(57)【要約】供試デバイスに接近する光ファイバケーブルを含む光ファイバウエハープローブ。
2004527762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記プローブ本体は、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分が前記プローブ本体に対して自由に移動することのないように維持される大きさとされていることを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項２】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項９】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項１に記載の光ファイバ。
【請求項１０】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さいことを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項１１】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１２】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１３】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１４】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１５】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１６】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１７】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項１８】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項１０に記載の光ファイバ。
【請求項１９】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きいことを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項２０】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２１】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２２】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２３】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２４】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２５】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２６】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項２７】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項１９に記載の光ファイバ。
【請求項２８】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能であることを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項２９】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３０】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３１】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３２】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３３】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３４】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３５】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３６】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項２８に記載の光ファイバ。
【請求項３７】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含むことを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項３８】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項３９】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４０】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４１】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４２】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４３】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４４】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４５】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項３７に記載の光ファイバ。
【請求項４６】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できることを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項４７】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４８】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項４９】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５０】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５１】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５２】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５３】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項５４】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項４６に記載の光ファイバ。
【請求項５５】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体を与え、
（ｂ）細長い光ファイバを、前記本体に沿って長手方向に延ばし、かつ前記先端を越えて延ばし、
（ｃ）前記光ファイバの主要な部分が前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動するよう選択的に維持し、
（ｄ）前記先端に向かって前記光ファイバの主要な部分を長手方向に調整し、
（ｅ）前記長手方向の調整の後、前記光ファイバの主要な部分が前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動するよう選択的に維持することを含む、供試デバイスを試験する方法。
【請求項５６】
（ａ）前記プローブ本体を折曲げツールと嵌合し、
（ｂ）前記プローブ本体と前記折曲げツールとを協働することにより前記プローブ本体の一部を折り曲げ、
（ｃ）前記折曲げツールから前記プローブ本体を外すことをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項５７】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体を与え、
（ｂ）細長い光ファイバを、前記本体に沿って長手方向に、前記先端を越えて延ばし、
（ｃ）前記プローブ本体を折曲げツールと嵌合し、
（ｄ）前記プローブ本体と前記折曲げツールとを協働することにより前記プローブ本体の一部を折り曲げ、
（ｅ）前記折曲げツールから前記プローブ本体を外すことを含む、光電子探針デバイスを調整する方法。
【請求項５８】
（ａ）前記光ファイバの主要な部分が前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動するよう選択的に維持し、
（ｂ）前記先端に向かって前記光ファイバの主要な部分を長手方向に調整し、
（ｃ）前記長手方向の調整の後、前記光ファイバの主要な部分が前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動するよう選択的に維持することを含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有することを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項６０】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６１】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６２】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６３】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６４】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６５】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６６】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項６７】
前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲する、請求項５９に記載の光ファイバ。
【請求項６８】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバとを含み、
（ｃ）前記プローブ本体がその内部に空洞を画定し、前記細長いファイバが空洞内を延在し、前記空洞の主要な部分が前記細長い光ファイバを密接に包囲することを特徴とする光ファイバプローブ。
【請求項６９】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの少なくとも主要な部分をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７０】
前記プローブ本体が、第１の断面積を有しかつ前記先端に近接する第１終端部と、第２の断面積を有しかつ前記先端とは反対側の前記プローブ本体の端部に近接する第２終端部と、第３の断面積を有しかつ前記第１終端部と前記第２終端部との略中間に位置する中間部とを画定しており、第１の断面積が第２の断面積よりも小さくかつ第３の断面積が第２の断面積よりも小さい、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７１】
前記先端に近接する前記プローブ本体が前記細長い光ファイバを密接に包囲する内側材料を含み、前記先端に近接する前記プローブ本体が内側材料を包囲する他の層を含み、前記他の層が前記材料の内側層に接続されていない場合に、前記材料の内側層を約９０°曲げる際に断面積を維持する傾向が、前記他の層を曲げる際よりも大きい、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７２】
前記細長い光ファイバが、前記本体に対して長手方向に調整可能である、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７３】
前記光ファイバプローブは、前記光ファイバが前記プローブ本体に対して長手方向に自由に移動することを選択的に維持する支持体を含む、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７４】
前記プローブ本体の大部分が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できる、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７５】
前記プローブ本体が、前記細長い光ファイバの実質的に全部をプローブ本体に対して自由に移動できないように維持する大きさである、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７６】
前記プローブ本体の主要な部分が、実質的に一定の垂直プロファイルを有する、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７７】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項１に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７８】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項１０に記載の光ファイバプローブ。
