-
Stand der Technik
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
16/445,719 , die am 19. Juni 2019 eingereicht wurde, und der vorläufigen Patentanmeldung Nummer
62/701,135 , die am 20. Juli 2018 eingereicht wurde, sowie die vollständigen Offenbarungen, auf die hiermit Bezug genommen wird.
-
Anwendungsgebiet der Offenbarung
-
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Sondensysteme und Verfahren zum Sammeln eines optischen Bildes einer zu testenden Vorrichtung.
-
Hintergrund der Offenbarung
-
Sondensysteme können verwendet werden, um den Betrieb einer zu testenden Vorrichtung (DUT) zu testen. In diesen Sondensystemen wird oft eine Bildgebungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Mikroskop verwendet, um ein optisches Bild der DUT zu sammeln, um zum Beispiel eine Ausrichtung einer oder mehrerer Sonden des Sondensystems mit einer oder mehreren untersuchten Stellen der DUT zu ermöglichen.
-
Die DUT kann bei erhöhten Temperaturen und/oder unter kontrollierten Umgebungsbedingungen getestet werden. Während eines solchen Tests können Wärmegradienten existieren und/oder sich zwischen der Abbildungsvorrichtung und der DUT erstrecken, und diese Wärmegradienten können eine Änderung oder ein Flimmern im optischen Bild verursachen, das von der ,Abbildungsvorrichtung gesammelt wird. Eine derartige Änderung kann es schwierig machen, ein genaues optisches Bild der DUT zu sammeln und/oder es kann schwierig sein, die Sonden genau an den untersuchten Stellen der DUT auszurichten. Daher besteht ein Bedarf an verbesserten Sondensystemen und Verfahren zum Sammeln eines optischen Bildes einer zu testenden Vorrichtung.
-
Zusammenfassung der Offenbarung
-
Sondensysteme und Verfahren zum Sammeln eines optischen Bildes einer zu testenden Vorrichtung (DUT) sind hier offenbart. Die Sondensysteme umfassen ein Spannfutter, ein Spannfutter-Wärmemodul, ein Gehäuse, eine Abbildungsvorrichtung und eine strömungsregulierende Struktur. Das Spannfutter bildet eine Auflagefläche, die zum Abstützen eines Substrats eingerichtet ist, und das Spannfutter-Wärmemodul ist eingerichtet, um eine Temperatur des Spannfutters zu regulieren. Das Gehäuse bildet ein geschlossenes Volumen, das die Auflagefläche des Spannfutters enthält, und eine Öffnung. Die Abbildungsvorrichtung befindet sich zumindest teilweise außerhalb des geschlossenen Volumens und das Gehäuse und die Abbildungsvorrichtung bilden eine Aussparung zwischen sich. Die Aussparung bildet zumindest teilweise eine Fluidleitung, die einen Fluidfluss zwischen dem geschlossenen Volumen und einem externen Bereich ermöglicht. Die strömungsregulierende Struktur ist eingerichtet, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren.
-
Die Verfahren umfassen Verfahren zur Verwendung der Systeme zum Sammeln eines optischen Bilds einer DUT. Die Verfahren umfassen ein Anordnen eines Substrats, das eine DUT umfasst, auf einer Auflagefläche eines Spannfutters. Die Auflagefläche ist in einem geschlossenen Volumen eines Gehäuses enthalten. Die Verfahren umfassen auch das selektive Regulieren einer Temperatur des Spannfutters mit einem Spannfutter-Wärmemodul. Die Verfahren umfassen ferner das selektive Regulieren einer Fluiddurchflussmenge durch eine Fluidleitung, die zumindest teilweise auf der Temperatur des Spannfutters basiert. Die Fluidleitung wird zumindest teilweise durch eine Aussparung gebildet, die sich zwischen dem Gehäuse und einer Abbildungsvorrichtung des Sondensystems erstreckt. Die Verfahren umfassen auch ein Sammeln des optischen Bildes der DUT mit der Abbildungsvorrichtung über einen optischen Weg, der sich durch eine Öffnung erstreckt, die durch das Gehäuse gebildet wird.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische Querschnittsansicht von Beispielen von Sondensystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist eine schematische Querschnittsansicht von Beispielen von Sondensystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines Sondensystems gemäß der vorliegenden Offenbarung, die eine Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen für eine strömungsregulierende Struktur des Sondensystems darstellt.
- 4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung zum Verwenden eines Sondensystems darstellt, um ein optisches Bild einer zu testenden Vorrichtung zu sammeln.
-
Detaillierte Beschreibung und beste Ausführungsform der Offenbarung
-
1 bis 4 sehen Beispiele von Sondensystemen 10 und/oder Verfahren 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung vor. Elemente, die einem ähnlich oder zumindest im Wesentlichen ähnlichen Zweck dienen, sind in jeder der 1 bis 4 mit gleichen Ziffern gekennzeichnet, und diese Elemente können hier unter Bezugnahme auf jede der 1 bis 4 nicht im Detail erörtert werden. In ähnlicher Weise können nicht alle Elemente in jeder der 1 bis 4 gekennzeichnet werden, aber damit verbundene Bezugsziffern können hier aus Gründen der Konsistenz verwendet werden. Elemente, Komponenten und/oder Merkmale, die hier unter Bezugnahme auf eine oder mehrere der 1 bis 4 diskutiert werden, können in einer der 1 bis 4 enthalten sein und/oder in diesen verwendet werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Im Allgemeinen sind Elemente, die wahrscheinlich in einer bestimmten Ausführungsform enthalten sind, in durchgezogenen Linien dargestellt, während Elemente, die optional sind, in gestrichelten Linien dargestellt sind. Elemente, die in durchgezogenen Linien dargestellt sind, sind jedoch möglicherweise nicht essentiell oder können in einigen Ausführungsformen weggelassen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
1 bis 2 sind schematische Querschnittsansichten von Beispielen von Sondensystemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung, während 3 eine schematische Querschnittsansicht eines Bereichs eines Sondensystems 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung ist, die eine Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen für eine strömungsregulierende Struktur 70 des Sondensystems darstellt. Wie in 1 bis 3 dargestellt, umfassen Sondensysteme 10 ein Gehäuse 40, das ein geschlossenes Volumen 42 und eine Öffnung 44 ausbildet. Wie ebenfalls in 1 bis 3 dargestellt, umfassen Sondensysteme 10 ferner eine Abbildungsvorrichtung 50, die zumindest teilweise und gegebenenfalls vollständig außerhalb des geschlossenen Volumens 42 liegt. Die Abbildungsvorrichtung 50 und das Gehäuse 40 bilden und/oder definieren eine Aussparung 60 zwischen sich. Die Aussparung 60 bildet zumindest teilweise eine Fluidleitung 62, und die Fluidleitung kann eingerichtet sein, um einen Fluidfluss 68 über eine Öffnung 44 zwischen dem geschlossenen Volumen 42 und einem Bereich 12 zu ermöglichen, der außerhalb des geschlossenen Volumens liegt. Der Bereich 12 kann jede geeignete Atmosphäre und/oder Umgebung umfassen, wie zum Beispiel eine umgebende Umwelt, die das Sondensystem 10 und/oder dessen Gehäuse 40 umgibt.
-
Wendet man sich nun 1 bis 2 zu, umfassen die Sondensysteme 10 auch ein Spannfutter 20, das eine Auflagefläche 22 bildet. Die Auflagefläche 22 erstreckt sich innerhalb des geschlossenen Volumens 42. Anders ausgedrückt, enthält das geschlossene Volumen und/oder das geschlossene Volumen nimmt die Auflagefläche auf und/oder das Gehäuse umgibt die Auflagefläche. Die Auflagefläche 22 kann eingerichtet werden, um ein Substrat 90 zu tragen. Die Sondensysteme 10 umfassen ferner ein Spannfutter-Wärmemodul 30, das eingerichtet ist, um eine Temperatur des Spannfutters 20, der Auflagefläche 22 und/oder des Substrats 90 zu steuern und/oder zu regulieren, wenn das Substrat vom Spannfutter und/oder auf der Auflagefläche abgestützt wird.
