(57)【要約】プローブシステム及び方法が電気接触検出を含む。このプローブシステムはプローブ・アセンブリ及びチャックを含む。このプローブシステムは、プローブ・アセンブリ及び／またはチャックを動作可能な状態で平行移動させるように構成された平行移動構造、及びプローブシステムと被試験デバイス（ＤＵＴ）との接触を検出してＤＵＴの動作を試験するように構成された計測パッケージも含む。計測パッケージは、導通検出回路、試験回路、及び平行移動構造制御回路を含む。導通検出回路は、第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間の導通を検出するように構成されている。試験回路はＤＵＴを電気的に試験するように構成されている。平行移動構造制御回路は平行移動構造の動作を制御するように構成されている。上記方法は、第１プローブと第２プローブとの間の導通を監視するステップと、この監視に基づいてプローブシステムの動作を制御するステップとを含む。
2020515865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイス（ＤＵＴ）を電気的に試験するためのプローブシステムであって、
第１プローブ及び第２プローブを含むプローブ・アセンブリと、
前記ＤＵＴを支持するように構成された支持面を含むチャックと、
前記プローブ・アセンブリ及び前記チャックの少なくとも一方を動作可能な状態で接触軸に沿って平行移動させるように構成された平行移動構造と、
前記プローブシステムと前記ＤＵＴとの接触を検出して前記ＤＵＴの動作を試験するように構成された計測パッケージと
前記第１プローブと前記計測パッケージとの間に延びて前記第１プローブと前記計測パッケージとを相互接続する第１プローブ用導電体と、
前記第２プローブと前記計測パッケージとの間に延びて前記第２プローブと前記計測パッケージとを相互接続する第２プローブ用導電体と、
前記平行移動構造と前記計測パッケージとの間に延びる平行移動構造用通信リンクとを具え、
前記計測パッケージは、
(i) 前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体と通電し、前記第１プローブ用導電体と前記第２プローブ用導電体との間の導通を検出することによって、前記ＤＵＴの接点位置と前記プローブ・アセンブリの前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された導通検出回路と、
(ii) 前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するように構成された試験回路と、
(iii) 少なくとも部分的に前記導通検出回路に基づいて、前記平行移動構造の動作を制御するように構成された平行移動構造制御回路とを含むプローブシステム。
【請求項２】
前記第１プローブがフォースプローブであり、前記第２プローブがセンスプローブであり、前記接点位置がソース接点位置であり、さらに、前記プローブ・アセンブリが、前記ＤＵＴのゲート接点位置に電気接触するように構成されたゲートプローブを含む、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項３】
前記プローブ・アセンブリがアーク防止プローブカードを含み、該アーク防止プローブカードは、前記プローブシステムが前記ＤＵＴを電気的に試験する際に、前記フォースプローブ、前記センスプローブ、及び前記ゲートプローブのうちの任意の２つの間のアーク放電を抑制するように構成され、前記プローブシステムが、前記ＤＵＴを電気的に試験する際に前記アーク放電防止プローブカードと前記ＤＵＴとの間に流体の流れを供給するように構成された流体供給システムをさらに含む、請求項２に記載のプローブシステム。
【請求項４】
前記流体供給システムが、前記流体の流れを、少なくとも０．１メガパスカルかつ最大でも１メガパスカルで供給するように構成されている、請求項３に記載のプローブシステム。
【請求項５】
前記アーク放電防止プローブカードと基板との組み合わせが、部分的に密閉された体積空間を規定し、さらに、前記アーク放電防止プローブカードが、該部分的に密閉された体積空間に前記流体の流れを供給するように構成されている、請求項３に記載のプローブシステム。
【請求項６】
前記計測パッケージが、
前記ＤＵＴを電気的に試験するように構成された測定器と、
前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された接触検出アセンブリと、
試験状態と接触検出状態とを含むスイッチと
をさらに含み、
(i) 前記試験状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記測定器と電気的に相互接続し、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記接触検出アセンブリから電気絶縁し、
(ii) 前記接触検出状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記接触検出アセンブリと電気的に相互接続し、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記測定器から電気絶縁する、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項７】
前記スイッチが絶縁状態をさらに含み、該絶縁状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を、前記接触検出アセンブリ及び前記測定器の両方から電気絶縁するように構成されている、請求項６に記載のプローブシステム。
【請求項８】
前記接触検出アセンブリが、接触検出電圧を有する接触検出電圧差を第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間に発生するように構成され、該接触電圧は少なくとも０．１ボルトかつ最大でも２０である、請求項６に記載のプローブシステム。
【請求項９】
前記プローブシステムが、前記ＤＵＴの裏面を前記測定器に相互接続するように構成されたドレイン用導電体をさらに含む、請求項８に記載のプローブシステム。
【請求項１０】
前記測定器が、前記ＤＵＴを電気的に試験するための高電圧試験信号を発生するように構成され、該高電圧試験信号は少なくとも０．５キロボルトの最小試験電圧を有する、請求項６に記載のプローブシステム。
【請求項１１】
前記プローブ・アセンブリが、前記ＤＵＴの温度を検出するように構成された温度検出器をさらに含む、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項１２】
前記プローブシステムが、前記チャックの温度をチャック温度範囲内に調整するように構成されたチャック温度モジュールをさらに含み、該チャック温度範囲は、最大でも０℃の最低温度及び少なくとも５０℃の最高温度を含む、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項１３】
前記導通検出回路が、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との接触の状態を示す接触信号を発生するように構成され、さらに、前記平行移動構造制御回路が、少なくとも部分的に該接触信号に基づいて前記平行移動構造の動作を制御するように構成されている、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項１４】
前記プローブ・アセンブリがプローブカードを含む、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載されたプローブシステムを利用して、基板上に形成されたＤＵＴを電気的に試験する方法であって、
前記導通検出回路により、前記第１プローブ用導電体と前記第２プローブ用導電体との間の導通を監視するステップと、
前記監視中に、前記平行移動構造制御回路により、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記導通検出回路により、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップと、
前記検出に応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップと、
前記停止の後に、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用して、前記試験回路により前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。
【請求項１６】
基板上に形成された被試験デバイス（ＤＵＴ）を、プローブ・アセンブリを含むプローブシステムで電気的に試験する方法であって、
前記プローブシステムの前記プローブ・アセンブリの第１プローブと前記プローブ・アセンブリの第２プローブとの間の導通を監視するステップと、
前記監視中に、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、前記ＤＵＴの接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップと、
前記検出に応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップと、
前記停止の後に、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用して、前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。
方法。
【請求項１７】
前記プローブ・アセンブリと前記ＤＵＴとの間に広がる加圧領域に流体の流れを供給して、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ中のアーク放電を抑制するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップの前に、前記ＤＵＴの温度を試験温度に設定するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記試験温度が第１試験温度であり、さらに、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、前記設定するステップを反復して前記ＤＵＴの温度を前記第１試験温度と異なる第２試験温度に設定するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記設定するステップを反復するステップの前に、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに離れるように平行移動させて、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を中断するステップをさらに含み、前記設定するステップを反復するステップ後に、
(i) 前記監視するステップを反復して、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を監視するステップと、
(ii) 前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復して、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
(iii) 前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップを反復するステップと、
(iv) 前記導通を検出するステップを反復するステップに応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップを反復するステップと、
(v) 前記停止するステップを反復するステップ後に、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップを反復して、前記ＤＵＴの動作を前記第２試験温度で電気的に試験するステップを反復するステップと
を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１試験温度と前記第２試験温度とが少なくとも２０℃の温度差だけ異なる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＤＵＴが複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴであり、さらに、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、
(i) 前記プローブ・アセンブリを動作可能な状態で前記複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴと位置合わせするステップと、
(ii) 前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を監視するステップを反復するステップと、
(iii) 前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復するステップと、
