Einrichtung zur Sichtbarmachung des Kontrastbildes der Schicht ein Kerr- Mikroskop enthält.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den entsprechenden Unteransprüchen zu entnehmen.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die schematische Zeichnung Bezug genommen, in deren Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angedeutet ist. Fig. 2 zeigt eine Magnetisierungskurve einer für das Verfahren nach der Erfindung geeigneten magnetoopti­ schen Schicht mit "in-plane"-Anisotropie. Aus Fig. 3 sind Magnetisierungsverhältnisse in dieser Schicht ersichtlich. In Fig. 4 ist ein von dieser Schicht zu gewinnendes Kontrastbild dargestellt. Die Fig. 5 bis 7 zeigen Magnetisierungseinstel­ lungen in einer anderen magnetooptischen Schicht mit senkrech­ ter Anisotropie bzw. ein Kontrastbild dieser Schicht. In den Fig. 8 bis 12 sind ebenfalls Magnetisierungseinstellungen und Kontrastbilder einer weiteren magnetooptischen Schicht mit schräger Anisotropie angedeutet. In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines nachfolgend als "Prüfling" bezeichneten Körpers 2, beispielsweise eines IC-Bausteins oder einer Platine, als Schnitt im Bereich von mehreren zu überprü­ fenden Strompfaden 3. Über diese Strompfade sei ein Strom der Stärke I geführt, wobei die Stromführungsrichtung aus der Zei­ chenebene heraus jeweils durch einen Punkt und in die Zeichen­ ebene hinein durch ein Kreuz veranschaulicht ist. Die Strom­ stärke I kann z. B. etwa 0,1 bis 1 mA betragen. Aufgrund des Stromes in den Strompfaden 3 wird dann um diese herum ein zeit­ und ortsabhängiges Magnetfeld H erzeugt, dessen Feldlinien mit f bezeichnet sind. Die Strompfade 3 sind von der Oberfläche 2a des Prüflings 2 um einen Abstand a entfernt. An der Oberfläche 2a und zwischen den Strompfaden 3 besteht der Prüfling 2 aus elektrisch isolierendem Material. Der Abstand a sollte aus Grün­ den einer hohen Empfindlichkeit möglichst klein sein und liegt z. B. in der Größenordnung von 100 nm bis 1 µm. Auf der Ober­ fläche 2a befindet sich eine dünne Schicht 5 mit besonderen magnetischen und magnetooptischen Eigenschaften. Die Dicke der Schicht 5 wird im allgemeinen zwischen 10 nm und 1 µm gewählt. Die Schicht 5 wird entweder direkt auf dem Prüfling 3 aufge­ bracht oder befindet sich gemäß dem dargestellten Ausführungs­ beispiel auf einem optisch transparenten Substrat 6. Gegebenen­ falls ist auch die Schicht 5 zumindest weitgehend optisch transparent, beispielsweise aufgrund der Materialwahl oder auf­ grund ihrer geringen Dicke. Um eine optimale laterale Auflösung der Strompfade 3 zu gewährleisten, sollte der Abstand a der Schicht 5 von den Strompfaden kleiner sein als die minimale Entfernung e zweier benachbarter Strompfade.

Das somit die Schicht 5 durchsetzende Magnetfeld H erzeugt dort eine Magnetisierung, die aufgrund der magnetooptischen Eigen­ schaften des Materials der Schicht zu einer Änderung des Dreh­ winkels für polarisiertes Licht führt. Zur Auswertung bzw. zur Erzeugung eines Bildkontrastes der Schicht wird nun vorzugs­ weise der polare Kerr-Effekt ausgenutzt, der nur die bezüglich der Schichtoberfläche senkrechte Magnetisierungskomponente be­ rücksichtigt. Dies hat zur Folge, daß eine Drehung der Magneti­ sierungsrichtung in der Schicht 5 in eine Intensitätsvariation umgewandelt wird. Ein entsprechendes Bildverarbeitungssystem setzt eine Lichtquelle 7, insbesondere einen Laser voraus. Des­ sen Licht 8 gelangt über einen Polarisator 9 auf einen Strahl­ teiler 10 und wird dort auf die Schicht 5 abgelenkt, wobei es noch in einem Linsensystem 11 gebündelt wird. Das von der Schicht 5 zurückgeworfene und gegebenenfalls aufgrund des magnetooptischen Kerr-Effektes in seiner Polarisationsebene gedrehte Licht 8′ durchläuft dann wiederum den Strahlteiler, einen Analysator 12, ein Linsensystem 13 und gelangt dann in eine nachgeordnete bilderzeugende Vorrichtung 14, beispiels­ weise eine CCD-Kamera eines Polarisationsmikroskops, wo es in Form eines Kontrastbildes 15 der Schicht 5 sichtbar zu machen ist. Die Schicht 5 wird deshalb auch als "Bildschicht" bezeichnet.

