JP6926330B2 - 被試験デバイスを試験するためのプローブシステム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１８年９月２７日に出願された米国特許出願第１６／１４３８５６号、および２０１７年１０月２日に出願された米国仮特許出願第６２／５６６６４１号に対する優先権を主張し、これらの完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、被試験デバイスを試験するためのプローブシステムに関する。

プローブシステムを利用して、被試験デバイス（ＤＵＴ：device under test）の動作、機能、および／または性能を試験することができる。従来、デバイスの性能が向上すると、ＤＵＴの動作周波数が増加する。ＤＵＴの意図された動作周波数に近接する、類似する、および／または等しい周波数で、ＤＵＴを試験することが望ましい場合がある。しかしながら、このような試験には多くの実際的な課題がある。一例として、ＤＵＴが電子デバイス内にパッケージされて組み立てられている場合、ＤＵＴが電子デバイスの他のコンポーネントと通信する距離は、ミリメートルからセンチメートル程度である。対照的に、空間的な制約により、プローブシステムがＤＵＴと通信する距離は、１０センチメートルまたは１００センチメートル程度になる場合がある。これらの空間的制約は、プローブシステムがエンクロージャを利用して、プローブシステムを取り巻く周囲環境からＤＵＴを電気的、環境的、および／または光学的に保護している場合に特に挑戦的である。挿入損失および電力損失を含む電気的損失、またはこれらのより長い通信距離に固有のドリフトは、ＤＵＴの意図した動作周波数に近い周波数でＤＵＴを試験することを困難または不可能にさえする可能性がある。さらに、これらのより長い通信距離に延在させるために、ケーブルを曲げたり、および／または捩じったりすると、不所望のモーディングが生成される場合がある。したがって、被試験デバイスを試験するための改良されたプローブシステムが必要とされている。

被試験デバイスを試験するためのプローブシステムを本明細書に開示している。プローブシステムは、上面、反対側の下面、およびプラテン開口部を含む。プローブシステムはまた、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画定するチャックを含む。プローブシステムは、プラテンの下面から延びる下部エンクロージャと、プラテンの上面から延びる上部エンクロージャと、をさらに含む。下部エンクロージャおよびプラテンの下面はともに下部容積を画定し、チャックの支持面が下部容積内に延在している。上部エンクロージャおよびプラテンの上面はともに上部容積を画定し、プラテン開口部が上部容積と下部容積との間に延在している。上部エンクロージャは、側壁開口部を画定する側壁を含み、当該側壁およびプラテンは、少なくとも３０度および最大６０度の交角を画定する。

プローブシステムはまた、マニピュレータ、プローブシャフトアーム、プローブアセンブリ、テストヘッド、および導電体を含む。マニピュレータは、プラテンの上面に動作可能に取り付けられ、プローブシャフトマウントと、テストヘッドマウントと、を含む。マニピュレータは、少なくとも２つの、少なくとも実質的に垂直な軸に沿って、操作されるアセンブリを動作可能に並進させるように構成されている。操作されるアセンブリは、プローブシャフトマウントと、テストヘッドマウントと、を含む。プローブシャフトアームは、マニピュレータ近位端と、マニピュレータ遠位端と、を画定する。プローブシャフトアームは、プローブシャフトマウントから側壁開口部を通って延びている。プローブシャフトアームのマニピュレータ遠位端は、プローブマウントを画定する。

プローブアセンブリは、プローブマウントに動作可能に取り付けられ、ＤＵＴに接触するように構成されたプローブチップ（プローブ先端）を含む。プローブアセンブリは、プローブ電気接続部を含み、プローブアセンブリの少なくとも一部は、プラテン開口部を通って延在して、プローブチップとＤＵＴとの間の接触を容易にする。テストヘッドは、テストヘッドマウントに取り付けられ、テストヘッド電気接続部を画定する。テストヘッドは、テストヘッド電気接続部に試験信号を提供し、および／またはテストヘッドの電気接続部から結果として得られる信号を受信するように構成されている。導電体は、側壁開口部を通って、テストヘッド電気接続部とプローブ電気接続部との間に延在している。

本開示によるプローブシステムの例の概略図である。 本開示によるプローブシステムの一部の一例のより概略的でない図である。 本開示によるプローブシステムの一部の一例のより概略的でない図である。 本開示によるプローブシステムの一部の一例のより概略的でない図である。 本開示によるプローブシステムの一部の一例のより概略的でない図である。

図１〜５は、本開示によるプローブシステム１０および／またはその構成要素の例を提供する。同様の、または少なくとも実質的に同様の目的を果たす要素には、図１〜５のそれぞれにおいて同様の番号を付している。本明細書では、これらの要素を、図１〜５のそれぞれを参照して詳細には説明しない。同様に、すべての要素は、図１〜５のそれぞれに番号が付されていない場合があるが、本明細書では、一貫性を保つために、それに関連する参照番号を使用する場合がある。図１〜５の１つまたは複数を参照して本明細書で論じられる要素、構成要素、および／または特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、図１〜５のいずれかに含まれ、および／またはそれとともに利用されてもよい。一般に、特定の実施形態に含まれる可能性が高い要素は実線で示し、任意選択である要素は破線で示している。しかしながら、実線で示される要素は必須ではなく、いくつかの実施形態では、本開示の範囲から逸脱することなく省略されてもよい。

図１は、本開示によるプローブシステム１０の例の概略図である。図２〜５は、本開示によるプローブシステム１０の一部の例のより概略的でない図である。図１〜５にまとめて示されるように、プローブシステム１０は、上面２２、下面２４、および上面と下面との間に延びるプラテン開口部２６を画定する、プラテン２０を含む。プローブシステム１０はまた、支持面３２を画定するチャック３０を含む。支持面３２は、被試験デバイス（ＤＵＴ）４２を含む、またはその上に形成された基板４０を支持するように構成されている。

プローブシステム１０は、下部エンクロージャ５０と、上部エンクロージャ６０と、をさらに含む。下部エンクロージャ５０は、プラテン２０の下面２４から延び、下部エンクロージャ５０およびプラテン２０はともに、その中にチャック３０の支持面３２が延在する下部容積５２を画定する。上部エンクロージャ６０は、プラテン２０の上面２２から延び、上部エンクロージャ６０およびプラテン２０はともに、上部容積６２を画定する。上部エンクロージャ６０は、側壁開口部７２を画定する、少なくとも１つの側壁７０を含む。側壁７０およびプラテン２０は、それらの間に交角７４を画定する。おそらく図１に最もよく示されているように、プラテン開口部２６は、下部容積５２と上部容積６２との間に延在している。換言すれば、プラテン開口部２６は、下部容積５２と上部容積６２との間の流体連通および／または機械的連通を提供し、またはそれらを可能にする。

プローブシステム１０はまた、少なくとも１つのマニピュレータ９０と、少なくとも１つのプローブシャフトアーム１００と、少なくとも１つのプローブアセンブリ１１０と、少なくとも１つのテストヘッド１２０と、少なくとも１つの導電体１３０と、を含む。おそらく図１に最もよく示されているように、マニピュレータ９０は、プラテン２０の上面２２に動作可能に取り付けられて、プローブシャフトマウント９２と、テストヘッドマウント９４と、を含む。マニピュレータ９０は、プラテン２０に対して、プローブシャフトマウント９２およびテストヘッドマウント９４の両方、ならびにそれらに取り付けられた任意の構造を含む、操作されるセンブリ９６を動作可能に並進させるように構成されている。この最適な並進は、図１のＸ、Ｙ、および／またはＺ軸などの、少なくとも２つ、または３つの、少なくとも実質的に垂直な、または少なくとも実質的に直交する軸に沿うことができる。

プローブシャフトアーム１００は、マニピュレータ近位端１０２とマニピュレータ遠位端１０４とを画定する。プローブシャフトアーム１００は、マニピュレータ９０のプローブシャフトマウント９２に動作可能に取り付けられ、プローブシャフトマウントから、側壁７０の側壁開口部７２を通って、上部容積６２内に延びる。プローブシャフトアーム１００のマニピュレータ遠位端１０４は、プローブマウント１０６を画定する。本明細書において、プローブシャフトアーム１００は、細長プローブシャフトアーム１００および／または丸型プローブシャフトアーム１００と称される場合もある。