(iv) 前記導通を検出するステップを反復して、前記第２ＤＵＴの対応する接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との間の導通を検出するステップと、
(v) 前記第２ＤＵＴの前記対応する接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との間の導通を検出したことに応答して、前記平行移動を停止するステップを反復するステップと、
(vi) 前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップを反復して、前記第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＤＵＴが複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴであり、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、前記方法を反復して前記複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ中に、前記プローブ・アセンブリの温度検出器で前記基板の温度を測定するステップをさらに含み、前記ＤＵＴの電気性能を前記基板の温度に関係付けるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、２０１８年３月２３日に出願された米国特許第１５／９３４６７２号、及び２０１７年４月４日に出願された米国特許仮出願第６２／４８１２４５号により優先権を主張し、これらの特許出願の全開示を参照することによって本明細書中に含める。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般に、電気接触検出を含むプローブシステム及びその利用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
プローブシステムを利用して被試験デバイスの動作、あるいは機能を試験することができる。こうしたプローブシステムは、被試験デバイス（ＤＵＴ：device under test）上の１つ以上の接点位置に電気接触するように構成された複数のプローブを含むことが多い。こうしたプローブシステムでは、複数のプローブと１つ以上の接点位置との電気接触が確立されているか否かを判定及び／または定量化することが望まれ得る。歴史的には、光学的観測技術を利用して物理的接触を監視してきており、物理的接触は電気接触と相互に関係し得る。特定のプローブシステムではこうした光学的観測が有効であり得るが、他のプローブシステムは物理的接触の光学的観測を制限または制約する構造を含み得る。一例として、プローブシステムはアーク放電防止プローブカードを含むことがあり、アーク放電防止プローブカードは、当該アーク放電防止プローブカードとＤＵＴとの間のアーク放電を抑制するように構成されている。こうしたアーク放電防止プローブカードは、ＤＵＴを含む基板と組み合わせて、複数のプローブを含む部分的に密閉された体積空間を規定することができ、アーク放電防止プローブカードは、複数のプローブ及び／またはＤＵＴの光学的観測を阻み、あるいは妨げ得る。他の例では、プローブカードをＤＵＴと垂直に配置し、このため、プローブチップ（プローブ先端）を垂直方向に観測することができない。他の例として、物理的接触は必ずしも電気接触と相互に関係せず、あるいは必ずしも電気接触を示さない。従って、電気接触検出を含む改良されたプローブシステム及びその利用方法の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
プローブシステム及びその利用方法が電気接触検出を含む。このプローブシステムはプローブ・アセンブリ及びチャックを含み、プローブ・アセンブリは第１プローブ及び第２プローブを含み、チャックは被試験デバイス（ＤＵＴ）を支持するように構成された支持面を含む。このプローブシステムは、平行移動構造及び計測パッケージも含む。平行移動構造は、プローブ・アセンブリ及び／またはチャックを動作可能な状態で平行移動させるように構成されている。計測パッケージは、プローブシステムとＤＵＴとの接触を検出するように構成され、またＤＵＴの動作を試験するように構成されている。このプローブシステムは、第１プローブ用導電体、第２プローブ用導電体、及び平行移動構造用通信リンクをさらに含み、第１プローブ用導電体は第１プローブと計測パッケージとを電気的に相互接続し、第２プローブ用導電体は第２プローブと計測パッケージとを電気的に相互接続し、平行移動構造用通信リンクは平行移動構造と計測パッケージとの間に延びる。計測パッケージは、導通検出回路、試験回路、及び平行移動構造制御回路を含む。導通検出回路は、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体と通電し、第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間の電気的導通を検出するように構成されている。試験回路はＤＵＴを電気的に試験するように構成されている。平行移動構造制御回路は、導通検出回路に基づいて平行移動構造の動作を制御するように構成されている。
【０００５】
上記方法は、プローブ・アセンブリの第１プローブと第２プローブとの間の導通を監視するステップを含む。この監視中に、上記方法は、基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を確立するステップを含む。この電気接触に応答して、上記方法は、第１プローブと第２プローブとの間の導通を検出するステップを含む。この検出に応答して、上記方法は、動作可能な状態での平行移動を停止するステップを含む。この停止の後に、上記方法は、第１プローブ及び第２プローブを利用してＤＵＴの動作を電気的に試験するステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明によるプローブシステムの例を示す概略図であり、プローブ・アセンブリと被試験デバイスとの電気接触前を示す。
【図２】図１のプローブシステムを示す概略図であり、プローブ・アセンブリと被試験デバイスとの電気接触後を示す。
【図３】本発明による、複数の被試験デバイスを電気的に試験する方法の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
発明の最良の形態の詳細な説明
図１〜３は、本発明によるプローブシステム１０及び／または方法１００の例を提供する。図１〜３の各々では、同様な、あるいは少なくとも同様な目的を果たす要素には同様な番号のラベルを付けている。同様に、図１〜３の各々では、必ずしもすべての要素にラベルを付けていないが、本明細書中では、これらの要素に関連する参照番号を、一貫性を保つべく利用することがある。図１〜３のうちの１つ以上を参照して本明細書中に説明する要素、構成要素、及び／または特徴は、本発明の範囲から逸脱することなしに、図１〜３のいずれかに含めることがあり、あるいは図１〜３のいずれかと共に利用することがある。一般に、特定の実施形態に含まれやすい要素は実線で示すのに対し、任意である要素は破線で示す。しかし、実線で示す要素は必須ではないことがあり、一部の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することなしに省略することができる。
【０００８】
図１は、本発明によるプローブシステム１０の例を示す概略表現であり、プローブ・アセンブリ２０と被試験デバイス（ＤＵＴ）９２との電気接触の前である。図２は、プローブ・アセンブリとＤＵＴとの電気接触後の、プローブシステム１０を示す概略表現である。プローブシステム１０は、ＤＵＴ９２を電気的に試験するように構成することができ、例えばＤＵＴの動作、機能、及び／または性能を試験、定量化、及び／または検証するように構成することができる。
【０００９】
図１〜２中に実線で示すように、プローブシステム１０のプローブ・アセンブリ２０は複数のプローブを含む。これら複数のプローブは、第１プローブ２１及び／または第２プローブ２２を含むこと、及び／または第１プローブ２１及び／または第２プローブ２２とすることができる。本明細書中でより詳細に説明するように、これら複数のプローブは、第３プローブ２３、第４プローブ２７、及び／または第５プローブ２９を含むこともできるが、このことは要件ではない。
【００１０】
第１プローブ２１及び第２プローブ２２は、動作可能な状態で、ＤＵＴ９２の同じ、あるいは単一の接点位置９４と位置合わせされて電気接触するように構成することができる。プローブシステム１０はチャック４０も含む。チャック４０は支持面４２を含み、及び／または規定し、この支持面は、ＤＵＴ９２、及び／またはＤＵＴ９２を含む基板９０を支持するように構成されている。
【００１１】
プローブシステム１０は平行移動構造５０をさらに含む。平行移動構造５０を図１〜２中に破線で示して、この平行移動構造が、チャック４０及び／またはプローブ・アセンブリ２０に関連すること、及び／またはチャック４０及び／またはプローブ・アセンブリ２０に動作可能な状態で取り付けることができることを示す。この平行移動構造を、プローブ・アセンブリ２０及び／またはチャック４０を動作可能な状態で接触軸５１に沿って平行移動させるように構成して、例えば、複数のプローブと接点位置との選択的な接触を可能にすること、及び／または促進することができる。図示するように、接触軸５１は支持面４２と直交すること、あるいは少なくとも実質的に直交することができる。
【００１２】
プローブシステム１０は計測パッケージ６０も含む。この計測パッケージは、プローブシステム１０、あるいはその複数のプローブとＤＵＴ９２との接触、または電気接触を検出すること、判定すること、及び／または感知するように構成されている。プローブシステムとＤＵＴとの接触後に、計測パッケージ６０はＤＵＴの動作を試験するようにも構成されている。
【００１３】
プローブシステム１０は、複数のプローブ用導電体をさらに含む。これら複数のプローブ用導電体は、第１プローブ用導電体３１、第２プローブ用導電体３２、及び／または平行移動構造用通信リンク５２を含むことができ、及び／または第１プローブ用導電体３１、第２プローブ用導電体３２、及び／または平行移動構造用通信リンク５２とすることができる。これら複数のプローブ用導電体は、第３またはゲートプローブ用導電体３３、第４プローブ用導電体３７、及び／または第５プローブ用導電体３９を含むこともできるが、このことは要件ではない。
【００１４】
第１プローブ用導電体３１は、第１プローブ２１と計測パッケージ６０との間に延びて、これらどうしを電気的に相互接続する。第２プローブ用導電体３２は、第２プローブ２２と計測パッケージ６０との間に延びて、これらどうしを電気的に相互接続する。平行移動構造用通信リンク５２は、平行移動構造５０と計測パッケージ６０との間の通信を行う。
【００１５】
計測パッケージ６０は、導通検出回路６２、試験回路６４、及び平行移動構造制御回路６６を含む。導通検出回路６２は、第１プローブ３１及び第２プローブ３２の両方と通電する。それに加えて、導通検出回路６２は、第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間の電気的導通を検出することによって、接点位置９４と、第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との電気接触を検出するように構成されている。試験回路６４は、ＤＵＴ９２の動作を試験するように構成されている。平行移動構造制御回路６６は、少なくとも部分的に導通検出回路６２に基づいて、平行移動構造５０の動作を制御するように構成されている。
【００１６】
プローブシステム１０の動作中に、かつプローブ・アセンブリ２０とＤＵＴ９２との接触の前に、第１プローブ２１及び第２プローブ２２を動作可能な状態で接点位置９４と位置合わせすることができる。この動作可能な状態での位置合わせは、支持面４２の平面内で、及び／または図１に示すように接触軸５１に直交する平面内で行うことができる。それに加えて、この動作可能な状態での位置合わせは、平行移動構造５０により、及び／または平行移動構造５０を利用して、プローブ・アセンブリ２０及び／またはチャック４０を、接触軸５１に直交する平面内で、及び／または支持面４２の平面内で移動、平行移動、及び／または回転させることによって、実現及び／または促進することができる。
【００１７】
その後に、平行移動構造制御回路６６は平行移動構造５０を制御することができ、平行移動構造５０を利用して、接点位置９４と第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との電気接触を確立することができる。一例として、平行移動構造５０を利用して、ＤＵＴ９２をプローブ・アセンブリ２０に向けて移動させること、及び／またはプローブ・アセンブリ２０をＤＵＴ９２に向けて移動させることができる。接点位置９４は導電性にすることができる。このため、接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触は、第１プローブと第２プローブとの間の導電性リンク、短絡、及び／または分路を確立し、これにより第１プローブと第２プローブとの間の導通を確立することができる。
