JP2021064804A - プローブシステム及びその利用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブシステムを利用して、半導体デバイス及び／または集積回路デバイスのような被試験デバイス（ＤＵＴ：Ｄｅｖｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ｔｅｓｔ）の試験結果の正確度を確認するかあるいは向上させる。【解決手段】プローブシステムを利用する方法は、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を直接測定するステップと、第１及び第２プローブを第１及び第２接触位置に接触させるステップと、試験信号を電気的構造に供給するステップと、結果的に生じる信号を電気的構造から受信するステップと、を含む。【選択図】図６

Description

関連出願.
本願は、米国特許出願第１５／７０８６８１号、２０１７年９月１９日出願、及び米国
特許仮出願第６２／４００９７８号、発明の名称”PROBE SYSTEMS AND METHODS”、２０
１６年９月２８日出願により優先権を主張し、これらの特許出願の全開示を参照すること
によって本明細書に含める。

発明の分野
本発明は一般にプローブシステム及びその利用方法に指向したものであり、より具体的
には、マニピュレータに実装した電子構成部品を含むプローブシステム、操作される２つ
のアセンブリ間の直接的な距離測定を含むプローブシステム、及び／または操作される２
つのアセンブリ間の直接的な距離測定を含む、プローブシステムを動作させる方法に関す
るものである。

発明の背景
プローブシステムを利用して、半導体デバイス及び／または集積回路デバイスのような
被試験デバイス（ＤＵＴ：device under test）の動作を試験することができる。これら
のデバイスが小型になるに連れて、そしてその動作周波数が増加するに連れて、試験信号
が進まなければならない物理的距離がますます重要になり、及び／または試験結果にます
ます重大な影響を与える。一般に３０ギガヘルツ（GHz）〜３００GHzの周波数で実行され
るミリメートル波（ｍｍＷ：millimeter wave）試験については、一般に信号経路の距離
を明確にしなければならず、一般により短い信号経路ほどより正確な試験結果を生み出す
。

試験結果の正確度を確認し、あるいは向上させるために、プローブシステムを較正する
ことが知られている。ｍｍＷ試験のような特定の試験シナリオでは、較正及び／または試
験を実行するために利用するプローブ間の距離または想定距離は、較正結果及び／または
試験結果に重大な影響を与え得る。それに加えて、較正中のプローブ間の距離の変動は、
試験中に比べて、構成の正確度に重大な影響を与え得るし、この影響は試験結果に付け加
わる。それに加えて、あるいはその代わりに、ＤＵＴとプローブシステムの１つ以上の電
子構成部品との間の距離はプローブシステムの有効性を制限し得る。従って、プローブシ
ステム及びその利用方法を改善する必要性が存在する。

プローブシステム及びその利用方法を本明細書中に開示する。これらの方法は、第１の
操作されるアセンブリの第１プローブを動作可能なように電気的構造の第１接触位置に位
置合わせするステップと、第２の操作されるアセンブリの第２プローブを動作可能なよう
にこの電気的構造の第２接触位置に位置合わせするステップとを含む。この方法は、第１
の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を直接測定するステ
ップと、第１プローブを第１接触位置に接触させ、第２プローブを第２接触位置に接触さ
せるステップと、試験信号を上記電気的構造に供給するステップと、結果的に生じる信号
を上記電気的構造から受信するステップも含む。この方法は、第１の操作されるアセンブ
リと第２の操作されるアセンブリとの間の距離に基づいて、プローブシステム及び上記電
気的構造の少なくとも一方を特性化するステップをさらに含む。

１つの好適例では、上記プローブシステムがチャックを含み、このチャックは、被試験
デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支持面を有する。これらの好
適例では、プローブシステムがプローブヘッド・アセンブリも含む。このプローブヘッド
・アセンブリは、プラテンと、動作可能なようにこのプラテンに取り付けられた第１マニ
ピュレータと、動作可能なように第１マニピュレータに取り付けられ、ＤＵＴに接触する
ように構成された第１プローブを含む第１の操作されるアセンブリとを含む。このプロー
ブヘッド・アセンブリは、動作可能なように上記プラテンに取り付けられた第２マニピュ
レータ、及び動作可能なように第２マニピュレータに取り付けられ、ＤＵＴに接触するよ
うに構成された第２プローブを含む第２の操作されるアセンブリも含む。これらの好適例
では、上記プローブシステムが測定装置も含み、この測定装置は、第１の操作されるアセ
ンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を直接測定するように構成されている
。