Bei der in der Figur schematisch dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also die Drehung der Polarisationsebene von polarisiertem Licht aufgrund des (magneto-optischen) Kerr-Effektes ausgenutzt. Das hierbei eingesetzte Mikroskop wird deshalb häufig auch als Kerr-Mikros­ kop bezeichnet. Dem Kerr-Mikroskop ist im allgemeinen ein Bild­ prozessor zugeordnet. Der Aufbau und die Funktionsweise eines entsprechenden Mikroskopes sind beispielsweise in Veröffent­ lichungen der Firma E.Leitz GmbH, D-6330 Wetzlar (DE) beschrie­ ben (vgl. z. B. die Anleitung zu "Orthoplan-Pol"-Großes Polari­ sationsmikroskop - oder die Broschüre "Polarisationsmikros­ kopie"- Grundlagen, Instrumente, Anwendungen - Verfasser: W. J. Patzelt, 1985). Mit einer derartigen magneto-optischen Ein­ richtung lassen sich vorteilhaft zumindest große Teile der freien Oberfläche der Bildschicht 5 auf einmal beobachten.

Selbstverständlich sind auch andere magneto-optische Einrich­ tungen zur Ermittlung der Lage und Funktionsfähigkeit der ein­ zelnen Strompfade in dem zu untersuchenden Körper 2 geeignet, bei denen z. B. der Faraday-Effekt unter Ausbildung einer zu­ sätzlichen Reflexionsschicht auf dem Körper ausgenutzt wird. Hierbei kann z. B. ein über einen Polarisator gefuhrter Laser­ strahl geringer Intensität eingesetzt werden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Materialien müssen eine Reihe von Grundvoraussetzungen erfüllen bzw. magne­ tische Eigenschaften aufweisen, deren wichtigsten nachfolgend aufgelistet sind:

• 1) Das Material muß ausgeprägte magnetooptische Eigenschaften besitzen. D. h., es soll für polarisiertes Licht 8 einer be­ liebigen Lichtquelle mit vorbestimmter, an das Schichtmate­ rial angepaßter Wellenlänge, insbesondere eines Lasers, einen hinreichend großen Kerr-Drehwinkel bei gleichzeitig guter Reflektivität aufweisen.
• 2) Ferner muß das Material eine ausgeprägte magnetische Aniso­ tropie zeigen. D. h., die Achse der sogenannten "leichten" Magnetisierung soll in eine Vorzugsrichtung bezüglich der Oberfläche 2a des Prüflings 2 weisen, auf der die dünne Bildschicht 5 aus dem magnetooptischen Material aufgebracht wird. Die Vorzugsrichtung kann dabei gemäß den nachfolgend erläuterten drei Möglichkeiten entweder parallel zur Ober­ fläche 2a, d. h. "in plane" verlaufen (Möglichkeit 1, vgl. Fig. 2 bis 4). Daneben kann auch eine senkrechte Lage (Möglichkeit 2, vgl. Fig. 5 bis 7) oder eine schräge Lage (Möglichkeit 3, vgl. Fig. 8 bis 12) der leichten Richtung bezüglich der Oberfläche 2a des Prüflings 2 vorgesehen wer­ den.
• 3) Außerdem muß das Material in Richtung der Normalen auf der Oberfläche 2a des Prüflings 2 eine zumindest weitgehend li­ neare Abhängigkeit der Magnetisierung von dem von den Strom­ pfaden 3 erzeugten Magnetfeld H zeigen. D. h., das Material weist dann in dieser Richtung praktisch keine remanente In­ duktion (Remanenz) auf. Vorteilhaft sollte hierbei der Be­ reich der linearen Abhängigkeit, d. h. der magnetfeldsensi­ tive Bereich, im Bereich der Feldstärke des Magnetfeldes H liegen.

