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Bild 1: Lotbump aus Au/Sn (80/20) auf einer Laserdiode
Die ionenätztechnische Endpräparation bis zum Beginn der Probenperforation wurde in der
Anlage RES 010 der Fa. BAL-TEC durchgeführt, die Zielpräparationen zum Motiv hin im
oben beschriebenen, modifizierten REM. Damit die Perforation nicht zufällig am Zielobjekt
beginnt, kann die Ronde zeitweilig mit einer Lochblende derart abgedeckt werden, daß ein
Seitenbereich vorgedünnt wird. In diesem Bereich beginnt dann die Perforation und kann
definiert bis zum Objekt herangeführt werden.
Präparationsergebnisse
An drei Beispielen der Zielpräparation soll die Problematik verdeutlicht werden. Beim ersten
handelt es sich um Lothalbkugeln, sogenannte Bumps, vergleiche Bild 1, aus Au/Sn (80/20),
die im Flip-Chip-Verfahren der elektrischen Kontaktierung von Halbleiterbauelementen
dienen und durch ein Vielschichtsystem mit dem Substrat (InP) verbunden sind (6,7). Die
Bumps haben eine Höhe von 10 um, eine Breite von 45 um und sind in einem Raster von 150
um auf dem Substrat angeordnet. Das Schichtsystem unter den Bumps besteht aus 30 nm Ni,
30 nm Ti, 100 nm WSixNy, 30 nm Ni, 100 nm WSixNy, 275 nm Au, 40 nm Pt und 30 nm Ti.
Die Aufgabe bestand in der TEM-Präparation dieses Vielschichtsystems unter einem der
Au/Sn-Bumps. Die Querschnittspräparation erfolgte in der in (4) beschriebenen Weise mit
einem gegengeklebten Stück InP. Bei der metallographischen Vorpräparation der TEM-
Ronden sind die Zielobjekte noch gut zu erkennen. Bei der Ionenstrahldünnung war der Rand
der Perforation in etwa bis in die Mitte des Bumps zu führen, so daß der Abbruch des
Dünnprozesses sehr große Sorgfalt erforderte. Eine häufige Kontrolle des Präparations-
fortschrittes im Lichtmikroskop außerhalb der Dünnanlage vergrößert den zeitlichen Aufwand
erheblich. Die Abb. 2 zeigt das TEM-Bild der beschriebenen Schichtenfolge. Die einzelnen
Schichten sind noch deutlich voneinander zu unterscheiden, die Wärmebehandlung durch den
Umschmelzprozeß der Bumps bei ca. 380°C hat keinen Einfluß auf die Schichtstabilität.