【００１８】
このことを念頭に置いて、プローブ・アセンブリ及び／またはＤＵＴの接触軸５１に沿った運動中に、導通検出回路６２を利用して、第１プローブと第２プローブとの間の導通の検出により、上記電気接触を監視すること、検出すること、感知すること、及び／または示すことができる。導通検出回路６２がプローブ２１とプローブ２２との間の導通を示すこと、あるいは検出したことに応答して、平行移動構造制御回路６６は、接触軸に沿ったプローブ・アセンブリ及び／またはＤＵＴの互いに向かう動きを停止させることができる。その後に、回路６４は、例えば１つ以上の試験信号３６をＤＵＴに送信することによって、及び／または１つ以上の結果信号（結果的に生じる信号）３８をＤＵＴから受信することによって、ＤＵＴ９２の動作を試験することができる。
【００１９】
プローブ・アセンブリ２０は、第１プローブ２１及び第２プローブ２２を含むあらゆる適切な構造を含むことができる。一例として、プローブ・アセンブリ２０は、プローブカード２４及び／またはアーク放電防止プローブカード２５を含むことができ、あるいはプローブカード２４及び／またはアーク放電防止プローブカード２５とすることができる。
【００２０】
説明したように、第１プローブ２１及び第２プローブ２２は、ＤＵＴ９２の同じ、あるいは単一の接点位置９４に接触するように構成され、これにより導通検出回路６２が、第１プローブと第２プローブとの間の導通の検出により接触を検出することを可能にする。一例として、第１プローブ２１は、プローブ・アセンブリ２０のフォース（力）プローブ２１を含むことができ、あるいはフォースプローブ２１とすることができ、第２プローブ２２は、プローブ・アセンブリ２０のセンス（感知）プローブ２２を含むことができ、あるいはセンスプローブ２２とすることができ、接点位置９４はＤＵＴ９２のソース接点位置９６とすることができる。
【００２１】
これらの条件下で、ＤＵＴ９２の試験中に、フォースプローブ２１はソース接点位置に電流を供給するように構成することができるのに対し、センスプローブ２２はソース接点位置の電位を検出するように構成することができる。それに加えて、図１〜２中に破線で示すように、プローブ・アセンブリ２０は第３プローブ２３を含むことができ、本明細書中では第３プローブ２３をプローブ・アセンブリ２０のゲートプローブ２３と称することもあり、第３プローブ２３は、第３プローブ用またはゲートプローブ用導電体３３を通して計測パッケージ６０と通電することができる。ゲートプローブ２３は、ＤＵＴ９２のゲート接点位置９８に電気接触して、例えば計測パッケージ６０が、ある電位を、ゲートプローブ用導電体３３を通してゲート接点位置に選択的に与えるように構成することができる。
【００２２】
図１〜２中に破線でさらに示すように、プローブ・アセンブリ２０は第４プローブ２７及び第５プローブ２９を含むことができる。第４プローブ２７及び第５プローブ２９は、ドレイン接点位置９９のような単一の接点位置９４に電気接触するように構成することができ、それぞれ第４プローブ用導電体３７及び第５プローブ用導電体３９を通して計測パッケージ６０と通電することができる。これらの条件下で、本明細書中では第１プローブ２１をソース・フォースプローブ２１と称することもあり、本明細書中では第２プローブ２２をソース・センスプローブ２２と称することもあり、本明細書中では第４プローブ２７をドレイン・フォースプローブ２７と称することもあり、本明細書中では第５プローブ２９をドレイン・センスプローブと称することもある。本明細書中では、ソース接点位置９６、ゲート接点位置９８、及びドレイン接点位置９９を含むＤＵＴ９２を横方向（ラテラル）デバイスと称することもある。こうした横方向デバイスでは、ゲート接点位置９８に与えられる電位の大きさが、ソース接点位置９６とドレイン接点位置９９との間の電流を制御及び／または調整することができる。
【００２３】
第３プローブ２３、第４プローブ２７、第５プローブ２９、及び／またはドレイン接点位置９９は必ずしもすべての実施形態の要件ではない。一例として、基板９０の裏面がドレイン接点位置９９を形成することができる。本明細書中では、こうした構成を有するＤＵＴ９２を縦方向（バーティカル）デバイスと称することもある。こうした縦方向デバイスでは、ゲート接点位置９８に与えられる電位の大きさが、ソース接点位置９６と基板の裏面との間の電流を制御及び／または調整することができる。
【００２４】
説明したように、プローブ・アセンブリ２０は、アーク放電防止プローブカード２５を含むことができ、アーク放電防止プローブカード２５とすることができ、及び／または本明細書中でアーク放電防止プローブカード２５と称することがあり、プローブシステム１０がＤＵＴ９２を電気的に試験する際に、このアーク放電防止プローブカードは、フォースプローブ２１、センスプローブ２２、及び／またはゲートプローブ２３の相互間のアーク放電を抑制するように構成することができる。プローブ・アセンブリ２０がアーク放電防止プローブカードを含む際に、プローブ・アセンブリ２０は流体供給システム８０をさらに含むことができる。流体供給システム８０は、アーク放電防止プローブカード２５とＤＵＴ９２との間に延びる領域２６に流体の流れ８２を供給するように構成することができる。本明細書中では、流体の流れ８２を、加圧流体の流れ、ガス流、加圧ガス流、空気流、加圧空気流、液体の流れ、及び／または加圧流体の流れと称することがあり、あるいはこれらの流れとすることができる。
【００２５】
上記流体の流れは、プローブシステムがＤＵＴを電気的に試験する際に、あるいは電気的に試験する間に供給することができ、第１プローブ２１、第２プローブ２２、（存在すれば）第３プローブ２３、（存在すれば）第４プローブ２７、及び／または（存在すれば）第５プローブ２９の相互間のアーク放電の可能性を、パッシェンの法則によって記述されるように減少させることができる。本明細書中では領域２６を部分的に密閉された体積空間と称することがあり、あるいは、領域２６は部分的に密閉された体積空間とすることができ、アーク放電防止プローブカードは、上記流体の流れを、この部分的に密閉された体積空間に供給するように構成することができる。この部分的に密閉された体積空間は、基板９０及びプローブ・アセンブリ２０によって規定すること、境界付けること、及び／または包囲することができる。しかし、図１〜２に示すように、ギャップ、空隙（エアギャップ）、または空間が、基板とプローブ・アセンブリとを分離することができ、これにより、流体の流れ８２が部分的に密閉された体積区間から脱出または流出することを可能にする。
【００２６】
流体供給システム８０は、あらゆる適切な構造を含むことができ、あるいはあらゆる適切な構造とすることができる。例として、流体供給システムは、流体源８３及び／または流体導管８４のうちの１つ以上を含むことができ、流体源８３は上記流体の流れを発生するように構成され、流体導管８４は流体源とアーク放電防止プローブカードとの間に延びる。流体の流れ８２をあらゆる適切な圧力で供給するように流体供給システム８０を構成することができることは、本発明の範囲内である。例として、上記流体の流れの圧力は、少なくとも０．１メガパスカル（MPa）、少なくとも０．２MPa、少なくとも０．３MPa、少なくとも０．４MPa、少なくとも０．５MPa、少なくとも０．６MPa、最大でも１MPa、最大でも０．９MPa、最大でも０．８MPa、最大でも０．７MPa、最大でも０．６MPa、及び／または最大でも０．５MPaとすることができる。
【００２７】
流体の流れ８２をあらゆる適切な流体温度で供給するように流体供給システム８０を供給することができることも、本発明の範囲内である。こうした流体温度は、ＤＵＴ用の試験温度とすることができ、あるいはＤＵＴ用の試験温度に基づくことができる。流体温度の例は、少なくとも−１００℃、少なくとも−８０℃、少なくとも−６０℃、少なくとも−４０℃、少なくとも−２０℃、少なくとも０℃、少なくとも２０℃、少なくとも４０℃、少なくとも６０℃、最大でも６００℃、最大でも５５０℃、最大でも５００℃、最大でも４５０℃、最大でも４００℃、最大でも３５０℃、最大でも３００℃、最大でも２５０℃、及び／または最大でも２００℃の温度を含む。
【００２８】
チャック４０は、支持面４２を規定するあらゆる適切な構造を含むことができる。一例として、チャック４０は温度制御チャック４１を含むことができ、あるいは温度制御チャック４１とすることができる。温度制御チャック４１は、存在すれば、チャック温度モジュール４４を含むことができる。チャック温度モジュールは、チャック４０の温度を調整するように、選択的に調整するように、変化させるように、及び／または選択的に変化させるように構成し、これにより基板９０及び／またはＤＵＴ９２の温度を調整することができる。このことは、チャックの温度をチャック温度範囲内に変化させることを含むことができる。このチャック温度範囲は、最大でも−２００℃、最大でも−１５０℃、最大でも−１００℃、最大でも−５０℃、及び／または最大でも０℃の最低温度を含むことができ、あるいはこうした最低温度を境界とすることができる。それに加えて、あるいはその代わりに、チャック温度範囲は、少なくとも５０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１５０℃、少なくとも２００℃、少なくとも２５０℃、または少なくとも３００℃の最高温度を含むことができ、あるいはこうした最高温度を境界とすることができる。
【００２９】
平行移動構造５０は、プローブ・アセンブリ２０及び／またはチャック４０を動作可能な状態で接触軸５１に沿って平行移動させるように、例えばプローブ・アセンブリ２０とＤＵＴ９２との電気接触を選択的に確立及び／または停止するように適応させること、構成すること、設計すること、及び／または構築することができるあらゆる適切な構造を含むことができる。このことは、プローブ・アセンブリを接触軸に沿ってチャックに向けて移動させることによって、及び／またはチャックを接触軸に沿ってプローブ・アセンブリに向けて移動させることによって、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の通電を選択的に確立することを含むことができる。このことは、プローブ・アセンブリを接触軸に沿ってチャックから離れるように移動させることによって、及び／またはチャックを接触軸に沿ってプローブ・アセンブリから離れるように移動させることによって、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の通電を選択的に停止することを含むこともできる。
【００３０】
別の言い方をすれば、平行移動構造５０は、チャック４０を動作可能な状態でプローブ・アセンブリ２０に対して平行移動させるように構成されたチャック平行移動構造を含むことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、平行移動構造５０は、プローブ・アセンブリ２０を動作可能な状態でチャック４０に対して平行移動させるように構成されたプローブ・アセンブリ平行移動構造を含むことができる。平行移動構造５０の例は、あらゆる適切なリニア（直線）アクチュエータ、ロータリー（回転）アクチュエータ、モータ、ステッパモータ、ラックとピニオンのアセンブリ、送りねじ（リードスクリュー）とナットのアセンブリ、ボールねじのアセンブリ、及び／または圧電アクチュエータを含む。
【００３１】
導通検出回路６２は、第１プローブ２１と第２プローブ２２との間の導通を検出するように構成することができるあらゆる適切な回路を含むことができる。一例として、導通検出回路６２は、接触検出用電圧差を第１プローブ２１と第２プローブ２２との間に確立するように構成することができる。これらの条件下で、導通検出回路６２は、第１プローブと第２プローブとの間に導通が確立された際に起動されるか可能にされる電流を検出するようにさらに構成することができる。接触検出用電圧差の例は、少なくとも０．１ボルト（V）、少なくとも０．２V、少なくとも０．４V、少なくとも０．６V、少なくとも０．８V、少なくとも１V、少なくとも２V、及び／または少なくとも５Vの最小接触検出電圧を有する電圧差を含む。接触検出用電圧差の追加的な例は、最大でも２０V、最大でも１５V、最大でも１０V、最大でも７．５V、最大でも５V、最大でも２．５V、及び／または、最大でも１Vの最大接触検出電圧を有する電圧差を含む。
【００３２】
導通検出回路６２は接触信号６３を発生するようにさらに構成することができ、接触信号６３は、接点位置９４と第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との接触の状態を示す。これらの条件下で、平行移動構造制御回路６６は、少なくとも部分的にこの接触信号に基づいて、平行移動構造５０の動作を制御するように構成することができる。
【００３３】
試験回路６４は、ＤＵＴ９２の動作を電気的に試験するように構成することができるあらゆる適切な回路を含むことができ、あるいはあらゆる適切な回路とすることができる。例として、試験回路６４は、試験信号３６をＤＵＴに供給し、結果信号３８をＤＵＴから受信し、及び／または、少なくとも部分的に試験信号及び／または結果信号に基づいてＤＵＴの動作を定量化するように構成することができる。
【００３４】