プローブアセンブリ１１０は、プローブマウント１０６に動作可能に取り付けられ、また、ＤＵＴ４２と接触し、電気的に接触し、および／またはＤＵＴとの通信を容易にするように構成された、プローブチップ１１２を含む。一例として、プローブチップ１１２は、ＤＵＴ４２の接触パッドと電気的に接触するように構成することができる。プローブアセンブリ１１０はまた、プローブ電気接続部１１４を含む。図示するように、プローブアセンブリ１１０の少なくとも一部はプラテン開口部２６を通って延在し、プローブチップとＤＵＴとの間の接触を容易にすることができる。追加的または代替的に、プローブアセンブリ１１０の少なくとも１つのプローブチップ１１２は、下部容積５２内に延在していてもよい。

テストヘッド１２０は、マニピュレータ９０のテストヘッドマウント９４に動作可能に取り付けられ、テストヘッド電気接続部１２２を画定する。さらに、テストヘッド１２０は、テストヘッド電気接続部を通じて電気信号１２４を伝達するように構成されている。電気信号１２４は、ＤＵＴに提供され得る試験信号、および／またはＤＵＴから受信され得る結果として得られる信号を含むことができ、および／またはそれらであり得る。換言すれば、テストヘッド１２０は、試験信号をテストヘッド電気接続部に提供するように、および／または試験信号をテストヘッド電気接続部から受信するように構成することができる。

テストヘッドマウント９４は、テストヘッド１２０をマニピュレータ９０に動作可能に取り付けることができる任意の適切な構造を含み得る。一例として、テストヘッドマウント９４は、固定式のテストヘッドマウントを含むことができ、および／またはそれであり得る。そのような固定式のテストヘッドマウントは、ねじ、ボルト、および／または他の締結具を利用して、テストヘッドをマニピュレータに動作可能に取り付けることができる。別の例として、テストヘッドマウント９４は、クイックリリース式のテストヘッドマウントを含むことができ、および／またはそれであり得る。そのようなクイックリリース式のテストヘッドマウントは、レバー、カム、および／または他のクイックリリース機構を利用して、テストヘッドをマニピュレータに動作可能に取り付けることができる。クイックリリース式のテストヘッドマウントを利用した場合、テストヘッド１２０をプローブシステム１０から迅速に取り外すことが可能になり、および／またはそれを容易にすることができ、これによって、テストヘッドのより迅速な交換および／または較正が可能になり、および／またはそれを容易にすることができる。

導電体１３０は、側壁開口部７２を通って、テストヘッド電気接続部１２２とプローブ電気接続部１１４との間に延在している。換言すると、導電体１３０は、テストヘッド１２０とプローブアセンブリ１１０との間で電気信号１２４を伝達するように構成されている。

プローブシステム１０の動作中、ＤＵＴ４２を含む基板４０は、チャック３０の支持面３２上に配置され、および／またはそれにより支持され得る。次に、１つまたは複数のプローブチップ１１２は、ＤＵＴ４２上の１つまたは複数の接触位置と動作可能に位置合わせされ得る。この位置合わせは、支持面３２の平面（例えば、図１のＸ−Ｙ平面）内にあってもよく、１つまたは複数の対応するマニピュレータ９０の作動により達成されてもよい。この位置合わせは、プローブチップ１１２がＤＵＴ４２と位置合わせされている図２と、プローブチップ１１２がＤＵＴ４２と位置合わせされていないかＤＵＴ４２とずれている図３と、の比較により示すことができる。その後、プローブチップ１１２をＤＵＴ４２と接触させることができる。

各マニピュレータ９０は、対応する操作されるアセンブリ９６を動作可能に並進させるように構成することができ、対応する操作されるアセンブリには、対応するプローブマウント９２、対応するプローブシャフトアーム１００、対応するプローブアセンブリ１１０、対応するテストヘッド１２０、および対応する導電体１３０が含まれ得る。換言すると、プローブシステム１０は、マニピュレータ９０がそれに取り付けられた構造（すなわち、操作されるアセンブリ９６）をユニットとして動かすように構成することができる。さらに換言すると、操作されるアセンブリ９６の構成要素間の相対的な向きは、位置合わせの間、固定されたままであるか、または少なくとも実質的に固定されたままであり得る。

そのような構成は、位置合わせプロセス中に、および／または位置合わせプロセスによって、１つまたは複数の操作されるアセンブリの電気的特性が変化する可能性を低減し得る。さらに、側壁７０がプラテン２０と交差する交角７４を含む、プローブシステム１０の全体的な構成は、位置合わせを可能および／または容易にすると同時に、テストヘッド電気接続部１２２とプローブ電気接続部１１４との間の距離を短縮し、導電体１３０を比較的短くし、マニピュレータ９０の可動範囲全体にわたって導電体１３０を固定された名目上線形の向きとし、操作されるアセンブリ９６をユニットとして動かし、および／または位置合わせ中の操作されるアセンブリ９６の構成要素間の相対的な向きを固定することを可能および／または容易にする。導電体の長さを短縮することは、その名目上固定された向きとともに、プローブシステム１０の改善されたおよび／またはより安定した構成を容易にすることができ、および／または従来技術のプローブシステムと比較して、より高い周波数でのＤＵＴ４２の電気試験を容易にすることができる。

上部エンクロージャ６０は、上部容積６２を少なくとも部分的に画定することができ、および／または１つまたは複数の側壁７０を含むことができる、任意の適切な構造を含み得る。一例として、図示するように、上部エンクロージャ６０は、複数の側壁７０を含むことができる。複数の側壁７０の例は、３、４、５、６、７、８、または８を超える側壁７０を含む。複数の側壁は、ピラミッド型、または少なくとも部分的にピラミッド型を形成および／または画定することができる。

上部エンクロージャ６０が複数の側壁７０を含む場合、少なくとも２つの側壁７０は、対応する側壁開口部７２を含み得る。これらの条件のもと、プローブシステム１０は、側壁開口部７２を含む少なくとも２つの側壁のそれぞれのための、またはそれぞれに関連付けられ得る、対応するマニピュレータ９０、対応するプローブシャフトアーム１００、対応するプローブアセンブリ１１０、対応するテストヘッド１２０、および／または対応する導電体１３０を含むことができる。

前述したように、対応するプローブシャフトアーム１００および対応する導電体１３０の通過を可能にするように構成された側壁開口部７２を含む、側壁７０または少なくとも１つの側壁７０は、プラテン２０と交角７４を画定することができる。一般に、交角７４は鋭角である；そして、鋭角であることは、鋭角の交角を含まない、および／またはプローブチップ１１２の位置合わせ中に対応する導電体を屈曲させ、および／または湾曲させる従来技術のプローブシステムと比較した場合、導電体１３０の短縮された長さおよび／または導電体１３０の固定方向により、ＤＵＴ４２のより高い周波数試験を可能および／または容易にすることができる。交角７４のより具体的な例には、少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、少なくとも４５度、少なくとも５０度、少なくとも５５度、少なくとも６０度、最大７５度、最大７０度、最大６５度、最大６０度、最大５５度、最大５０度、最大４５度、および／または公称４５度が含まれる。

交角７４は、任意の適切な方法で測定、決定、および／または確立することができる。一例として、交角７４は、プラテン２０の上面２２と、上部エンクロージャ６０および／またはその側壁７０の内部６４と、の間で測定することができる。別の例として、プラテン２０は、プラテン平面内に延びる平面または少なくとも実質的に平面なプラテンとすることができる。同様に、側壁７０は、側壁平面内に延びる平面または少なくとも実質的に平面な側壁とすることができる。これらの条件のものと、交角７４は、プラテン平面と側壁平面との間で測定することができる。