他の好適例では、上記プローブシステムがプローブヘッド・アセンブリを含み、このプ
ローブヘッド・アセンブリはプラテン及びマニピュレータを含み、このマニピュレータは
、マニピュレータ・マウント（取付具）及びプローブ・マウントを含み、マニピュレータ
・マウントは動作可能なようにプラテンに取り付けられている。このマニピュレータは、
プローブ・マウントを選択的に、かつ動作可能なようにマニピュレータ・マウントに対し
て平行移動させるように構成されている。上記プローブヘッド・アセンブリは、ベクトル
・ネットワークアナライザ（ＶＮＡ：vector network analyzer）エクステンダ（拡張器
）及びプローブも含み、ＶＮＡエクステンダは動作可能なようにマニピュレータのプロー
ブ・マウントに取り付けられ、プローブは動作可能なようにＶＮＡエクステンダを介して
プローブ・マウントに取り付けられ、これによりマニピュレータは、ＶＮＡエクステンダ
及びプローブを共に、プローブ・マウントの動きにより、動作可能なようにマニピュレー
タ・マウントに対して平行移動させるように構成される。これらの好適例では、プローブ
システムがチャックも含み、このチャックは、ＤＵＴを含む基板を支持するように構成さ
れた支持面を有し、プローブは支持面と対面して、プローブとＤＵＴとの選択的な電気接
触を可能にする。これらの好適例では、プローブシステムがベクトル・ネットワークアナ
ライザ（ＶＮＡ）をさらに含み、このＶＮＡは、試験信号を上記ＶＮＡエクステンダに供
給すること、及び結果的に生じる信号をＶＮＡエクステンダから受信すること、のうちの
少なくとも一方を行うように構成されている。

本発明によるプローブシステムの例の概略図である。 本発明によるプローブシステムの例を示すより詳細な前面図である。 図２のプローブシステムの上面図である。 図２のプローブシステムの一部分を示す図である。 図２のプローブシステムの一部分を示す図である。 本発明によるプローブシステムを利用する方法を示すフローチャートである。

発明の詳細な説明及び最良の形態
図１〜６は、本発明によるプローブシステム２０の例、プローブシステム２０の構成要
素の例、及び／または、本発明による、プローブシステム２０のようなプローブシステム
を利用する方法３００の例を提供する。図１〜６の各々では、同様の、あるいは少なくと
も実質的に同様の目的を果たす要素には同様の番号でラベル付けし、本明細書中では、こ
れらの要素は図１〜６の各々を参照して詳細に説明しないことがある。同様に、図１〜６
の各々では、必ずしもすべての要素にラベル付けしないことがあるが、本明細書中では、
これらの要素に関連する参照番号を一貫性のために利用することがある。図１〜６のうち
の１つ以上を参照して本明細書中に説明する要素、構成要素、及び／または特徴は、本発
明の範囲から逸脱することなしに、図１〜６のいずれかに含めること、及び／または図１
〜６のいずれかで利用することがある。一般に、特定の実施形態に含まれることの多い要
素は実線で図示するのに対し、任意である要素は破線で図示する。しかし、実線で示す要
素は不可欠ではないことがあり、一部の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することな
しに省略することがある。

図１は、本発明によるプローブシステム２０の例の概略図であるのに対し、図２〜５は
、プローブシステム２０及び／またはその構成要素のより詳細な例を提供する。図１に概
略的に示し、図２〜５によってより詳細に示すように、プローブシステム２０はプローブ
ヘッド・アセンブリ１００を含み、プローブヘッド・アセンブリ１００はプラテン１１０
を含む。プローブヘッド・アセンブリ１００はマニピュレータ１２０を含み、そして図１
〜３に示すように、少なくとも第１マニピュレータ１２１及び第２マニピュレータ１２２
のような複数のマニピュレータ１２０を含むことができる。図１に示すように、各マニピ
ュレータ１２０は、マニピュレータ・マウント１２４及びプローブ・マウント１２６を含
むことができる。マニピュレータ・マウント１２４は、動作可能なようにプラテン１１０
に取り付けることができ、あるいは、対応するマニピュレータ１２０を動作可能なように
プラテン１１０に取り付けることができる。図１〜３では１つまたは２つのマニピュレー
タ１２０を図示しているが；プローブシステム２０が３つ以上のマニピュレータ１２０を
含むことができることは本発明の範囲内である。例として、プローブシステム２０は、３
つ、４つ、５つ、６つ、あるいは７つ以上のマニピュレータ１２０を含むことができる。