【請求項７９】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項１９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８０】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項２８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８１】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項３７に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８２】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項４６に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８３】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項８４】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項８５】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項５９に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８６】
前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造をさらに含む、請求項６８に記載の光ファイバプローブ。
【請求項８７】
（ａ）供試デバイスに選択的に接近する先端を有するプローブ本体と、
（ｂ）前記本体に沿って長手方向に延在し、かつ前記先端を越えて延びる細長い光ファイバと、
（ｃ）前記光ファイバの少なくとも一部を前記プローブ本体に対して選択的に回転可能にする構造とを含むを特徴とする光ファイバプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光検出器及び他の光電子デバイスのパラメータのオンウエハー測定に使用する光ファイバプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
測定に使用する既存の光ファイバプローブは、Ｍｏｄｏｌｏらによる非特許文献１に示されている。Ｍｏｄｏｌｏらのプローブでは、光ファイバを、プローブアームに取り付けたディスクセグメントの溝付きの外周に圧嵌して、長手方向にて、ディスクセグメントの周りを９０°曲がり、パルス光信号源にまで延在させる。所定のデバイスを探針するために、光ファイバの探針端を、デバイスの表面から約１００マイクロメータとなるまで、試験デバイスの表面に向かって長手方向に進める。
【０００３】
Ｍｏｄｏｌｏらのプローブの限界は、光ファイバがディクスセグメントの外周溝内に圧嵌しているので、ディスクセグメントに対して長手方向に動くことができないという点にある。したがって、光ファイバの探針端が供試デバイスの表面に向かって長手方向に動く際に、少しでも動きすぎるとファイバの端が表面に衝突し、これによって供試デバイスの表面とファイバの端との一方又は両方に損傷を与えるおそれがある。
【０００４】
Ｒｕｂｍａｕｇｈによる特許文献１には、プローブ本体と、これに沿って延在し、プローブ本体の先端から突出する光ファイバとを含む光ファイバウエハープローブが記載されている。プローブ本体が光ファイバを緩く案内しているので、光ファイバの長さの少なくとも大半を、先端及びプローブ本体に対して長手方向に移動可能である。光ファイバを可動性にする目的は、光ファイバが供試デバイスに向かって長手方向に動きすぎた場合に、光ファイバを長手方向に留めることを可能にすることにある。繰り返し使用した後は、光ファイバを新しい光ファイバ及びコネクタと交換する。残念ながら、光ファイバインサートの交換には、費用と時間の両方がかかる。さらに、光プローブにより得られる入射角は、特定のプローブステーション及び探針条件に適合しない場合がある。また、光ファイバはかさばるので、利用可能な空間が限られた環境には不適当である。
【０００５】
Ｃｌｙｎｅによる特許文献２には、特にワイヤ接合半導体等の表面温度の測定のために設計された、光ファイバ導線を収容した管状配置が記載されている。温度測定を容易にするため、光ファイバ導線の端部に温度センサを取り付ける。しかし、Ｃｌｙｎｅによって開示されたものは、特に表面温度測定のために作られてものであり、一般に半導体ウエハーの光学探針には効果がない。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，１０１，４５３号明細書
【特許文献２】
米国特許第６，０７１，００９号明細書
【非特許文献１】
「光検出器特性のウエハーレベル高周波測定」、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、第２７巻、第３０５９〜３０６１頁（１９８８年）
【発明の開示】
【０００７】
発明者は、既存の光ファイバプローブウエハー探針を検討し、その設計によって、半導体ウエハーを精度よくテストすることに対する既存のプローブの能力が制限されていると判断した。図１を参照して、この発明の光ファイバプローブの好適な実施態様は、全体として１０で示したプローブ本体を含んでなる。プローブ本体１０は、一方の端部にプローブ先端１２を有し、他方の端部に光ファイバ支持体１５を有する。プローブ本体１０は略環状であり、光ファイバ１４が貫通してプローブ先端１２側の端部から出ていることが好ましい。環状断面のプロファイルを、所望により任意の形状とすることができることを理解されたい。プローブ本体１０を供試デバイスにアクセスする空間の限られているプローブステーションと一緒に使用することをより容易にするために、環状プローブ本体１０を、プロファイルを減少させる円形にすることが好ましい。プローブ本体１０は、プローブ本体１０の主要な長さ、特にはプローブ先端１２近傍の端部に沿って、垂直断面高さが実質的に均一であることが好ましい。同様に、プローブ本体１０は、プローブ本体１０の主要な長さ、特にはプローブ先端１２近傍に沿って、水平断面幅が実質的に均一であることが好ましい。プローブ本体１０に対する他の断面プロファイルを、所望により同様に用いることができる。
【０００８】
長さの相当な又は主要な部分に沿ってプローブ本体１０内に画定された空洞が、その内部に維持された光ファイバ１４を密接に包囲することが好ましい。このように空洞に対して密接な関係で光ファイバ１４を保持することにより、試験中（または他の場合）に光ファイバと供試デバイスが接触した際に、光ファイバ１４の主要部（または実質的に全部）が、プローブ本体１０の長さに沿った自由な横方向の動きを効果的に制限される。さらに、試験中の光ファイバの自由な移動に対して抵抗することにより、光ファイバの端部を所定の位置に維持して光学結合を最適化し、試験中の光ファイバの端部の位置精度を高めることができる。