-
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 bis 2 kann die Öffnung 44 innerhalb eines Bereichs des Gehäuses 40 ausgebildet oder definiert sein, das der Auflagefläche 22 des Spannfutters 20 zugewandt ist. Zusätzlich kann die Abbildungsvorrichtung 50 eingerichtet sein, um ein optisches Bild von zumindest einem Bereich des Substrats 90 über einen optischen Weg 52 zu erzeugen. Der optische Weg 52 kann hier als zwischen der Auflagefläche 22 und der Abbildungsvorrichtung 50 verlaufend, als von der Auflagefläche 22 zur Abbildungsvorrichtung verlaufend, als von der Auflagefläche 22 zur Öffnung 44 hin verlaufend, als zwischen dem Substrat 90 und der Abbildungsvorrichtung 50 verlaufend, als zur Öffnung 44 und/oder als durch die Öffnung 44 verlaufend bezeichnet werden.
-
Während des Betriebs der Sondensysteme 10 kann das Spannfutter-Wärmemodul 30 verwendet werden, um die Temperatur des Spannfutters 20 selektiv zu steuern und/oder zu regulieren, wodurch die Temperatur eines Substrats 90 gesteuert und/oder reguliert wird, das durch das Spannfutter 20 abgestützt wird. Diese Regelung der Temperatur des Spannfutters 20 kann Wärmegradienten innerhalb des geschlossenen Volumens 42 erzeugen, wie dies zum Beispiel durch einen Temperaturunterschied zwischen dem Spannfutter 20 und einer oder mehreren anderen Komponenten des Sondensystems 10 verursacht werden kann. Diese Wärmegradienten können Schwankungen des Brechungsindexes eines Fluids, wie zum Beispiel Gas und/oder Luft, die das geschlossene Volumen 42 füllen können, bewirken, und diese Schwankungen des Brechungsindexes können Änderungen, Instabilität und/oder Flimmern in den Bildern bewirken, die von der Abbildungsvorrichtung 50 gesammelt werden.
-
In Sondensystemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung können die Wärmegradienten jedoch auch einen Fluidfluss 68 produzieren und/oder erzeugen, der hier auch als natürlicher konvektiver Fluidfluss 68 bezeichnet werden kann, als natürlich vorkommender Fluidfluss 68, als laminarer Fluidfluss 68 und/oder als laminarer Luftstrom 68 bezeichnet werden kann. Der Fluidfluss 68 kann vom geschlossenen Volumen 42 zum Bereich 12, der außerhalb des geschlossenen Volumens 42 ist, über die Öffnung 44 und/oder über die Fluidleitung 62 fließen. Der Fluidfluss 68 kann bewirken, dass das Fluid, das entlang des optischen Weges 52 vorhanden ist, gleichmäßiger ist oder einen gleichmäßigen, zumindest im Wesentlichen gleichmäßigen, stabilen oder zumindest im Wesentlichen stabilen Brechungsindex aufweist, wodurch ein Potential für Bildflimmern in Sondensystemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung verringert oder sogar beseitigt wird.
-
Wie hier unter Bezugnahme auf die Verfahren 200 ausführlich erörtert wird, können Sondensysteme 10, falls vorhanden, auch die strömungsregulierende Struktur 70 verwenden, um die Durchflussmenge des Fluidflusses 68 vom geschlossenen Volumen 42 zu steuern und/oder zu regulieren. In dieser Konfiguration kann die strömungsregulierende Struktur 70 geschlossen sein, den Fluidfluss durch die Fluidleitung 62 einschränken und/oder einen maximalen Widerstand gegen ein Fließen des Fluidflusses 68 aufweisen, wenn die Temperatur des Spannfutters 20 niedrig ist oder unter einer Schwellentemperatur liegt. Zusätzlich kann die strömungsregulierende Struktur 70 offen sein, einen Fluidfluss durch die Fluidleitung 62 ermöglichen und/oder den Fluidfluss durch die Fluidleitung selektiv regulieren, wenn die Temperatur des Spannfutters 20 hoch ist oder größer als die Schwellentemperatur ist. Beispiele für die Schwellentemperatur sind hier offenbart.
-
Die strömungsregulierende Struktur 70 kann jede geeignete Struktur umfassen und/oder sein, die angepasst, eingerichtet, entworfen, dimensioniert und/oder konstruiert werden kann, um den Fluidfluss 68 durch die Fluidleitung 62 zu regulieren oder selektiv zu regulieren. Als Beispiel kann die strömungsregulierende Struktur 70 eingerichtet sein, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung selektiv zu verhindern. Als weiteres Beispiel kann die strömungsregulierende Struktur eingerichtet sein, um einen Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren, selektiv zu regulieren und/oder selektiv zu variieren. Als spezifischeres Beispiel kann die strömungsregulierende Struktur eingerichtet sein, um den Widerstand gegen den Fluidfluss auf der Basis, zumindest in Teilen, der Temperatur des Spannfutters 20 zu regulieren oder automatisch zu regulieren. Als weiteres spezifischeres Beispiel kann die strömungsregulierende Struktur eingerichtet sein, um den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Erhöhung der Temperatur des Spannfutters selektiv zu verringern und/oder um den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters selektiv zu erhöhen.
-
Der Widerstand gegen den Fluidfluss kann innerhalb eines Widerstandsbereichs und/oder innerhalb eines Einstellbereichs selektiv reguliert und/oder gesteuert werden. Diese Steuerung kann hier als zwischen einem minimalen Widerstand oder einem minimalen Wert des Widerstandsbereichs und einem maximalen Widerstand oder einem maximalen Wert des Widerstandsbereichs bezeichnet werden. Ein Beispiel einer Konfiguration der strömungsregulierenden Struktur 70, die den maximalen Widerstand gegen den Fluidfluss vorsieht, ist in 3 in durchgezogenen Linien dargestellt. Eine derartige Konfiguration kann hier auch als Einschränken, Blockieren oder Verschließen des Fluidflusses und/oder als Bilden einer Fluiddichtung mit dem Gehäuse 40 bezeichnet werden. Ein Beispiel einer Konfiguration einer strömungsregulierenden Struktur 70, die den minimalen Widerstand gegen den Fluidfluss vorsieht, ist in 3 in strichpunktierten Linien dargestellt, während ein Beispiel einer Zwischenkonfiguration der strömungsregulierenden Struktur 70, die einen Zwischenwiderstand gegen den Fluidfluss vorsieht, in 3 in gestrichelten Linien dargestellt wird.
-
Die strömungsregulierende Struktur 70 kann eingerichtet sein, um den Widerstand gegen den Fluidfluss beim oder nahe dem maximalen Widerstand aufrechtzuerhalten, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als die Schwellentemperatur ist. Zusätzlich kann die strömungsregulierende Struktur eingerichtet sein, um den Widerstand gegen den Fluidfluss zwischen dem minimalen Widerstand und den maximalen Widerstand selektiv zu regulieren, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist. Beispiele für die Schwellentemperatur umfassen Schwellentemperaturen von mindestens -100°C, mindestens -80°C, mindestens -60°C, mindestens -40°C, mindestens -30°C, mindestens -20°C, mindestens -10°C, mindestens 0°C, mindestens 10°C, mindestens 20°C, höchstens 400°C, höchstens 300°C, höchstens 200°C, höchstens 100°C, höchstens 80°C, höchstens 60°C, höchstens 40°C, höchstens 20°C, höchstens 0°C und/oder höchstens -20°C.
-
Ein Beispiel einer strömungsregulierenden Struktur 70 umfasst eine passive strömungsregulierende Struktur 70, die eingerichtet ist, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung passiv zu regulieren, zumindest teilweise auf der Basis einer Temperatur der strömungsregulierenden Struktur. Beispielweise kann die strömungsregulierende Struktur 70 einen Einstellmechanismus 76 umfassen, wie in 2 bis 3 dargestellt, der eingerichtet werden kann, um eine Ausrichtung der strömungsregulierenden Struktur relativ zum Gehäuse 40 selektiv einzustellen. Als ein spezifischeres Beispiel kann die strömungsregulierende Struktur 70 einen Lichtabschirmung 74 umfassen, die eingerichtet ist, um ein Eindringen von Licht in das geschlossene Volumen 42 über eine Aussparung 60 und/oder Öffnung 44 zu beschränken. Unter diesen Bedingungen können die strömungsregulierende Struktur 70 und/oder der Einstellmechanismus 76 davon eingerichtet sein, um selektiv eine Ausrichtung der Lichtabschirmung 74 relativ zum Gehäuse zu ändern. Dies kann das selektive Regulieren eines Abstands zwischen der Lichtabschirmung und dem Gehäuse umfassen, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren, wie in 3 dargestellt.