図１に破線で示すように、上部エンクロージャ６０は、観察窓１５０を含むことができる。観察窓１５０は、存在する場合、プローブシステム１０のユーザがそれを通して、プローブアセンブリ１１０および／またはＤＵＴ４２を観察できるように構成することができる。したがって、観察窓１５０は、本明細書では、光学的に透明な観察窓とすることができるか、またはそのように称される。観察窓１５０は、任意の適切な１つの材料および／または複数の材料から形成することができる。例として、観察窓１５０は、耐熱窓材料、低熱膨張係数を有する窓材料、ガラス、および／またはホウケイ酸ガラスを含み、それらから形成され、および／またはそれらにより画定することができる。

観察窓１５０が、存在する場合、電磁シールド構造１５２を含み得ることは、本開示の範囲内である。電磁シールド構造の例には、電磁シールドコーティング、光学的に透明なコーティング、および／または導電性コーティングが含まれる。そのようなコーティングの例には、酸化インジウムスズコーティングが含まれる。導電性コーティングは、存在する場合、観察窓の内面（すなわち、上部容積６２に面するか、または上部容積６２を少なくとも部分的に画定する観察窓の面）、および／または観察窓の外面（すなわち、上部容積６２とは反対側にある、および／または観察窓の内面とは反対の観察窓の面）を被覆することができ、また、電気接地に接続することができる。このような構成は、表示窓からの静電荷の散逸を可能および／または容易にすることができる。

図１の破線で示されるように、プローブシステム１０は、光学カバー１５４をさらに含むことができる。光学カバー１５４は、存在し、および／または利用される場合、光および／または電磁放射線が周囲環境から観察窓を通過するのを制限する等のために、観察窓１５０を覆うように構成することができる。光学カバー１５４の例には、不透明カバー、金属カバー、および／またはアルミニウムカバーが含まれる。

図１に破線で示され、図２〜５に実線で示されるように、上部エンクロージャ６０は、上壁８０をさらに含むことができる。上壁８０は、本明細書において、上部カバー８０および／またはカバー８０とも称される。上壁８０は、存在する場合、プラテン２０に対して、対向していてもよく、平行であってもよく、および／または少なくとも実質的に平行であってもよい。換言すると、上壁８０は、プラテン２０によって境界付けられる上部容積の第２の部分に対向する、上部容積６２の第１の部分を境界付けることができる。おそらく図１および図４，５に最もよく示されるように、上壁８０は、上部開口部８２を含み、および／または画定することができる。上部開口部８２には、顕微鏡などの光学アセンブリ１６０が、該上部開口部を介して、および／またはそれを通して、プローブアセンブリ１１０および／またはＤＵＴ４２を観察できるように成形および／または構成することができる。

おそらく図５に最もよく示されるように、上壁８０は、存在する場合、プローブアセンブリ１１０へのアクセスを提供する等のために、選択的におよび／または繰り返し側壁７０から分離され、再接合されるように構成することができる。これらの条件のもと、図１に示されるように、上部エンクロージャ６０は、上壁と側壁との間の流体シールを形成するように構成され得る、シーリング構造８４をさらに含むことができる。シーリング構造８４の例には、任意の適切な可撓性シール、弾性シール、ホイルシール、導電性シール、および／またはポリマーシールが含まれる。

制御された環境エンクロージャを備えるプローブステーションの追加の例は、米国特許第５２６６８８９号、５３４５１７０号、５４５７３９８号、５４３４５１２号、５５３２６０９号、５６６３６５３号、５６０４４４４号、６３１３６４９号、６２３２７８８号、６３３５６２８号、６３８０７５１号、６４９２８２２号、６４８６６８７号、６６３６０５９号、６７２０７８２号、６８０１０４７号、６９８００１２号、７００９３８３号、７５８９５１８号、７３３００２３号、７３４８７８７号、７４９２１４７号、および７５９５６３２号に開示されている。これらの特許文献の完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

図１に破線で示され、図２，３に実線で示されるように、プローブシステム１０はまた、可撓性シーリングアセンブリ１７０を含むことができる。可撓性シーリングアセンブリ１７０は、存在する場合、マニピュレータ９０と上部エンクロージャ６０との間に少なくとも部分的に延在することができ、図１に示すように、シーリングアセンブリ容積１７２を画定することができる。プローブシステム１０が可撓性シーリングアセンブリ１７０を含む場合、プローブシャフトアーム１００および導電体１３０は両方ともに、シーリングアセンブリ容積内に少なくとも部分的に延在することができる。

可撓性シーリングアセンブリ１７０は、存在する場合、側壁開口部７２を介して光、電磁放射線、および／または周囲雰囲気が上部容積６２に入るのを制限するように構成することができる。追加的または代替的に、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、側壁開口部を介した上部容積と周囲環境との間の熱エネルギーの伝達を制限するように構成することができる。

可撓性シーリングアセンブリ１７０は、任意の適切な１つまたは複数の材料を含み、および／またはそれらから形成することができる。例として、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、ポリマー可撓性シーリングアセンブリ、金属製可撓性シーリングアセンブリ、織物製可撓性シーリングアセンブリ、および／または蛇腹、または蛇腹形状の構造のうちの１つまたは複数を含み、および／またはそれらとすることができる。別の例として、可撓性シーリングアセンブリは、可撓性メインシール１７８と、該可撓性メインシールとは別個の、および／または分離された可撓性スカートシール１７９と、を含んでいてもよい。

より具体的な例として、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、少なくとも第１の織物製シートおよび第２の織物製シートを含む、複数の織物製シートを含むことができる。複数の織物製シートは、層状に配置することができる。第１の織物製シートは、光を吸収し、それを通過する光透過を制限し、および／またはそれを通過する空気流を制限するように構成することができる。例として、第１の織物製シートは、密に織られていてもよく、光吸収材料から形成されてもよく、および／または黒色であってもよい。第２の織物製シートは、電磁シールドを提供するように構成することができる。例として、第２の織物製シートは、導電性であってもよく、および／または金属であってもよい。第２の織物製シートは、第１の織物製シートと比べて織り方が緩くてもよい。

可撓性シーリングアセンブリ１７０は、任意の適切な方法で、上部エンクロージャ６０および／またはマニピュレータ９０に動作可能に取り付け、および／または固定することができる。一例として、上部エンクロージャ６０は、磁性材料から形成することができ、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、磁性の可撓性シーリングアセンブリマウント１７４を介して、上部エンクロージャに動作可能に取り付けることができる。別の例として、可撓性シーリングアセンブリは、マニピュレータに動作可能に取り付けられた可撓性シーリングアセンブリ取付けプレート１７６を介して、マニピュレータ９０に動作可能に取り付けることができる。

可撓性シーリングアセンブリ１７０は、存在する場合、プローブシャフトアーム１００および導電体１３０の両方から、マニピュレータ９０の可動範囲全体にわたって、少なくとも閾値間隔または分離距離を維持するように成形および／または構成され得ることは、本開示の範囲内である。換言すると、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、プローブシャフトアームおよび／または導電体と隣接または接触しないように構成することができる。さらに換言すると、可撓性シーリングアセンブリ１７０は、マニピュレータ９０がその可動範囲全体にわたって動くとき、プローブシャフト１００および導電体１３０との接触を回避し、および／またはそれらに対する力の印加を回避するように構成することができる。このような構成は、可撓性シーリングアセンブリがプローブシャフトアームおよび／または導電体を偏向させ、および／または湾曲させることを防止することができる。可撓性シーリングアセンブリ１７０は、追加的または代替的に、マニピュレータ９０に大きな抵抗力および／または拘束力を加えることなく、該マニピュレータがその可動範囲全体にわたって動くことを可能にするように構成することができる。そのような構成は、マニピュレータの動作中における非線形性、偏向、遅れ、および／またはヒステリシスの可能性を低減することができる。

可撓性シーリングアセンブリのさらなる例は、米国特許出願公開第２０１７／０２０５４６６号に開示されている。この米国特許出願公開の完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

