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Verwandte Anmeldung
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen
U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennr. 15/934,672 , die am 23. März 2018 eingereicht wurde, und der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennr. 62/481,245, die am 4. April 2017 eingereicht wurde, deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich aufgenommen sind.
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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Allgemein Sondensysteme und -verfahren mit elektrischer Kontakterkennung.
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Hintergrund der Offenbarung
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Sondensysteme können verwendet werden, um den Betrieb oder die Funktionsfähigkeit eines Prüflings zu testen. Solche Sondensysteme schließen oft eine Vielzahl von Sonden ein, die konfiguriert sind, um eine oder mehrere Kontaktstellen auf einem Prüfling (DUT) elektrisch zu kontaktieren. In solchen Sondensystemen kann es wünschenswert sein zu bestimmen und/oder zu quantifizieren, ob zwischen der Vielzahl von Sonden und der einen oder den mehreren Kontaktstellen elektrischer Kontakt hergestellt wurde. Historisch gesehen wurden optische Beobachtungstechniken verwendet, um physische Kontakte zu überwachen, die mit elektrischen Kontakten korrelieren können. Obgleich solche optischen Beobachtungstechniken in manchen Sondensystemen wirksam sein können, können andere Sondensysteme Strukturen einschließen, die die optische Beobachtung des physischen Kontakts begrenzen und/oder einschränken. Zum Beispiel kann ein Sondensystem eine lichtbogenunterdrückende Sondenkarte einschließen, die konfiguriert ist, um elektrischer Lichtbogenentladung zwischen der lichtbogenunterdrückenden Sondenkarte und dem DUT entgegenzuwirken. Eine solche lichtbogenunterdrückende Sondenkarte kann, zusammen mit einem Substrat, das den DUT einschließt, ein teilumschlossenes Volumen definieren, das die Vielzahl von Sonden einschließt, und die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte kann optische Beobachtung der Vielzahl von Sonden und/oder des DUT einschränken oder blockieren. In anderen Fällen ist die Sondenkarte senkrecht zum DUT positioniert, und zwar derart, dass es nicht möglich ist, die Sondenspitzen visuell zu beobachten. Als weiteres Beispiel könnte physischer Kontakt mit elektrischem Kontakt nicht immer korrelieren oder auf ihn hinweisen. Es bedarf also eines verbesserten Sondensystems und -verfahren mit elektrischer Erkennung von Kontakt.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Sondensysteme und -verfahren mit elektrischer Erkennung von Kontakt. Das Sondensysteme schließt eine Sondenanordnung ein, die eine erste Sonde und eine zweite Sonde und ein Spannfutter einschließt, das eine Trägerfläche einschließt, die zum Tragen eines Prüflings (DUT) konfiguriert ist. Die Sondensysteme schließen auch eine Translationsstruktur und ein Instrumentenpaket ein. Die Translationsstruktur ist konfiguriert, um die Sondenanordnung und/oder das Spannfutter operativ translatorisch zu verschieben. Das Instrumentenpaket ist zum Erkennen von Kontakt zwischen dem Sondensystem und dem DUT und auch zum Testen des Betriebs des DUT konfiguriert. Die Sondensysteme schließt ferner einen ersten elektrischen Sondenleiter, der die erste Sonde und das Instrumentenpaket gegenseitig elektrisch verbindet, einen zweiten elektrischen Sondenleiter, der die zweite Sonde und das Instrumentenpaket gegenseitig elektrisch verbindet, und eine Translationsstruktur-Kommunikationsverknüpfung, die sich zwischen der Translationsstruktur und dem Instrumentenpaket erstreckt, ein. Das Instrumentenpaket schließt eine Durchgangserkennungsschaltung, eine Testschaltung und eine Translationsstruktur-Steuerschaltung ein. Die Durchgangserkennungsschaltung steht in elektrischer Kommunikation mit und ist konfiguriert zur Erkennung der elektrischen Durchgängigkeit zwischen dem ersten elektrischen Sondenleiter und dem zweiten elektrischen Sondenleiter. Die Testschaltung ist konfiguriert, um den DUT elektrisch zu testen. Die Translationsstruktur-Steuerschaltung ist konfiguriert, um den Betrieb der Translationsstruktur basierend auf der Durchgangserkennungsschaltung zu steuern.
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Die Verfahren schließen das Überwachen einer Durchgängigkeit zwischen einer ersten Sonde und einer zweiten Sonde einer Sondenanordnung ein. Während der Überwachung schließen die Verfahren das operative translatorische Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung aufeinander zu ein, um einen elektrischen Kontakt zwischen einer Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten als auch der zweiten Sonde herzustellen. Als Reaktion auf den elektrischen Kontakt schließen die Verfahren das Erkennen von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde ein. Als Reaktion auf das Erkennen schließen die Verfahren das Unterbrechen der operativen translatorischen Verschiebung ein. Nach dem Unterbrechen schließen die Verfahren das Verwenden der ersten Sonde und der zweiten Sonde zum elektrischen Testen des Betriebs des DUT ein.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Darstellung, die Beispiele von Sondensystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung vor dem elektrischen Kontakt zwischen einer Sondenanordnung und einem Prüfling veranschaulicht.
- 2 ist eine schematische Darstellung der Sondensysteme von 1 nach dem elektrischen Kontakt zwischen der Sondenanordnung und dem Prüfling.
- 3 ist ein Ablaufdiagramm, das Beispiele von Verfahren, gemäß der vorliegenden Offenbarung, zum elektrischen Testen einer Vielzahl von Prüflingen darstellt.
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Detaillierte Beschreibung und beste Art der Offenbarung
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Die 1-3 stellen Beispiele für Sondensysteme 10 und/oder Verfahren 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung bereit. Elemente, die einem gleichen oder zumindest einem im Wesentlichen gleichen Zweck dienen, sind in jeder der 1-3 mit gleichen Zahlen bezeichnet, und diese Elemente brauchen hierin nicht im Detail mit Bezug auf jede der 1-3 erläutert zu werden. Ebenso brauchen nicht alle Elemente in jeder der 1-3 beschriftet zu sein, aber die ihnen zugeordneten Bezugsziffern können hierin aus Gründen der Einheitlichkeit verwendet werden. Elemente, Komponenten und/oder Merkmale, die hierin in Bezug auf eine oder mehrere der 1-3 erläutert werden, können in einer der 1-3 mit eingeschlossen sein und/oder verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Im Allgemeinen sind Elemente, die wahrscheinlich in einer bestimmte Ausführungsform mit eingeschlossen sind, in durchgezogenen Linien dargestellt, während optionale Elemente in gestrichelten Linien dargestellt sind. Elemente, die in durchgezogenen Linien dargestellt werden, können jedoch nicht unbedingt erforderlich sein und können in einigen Ausführungsformen weggelassen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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1 ist eine schematische Darstellung, die Beispiele von Sondensystemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung vor dem elektrischen Kontakt zwischen einer Sondenanordnung 20 und einem Prüfling (DUT) 92 veranschaulicht. 2 ist eine schematische Darstellung der Sondensysteme 10 nach dem elektrischen Kontakt zwischen der Sondenanordnung und dem DUT. Die Sondensysteme 10 können konfiguriert sein, um den DUT 92 elektrisch zu testen, beispielsweise um Betrieb, Funktionsfähigkeit und/oder Leistung des Prüflings zu testen, zu quantifizieren und/oder zu verifizieren.
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Wie in den durchgezogenen Linien in 1-2 veranschaulicht, schließt die Sondenanordnung 20 des Sondensystems 10 eine Vielzahl von Sonden ein. Die Vielzahl von Sonden kann eine erste Sonde 21 und/oder eine zweite Sonde 22 einschließen und/oder eine solche sein. Wie hierin näher erläutert, kann die Vielzahl der Sonden auch eine dritte Sonde 23, eine vierte Sonde 27 und/oder eine fünfte Sonde 29 einschließen, es ist aber nicht erforderlich.
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Die erste Sonde 21 und die zweite Sonde 22 können so konfiguriert sein, dass sie operativ mit der gleichen oder einer einzigen Kontaktstelle 94 am DUT 92 ausgerichtet sind und diese elektrisch kontaktieren. Die Sondensysteme 10 schließen auch ein Spannfutter 40 ein. Das Spannfutter 40 schließt eine Trägerfläche 42 ein und/oder definiert sie, und die Trägerfläche ist konfiguriert, um den DUT 92 und/oder ein Substrat 90, das den DUT 92 einschließt, zu tragen.
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Die Sondensysteme 10 schließen ferner eine Translationsstruktur 50 ein. Die Translationsstruktur 50 ist in den 1-2 in gestrichelten Linien veranschaulicht, um anzugeben, dass die Translationsstruktur mit dem Spannfutter 40 und/oder der Sondenanordnung 20 verbunden und/oder operativ verknüpft sein kann. Die Translationsstruktur kann konfiguriert sein, um die Sondenanordnung 20 und/oder das Spannfutter 40 entlang einer Kontaktachse 51 operativ translatorisch zu verschieben, damit selektiver Kontakt zwischen der Vielzahl von Sonden und der Kontaktstelle ermöglicht und/oder erleichtert wird. Wie dargestellt, kann die Kontaktachse 51 senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Trägerfläche 42 sein.
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Die Sondensysteme 10 schließen auch ein Instrumentenpaket 60 ein. Das Instrumentenpaket ist konfiguriert, um Kontakt oder elektrischen Kontakt zwischen dem Sondensystem 10 oder der Vielzahl von dessen Sonden und dem DUT 92 zu erkennen, zu bestimmen und/oder zu erfassen. Nach dem Kontakt zwischen dem Sondensystem und dem DUT ist das Instrumentenpaket 60 auch konfiguriert, um den Betrieb des DUT zu testen.