Die genannten Grundvoraussetzungen können mit bekannten me­ tallischen Materialien wie z. B. den ferrimagnetischen Legie­ rungen TbFeCo, YbTbFeCo oder GdTbFeCo (vgl. z. B. EP-A-03 36 237) erfüllt werden. Daneben sind auch nicht-metallische Legierun­ gen, beispielsweise spezielle magnetische Granate wie (Bi,Ga)₃Fe₅O₁₂ oder (Y,Bi)₃Fe₅O₁₂ (vgl. z. B. "Thin Solid Films", 1984, Vol. 114, Seiten 187 bis 219, insbesondere Seite 188) ge­ eignet. Dabei liegt im allgemeinen die Dicke der aufzubringen­ den Bildschicht 5 für metallische Materialien zwischen 10 und 200 nm sowie für nicht-metallische Materialien zwischen 50 nm und 1 µm.

Die geforderten magnetischen und magnetooptischen Eigenschaften sind auch mit Bildschichten 5 zu realisieren, die als Mehr­ schichtsysteme, sogenannte "Multilayer", mit einer Dicke in der genannten Größenordnung ausgebildet werden. Derartige Mehrla­ gensysteme sind allgemein bekannt (vgl. z.B. EP-A-03 41 521). Ein Beispiel hierfür wären alternierende Cu- und Co-Filme. Auch magnetische Granate kommen für solche Mehrschichtsysteme in Frage.

Die Materialien mit den geforderten Eigenschaften werden ent­ weder direkt auf der Oberfläche 2a des Prüflings 2 oder auf dem speziellen Substrat 6 nach bekannten Verfahren aufgebracht, wobei eine Lage der leichten Richtung der Magnetisierung ent­ sprechend den folgenden drei Möglichkeiten eingestellt wird:

Möglichkeit 1

Für die Bildschicht 5 wird eine Lage der leichten Magneti­ sierungsrichtung in der Schichtebene ("in plane") vorgese­ hen. Außerdem muß die Schicht 5 gemäß der Grundvoraus­ setzung 3) eine Magnetisierungskurve zeigen, wie sie in dem Diagramm der Fig. 2 skizziert ist. Für die Schicht 5 kom­ men deshalb z. B. Cu/Co-, Pt/Co-, Pd/Co-, Au/Co-Multilayer mit einer Dicke von 100 bis 200 nm oder Granate in Frage. In dem Diagramm ist in Richtung der Abszisse die magneti­ sche Feldstärke des senkrechten Magnetfeldes H_⟂ aufgetra­ gen, das von einem Strompfad 3 des Prüflings 2 in der Schicht 5 erzeugt wird. In Richtung der Ordinate ist die (Vertikal-)Komponente der Magnetisierung M_⟂ in senkrechter Richtung eingetragen. Nur diese Komponente wird nämlich für eine Auswertung der in der Schicht herrschenden momentanen Magnetisierungsverhältnisse bzw. zur Erzeugung eines ent­ sprechenden Bildkontrastes mittels des polaren Kerr-Effek­ tes herangezogen. Wie man aus dem Kurvenverlauf des Dia­ gramms entnehmen kann, sind für die Vertikalkomponente der Magnetisierung die Remanenz und die Koerzitivfeldstärke praktisch null. Der magnetfeldsensitive, weitgehend lineare Bereich der Magnetisierung hat dabei die in der Figur durch gestrichelte Linien veranschaulichten Grenzen und ist mit B bezeichnet.

Das zugehörende Bild des Umklappens der Magnetisierungs­ richtung innerhalb dieses Bereiches B ist in Fig. 3 ange­ deutet, die schematisch einen Schnitt durch ein Teilstück der Bildschicht 5 wiedergibt. In der Figur sind einzelne, sich bei der Magnetisierung gemäß Fig. 2 einstellende Richtungen der Magnetisierung durch gepfeilte Linien m dargestellt sind. Dieses Umklappen führt zu einer entspre­ chenden Änderung des Kerr-Drehwinkels für polarisiertes Laserlicht und folglich zu einer entsprechenden Anderung des Kontrastes eines mit einem Kerr-Mikroskop zu erzeugen­ den Bildes.