-
Der Einstellmechanismus 76 kann hier auch als passiver Einstellmechanismus 76 und/oder passiver Aktuator 76 bezeichnet werden. Beispiele für einen passiven Aktuator 76 umfassen einen oder mehrere thermisch betätigte passive Aktuatoren, einen Bimetall-Aktuator, einen Formgedächtnislegierungsaktuator, einen flüssigkeitsbetriebenen Aktuator, einen gasbetriebenen Aktuator und/oder einen feststoffbetriebenen Aktuator.
-
Ein anderes Beispiel einer strömungsregulierenden Struktur 70 umfasst eine aktive strömungsregulierende Struktur 70. Die aktive strömungsregulierende Struktur 70 kann eingerichtet werden, um den Fluidfluss 68 durch die Fluidleitung 62 in Reaktion auf den Empfang eines Steuersignals 72, das durch eine Steuerung 78 vorgesehen werden kann, zu regulieren oder aktiv zu regulieren, wie in 2 dargestellt. Die aktiven strömungsregulierenden Strukturen 70 können Einstellmechanismen 76 in der Form von aktiven Einstellmechanismen 76 und/oder einen aktiven Aktuator 76 umfassen, die auf der Basis oder einer Reaktion des Steuersignals betätigt werden können. Beispiele für derartige aktive Aktuatoren umfassen ein oder mehrere eines piezoelektrischen Elements, eines Motors, eines linearen Aktuators, eines pneumatischen Aktuators und/oder eines elektrischen Aktuators. Beispiele des Steuersignals 72 umfassen ein oder mehrere elektrische Signale, ein pneumatisches Signal, ein hydraulisches Signal und/oder ein elektromagnetisches Signal.
-
Die Aussparung 60 kann jede geeignete Form aufweisen und/oder definieren. Beispielweise kann sich zumindest ein Bereich der Abbildungsvorrichtung 50 innerhalb der Öffnung 44 erstrecken, und die Aussparung 60 kann eine ringförmige Aussparung sein, die sich zwischen dem Gehäuse 40 und einem Bereich der Abbildungsvorrichtung erstreckt, der sich innerhalb der Öffnung erstreckt. Der Bereich der Abbildungsvorrichtung, der sich innerhalb der Öffnung erstreckt, kann, falls vorhanden, eine Linse 54 der Abbildungsvorrichtung umfassen.
-
Wie in gestrichelten Linien in 2 dargestellt, können Sondensysteme 10 ein Spülgasversorgungssystem 80 umfassen. Das Spülgasversorgungssystem 80 kann, falls vorhanden, eingerichtet sein, um einen Spülgasstrom 82 zu erzeugen und/oder den Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen 42 zuzuführen oder selektiv zuzuführen. Beispielsweise kann das Spülgasversorgungssystem eingerichtet sein, um den Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen zuzuführen, wenn die Temperatur des Spannfutters 20 kleiner als die Schwelltemperatur ist, wofür Beispiele hier offenbart sind. Als ein anderes Beispiel kann das Spülgasversorgungssystem eingerichtet sein, um eine Zufuhr des Spülgasstroms zum geschlossenen Volumen zu beenden, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist. Der Spülgasstrom kann einen trockenen, einen feuchtigkeitsarmen, einen wasserfreien und/oder einen zumindest im Wesentlichen wasserfreien Spülgasstrom umfassen oder sein. Als solches kann die Zufuhr des Spülgasstroms zum geschlossenen Volumen, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als die Schwellentemperatur ist, der Kondensation und/oder Eisbildung von Wasser innerhalb des geschlossenen Volumens auf dem Spannfutter und/oder auf dem Substrat widerstehen, diese begrenzen und/oder diese vermeiden. Dies kann es dem Sondensystemen 10 ermöglichen, zuverlässig bei niedrigen oder unter dem Gefrierpunkt liegenden Temperaturen zu arbeiten.
-
Wenn die Sondensysteme 10 ein Spülgasversorgungssystem 80 umfassen, kann die strömungsregulierende Struktur 70 eingerichtet sein, um den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung 62 bei oder nahe dem maximalen Widerstand aufrecht zu erhalten, wenn der Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen zugeführt wird. Zusätzlich kann die strömungsregulierende Struktur 70 eingerichtet sein, den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung selektiv zu regulieren oder zu variieren, wenn der Spülgasstrom nicht dem geschlossenen Volumen zugeführt wird. Eine derartige Konfiguration kann hohe oder erzwungene Durchflussmengen des Fluidflusses 68 vermeiden, was sich nachteilig auf die Qualität der von der Abbildungsvorrichtung 50 gesammelten optischen Bilder auswirken kann.
-
Das Spannfutterwärmemodul 30 kann jede geeignete Struktur umfassen, die angepasst, eingerichtet, gestaltet und/oder konstruiert sein kann, um die Temperatur des Spannfutters 20 zu steuern und/oder zu regulieren. Dies kann ein Steuern und/oder Regulieren der Temperatur des Spannfutters 20 zwischen einer minimalen Spannfuttertemperatur und einer maximalen Spannfuttertemperatur umfassen. Beispiele für die minimale Spannfuttertemperatur umfassen Temperaturen von höchstens 0°C, höchsten -20°C, höchstens -40°C, höchstens -60°C, höchstens -80°C, höchstens -100°C oder höchstens -150°C. Beispiele für die maximale Spannfuttertemperatur umfassen Temperaturen von mindestens 200°C, mindestens 250°C, mindestens 300°C, mindestens 350°C, mindestens 400°C, mindestens 450°C oder mindestens 500°C. Beispiele des Spannfutterwärmemoduls 30 umfassen jede geeignete Heizvorrichtung, Heizung, Wärmeübertragungsvorrichtung, Kühlvorrichtung und/oder Kältemaschine.
-
Wie in gestrichelten Linien in 1 und 2 dargestellt, können das Spannfutterwärmemodul 30, Spannfutter 20 und/oder Sondensystem 10 einen Temperatursensor 32 umfassen. Der Temperatursensor 32 kann, falls vorhanden, eingerichtet sein, um die Temperatur von zumindest einem Bereich des Spannfutters 20 zu messen, und wenn diese innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung liegt, kann die strömungsregulierende Struktur 70 die Durchflussmenge des Fluidflusses 68 zumindest teilweise auf der Basis der Temperatur regulieren, die durch den Temperatursensor 32 gemessen wird.
-
Wie in gestrichelten Linien in 2 dargestellt, kann das Sondensystem 10 eine Spannfutterverschiebungsstruktur 34 umfassen. Die Spannfutterverschiebungsstruktur 34 kann eingerichtet sein, das Spannfutter 20 und/oder die Auflagefläche 22 davon funktionsmäßig zu verschieben. Dies kann eine funktionsmäßige Verschiebung des Spannfutters relativ zu einer oder mehreren Sonden 102 einer Sondenanordnung 100 umfassen, die hier ausführlicher erörtert werden.
-
Die Abbildungsvorrichtung 50 kann jede geeignete Struktur umfassen, die angepasst, eingerichtet, gestaltet und/oder konstruiert sein kann, um ein oder mehrere optische Bilder des Substrats 90 über den optischen Weg 52 zu erzeugen. Als Beispiele kann die Abbildungsvorrichtung 50 ein oder mehrere Mikroskope, ein Mikroskop, das ein Okular umfasst, ein Mikroskop, das kein Okular umfasst, eine Kamera, eine ladungsgekoppelte Vorrichtung, einen Abbildungssensor, eine Festkörperabbildungsvorrichtung, eine C-MOS-Abbildungsvorrichtung und/oder Linsen 54 umfassen. Wie dargestellt, kann sich die Abbildungsvorrichtung 50 teilweise oder zumindest teilweise innerhalb des geschlossenen Volumens 42 erstrecken; jedoch ist dies nicht bei allen Ausführungsformen der Sondensysteme 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung erforderlich.
-
Die Fluidleitung 62 kann eine beliebige Struktur und/oder einen geeigneten Raum, wie z. B. eine Aussparung 60, umfassen oder durch diese definiert werden, die einen Fluidfluss 68 zwischen dem geschlossenen Volumen 42 und dem Bereich 12 ermöglicht, der außerhalb des geschlossenen Volumens 42 liegt. Als Beispiele können die Öffnung 44 und/oder Abbildungsvorrichtung 50 zumindest teilweise die Fluidleitung bilden. Als weiteres Beispiel kann sich die Fluidleitung durch die Öffnung erstrecken.