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Die Sondensysteme 10 schließen weiterhin eine Vielzahl von elektrischen Sondenleitern ein. Die Vielzahl von elektrischen Sondenleitern kann einen ersten elektrischen Sondenleiter 31, einen zweiten elektrischen Sondenleiter 32 und/oder eine Translationsstruktur-Kommunikationsverknüpfung 52 einschließen und/oder sein. Die Vielzahl von elektrischen Sondenleitern kann, muss aber nicht, einen elektrischen dritten, oder Gate-, Sondenleiter 33, einen vierten elektrischen Sondenleiter 37 und/oder einen fünften elektrischen Sondenleiter 39 einschließen.
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Der erste elektrische Sondenleiter 31 erstreckt sich zwischen der ersten Sonde 21 und dem Instrumentenpaket 60 und verbindet diese gegenseitig elektrisch. Der zweite elektrische Sondenleiter 32 erstreckt sich zwischen der zweiten Sonde 22 und dem Instrumentenpaket 60 und verbindet diese gegenseitig elektrisch. Die Translationsstruktur-Kommunikationsverknüpfung 52 stellt Kommunikation zwischen Translationsstruktur 50 und Instrumentenpaket 60 bereit.
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Das Instrumentenpaket 60 schließt eine Durchgangserkennungsschaltung 62, eine Testschaltung 64 und eine Translationsstruktur-Steuerschaltung 66 ein. Die Durchgangserkennungsschaltung 62 steht in elektrischer Kommunikation sowohl mit dem ersten elektrischen Sondenleiter 31 als auch mit dem zweiten elektrischen Sondenleiter 32. Darüber hinaus ist die Durchgangserkennungsschaltung 62 konfiguriert, um den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle 94 und der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 durch Erkennen elektrischer Durchgängigkeit zwischen dem ersten elektrischen Sondenleiter und dem zweiten elektrischen Sondenleiter zu erkennen. Die Testschaltung 64 ist konfiguriert, um den Betrieb des DUT 92 zu testen. Die Translationsstruktur-Steuerschaltung 66 ist konfiguriert, um den Betrieb der Translationsstruktur 50 zumindest teilweise basierend auf der Durchgangserkennungsschaltung 62 zu steuern.
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Während des Betriebs von Sondensystem 10 und vor dem Kontakt zwischen Sondenanordnung 20 und DUT 92 können die erste Sonde 21 und die zweite Sonde 22 mit Kontaktstelle 94 operativ ausgerichtet werden. Diese operative Ausrichtung kann in einer Ebene von Trägerfläche 42 und/oder in einer Ebene erfolgen, die senkrecht zur Kontaktachse 51 ist und in 1 veranschaulicht ist. Darüber hinaus kann diese operative Ausrichtung erreicht und/oder erleichtert werden durch, über und/oder unter Verwendung der Translationsstruktur 50, um die Sondenanordnung 20 und/oder das Spannfutter 40 in der Ebene, die senkrecht zur Kontaktachse 51 ist, und/oder in der Ebene der Trägerfläche 42 zu bewegen, translatorisch zu verschieben und/oder zu drehen.
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Anschließend kann die Translationsstruktur-Steuerschaltung 66 die Translationsstruktur 50 steuern, die verwendet werden kann, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle 94 und der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 herzustellen. Als Beispiel kann die Translationsstruktur 50 verwendet werden, um DUT 92 in Richtung der Sondenanordnung 20 zu bewegen und/oder die Sondenanordnung 20 in die Richtung von DUT 92 zu bewegen. Die Kontaktstelle 94 kann elektrisch leitend sein. Somit kann elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde eine elektrisch leitende Verbindung, einen Kurzschluss und/oder einen Nebenschluss zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde herstellen, wodurch Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde hergestellt ist.
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In diesem Sinne und während der Bewegung der Sondenanordnung und/oder des DUT entlang der Kontaktachse 51 kann die Durchgangserkennungsschaltung 62 verwendet werden, um den elektrischen Kontakt über Erkennung der Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde zu überwachen, zu erkennen, zu erfassen und/oder anzuzeigen. Als Reaktion auf die Durchgangserkennungsschaltung 62, die die Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 angibt oder erkennt, kann die Translationsstruktur-Steuerschaltung 66 die Bewegung der Sondenanordnung und/oder des DUT aufeinander zu und/oder entlang der Kontaktachse unterbrechen. Anschließend kann die Testschaltung 64 den Betrieb des DUT 92 testen, beispielsweise durch Senden eines oder mehrerer Testsignale 36 an den DUT und/oder durch Empfangen eines oder mehrerer resultierender Signale 38 aus dem DUT.
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Die Sondenanordnung 20 kann jede geeignete Struktur einschließen, die die erste Sonde 21 und die zweite Sonde 22 einschließt. Als Beispiel kann die Sondenanordnung 20 eine Sondenkarte 24 und/oder eine lichtbogenunterdrückende Sondenkarte 25 einschließen oder sein.
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Wie besprochen, sind die erste Sonde 21 und die zweite Sonde 22 konfiguriert, um die gleiche oder eine einzelne Kontaktstelle 94 auf dem DUT 92 zu kontaktieren, wodurch ermöglicht wird, dass die Durchgangserkennungsschaltung 62 den Kontakt über Erkennung von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde erkennt. Als Beispiel kann die erste Sonde 21 eine Kraftsonde 21 von Sondenanordnung 20 einschließen oder sein, die zweite Sonde 22 kann eine Messsonde 22 von Sondenanordnung 20 einschließen oder sein, und die Kontaktstelle 94 kann eine Quellkontaktstelle 96 von DUT 92 sein.
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Unter diesen Bedingungen und während des Tests von DUT 92 kann die Kraftsonde 21 konfiguriert werden, um einen elektrischen Strom an die Quellkontaktstelle zu liefern, während die Messsonde 22 konfiguriert werden kann, um ein elektrisches Potential der Quellkontaktstelle zu erkennen. Darüber hinaus kann die Sondenanordnung 20, wie in gestrichelten Linien in 1-2 dargestellt, eine dritte Sonde 23 einschließen, die hierin auch als Gate-Sonde 23 von Sondenanordnung 20 bezeichnet werden kann, und kann über einen elektrischen dritten, oder Gate-, Sondenleiter 33 in elektrischer Kommunikation mit dem Instrumentenpaket 60 stehen. Die Gate-Sonde 23 kann konfiguriert sein, um eine Gate-Kontaktstelle 98 von DUT 92 elektrisch zu kontaktieren, damit sich durch das Instrumentenpaket 60 selektiv ein elektrisches Potential an die Gate-Kontaktstelle über den elektrischen Gate-Sondenleiter 33 anlegen lässt.
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Wie weiterhin in gestrichelten Linien in 1-2 veranschaulicht, kann die Sondenanordnung 20 die vierte Sonde 27 und die fünfte Sonde 29 einschließen. Die vierte Sonde 27 und die fünfte Sonde 29 können konfiguriert sein, um eine einzelne Kontaktstelle 94, wie beispielsweise eine Drain-Kontaktstelle 99, elektrisch zu kontaktieren, und können über einen vierten elektrischen Sondenleiter 37 bzw. einen fünften elektrischen Sondenleiter 39 mit dem Instrumentenpaket 60 in elektrischer Kommunikation stehen. Unter diesen Bedingungen kann die erste Sonde 21 hierin auch als Quellkraftsonde 21 bezeichnet werden, die zweite Sonde 22 kann hierin auch als Quellkraftsonde 22 bezeichnet werden, die vierte Sonde 27 kann hierin auch als Drain-Kraftsonde 27 bezeichnet werden, und die fünfte Sonde 29 kann hierin auch als Drain-Messsonde 29 bezeichnet werden. DUTs 92, die die Quellkontaktstelle 96, die Gate-Kontaktstelle 98 und die Drain-Kontaktstelle 99 einschließen, können hierin auch als laterale Vorrichtungen bezeichnet werden. In solchen lateralen Vorrichtungen kann eine Größe eines an die Gate-Kontaktstelle 98 angelegten elektrischen Potentials den elektrischen Stromfluss zwischen der Quellkontaktstelle 96 und der Drain-Kontaktstelle 99 steuern und/oder regeln.
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Die dritte Sonde 23, die vierte Sonde 27, die fünfte Sonde 29 und/oder die Drain-Kontaktstelle 99 sind nicht für alle Ausführungsformen erforderlich. Zum Beispiel kann eine Rückseite von Substrat 90 die Drain-Kontaktstelle 99 bilden. DUTs 92, die diese Konfiguration aufweisen, können hierin auch als vertikale Vorrichtungen bezeichnet werden. In solchen vertikalen Vorrichtungen kann die Größe des an die Gate-Kontaktstelle 98 angelegten elektrischen Potentials den elektrischen Stromfluss zwischen der Quellkontaktstelle 96 und der Rückseite des Substrats 90 steuern und/oder regeln.
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Wie besprochen, kann die Sondenanordnung 20 hierin die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte 25 einschließen, sein oder so bezeichnet werden; und die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte kann konfiguriert sein, um Lichtbogenentladung zwischen Kraftsonde 21, Messsonde 22 und/oder Gate-Sonde 23 entgegenzuwirken, wenn das Sondensystem 10 DUT 92 elektrisch testet. Wenn die Sondenanordnung 20 die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte einschließt, kann die Sondenanordnung 20 weiterhin ein Fluidversorgungssystem 80 einschließen. Das Fluidversorgungssystem 80 kann konfiguriert sein, um einen Fluidstrom 82 für einen Bereich 26 bereitzustellen, der sich zwischen lichtbogenunterdrückender Sondenkarte 25 und DUT 92 erstreckt. Der Fluidstrom 82 kann hierin auch als Druckfluidstrom, Gasstrom, Druckgasstrom, Luftstrom, Druckluftstrom, Flüssigkeitsstrom und/oder Druckflüssigkeitsstrom bezeichnet werden und/oder ein solcher sein.