プラテン２０は、上面２２、下面２４、およびプラテン開口部２６を画定し得る、任意の適切な構造を含むことができる。追加的または代替的に、プラテン２０は、下部容積５２と上部容積６２とを少なくとも部分的を分離し、それにマニピュレータ９０が取り付けられ、下部エンクロージャ５０に取り付けられ、および／または上部エンクロージャ６０に取り付けられ得る、任意の適切な構造を含むことができる。例として、プラテン２０は、複数の別個のプラテン構成要素２８を含む、ユニット式プラテンまたはプラテンアセンブリを含むことができる。

チャック３０は、支持面３２を画定し得る基板４０を支持するように構成され得る、並びに／またはプローブアセンブリ１１０に対して基板４０を動作可能に並進および／若しくは回転するように構成され得る、任意の適切な構造を含むことができる。一例として、チャック３０は、チャック３０をＸ，Ｙおよび／またはＺ軸に沿って選択的に並進させるように、および／またはチャックをＺ軸周りに選択的に回転させるように構成され得る、並進ステージ３６を含むことができ、および／またはそれに関連することができる。

プローブシステム１０が、該プローブシステムの周囲の周囲温度よりも高い、および／または低い場合がある、様々なおよび／または定義された温度でＤＵＴ４２の動作を試験するように構成され得ることは、本開示の範囲内である。これらの条件のもと、チャック３０は、ＤＵＴの温度を選択的に調整するように構成された、サーマルチャックを含み、および／またはそれであり得る。サーマルチャックは、チャックを選択的に加熱および／または冷却して、ＤＵＴの温度を選択的に調整するように構成され得る、温度制御構造３４を含むことができる。

基板４０は、ＤＵＴ４２を含み得る任意の適切な構造を含むことができる。基板４０の例には、半導体基板、シリコン基板、および／またはタイプＩＩＩ−Ｖ半導体基板が含まれる。

ＤＵＴ４２は、プローブシステム１０によって接触および／または試験されるように構成され得る、任意の適切な構造を含むことができる。ＤＵＴ４２の例には、任意の適切な半導体デバイス、固体デバイス、論理デバイス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス、および／または電力制御デバイスが含まれる。

下部エンクロージャ５０は、プラテン２０の下面２４から延在することができ、および／または下部容積５２を少なくとも部分的に画定することができ、および／または下部容積と周囲環境との間の相互作用を少なくとも部分的に制限するための、任意の適切な構造を含むことができる。一例として、下部エンクロージャ５０は、下部容積を周囲環境から熱的に隔離するように構成され得る、熱シールド５４を含むことができる。別の例として、下部エンクロージャ５０は、下部容積を周囲環境から電磁的に隔離するように構成され得る、電磁シールド５６を含むことができる。さらに別の例として、下部エンクロージャ５０は、下部容積を周囲環境から光学的に隔離するように構成され得る、光学シールド５８を含むことができる。別の例として、下部エンクロージャは、周囲環境から下部エンクロージャ内への周囲ガスの流れに抵抗するように構成することができる。

下部エンクロージャ５０は、任意の適切な１つの材料および／または複数の材料によって形成および／または画定することができる。例として、下部エンクロージャ５０は、導電性材料および／または金属材料から形成されてもよい。下部エンクロージャが導電性材料から形成される場合、下部エンクロージャは、さらに電気的に接地されていてもよい。

図１に破線で示されるように、プローブシステム１０は、ガス流１４２を下部容積５２に提供するように構成され得る、ガス供給アセンブリ１４０を含むことができる。そのような構成は、下部エンクロージャへの周囲ガスの流れを制限することができ、および／または下部容積内に所望の環境を提供および／または生成するために利用することができる。一例として、ガス流１４２は、下部容積内に乾燥環境を生成するように構成された乾燥ガス流を含むことができ、および／またはそれとすることができる。そのような構成は、ＤＵＴが低温で試験される場合に、ＤＵＴ４２上の水の凝縮および／または凍結の可能性を低減するために利用することができる。別の例として、ガス流１４２は、下部容積内に不活性環境を生成するように構成された不活性ガス流を含むことができ、および／またはそれとすることができる。そのような構成は、その試験中に、ＤＵＴ４２との反応および／またはＤＵＴ４２の酸化の可能性を低減することができる。

マニピュレータ９０は、プラテン２０の上面２２に動作可能に取り付けられ、プローブシャフトマウント９２を含み、テストヘッドマウント９４を含み、および／またはプローブシャフトマウントおよびテストヘッドマウントを動作可能に並進するように構成され得る、任意の適切な構造を含むことができる。説明したように、マニピュレータ９０は、プローブシャフトアーム１００、プローブアセンブリ１１０、テストヘッド１２０、および導電体１３０間の、固定された、または少なくとも実質的に固定された相対的な向きを、それらの動作並進中に維持するように構成することができる。図示されるように、マニピュレータ９０は、上部容積６２および下部容積５２の両方の外部にあってもよい。マニピュレータ９０の例には、手動マニピュレータおよび／または電気制御マニピュレータが含まれる。マニピュレータ９０は、ボールねじおよびシャフトアセンブリ、親ねじおよびシャフトアセンブリ、マイクロメータアセンブリ、ラックピニオンアセンブリ、電気モータ、および／またはステッパモータを含むことができる。

プローブシャフトアーム１００は、マニピュレータ近位端１０２を画定し、マニピュレータ遠位端１０４を画定し、および／またはプローブマウント１０６を画定し得る、任意の適切な構造を含むことができる。図示されるように、プローブシャフトアーム１００は、少なくとも部分的に上部容積６２の外部に、および少なくとも部分的に上部容積の内部に延在することができる。同様に図示されるように、プローブシャフトアーム１００は、外部容積５２の外部にあってもよい。プローブアセンブリ１１０とＤＵＴ４２との間の接触時の偏向に抵抗する等のために、プローブシャフトアームが剛性であるか、または少なくとも実質的に剛性であり得ることは、本開示の範囲内である。

プローブアセンブリ１１０は、プローブチップ１１２および／またはプローブ電気接続部１１４を含み得る、任意の適切な構成とすることができる。一例として、および説明したように、プローブアセンブリ１１０は、ＤＵＴ４２との間で高周波電気信号を伝達するように、および／またはＤＵＴの動作および高い信号周波数を試験するように構成された、高周波プローブアセンブリを含み、および／またはそれであり得る。例として、信号周波数は、少なくとも５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）、少なくとも７５ＧＨｚ、少なくとも１００ＧＨｚ、少なくとも１１０ＧＨｚ、少なくとも１２０ＧＨｚ、少なくとも１３０ＧＨｚ、少なくとも１４０ＧＨｚ、少なくとも１５０ＧＨｚ、少なくとも２００ＧＨｚ、少なくとも２５０ＧＨｚ、少なくとも３００ＧＨｚ、少なくとも３５０ＧＨｚ、少なくとも４００ＧＨｚ、少なくとも４５０ＧＨｚ、および／または少なくとも５００ＧＨｚであり得る。図示されるように、プローブアセンブリ１１０は、プラテン開口部２６内に少なくとも部分的に延在することができる。追加的または代替的に、プローブアセンブリ１１０は、上部容積６２および下部容積５２の両方の内部に少なくとも部分的に延在することができる。

テストヘッド１２０は、テストヘッドマウント９４に動作可能に取り付けられ、テストヘッド電気接続部１２２を画定し、および／または電気信号１２４を生成および／または受信するように構成され得る、任意の適切な構成を含むことができる。一例として、テストヘッド１２０は、高い信号周波数で試験信号を生成し、高い信号周波数で試験信号をＤＵＴに提供し、および／または高い信号周波数で結果として得られる信号をＤＵＴから受信するように構成された、高周波のテストヘッドを含むことができ、および／またはそれであり得る。信号周波数の例は、本明細書に開示されている。図示されるように、テストヘッド１２０は、上部容積６２および下部容積５２の両方の外部にあってもよい。

導電体１３０は、側壁開口部７２を通って延び、テストヘッド電気接続部１２２とプローブ電気接続部１１４との間に延び、および／またはプローブアセンブリとテストヘッドとの間で電気信号１２４を伝達するように構成され得る、任意の適切な構成を含むことができる。導電体１３０の例には、電気ケーブル、シールドケーブル、同軸ケーブルが含まれる。