-
Das Substrat 90 kann jede geeignete Struktur umfassen und/oder sein, die durch die Auflagefläche 22 abgestützt werden kann, die durch die Abbildungsvorrichtung 50 abgebildet werden kann und/oder die vom Sondensystem 10 getestet werden kann. Als Beispiel kann das Substrat 90 ein oder mehrere eines Halbleitersubstrats, eines Siliziumsubstrats und/oder eines Ill-V-Halbleitersubstrats umfassen. Als weiteres Beispiel kann das Substrat 90 zumindest eine oder sogar eine Mehrzahl von zu testenden Vorrichtungen 92 (DUT) umfassen. Beispiele von DUTs 92 umfassen jede geeignete Halbleitervorrichtung, optoelektronische Vorrichtung und/oder Festkörpervorrichtung.
-
Das Sondensystem 10 kann eingerichtet sein, um den Betrieb der DUT zu testen. Die DUTs 92 können untersuchte Stellen 94 umfassen, wie z. B. Kontaktflächen und/oder Lötperlen, die eingerichtet werden können, um durch Sonden 102 der Sondensysteme 10 elektronisch kontaktiert zu werden, wie hier ausführlicher erörtert wird. Zusätzlich oder alternativ können die untersuchten Stellen 94 für eine berührungslose, optische und/oder elektromagnetische Kommunikation mit den Sonden 102 eingerichtet sein.
-
Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 kann das Sondensystem 10 eine oder mehrere zusätzliche oder herkömmliche Strukturen und/oder Komponenten umfassen. Beispielsweise kann das Sondensysteme 10 eine Signalerzeugungs- und Analyseanordnung 120 umfassen. Die Signalerzeugungs- und Analyseanordnung 120 kann, falls vorhanden, eingerichtet sein, um ein Testsignal 122 zu erzeugen, um das Testsignal an der DUT anzulegen und/oder ein resultierendes Signal 124 von der DUT zu empfangen. Die Signalerzeugungs- und Analyseanordnung 120 kann, falls vorhanden, zusätzlich oder alternativ eingerichtet sein, um das resultierende Signal zu analysieren, das resultierende Signal mit dem Testsignal zu vergleichen und/oder den Betrieb der DUT zumindest teilweise auf der Basis des Testsignals und/oder des resultierenden Signals zu quantifizieren.
-
Als weiteres Beispiel kann das Sondensystem 10 eine Sondenanordnung 100 umfassen und die Sondenanordnung 100 kann eingerichtet werden, um das Testsignal von der Signalerzeugungs- und Analyseanordnung zu empfangen, um das Testsignal an die DUT zu senden, um das resultierende Signal von der DUT zu empfangen und/oder um das resultierende Signal an der Signalerzeugungs- und Analyseanordnung bereitzustellen. Als ein noch weiteres Beispiel kann die Sondenanordnung 100 eine oder mehrere Sonden 102 umfassen. Die Sonden 102 können eingerichtet werden, um entsprechende untersuchte Stellen 94 an der DUT 92 elektrisch zu kontaktieren.
-
Als ein weiteres Beispiel kann die Sondenanordnung 100 einen oder mehrere Manipulatoren 110 umfassen. Die Manipulatoren 110 können, falls vorhanden, eingerichtet sein, um eine oder mehrere Sonden 12 relativ zu einem Rest der Sondenanordnung 100, relativ zur Auflagefläche 22, relativ zur DUT 92 und/oder relativ zu den untersuchten Stellen 94 operativ zu verschieben.
-
Innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung kann die Sondenanordnung 100 auf jede geeignete Weise mit der DUT 92 einschließlich einer elektrischen Kommunikation zwischen der Sondenanordnung und der DUT über Sonden 102 kommunizieren oder diese testen. Als zusätzliches und/oder alternatives Beispiel kann die Sondenanordnung 100 für eine elektromagnetische, drahtlose und/oder optische Kommunikation mit der DUT und/oder zum Testen dieser eingerichtet sein.
-
4 ist ein Ablaufdiagramm, das Verfahren 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung zur Verwendung eines Sondensystems, wie zum Beispiel das Sondensystem 10 von 1 bis 3, darstellt, um ein optisches Bild einer zu testenden Vorrichtung (DUT) zu sammeln. Die Verfahren 200 können ein selektives Variieren einer Temperatur eines Spannfutters bei 210 und ein Anordnen eines Substrates bei 220, ein selektives Regulieren der Temperatur des Spannfutters bei 230 und ein selektives Regulieren einer Fluiddurchflussmenge durch eine Fluidleitung bei 240 umfassen. Die Verfahren 200 können ein selektives Spülen eines geschlossenen Volumens bei 250 und ein Sammeln eines optischen Bildes bei 260 umfassen. Die Verfahren 200 können ferner ein elektrisches Kontaktieren einer zu prüfenden Vorrichtung (DUT) mit einer Sonde bei 270, ein Testen des Betriebs der DUT bei 280 und/oder ein Wiederholen von zumindest einem Bereich der Verfahren bei 290 umfassen.
-
Das selektive Variieren der Temperatur des Spannfutters bei 210 kann das selektive Variieren der Temperatur des Spannfutters zwischen einer minimalen Spannfuttertemperatur und einer maximalen Spannfuttertemperatur umfassen, um zum Beispiel eine feste Temperatur, Soll-Temperatur und/oder Test-Temperatur des Spannfutters für nachfolgende Schritte der Verfahren 200 einzustellen, zu fixieren und/oder festzulegen. Beispiele der minimalen Spannfuttertemperatur und maximalen Spannfuttertemperatur sind hier offenbart. Es liegt im Umfang der vorliegenden Offenbarung, dass das selektive Variieren bei 210 mit und/oder unter Verwendung einer geeigneten Struktur und/oder Strukturen, wie zum Beispiel dem Spannfutterwärmemodul 30 von 1 und 2, durchgeführt werden kann.
-
Ein Anordnen des Substrats bei 220 kann ein Anordnen eines geeigneten Substrats auf einer Auflagefläche eines Spannfutters in irgendeiner geeigneten Weise umfassen. Die Auflagefläche ist in einem geschlossenen Volumen eines Gehäuses enthalten. Beispiele der Auflagefläche sind hier unter Bezugnahme auf die Auflagefläche 22 von 1 und 2 offenbart. Beispiele des Spannfutters sind hier unter Bezugnahme auf das Spannfutter 20 von 1 und 2 offenbart. Beispiele des Gehäuses sind hier unter Bezugnahme auf das Gehäuse 40 von 1 bis 3 offenbart. Beispiele des geschlossenen Volumens sind hier unter Bezugnahme auf das geschlossene Volumen 42 von 1 bis 3 offenbart. Das Substrat umfasst die DUT und Beispiele des Substrats sind hier unter Bezugnahme auf das Substrat 90 von 1 und 2 offenbart.
-
Das selektive Regulieren der Temperatur des Spannfutters bei 230 kann das selektive Regulieren der Temperatur des Spannfutters mit einem Spannfutter-Wärmemodul, wie zum Beispiel dem Spannfutter-Wärmemodul 30 von 1 und 2, umfassen. Das selektive Regulieren bei 230 kann ein Aufrechterhalten der Temperatur des Spannfutters bei der festen Temperatur, Soll- und/oder Test-Temperatur umfassen, wie dies zum Beispiel während des selektiven Variierens bei 210 eingestellt werden kann. Das selektive Regulieren bei 230 kann zusätzlich oder alternativ ein Aufrechterhalten der Temperatur des Spannfutters bei der festen, Soll- und/oder Test-Temperatur während des selektiven Regulierens bei 240, während des selektiven Spülens bei 250, während des Sammelns bei 260, während des elektrischen Kontaktierens bei 270 und/oder während des Testens bei 280 umfassen.