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Der Fluidstrom kann bereitgestellt werden, wenn, oder während, das Sondensystem den DUT elektrisch testet und kann potentielle Lichtbogenentladung zwischen der ersten Sonde 21, der zweiten Sonde 22, der dritten Sonde 23 (falls vorhanden), der vierten Sonde 27 (falls vorhanden) und/oder der fünften Sonde 29 (falls vorhanden) verringern, wie durch das Paschensche Gesetz beschrieben. Der Bereich 26 kann hierin auch als teilumschlossenes Volumen 26 bezeichnet werden oder ein solches sein, und die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte 25 kann konfiguriert sein, um dem teilumschlossenen Volumen den Fluidstrom zuzuführen. Das teilumschlossene Volumen kann von Substrat 90 und von Sondenanordnung 20 definiert, umgrenzt und/oder umgeben sein. Allerdings und wie in 1-2 veranschaulicht, kann ein Spalt, Luftspalt oder Raum das Substrat und die Sondenanordnung trennen, wodurch ermöglicht wird, dass der Fluidstrom 82 aus dem teilumschlossenen Volumen entweicht oder herausfließt.
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Das Fluidversorgungssystem 80 kann jede geeignete Struktur einschließen oder sein. Als Beispiele kann das Fluidversorgungssystem eines oder mehrere von einer Fluidquelle 83, die konfiguriert ist, um den Fluidstrom zu erzeugen, und/oder einer Fluidleitung 84, die sich zwischen der Fluidquelle und der lichtbogenunterdrückenden Sondenkarte erstreckt, einschließen. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann das Fluidversorgungssystem 80 konfiguriert sein, um den Fluidstrom 82 bei jedem geeigneten Druck zuzuführen. Als Beispiele kann der Druck des Fluidstroms mindestens 0,1 Megapascal (MPa), mindestens 0,2 MPa, mindestens 0,3 MPa, mindestens 0,4 MPa, mindestens 0,5 MPa, mindestens 0,6 MPa, höchstens 1 MPa, höchstens 0,9 MPa, höchstens 0,8 MPa, höchstens 0,7 MPa, höchstens 0,6 MPa und/oder höchstens 0,5 MPa betragen.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann auch das Fluidversorgungssystem 80 konfiguriert sein, um den Fluidstrom 82 bei jeder geeigneten Fluidtemperatur zuzuführen. Diese Fluidtemperatur kann eine Testtemperatur für den DUT sein oder kann darauf basieren. Beispiele für die Fluidtemperatur schließen Fluidtemperaturen von mindestens -100 °C, mindestens -80 °C, mindestens -60 °C, mindestens -40 °C, mindestens -20 °C, mindestens 0 °C, mindestens 20 °C, mindestens 40 °C, mindestens 60 °C, höchstens 600 °C, höchstens 550 °C, höchstens 500 °C, höchstens 450 °C, höchstens 400 °C, höchstens 350 °C, höchstens 300 °C, höchstens 250 °C und/oder höchstens 200 °C ein.
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Das Spannfutter 40 kann jede geeignete Struktur einschließen, die die Trägerfläche 42 definiert. Als Beispiel kann das Spannfutter 40 ein temperaturgesteuertes Spannfutter 41 einschließen oder sein. Das temperaturgesteuerte Spannfutter 41 kann, wenn vorhanden, ein Spannfutter-Thermomodul 44 einschließen. Das Spannfutter-Thermomodul kann konfiguriert sein, um eine Temperatur des Spannfutters 40 zu regeln, selektiv zu regeln, zu variieren und/oder selektiv zu variieren, wodurch eine Temperatur von Substrat 90 und/oder von DUT 92 geregelt wird. Dies kann die Variation der Temperatur des Spannfutters innerhalb eines Spannfuttertemperaturbereichs einschließen. Der Spannfuttertemperaturbereich kann eine Minimaltemperatur von höchstens -200 °C, höchstens -150 °C, höchstens -100 °C, höchstens -50 °C und/oder höchstens 0 °C einschließen oder durch diese begrenzt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der Temperaturbereich des Spannfutters eine Maximaltemperatur von mindestens 50 °C, mindestens 100 °C, mindestens 150 °C, mindestens 200 °C, mindestens 250 °C oder mindestens 300 °C einschließen oder durch diese begrenzt sein.
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Die Translationsstruktur 50 kann jede geeignete Struktur einschließen, die ausgelegt, konfiguriert, gestaltet und/oder konstruiert werden kann, um die Sondenanordnung 20 und/oder das Spannfutter 40 entlang der Kontaktachse 51 operativ zu verschieben, um so selektiv einen elektrischen Kontakt zwischen der Sondenanordnung 20 und dem DUT 92 herzustellen und/oder zu unterbrechen. Dies kann das selektive Schaffen einer Kommunikation zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde durch Bewegen der Sondenanordnung entlang der Kontaktachse in Richtung des Spannfutters und/oder durch Bewegen des Spannfutters entlang der Kontaktachse in Richtung der Sondenanordnung einschließen. Dies kann auch das selektive Unterbrechen der elektrischen Kommunikation zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde durch Bewegen der Sondenanordnung entlang der Kontaktachse weg von dem Spannfutter und/oder durch Bewegen des Spannfutters entlang der Kontaktachse weg von der Sondenanordnung einschließen.
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Anders ausgedrückt, kann die Translationsstruktur 50 eine Spannfutterübersetzungsstruktur einschließen, die konfiguriert ist, um das Spannfutter 40 in Bezug auf die Sondenanordnung 20 operativ translatorisch zu verschieben. Zusätzlich oder alternativ kann die Translationsstruktur 50 eine Translationsstruktur der Sondenanordnung einschließen, die konfiguriert ist, um die Sondenanordnung 20 in Bezug auf das Spannfutter 40 translatorisch zu verschieben. Beispiele für Translationsstruktur 50 schließen jeden geeigneten Linearantrieb, Drehantrieb, Motor, Schrittmotor, Zahnstangenantriebsanordnung, Leitspindel und Mutteranordnung, Kugelgewindeanordnung und/oder piezoelektrischen Antrieb ein.
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Die Durchgangserkennungsschaltung 62 kann jede geeignete Schaltung einschließen und/oder sein, die konfiguriert werden kann, um die Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 zu erkennen. Als Beispiel kann die Durchgangserkennungsschaltung 62 konfiguriert sein, um eine Kontakterfassungsspannungsdifferenz zwischen der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 herzustellen. Unter diesen Bedingungen kann die Durchgangserkennungsschaltung 62 ferner konfiguriert sein, um den elektrischen Stromfluss zu erkennen, der ausgelöst oder zugelassen wird, wenn Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde hergestellt ist. Beispiele für die Kontakterfassungsspannungsdifferenz sind Spannungsdifferenzen mit einer minimalen Kontakterfassungsspannung von mindestens 0,1 Volt (V), mindestens 0,2 V, mindestens 0,4 V, mindestens 0,6 V, mindestens 0,8 V, mindestens 1 V, mindestens 2 V und/oder mindestens 5 V. Weitere Beispiele für die Kontakterfassungsspannungsdifferenz sind Spannungsdifferenzen mit einer maximalen Kontakterfassungsspannung von höchstens 20 V, höchstens15 V, höchstens 10 V, höchstens 7,5 V, höchstens 5 V, höchstens 2,5 V und/oder höchstens 1 V.
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Die Durchgangserkennungsschaltung 62 kann ferner konfiguriert sein, um ein Kontaktsignal 63 zu erzeugen, das einen Kontaktzustand zwischen der Kontaktstelle 94 und der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 anzeigt. Unter diesen Bedingungen kann die Translationsstruktur-Steuerschaltung 66 konfiguriert sein, um den Betrieb der Translationsstruktur 50 zumindest teilweise basierend auf dem Kontaktsignal zu steuern.
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Die Testschaltung 64 kann jede geeignete Schaltung einschließen und/oder sein, die konfiguriert sein kann, um den Betrieb des DUT 92 elektrisch zu testen. Als Beispiele kann die Testschaltung 64 konfiguriert sein, um dem DUT das Testsignal 36 zuzuführen, das resultierende Signal 38 von dem DUT zu empfangen und/oder den Betrieb des DUT zumindest teilweise basierend auf dem Testsignal und/oder dem resultierenden Signal zu quantifizieren.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann das Testsignal 36 ein Hochspannungstestsignal 36 einschließen oder sein. Beispiele für das Hochspannungstestsignal sind Hochspannungstestsignale mit einer minimalen Testspannung von mindestens 0,5 Kilovolt (kV), mindestens 1 kV, mindestens 2 kV, mindestens 4 kV, mindestens 6 kV, mindestens 8 kV und/oder mindestens 10 kV. Weitere Beispiele für das Hochspannungstestsignal sind Hochspannungstestsignale mit einer maximalen Testspannung von höchstens 20 kV, höchstens 15 kV, höchstens 12,5 kV, höchstens 10 kV, höchstens 7,5 kV und/oder höchstens 5 kV.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann das Instrumentenpaket 60 zusätzlich oder alternativ jede geeignete Struktur einschließen, die konfiguriert und/oder verwendet werden kann, um den Betrieb des DUT 92 zu testen, die den Betrieb der Translationsstruktur 50 zumindest teilweise steuern kann und/oder die den Kontakt zwischen der Kontaktstelle 94 und der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 erkennen kann. Beispiele für solche Strukturen sind die Durchgangserkennungsschaltung 62, die Testschaltung 64 und die Translationsstruktursteuerschaltung 66, die hierin erläutert werden.
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Als zusätzliche Beispiele kann das Instrumentenpaket 60 ein Messinstrument 68, eine Kontakterfassungsanordnung 72 und einen Schalter 76 einschließen oder stattdessen einschließen. Das Messinstrument 68 kann konfiguriert sein, um den DUT 92 elektrisch zu testen, und/oder kann ein Beispiel für Testschaltung 64 sein. Die Kontakterfassungsanordnung 72 kann konfiguriert sein, um den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle 94 und der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 zu erkennen, und ein Beispiel für die Kontakterfassungsanordnung schließt die Durchgangserkennungsschaltung 62 ein.