導電体１３０は、高い信号周波数で電気信号を伝達するように構成された、高周波導電体とすることができ、その例は、本明細書に開示されている。高い信号周波数での電気信号の伝達を容易にするために、および／または所望の信号対雑音比を提供するために、導電体１３０は比較的短くてもよい。例として、導電体１３０の最大長さは、１５センチメートル（ｃｍ）、１４ｃｍ、１３ｃｍ、１２ｃｍ、１１ｃｍ、１０ｃｍ、９ｃｍ、８ｃｍ、７ｃｍ、６ｃｍ、および／または５ｃｍとすることができる。説明したように、導電体１３０の長さが短いことは、プローブシステム１０に重要な空間的制約を提供し得るが、側壁７０とプラテン２０との間の鋭角の交角を含む、プローブシステム１０の全体的な構成により、最大長さが比較的短い導電体１３０の利用を可能および／または容易にすることができる。

プローブ電気接続部とテストヘッド電気接続部との間に延びる導電体として、導電体１３０が直線状であるか、または少なくとも実質的に直線状であり得ることは、本開示の範囲内である。換言すると、導電体は線形であるか、または少なくとも実質的に線形であってもよく、および／またはテストヘッド電気接続部とプローブ電気接続部との間の線形軌道上に延在していてもよい。さらに、導電体の形状は、マニピュレータ９０の可動範囲全体にわたって、固定されていてもよく、または少なくとも実質的に固定されていてもよい。そのような構成は、導電体の湾曲および／または偏向によって生じ得る、プローブシステム１０の較正が変化する可能性を低減することができる。

本明細書で使用する場合、第１の実体と第２の実体との間に置かれた「および／または」という用語は、（１）第１の実体、（２）第２の実体、ならびに（３）第１の実体および第２の実体、のうちの１つを意味する。「および／または」で列挙した複数の実体は、同じ様式で、すなわち、そのように結合した実体のうちの「１つ以上」として解釈するべきである。「および／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これらの実体と関連しているか否かに関係なく、任意で存在することができる。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「備える」などの制限のない文言とともに用いられる場合には、一実施形態ではＡのみ（任意でＢ以外の実体を含む）をいい；別の実施形態ではＢのみ（任意でＡ以外の実体を含む）をいい；さらに別の実施形態ではＡおよびＢの両方（任意で別の実体を含む）をいうことができる。これらの実体は、要素、動作、構造、ステップ、操作および値などをいうことができる。

本明細書で使用されるように、１つ以上の実体の列挙を参照する「少なくとも１つ」という句は、実体のリスト内のいずれか１つまたは複数から選択された少なくとも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ている各々すべての実体のうちの１つを必ずしも含める必要はなく、また、実体のリスト内の実体の任意の組み合わせを排除しない。この定義により、「少なくとも１つ」という句が参照する実体のリスト内で明示的に識別される実体以外に、具体的に識別される実体と関係するか否かに関係なく、実体を任意に存在させることができる。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または等価的に、「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または等価的に「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つの、任意で複数のＡを含むが、Ｂが存在しない（任意で、Ｂ以外の実体を含む）ことをいい；別の実施形態では、少なくとも１つの、任意で複数のＢを含むが、Ａが存在しない（任意で、Ａ以外の実体を含む）ことをいい；さらに別の実施形態では、少なくとも１つの、任意で複数のＡと、少なくとも１つの、任意で複数のＢと、を含む（任意で、別の実体を含む）ことをいうことができる。換言すると、「少なくとも１つ」、「１つまたは複数」、および「および／または」という句は、その働きにおいて連結的接続詞であるとともに離接的接続詞である、制限のない表現である。例えば、「Ａ，Ｂ，およびＣの少なくとも１つ」、「Ａ，Ｂ，またはＣの少なくとも１つ」、「Ａ，Ｂ，およびＣの１つ以上」、「Ａ，Ｂ，またはＣの１つ以上」、「Ａ，Ｂ，および／またはＣ」は、Ａだけ、Ｂだけ、Ｃだけ、ＡおよびＢともに、ＡおよびＣともに、ＢおよびＣともに、Ａ，Ｂ，およびＣともに、ならびに任意で、上記いずれかと少なくとも１つの他の実体との組み合わせを意味することができる。

特許、特許出願、または他の参考文献を参照により本明細書に組み込み、本開示の組み込みでない部分または組み込んだ他の参考文献のいずれかと、（１）矛盾する方法で用語を定義する場合、および／または（２）矛盾する場合は、本開示における（これらの文献等の）組み込み部分以外の部分が支配的であり、その用語または本明細書に組み込んだ開示は、その用語が定義された参考文献および／またはもともと存在していた組み込んだ開示に対してのみ支配的であるものとする。

本明細書で使用する、「ようになっている」および「構成されている」という用語は、要素、構成要素、または他の主題が所与の機能を実行するように設計および／または意図されていることを意味する。したがって、「ようになっている」および「構成されている」という用語の使用は、所与の要素、構成要素、または他の主体が、単に、所与の機能を実行することができることを意味すると解釈されるべきではなく、むしろ、その要素、構成要素、および／または他の主題は、その機能を実行する目的で特別に選択、作成、実装、利用、プログラム、および／または設計されていることを意味する。特定の機能を実行するようになっていると記載されている要素、構成要素、および／または他の記載された主題が、追加的または代替的にその機能を実行するように構成されていると説明され得ることは、その逆もまた、本開示の範囲内である。

本明細書で使用されるように、「例えば」という句、「例として」という句、および／または単に「例」という用語は、本開示による１つまたは複数の構成要素、特徴、詳細、構造、実施形態、および／または方法を参照して使用される場合、記載された構成要素、特徴、詳細、構造、実施形態、および／または方法が、本開示による構成要素、特徴、詳細、構造、実施形態、および／または方法の例示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。したがって、記載された構成要素、特徴、詳細、構造、実施形態、および／または方法は、限定的、必須的、または排他的／網羅的であることを意図していない。また、構造的および／若しくは機能的に類似の、並びに／または等価な特徴、詳細、構造、実施形態、および／若しくは方法を含む、他の構成要素、特徴、詳細、構造、実施形態、および／または方法もまた、本開示の範囲内である。

本開示によるプローブシステムの例示的、非排他的な例を、以下に列挙する段落に示す。本明細書に記載する方法の個々のステップは、以下に列挙する段落に含まれ、追加的または代替的に、記載した動作を実行する「ためのステップ」と称することもできることは、本開示の範囲内である。

Ａ１．プローブシステムは：
上面、反対側の下面、および当該上面と当該下面との間に延在するプラテン開口部を画定する、プラテンと；
被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支持面を画定する、チャックと；
プラテンの下面から延びる下部エンクロージャであって、下部エンクロージャおよびプラテンの下面がともに下部容積を画定し、さらに、チャックの支持面が下部容積内に延在する、下部エンクロージャと；
プラテンの上面から延びる上部エンクロージャであって、上部エンクロージャおよびプラテンの上面がともに上部容積を画定し、上部容積と下部容積との間にプラテン開口部が延在し、さらに、上部エンクロージャが側壁開口部を画定する側壁を含み、側壁およびプラテンが、少なくとも１０度および最大８０度の交角を画定する、上部エンクロージャと；
プラテンの上面と動作可能に取り付けられ、プローブシャフトマウントとテストヘッドマウントとを含むマニピュレータであって、プローブシャフトマウントおよびテストヘッドマウントの両方を含む操作されるアセンブリを、プラテンに対して、２つの少なくとも実質的に垂直な並進軸に沿って、動作可能に並進させるように構成されている、マニピュレータと；
マニピュレータ近位端とマニピュレータ遠位端とを画定するプローブシャフトアームであって、プローブシャフトマウントから側壁開口部を通って延び、さらに、プローブシャフトアームのマニピュレータ遠位端がプローブマウントを画定する、プローブシャフトアームと；
プローブマウントに動作可能に取り付けられ、ＤＵＴと接触するように構成されたプローブチップを含むプローブアセンブリであって、プローブ電気接続部を含み、さらに、プローブアセンブリの少なくとも一部が、プローブチップとＤＵＴとの間の接触を容易にするためにプラテン開口部を通って延在する、プローブアセンブリと；
テストヘッドマウントに動作可能に取り付けられ、テストヘッド電気接続部を画定するテストヘッドであって、テストヘッド電気接続部に試験信号を提供すること、およびテストヘッド電気接続部から結果として得られる信号を受信すること、の少なくとも１つを行うように構成された、テストヘッドと；
側壁開口部を通って、テストヘッド電気接続部とプローブ電気接続部との間に延在する、導電体と、を備える。