図１〜５によって集合的に示すように、プローブ・システム２０は操作されるアセンブ
リ１４０も含み、対応する操作されるアセンブリ１４０は、各マニピュレータ１２０に関
連付けること、動作可能なように取り付けること、及び／または各マニピュレータ１２０
によって操作することができる。一例として、操作されるアセンブリ１４０の各々は、対
応するマニピュレータ１２０の対応するプローブ・マウント１２６に取り付けることがで
き、そして対応するマニピュレータは、このプローブマウントを選択的に、かつ動作可能
なようにマニピュレータ・マウントに対して平行移動させるように構成することができる
。他の例として、第１の操作されるアセンブリ１４１は、第１マニピュレータ１２１に関
連付けること、動作可能なように第１マニピュレータ１２１に取り付けること、及び／ま
たは第１マニピュレータ１２１によって操作することができる。同様に、第２の操作され
るアセンブリ１４２は、第２マニピュレータ１２２に関連付けること、動作可能なように
第２マニピュレータ１２２に取り付けること、及び／または第２マニピュレータ１２２に
よって操作することができる。第１マニピュレータ１２１及び第２マニピュレータ１２２
は、独立して作動させるように構成することができ、及び／または、第１の操作されるア
センブリ１４１と第２の操作されるアセンブリ１４２とを選択的に、かつ動作可能なよう
に互いに対して平行移動させるように構成することができる。

操作されるアセンブリ１４０の各々は、対応するプローブ１７０を含むことができ、あ
るいは対応するプローブ１７０とすることができる。一例として、第１プローブ１７１は
、第１マニピュレータ１２１に関連付けること、動作可能なように第１マニピュレータ１
２１に取り付けること、及び／または第１マニピュレータ１２１によって操作することが
できる。同様に、第２プローブ１７２は、第２マニピュレータ１２２に関連付けること、
動作可能なように第２マニピュレータ１２２に取り付けること、及び／または第２マニピ
ュレータ１２２によって操作することができる。

操作されるアセンブリ１４０は電子構成部品１６０を含むこともできる。本明細書中で
は、電子構成部品１６０は、ベクトル・ネットワークアナライザ（ＶＮＡ）エクステンダ
１６０、スペクトルアナライザ・エクステンダ１６０、及び／またはシグナルアナライザ
（信号解析器）エクステンダと称することがあり、あるいはこれらのエクステンダとする
ことがある。以下の説明は全般的にＶＮＡエクステンダ１６０を参照するが、ＶＮＡエク
ステンダは、上記電子構成部品、スペクトルアナライザ・エクステンダ、及び／またはシ
グナルアナライザ・エクステンダを含むことができ、及び／またはその代わりに、上記電
子構成部品、スペクトルアナライザ・エクステンダ、及び／またはシグナルアナライザ・
エクステンダとすることができる。ＶＮＡエクステンダ１６０は、存在すれば、動作可能
なように、対応するマニピュレータ１２０の対応するプローブ・マウント１２６に取り付
けることができ、対応するプローブ１７０は、動作可能なように、ＶＮＡエクステンダを
介して対応するマニピュレータに取り付けることができる。このため、ＶＮＡエクステン
ダ１６０及び対応するプローブ１７０は共に、対応するマニピュレータ１２０の操作によ
り、及び／または対応するプローブ・マウントの動きにより、選択的に、かつ動作可能な
ように、マニピュレータ・マウント１２４に対して、あるいはプラテン１１０に対して平
行移動するように構成することができる。