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Der Schalter 76 kann konfiguriert sein, um selektiv zwischen einem Kontakterfassungszustand 77, wie in 1 dargestellt, und einem Testzustand 78, wie in 2 dargestellt, umgeschaltet zu werden. Im Kontakterfassungszustand von 1 verbindet der Schalter 76 den ersten elektrischen Sondenleiter 31 und/oder den zweiten elektrischen Sondenleiter 32 mit der Kontakterfassungsanordnung 72 gegenseitig elektrisch, und der Schalter 76 isoliert den ersten elektrischen Sondenleiter 31 und/oder den zweiten elektrischen Sondenleiter 32 von dem Messinstrument 68 elektrisch. Anders ausgedrückt und im Kontakterfassungszustand 77 verbindet der Schalter 76 elektrisch mindestens einen des ersten elektrischen Sondenleiters 31 und des zweiten elektrischen Sondenleiters 32 mit der Kontakterfassungsanordnung 72 untereinander, und der Schalter 76 isoliert mindestens einen des ersten elektrischen Sondenleiters 31 und des zweiten elektrischen Sondenleiters 32 von dem Messinstrument 68 elektrisch.
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Als Beispiel und wie in gestrichelten Linien in veranschaulicht, kann der Schalter 76 sowohl den ersten elektrischen Sondenleiter als auch den zweiten elektrischen Sondenleiter mit der Kontakt-Erfassungsanordnung im Kontakterfassungszustand 77 untereinander verbinden. Alternativ und wie in Strichpunktlinien in 1 veranschaulicht, kann der Schalter 76 den ersten elektrischen Sondenleiter 31 in elektrischer Kommunikation mit dem Messinstrument 68 halten, während er den zweiten elektrischen Sondenleiter 32 (oder alternativ den ersten elektrischen Sondenleiter 31) mit der Kontakterfassungsanordnung 72 untereinander verbindet.
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Im Testzustand von 2 können sowohl der erste elektrische Sondenleiter 31 als auch der zweite elektrische Sondenleiter 32 mit dem Messinstrument 68 gegenseitig elektrisch verbunden sein. Anders ausgedrückt, kann der Schalter 76 den ersten elektrischen Sondenleiter 31 und/oder den zweiten elektrischen Sondenleiter 32 mit dem Messinstrument 68 gegenseitig elektrisch verbinden, und der Schalter 76 kann den ersten elektrischen Sondenleiter und/oder den zweiten elektrischen Sondenleiter von der Kontakterfassungsanordnung 72 elektrisch trennen. Der konkrete Schaltvorgang und/oder die Konfiguration des Schalters 76 kann variieren, je nachdem, ob der Kontakterfassungszustand 77 von 1 einen oder beide des ersten elektrischen Sondenleiters 31 und des zweiten elektrischen Sondenleiters 32 mit der Kontakterfassungsanordnung 72 untereinander verbindet.
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Das Vorliegen von Schalter 76 kann ermöglichen, dass das Instrumentenpaket 60 den Kontakt zwischen der Kontaktstelle 94 und sowohl der ersten Sonde 21 als auch der zweiten Sonde 22 überwacht, wobei ein Kontakterfassungsspannungssignal verwendet wird, das von einem Testsignal oder einem Hochspannungstestsignal deutlich unterschiedlich oder geringer ist als dasjenige, das zum Testen des Betriebs des DUT 92 verwendet werden kann. Anders ausgedrückt, kann die Kontakt-Erfassungsanordnung 72 konfiguriert sein, um die Kontakterfassungsspannungsdifferenz zwischen der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 zu erzeugen, das Messinstrument 68 kann konfiguriert sein, um das Hochspannungstestsignal zu erzeugen, und der Schalter 76 kann das selektive Platzieren der Kontakterfassungsanordnung 72 und des Messinstruments 68 in die und aus der elektrischen Kommunikation mit der ersten Sonde 21 und der zweiten Sonde 22 ermöglichen. Eine solche Konfiguration kann sowohl Erkennung von Kontakt als auch Testung des DUT ermöglichen, während Lichtbogenentladung zwischen Sondenanordnung 20 und dem DUT vermieden wird, die auftreten kann, wo das Hochspannungstestsignal zum Erkennen von Kontakt verwendet wird. Beispiele für die Kontakterfassungsspannungsdifferenz und das Hochspannungstestsignal sind hierin offenbart.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann der Schalter 76 weiterhin einen Isolationszustand einschließen und/oder definieren, in dem der Schalter den ersten elektrischen Sondenleiter 31 und den zweiten elektrischen Sondenleiter 32 sowohl von der Kontakterfassungsanordnung 72 als auch von dem Messinstrument 68 elektrisch isoliert. Eine solche Konfiguration kann verwendet werden, um die Einrichtung und/oder Kalibrierung von Sondensystemen 10, die den Schalter 76 einschließen, zu erleichtern. Zusätzlich oder alternativ kann es der Isolationszustand ermöglichen, dass das Sondensystem 10 auf elektrische Leckage in Schalter 76 prüft und/oder quantifiziert.
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Wie in gestrichelten Linien in 1-2 veranschaulicht, kann das Sondensystem 10 auch einen elektrischen Drain-Leiter 34 mit einschließen. Der elektrische Drain-Leiter 34 kann konfiguriert sein, um eine Rückseite des DUT 92 mit dem Instrumentenpaket 60 und/oder mit dessen Messinstrument 68 gegenseitig elektrisch zu verbinden. Als Beispiel kann die Trägerfläche 42 eine elektrisch leitfähige Trägerfläche einschließen oder sein, und der elektrische Drain-Leiter 34 kann die elektrisch leitfähige Trägerfläche mit dem Instrumentenpaket gegenseitig elektrisch verbinden. Der elektrische Drain-Leiter 34 kann konfiguriert sein, um eine Schaltung zu ergänzen, die es ermöglicht, dass das Testsignal 36 von dem Instrumentenpaket 60 zu DUT 92 über den ersten elektrischen Sondenleiter 31 und die erste Sonde 21 und dann über den elektrischen Drain-Leiter wieder zurück zu dem Instrumentenpaket fließt.
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Wie besprochen, kann der Schalter 76 so konfiguriert sein, dass er zwischen der Übertragung des Testsignals und der Übertragung der Kontakterfassungsspannungsdifferenz, die in der Größe stark unterschiedlich kann, umgeschaltet wird. Somit kann der Schalter 76 so gewählt sein, dass er eine oder mehrere Eigenschaften aufweist, die für den Betrieb von Sondensystem 10 vorteilhaft sein können. Als Beispiel kann der Schalter 76 konfiguriert sein, um hohe Spannungen, wie z.B. Spannungen bis zur maximalen Testspannung zu übertragen. Als weiteres Beispiel kann der Schalter 76 konfiguriert sein, um hohe elektrische Ströme zu übertragen, wie beispielsweise elektrische Ströme von mindestens 1 Ampere (A), mindestens 10 Ampere (A), mindestens 100 Ampere (A), mindestens 500 Ampere (A) und/oder mindestens 1000 Ampere (A). Als noch ein weiteres Beispiel kann der Schalter 76 konfiguriert sein, um entfernt zwischen dem Kontakterfassungszustand 77 in 1 und dem Testzustand 78 in 2 umgeschaltet zu werden. Als weiteres Beispiel kann der Schalter 76 eine kurze Schaltzeit und/oder eine kurze Einschwingzeit aufweisen, wie beispielsweise eine Schaltzeit und/oder eine Einschwingzeit von weniger als 1 Millisekunde, weniger als 500 Mikrosekunden, weniger als 100 Mikrosekunden und/oder weniger als 1 Mikrosekunde.
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Wie in gestrichelten Linien in 1-2 dargestellt, kann die Sondenanordnung 20 einen Wärmemelder 86 einschließen. Der Wärmemelder 86 kann, falls vorhanden, konfiguriert sein, um eine Temperatur von Substrat 90 und/oder von DUT 92 zu erkennen. Beispiele für Wärmemelder 86 schließen ein Thermoelement, einen Thermistor, einen thermischen Widerstandsdetektor (RTD) und/oder einen Infrarotdetektor ein. Der Wärmemelder 86 kann konfiguriert sein, um ein Wärmesignal 88 zu erzeugen, und die Sondenanordnung 20 kann konfiguriert sein, um das Wärmesignal an das Instrumentenpaket 60 zu übertragen. Eine solche Konfiguration kann es ermöglichen, dass das Instrumentenpaket 60 die elektrische Leistung von DUT 92 als Funktion der Temperatur des DUT quantifiziert.
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Wie besprochen, kann der DUT 92 in dem Substrat 90 eingeschlossen sein. Dies kann auch DUTs 92 einschließen, die von Substrat 90 getragen, darauf und/oder darin gebildet werden. Beispiele für Substrat 90 schließen jeden geeigneten Wafer, Halbleiterwafer, Siliziumwafer und/oder Gruppe III-V Halbleiterwafer ein. Beispiele für DUT 92 schließen jede geeignete Festkörpervorrichtung, integrierte Schaltungsvorrichtung, Schaltung und/oder Halbleitervorrichtung ein. Beispiele für Kontaktstellen 94, Quellkontaktstellen 96 und/oder Gate-Kontaktstellen 98 schließen jedes geeignete Kontaktpad und/oder jeden Lötbuckel ein.
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3 ist ein Ablaufdiagramm, das Beispiele für Verfahren 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung zum elektrischen Testen eines auf einem Substrat gebildeten Prüflings (DUT) mit einem Sondensystem, das eine Sondenanordnung einschließt, darstellt. Die Verfahren 100 können das Bereitstellen eines Fluidstroms bei 105 und/oder das Einstellen einer Temperatur des DUT auf eine Testtemperatur bei 110 einschließen. Die Verfahren 100 schließen die Überwachung der Durchgängigkeit bei 115 ein und können das operative Ausrichten der Sondenanordnung mit dem DUT bei 120 einschließen. Die Verfahren 100 schließen ferner das operative translatorische Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung zueinander bei 125, das Erkennen von Durchgängigkeit bei 130, das Unterbrechen des operativen translatorischen Verschiebens bei 135 und das elektrische Testen des Betriebs des DUT bei 140 ein. Die Verfahren 100 können ferner das Messen einer Temperatur des Substrats bei 145, das operative translatorische Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung voneinander weg bei 150 und/oder das Wiederholen mindestens eines Teils der Verfahren bei 155 einschließen.