Das sich für die gewählten Magnetisierungsverhältnisse ge­ mäß den Fig. 2 und 3 ergebende Kontrastbild ist in Fig. 4 als Aufsicht durch ein Kerr-Mikroskop schematisch veran­ schaulicht. Aus diesem Bild geht deutlich hervor, daß die Kontraständerung abhängig von der in der Bildschicht 5 hervorgerufenen Magnetfeldänderung und damit von den sich ändernden Stromverhältnissen in den Strompfaden ist. D. h., mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich vorteilhaft dynamische Vorgänge, insbesondere im Augenblick eines Strom­ anstiegs in einem Strompfad erfassen, wobei induktive und kapazitive Belastungen mit berücksichtigt sind.

Möglichkeit 2

Abweichend von den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Magnetisierungsverhältnissen kann die leichte Richtung der Magnetisierung auch senkrecht zur Oberfläche einer Bild­ schicht bzw. zur Oberfläche 2a des Prüflings 2 liegen. Bei dieser Magnetisierungsrichtung wirken dann die Feldkompo­ nenten in der Ebene und führen zu einer Drehung der Magne­ tisierungseinstellung. Diese Drehung ist bei einem Ver­ gleich der einander zugeordneten Fig. 5 und 6 ersicht­ lich. Dabei zeigt Fig. 5 schematisch einen Schnitt durch einen Prüfling 2 mit einem Strompfad 3, auf dem sich eine Bildschicht 5′ mit leichter Magnetisierungsrichtung senk­ recht zur Schichtoberfläche befindet. Für diese Bildschicht 5′ kommen insbesondere Pt/Co- oder Pd/Co-Multilayer mit einer Dicke von höchstens 20 nm, Granate oder Selten-Erd/ Übergangsmetalle in Frage. In dieser Schicht herrscht bei Stromlosigkeit (I = 0) des Strompfades 3 eine durch parallele gepfeilte Linien m′ angedeutete einheitliche Magnetisierung.

Leitet man nun durch den Strompfad 3 einen Strom I < 0, so wird gemäß der schematischen Darstellung nach Fig. 6 um diesen Strompfad ein Magnetfeld erzeugt, dessen Feldlinien durch eine gestrichelte Linie f angedeutet sein sollen. Die vertikale Komponente dieses Feldes ruft dabei in einem Be­ reich B₁ mit H < H_c ein Umklappen der Magnetisierungsein­ stellung hervor, während die horizontale Komponente dieses Feldes in einem sich anschließenden Bereich B₂ zu dem er­ wähnten Drehprozeß führt.

Das sich dann bei einer Aufsicht auf die Bildschicht 5′ nach Fig. 6 in einem Kerr-Mikroskop ergebende Kontrastbild dieser Schicht ist in Fig. 7 schematisch wiedergegeben.

Möglichkeit 3

Neben den bei den Fig. 2 bis 7 angenommenen Lagen der leichten Magnetisierungsrichtungen kann für das erfindungs­ gemäße Verfahren auch eine Bildschicht vorgesehen werden, deren magnetische Vorzugsrichtung geneigt bezüglich der Oberfläche dieser Schicht verläuft. Entsprechende Ver­ hältnisse sind den Fig. 8 bis 12 zugrundegelegt, wobei eine den Fig. 5 bis 7 entsprechende schematische Dar­ stellung gewählt ist.

Fig. 8 zeigt einen Prüfling mit zwei stromlosen Strom­ pfaden 3a und 3b sowie die durch parallele gepfeilte Linien m′′ angedeutete geneigte Magnetisierungseinstellung in einer Bildschicht 5′′. Für diese Bildschicht kommen insbesondere Pt/Co- oder Pd/Co-Multilayer mit einer Dicke zwischen 20 und 70 nm in Frage.

Bei parallel gerichteten Strömen +I, +I durch die Strompfade 3a und 3b bewirken gemäß Fig. 9 die erzeugten, durch Feld­ linien f veranschaulichten Magnetfelder in Abhängigkeit von der Ausrichtung der jeweiligen Feldkomponente eine entspre­ chende Drehung der Magnetisierung aus der ursprünglichen Schräglage heraus. Diese Änderungen der Magnetisierungs­ richtung führen zu entsprechenden Kontraständerungen des Mittels eines Kerr-Mikroskopes zu gewinnenden Kontrast­ bildes. Dieses Bild ist schematisch in der Fig. 10 wie­ dergegeben.