-
Das selektive Regulieren der Fluiddurchflussmenge durch die Fluidleitung bei 240 kann das selektive Regulieren umfassen, das zumindest teilweise auf der Temperatur des Spannfutters, auf einer tatsächlichen Temperatur des Spannfutters und/oder auf der festen, Soll- und oder Test-Temperatur für das Spannfutter basiert. Die Fluidleitung kann zumindest teilweise durch eine Aussparung gebildet werden, die sich zwischen dem Gehäuse und einer Abbildungsvorrichtung erstreckt, und die Abbildungsvorrichtung kann während des Sammelns bei 260 verwendet werden, um das optische Bild der DUT zu sammeln.
-
Das selektive Regulieren bei 240 kann das selektive Regulieren auf irgendeine geeignete Weise umfassen. Beispielsweise kann das selektive Regulieren bei 240 das selektive Erhöhen der Fluiddurchflussmenge als Reaktion auf ein Erhöhen der Temperatur des Spannfutters umfassen. Als weiteres Beispiel kann das selektive Regulieren bei 240 das selektive Verringern der Fluiddurchflussmenge als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters umfassen.
-
Als ein noch weiteres Beispiel kann das selektive Regulieren bei 240 das Regulieren eines Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung umfassen. Dies kann das selektive Verringern des Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Erhöhung der Temperatur des Spannfutters und/oder das selektive Erhöhen des Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters umfassen. Der Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung kann selektiv zwischen einem minimalen Widerstand und einem maximalen Widerstand reguliert werden.
-
Das selektive Regulieren bei 240 kann während eines beliebigen geeigneten Bereichs der Verfahren 200 durchgeführt werden. Beispielsweise kann das selektive Regulieren bei 240 kontinuierlich oder zumindest im Wesentlichen kontinuierlich während eines Rests der Verfahren 200, während des selektiven Variierens bei 210 und/oder während des selektiven Regulierens bei 230 durchgeführt werden. Zusätzlich kann das selektive Regulieren bei 240 mit, über und/oder unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Struktur, wie zum Beispiel einem Spannfutter-Wärmemodul 30 von 1 und 2, durchgeführt werden.
-
Das selektive Spülen des geschlossenen Volumens bei 250 kann das selektive Spülen des geschlossenen Volumens des Gehäuses mit einem Spülgasstrom umfassen. Es liegt innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung, dass das selektive Spülen bei 250 das selektive Spülen umfassen kann, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als eine Schwellentemperatur ist, und das selektive Beenden des Spülens umfassen kann, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist. Beispiele für die Schwellentemperatur sind hier offenbart.
-
Wenn die Verfahren 200 das selektive Spülen bei 250 umfassen, kann das selektive Regulieren bei 240 das Aufrechterhalten des Widerstands gegen den Fluidfluss bei oder nahe dem maximalen Widerstand während des Spülens bei 250 und/oder während die Temperatur des Spannfutters unter dem Schwellenwert liegt, umfassen. Unter diesen Bedingungen kann das selektive Regulieren bei 240 auch das selektive Variieren des Widerstands gegen den Fluidfluss zwischen dem minimalen Widerstand und maximalen Widerstand während des selektiven Beendens des Spülens und/oder wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist umfassen.
-
Das selektive Spülen bei 250 kann unter Verwendung einer geeigneten beliebigen Struktur durchgeführt werden, wie zum Beispiel eines Spülgasversorgungssystems 80 von 2. Zusätzlich kann das selektive Spülen bei 250 zu einem beliebigen geeigneten Zeitpunkt und/oder einer geeigneten Sequenz während der Verfahren 200 durchgeführt werden. Als Beispiel kann das selektive Spülen bei 250 während des selektiven Variierens bei 210, während des Anordnens bei 220, während des selektiven Regulierens bei 230, während des selektiven Regulierens bei 240, während des Sammelns bei 260, während des elektrischen Kontaktierens bei 270, während des Testens bei 280 und/oder während des Wiederholens bei 290 ausgeführt werden.
-
Das Sammeln des optischen Bildes bei 260 kann das Sammeln eines beliebigen geeigneten optischen Bildes der DUT mit der Abbildungsvorrichtung und/oder über einen optischen Weg umfassen. Der optische Weg erstreckt sich durch eine Öffnung, die durch das Gehäuse gebildet wird. Beispiele der Abbildungsvorrichtung sind hier unter Bezugnahme auf die Abbildungsvorrichtung 50 von 1 bis 3 offenbart. Beispiele der Öffnung sind hier unter Bezugnahme auf die Öffnung 44 von 1 bis 3 offenbart.
-
Das elektrische Kontaktieren der DUT mit der Sonde bei 270 kann das elektrische Kontaktieren mit einer Sonde einer Sondenanordnung umfassen. Dies kann das elektrische Kontaktieren eines geeigneten Bereichs der DUT umfassen, wie zum Beispiel einer untersuchten Stelle der DUT. Beispiele der Sonde sind hier unter Bezugnahme auf die Sonden 102 von 2 offenbart. Beispiele der Sondenanordnung sind hier unter Bezugnahme auf die Sondenanordnung 100 von 2 offenbart. Beispiele der untersuchten Stelle sind hier unter Bezugnahme auf die untersuchte Stelle 94 von 1 und 2 offenbart.
-
Wenn die Verfahren 200 das elektrische Kontaktieren bei 270 umfassen, liegt es innerhalb des Umfang der vorliegenden Offenbarung, dass das elektrische Kontaktieren bei 270 gleichzeitig oder zumindest im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Sammeln bei 260 durchgeführt werden kann. Zum Beispiel können die Verfahren 200 das Ausführen des Sammelns bei 260 während des elektrischen Kontaktierens bei 270 umfassen, um zum Beispiel das elektrische Kontaktieren bei 270 zu beobachten, zu ermöglichen und/oder zu erleichtern.
-
Das elektrische Kontaktieren bei 270 kann ferner ein Positionieren des Substrats und/oder der DUT relativ zur Sonde umfassen, um zum Beispiel die DUT und die Sonde auszurichten, um den Kontakt zwischen der DUT und der Sonde zu erleichtern und/oder um den Kontakt zwischen der untersuchten Stelle der DUT und der Sonde zu erleichtern. Das Positionieren kann das operative Verschieben der DUT relativ zur Sonde, das operative Verschieben der Sonde relativ zur DUT, das Drehen der DUT relativ zur Sonde und/oder das Drehen der Sondenanordnung relativ zur DUT umfassen und das Sammeln bei 260 kann das Beobachten der Ausrichtung zwischen der DUT und der Sonde umfassen.
-
Das Testen des Betriebs der DUT bei 280 kann das Testen des Betriebs der DUT auf jede geeignete Weise umfassen. Beispielsweise, und wenn die Verfahren 200 das elektrische Kontaktieren bei 270 umfassen, kann das Testen bei 280 ein Vorsehen eines Testsignals an der DUT und/oder Empfangen eines resultierenden Signals von der DUT mit, über und/oder unter Verwendung der Sonde umfassen. Als zusätzliche Beispiele kann das Testen bei 280 das elektromagnetische, optische und/oder drahtlose Testen des Betriebs der DUT umfassen.
-
Das Wiederholen zumindest eines Bereichs der Verfahren bei 290 kann das Wiederholen eines geeigneten Bereichs der Verfahren 200 auf irgendeine geeignete Weise umfassen. Beispielsweise kann die Testtemperatur des Spannfutters eine erste Testtemperatur des Spannfutters und das optische Bild der DUT ein erstes optisches Bild der DUT sein. Unter diesen Bedingungen kann das Wiederholen bei 290 das Ausführen des selektiven Variierens bei 210 zum Einstellen, Fixieren und/oder Festlegen einer zweiten Test-Temperatur für das Spannfutter und das Wiederholen zumindest des selektiven Regulierens bei 240 und das Sammeln bei 260 umfassen, um ein zweites optisches Bild der DUT bei der zweiten Testtemperatur für das Spannfutter zu sammeln.