Ａ２．プラテンが以下の少なくとも１つを含む、段落Ａ１のプローブシステム：
（ｉ）単一のプラテン；および
（ｉｉ）複数の別個のプラテン構成要素を含むプラテンアセンブリ。

Ａ３．チャックが、ＤＵＴの温度を選択的に調整するように構成されたサーマルチャックである、段落Ａ１またはＡ２のプローブシステム。

Ａ４．サーマルチャックが、以下の少なくとも１つを行うように構成された温度制御構造を含む、段落Ａ３のプローブシステム：
（ｉ）チャックを選択的に冷却して、ＤＵＴの温度を選択的に調整すること；および
（ｉｉ）チャックを選択的に加熱して、ＤＵＴの温度を選択的に調整すること。

Ａ５．下部エンクロージャが以下の少なくとも１つである、段落Ａ１〜Ａ４のいずれか１つのプローブシステム：
（ｉ）プローブシステムを取り囲む周囲環境から下部容積を熱的に隔離するように構成された、熱シールドを含む；
（ｉｉ）周囲環境から下部容積を電磁的に隔離するように構成された、電磁シールドを含む；
（ｉｉｉ）周囲環境から下部容積を光学的に隔離するように構成された、光学シールドを含む；および
（ｉｖ）周囲環境から下部エンクロージャへの周囲ガスの流れに抵抗するように構成されている。

Ａ６．下部エンクロージャが以下の少なくとも１つである、段落Ａ１〜Ａ５のいずれか１つのプローブシステム：
（ｉ）導電性の下部エンクロージャ；および
（ｉｉ）電気的に接地された下部エンクロージャ。

Ａ７．プローブシステムが、下部容積にガス流を提供するように構成されたガス供給アセンブリをさらに含む、段落Ａ１〜Ａ６のいずれかのプローブシステム。

Ａ８．ガス流が、乾燥ガス流および不活性ガス流の少なくとも一方を含む、段落Ａ７のプローブシステム。

Ａ９．上部エンクロージャが複数の側壁を含む、段落Ａ１〜Ａ８のいずれかのプローブシステム。

Ａ１０．複数の側壁のうちの少なくとも２つの側壁が対応する側壁開口部を含み、さらに、プローブシステムが、当該少なくとも２つの側壁の各々に関連する、対応するマニピュレータ、対応するプローブシャフトアーム、対応するプローブアセンブリ、対応するテストヘッド、および対応する導電体を含む、段落Ａ９のプローブシステム。

Ａ１１．複数の側壁が４つの側壁を含む、段落Ａ９〜Ａ１０のいずれかのプローブシステム。

Ａ１２．複数の側壁が少なくとも部分的にピラミッド形状を画定する、段落Ａ９〜Ａ１１のいずれかのプローブシステム。

Ａ１３．上部エンクロージャは、プローブシステムのユーザがプローブアセンブリおよびＤＵＴの少なくとも一方を観察できるように構成された観察窓をさらに含む、段落Ａ１〜Ａ１２のいずれかのプローブシステム。

Ａ１４．窓が光学的に透明である、段落Ａ１３のプローブシステム。

Ａ１５．観察窓が以下の少なくとも１つから形成される、段落Ａ１３〜Ａ１４のいずれかのプローブシステム：
（ｉ）耐熱窓材；
（ｉｉ）熱膨張係数が低い窓材；
（ｉｉｉ）ガラス；および
（ｉｖ）ホウケイ酸ガラス。

Ａ１６．観察窓が電磁シールド構造を含む、段落Ａ１３〜Ａ１５のいずれかのプローブシステム。

Ａ１７．電磁シールド構造が以下の少なくとも１つを含む、段落Ａ１６のプローブシステム：
（ｉ）光学的に透明なコーティング；
（ｉｉ）電磁シールドコーティング；
（ｉｉｉ）導電性コーティング；および
（ｉｖ）酸化インジウムスズコーティング。

Ａ１８．プローブシステムが、観察窓のための光学カバーをさらに含む、段落Ａ１３〜Ａ１７のいずれかのプローブシステム。

Ａ１９．光学カバーが以下の少なくとも１つを含む、段落Ａ１８のプローブシステム：
（ｉ）不透明なカバー；
（ｉｉ）金属カバー；および
（ｉｉｉ）アルミニウムカバー。

Ａ２０．上部エンクロージャが上壁をさらに含む、段落Ａ１〜Ａ１９のいずれかのプローブシステム。

Ａ２１．上壁が、プラテンに対して平行または少なくとも実質的に平行である、段落Ａ２０のプローブシステム。

Ａ２２．上壁が上部開口部を含み、さらに、プローブシステムは、光学アセンブリが当該上部開口部を介してプローブアセンブリおよびＤＵＴの少なくとも一方を観察できるように構成されている、段落Ａ２０〜Ａ２１のいずれかのプローブシステム。

Ａ２３．プローブシステムが光学アセンブリを含む、段落Ａ２２のプローブシステム。

Ａ２４．光学アセンブリが光学顕微鏡を含む、段落Ａ２２〜Ａ２３のいずれかのプローブシステム。

Ａ２５．上壁は、任意にプローブアセンブリへのアクセスを提供するように、選択的かつ繰返し側壁から分離され、かつ該側壁に接合される、段落Ａ２０〜２４のいずれかのプローブシステム。

Ａ２６．上部エンクロージャが、上壁と側壁との間の流体シールを形成するように構成されたシーリング構造をさらに含む、段落Ａ２０〜Ａ２５のいずれかのプローブシステム。

Ａ２７．側壁とプラテンとの間の交角が以下の少なくとも１つである、段落Ａ１〜Ａ２６のいずれかのプローブシステム：
（ｉ）少なくとも１５度、少なくとも２０度、少なくとも２５度、少なくとも３０度、少なくとも３５度、少なくとも４０度、少なくとも４５度、少なくとも５０度、少なくとも５５度、または少なくとも６０度；
（ｉｉ）最大７５度、最大７０度、最大６５度、最大６０度、最大５５度、最大５０度、または最大４５度；および
（ｉｉｉ）公称４５度。

Ａ２８．側壁とプラテンとの間の交角は、プラテンの上面と、上部容積を少なくとも部分的に画定する上部エンクロージャの内壁と、の間で測定される、段落Ａ１〜Ａ２７のいずれかのプローブシステム。

Ａ２９．プラテンが、プラテン平面内に延在する平面または少なくとも実質的に平面のプラテンであり、側壁が、側壁平面内に延在する平面または少なくとも実質的に平面の側壁であり、側壁とプラテンとの間の交角が、プラテン平面と側壁平面との間で測定される、段落Ａ１〜Ａ２８のいずれかのプローブシステム。

Ａ３０．マニピュレータが以下の少なくとも１つである、段落Ａ１〜Ａ２９のいずれかのプローブシステム：
（ｉ）手動マニピュレータ；および
（ｉｉ）電気制御マニピュレータ。

Ａ３１．マニピュレータが、プローブシャフトマウントおよびテストヘッドマウントの両方を、３つの直交する、または少なくとも実質的に直交する軸に沿って、動作可能に並進させるように構成されている、段落Ａ１〜Ａ３０のいずれかのプローブシステム。