【０００９】
プローブ本体１０の内部プロファイルをさらに検討し、本発明者は、プローブ先端１２に向かって漸減するプロファイルによって、光ファイバをプローブ本体１０内により容易に挿入することが可能となると判断した。主としてプローブ先端１２近傍の領域が、光ファイバの自由な横方向の移動に対して抵抗を行うが、プローブ本体１０の残部の大部分が光ファイバを比較的静止状態に維持し、これにより光ファイバプローブを用いて行う測定を向上することができる。好ましくは、先端付近の断面積が中央付近の断面積よりも小さく、同様に、中央付近の断面積が支持体１５近傍の端部付近の断面積よりも小さい。
【００１０】
数多くの異なる環境で用いられるべき光ファイバプローブの使い勝手を向上させるために、プローブ本体１０が容易に折り曲げ可能であり、プローブ本体に対するプローブ先端の角度を調整できることが好ましい。このようにして、光ファイバの入射角を選択または調整し、性能を向上させることができる。
【００１１】
図２Ａ及び２Ｂに示すように、プローブ本体１０を折り曲げるために、好ましくは内部に収容した光ファイバと共に、折り曲げツールを用いることができる。折り曲げツールは、ハンドル５０と、ハンドル５０に対して定常位置に維持された溝付円形部材５２とを含む。プローブ本体１０の遠位部を、図３に示すように、ハンドル５０と溝付円形部材５２との間に挿入し、所望の角度まで徐々に折り曲げる。図４Ａを参照し、得られたプローブ本体１０は湾曲部を維持する。
【００１２】
プローブ本体１０の外側を構成する好適な材料は、可撓性の金属又は導電性材料である。金属材料の特性を考慮した後、本発明者は、金属材料を折り曲げた場合に、金属材料が、その内部に収容した光ファイバを「捻る」か、さもなければ捲縮する傾向にあると判断した。環状空洞と光ファイバとの間の比較的密接した関係を維持しながら、光ファイバを損傷する可能性を減らすために、本発明者は、任意の好適な材料から構築した内部毛管材料を使用することができると判断した。前記のように、プローブ本体内で、毛管材料は光ファイバを密接に包囲していることが好ましい。毛管材料は、プローブ先端から、予想折曲げ部５６を通り過ぎるように、プローブ本体１０の大部分又は主要部分を通って延在することが好ましい。毛管材料を、捲縮又は変形する傾向が外側材料よりも小さい、金属等の任意の好適な材料から選択する。好ましくは、折り曲げ範囲は最大で９０°であるが、所望により１０°〜６０°とすることもできる。必ずしも光ファイバを細長い空洞内に維持する必要はないことを理解されたい。光ファイバがプローブ本体の一部に沿って長手方向に延在すれば十分である。
【００１３】
光ファイバ１４を、一方の端部で、Ｒｕｍｂａｕｇｈによる特許文献１に開示されたような従来の光ファイバコネクタに連結してもよい。残念ながら、光ファイバ１４とコネクタの組合せによる連結は、定期的に光ファイバを交換するには、製品寿命に対して高価すぎるという結果を招く。さらに、光ファイバの長さを最初に調整した後には、その端部の損傷部位を取り除くために、再度光ファイバの端部を切り取ることが困難である。また、コネクタは光ファイバを固定した回転位置に維持するので、使用中に光ファイバが捻れてしまい、光ファイバを損傷する可能性が増す。これらの限定を克服するため、本発明者は、支持体１５を通して光信号源６０にまで光ファイバを延在させることが好ましいと判断した。支持体１５は光ファイバ１４を回転可能に固定し、光ファイバの終端部を適正な位置に維持することが好ましい。支持体１５はコレット２９（図６参照）、又は他の光ファイバ固定構造を含んでもよい。コレット２９は、光ファイバ１４の外周の主要部を支持し、光ファイバ１４を損傷する可能性を減らすために、加わる圧力を分配することが好ましい。選択的に取り外し可能な固定構造により、支持体１４は光ファイバ１４を解放可能であり、光ファイバ１４の長さを調整したり、光ファイバを回転自在にしたり、固定シータ配向のない状態を維持することができる。光ファイバ１４の長さの調整は、プローブ本体に対して長手方向に光ファイバを動かすことによって行うことが好ましい。これにより、支持体１４をプローブ本体のために動かす場合に比べてより簡便に光ファイバ１４の長さを調整することができる。光ファイバ１４の長さを調整した後、プローブ先端１２を越えて延在する光ファイバ１４の端を、所望により切断又は切り取ることができる。これにより、ウエハー探針のために光ファイバ１４の全体を交換する必要なく、光ファイバ１４の損傷部を除去することが可能となる。固定構造を解放すれば、光ファイバ１４が回転自在となり、光ファイバ１４を容易に撚り戻すことができる。
【００１４】
また、コレット２９又は他のファイバ固定構造を支持体１４内で回転可能にすることもできる。あるいは、支持体１４を置換し、長軸周りの光ファイバ１４の回転を制御可能にすることもできる。このシータ調整により、固定構造を解放することなく、ウエハーに対する光ファイバ１４の端部の回転調整を可能とし、これにより、特にファイバの長さに垂直でない方向に光ファイバ１４の端部を切断する場合に、改善された試験が可能となる。好ましい実施態様において、コレット２９の円周のギア歯が、調整ノブのらせんねじ山と嵌合する。
【００１５】
図４Ｂを参照して、好適な支持体１５を、ヒンジ解放機構７０と共に図示する。支持体１５は、前述の通り、前記の特徴を具えている。支持体は、所望により任意の方法で作ることができることを理解されたい。図５を参照して、光ファイバウエハー探針を用いて、供試デバイスを試験する。この好ましい実施態様は、プローブ本体１２の利用可能な空間を限定する頂冠７２を探針ステーションが含む場合に、供試デバイスを試験するのに特に好適である。
【００１６】
この明細書で用いた用語及び表現は、説明のためのものであって、限定のためのものではなく、こうした用語及び表現を使用するに当たっては、図示して説明した特徴の均等物及びその一部を除外することを意図するものではなく、この発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ定義されかつ限定されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は光ファイバプローブの例示的実施態様の側面図である。
【図２Ａ】図２Ａはプローブ折り曲げツールの側面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａのプローブ折り曲げツールの上面図である。
【図３】折り曲げツールにより折り曲げられたプローブの側面図である。
【図４Ａ】得られた折り曲げプローブの側面図である。
【図４Ｂ】プローブの支持体の詳細図を含むプローブの側面図である。
【図５】デバイスを試験中のプローブである。
【図６】光ファイバプローブを共に使用可能なコレットの例である。
【図５】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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