-
In der vorliegenden Offenbarung wurden mehrere der veranschaulichenden, nicht exklusiven Beispiele im Zusammenhang mit den Ablaufdiagrammen oder Ablaufcharts diskutiert und/oder präsentiert, in denen die Verfahren als eine Reihe von Blöcken oder Schritten dargestellt und beschrieben werden. Sofern in der beigefügten Beschreibung nicht ausdrücklich dargelegt, kann innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung die Reihenfolge der Blöcke von der im Ablaufdiagramm dargestellten Reihenfolge abweichen, einschließlich der Tatsache, dass zwei oder mehr der Blöcke (oder Schritte) in einer unterschiedlichen und/oder gleichzeitigen Reihenfolge auftreten. Es liegt auch im Umfang der vorliegenden Offenbarung, dass die Blöcke oder Schritte als Logik implementiert werden können, was auch als Implementieren der Blöcke oder Schritte als Logik beschrieben werden kann. In einigen Anwendungen können die Blöcke oder Schritte Ausdrücke und/oder Aktionen darstellen, die von funktional äquivalenten Schaltungen oder anderen Logikvorrichtungen ausgeführt werden sollen. Die dargestellten Blöcke können, müssen aber nicht, ausführbare Anweisungen darstellen, die einen Computer, einen Prozessor und/oder eine andere Logikvorrichtung veranlassen, zu antworten, eine Aktion auszuführen, Zustände zu ändern, eine Ausgabe oder Anzeige zu erzeugen und/oder Entscheidungen zu treffen.
-
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „und/oder“, der zwischen einer ersten Entität und einer zweiten Entität angeordnet ist, (1) die erste Entität, (2) die zweite Entität oder (3) die erste Entität und die zweite Entität. Mehrere mit „und / oder“ aufgelistete Entitäten sollten auf die gleiche Weise ausgelegt werden, d. H. „eine oder mehrere“ der so verbundenen Entitäten. Andere Entitäten können optional anwesend sein als die Entitäten, die speziell durch die Klausel „und/oder“ gekennzeichnet sind, unabhängig davon, ob sie mit den speziell identifizierten Entitäten verbunden sind oder nicht. Als nicht eingrenzendes Beispiel kann sich ein Bezug auf „A und/oder B“, wenn in Verbindung mit einer offenen Sprache wie z. B. „umfassend“ verwendet wird, in einer Ausführungsform nur auf A beziehen (optional einschließlich anderer Entitäten als B); in einer weiteren Ausführungsform nur auf B beziehen (optional einschließlich anderer Entitäten als A); in einer noch weiteren Ausführungsform sowohl auf A als auch auf B beziehen (optional einschließlich anderer Entitäten). Diese Entitäten können sich auf Elemente, Aktionen, Strukturen, Schritte, Abläufe, Werte und dergleichen beziehen.
-
Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck „zumindest eine“ in Bezug auf eine Liste von einer oder mehreren Entitäten so verstanden werden, dass er zumindest eine Entität bedeutet, die aus einer oder mehreren der Entitäten in der Liste der Entitäten ausgewählt wird, jedoch nicht unbedingt zumindest eine von jeder einzelnen Entität, die speziell in der Liste der Entitäten aufgeführt ist, umfasst und keine Kombinationen von Entitäten in der Liste der Entitäten ausschließt. Diese Definition ermöglicht auch, dass Entitäten optional vorhanden sein können, außer den Entitäten, die speziell in der Liste der Entitäten identifiziert sind, auf die sich der Ausdruck „zumindest eine“ bezieht, unabhängig davon, ob sie mit denjenigen spezifisch identifizierten Entitäten verwandt oder nicht verwandt sind. Als nicht einschränkendes Beispiel kann sich daher „zumindest eine von A und B“, (oder äquivalent, „zumindest eine von A oder B“, oder äquivalent, „zumindest eine von A und/oder B“) in einer Ausführungsform auf zumindest eine, optional mehr als eine, A beziehen, ohne dass B vorhanden ist (und optional andere Entitäten außer B umfasst); in einer anderen Ausführungsform auf zumindest eine, optional mehr als eine, B beziehen, ohne dass A vorhanden ist (und optional andere Entitäten mit Ausnahme von A umfasst); in einer noch weiteren Ausführungsform auf zumindest eine, optional mehr als eine, A, und zumindest optional mehr als eine, B beziehen (und optional andere Entitäten umfasst). Mit anderen Worten sind die Ausdrücke „zumindest eine“, „eine oder mehrere“, und „und/oder“ offene Ausdrücke, die bei Anwendung sowohl konjunktiv als auch disjunktiv sind. Z. B. kann jeder der Ausdrücke „zumindest eine von A, B und C“, „zumindest eine von A, B oder C“; „eine oder mehrere von A, B und C“; „eine oder mehrere von A, B oder C" und „A, B und/oder C“ A allein, B allein, C allein, A und B zusammen, A und C zusammen, B und C zusammen, A, B und C zusammen und optional eine der oben genannten in Kombination mit zumindest einer anderen Entität bedeuten.
-
Für den Fall, dass Patente, Patentanmeldungen oder andere Referenzen durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden und (1) einen Begriff in einer Weise definieren, der nicht mit und/oder (2) anderweitig unvereinbar ist, entweder mit dem nicht eingetragenen Teil der vorliegenden Offenbarung oder einer der anderen aufgenommenen Referenzen unvereinbar ist, der nicht eingearbeitete Teil der vorliegenden Offenbarung gilt, und der Begriff oder die darin enthaltene Offenbarung nur in Bezug auf die Referenz, in der der Begriff definiert ist und/oder die aufgenommene Offenbarung ursprünglich vorhanden war, gilt.
-
Wie hier verwendet, bedeuten die Begriffe „angepasst“ und „eingerichtet“, dass das Element, die Komponente oder ein anderer Gegenstand entworfen und/oder beabsichtigt sind, eine bestimmte Funktion auszuführen. Daher sollte die Verwendung der Begriffe „angepasst“, und „eingerichtet“ nicht so ausgelegt werden, dass ein bestimmtes Element, Komponente oder ein anderer Gegenstand einfach „in der Lage“ sind, eine bestimmte Funktion auszuführen, sondern dass das Element, die Komponente und/oder ein anderes Thema speziell ausgewählt, erzeugt, implementiert, verwendet, programmiert und/oder entworfen wird, um die Funktion auszuführen. Es liegt auch im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, dass Elemente, Komponenten und/oder andere aufgeführte Gegenstände, die als zur Ausführung einer bestimmten Funktion angepasst angegeben sind, zusätzlich oder alternativ als zur Ausführung dieser Funktion eingerichtet beschrieben werden können und umgekehrt.
-
Wie hier verwendet, soll der Ausdruck „zum Beispiel“, der Ausdruck „als Beispiel“, und/oder einfach der Ausdruck „Beispiel“, wenn er unter Bezugnahme auf eine oder mehrere Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, vermitteln, dass die beschriebene Komponente, das Merkmal, das Detail, die Struktur, die Ausführungsform und/oder das Verfahren ein veranschaulichendes, nicht ausschließendes Beispiel für Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. Somit soll die beschriebene Komponente, das Merkmal, das Detail, die Struktur, die Ausführungsform und/oder das Verfahren nicht einschränkend, erforderlich oder exklusiv/erschöpfend sein; und andere Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Verfahren einschließlich struktureller und/oder funktionsmäßig ähnlicher und/oder äquivalenter Komponenten, Merkmale, Details, Strukturen, Ausführungsformen und/oder Verfahren fallen ebenfalls in den Geltungsbereich der vorliegenden Offenbarung.
-
Wie hierhin verwendet, kann „zumindest im Wesentlichen“ beim Ändern eines Grades oder einer Beziehung nicht nur den angegebenen „wesentlichen“ Grad oder Beziehung umfassen, sondern auch den vollen Umfang des angegebenen Grades oder der Beziehung. Ein wesentlicher Betrag eines angegebenen Grades oder einer Beziehung kann zumindest 75 % des angegebenen Grades oder der angegebenen Beziehung umfassen. Beispielsweise umfasst ein Objekt, das zumindest im Wesentlichen aus einem Material ausgebildet wird, Objekte, für die mindestens 75 % der Objekte aus dem Material ausgebildet sind, und umfasst auch Objekte, die vollständig aus dem Material ausgebildet sind. Als ein anderes Beispiel umfasst eine erste Länge, die zumindest im Wesentlichen so lang ist wie eine zweite Länge, erste Längen, die innerhalb von 75 % der zweiten Länge liegen, und umfasst auch erste Längen, die so lang wie die zweite Länge sind.
-
Veranschaulichende, nicht ausschließende Beispiele von Sondensystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung sind in den folgenden aufgezählten Absätzen dargestellt. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Offenbarung, dass ein einzelner Schritt eines hierin zitierten Verfahrens, einschließlich der folgenden aufgezählten Absätze, zusätzlich oder alternativ als „Schritt zur“ Durchführung der genannten Aktion bezeichnet werden kann.