図１中に破線で示すように、プローブシステム２０はチャック３０を含むこともでき、
チャック３０は支持面３２を含む。支持面３２は基板４０を支持するように構成すること
ができ、基板４０は、１つ以上の被試験デバイス（ＤＵＴ）４２及び／または１つ以上の
試験構造４４を含むことができる。プローブシステム２０は平行移動ステージ３４をさら
に含むことができ、平行移動ステージ３４は、チャック３０を動作可能なようにＸ軸、Ｙ
軸、及び／またはＺ軸に沿って平行移動させるように構成することができる。それに加え
て、あるいはその代わりに、平行移動ステージ３４は、チャック３０をＸ軸、Ｙ軸、及び
／またはＺ軸の周りに回転させるように構成することもできる。

また図１中に破線で示すように、プローブシステム２０はコントローラ９０を含むこと
ができる。本明細書中では、コントローラ９０は、制御システム９０及び／または信号発
生兼解析アセンブリ９０と称することがあり、制御システム９０及び／または信号発生兼
解析アセンブリ９０を含むことができ、及び／または制御システム９０及び／または信号
発生兼解析アセンブリ９０とすることができ、そしてＤＵＴ４２の動作を試験及び／また
は定量化するように構成することができる。一例として、上記コントローラは、試験信号
８２をＤＵＴに供給するように、及び／または結果的に生じる信号８４をＤＵＴから受信
するように構成することができる。これらの試験信号及び／または結果的に生じる信号は
、プローブヘッド・アセンブリ１００を通して、チャック３０を通して、及び／または制
御システム９０とＤＵＴ４２との間に延びるデータケーブル８０を通して、制御システム
９０とＤＵＴ４２との間で伝達することができる。

図１に示すように、プローブ１７０はチャック３０の支持面３２に対面することができ
、これによりプローブはＤＵＴ４２に接触または電気接触することができる。一例として
、第１プローブ１７１はＤＵＴ４２上の第１接触位置４６に接触することができる。他の
例として、第２プローブ１７２はＤＵＴ４２上の第２接触位置４８に接触することができ
る。この接触は、チャック３０の動きにより、例えば平行移動ステージ３４の動きにより
、及び／またはプローブ１７０の動き、例えばマニピュレータ１２０の動きにより、選択
的に確立及び／または中断することができる。

ＶＮＡエクステンダ１６０は、存在すれば、試験信号８２をコントローラ９０から第１
周波数で受信し、この試験信号を第１周波数よりも大きい第２周波数でプローブ１７０に
供給するように構成することができる。このため、ＶＮＡエクステンダ１６０はコントロ
ーラ９０の動作周波数範囲を拡張することができる。第１周波数の例は、最大１０ギガヘ
ルツ（GHz）、最大２０GHz、最大３０GHz、最大４０GHz、最大５０GHz、最大６０GHz、最
大７０GHz、及び／または最大８０GHzの周波数を含む。第２周波数の例は、少なくとも５
０GHz、少なくとも６０GHz、少なくとも７０GHz、少なくとも８０GHz、少なくとも９０GH
z、少なくとも１００GHz、少なくとも２００GHz、少なくとも３００GHz、最大１，０００
GHz、最大８００GHz、最大６００GHz、最大５００GHz、最大４００GHz、最大３００GHz、
及び／または最大２００GHzを含む。

ＶＮＡエクステンダ１６０のＤＵＴ４２への近接は、コントローラ９０のＤＵＴ４２へ
の近接に比べると、試験信号の周波数の増加を可能にすること及び／または促進すること
ができる。このため、ＶＮＡエクステンダ１６０はできる限りＤＵＴ４２の近くに配置す
ることが望ましいことがあり、プローブシステム２０は、こうしたＶＮＡエクステンダと
プローブとの近接を促進するように構成することができる。一例として、データケーブル
８０は、コントローラ９０とＶＮＡエクステンダ１６０との間の第１信号伝送長を規定す
ることができ、システム２０もＶＮＡエクステンダ１６０とプローブ１７０のプローブチ
ップ（プローブ先端）１７４との間の第２信号伝送長を規定することができる。これらの
条件下で、プローブシステム２０は、第２信号伝送長が第１信号伝送長の閾値割合未満で
あるように構成することができる。この閾値割合の例は、第１信号伝送長の１０％未満、
５％未満、１％未満、０．５％未満、０．１％未満、０．０５％未満、０．０１％未満を
含む。