試験信号３６が高電圧試験信号３６を含むことができること、あるいは試験信号３６を高電圧試験信号３６とすることができることは、本発明の範囲内である。高電圧試験信号の例は、少なくとも０．５キロボルト（kV）、少なくとも１kV、少なくとも２kV、少なくとも４kV、少なくとも６kV、少なくとも８kV、及び／または少なくとも１０kVの最小試験電圧を有する高電圧試験信号を含む。高電圧試験信号の追加的な例は、最大でも２０kV、最大でも１５kV、最大でも１２．５kV、最大でも１０kV、最大でも７．５kV、及び／または最大でも５kVの最大試験電圧を有する高電圧試験信号を含む。
【００３５】
ＤＵＴ９２の動作を試験するように構成することができる、あるいはＤＵＴ９２の動作を試験するために利用することができる、平行移動構造５０の動作を少なくとも部分的に制御することができる、及び／または接点位置９４と第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との接触を検出することができる、あらゆる適切な構造を、計測パッケージ６０が追加的に含むこと、あるいは代わりに含むことができることは、本発明の範囲内である。こうした構造の例は、導通検出回路６２、試験回路６４、及び平行移動構造制御回路６６を含み、これらの回路は本明細書中に説明している。
【００３６】
追加的な例として、計測パッケージ６０は、測定器６８、接触検出アセンブリ７２、及びスイッチ７６を含むこと、あるいは代わりに含むことができる。測定器６８は、ＤＵＴ９２を電気的に試験するように構成することができ、及び／または試験回路６４の一例とすることができる。接触検出アセンブリ７２は、接点位置９４と第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との電気接触を検出するように構成することができ、接触検出アセンブリの例は導通検出回路６２を含む。
【００３７】
スイッチ７６は、図１に示す接触検出状態７７と図２に示す検査状態７８とを選択的に切り換えるように構成することができる。図１の接触検出状態である際には、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体３１及び／または第２プローブ用導電体３２を接触検出アセンブリ７２と電気的に相互接続し、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体３１及び／または第２プローブ用導電体３２を測定器６８から電気絶縁する。別の言い方をすれば、接触検出状態７７である際には、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体３１及び第２プローブ用導電体３２の少なくとも一方を接触検出アセンブリ７２と電気的に相互接続し、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体３１及び第２プローブ用導電体３２の少なくとも一方を測定器６８から電気絶縁する。
【００３８】
一例として、図１中に破線で示すように、接触検出状態である際に、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を共に接触検出アセンブリに相互接続することができる。その代わりに、スイッチ７６は、第２プローブ用導電体３２（あるいはその代わりに第１プローブ用導電体３１）を接触検出アセンブリ７２と相互接続しつつ、図１中に一点鎖線で示すように、第１プローブ用導電体３１を測定器６８との通電状態に維持することができる。
【００３９】
図２の試験状態である際には、第１プローブ用導電体３１及び第２プローブ用導電体３２を共に測定器６８と電気的に相互接続することができる。別の言い方をすれば、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体３１及び／または第２プローブ用導電体３２を測定器６８と電気的に相互接続することができ、スイッチ７６は、第１プローブ用導電体及び／または第２プローブ用導電体を接触検出アセンブリ７２から電気絶縁することができる。スイッチ７６の具体的なスイッチ切り換え動作及び／または構成は、図１の接触検出状態７７が、第１プローブ用導電体３１及び第２プローブ用導電体３２の一方を接触検出アセンブリ７２に相互接続するか両方を接触検出アセンブリ７２に相互接続するかに応じて変化させることができる。
【００４０】
スイッチ７６の存在は、計測パッケージ６０が、試験信号と大幅に異なる、または試験信号未満の接触検出電圧信号、あるいはＤＵＴ９２の動作を試験するために利用することができる高電圧試験信号を利用して、接点位置９４と第１プローブ２１及び第２プローブ２２の両方との接触を監視することを可能にすることができる。別の言い方をすれば、接触検出アセンブリ７２は、第１プローブ２１と第２プローブ２２との間に接触検出電圧差を発生するように構成することができ、測定器６８は高電圧試験信号を発生するように構成することができ、スイッチ７６は、接触検出アセンブリ７２及び測定器６８を選択的に、第１プローブ２１及び第２プローブ２２との通電状態及び非通電状態にすることを可能にすることができる。こうした構成は、プローブ・アセンブリ２０とＤＵＴとの間のアーク放電を回避しつつ、接触の検出及びＤＵＴの試験を共に可能にすることができ、こうしたアーク放電は高電圧試験信号を利用して接触を検出する場合に発生し得る。接触検出電圧差及び高電圧試験信号の例は本明細書中に開示されている。
【００４１】
スイッチ７６が絶縁状態をさらに含むこと及び／または規定することができることは、本発明の範囲内であり、絶縁状態では、スイッチが第１プローブ用導電体３１及び第２プローブ用導電体３２を接触検出アセンブリ７２及び測定器６８の両方から電気絶縁する。こうした構成を利用して、スイッチ７６を含むプローブシステム１０の設定及び／または較正を促進することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、上記絶縁状態は、プローブシステム１０がスイッチ７６内の漏電を試験及び／または定量化することを可能にすることができる。
【００４２】
図１〜２中に破線で示すように、プローブシステム１０はドレイン用導電体３４を含むこともできる。ドレイン用導電体３４は、ＤＵＴ９２の裏面を計測パッケージ６０及び／またはその測定器６８と電気的に相互接続するように構成することができる。一例として、支持面４２は導電性支持面を含むこと、あるいは導電性支持面とすることができ、ドレイン用導電体３４は、この導電性支持面を計測パッケージと電気的に相互接続することができる。ドレイン用導電体３４は、試験信号３６が計測パッケージ６０から第１プローブ用導電体３１及び第１プローブ２１を通ってＤＵＴ９２へ流れて、ドレイン用導電体を通って計測パッケージに戻ることを可能にする回路を完成するように構成することができる。
【００４３】
説明したように、スイッチ７６は、試験信号を伝達することと接触検出電圧差を伝達することとを切り換えるように構成することができ、これらは大きさが大幅に異なり得る。このため、スイッチ７６は、プローブシステム１０の動作にとって有益であり得る１つ以上の特性を有するように選択することができる。一例として、スイッチ７６は、最大試験電圧までの電圧のような高電圧を伝達するように構成することができる。他の例として、スイッチ７６は、少なくとも１アンペア（A）、少なくとも１０A、少なくとも１００A、少なくとも５００A、及び／または少なくとも１０００Aのような高電流を伝達するように構成することができる。さらに他の例として、スイッチ７６は、遠隔操作により図１の接触検出状態７７と図２の試験状態７８との間で遷移するように構成することができる。他の例として、スイッチ７６は、１ミリ秒未満、５００マイクロ秒未満、１００マイクロ秒未満、及び／または１マイクロ秒未満のような短い切り換え時間及び／または短い設定時間を有することができる。
【００４４】
図１〜２中に破線で示すように、プローブ・アセンブリ２０は温度検出器８６を含むことができる。温度検出器８６は、存在すれば、基板９０及び／またはＤＵＴ９２の温度を検出するように構成することができる。温度検出器８６の例は、熱電対、温度計、抵抗温度検出器（ＲＴＤ：resistance thermal detector）、及び／または赤外線検出器を含む。温度検出器８６は温度信号８８を発生するように構成することができ、プローブ・アセンブリ２０は温度信号を計測パッケージ６０へ伝達するように構成することができる。こうした構成は、計測パッケージ６０がＤＵＴ９２の電気性能をＤＵＴの温度の関数として定量化することを可能にすることができる。
【００４５】
説明したように、ＤＵＴ９２は基板９０内に含めることができる。このことは、基板９０によって支持される、基板９０上に形成された、及び／または基板９０内に形成されたＤＵＴ９２を含むことができる。基板９０の例は、あらゆる適切なウェハー、半導体ウェハー、シリコンウェハー、及び／またはＩＩＩ−Ｖ族半導体ウェハーを含む。ＤＵＴ９２の例は、あらゆる適切な固体（ソリッドステート）デバイス、集積回路デバイス、回路、及び／または半導体デバイスを含む。接点位置９４、ソース接点位置９６、及び／またはゲート接点位置９８の例は、あらゆる適切な接点パッド及び／またははんだバンプを含む。
【００４６】
図３は、本発明による、基板上に形成された被試験デバイス（ＤＵＴ）を、プローブ・アセンブリを含むプローブシステムで電気的に試験する方法の例を示すフローチャートである。方法１００は、ブロック１０５における流体の流れを供給するステップ、及び／またはブロック１１０におけるＤＵＴの温度を試験温度に設定するステップを含むことができる。方法１００は、ブロック１１５における導通を監視するステップを含むことができ、ブロック１２０におけるプローブ・アセンブリを動作可能な状態でＤＵＴと位置合わせするステップを含むことができる。方法１００は、ブロック１２５における基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップと、ブロック１３０における導通を検出するステップと、ブロック１３５における動作可能な状態での平行移動を停止するステップと、ブロック１４０におけるＤＵＴの動作を電気的に試験するステップとをさらに含む。方法１００は、ブロック１４５における基板の温度を測定するステップ、ブロック１５０における基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに離れるように平行移動させるステップ、及び／またはブロック１５５における方法の少なくとも一部を反復するステップをさらに含むことができる。
【００４７】
ブロック１０５における流体の流れを供給するステップは、プローブ・アセンブリとＤＵＴとの間に広がる領域または加圧領域に流体の流れを供給するステップ、及び／またはブロック１４０における電気的に試験するステップ中のアーク放電の可能性を抑制または低減するように供給するステップを含むことができる。ブロック１０５における流体の流れを供給するステップは、図１〜２の加圧流体供給システム８０のようなあらゆる適切な構造により、あるいはこうした構造を利用して供給するステップを含むことができる。加圧領域の例は本明細書中に図１〜２を参照して記載されている。
【００４８】
ＤＵＴの温度を試験温度に設定するステップは、ＤＵＴの温度を、あらゆる適切な、選択した、及び／または所定の試験温度に設定するステップを含むことができる。方法１００がブロック１１０における設定するステップを含む際に、ブロック１１０における設定するステップは、ブロック１４０における電気的に試験するステップの前に実行することができる。ブロック１１０における設定するステップは、図１〜２の温度制御チャック４１、チャック温度モジュール４４、及び／または温度検出器８６のようなあらゆる適切な構造で、こうした構造により、あるいはこうした構造を利用してＤＵＴの温度を設定するステップを含むことができる。
【００４９】
ブロック１１５における導通を監視するステップは、プローブシステムの第１プローブとプローブシステムの第２プローブとの間の導通を監視するステップを含むことができる。第１及び第２プローブはプローブ・アセンブリの一部を形成することができ、プローブ・アセンブリの例は本明細書中に図１〜２のプローブ・アセンブリ２０を参照して説明している。プローブシステムの例は、本明細書中に図１〜２のプローブシステム１０を参照して開示されている。
【００５０】
上記基板は複数のＤＵＴを含むことができ、ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップは、プローブ・アセンブリを動作可能な状態で、あらゆる適切な所定のＤＵＴ、選択したＤＵＴ、及び／またはこれら複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴと位置合わせするステップを含むことができる。ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップは、少なくとも第１プローブ及び第２プローブを動作可能な状態で、ＤＵＴの対応する、あるいは単一の接点位置と位置合わせするステップを含むことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップは、プローブ・アセンブリに対面する基板の表面に平行な平面に、あるいは平面内に動作可能な状態で位置合わせするステップを含むことができる。