- A1. Sondensystem, umfassend:
- ein Spannfutter, das eine Auflagefläche bildet, die eingerichtet ist, um ein Substrat abzustützen;
- ein Spannfutter-Wärmemodul, das eingerichtet ist, um eine Temperatur des Spannfutters zu regulieren;
- ein Gehäuse, das ausbildet:
- (i) ein geschlossenes Volumen, das die Auflagefläche des Spannfutters enthält; und
- (ii) eine Öffnung, die in einem Bereich des Gehäuses ausgebildet ist, der der Auflagefläche des Spannfutters zugewandt ist; und
- eine Abbildungsvorrichtung, die zumindest teilweise außerhalb des geschlossenen Volumens liegt und eingerichtet ist, um ein optisches Bild von zumindest einem Bereich des Substrats über einen optischen Weg zu erzeugen, der sich von der Auflagefläche und in Richtung der Öffnung erstreckt;
- wobei das Gehäuse und die Abbildungsvorrichtung einen Zwischenraum zwischen sich bilden, wobei der Zwischenraum zumindest teilweise eine Fluidleitung bildet, die einen Fluidfluss über die Öffnung zwischen dem geschlossenen Volumen und einem externen Bereich ermöglicht, der außerhalb des geschlossenen Volumens liegt.
- A2. Sondensystem nach Absatz A1, wobei das Sondensystem ferner eine strömungsregulierende Struktur umfasst, die eingerichtet ist, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren.
- A3. Sondensystem nach Absatz A2, wobei die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung selektiv zu verhindern.
- A4. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A3, wobei die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist, um einen Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren oder selektiv zu regulieren.
- A5. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A4, wobei die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist, um den Widerstand gegen den Fluidfluss zumindest teilweise auf der Basis der Temperatur des Spannfutters automatisch zu regulieren.
- A6. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A5, wobei die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist auf zumindest:
- (i) ein selektives Verringern eines/des Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Erhöhung der Temperatur des Spannfutters; oder
- (ii) ein selektives Erhöhen des Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters.
- A7. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A6, wobei die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist, um einen/den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung zwischen einem minimalen Widerstand und einem maximalen Widerstand selektiv zu regulieren, und wobei die strömungsregulierende Vorrichtung ferner eingerichtet ist, um:
- (i) den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung auf einem maximalen Widerstand aufrechtzuerhalten, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als eine Schwellentemperatur des Spannfutters ist; und
- (ii) den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung zwischen dem minimalen Widerstand und dem maximalen Widerstand selektiv zu regulieren, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur des Spannfutters ist.
- A8. Sondensystem nach Absatz A7, wobei die Schwellentemperatur zumindest eine der folgenden ist:
- (i) zumindest -100°C, zumindest -80°C, zumindest -60°C, zumindest -40°C, zumindest -30°C, zumindest -20°C, zumindest -10°C, zumindest 0°C, zumindest 10°C oder zumindest 20°C; und
- (ii) höchstens 400°C, höchstens 300°C, höchstens 200°C, höchstens 100°C, höchstens 80°C, höchstens 60°C, höchstens 40°C, höchstens 20°C, höchstens 0°C oder höchstens -20° C.
- A9. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A8, wobei die strömungsregulierende Struktur eine passive strömungsregulierende Struktur ist, die eingerichtet ist, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung zumindest teilweise auf der Basis einer Temperatur der strömungsregulierenden Struktur passiv zu regulieren.
- A10. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A9, wobei die strömungsregulierende Struktur einen passiven Aktuator umfasst, der optional ist, wobei der passive Aktuator zumindest einen der folgenden umfasst:
- (i) einen thermisch betätigten passiven Aktuator;
- (ii) einen Bimetall-Aktuator;
- (iii) einen Formgedächtnislegierungsaktuator;
- (iv) einen flüssigkeitsbetriebenen Aktuator;
- (v) einen gasbetriebenen Aktuator; oder
- (vi) einen feststoffangetriebenen Aktuator.
- A11. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A10, wobei die strömungsregulierende Struktur eine aktiv gesteuerte strömungsregulierende Struktur ist, die eingerichtet ist, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung als Reaktion auf den Empfang eines Steuersignals zu regulieren.
- A12. Sondensystem nach Absatz A11, wobei die aktiv gesteuerte strömungsregulierende Struktur zumindest eins der folgenden umfasst:
- (i) ein piezzoelektrisches Element;
- (ii) einen Motor;
- (iii) einen linearen Aktuator;
- (iv) einen pneumatischen Aktuator; oder
- (v) einen elektrischen Aktuator.
- A13. Sondensystem nach einem der Absätze A11 bis A12, wobei das Steuersignal zumindest eins der folgenden umfasst:
- (i) ein elektrisches Signal;
- (ii) ein pneumatisches Signal;
- (iii) ein hydraulisches Signal; oder
- (iv) ein elektromagnetisches Signal.
- A14. Sondensystem nach einem der Absätze A2 bis A13, wobei die strömungsregulierende Struktur eine Lichtabschirmung umfasst, die eingerichtet ist, um Licht vor dem Eintreten in das geschlossene Volumen über die Aussparung zu beschränken, und wobei ferner die strömungsregulierende Struktur eingerichtet ist, um einen Abstand zwischen der Lichtabschirmung und dem Gehäuse selektiv zu regulieren, um den Fluidfluss durch die Fluidleitung zu regulieren.
- A15. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A14, wobei sich zumindest ein Bereich der Abbildungsvorrichtung innerhalb der Öffnung erstreckt, und wobei ferner die Aussparung eine ringförmige Aussparung ist.
- A16. Sondensystem nach Absatz A15, wobei der zumindest eine Bereich der Abbildungsvorrichtung eine Linse der Abbildungsvorrichtung umfasst.
- A17. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A16, wobei das System ferner ein Spülgasversorgungssystem umfasst, das eingerichtet ist, um einen Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen zuzuführen.
- A18. Sondensystem nach Absatz A17, wobei das Spülgasversorgungssystem eingerichtet ist, um den Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen zuzuführen, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als eine/die Schwellentemperatur ist, und die Zufuhr des Spülgasstroms zum geschlossenen Volumen zu beenden, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist.
- A19. Sondensystem nach einem der Absätze A17 bis A18, wobei die strömungsregulierende Struktur bei Abhängigkeit von einem der Absätze A2 bis A16 eingerichtet ist, um einen/den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung bei einem/dem maximalen Widerstand aufrechtzuerhalten, wenn der Spülgasstrom dem geschlossenen Volumen zugeführt wird, und um den Widerstand gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung selektiv zu regulieren, wenn der Spülgasstrom nicht dem geschlossenen Volumen zugeführt wird.
- A20. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A19, wobei das Spannfutter-Wärmemodul eingerichtet ist, um die Temperatur des Spannfutters selektiv zwischen einer minimalen Spannfuttertemperatur und einer maximalen Spannfuttertemperatur zu regulieren, wobei optional:
- (i) die minimale Spannfuttertemperatur bei höchstens 0°C, höchstens -20° C, höchstens -40° C, höchstens -60° C, höchstens -80° C, höchstens -100° C oder höchstens -150°C liegt; und
- (ii) die maximale Spannfuttertemperatur bei zumindest 200°C, zumindest 250°C, zumindest 300°C, zumindest 350°C, zumindest 400°C, zumindest 450°C oder zumindest 50 C liegt.
- A21. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A20, wobei die Abbildungsvorrichtung zumindest umfasst:
- (i) ein Mikroskop;
- (ii) eine Kamera; oder
- (iii) eine ladungsgekoppelte Vorrichtung.
- A22. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A21, wobei sich die Abbildungsvorrichtung zumindest teilweise innerhalb des geschlossenen Volumens erstreckt.
- A23. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A22, wobei sich der optische Weg zur oder durch die Öffnung erstreckt.
- A24. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A23, wobei die Öffnung zumindest teilweise die Fluidleitung bildet.
- A25. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A24, wobei sich die Fluidleitung durch die Öffnung erstreckt.
- A26. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A25, wobei das Substrat eine zu testende Vorrichtung (DUT) umfasst, und wobei ferner das Sondensystem eingerichtet ist, um den Betrieb der DUT zu testen.