プローブヘッド・アセンブリ１００が追加的構造をさらに含むことができ、こうした追
加的構造を利用して、ＶＮＡエクステンダ１６０をＤＵＴ４２のより近くに移動させて、
ＶＮＡエクステンダとＤＵＴとの間の距離を減少させること、及び／または第２信号伝送
長を減少させることができることは、本発明の範囲内である。一例として、そして図１中
に破線で示し、図２〜５中に実線で示すように、プローブヘッド・アセンブリ１００はＶ
ＮＡエクステンダ装着プレート１５０を含むことができる。ＶＮＡエクステンダ装着プレ
ート１５０は、動作可能なようにプローブ・マウント１２６に取り付けることができ、さ
らには直接取り付けることができ、ＶＮＡエクステンダ１６０は、動作可能なように、Ｖ
ＮＡエクステンダ装着プレートを介してプローブマウントに取り付けることができ、さら
には直接取り付けることができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ＶＮＡエクス
テンダ１６０は、動作可能なように、チャック３０の支持面３２及び／またはＶＮＡエク
ステンダ装着プレート１５０におけるＤＵＴ４２に対面する側の表面に取り付けることが
できる。別の言い方をすれば、ＶＮＡエクステンダ１６０は、少なくとも部分的に、ＶＮ
Ａエクステンダ装着プレート１５０と支持面３２及び／またはＤＵＴ４２との間に延びる
ことができる。

こうした構成では、図示するように、ＶＮＡエクステンダ１６０は、プラテン１１０に
近接して配置することができ、及び／またはプラテン１１０内の開口１１２に近接して、
さらには開口１１２上に配置することができる。このことは、図１〜５に示すように構成
されていないプローブシステムに比べると、ＶＮＡエクステンダとＤＵＴとの間の距離を
減少させること、及び／またはＶＮＡエクステンダとＤＵＴとを電気的に相互接続するた
めに必要な第２信号伝送長の長さを減少させることができる。

図示するように、ＶＮＡエクステンダ装着プレート１５０は、直接及び／または動作可
能なようにプローブ・マウント１２６に取り付けることができる。同様に、ＶＮＡエクス
テンダ１６０は、直接及び／または動作可能なようにＶＮＡエクステンダ装着プレート１
５０に取り付けることができる。それに加えて、プローブ１７０は、直接及び／または動
作可能なようにＶＮＡエクステンダ１６０に取り付けることができる。

図１中に破線で示し、図２〜５中に実線で示すように、プローブ１７０は導波路１８０
を含むことができる。導波路１８０は、存在すれば、エクステンダ１６０と、プローブ１
７０及び／またはプローブ１７０のプローブチップ１７４との間に延びることができ、エ
クステンダ１６０と、プローブ１７０及び／またはプローブ１７０のプローブチップ１７
４とを電気的に相互接続することができ、及び／または、エクステンダ１６０と、プロー
ブ１７０及び／またはプローブ１７０のプローブチップ１７４とを機械的に相互接続する
ことができる。導波路１８０は、プローブチップ１７４とＶＮＡエクステンダ１６０との
間で固定の、あるいは少なくとも実質的に固定の相対配向を維持する剛体の、あるいは少
なくとも実質的に剛体の導波路１８０とすることができる。

図１中に破線で概略的に示し、図２〜３中に実線でより詳細に示すように、プローブシ
ステム２０は測定装置１９０を含むことができる。測定装置１９０は、存在すれば、第１
の操作されるアセンブリ１４１と第２の操作されるアセンブリ１４２との間の距離を検出
し、測定し、直接検出し、及び／または直接測定するように、適合させること、構成する
こと、設計すること、サイズを定めること、及び／または組み立てることができる。一般
に、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離は、図１に
示すように、基板４０の上面４１に平行な、あるいは少なくとも実質的に平行な方向に測
定することができる。

このことは、第１の操作されるアセンブリの任意の適切な部分、構成要素、及び／また
は領域と、第２の操作されるアセンブリの任意の適切な部分、構成要素、及び／または領
域との間の任意の適切な距離を測定することを含むことができる。第１の操作されるアセ
ンブリ及び／または第２の操作されるアセンブリの適切な構成要素の例は、ＶＮＡエクス
テンダ装着プレート１５０、ＶＮＡエクステンダ１６０、プローブ１７０、プローブチッ
プ１７４、及び／または導波路１８０のうちの１つ以上を含む。一例として、測定装置１
９０は、第１の操作されるアセンブリ１４１のプローブ１７０と第２の操作されるアセン
ブリ１４２のプローブ１７０との間の距離を測定することができる。他の例として、操作
されるアセンブリ１４０がＶＮＡエクステンダ装着プレート１５０を含む際には、測定装
置１９０は、第１の操作されるアセンブリ１４１のＶＮＡエクステンダ装着プレート１５
０と第２の操作されるアセンブリ１４２のＶＮＡエクステンダ装着プレート１５０との間
の距離を測定することができる。