【００５１】
ブロック１２５における基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップは、動作可能な状態で平行移動させて、ＤＵＴの接点位置または対応する接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を確立すること、開始すること、生成すること、及び／または生じさせることを含むことができる。このことは、プローブ・アセンブリに対面する基板の表面に直交する、あるいは少なくともほぼ直交する図１〜２の接触軸５１のような接触軸に沿って、動作可能な状態で平行移動させるステップを含むことができる。ブロック１３０における検出するステップを促進するために、ブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップは、ブロック１１５における監視するステップ中に、監視するステップと同時に、及び／または少なくとも部分的に、監視するステップと同時に実行する。一例として、ブロック１１５における監視するステップは、連続して、少なくとも部分的に連続して、及び／またはブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップ中に指定した、あるいは所定の頻度で実行することができる。図１は、ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップ後の、かつブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップの前のプローブシステム１０を示すのに対し、図２は、ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップ後の、かつブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップ後のプローブシステム１０を示す。
【００５２】
ブロック１３０で導通を検出するステップは、第１プローブと第２プローブとの間の導通を検出するステップを含むことができる。ブロック１３０における検出するステップは、ブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップ中に、接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間に電気接触が確立されたことに応答して、あるいは確立されたことの結果として実行することができる。一例として、本明細書中に図１〜２を参照してより詳細に説明するように、接点位置は導電性にすることができる。従って、接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触は、接触位置を通した電気伝導により、第１プローブと第２プローブとを短絡または分路し、これにより第１プローブと第２プローブとの間の導通を確立することができる。
【００５３】
ブロック１３５における動作可能な状態で平行移動させるステップを停止するステップは、基板の動きを停止させるステップ、接触軸に沿った基板の動きを停止させるステップ、及び／またはプローブ・アセンブリに対する基板の動きを停止させるステップを含むことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１３５における停止するステップは、プローブ・アセンブリの動きを停止させるステップ、接触軸に沿ったプローブ・アセンブリの動きを停止させるステップ、及び／または基板に対するプローブ・アセンブリの動きを停止させるステップを含むことができる。ブロック１３５における停止するステップは、接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触に応答して実行することができ、あるいは少なくとも部分的にこうした電気接触に基づいて開始することができる。一例として、ブロック１３５における停止するステップは、第１プローブと第２プローブとの間の導通を検出したことに応答して実行することができる。
【００５４】
ブロック１３５における停止するステップを、第１プローブと第２プローブとの間の導通の検出時に開始すること、あるいは即座に開始することができることは、本発明の範囲内である。それに加えて、あるいはその代わりに、第１プローブと第２プローブとの間の導通の検出後に、所定量の、事前に確立された量の、及び／または所望量のオーバードライブ（過度の動き）または追加的な動きを行うようにプローブシステムを構成することができることも、本発明の範囲内である。こうしたオーバードライブの後に、基板とプローブ・アセンブリとの間の距離を、導通を最初に検出した際の基板とプローブ・アセンブリとの間の距離よりも小さくすることができ、こうしたオーバードライブは、接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の接触力を増加させることができ、あるいは所望量のこうした接触力を与えることができる。
【００５５】
ブロック１４０におけるＤＵＴの動作を電気的に試験するステップは、第１プローブ及び第２プローブにより、及び／またはこれらのプローブを利用して電気的に試験するステップを含むことができる。一例として、本明細書中の図１〜２を参照して説明するように、第１プローブはフォースプローブを含むことができ、あるいはフォースプローブとすることができ、第２プローブはセンスプローブを含むことができ、あるいはセンスプローブとすることができる。これらの条件下で、ブロック１４０における電気的に試験するステップは、第１プローブを利用して、接点位置を通して試験信号をＤＵＴに供給するステップ、及び同時に、第２プローブを利用して、接点位置の電圧、及び／または電位を測定するステップを含むことができる。
【００５６】
ブロック１４５における基板の温度を測定するステップは、プローブ・アセンブリの温度検出器で測定するステップを含むことができ、温度検出器の例は本明細書中に図１〜２の温度検出器８６を参照して開示されている。方法１００がブロック１４５における測定するステップを含む際に、ブロック１４０における電気的に試験するステップは、ＤＵＴの電気性能を基板の温度に関係付けるステップを含むことができる。
【００５７】
ブロック１５０における基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに離れるように平行移動させるステップは、動作可能な状態で接触軸に沿って平行移動させるステップを含むことができる。ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップは、基板とプローブ・アセンブリとの間の距離または空間を増加させるステップを含むことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップは、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を中断するステップ、第１プローブを接点位置から分離するステップ、及び／または第２プローブを接点位置から分離するステップを含むことができる。方法１００が、ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップ及びブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップを含む際に、ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップをブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップの前に実行して、例えば、ブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップを可能にすること、及び／または促進することができる。
【００５８】
ブロック１５５における方法の少なくとも一部を反復するステップは、方法１００のあらゆる適切な部分をあらゆる適切な方法で反復するステップを含むことができる。一例として、上記試験温度を第１試験温度とすることができ、ブロック１５５における反復するステップは、第１試験温度と異なる第２試験温度でＤＵＴの動作を試験することを反復するステップを含むことができる。これらの条件下で、ブロック１４０における電気的に試験するステップの後に、ブロック１５５における反復するステップは、ブロック１１０における設定するステップを反復してＤＵＴの温度を第１試験温と異なる第２試験温度に設定するステップを含むことができる。一例として、第２試験温度は、少なくとも１０℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、少なくとも５０℃、少なくとも７５℃、または少なくとも１００℃の温度差だけ、第１試験温度と異なることができる。
【００５９】
ブロック１１０における設定するステップを反復するステップは、実行する場合、ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップの後に実行することができる。別の言い方をすれば、ＤＵＴの接点位置が第１プローブ及び／または第２プローブに接触していない際に、ＤＵＴの温度を変化させることができる。しかし、このことは必ずしもすべての実施形態の要件ではない。
【００６０】
接点位置が第１プローブ及び第２プローブに接触していない間に（即ち、ブロック１５０における動作可能な状態で平行移動させるステップの後に）ブロック１１０における設定するステップを反復するステップを実行する際に、ブロック１５５における反復するステップは、その後に、ブロック１０５における供給するステップを反復または継続するステップ、ブロック１１５における監視するステップを反復するステップ、ブロック１２０における動作可能な状態で平行移動させるステップを反復するステップ、ブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップを反復するステップ、ブロック１３における検出するステップを反復するステップ、及び／またはブロック１３５における停止するステップを反復して基板が第２温度である間に接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を確立するステップを含むことができる。その後に、ブロック１５５における反復するステップは、ブロック１４０における電気的に試験するステップを反復してＤＵＴの動作を第２試験温度で電気的に試験するステップをさらに含むことができ、また、ブロック１４５における測定するステップを反復してＤＵＴの第２試験温度を測定または定量化するステップを含むこともできる。
【００６１】
他の例として、上記ＤＵＴは上記複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴとすることができ、ブロック１５５における反復するステップは、上記複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴの動作を試験することを反復するステップを含むことができる。これらの条件下で、ブロック１５５における反復するステップは、ブロック１０５における供給するステップを反復または継続するステップ、及び／またはブロック１１０における設定するステップを反復して第２ＤＵＴの温度を対応する試験温度に設定するステップを含むことができる。ブロック１５５における反復するステップは、それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１１５における監視するステップを反復するステップ、及び／またはブロック１２０における動作可能な状態で位置合わせするステップを反復して第１プローブ及び第２プローブを動作可能な状態で第２ＤＵＴの対応する接点位置と位置合わせするステップを含むことができる。ブロック１５５における反復するステップは、それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１２５における動作可能な状態で平行移動させるステップを反復するステップ、及び／またはブロック１３０における検出するステップを反復するステップを含むことができ、検出するステップ１３０は、ＤＵＴの対応する接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触が確立されたことに応答して実行する。ブロック１５５における反復するステップは、それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック１３５における停止するステップを反復して、第２ＤＵＴの対応する接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触に応答して、基板及びプローブ・アセンブリの互いに対する動きを停止させるステップを含むことができる。その後に、方法１００は、ブロック１４０における電気的に試験するステップを反復して第２ＤＵＴの動作を試験するステップを含むことができ、ブロック１４５における測定するステップを反復して、第２ＤＵＴにおける、第２ＤＵＴ付近の、及び／または第２ＤＵＴに近接した基板の温度を測定するステップを含むこともできる。
【００６２】