- A27. Sondensystem nach Absatz A26, wobei das Sondensystem ferner eine Sondenanordnung umfasst, die eingerichtet ist, um zumindest:
- (i) ein Testsignal an der DUT anzulegen; oder
- (ii) ein resultierendes Signal von der DUT zu empfangen.
- A28. Sondensystem nach Absatz A27, wobei das Sondensystem ferner eine Signalerzeugungs- und Analyseanordnung umfasst, die eingerichtet ist, um zumindest:
- (i) das Testsignal zu erzeugen und das Testsignal an der Sondenanordnung anzulegen; oder
- (ii) das resultierende Signal von der Sondenanordnung zu empfangen und das resultiernde Signal zu analysieren.
- A29. Sondensystem nach einem der Absätze A27 bis A28, wobei die Sondenanordnung eine Mehrzahl von Sonden umfasst, die eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von entsprechenden untersuchten Stellen der DUT elektrisch zu kontaktieren.
- A30. Sondensystem nach einem der Absätze A27 bis A29, wobei die Sondenanordnung eingerichtet ist für zumindest:
- (i) eine elektrische Kommunikation mit der DUT;
- (ii) eine elektromagnetische Kommunikation mit der DUT;
- (iii) eine drahtlose Kommunikation mit der DUT; oder
- (iv) eine optische Kommunikation mit der DUT.
- A31. Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A30, wobei das System ferner eine Spannfutterverschiebungsstruktur umfasst, die eingerichtet ist, um das Spannfutter relativ zu einer/der Sondenanordnung operativ zu verschieben.
- B1. Verfahren zum Verwenden eines Sondensystems zum Sammeln eines optischen Bildes einer zu testenden Vorrichtung (DUT), wobei das Verfahren aufweist:
- Anordnen eines Substrats, das die DUT umfasst, auf einer Auflagefläche eines Spannfutters, wobei die Auflagefläche in einem geschlossenen Volumen eines Gehäuses enthalten ist;
- selektives Regulieren einer Temperatur des Spannfutters mit einem Spannfutter-Wärmemodul;
- selektives Regulieren einer Fluiddurchflussmenge durch eine Fluidleitung zumindest teilweise auf der Basis der Temperatur des Spannfutters, wobei die Fluidleitung zumindest teilweise durch eine Aussparung gebildet wird, die sich zwischen dem Gehäuse und einer Abbildungsvorrichtung erstreckt; und
- Sammeln des optischen Bildes der DUT mit der Abbildungsvorrichtung über einen optischen Weg, der sich durch eine Öffnung erstreckt, die durch das Gehäuse gebildet wird.
- B2. Verfahren nach Absatz B1, wobei das selektive Regulieren der Fluiddurchflussmenge zumindest umfasst:
- (i) ein selektives Erhöhen der Fluiddurchflussmenge als Reaktion auf eine Erhöhung der Temperatur des Spannfutters; oder
- (ii) ein selektives Verringern der Fluiddurchflussmenge als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters.
- B3. Verfahren nach einem der Absätze B1 bis B2, wobei das selektive Regulieren der Fluiddurchflussmenge das selektive Regulieren eines Widerstands gegen den Fluidfluss durch die Fluidleitung umfasst, optional zumindest:
- (i) ein selektives Verringern des Widerstands gegen den Fluidfluss als Reaktion auf eine Erhöhung der Temperatur des Spannfutters; oder
- (ii) ein selektives Erhöhen des Widerstands gegen den Fluidfluss als Reaktion auf eine Abnahme der Temperatur des Spannfutters.
- B4. Verfahren nach Absatz B3, wobei das selektive Regulieren der Fluiddurchflussmenge das selektive Regulieren des Widerstands gegen den Fluidfluss zwischen einem minimalen Widerstand und einem maximalen Widerstand umfasst.
- B5. Verfahren nach Absatz B4, wobei das Verfahren ferner das selektive Spülen des geschlossenen Volumens des Gehäuses mit einem Spülgasstrom umfasst, wenn die Temperatur des Spannfutters kleiner als eine Schwellentemperatur ist, und das selektive Beenden des Spülens umfasst, wenn die Temperatur des Spannfutters größer als die Schwellentemperatur ist.
- B6. Verfahren nach Absatz B5, wobei das Verfahren ferner ein Aufrechterhalten des Widerstands gegen den Fluidfluss auf dem maximalen Widerstand während des selektiven Spülens und ein selektives Variieren des Widerstands gegen den Fluidfluss zwischen dem minimalen Widerstand und dem maximalen Widerstand während des selektiven Beendens des Spülens umfasst.
- B7. Verfahren nach einem der Absätze B5 bis B6, wobei die Schwellentemperatur zumindest eine der folgenden ist:
- (i) zumindest -100° C, zumindest -80° C, zumindest -60° C, zumindest -40° C, zumindest -30°C, zumindest -20° C, zumindest -10°C, zumindest 0°C, zumindest 10°C oder zumindest 20°C; und
- (ii) höchstens 400°C, höchstens 300°C, höchstens 200°C, höchstens 100°C, höchstens 80°C, höchstens 60°C, höchstens 60°C, höchstens 40°C, höchstens 20°C, höchstens 0°C oder höchstens -20° C.
- B8. Verfahren nach einem der Absätze B1 bis B7, wobei das Verfahren das selektive Variieren der Temperatur des Spannfutters zwischen einer minimalen Spannfuttertemperatur und einer maximalen Spannfuttertemperatur umfasst, wobei optional:
- (i) die minimale Spannfuttertemperatur bei höchstens 0°C, höchstens -20° C, höchstens -40° C, höchstens -60° C, höchstens -80° C, höchstens -100° C oder höchstens -150°C liegt; und
- (ii) die maximale Spannfuttertemperatur bei zumindest 200°C, zumindest 250°C, zumindest 300°C, zumindest 350°C, zumindest 400°C, zumindest 450°C oder zumindest 500°C liegt.
- B9. Verfahren nach einem der Absätze B1 bis B8, wobei das Verfahren ferner das Testen des Betriebs der DUT umfasst.
- B10. Verfahren nach einem der Absätze B1 bis B9, wobei das Verfahren ferner das elektrische Kontaktieren der DUT mit einer Sonde einer Sondenanordnung umfasst, wobei das Sammeln des optischen Bildes ein Sammeln des optischen Bildes während oder zur Erleichterung des elektrischen Kontaktierens umfasst.
- B11. Verfahren nach einem der Absätze B1 bis B10, wobei das Sondensystem das Sondensystem nach einem der Absätze A1 bis A31 umfasst und zu diesem optional ist.
-
Industrielle Anwendbarkeit
-
Die hier offenbarten Sondensysteme und Verfahren sind auf die Halbleiterherstellungs- und Testindustrie anwendbar.
-
Es wird angenommen, dass die oben dargelegte Offenbarung mehrere unterschiedliche Erfindungen mit unabhängigem Nutzen umfasst. Während jede dieser Erfindungen in ihrer bevorzugten Form offenbart worden ist, sind die hier offenbarten und dargestellten spezifischen Ausführungsformen davon nicht in einem einschränkenden Sinne zu betrachten, da zahlreiche Variationen möglich sind. Der Gegenstand der Erfindungen umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Subkombinationen der verschiedenen, hier offenbarten Elemente, Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften. In ähnlicher Weise sollte, wobei die Ansprüche „ein“ oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon enthalten, so verstanden werden, dass derartige Ansprüche die Einbeziehung eines oder mehrerer derartigere Elemente umfassen, ohne dass zwei oder mehr derartiger Elemente weder erforderlich noch auszuschließen sind.
-
Es wird angenommen, dass die folgenden Ansprüche insbesondere auf bestimmte Kombinationen und Subkombinationen hinweisen, die auf eine der offenbarten Erfindungen gerichtet sind und neu und nicht offensichtlich sind. Erfindungen, die in anderen Kombinationen und Subkombinationen von Merkmalen, Funktionen, Elementen und/oder Eigenschaften enthalten sind, können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige geänderte oder neue Ansprüche, unabhängig davon, ob sie auf eine andere Erfindung oder auf dieselbe Erfindung gerichtet sind, ob sie unterschiedlich, breiter, enger oder in ihrem Umfang den ursprünglichen Ansprüchen gleich sind, werden ebenfalls als Gegenstand der Erfindungen der vorliegenden Offenbarung als enthalten angesehen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 16/445719 [0001]
- US 62/701135 [0001]