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Das Bereitstellen eines Fluidstroms bei 105 kann das Bereitstellen des Fluidstroms für einen Bereich oder für einen druckbeaufschlagten Bereich, der sich zwischen der Sondenanordnung und dem DUT erstreckt, und/oder das Bereitstellen von Widerstand gegen oder Reduzierung von einer potentiellen Lichtbogenentladung während der elektrischen Prüfung bei 140 einschließen. Das Bereitstellen bei 105 kann das Versorgen mit, über und/oder die Verwendung jeder geeigneten Struktur einschließen, wie beispielsweise das Druckfluidversorgungssystem 80 von 1-2. Beispiele für den druckbeaufschlagten Bereich sind hierin unter Bezugnahme auf den Bereich 26 der 1-2 offenbart.
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Das Einstellen einer Temperatur des DUT auf eine Testtemperatur bei 110 kann das Einstellen der Temperatur des DUT auf jede geeignete, ausgewählte und/oder vorbestimmte Testtemperatur einschließen. Wenn die Verfahren 100 die Einstellung bei 110 einschließen, kann die Einstellung bei 110 vor dem elektrischen Testen bei 140 durchgeführt werden. Das Einstellen bei 110 kann das Einstellen der Temperatur des DUT mit, über und/oder unter Verwendung einer geeigneten Struktur, wie beispielsweise einem temperaturgesteuerten Spannfutter 41, einem Spannfutter-Thermomodul 44 und/oder einem Wärmemelder 86 der einschließen.
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Das Überwachen der Durchgängigkeit bei 115 kann das Überwachen der Durchgängigkeit zwischen einer ersten Sonde des Sondensystems und einer zweiten Sonde des Sondensystems einschließen. Die erste Sonde und die zweite Sonde können einen Abschnitt der Sondenanordnung bilden, und Beispiele für die Sondenanordnung sind hierin unter Bezugnahme auf die Sondenanordnung 20 der 1-2 offenbart. Beispiele für das Sondensystem sind hierin unter Bezugnahme auf Sondensystem 10 der 1-2 offenbart.
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Das Substrat kann eine Vielzahl von DUTs einschließen, und das operative Ausrichten bei 120 kann das operative Ausrichten der Sondenanordnung mit jedem geeigneten gegebenen DUT, ausgewählten DUT und/oder ersten DUT der Vielzahl von DUTs einschließen. Das operative Ausrichten bei 120 kann das operative Ausrichten mindestens der ersten Sonde und der zweiten Sonde mit einer entsprechenden, oder einzigen, Kontaktstelle auf dem DUT einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das operative Ausrichten bei 120 das operative Ausrichten in oder innerhalb einer Ebene einschließen, die parallel zu einer Oberfläche des Substrats ist, die der Sondenanordnung zugewandt ist.
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Das operative translatorische Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung aufeinander zu bei 125 kann das operative translatorische Verschieben einschließen, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle oder der entsprechenden Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten als auch der zweiten Sonde herzustellen, auszulösen, herzustellen und/oder zu bewirken. Dies kann das operative translatorische Verschieben entlang einer Kontaktachse, wie beispielsweise der Kontaktachse 51 der 1-2, einschließen, die senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Substrats steht, die der Sondenanordnung zugewandt ist. Um das Erkennen bei 130 zu erleichtern, wird das operative translatorische Verschieben bei 125 während, gleichzeitig mit und/oder zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Überwachen bei 115 durchgeführt. Als Beispiel kann das Überwachen bei 115 kontinuierlich, zumindest im Wesentlichen kontinuierlich und/oder mit einer bestimmten oder vorbestimmten Häufigkeit während des operativen translatorischen Verschiebens bei 125 durchgeführt werden. 1 veranschaulicht das Sondensystem 10 nach dem operativen Ausrichten bei 120 und vor dem operativen translatorischen Verschieben bei 125, wohingegen 2 das Sondensystem 10 nach dem operativen Ausrichten bei 120 und ebenfalls nach dem operativen translatorischen Verschieben bei 125 veranschaulicht.
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Das Erkennen von Durchgängigkeit bei 130 kann das Erkennen von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde einschließen. Das Erkennen bei 130 kann Reaktion oder Ergebnis des elektrischen Kontakts zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde während des operativen translatorischen Verschiebens bei 125 sein. Als Beispiel und wie hierin unter Bezugnahme auf die 1-2 näher erläutert, kann die Kontaktstelle elektrisch leitfähig sein. Elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde kann daher die erste Sonde und die zweite Sonde, über die elektrische Leitung durch die Kontaktstelle hindurch, miteinander kurz- oder nebenschalten, wodurch Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde hergestellt wird.
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Das Unterbrechen des operativen translatorischen Verschiebens bei 135 kann das Unterbrechen der Bewegung des Substrats, das Unterbrechen der Bewegung des Substrats entlang der Kontaktachse und/oder das Unterbrechen der Bewegung des Substrats in Richtung der Sondenanordnung einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das Unterbrechen bei 135 eine Unterbrechung der Bewegung der Sondenanordnung, eine Unterbrechung der Bewegung der Sondenanordnung entlang der Kontaktachse und/oder eine Unterbrechung der Bewegung der Sondenanordnung in Richtung des Substrats einschließen. Das Unterbrechen bei 135 kann in Reaktion oder Auslösung mindestens teilweise basierend auf dem elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten als auch der zweiten Sonde erfolgen. Als Beispiel kann das Unterbrechen bei 135 die Reaktion auf das Erkennen von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde sein.
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Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann die Unterbrechung bei 135 eingeleitet oder sofort eingeleitet werden, wenn die Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde erkannt wird. Zusätzlich oder alternativ liegt es auch im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, dass das Sondensystem konfiguriert werden kann, um eine vorbestimmte, vorab festgelegte und/oder gewünschte Menge an Übersteuerung oder zusätzlicher Bewegung bereitzustellen, nachdem die Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde erkannt wurde. Nach dem Übersteuern kann ein Abstand zwischen dem Substrat und der Sondenanordnung geringer sein als ein Abstand zwischen dem Substrat und der Sondenanordnung, bei dem zunächst eine Durchgängigkeit erkannt wird, und dieses Übersteuern kann Kontaktkraft zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde erhöhen oder eine gewünschte Menge an Kontaktkraft bereitstellen
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Der elektrische Testbetrieb des DUT bei 140 kann eine elektrische Testung über und/oder unter Verwendung der ersten Sonde und der zweiten Sonde einschließen. Als Beispiel und wie hierin unter Bezugnahme auf 1-2 erläutert, kann die erste Sonde eine Kraftsonde einschließen oder sein, und die zweite Sonde kann eine Messsonde einschließen oder sein. Unter diesen Bedingungen kann das elektrische Testen bei 140 das Bereitstellen eines Testsignals für den DUT über die Kontaktstelle, unter Verwendung der ersten Sonde, und das gleichzeitige Messen einer Spannung, eines Potentials und/oder eines elektrischen Potentials der Kontaktstelle unter Verwendung der zweiten Sonde einschließen.
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Das Messen der Temperatur des Substrats bei 145 kann das Messen mit einem Wärmemelder der Sondenanordnung einschließen, von dem hierin Beispiele unter Bezugnahme auf den Wärmemelder 86 der 1-2 offenbart sind. Wenn die Verfahren 100 die Messung bei 145 einschließen, kann die elektrische Prüfung bei 140 weiterhin das Korrelieren von elektrischer Leistung des DUT mit der Temperatur des Substrats einschließen.
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Das operative translatorische Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung bei 150 voneinander weg kann das operative translatorische Verschieben entlang der Kontaktachse einschließen. Das operative translatorische Verschieben bei 150 kann das Vergrößern eines Abstands oder Raums zwischen dem Substrat und der Sondenanordnung einschließen. Zusätzlich oder alternativ kann das operative translatorische Verschieben bei 150 das Unterbrechen des elektrischen Kontakts zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde, das Trennen der ersten Sonde von der Kontaktstelle und/oder das Trennen der zweiten Sonde von der Kontaktstelle einschließen. Wenn Verfahren 100 das operative translatorische Verschieben bei 150 und das operative Ausrichten bei 120 einschließen, kann das operative translatorische Verschieben bei 150 vor dem operativen Ausrichten bei 120 durchgeführt werden, derart, dass das operative Ausrichten bei 120 ermöglicht und/oder erleichtert wird.
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Das Wiederholen mindestens des Abschnitts der Verfahren bei 155 kann das Wiederholen eines beliebigen geeigneten Abschnitts der Verfahren 100 in jeder geeigneten Weise einschließen. Als Beispiel kann die Testtemperatur eine erste Testtemperatur sein, und das Wiederholen bei 155 kann das Wiederholen einschließen, um den Betrieb des DUT bei einer zweiten Testtemperatur zu testen, die sich von der ersten Testtemperatur unterscheidet. Unter diesen Bedingungen und im Anschluss an das elektrische Testen bei 140 kann das Wiederholen bei 155 das Wiederholen der Einstellung bei 110 einschließen, um die Temperatur des DUT auf eine zweite Testtemperatur einzustellen, die sich von der ersten Testtemperatur unterscheidet. Als Beispiele kann die zweite Testtemperatur von der ersten Testtemperatur um eine Temperaturdifferenz von mindestens 10 °C, mindestens 20 °C, mindestens 30 °C, mindestens 40 °C, mindestens 50 °C, mindestens 75 °C oder mindestens 100 °C abweichen.
