Kaufberatung - Wafer Inspection

[Markus1201]

Hallo!

Ich möchte mir ein Mikroskop zum untersuchen integrierter Schaltkreise zulegen. Dabei geht es nicht um Qualitätskontrolle, sondern nur darum die Strukturen ausreichend gut zu erkennen um deren Funktionsweise nachvollziehen zu können. Es soll also ein Auflichtmikroskop mit einem Phototubus, dass Preislich unter 2k Euro angesiedelt ist, werden. Ich hätte da zum Beispiel an ein Nikon Optiphot gedacht, nur fällt es mir schwer dieses mit Modellen anderer Hersteller zu vergleichen. Könnt ihr mir vergleichbare Typen anderer Hersteller empfehlen und deren Vor- und Nachteile benennen?

Ich hätte auch noch konkrete Fragen, allgemein und zum Nikon:

Ist DIC für mich relevant, wenn mich nicht die Oberflächenbeschaffenheit einzelner Schichten interessiert?
Mit dem Nikon beschränke ich meine Objektivauswahl auf die 210 mm Tubuslänge, werde ich das bereuen?
Was für eine Beleuchtung benötige ich um bei maximal sinnvoller Vergrößerung Fotos zu machen?

Danke und Viele Grüße
Markus

[the_playstation]

Hallo Markus.
Welche Art von integrierten Schaltkreisen möchtest Du beobachten? Moderne, hochintegrierte CPUs und GPUs sind quasi unmöglich im Detail zu sehen da die Strukturen mit mittlerweile <20nm viel zu klein sind. Da bräuchte man ein REM. Ganz allgemein wäre wohl ein Durchlichtmikroskop mit Auflicht-Ausrüstung ideal. Aber halt nur für "ältere" Chips, die noch mit Lichtmikroskopen beobachtbar sind. Geeignet sind auch alle einfachen Schaltkreise wie NE555, CD4011, LM358, ... Bei modernen, hochintegrierten CPUs, ... kann man nur grobe Bereiche erkennen. Z.B. einzelne Pipelines ...

Liebe Grüße, Jorrit.

[Markus1201]

Mir ist durchaus bewusst, dass moderne Chips auch in Strukturgrößen hergestellt werden, bei denen ein optisches Mikroskop nicht mehr ausreicht. An diese Grenze hab ich mich schon herangetastet und für alles was nicht mehr geht, hab ich an der Uni ein Rasterelektronenmikroskop. Ich glaub für Durchlicht hab ich keine Verwendung, muss also nicht unbedingt dabei sein.

Ich bin mir unsicher, ob DIC für mich sinnvoll wäre und ob ich mich mit den Nikon 210 Objektiven zu sehr einschränken lasse.
Auserdem ist das Angebot an Alternativen schwer zu durchschauen. Den Geräten sieht man einfach nicht an wie alt oder technisch fortgeschritten sie sind.

[Markus1201]

Entschuldigt bitte den Doppelpost, ich wurde darauf hingewiesen, dass das Anwendungsgebiet nicht genau genug spezifiziert ist. Ich beschäftige mich an der Uni, wie auch privat, mit Reverse Engineering von integrierten Schaltkreisen. Dabei werden einzelne Chips chemisch von ihrem Gehäuse befreit und wenn notwendig Schichtweise abgetragen. Ziel ist es, proprietäre Funktionen zu dokumentieren oder Sicherheitslücken in der Hardwareimplementierung aufzudecken. Es handelt sich hierbei um eine private Anschaffung, bei der nach Möglichkeit, das oben genannte Budget nicht überschritten werden soll.

[Oecoprotonucli]

Hallo Markus,

ich kann Dir nicht wirklich für Deine Anwendung bestimmte Mikroskope empfehlen, da weiß ich zu wenig über die Auflicht-Geräte. Nur ganz allgemein wird hier im Forum ab und zu mal darauf hingewiesen (und deckt sich mit dem, was ich z.B. bei Ebay sehe), dass es nicht immer ganz einfach und billig ist, passende Teile etc. für ältere Nikon-Mikroskope in Deutschland zu finden (woanders ist Nikon durchaus möglicherweise verbreiteter).

Das solltest Du vielleicht vor einem Kauf bedenken, also es wird durchaus brauchbare Auflicht-Lösungen z.B. von Leitz und Zeiss geben, die vielleicht dann etwas leichter zu ergänzen sind. Andererseits: Wenn Du ein schönes, vollständig ausgerüstetes, preisgünstiges Optiphot für Deine Zwecke findest, ist es sicher ein gutes Mikroskop - vermute ich mal (ohne konkrete Erfahrung damit vorweisen zu können).

Von Leitz können z.B. die folgenden Mikroskope bei entsprechender Ausrüstung Auflicht:

- SM-Lux HL (das "HL" ist wichtig, das normale SM-Lux hat keine Auflicht-Möglichkeit)
- Ortholux
- Orthoplan
- Metalloplan

außerdem schwirren bei Ebay noch welche unter der Bezeichnung

- HD-Lux und
- Laborlux D

herum, bei denen bin ich mir aber nicht sicher, ob die überhaupt richtig von den Verkäufern benannt worden sind.