Ａ３２．マニピュレータが、上部容積および下部容積の両方の外部にある、段落Ａ１〜Ａ３１のいずれかのプローブシステム。

Ａ３３．マニピュレータが、プローブシャフトマウントおよびテストヘッドマウントの並進動作中に、プローブシャフトアーム、プローブアセンブリ、テストヘッド、および導電体の間の、固定された、または少なくとも実質的に固定された相対的な向きを維持するように構成されている、段落Ａ１〜Ａ３２のいずれかのプローブシステム。

Ａ３４．プローブシャフトアームが剛性プローブシャフトアームである、段落Ａ１〜Ａ３３のいずれかのプローブシステム。

Ａ３５．プローブシャフトアームが、少なくとも部分的に上部容積の外部に、および少なくとも部分的に上部容積の内部に延在する、段落Ａ１〜Ａ３４のいずれかのプローブシステム。

Ａ３６．プローブシャフトアームが下部容積の外部にある、段落Ａ１〜Ａ３５のいずれかのプローブシステム。

Ａ３７．プローブアセンブリが高周波プローブアセンブリである、段落Ａ１〜Ａ３６のいずれかのプローブシステム。

Ａ３８．プローブアセンブリが、試験信号および結果として得られる信号の少なくとも一方を含む電気信号を、少なくとも５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）、少なくとも７５ＧＨｚ、少なくとも１００ＧＨｚ、少なくとも１１０ＧＨｚ、少なくとも１２０ＧＨｚ、少なくとも１３０ＧＨｚ、少なくとも１４０ＧＨｚ、少なくとも１５０ＧＨｚ、少なくとも２００ＧＨｚ、少なくとも２５０ＧＨｚ、少なくとも３００ＧＨｚ、少なくとも３５０ＧＨｚ、少なくとも４００ＧＨｚ、少なくとも４５０ＧＨｚ、または少なくとも５００ＧＨｚの周波数で伝達するように構成されている、段落Ａ１〜Ａ３７のいずれかのプローブシステム。

Ａ３９．プローブアセンブリが、上部容積および下部容積の両方の内部に少なくとも部分的に延在する、段落Ａ１〜Ａ３８のいずれかのプローブシステム。

Ａ４０．テストヘッドが高周波テストヘッドである、Ａ１〜Ａ３９のいずれかのプローブシステム。

Ａ４１．テストヘッドが、少なくとも５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）、少なくとも７５ＧＨｚ、少なくとも１００ＧＨｚ、少なくとも１１０ＧＨｚ、少なくとも１２０ＧＨｚ、少なくとも１３０ＧＨｚ、少なくとも１４０ＧＨｚ、少なくとも１５０ＧＨｚ、少なくとも２００ＧＨｚ、少なくとも２５０ＧＨｚ、少なくとも３００ＧＨｚ、少なくとも３５０ＧＨｚ、少なくとも４００ＧＨｚ、少なくとも４５０ＧＨｚ、または少なくとも５００ＧＨｚのうちの１つの信号周波数で、試験信号を生成すること、および結果として得られる信号を受信すること、の少なくとも一方を行うように構成されている、段落Ａ１〜Ａ４０のいずれかのプローブシステム。

Ａ４２．テストヘッドが、上部容積および下部容積の両方の外部にある、段落Ａ１〜Ａ４１のいずれかのプローブシステム。

Ａ４３．導電体が、電気ケーブル、遮蔽電気ケーブル、および同軸ケーブルのうちの少なくとも１つを含む、段落Ａ１〜Ａ４２のいずれかのプローブシステム。

Ａ４４．導電体が、少なくとも５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）、少なくとも７５ＧＨｚ、少なくとも１００ＧＨｚ、少なくとも１１０ＧＨｚ、少なくとも１２０ＧＨｚ、少なくとも１３０ＧＨｚ、少なくとも１４０ＧＨｚ、少なくとも１５０ＧＨｚ、少なくとも２００ＧＨｚ、少なくとも２５０ＧＨｚ、少なくとも３００ＧＨｚ、少なくとも３５０ＧＨｚ、少なくとも４００ＧＨｚ、少なくとも４５０ＧＨｚ、または少なくとも５００ＧＨｚの周波数で、試験信号および結果として得られる信号の少なくとも一方を含む電気信号を伝達するように構成された、高周波導電体である、段落Ａ１〜Ａ４３のいずれかのプローブシステム。

Ａ４５．導電体が、１５センチメートル（ｃｍ）、１４ｃｍ、１３ｃｍ、１２ｃｍ、１１ｃｍ、１０ｃｍ、９ｃｍ、８ｃｍ、７ｃｍ、６ｃｍ、または５ｃｍのうちの１つの最大長さを有する、段落Ａ１〜Ａ４４のいずれかのプローブシステム。

Ａ４６．導電体が以下の少なくとも１つである、段落Ａ１〜Ａ４５のいずれかのプローブシステム：
（ｉ）直線、または少なくとも実質的に直線；
（ｉｉ）線形、または少なくとも実質的に線形；および
（ｉｉｉ）テストヘッド電気接続部とプローブ電気接続部との間の直線軌道に沿って延びる。

Ａ４７．プローブシステムは、マニピュレータと上部エンクロージャとの間に延在する可撓性シーリングアセンブリをさらに含み、当該可撓性シーリングアセンブリが、シーリングアセンブリ容積を少なくとも部分的に画定し、プローブシャフトアームおよび導電体の両方が、シーリングアセンブリ容積内に少なくとも部分的に延在する、段落Ａ１〜Ａ４６のいずれかのプローブシステム。

Ａ４８．可撓性シーリングアセンブリが、以下の少なくとも１つを行うように構成されている、段落Ａ４７のプローブアセンブリ：
（ｉ）側壁開口部を介した上部容積内への光の進入を制限すること；
（ｉｉ）側壁開口部を介した上部容積内への電磁放射線の進入を制限すること；
（ｉｉｉ）側壁開口部を介した上部容積内への周囲雰囲気の進入を制限すること；
（ｉｖ）側壁開口部を介した、上部容積と周囲環境との間の熱エネルギーの伝達を制限すること；および
（ｖ）光を吸収すること。

Ａ４９．可撓性シーリングアセンブリが以下の少なくとも１つを含む、段落４７〜４８のいずれかのプローブアセンブリ：
（ｉ）高分子可撓性シーリングアセンブリ；
（ｉｉ）金属製可撓性シーリングアセンブリ；
（ｉｉｉ）織物製可撓性シーリングアセンブリ；および
（ｉｖ）ベローズ構造。

Ａ５０．可撓性シーリングアセンブリが、任意に、電磁可撓性シーリングアセンブリマウントを介して、上部エンクロージャに動作可能に取り付けられる、段落Ａ４７〜Ａ４９のいずれかのプローブシステム。

Ａ５１．可撓性シーリングアセンブリが、任意に、マニピュレータに動作可能に取り付けられた可撓性シーリングアセンブリ取付けプレートを介して、マニピュレータに動作可能に取り付けられる、段落Ａ４７〜Ａ５０のいずれかのプローブシステム。

Ａ５２．可撓性シーリングアセンブリが、マニピュレータの可動範囲全体にわたって、プローブシャフトアームおよび導電体の両方からの少なくとも閾値分離距離を維持するように構成されている、段落Ａ４７〜Ａ５１のいずれかのプローブシステム。

Ａ５３．可撓性シーリングアセンブリが、可撓性メインシールと、可撓性メインシールとは別個の可撓性スカートシールと、を含む、段落Ａ４７〜Ａ５２のいずれかのプローブシステム。

本明細書に開示するプローブシステムは、半導体製造および試験産業に適用可能である。

以上に説明した開示は、独立した有用性を有する複数の異なる発明を包含するものと考えられる。これらの発明の各々をその好ましい形態で開示してきたが、本明細書中に開示および図示するその具体的な実施形態は、限定的な意味に解釈されるべきではない。というのも、非常に多数の変形例が存在するためである。これらの発明の主題は、本明細書中に開示する種々の要素、特徴、機能、および／または特性のすべての新規かつ非自明な組み合わせおよびサブコンビネーション（副次的組み合わせ）を含む。同様に、本開示、先の番号付き段落、または実質的に出願される特許請求の範囲において、「１つの」または「第１の」要素、またはその同等物を記載している場合、そのような請求項は、１つまたは複数のそのような要素の組み込みを含み、２つ以上のそのような要素を要求も排除もしないものと理解するべきである。