Fig. 11 zeigt in Fig. 9 entsprechender Darstellung die Verhältnisse, die sich bei antiparallelen Strömen +I, -I durch die Strompfade 3a und 3b ergeben. Aus Fig. 12 ist das zugehörende, schematisierte Kontrastbild der Schicht 5′′ in einem Kerr-Mikroskop ersichtlich. Wie aus einem Ver­ gleich mit den Fig. 9 und 10 erkennbar ist, kann bei vor­ gegebener Schräglage der leichten Magnetisierungsrichtung auch ein Vorzeichenunterschied der Stromflußrichtung de­ tektiert werden.

Da gemäß Möglichkeit 1) die senkrechte Feldkomponente und gemäß Moglichkeit 2) die parallele Feldkomponente abgebildet werden, liefert eine geeignete Kombination aus den Möglichkeiten 1) und 2) einen Hybridsensor mit dem Vorteil einer Unterscheidungsmög­ lichkeit zwischen senkrechten und parallelen Magnetfeldern. Eine solche Kombination ist immer dann gefragt, wenn dreidimen­ sionale Stromverteilungen, wie sie typischerweise in Chips und Mikroverdrahtungsplatinen vorhanden sind, nachzuweisen sind.

Claims (8)

1. Verfahren zur Detektion von in einem Körper verdeckt und gegenüber einer freien Oberfläche isoliert verlaufenden Strom­ pfaden, die bei Stromführung an dieser Oberfläche ein Magnet­ feld vorbestimmter Feldstärke hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß an der freien Oberfläche (2a) des zu untersuchenden Körpers (2) eine dünne Schicht (5, 5′, 5′′) aus einem Material angeordnet wird, das

• - magnetooptische Eigenschaften besitzt,
• - eine magnetische Anisotropie mit einer vorbestimmten Lage der leichten Richtung der Magnetisierung aufweist und
• - in Richtung der Normalen auf der Oberfläche (2a) des Körpers (2) eine zumindest weitgehend lineare Abhängig­ keit der Magnetisierung von dem Magnetfeld (H) zeigt, und daß der den magnetooptischen Drehwinkel beeinflussende momentane Magnetisierungszustand (m, m′, m′′) in der Schicht (5, 5′, 5′′) als Kontrastbild (15) mittels einer entsprechenden magnetooptischen Einrichtung (14) sichtbar gemacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die magnetooptische Schicht (5) ein magnetisch anisotropes Material vorgesehen wird, dessen leichte Richtung der Magnetisierung in der Ebene der Schicht (5) pa­ rallel zu der Oberfläche (2a) des Körpers (2) verläuft (vgl. Fig. 2 bis 4).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die magnetooptische Schicht (5′) ein magnetisch anisotropes Material vorgesehen wird, dessen leich­ te Richtung der Magnetisierung senkrecht bezüglich der Ober­ fläche (2a) des Körpers (2) verläuft (vgl. Fig. 5 bis 7).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß für die magnetooptische Schicht (5′′) ein magnetisch anisotropes Material vorgesehen wird, dessen leichte Richtung der Magnetisierung schräg bezüglich der Ober­ fläche (2a) des Körpers (2) verläuft (vgl. Fig. 8 bis 12).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die magnetooptische Schicht (5, 5′, 5′′) ein magnetisch anisotropes Material vor­ gesehen wird, dessen Bereich (B) der annähernd linearen Ab­ hängigkeit der Magnetisierung (M_⟂) von dem Magnetfeld (H_⟂) im Bereich der Feldstärke dieses Magnetfeldes liegt (vgl. Fig. 2).

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand (a) zwischen der magnetooptischen Schicht (5, 5′, 5′′) und den zu detektierenden Strompfaden (3, 3a, 3b) vorgesehen wird, der kleiner als die minimale Entfernung (e) zweier benachbarter Strompfade ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die auf einem optisch transparenten Substrat (6) aufgebrachte magnetooptische Schicht (5, 5′, 5′′) an den zu untersuchenden Körper (2) im Bereich der zu detektierenden Strompfade (3, 3a, 3b) angesetzt ist, daß eine Bestrahlung der Schicht in diesem Bereich mit polarisiertem Licht (8) vorbe­ stimmter, an das Material der Schicht (5, 5′, 5′′) angepaßter Wellenlänge durch das Substrat (6) hindurch vorgesehen ist, und daß die magnetooptische Einrichtung zur Sichtbarmachung des Kontrastbildes der Schicht (5, 5′, 5′′) ein Kerr-Mikroskop (14) enthält.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zumindest weitgehend optisch transparente magneto­ optische Schicht (5, 5′, 5′′).