Besten Gruß

Sebastian

[Markus1201]

Hallo Sebastian!

Danke für die Modellauflistung. Wenn ich auf eBay suche (Link), finde ich gerade mal 5 Angebote. Ist der Markt für gebrauchte Mikroskope in Europa so klein?

Viele Grüße
Markus

[Oecoprotonucli]

Hallo Markus,

wenn Du die Suche so eingrenzt, wie Du es getan hast, kann das schon sein, versuche es mal mit weniger Stichwörtern auf einmal und sei allgemeiner. Wenn ich Dir die Namen von Mikroskopen nenne, heißt das noch nicht, dass die Anbieter sie auch unter diesem Namen eingestellt haben. Bei Ebay geht's schließlich drunter und drüber - siehe dazu aus Spaß mal unseren Faden "Kurioses bei Ebay" hier im Forum...

Auch Auslandsangebote kannst Du doch mal mit anschauen.

Generell sind aber die Auflichtmikroskope nicht ganz so dicht gesät, wie die Durchlichtmikroskope, ein bißchen Geduld braucht man schon, um das Richtige Gebrauchtmikroskop zu ersteigern. Schließlich musst Du noch die überteuerten oder schlechten Angebote raussieben.

Ich weiß nicht, ob Du Dich schon mit Vorstellung etc. hier angemeldet hast, jedenfalls kannst Du ja auch hier im Forum eine Suchanzeige schalten. Allerdings wird es nicht so gerne gesehen, wenn Du nur zum Kaufen/Verkaufen hier bist und dann wieder verschwindest.

Besten Gruß

Sebastian

[Markus1201]

Hallo!

Ich hab die wunderschönen Bilder von Reto (abbeköhl) entdeckt. DIC scheint eine relativ interessante Technik für genau diesen Anwendungsbereich zu sein. Ich hab mir die Theorie dazu durchgelesen und geschaut was ein solches System kosten würde. Leider sind die Polarisatoren und Prismen eher selten und teilweise überteuert.

Es gäbe ein paar Leitz Ergolux zu kaufen. Im Gegensatz zu den Nikon, haben die schon eine Unendlich-Optik. Dazu gibt es DIC Objektive mit aufgesetzten Prismen. Kennt jemand so ein Gerät und kann etwas dazu sagen? Ich weiß leider nicht wo DIC Polarisator und Analysator in diesem Modell platziert sind und wie diese aussehen. Kann jemand sagen wie ich erkennen kann ob die notwendigen Komponenten verbaut sind?

Viele Grüße
Markus

[Oecoprotonucli]

Hallo Markus,

Ich hab mir die Theorie dazu durchgelesen und geschaut was ein solches System kosten würde.

Als "biologischer Durchlichtler" habe ich mich auch schon öfter nach dem Prinzip und dem Unterschied zwischen Auflicht- und Durchlicht-DIC gefragt. Hast Du dazu etwas gut Verständliches und nicht zu Langwieriges gefunden? Würde mich auch mal interessieren (also Durchlicht kenne ich natürlich).

(Falls der Unterschied nicht allzu groß ist, sollte der Polarisator da wie üblich im Beleuchtungsstrahlengang liegen (einer der Schieber auf der rechten Seite an der Auflichteinheit des Ergolux) und der Analysator im Tubus "zwischen Objektiv und Okular". Aber warte auf kompetentere Antworten. Übrigens: ein paar Fäden gibt's hier ja zum Ergolux, http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=8785.0  auf dem einen Foto dort oben links sieht man wohl den entsprechenden Schlitz für den Analysator/Filterschieber am Tubus.

Im Gegensatz zu den Nikon, haben die schon eine Unendlich-Optik.

...und als Leitzianer ist mir auch aufgefallen, dass die alten Auflichtgeräte eine unendlich-Optik haben, obwohl im Durchlichtbereich da noch die Endlich-Ära war. Weiß jemand, warum das so ist?

Es gäbe ein paar Leitz Ergolux zu kaufen.

...schön, aber liegen die noch innerhalb Deines Budgets?

Viele Grüße

Sebastian

[Markus1201]

Hast Du dazu etwas gut Verständliches und nicht zu Langwieriges gefunden?

Ich hab mir diesen Artikel durchgelesen. Es scheint als wäre der wesentliche Unterschied, dass das selbe Prisma in beide Richtungen genutzt wird. Sonst schaut es für mich relativ ähnlich aus aber ich bin da noch kein Experte.

Es gäbe ein paar Leitz Ergolux zu kaufen.

...schön, aber liegen die noch innerhalb Deines Budgets?

Leider schon sehr an der oberen Grenze!