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Das Wiederholen der Einstellung bei 110 kann im Anschluss an das operative translatorische Verschieben bei 150 durchgeführt werden, falls dies durchgeführt wird. Anders ausgedrückt, kann die Temperatur des DUT geändert werden, wenn sich die Kontaktstelle des DUT nicht in elektrischem Kontakt mit der ersten Sonde und/oder mit der zweiten Sonde befindet. Dies ist jedoch nicht bei allen Ausführungsformen erforderlich.
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Wenn das Wiederholen der Einstellung bei 110 durchgeführt wird, während die Kontaktstelle nicht mit der ersten Sonde und der zweiten Sonde in Kontakt ist (z.B. nach dem operativen Verschieben bei 150), kann das Wiederholen bei 155 im Anschluss das Wiederholen oder Fortsetzen des Bereitstellens bei 105, das Wiederholen des Überwachens bei 115, das Wiederholen des operativen Ausrichtens bei 120, das Wiederholen des operativen translatorischen Verschiebens bei 125, das Wiederholen des Erkennens bei 130 und/oder das Wiederholen des Unterbrechens bei 135 einschließen, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde herzustellen, während das Substrat bei der zweiten Testtemperatur vorliegt. Anschließend kann das Wiederholen bei 155 weiterhin das Wiederholen des elektrischen Testens bei 140 einschließen, um den Betrieb des DUT bei der zweiten Testtemperatur elektrisch zu testen, und kann ebenso das Wiederholen des Messens bei 145 einschließen, um die zweite Testtemperatur des Prüflings zu messen oder zu quantifizieren.
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Als weiteres Beispiel kann der DUT ein erster DUT aus der Vielzahl der DUTs sein, und das Wiederholen bei 155 kann das Wiederholen einschließen, um den Betrieb eines zweiten DUT aus der Vielzahl der DUTs zu testen. Unter diesen Bedingungen kann das Wiederholen bei 155 das Wiederholen oder Fortsetzen des Bereitstellens bei 105 und/oder das Wiederholen des Einstellens bei 110 einschließen, um eine Temperatur des zweiten DUT auf eine entsprechende Testtemperatur einzustellen. Das Wiederholen bei 155 kann, zusätzlich oder alternativ, das Wiederholen des Überwachens bei 115 und/oder das Wiederholen des operativen translatorischen Ausrichtens bei 120 einschließen, um die erste Sonde und die zweite Sonde operativ mit einer entsprechenden Kontaktstelle des zweiten DUT auszurichten. Das Wiederholen bei 155 kann, zusätzlich oder alternativ, das Wiederholen der operativen translatorischen Verschiebung bei 125 und/oder das Wiederholen des Erkennens bei 130 einschließen, wobei das Erkennen bei 130 die Reaktion auf elektrischen Kontakt zwischen der entsprechenden Kontaktstelle des zweiten DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde ist. Das Wiederholen bei 155 kann, zusätzlich oder alternativ, das Wiederholen der Unterbrechung bei 135 einschließen, um die Bewegung des Substrats und der Sondenanordnung relativ zueinander als Reaktion auf den elektrischen Kontakt zwischen der entsprechenden Kontaktstelle des zweiten DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde zu unterbrechen. Anschließend können die Verfahren 100 das Wiederholen der elektrischen Testung bei 140 einschließen, um den Betrieb des zweiten DUT zu testen, und können auch das Wiederholen der Messung bei 145 einschließen, um die Temperatur des Substrats bei, in der Nähe und/oder proximal zu dem zweiten DUT zu messen.
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In der vorliegenden Offenbarung wurden mehrere der Beispiele im Zusammenhang mit Ablauf- oder Flussdiagrammen diskutiert und/oder präsentiert, in denen die Verfahren gezeigt und als eine Reihe von Blöcken oder Schritten beschrieben werden. Sofern nicht ausdrücklich in der beigefügten Beschreibung festgelegt, kann die Reihenfolge der Blöcke im Rahmen der vorliegenden Offenbarung von der im Ablaufdiagramm dargestellten Reihenfolge abweichen, u.a. auch so, dass zwei oder mehrere der Blöcke (oder Schritte) in einer anderen Reihenfolge und/oder gleichzeitig auftreten.
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Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „und/oder“, der zwischen einer ersten Einheit und einer zweiten Einheit steht, eines von (1) der ersten Einheit, (2) der zweiten Einheit und (3) der ersten Einheit und der zweiten Einheit. Mehrfache, mit „und/oder“ aufgeführte Einheiten sollten gleich interpretiert werden, d.h. „eine oder mehrere“ der so verbundenen Einheiten. Es können gegebenenfalls auch andere Einheiten vorhanden sein, die anders sind als die durch die „und/oder“-Klausel ausdrücklich genannten Einheiten, und zwar unabhängig davon, ob sie mit diesen ausdrücklich genannten Einheiten im Zusammenhang stehen oder nicht. So kann sich, als ein nicht einschränkendes Beispiel, eine Bezugnahme auf „A und/oder B“, wenn sie in Verbindung mit einer offenen Formulierung wie „umfassend“ verwendet wird, in einer Ausführungsform nur auf A beziehen (darunter sind gegebenenfalls Einheiten, die anders sind als B); in einer anderen Ausführungsform nur auf B beziehen (darunter sind gegebenenfalls Einheiten, die anders sind als A); in einer weiteren Ausführungsform sowohl auf A und B beziehen (darunter sind gegebenenfalls andere Einheiten). Diese Einheiten können sich auf Elemente, Vorgänge, Strukturen, Schritte, Operationen, Werte und dergleichen beziehen.
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Wie hierin verwendet, sollte der Ausdruck „mindestens eine“ in Bezug auf eine Liste von einer oder mehreren Einheiten so verstanden werden, dass er mindestens eine Einheit bedeutet, die aus einer oder mehreren der Einheiten in der Liste der Einheiten ausgewählt wurde, jedoch nicht unbedingt mindestens eine von jeder einzelnen Einheit einschließt, die speziell in der Liste der Einheiten aufgeführt ist, und nicht etwaige Kombinationen von Einheiten in der Liste von Einheiten ausschließt. Diese Definition erlaubt es auch, dass gegebenenfalls Einheiten vorhanden sein können, die anders sind als die Einheiten, die speziell in der Liste von Einheiten aufgeführt sind, auf die sich der Ausdruck „mindestens eine“ bezieht, unabhängig davon, ob sie mit den ausdrücklich genannten Einheiten im Zusammenhang stehen oder nicht. So kann sich, als nicht einschränkendes Beispiel, „mindestens eines von A und B“ (oder gleichbedeutend „mindestens eines von A oder B“ oder gleichbedeutend „mindestens eines von A und/oder B“) in einer Ausführungsform auf mindestens ein, gegebenenfalls mehr als ein A beziehen, ohne dass B (und darunter gegebenenfalls Einheiten, die anders sind als B) vorhanden ist; in einer anderen Ausführungsform auf mindestens ein, darunter gegebenenfalls mehr als ein, B beziehen, ohne dass A vorhanden ist (und darunter gegebenenfalls Einheiten, die anders sind als A); in wieder einer anderen Ausführungsform auf mindestens ein, darunter gegebenenfalls mehr als ein, A und auf mindestens ein, darunter gegebenenfalls mehr als ein, B (und darunter gegebenenfalls andere Einheiten) beziehen. Mit anderen Worten, die Sätze „mindestens ein“, „ein oder mehrere“ und „und/oder“ sind offene Ausdrücke, die sowohl verbindend als auch trennend in der Anwendung sind. So kann beispielsweise jeder der Ausdrücke „mindestens eines von A, B und C“, „mindestens eines von A, B oder C“, „eines oder mehrere von A, B und C“, „eines oder mehrere von A, B oder C“ und „A, B allein, C allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen, B und C zusammen, A, B und C zusammen, A, B und B zusammen, B und C zusammen und gegebenenfalls eines der oben genannten Elemente in Kombination mit mindestens einer anderen Einheit bedeuten.
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Für den Fall, dass Patente, Patentanmeldungen oder andere Verweise durch Bezugnahme hierin enthalten sind und (1) einen Begriff in einer Weise definieren, die mit dem nicht enthaltenen Abschnitt der vorliegenden Offenbarung oder einer der anderen enthaltenen Bezugnahmen unvereinbar ist und/oder (2) anderweitig unvereinbar ist, soll der nicht enthaltene Abschnitt der vorliegenden Offenbarung Kontrolle behalten, und der Begriff oder die darin enthaltene Offenbarung soll nur bezüglich der Bezugnahme, in welcher der Begriff definiert ist und/oder die enthaltene Offenbarung ursprünglich vorhanden war, Kontrolle behalten.
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Wie hierin verwendet, bedeuten die Begriffe „ausgelegt“ und „konfiguriert“, dass das Element, Komponente oder sonstiger Gegenstand dazu ausgelegt und/oder bestimmt ist, eine gegebene Funktion zu erfüllen. Die Verwendung der Begriffe „dazu ausgelegt“ und „konfiguriert“ sollte daher nicht so interpretiert werden, dass ein bestimmtes Element, eine bestimmte Komponente oder ein anderer Gegenstand einfach „dazu in der Lage“ ist, eine bestimmte Funktion auszuführen, sondern dass das Element, die Komponente und/oder der andere Gegenstand speziell ausgewählt, hergestellt, implementiert, verwendet, programmiert und/oder zum Zwecke der Ausführung der Funktion entworfen wird. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung können auch Elemente, Komponenten und/oder andere aufgezählte Gegenstände, die als zur Durchführung einer bestimmten Funktion ausgelegt aufgezählt werden, zusätzlich oder alternativ als zur Ausführung dieser Funktion konfiguriert beschrieben werden und umgekehrt.