測定装置１９０はあらゆる適切な構造を含むことができる。例として、測定装置１９０
は、マイクロメーター、カリパス、容量性プローブ、光エンコーダ、及び／または干渉計
のうちの１つ以上を含むことができる。他の例として、測定装置１９０は電子測定装置を
含むことができ、あるいは電子測定装置とすることができる。さらに他の例として、図１
に示すように、測定装置１９０は、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセ
ンブリとの間の距離を示すように構成されたディスプレイを含むことができる。

測定装置１９０は、第１の操作されるアセンブリ１４１と第２の操作されるアセンブリ
１４２との間の距離を測定することができる。一例として、図１に示すように、第１の操
作されるアセンブリ１４１は測定装置マウント１９４を含むことができ、測定装置１９０
は動作可能なように測定装置マウントに取り付けること、あるいは装着することができる
。それに加えて、第２の操作されるアセンブリ１４２は当接（ストライカー）面１９６を
含むことができ、測定装置１９０は、動作可能なように当接面１９６に接触して、第１の
操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を測定するように構成
することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、図１〜３に示すように、当接
面１９６は、動作可能なように、例えば対応する測定装置マウント１９４を介して第２の
操作されるアセンブリに取り付けることができる。従って、第１の操作されるアセンブリ
と第２の操作されるアセンブリとの間の距離は、測定装置マウントと当接面との間の距離
を含むこと、測定装置マウントと当接面との間の距離とすること、及び／または測定装置
マウントと当接面との間の距離に基づくことができる。

測定装置１９０が、第１の操作されるアセンブリ１４１と第２の操作されるアセンブリ
１４２との間に延びて、これらに共に接触することができることは、本発明の範囲内であ
る。一例として、測定装置マウント１９４は、測定装置、あるいは測定装置の少なくとも
一部分を、動作可能なように、第１の操作されるアセンブリ１４１及び／または第２の操
作されるアセンブリ１４２に取り付けることができる。測定装置マウント１９４の例は、
あらゆる適切な機械的マウント、ファスナ、締結アセンブリ、真空面、及び／または真空
マウントを含む。

しかし、このことは必須要件ではない。一例として、図示するように、測定装置１９０
は、干渉計及び／または他の光系またはレーザー系測定装置を含むことができる。これら
の条件下では、測定装置１９０は、第１の操作されるアセンブリ１４１及び／または第２
の操作されるアセンブリ１４２に物理的に接触する必要はないが、それでも第１の操作さ
れるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を定量化する。

測定装置１９０は、単一の測定装置を含むことができ、及び／または単一の測定装置と
することができる。それに加えて、あるいはその代わりに、測定装置１９０は、第１マニ
ピュレータ１２１及び／または第２マニピュレータ１２２と一体化しないことができる。
こうした構成は、例えば、第１マニピュレータ１２１の動きを測定し、第２マニピュレー
タ１２２の動きを別個に測定して、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセ
ンブリとの間の距離を間接的に計算するシステムに対して精度を向上させることができる
。

第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離は、第１プロ
ーブ１７１のプローブチップ１７４と第２プローブ１７２のプローブチップ１７４との間
の絶対距離または相対距離を表すあらゆる適切な距離を含むことができ、あるいはこうし
た距離とすることができることは、本発明の範囲内である。一例として、こうした距離は
、プローブチップ間の距離の直接的尺度とすることができる。他の例として、こうした距
離はプローブチップ間の距離の間接的尺度とすることができる。さらに他の例として、こ
うした距離は、必ずしもプローブチップ間の絶対距離ではなくてもよいが、その代わりに
、プローブチップ間の相対距離の相対尺度とすることができ、こうした相対尺度を利用し
て、プローブチップ間の距離の変化を測定、規定、及び／または定量化することができる
。