Viele Grüße
Markus

[Oecoprotonucli]

Hallo Markus,

Ich hab mir diesen Artikel durchgelesen. Es scheint als wäre der wesentliche Unterschied, dass das selbe Prisma in beide Richtungen genutzt wird. Sonst schaut es für mich relativ ähnlich aus aber ich bin da noch kein Experte.

Danke für den Link, schaut gut aus! Ja, dass man nur ein Nomarski-Prisma braucht, ist sozusagen der mikroskoptechnische Unterschied. Mich hat vor allem der "objektseitige" physikalische Unterschied interessiert. Der liegt wohl darin, dass bei den undurchsichtigen Auflicht-Objekten wohl ausschließlich tatsächliche Entfernungsunterschiede zu den Gangunterschieden führen, während es im Durchlicht unterschiedliche optische Weglängen sind (abhängig von optischer Dichte und tatsächlicher Dicke des Präparats).

Ich denke in Deinem Link wird doch sehr gut deutlich, wo Du - auch beim Leitz Ergolux, nicht nur bei Nikon - ungefähr nach den Komponenten (Analysator, Polarisator, Nomarski-Prisma, geeignete Objektive) schauen musst. Natürlich kannst Du nicht ins Mikroskop hineinschauen und musst den Verkäufer schon mal fragen.

Preislich scheinen die (gebrauchten) Auflichtmikroskope schon mal an sich etwas teurer zu liegen und seltener zu sein, als die Durchlichtgeräte. Wenn Du dann noch DIC willst, ist dies ein zusätzlich teurer Wunsch. Und einen billigeren Hersteller (Bresser etc.?), bei dem Du wohl Qualitätsabstriche machen müsstest, willst Du ja vermutlich gar nicht in Erwägung ziehen. Tja, ich schätze, Deine Suche wird nicht einfach. Oder Du verzichtest erst einmal wenigstens auf DIC, achtest aber darauf, ein Mikroskop zu kaufen, das später ggf. aufrüstbar ist.

Hast Du Dich auch schon mal bei Zeiss und Olympus umgeschaut? Jedenfalls wird DIC wahrscheinlich überall teuer.

Viele Grüße

Sebastian

[Klaus Herrmann]

Hallo Markus,

Bei Leitz waren die DIC-Prismen mit den speziell verkürzten Objektiven verschraubt, so dass insgesamt wieder 45 mm Abgleichlänge entstand.
Wenn 1000.- die Budgetobergrenze bedeutet, dann würde ich mal skeptisch sein ob sich dann ein komplettes Mikroskop mit Tritubus und DIC finden wird. Der gezeigte 4er Satz alleine liegt schon in der Gegend!

[Klaus Henkel]

...und als Leitzianer ist mir auch aufgefallen, dass die alten Auflichtgeräte eine unendlich-Optik haben, obwohl im Durchlichtbereich da noch die Endlich-Ära war. Weiß jemand, warum das so ist?

Viele Grüße

Sebastian

Die Unendlich-Optik ist bei Instrumenten für die Metallurgie und Mineralogie bereits bald nach 1920 von Zeiss Jena und Leitz Wetzlar eingeführt worden und seither durchaus üblich. Eine reichhaltige Fachliteratur gibt Auskunft darüber.

MfG
KH

[TPL]

...und als Leitzianer ist mir auch aufgefallen, dass die alten Auflichtgeräte eine unendlich-Optik haben, obwohl im Durchlichtbereich da noch die Endlich-Ära war. Weiß jemand, warum das so ist?

Hallo Sebastian,

Unendlich-Optik erlaubt im Bereich zwischen Objektiv und Tubuslinse unkomplizierte Eingriffe in den Strahlengang, also z.B. das Unterbringen eines Strahlenteilers, Analysators, DIK-Prismas, etc. Bei Endlich-Optik muss vor und hinter den Abschnitten, in denen das Strahlenbüschel parallel sein soll, jeweils ein optisches Bauteil ("Telanlinse") eingefügt werden.

Viele Grüße
Thomas

[Oecoprotonucli]

Unendlich-Optik erlaubt im Bereich zwischen Objektiv und Tubuslinse unkomplizierte Eingriffe in den Strahlengang, also z.B. das Unterbringen eines Strahlenteilers, Analysators, DIK-Prismas, etc. Bei Endlich-Optik muss vor und hinter den Abschnitten, in denen das Strahlenbüschel parallel sein soll, jeweils ein optisches Bauteil ("Telanlinse") eingefügt werden.

Hallo Thomas,

nun gut, das mit der Telanlinse wusste ich noch nicht - dass generell die Unendlichoptik diese Vorteile bietet, schon. Jetzt erklärt das aber noch nicht, warum das dann bei den Auflichtmikroskopen schneller eingeführt wurde, als bei den Durchlichtmikroskopen. Da muss sich wohl noch jemand zur Erklärung erbarmen oder es führt kein Weg an folgender Vorgehensweise vorbei  :

Eine reichhaltige Fachliteratur gibt Auskunft darüber.

Viele Grüße

Sebastian