本発明では、例のうちのいくつかを、方法を一連のブロックまたはステップとして図示して説明する流れ図またはフローチャートに関連して説明及び／または提示してきた。随伴する説明中に特に断りのない限り、ブロックの順序が流れ図中に示す順序と異なり得ることは、ブロック（またはステップ）のうちの２つ以上が異なる順序で、及び／または同時に発生することを含めて本発明の範囲内である。
【００６３】
本明細書中に用いる、第１の実体と第２の実体との間に置かれた「及び／または」は、(1)第１の実体、(2)第２の実体、及び(3)第１の実体と第２の実体、のうちの１つを意味する。「及び／または」と共にリストアップされた複数の実体は、同じ様式で解釈するべきであり、即ち、実体のうちの「１つ以上」がそのように結合される。「及び／または」の節によって具体的に識別される実体以外の他の実体は、具体的に識別される実体と関係しても無関係でも、任意で存在し得る。従って、非限定的な例として、「Ａ及び／またはＢ」は、「具える」のような上限のない文言と共に用いられる際に、一具体例ではＡのみ（任意でＢ以外の実体を含む）を参照し；他の具体例ではＢのみ（任意でＡ以外の実体を含む）を参照し；さらに他の具体例ではＡ及びＢを共に参照する（任意で他の実体を含む）。これらの実体は、要素、動作、構造、ステップ、操作、値、等を参照することができる。
【００６４】
本明細書中に用いる、１つ以上の実体のリストを参照する「少なくとも１つの」とは、実体のリスト中の任意の１つ以上の実体から選択した少なくとも１つの実体を意味するものと理解するべきであるが、実体のリスト内に具体的に列挙されたあらゆるすべての実体のうちの少なくとも１つを必ずしも含まず、実体のリスト中の実体の組合せを除外しない。この定義は、実体のリスト内に識別される、「少なくとも１つの」が参照する実体以外の実体が、具体的に識別される実体と関係しても無関係でも、任意で存在し得ることも許容する。従って、非限定的な例として、「Ａ及びＢの少なくとも一方」（あるいは等価な「ＡまたはＢの少なくとも一方」、あるいは等価な「Ａ及び／またはＢの少なくとも一方」）は、一具体例では、少なくとも１つの、任意で２つ以上を含めてＡを参照し、Ｂは存在せず（任意でＢ以外の実体を含み）；他の具体例では、少なくとも１つの、任意で２つ以上を含めてＢを参照し、Ａは存在せず（任意でＡ以外の実体を含み）；さらに他の具体例では、少なくとも１つの、任意で２つ以上を含めてＡを参照し、かつ少なくとも１つの、任意で２つ以上を含めてＢを（任意で他の実体を含めて）参照する。換言すれば、「少なくとも１つの」、「１つ以上の」、及び「及び／または」とは、その働きにおいて接続語であると共に離接語である上限のない表現である。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの１つ以上」、「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの１つ以上」、及び「Ａ、Ｂ、及び／またはＣ」という表現の各々は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢが一緒に、ＡとＣが一緒に、ＢとＣが一緒に、Ａ、Ｂ、及びＣが一緒に、及び任意で上記のいずれかを少なくとも１つの他の実体と組み合わせたものを意味することができる。
【００６５】
いずれかの特許、特許出願、または他の参考文献が参照することによって本明細書中に含まれ、これらが、本開示のうちこれらを含まない部分、または他の含まれる参考文献のいずれかと(1)一貫性のない方法で用語を定義する場合、及び／または(2)さもなければ一貫性がない場合、本開示のうちこれらを含まない部分が支配し、この部分中の用語またはこの部分中に含まれる開示のみが、その用語を定義する参考文献及び／または含まれる開示が元々存在する参考文献を支配する。
【００６６】
本明細書中に用いる「適応される」及び「構成される」とは、要素、構成要素、または他の主体が所定の機能を実行するように設計されている、及び／または所定の機能を実行することを意図していることを意味する。従って、「適応される」及び「構成される」の用法は、所定の要素、構成要素、または他の主体が単に所定の機能を実行する「ことができる」ことを意味するものと解釈するべきでなく、これらの要素、構成要素、及び／または他の主体が、その機能を実行する目的で具体的に選択、作製、実現、利用、プログラム、及び／または設計されていることを意味するものと解釈するべきである。特定機能を実行するように適応されているものとして記載されている要素、構成要素、及び他に記載した主体は、それに加えて、あるいはその代わりに、その機能を実行するように構成されているものとして記述することができ、その逆も成り立つことも、本発明の範囲内である。
【００６７】
本明細書中に用いる「例えば」、「一例として」、及び／または単に「例」とは、本発明による１つ以上の構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法を参照して用いる際には、記載した構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法が、本発明による構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法の説明的で非排他的な例であることを伝えることを意図している。従って、記載した構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法は、限定的であること、要件であること、あるいは排他的／非排他的であることを意図しておらず；他の構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法も、構造的及び／または機能的に同様及び／または等価な構成要素、特徴、細部、構造、具体例、及び／または方法を含めて、本発明の範囲内である。
【００６８】
本発明によるプローブシステム及び方法の説明的で非排他的な例を、以下に列挙する段落中に提示する。それに加えて、あるいはその代わりに、本明細書中に記載する方法の個別のステップは、以下に列挙する段落を含めて、記載した動作を実行する「ためのステップ」と称することができることは、本発明の範囲内である。
【００６９】
Ａ１．被試験デバイス（ＤＵＴ）を電気的に試験するためのプローブシステムであって：
第１プローブ及び第２プローブを含むプローブ・アセンブリと；
ＤＵＴを支持するように構成された支持面を含むチャックと；
プローブ・アセンブリ及びチャックの少なくとも一方を動作可能な状態で接触軸に沿って平行移動させるように構成された平行移動構造であって、該接触軸は、任意で、支持面と直交し、あるいは少なくともほぼ直交する平行移動構造と；
プローブシステムとＤＵＴとの接触を検出してＤＵＴの動作を試験するように構成された計測パッケージと；
第１プローブと計測パッケージとの間に延びて第１プローブと計測パッケージとを相互接続する第１プローブ用導電体と；
第２プローブと計測パッケージとの間に延びて第２プローブと計測パッケージとを相互接続する第２プローブ用導電体と；
平行移動構造と計測パッケージとの間に延びる平行移動構造用通信リンクとを具え、
計測パッケージは：
(i) 第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体と通電し、第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間の導通を検出することによって、ＤＵＴの接点位置とプローブ・アセンブリの第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された導通検出回路と；
(ii) ＤＵＴの動作を電気的に試験するように構成された試験回路と；
(iii) 少なくとも部分的に導通検出回路に基づいて、平行移動構造の動作を制御するように構成された平行移動構造制御回路とを含むプローブシステム。
【００７０】
Ａ２．段落Ａ１のプローブシステムであって、プローブ・アセンブリがプローブカードを含み、任意でプローブカードであるプローブシステム。
【００７１】
Ａ３．段落Ａ１〜Ａ２のいずれかのプローブシステムであって、第１プローブがフォースプローブであり、第２プローブがセンスプローブであり、上記接点位置がソース接点位置であり、さらに、プローブ・アセンブリが、ＤＵＴのゲート接点位置に電気接触するように構成されたゲートプローブを含むプローブシステム。
【００７２】
Ａ４．段落Ａ３のプローブシステムであって、プローブ・アセンブリがアーク防止プローブカードを含み、任意でアーク防止プローブカードであり、このアーク防止プローブカードは、プローブシステムがＤＵＴを電気的に試験する際に、フォースプローブ、センスプローブ、及びゲートプローブのうちの任意の２つの間のアーク放電を抑制するように構成されているプローブシステム。
【００７３】
Ａ５．段落Ａ４のプローブシステムであって、このプローブシステムが、ＤＵＴを電気的に試験する際にアーク放電防止プローブカードとＤＵＴとの間に流体の流れを供給するように構成された流体供給システムをさらに含み、任意で、この流体の流れが、加圧流体の流れ、ガス流、加圧ガス流、空気流、加圧空気流、液体流、及び加圧液体流のうちの少なくとも１つを含み、あるいはこれらのうちの少なくとも１つであるプローブシステム。
【００７４】
Ａ６．段落Ａ５のプローブシステムであって、アーク放電防止プローブカードと基板との組み合わせが、部分的に密閉された体積空間または領域を規定し、さらに、アーク放電防止プローブカードが、この部分的に密閉された体積空間または領域に流体の流れを供給するように構成されているプローブシステム。
【００７５】
Ａ７．段落Ａ５〜Ａ６のプローブシステムであって、流体供給システムが：
(i) 上記流体の流れを発生するように構成された流体源；及び、
(ii) この流体源とアーク放電防止プローブカードとの間に延び、上記流体の流れをアーク放電防止プローブカードに供給するように構成された流体導管
のうちの少なくとも一方を含むプローブシステム。
【００７６】
Ａ８．段落Ａ５〜Ａ７のいずれかのプローブシステムであって、流体供給システムが、上記流体の流れを：
(i) 少なくとも０．１メガパスカル（MPa）、少なくとも０．２MPa、少なくとも０．３MPa、少なくとも０．４MPa、少なくとも０．５MPa、または少なくとも０．６MPa；及び、
(ii) 最大でも１MPa、最大でも０．９MPa、最大でも０．８MPa、最大でも０．７MPa、最大でも０．６MPa、または最大でも０．５MPa
の少なくとも一方で供給するように構成されているプローブシステム。
【００７７】
Ａ９．段落Ａ１〜Ａ８のいずれかのプローブシステムであって、計測パッケージが：
ＤＵＴを電気的に試験するように構成された測定器と；
ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された接触検出アセンブリと；
(i)試験状態と(ii)接触検出状態とを含むスイッチと
をさらに含み、あるいは代わりに含み、
(i) 試験状態では、スイッチが選択的に、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を測定器と電気的に相互接続し、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を接触検出アセンブリから電気絶縁し；
(ii) 接触検出状態では、スイッチが選択的に、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を接触検出アセンブリと電気的に相互接続し、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を測定器から電気絶縁するプローブシステム。
【００７８】
Ａ１０．段落Ａ９のプローブシステムであって、スイッチが絶縁状態をさらに含み、絶縁状態では、スイッチが選択的に、第１プローブ用導電体及び第２プローブ用導電体を、接触検出アセンブリ及び測定器の両方から電気絶縁し、任意で、絶縁状態はプローブシステムの構成を促進するように構成されているプローブシステム。
【００７９】
Ａ１１．段落Ａ９〜Ａ１０のいずれかのプローブシステムであって、測定器が、ＤＵＴを電気的に試験するための高電圧試験信号を発生するように構成され、任意で、この高電圧試験信号が：
(i) 少なくとも０．５キロボルト（kV）、少なくとも１kV、少なくとも２kV、少なくとも４kV、少なくとも６kV、少なくとも８kV、または少なくとも１０kVの最小試験電圧を有すること；及び、
(ii) 最大でも２０kV、最大でも１５kV、最大でも１２．５kV、最大でも１０kV、最大でも７．５kV、または最大でも５kVの最大試験電圧を有すること
のうちの少なくとも一方が成り立つプローブシステム。
【００８０】
Ａ１２．段落Ａ１〜Ａ１１のいずれかのプローブシステムであって、接触検出アセンブリが、接触検出電圧を有する接触検出電圧差を第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間に発生するように構成され、任意で、この接触電圧が：
(i) 少なくとも０．１ボルト（V）、少なくとも０．２V、少なくとも０．４V、少なくとも０．６V、少なくとも０．８V、少なくとも１V、少なくとも２V、または少なくとも５Vの最小接触検出電圧を有すること；及び、