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Wie hierin verwendet, soll der Begriff „zum Beispiel“ der Begriff „als Beispiel“ und/oder einfach der Begriff „Beispiel“, wenn er mit Bezug auf eine oder mehrere Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Methoden gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, vermitteln, dass die beschriebene Komponente, Eigenschaft, Detail, Struktur, Ausführungsform und/oder Methode ein veranschaulichendes, nicht ausschließliches Beispiel für Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Methoden gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Somit ist die beschriebene Komponente, Merkmal, Detail, Struktur, Ausführungsform und/oder Methode nicht dazu bestimmt, einzuschränken, zu fordern oder ausschließend/erschöpfend zu sein; und andere Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Methoden, einschließlich strukturell und/oder funktionell ähnlicher und/oder gleichwertiger Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Methoden, sind ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Offenbarung.
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Veranschaulichende, nicht ausschließende Beispiele von Sondensystemen und - verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung werden in den nachfolgenden nummerierten Absätzen dargestellt. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann ein einzelner Schritt eines hierin und auch in den folgenden nummerierten Absätzen wiedergegebenen Verfahrens zusätzlich oder alternativ als ein „Schritt zur“ Durchführung des wiedergegebenen Vorgangs bezeichnet werden.
- A1. Sondensystem zum elektrischen Testen eines Prüflings (DUT), wobei das Sondensystem Folgendes umfasst:
- eine Sondenanordnung, die eine erste Sonde und eine zweite Sonde einschließt;
- ein Spannfutter, das eine zum Tragen des DUT konfigurierte Trägerfläche einschließt;
- eine Translationsstruktur, die konfiguriert ist, um mindestens eines der Sondenanordnung und des Spannfutters entlang einer Kontaktachse, die gegebenenfalls senkrecht oder mindestens im Wesentlichen senkrecht zur Trägerfläche steht, operativ translatorisch zu verschieben;
- ein Instrumentenpaket, das zum Erkennen von Kontakt zwischen dem Sondensystem und dem DUT und zum Testen des Betriebs des DUT konfiguriert ist;
- einen ersten elektrischen Sondenleiter, der sich zwischen der ersten Sonde und dem Instrumentenpaket erstreckt und sie gegenseitig elektrisch verbindet;
- einen zweiten elektrischen Sondenleiter, der sich zwischen der zweiten Sonde und dem Instrumentenpaket erstreckt und sie gegenseitig elektrisch verbindet; und
- eine Translationsstruktur-Kommunikationsverknüpfung, die sich zwischen der Translationsstruktur und dem Instrumentenpaket erstreckt;
- wobei das Instrumentenpaket Folgendes einschließt:
- (i) eine Durchgangserkennungsschaltung in elektrischer Kommunikation mit dem ersten elektrischen Sondenleiter und dem zweiten elektrischen Sondenleiter und konfiguriert zum Erkennen von elektrischem Kontakt zwischen einer Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde der Sondenanordnung durch Erkennen von elektrischer Durchgängigkeit zwischen dem ersten elektrischen Sondenleiter und dem zweiten elektrischen Sondenleiter;
- (ii) eine Testschaltung, die zum elektrischen Testen des Betriebs des DUT konfiguriert ist; und
- (iii) eine Translationsstruktursteuerschaltung, die konfiguriert ist, um den Betrieb der Translationsstruktur zumindest teilweise basierend auf der Durchgangserkennungsschaltung zu steuern.
- A2. Sondensystem nach Absatz A1, wobei die Sondenanordnung eine Sondenkarte einschließt und gegebenenfalls ist.
- A3. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A2, wobei die erste Sonde eine Kraftsonde ist, wobei die zweite Sonde eine Messsonde ist, wobei die Kontaktstelle eine Quellkontaktstelle ist, und ferner wobei die Sondenanordnung eine Gate-Sonde einschließt, die konfiguriert ist, um eine Gate-Kontaktstelle des DUT elektrisch zu kontaktieren.
- A4. Sondensystem nach Absatz A3, wobei die Sondenanordnung eine lichtbogenunterdrückende Sondenkarte einschließt und gegebenenfalls ist, die konfiguriert ist, um Lichtbogenentladung zwischen und/oder unter zwei beliebigen der Kraftsonde, der Messsonde und der Gate-Sonde entgegenzuwirken, wenn das Sondensystem den DUT elektrisch testet.
- A5. Sondensystem nach Absatz A4, wobei das Sondensystem ferner ein Fluidversorgungssystem einschließt, das konfiguriert ist, um einen Fluidstrom zwischen der lichtbogenunterdrückenden Sondenkarte und dem DUT zuzuführen, wenn das Sondensystem den DUT elektrisch testet, gegebenenfalls wobei der Fluidstrom mindestens einen von einem Druckfluidstrom, einem Gasstrom, einem Druckgasstrom, einem Luftstrom, einem Druckluftstrom, einem Flüssigkeitsstrom und einem Druckflüssigkeitsstrom einschließt oder ein solcher ist.
- A6. Sondensystem nach Absatz A5, wobei die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte und ein Substrat zusammen ein teilgeschlossenes Volumen oder einen Bereich definieren, und ferner, wobei die lichtbogenunterdrückende Sondenkarte konfiguriert ist, um den Fluidstrom dem teilgeschlossenen Volumen oder Bereich zuzuführen.
- A7. Sondensystem nach einem der Absätze A5-A6, wobei das Fluidversorgungssystem mindestens eines von Folgendem einschließt:
- (i) eine zur Erzeugung des Fluidstroms konfigurierte Fluidquelle; und
- (ii) eine Fluidleitung, die sich zwischen der Fluidquelle und der lichtbogenunterdrückenden Sondenkarte erstreckt und konfiguriert ist, um der lichtbogenunterdrückenden Sondenkarte den Fluidstrom zuzuführen.
- A8. Sondensystem nach einem der Absätze A5-A7, wobei das Fluidversorgungssystem konfiguriert ist, um den Fluidstrom bei einem Druck von mindestens einem der folgenden zuzuführen:
- (i) mindestens 0,1 Megapascal (MPa), mindestens 0,2 MPa, mindestens 0,3 MPa, mindestens 0,4 MPa, mindestens 0,5 MPa oder mindestens 0,6 MPa; und
- (ii) höchstens 1 MPa, höchstens 0,9 MPa, höchstens 0,8 MPa, höchstens 0,7 MPa, höchstens 0,6 MPa oder höchstens 0,5 MPa.
- A9. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A8, wobei das Instrumentenpaket ferner Folgendes einschließt oder stattdessen Folgendes einschließt:
- ein zum elektrischen Testen des DUT konfiguriertes Messinstrument;
- eine Kontakterfassungsanordnung, die konfiguriert ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten als auch der zweiten Sonde zu erfassen; und
- einen Schalter, der Folgendes einschließt:
- (i) einen Testzustand, in dem der Schalter selektiv und elektrisch den ersten elektrischen Sondenleiter und den zweiten elektrischen Sondenleiter mit dem Messgerät untereinander verbindet und den ersten elektrischen Sondenleiter und den zweiten elektrischen Sondenleiter elektrisch von der Kontakterfassungsanordnung isoliert; und
- (ii) einen Kontakterfassungszustand, in dem der Schalter selektiv und elektrisch den ersten elektrischen Sondenleiter und den zweiten elektrischen Sondenleiter mit der Kontakterfassungsanordnung untereinander verbindet und den ersten elektrischen Sondenleiter und den zweiten elektrischen Sondenleiter elektrisch von dem Messinstrument isoliert.
- A10. Sondensystem nach Absatz A9, wobei der Schalter ferner einen Isolationszustand einschließt, in dem der Schalter selektiv und elektrisch den ersten elektrischen Sondenleiter und den zweiten elektrischen Sondenleiter sowohl von der Kontakterfassungsanordnung als auch von dem Messinstrument isoliert, gegebenenfalls wobei der Isolationszustand konfiguriert ist, um die Kalibrierung des Sondensystems zu erleichtern.
- A11. Sondensystem eines der Absätze A9-A10, wobei das Messinstrument konfiguriert ist, um ein Hochspannungs-Testsignal zum elektrischen Testen des DUT zu erzeugen, gegebenenfalls wobei für das Hochspannungs-Testsignal mindestens eines von Folgendem gilt:
- (i) es hat eine minimale Testspannung von mindestens 0,5 Kilovolt (kV), mindestens 1 kV, mindestens 2 kV, mindestens 4 kV, mindestens 6 kV, mindestens 8 kV oder mindestens 10 kV; und
- (ii) es hat eine maximale Testspannung von höchstens 20 kV, höchstens 15 kV, höchstens 12,5 kV, höchstens 10 kV, höchstens 7,5 kV oder höchstens 5 kV.
- A12. Sondensystem nach einem der Abschnitte A1-A11, wobei die Kontakterfassungsanordnung konfiguriert ist, um eine Kontakterfassungsspannungsdifferenz zwischen dem ersten elektrischen Sondenleiter und dem zweiten elektrischen Sondenleiter bei einer Kontakterfassungsspannung zu erzeugen, wobei gegebenenfalls für die Kontakterfassungsspannung mindestens eine von Folgendem gilt:
- (i) sie hat eine minimale Kontakterfassungsspannung von mindestens 0,1 Volt (V), mindestens 0,2 V, mindestens 0,4 V, mindestens 0,6 V, mindestens 0,8 V, mindestens 1 V, mindestens 2 V oder mindestens 5 V; und
- (ii) sie hat eine maximale Kontakterfassungsspannung von höchstens 20 V, höchstens 15 V, höchstens 10 V, höchstens 7,5 V, höchstens 5 V, höchstens 2,5 V oder höchstens 1 V.
- A13. Sondensystem nach Absatz A12, wobei das Sondensystem ferner einen elektrischen Drain-Leiter einschließt, der konfiguriert ist, um eine Rückseite des DUT mit dem Messinstrument gegenseitig elektrisch zu verbinden.
- A14. Sondensystem nach einem der Abschnitte A1-A13, wobei die Sondenanordnung ferner einen Wärmemelder einschließt, der konfiguriert ist, um eine Temperatur des DUT zu erkennen.
- A15. Sondensystem nach Absatz A14, wobei der Wärmemelder mindestens eines von Folgendem einschließt:
- (i) ein Thermoelement;
- (ii) einen Thermistor;
- (iii) einen RTD; und
- (iv) einen Infrarotdetektor.