本明細書中に説明するように、プローブシステム２０はコントローラ９０を含むことが
できる。プローブシステム２０がコントローラ９０及び測定装置１９０を共に含む際には
、測定装置１９０は距離信号１９９を発生するように構成することができ、距離信号１９
９は第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を示すこと
ができる。これらの条件下では、プローブシステム２０が信号伝達構造１９８をさらに含
むことができ、信号伝達構造１９８は距離信号を測定装置からコントローラへ伝達するよ
うに構成することができる。信号伝達構造の例は、あらゆる適切な信号伝達配線、信号伝
達光ファイバ・ケーブル、有線信号伝達構造、及び／または無線信号伝達構造を含む。コ
ントローラ９０は、存在すれば、例えば方法３００のあらゆる適切な部分を実行すること
によってプローブシステム２０の動作を制御するように適合させること、構成すること、
及び／またはプログラムすることができ、このことは本明細書中で図６を参照しながらよ
り詳細に説明する。こうした制御は、少なくとも部分的に距離信号１９９に基づくことが
できる。

測定装置１９０を含むプローブシステム２０は、従来のプローブシステムに対していく
つかの利益をもたらすことができ、従来のプローブシステムは、第１の操作されるアセン
ブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を測定しない、あるいは少なくとも直接
測定しない。一例として、特定条件下では、図１に示す試験構造４４の第１接触位置４６
及び第２接触位置４８に接触するために利用するプローブチップ１７４間の距離を正確に
知ること、あるいは正確に定量化することが望ましいことがある。それに加えて、あるい
はその代わりに、プローブチップ１７４間の距離を、一連の測定にわたって、一連の異な
る測定温度にわたって、及び／またはプローブシステム２０の熱ゆらぎにかかわらず維持
することが望ましいこともある。これらの条件下では、本明細書中に開示するプローブシ
ステム２０が、従来のプローブシステムに比べると、プローブチップ間の距離のより正確
な測定を可能にすることができ、及び／またはプローブチップどうしを所望の分離距離に
より正確に維持することを可能にすることができる。

より具体的な例として、ミリメートル波（ｍｍＷ）の測定を実行する前に、貫通型の、
開放型の、短絡型の導電トレースのような一連の異なる試験構造４４と接触させることに
よって、及び／または精密に知られている寸法を有する一連の線路と接触させることによ
って、プローブシステムを較正することができる。これらの条件下では、固定された、あ
るいは少なくとも実質的に固定されたプローブチップ間の距離を維持すること、及び／ま
たは、プローブチップを利用して種々の試験構造に接触させる間に、プローブチップ間の
距離の変化を明確にすることが有益であることがあり、プローブシステム２０は、測定装
置１９０を利用したプローブチップ間の距離の直接測定により、改善された較正を可能に
すること、及び／または促進することができる。

マニピュレータ１２０は、対応するプローブマウント１２６を選択的に、かつ動作可能
なように、対応するマニピュレータ・マウント１２４に対して平行移動させるように、及
び／または、対応するマニピュレータ・アセンブリ１４０を選択的に、かつ動作可能なよ
うにプラテン１１０に対して平行移動させるように適合させること、構成すること、設計
すること、及び／または組み立てることができるあらゆる適切な構造を含むことができる
。例として、マニピュレータ１２０は、手動で作動するマニピュレータ、機械的に作動す
るマニピュレータ、電気的に作動するマニピュレータ、送りネジ（リードスクリュー）と
ナットのアセンブリ、ボールネジとナットのアセンブリ、ラック（歯竿）とピニオン（小
歯車）のアセンブリ、リニア・アクチュエータ、ロータリー・アクチュエータ、及び／ま
たはステッパ・モータのうちの１つ以上を含むことができる。図２〜３には、第１マニピ
ュレータ１２１を手動で作動するマニピュレータとして示し、第２マニピュレータ１２２
を電気的に作動するマニピュレータとして示す。図４〜５には、マニピュレータ１２０を
電気的に作動するマニピュレータとして示している。プローブシステム２０は、手動で作
動するマニピュレータ１２０及び／または電気的に作動するマニピュレータ１２０のあら
ゆる適切な組合せを含むことができる。