(ii) 最大でも２０V、最大でも１５V、最大でも１０V、最大でも７．５V、最大でも５V、最大でも２．５V、または最大でも１Vの最大接触検出電圧を有すること
のうちの少なくとも一方が成り立つプローブシステム。
【００８１】
Ａ１３．段落Ａ１２のプローブシステムであって、このプローブシステムが、ＤＵＴの裏面を測定器に相互接続するように構成されたドレイン用導電体をさらに含むプローブシステム。
【００８２】
Ａ１４．段落Ａ１〜Ａ１３のいずれかのプローブシステムであって、プローブ・アセンブリが、ＤＵＴの温度を検出するように構成された温度検出器をさらに含むプローブシステム。
【００８３】
Ａ１５．段落Ａ１４のプローブシステムであって、温度検出器が：
(i) 熱電対；
(ii) サーミスタ；
(iii) ＲＴＤ；及び
(iv) 赤外線検出器
のうちの少なくとも１つを含むプローブシステム。
【００８４】
Ａ１６．段落Ａ１〜Ａ１５のいずれかのプローブシステムであって、チャックが温度制御チャックを含み、任意で温度制御チャックであるプローブシステム。
【００８５】
Ａ１７．段落Ａ１〜Ａ１６のいずれかのプローブシステムであって、このプローブシステムが、チャックの温度をチャック温度範囲内に調整するように構成されたチャック温度モジュールをさらに含むプローブシステム。
【００８６】
Ａ１８．段落Ａ１７のプローブシステムであって、チャック温度範囲が：
(i) 最大でも−２００℃、最大でも−１５０℃、最大でも−１００℃、最大でも−５０℃、または最大でも０℃の最低温度；及び、
(ii) 少なくとも５０℃、少なくとも１００℃、少なくとも１５０℃、少なくとも２００℃、少なくとも２５０℃、または少なくとも３００℃の最高温度
のうちの少なくとも一方を含むプローブシステム。
【００８７】
Ａ１９．段落Ａ１〜１８のいずれかのプローブシステムであって、平行移動構造が、チャックを動作可能な状態でプローブ・アセンブリに対して平行移動させるように構成されたチャック平行移動構造を含むプローブシステム。
【００８８】
Ａ２０．段落Ａ１〜１９のいずれかのプローブシステムであって、平行移動構造が、プローブ・アセンブリを動作可能な状態でチャックに対して平行移動させるように構成されたプローブ・アセンブリ平行移動構造を含むプローブシステム。
【００８９】
Ａ２１．段落Ａ１〜２０のいずれかのプローブシステムであって、平行移動構造が：
(i) プローブ・アセンブリを接触軸に沿ってチャックに向けて移動させること、及びチャックを接触軸に沿ってプローブ・アセンブリに向けて移動させることの少なくとも一方によって、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の通電を選択的に確立し；
(ii) プローブ・アセンブリを接触軸に沿ってチャックから離れるように移動させること、及びチャックを接触軸に沿ってプローブ・アセンブリに対して移動させることの少なくとも一方によって、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の通電を選択的に停止させる
ように構成されているプローブシステム。
【００９０】
Ａ２２．段落Ａ１〜２１のいずれかのプローブシステムであって、導通検出回路が、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との接触の状態を示す接触信号を発生するように構成され、さらに、平行移動構造制御回路が、少なくとも部分的に接触信号に基づいて平行移動構造の動作を制御するように構成されているプローブシステム。
【００９１】
Ａ２３．段落Ａ１〜２２のいずれかのプローブシステムであって、試験回路が：
(i) 試験信号をＤＵＴに供給し；
(ii) 結果信号をＤＵＴから受信し；
(iii) 少なくとも部分的に、試験信号及び結果信号の少なくとも一方、任意で両方に基づいて、ＤＵＴの動作を定量化する
ように構成されているプローブシステム。
【００９２】
Ａ２４．段落Ａ１〜２３のいずれかのプローブシステムであって、プローブシステムが基板を含むプローブシステム。
【００９３】
Ａ２５．段落Ａ２４のプローブシステムであって、上記接触位置が接点パッド及びはんだバンプの少なくとも一方を含むプローブシステム。
【００９４】
Ｂ１．基板上に形成された被試験デバイス（ＤＵＴ）を、プローブ・アセンブリを含むプローブシステムで電気的に試験する方法であって：
プローブシステムのプローブ・アセンブリの第１プローブとプローブ・アセンブリの第２プローブとの間の導通を監視するステップと；
監視中に、基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと；
接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触に応答して、第１プローブと第２プローブとの間の導通を検出するステップと；
この検出に応答して、動作可能な状態での平行移動を停止するステップと；
停止した後に、第１プローブ及び第２プローブを利用して、ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。
【００９５】
Ｂ２．段落Ｂ１の方法であって、プローブ・アセンブリとＤＵＴとの間に広がる加圧領域に流体の流れを供給して、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップ中のアーク放電を抑制するステップをさらに含む方法。
【００９６】
Ｂ３．段落Ｂ１〜Ｂ２のいずれかの方法であって、任意で、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップの前に、ＤＵＴの温度を試験温度に設定するステップをさらに含む方法。
【００９７】
Ｂ４．段落Ｂ３の方法であって、試験温度が第１試験温度であり、さらに、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップ後に、上記設定するステップを反復してＤＵＴの温度を第１試験温度と異なる第２試験温度に設定するステップをさらに含む方法。
【００９８】
Ｂ５．段落Ｂ４の方法であって、上記設定するステップを反復するステップの前に、基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに離れるように平行移動させて、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を中断するステップをさらに含み、上記設定するステップを反復するステップ後に：
(i) 上記監視するステップを反復して、第１プローブと第２プローブとの間の導通を監視するステップと；
(ii) 基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復して、ＤＵＴの接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと；
(iii) 接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との電気接触に応答して、第１プローブと第２プローブとの間の導通を検出するステップを反復するステップと；
(iv) 導通を検出するステップを反復するステップに応答して、動作可能な状態での平行移動を停止するステップを反復するステップと；
(v) 上記停止するステップを反復するステップ後に、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップを反復して、ＤＵＴの動作を第２試験温度で電気的に試験するステップを反復するステップと
を含む方法。
【００９９】
Ｂ６．段落Ｂ５の方法であって、第１試験温度と第２試験温度とが、少なくとも１０℃、少なくとも２０℃、少なくとも３０℃、少なくとも４０℃、少なくとも５０℃、少なくとも７５℃、または少なくとも１００℃の温度差だけ異なる方法。
【０１００】
Ｂ７．段落Ｂ１〜Ｂ６のいずれかの方法であって、ＤＵＴが複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴであり、さらに、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップ後に、
(i) プローブ・アセンブリを動作可能な状態で複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴと位置合わせするステップと；
(ii) 第１プローブと第２プローブとの間の導通を監視するステップを反復するステップと；
(iii) 基板とプローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復するステップと；
(iv) 上記導通を検出するステップを反復して、第２ＤＵＴの対応する接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の導通を検出するステップと；
(v) 第２ＤＵＴの対応する接点位置と第１プローブ及び第２プローブの両方との間の導通を検出したことに応答して、平行移動を停止するステップを反復するステップと；
(vi) 第１プローブ及び第２プローブを利用するステップを反復して、第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。
【０１０１】
Ｂ８．段落Ｂ１〜Ｂ７のいずれかの方法であって、ＤＵＴが第１ＤＵＴであり、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップ後に、上記方法を反復して複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップを含む方法。
【０１０２】
Ｂ９．段落Ｂ１〜Ｂ８のいずれかの方法であって、第１プローブ及び第２プローブを利用するステップ中に、プローブ・アセンブリの温度検出器で基板の温度を測定して、任意で、ＤＵＴの電気性能を基板の温度に関係付けるステップをさらに含む方法。
【０１０３】
Ｂ１０．段落Ｂ１〜Ｂ９のいずれかの方法であって、プローブシステムが段落Ａ１〜Ａ２５のいずれかのプローブシステムを含む方法。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本明細書中に開示するプローブシステム及び方法は、半導体製造及び試験産業に応用可能である。
【０１０５】
以上に記載した開示は、独立した有用性を有する複数の別個の発明を包含するものと確信する。これらの発明の各々はその好適な形態の形で開示してきたが、本明細書中に開示及び図示するその具体的実施形態は限定的な意味で考慮するべきものではない、というのは多数の変形例が可能であるからである。本発明の主題は、本明細書中に開示する種々の要素、特徴、機能、及び／または特性の新規かつ非自明な組合せ及びサブコンビネーション（副次的組合せ）のすべてを含む。同様に、請求項が「１つの」または「第１の」要素、あるいはそれと等価なものを記載している際に、こうした請求項は、１つ以上のこうした要素の組み入れを含み、２つ以上のこうした要素を要求も排除もしない。
【０１０６】
以下の請求項は、開示した発明のうちの１つに指向し、新規かつ非自明な特定の組合せ及びサブコンビネーションを具体的に指摘しているものと確信する。特徴、機能、要素、及び／または特性の他の組合せ及びサブコンビネーションにおいて具体化される発明は、これらの請求項の補正により、あるいは本願または関連出願中に新たな請求項を提示することにより特許請求することがある。このような補正した請求項及び新たな請求項も、異なる発明に指向しているか同じ発明に指向しているかによらず、元の請求項と範囲が異なるか、広いか、狭いか、同等であるかによらず、本開示の発明の主題の範囲内に含まれるものと考えられる。
【図１】
2020515865.tif 000003
【図２】
2020515865.tif 000004
【図３】
2020515865.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月7日(2019.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験デバイス（ＤＵＴ）を電気的に試験するためのプローブシステムであって、
第１プローブ及び第２プローブを含むプローブ・アセンブリと、
前記ＤＵＴを支持するように構成された支持面を含むチャックと、
前記プローブ・アセンブリ及び前記チャックの少なくとも一方を動作可能な状態で接触軸に沿って平行移動させるように構成された平行移動構造と、
前記プローブシステムと前記ＤＵＴとの接触を検出して前記ＤＵＴの動作を試験するように構成された計測パッケージと
前記第１プローブと前記計測パッケージとの間に延びて前記第１プローブと前記計測パッケージとを相互接続する第１プローブ用導電体と、
前記第２プローブと前記計測パッケージとの間に延びて前記第２プローブと前記計測パッケージとを相互接続する第２プローブ用導電体と、
前記平行移動構造と前記計測パッケージとの間に延びる平行移動構造用通信リンクとを具え、
前記計測パッケージは、
(i) 前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体と通電し、前記第１プローブ用導電体と前記第２プローブ用導電体との間の導通を検出することによって、前記ＤＵＴの接点位置と前記プローブ・アセンブリの前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された導通検出回路と、