- A16. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A15, wobei das Spannfutter ein temperaturgesteuertes Spannfutter einschließt und gegebenenfalls ein solches ist.
- A17. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A16, wobei das Sondensystem ferner ein Spannfutter-Thermomodul einschließt, das konfiguriert ist, um eine Temperatur des Spannfutters innerhalb eines Spannfutter-Temperaturbereichs zu regeln.
- A18. Sondensystem nach Absatz A17, wobei der Spannfutter-Temperaturbereich mindestens eines von Folgendem einschließt:
- (i) eine Minimaltemperatur von höchstens -200 °C, höchstens -150 °C, höchstens -100 °C, höchstens -50 °C oder höchstens 0 °C; und
- (ii) eine Maximaltemperatur von mindestens 50 °C, mindestens 100 °C, mindestens 150 °C, mindestens 200 °C, mindestens 250 °C oder mindestens 300 °C.
- A19. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A18, wobei die Translationsstruktur eine Spannfutterübersetzungsstruktur einschließt, die konfiguriert ist, um das Spannfutter in Bezug auf die Sondenanordnung operativ translatorisch zu verschieben.
- A20. Sondensystem nach einem der Absätze A1 -A19, wobei die Translationsstruktur eine Sondenanordnungstranslationsstruktur einschließt, die konfiguriert ist, um die Sondenanordnung in Bezug auf das Spannfutter operativ translatorisch zu verschieben.
- A21. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A20, wobei die Translationsstruktur zu Folgendem konfiguriert ist:
- (i) selektives Schaffen elektrischer Kommunikation zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde durch mindestens eines von Bewegen der Sondenanordnung in Richtung des Spannfutters entlang der Kontaktachse und Bewegen des Spannfutters in Richtung der Sondenanordnung entlang der Kontaktachse; und
- (ii) selektives Unterbrechen von elektrischer Kommunikation zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde durch mindestens eines von Bewegen der Sondenanordnung von dem Spannfutter weg entlang der Kontaktachse und Bewegen des Spannfutters von der Sondenanordnung weg entlang der Kontaktachse.
- A22. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A21, wobei der die Durchgangserkennungsschaltung konfiguriert ist, um ein Kontaktsignal zu erzeugen, das einen Kontaktzustand zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde angibt, und weiterhin, wobei die Translationsstruktursteuerschaltung konfiguriert ist, um den Betrieb der Translationsstruktur mindestens teilweise basierend auf dem Kontaktsignal zu steuern.
- A23. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A22, wobei die Testschaltung zu Folgendem konfiguriert ist:
- (i) Bereitstellen eines Testsignals für den DUT;
- (ii) Empfangen eines resultierenden Signals von dem DUT; und
- (iii) Quantifizieren des Betriebs des DUT basierend, mindestens teilweise, auf mindestens einem, und gegebenenfalls beiden, von Testsignal und resultierendem Signal.
- A24. Sondensystem nach einem der Absätze A1-A23, wobei das Sondensystem das Substrat einschließt.
- A25. Sondensystem nach Absatz A24, wobei die Kontaktstelle mindestens eines von einem Kontaktpad und einem Lötbuckel einschließt.
- B1. Verfahren zum elektrisch Testen eines Prüflings (DUT), der auf einem Substrat ausgebildet ist, mit einem Sondensystem, das eine Sondenanordnung einschließt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Überwachen einer Durchgängigkeit zwischen einer ersten Sonde der Sondenanordnung des Sondensystems und einer zweiten Sonde der Sondenanordnung;
- während des Überwachens, operatives translatorisches Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung aufeinander zu, um elektrischen Kontakt zwischen einer Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde herzustellen;
- als Reaktion auf elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde, Erkennen von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde;
- als Reaktion auf das Erkennen, Unterbrechen des operativen translatorischen Verschiebens; und
- im Anschluss an das Unterbrechen, Verwenden der ersten Sonde und der zweiten Sonde zum elektrischen Testen des Betriebs des DUT.
- B2. Verfahren nach Absatz B1, wobei das Verfahren weiterhin das Bereitstellen eines Fluidstroms für einen druckbeaufschlagten Bereich einschließt, der sich zwischen der Sondenanordnung und dem DUT erstreckt, um Lichtbogenentladung während der Verwendung entgegenzuwirken.
- B3. Verfahren nach einem der Absätze B1-B2, wobei, gegebenenfalls vor der Verwendung, das Verfahren weiterhin das Einstellen einer Temperatur des DUT auf eine Testtemperatur einschließt.
- B4. Verfahren nach Absatz B3, wobei die Testtemperatur eine erste Testtemperatur ist, und weiterhin wobei, im Anschluss an die Verwendung, das Verfahren das Wiederholen der Einstellung einschließt, um die Temperatur des DUT auf eine zweite Testtemperatur einzustellen, die von der ersten Testtemperatur verschieden ist.
- B5. Verfahren nach Absatz B4, wobei, vor dem Wiederholen der Einstellung, das Verfahren weiterhin operatives translatorisches Verschieben des Substrats und der Sondenanordnung voneinander weg zur Unterbrechung von elektrischem Kontakt zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde einschließt, und weiterhin wobei, im Anschluss an das Wiederholen der Einstellung, das Verfahren Folgendes einschließt:
- (i) Wiederholen des Überwachens zur Überwachung der Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde.;
- (ii) Wiederholen des operativen translatorischen Verschiebens des Substrats und der Sondenanordnung aufeinander zu, um elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktstelle des DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde herzustellen;
- (iii) als Reaktion auf elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktstelle und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde, Wiederholen der Erkennung von Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde;
- (iv) als Reaktion auf das Wiederholen des Erkennens von Durchgängigkeit, Wiederholen der Unterbrechung des operativen translatorischen Verschiebens; und
- (v) im Anschluss an das Wiederholen der Unterbrechung, Wiederholen der Verwendung der ersten Sonde und der zweiten Sonde zum elektrischen Testen des Betriebs des DUT bei der zweiten Testtemperatur.
- B6. Verfahren nach Absatz B5, wobei sich die erste Testtemperatur und die zweite Testtemperatur durch eine Temperaturdifferenz von mindestens 10 °C, mindestens 20 °C, mindestens 30 °C, mindestens 40 °C, mindestens 50 °C, mindestens 75 °C, oder mindestens 100 °C unterscheiden.
- B7. Verfahren nach einem der Absätze B1-B6, wobei der DUT ein erster DUT aus einer Vielzahl von DUTs ist, und weiterhin wobei, im Anschluss an die Verwendung, das Verfahren Folgendes einschließt:
- (i) operatives Ausrichten der Sondenanordnung mit einem zweiten DUT aus der Vielzahl von DUTs;
- (ii) Wiederholen des Überwachens der Durchgängigkeit zwischen der ersten Sonde und der zweiten Sonde;
- (iii) Wiederholen der operativen translatorischen Verschiebung des Substrats und der Sondenanordnung aufeinander zu;
- (iv) Wiederholen der Erkennung von Durchgängigkeit zur Erkennung von Durchgängigkeit zwischen einer entsprechenden Kontaktstelle des zweiten DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde;
- (v) Wiederholen der Unterbrechung des operativen translatorischen Verschiebens als Reaktion auf elektrischen Kontakt zwischen der entsprechenden Kontaktstelle des zweiten DUT und sowohl der ersten Sonde als auch der zweiten Sonde; und
- (vi) Wiederholen der Verwendung zum elektrischen Testen des Betriebs des zweiten DUT.
- B8. Verfahren nach einem der Absätze B1-B7, wobei der DUT ein erster DUT ist, und weiterhin wobei, im Anschluss an die Verwendung, das Verfahren das Wiederholen des Verfahrens zum elektrischen Testen des Betriebs eines zweite DUT aus der Vielzahl von DUTs einschließt.
- B9. Verfahren nach einem der Absätze B1-B8, wobei, während der Verwendung, das Verfahren weiterhin das Messen einer Temperatur des Substrats mit einem Wärmemelder der Sondenanordnung, gegebenenfalls zur Korrelation von elektrischer Leistung des DUT mit der Temperatur des Substrats einschließt.
- B10. Verfahren nach einem der Absätze B1-B9, wobei das Sondensystem das Sondensystem nach einem der Absätze A1-A25 einschließt.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die hierin offenbarten Sondensysteme und -verfahren sind auf die Halbleiterherstellung und -testindustrien anwendbar.
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Es wird angenommen, dass die oben dargestellte Offenbarung mehrere verschiedene Erfindungen mit unabhängigem Nutzen umfasst. Obgleich jede dieser Erfindungen in ihrer bevorzugten Form offenbart wurde, sind die speziellen Ausführungsformen, wie sie hier offenbart und veranschaulicht werden, nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Gegenstand der Erfindungen schließt alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen hierin offenbarten Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein. Ebenso sollten, wenn in den Ansprüchen von „einem“ oder „einem ersten“ Element oder dem Äquivalent davon die Rede ist, solche Ansprüche so verstanden werden, dass sie die Aufnahme von einem oder mehreren von solchen Elementen einschließen, was zwei oder mehrere von solchen Elementen weder erfordert noch ausschließt.
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Es wird angenommen, dass die folgenden Ansprüche insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hinweisen, die eine der offenbarten Erfindungen betreffen und neu und nicht offensichtlich sind. Erfindungen, die in anderen Kombinationen und Unterkombinationen von Merkmalen, Funktionen, Elementen und/oder Eigenschaften verkörpert sind, können durch Änderung dieser Ansprüche oder Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche geänderten oder neuen Ansprüche gelten unabhängig davon, ob sie eine andere Erfindung betreffen oder die gleiche Erfindung betreffen, ob sie unterschiedlich, breiter, enger oder gleichwertig zu den ursprünglichen Ansprüchen gefasst sind, ebenfalls als in den Gegenstand der Erfindungen der vorliegenden Offenbarung mit einbezogen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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