以上に説明した開示は、独立した有用性を有する複数の異なる発明を包含するものと考えられる。これらの発明の各々をその好ましい形態で開示してきたが、本明細書中に開示および図示するその具体的な実施形態は、限定的な意味に解釈されるべきではない。というのも、非常に多数の変形例が存在するためである。これらの発明の主題は、本明細書中に開示する種々の要素、特徴、機能、および／または特性のすべての新規かつ非自明な組み合わせおよびサブコンビネーション（副次的組み合わせ）を含む。同様に、特許請求の範囲において、「１つの」または「第１の」要素、またはその同等物を記載している場合、そのような請求項は、１つまたは複数のそのような要素の組み込みを含み、２つ以上のそのような要素を要求も排除もしないものと理解するべきである。

以下の特許請求の範囲は、開示する発明のうちの１つに指向した特定の組み合わせおよびサブコンビネーションを特に指摘しており、新規かつ非自明であるものと確信する。特徴、機能、要素および／または特性の他の組み合わせおよびサブコンビネーションで具体化される発明は、本出願の特許請求の範囲の補正、あるいは本出願または関連出願における新たな請求項の提示により特許請求することがある。そのような補正した、または新たな請求項も、異なる発明に指向していても同じ発明に指向していても、元の特許請求の範囲と異なる範囲でも、元の特許請求の範囲よりも広い範囲でも、狭い範囲でも、等しい範囲でも、本開示における発明の主題の範囲内に含まれるものと考えられる。

Claims (20)

1. プローブシステムであって、
   上面、反対側の下面、および前記上面と前記下面との間に延びるプラテン開口部を画定する、プラテンと、
   被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支持面を画定する、チャックと、
   前記プラテンの前記下面から延びる下部エンクロージャであって、前記下部エンクロージャおよび前記プラテンの下面がともに下部容積を画定し、さらに、前記チャックの前記支持面が前記下部容積内に延在する、下部エンクロージャと；
   前記プラテンの前記上面から延びる上部エンクロージャであって、前記上部エンクロージャおよび前記プラテンの上面がともに上部容積を画定し、前記プラテン開口部が前記上部容積および前記下部容積の間に延び、さらに、前記上部エンクロージャが側壁開口部を画定する側壁を含み、前記側壁および前記プラテンが、少なくとも３０度および最大６０度の交角を画定する、上部エンクロージャと、
   前記プラテンの前記上面と動作可能に取り付けられ、プローブシャフトマウントおよびテストヘッドマウントを含むマニピュレータであって、前記プローブシャフトマウントおよび前記テストヘッドマウントの両方を含み操作されるアセンブリを、前記プラテンに対して、２つの少なくとも実質的に垂直な並進軸に沿って、動作可能に並進させるように構成されている、マニピュレータと、
   マニピュレータ近位端およびマニピュレータ遠位端を画定するプローブシャフトアームであって、前記プローブシャフトマウントから前記側壁開口部を通って延び、さらに、前記プローブシャフトアームの前記マニピュレータ遠位端がプローブマウントを画定する、プローブシャフトアームと、
   前記プローブマウントに動作可能に取り付けられ、前記ＤＵＴと接触するように構成されたプローブチップを含むプローブアセンブリであって、プローブ電気接続部を含み、さらに、前記プローブアセンブリの少なくとも一部が、前記プローブチップおよび前記ＤＵＴの間の接触を容易にするために前記プラテン開口部を通って延在する、プローブアセンブリと、
   前記テストヘッドマウントに動作可能に取り付けられ、テストヘッド電気接続部を画定するテストヘッドであって、前記テストヘッド電気接続部に試験信号を提供すること、および前記テストヘッド電気接続部から結果として得られる信号を受信すること、の少なくとも１つを行うように構成された、テストヘッドと、
   前記側壁開口部を通って、前記テストヘッド電気接続部および前記プローブ電気接続部の間に延在する、導電体と、を備える、プローブシステム。
2. 前記上部エンクロージャが複数の側壁を含む、請求項１に記載のプローブシステム。
3. 前記複数の側壁のうち少なくとも２つの側壁が対応する側壁開口部を含み、さらに、前記プローブシステムが、前記少なくとも２つの側壁の各々に関連する、対応するマニピュレータ、対応するプローブシャフトアーム、対応するプローブアセンブリ、対応するテストヘッド、および対応する導電体を含む、請求項２に記載のプローブシステム。
4. 前記複数の側壁が少なくとも部分的にピラミッド形状を画定する、請求項２または３に記載のプローブシステム。
5. 前記上部エンクロージャは、前記プローブシステムのユーザが前記プローブアセンブリおよび前記ＤＵＴの少なくとも一方を観察できるように構成された観察窓をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のプローブシステム。
6. 前記観察窓が電磁シールド構造を含む、請求項５に記載のプローブシステム。
7. 前記プローブシステムが前記観察窓のための光学カバーをさらに含む、請求項５または６に記載のプローブシステム。
8. 前記上部エンクロージャが上壁をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプローブシステム。
9. 前記上壁が上部開口部を含み、前記プローブシステムは、光学アセンブリが前記上部開口部を介して前記プローブアセンブリおよび前記ＤＵＴの少なくとも一方を観察できるように構成され、さらに、前記プローブシステムが前記光学アセンブリを含む、請求項８に記載のプローブシステム。
10. 前記上部エンクロージャが、前記上壁と前記側壁との間の流体シールを形成するように構成されたシーリング構造をさらに含む、請求項８または９に記載のプローブシステム。
11. 前記側壁と前記プラテンとの間の前記交角が、少なくとも４０度および最大５０度である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のプローブシステム。
12. 前記マニピュレータが、前記プローブシャフトマウントおよび前記テストヘッドマウントの両方を、３つの少なくとも実質的に直交する軸に沿って、動作可能に並進させるように構成されている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のプローブシステム。
13. 前記マニピュレータは、前記プローブシャフトマウントおよび前記テストヘッドマウントの並進動作中に、前記プローブシャフトアーム、前記プローブアセンブリ、前記テストヘッド、および前記導電体の間の、少なくとも実質的に固定された相対的な向きを維持するように構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプローブシステム。
14. 前記プローブシャフトアームが、少なくとも部分的に前記上部容積の外部に、および少なくとも部分的に前記上部容積の内部に延在する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプローブシステム。
15. （ｉ）前記プローブアセンブリが、少なくとも５０ギガヘルツ（ＧＨｚ）の周波数で、前記試験信号および前記結果として得られる信号の少なくとも一方を含む電気信号を伝達するように構成され、
    （ｉｉ）前記テストヘッドが、少なくとも５０ＧＨｚの１つの信号周波数で、前記試験信号を生成すること、および前記結果として得られる信号を受信すること、の少なくとも一方を行うように構成され、
    （ｉｉｉ）前記導電体が、少なくとも５０ＧＨｚの周波数で前記電気信号を伝達するように構成された高周波導電体である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のプローブシステム。
16. 前記プローブアセンブリが、前記上部容積および前記下部容積の両方の内部に少なくとも部分的に延在する、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のプローブシステム。
17. 前記テストヘッドが前記上部容積および前記下部容積の両方の外部にある、請求項１〜１６のいずれか一項に記載のプローブシステム。
18. 前記導電体が、１５センチメートルの最大長さを有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載のプローブシステム。
19. 前記導電体が、前記テストヘッド電気接続部と前記プローブ電気接続部との間の直線軌道に沿って延在する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載のプローブシステム。
20. 前記プローブシステムは、前記マニピュレータと前記上部エンクロージャとの間に延在する可撓性シーリングアセンブリをさらに含み、前記可撓性シーリングアセンブリが、シーリングアセンブリ容積を少なくとも部分的に画定し、前記プローブシャフトアームおよび前記導電体の両方が、前記シーリングアセンブリ容積内に少なくとも部分的に延在する、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Images