(ii) 前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するように構成された試験回路と、
(iii) 少なくとも部分的に前記導通検出回路に基づいて、前記平行移動構造の動作を制御するように構成された平行移動構造制御回路とを含むプローブシステム。
【請求項２】
前記第１プローブがフォースプローブであり、前記第２プローブがセンスプローブであり、前記接点位置がソース接点位置であり、さらに、前記プローブ・アセンブリが、前記ＤＵＴのゲート接点位置に電気接触するように構成されたゲートプローブを含む、請求項１に記載のプローブシステム。
【請求項３】
前記プローブ・アセンブリがアーク防止プローブカードを含み、該アーク防止プローブカードは、前記プローブシステムが前記ＤＵＴを電気的に試験する際に、前記フォースプローブ、前記センスプローブ、及び前記ゲートプローブのうちの任意の２つの間のアーク放電を抑制するように構成され、前記プローブシステムが、前記ＤＵＴを電気的に試験する際に前記アーク放電防止プローブカードと前記ＤＵＴとの間に流体の流れを供給するように構成された流体供給システムをさらに含む、請求項２に記載のプローブシステム。
【請求項４】
前記流体供給システムが、前記流体の流れを、少なくとも０．１メガパスカルかつ最大でも１メガパスカルで供給するように構成されている、請求項３に記載のプローブシステム。
【請求項５】
前記アーク放電防止プローブカードと基板との組み合わせが、部分的に密閉された体積空間を規定し、さらに、前記アーク放電防止プローブカードが、該部分的に密閉された体積空間に前記流体の流れを供給するように構成されている、請求項３または４に記載のプローブシステム。
【請求項６】
前記計測パッケージが、
前記ＤＵＴを電気的に試験するように構成された測定器と、
前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を検出するように構成された接触検出アセンブリと、
試験状態と接触検出状態とを含むスイッチと
をさらに含み、
(i) 前記試験状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記測定器と電気的に相互接続し、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記接触検出アセンブリから電気絶縁し、
(ii) 前記接触検出状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記接触検出アセンブリと電気的に相互接続し、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を前記測定器から電気絶縁する、請求項１〜５のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項７】
前記スイッチが絶縁状態をさらに含み、該絶縁状態では、前記スイッチが選択的に、前記第１プローブ用導電体及び前記第２プローブ用導電体を、前記接触検出アセンブリ及び前記測定器の両方から電気絶縁するように構成されている、請求項６に記載のプローブシステム。
【請求項８】
前記接触検出アセンブリが、接触検出電圧を有する接触検出電圧差を第１プローブ用導電体と第２プローブ用導電体との間に発生するように構成され、該接触電圧は少なくとも０．１ボルトかつ最大でも２０である、請求項６または７に記載のプローブシステム。
【請求項９】
前記プローブシステムが、前記ＤＵＴの裏面を前記測定器に相互接続するように構成されたドレイン用導電体をさらに含む、請求項８に記載のプローブシステム。
【請求項１０】
前記測定器が、前記ＤＵＴを電気的に試験するための高電圧試験信号を発生するように構成され、該高電圧試験信号は少なくとも０．５キロボルトの最小試験電圧を有する、請求項６〜９のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項１１】
前記プローブ・アセンブリが、前記ＤＵＴの温度を検出するように構成された温度検出器をさらに含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項１２】
前記プローブシステムが、前記チャックの温度をチャック温度範囲内に調整するように構成されたチャック温度モジュールをさらに含み、該チャック温度範囲は、最大でも０℃の最低温度及び少なくとも５０℃の最高温度を含む、請求項１〜１１のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項１３】
前記導通検出回路が、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との接触の状態を示す接触信号を発生するように構成され、さらに、前記平行移動構造制御回路が、少なくとも部分的に該接触信号に基づいて前記平行移動構造の動作を制御するように構成されている、請求項１〜１２のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項１４】
前記プローブ・アセンブリがプローブカードを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載のプローブシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載されたプローブシステムを利用して、基板上に形成されたＤＵＴを電気的に試験する方法であって、
前記導通検出回路により、前記第１プローブ用導電体と前記第２プローブ用導電体との間の導通を監視するステップと、
前記監視中に、前記平行移動構造制御回路により、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記導通検出回路により、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップと、
前記検出に応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップと、
前記停止の後に、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用して、前記試験回路により前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。
【請求項１６】
基板上に形成された被試験デバイス（ＤＵＴ）を、プローブ・アセンブリを含むプローブシステムで電気的に試験する方法であって、
前記プローブシステムの導通検出回路により、前記プローブシステムの前記プローブ・アセンブリの第１プローブと前記プローブ・アセンブリの第２プローブとの間の導通を監視するステップと、
前記監視中に、前記プローブシステムの平行移動構造により、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させて、前記ＤＵＴの接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記導通検出回路により、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップと、
前記検出に応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップと、
前記停止の後に、前記プローブシステムの試験回路により、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用して、前記ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む方法。  
方法。
【請求項１７】
前記プローブシステムの流体供給システムにより、前記プローブ・アセンブリと前記ＤＵＴとの間に広がる加圧領域に流体の流れを供給して、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ中のアーク放電を抑制するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップの前に、前記プローブシステムのチャック温度モジュールにより、前記ＤＵＴの温度を試験温度に設定するステップをさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記試験温度が第１試験温度であり、さらに、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、前記設定するステップを反復して前記ＤＵＴの温度を前記第１試験温度と異なる第２試験温度に設定するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記設定するステップを反復するステップの前に、前記平行移動構造により、前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに離れるように平行移動させて、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を中断するステップをさらに含み、前記設定するステップを反復するステップ後に、
(i) 前記監視するステップを反復して、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を監視するステップと、
(ii) 前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復して、前記ＤＵＴの前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触を確立するステップと、
(iii) 前記接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との電気接触に応答して、前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を検出するステップを反復するステップと、
(iv) 前記導通を検出するステップを反復するステップに応答して、前記動作可能な状態での平行移動を停止するステップを反復するステップと、
(v) 前記停止するステップを反復するステップ後に、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップを反復して、前記ＤＵＴの動作を前記第２試験温度で電気的に試験するステップを反復するステップと
を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１試験温度と前記第２試験温度とが少なくとも２０℃の温度差だけ異なる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＤＵＴが複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴであり、さらに、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、
(i) 前記プローブ・アセンブリを動作可能な状態で前記複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴと位置合わせするステップと、
(ii) 前記第１プローブと前記第２プローブとの間の導通を監視するステップを反復するステップと、
(iii) 前記基板と前記プローブ・アセンブリとを動作可能な状態で互いに向けて平行移動させるステップを反復するステップと、
(iv) 前記導通を検出するステップを反復して、前記第２ＤＵＴの対応する接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との間の導通を検出するステップと、
(v) 前記第２ＤＵＴの前記対応する接点位置と前記第１プローブ及び前記第２プローブの両方との間の導通を検出したことに応答して、前記平行移動を停止するステップを反復するステップと、
(vi) 前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップを反復して、前記第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップと
を含む、請求項１６〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記ＤＵＴが複数のＤＵＴのうちの第１ＤＵＴであり、前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ後に、前記方法を反復して前記複数のＤＵＴのうちの第２ＤＵＴの動作を電気的に試験するステップを含む、請求項１６〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記第１プローブ及び前記第２プローブを利用するステップ中に、前記プローブ・アセンブリの温度検出器で前記基板の温度を測定するステップをさらに含み、前記ＤＵＴの電気性能を前記基板の温度に関係付けるステップをさらに含む、請求項１６〜２３のいずれかに記載の方法。
【国際調査報告】
2020515865.tif 000006