マニピュレータ１２０は、あらゆる適切な方向の動きをもたらすように構成することが
できる。一例として、マニピュレータ１２０は、対応するプローブ・マウント及び／また
は対応する操作されるアセンブリを、選択的に、かつ動作可能なように、図１のＸ軸、Ｙ
軸、及び／またはＺ軸に沿って平行移動させるように構成することができる。それに加え
て、あるいはその代わりに、マニピュレータ１２０は、対応するプローブ・マウント及び
／または対応する操作されるアセンブリを、選択的に、かつ動作可能なように、Ｘ軸、Ｙ
軸、及び／またはＺ軸の周りに旋回または回転させるように構成することができる。本明
細書中では、こうした旋回または回転をヨー（yaw）、ピッチ（pitch）、及びロール（ro
ll）調整と称することもある。Ｘ軸は、チャック３０の支持面３２と平行に、あるいは少
なくとも実質的に平行にすることができるのに対し、Ｙ軸は、この支持面に平行に、ある
いは少なくとも実質的に平行にすることができるが、Ｘ軸に直交する。Ｚ軸は、Ｘ軸、Ｙ
軸、及び／またはこの支持面に垂直に、あるいは少なくとも実質的に垂直にすることがで
きる。

第１プローブ１７１及び第２プローブ１７２のようなプローブ１７０は、動作可能なよ
うに、電気的に、及び／または機械的に、基板４０、ＤＵＴ４２、試験構造４４、第１接
触位置４６、及び／または第２接触位置４８に接触するように適合させること、構成する
こと、設計すること、及び／または組み立てることができるあらゆる適切な構造を含むこ
とができる。例として、プローブ１７０は、複数のプローブのそれぞれを含むニードル（
針状）プローブ、テストヘッド、及び／またはプローブヘッドのうちの１つ以上を含むこ
とができる。各プローブ１７０は、少なくとも１つの対応するプローブチップ１７４を含
むことができる。

図１中に破線で示すように、プローブシステム２０は下部エンクロージャ（包囲体）５
０及び／または上部エンクロージャ６０を含むことができる。下部エンクロージャ５０は
、存在すれば、閉じた体積空間５２を少なくとも部分的に規定すること及び／または境界
付けることができ、チャック３０及び／またはその支持面３２は、この閉じた体積空間内
に配置することができる。別の言い方をすれば、下部エンクロージャ５０は、チャック３
０における支持面３２を規定する部分のようなチャック３０の少なくとも一部分を包囲す
ること、収容すること、及び／または包含することができる。

上部エンクロージャ６０も、存在すれば、閉じた体積空間５２を少なくとも部分的に規
定すること及び／または境界付けることができ、そして開口６２を含むことができる。マ
ニピュレータ１２０、及びＶＮＡエクステンダ１６０のような操作されるアセンブリ１４
０の少なくとも一部分は、閉じた体積空間５２の外部にあることができる。それに加えて
、所定のプローブ１７０及び／または導波路１８０の少なくとも一部分は開口６２を通っ
て延びることができ、これにより、対応するプローブチップ１７４を閉じた体積空間内に
配置することができる。

図６は、本発明による、図１〜５のプローブシステム２０のようなプローブシステムを
利用する方法３００の例を示すフローチャートである。方法３００は、ブロック３１０で
第１プローブを動作可能なように位置合わせするステップと、ブロック３２０で第２プロ
ーブを動作可能なように位置合わせするステップとを含む。方法３００は、ブロック３３
０で第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を直接測定
するステップと、ブロック３４０で第１プローブを第１接触位置に接触させるステップと
、ブロック３５０で第２プローブを第２接触位置に接触させるステップも含む。方法３０
０は、ブロック３６０で試験信号を供給するステップと、ブロック３７０で結果的に生じ
る信号を受信するステップとをさらに含む。方法３００は、ブロック３８０でプローブシ
ステムを較正するステップ、ブロック３８５でＤＵＴを測定するステップ、及び／または
ブロック３９０で方法の少なくとも一部分を反復するステップを含むこともできる。

ブロック３１０で第１プローブを動作可能なように位置合わせするステップは、第１の
操作されるアセンブリの一部分を形成することができる第１プローブを動作可能なように
第１接触位置に位置合わせすることを含むことができ、第１接触位置は、電気的構造の一
部分を形成することができ、あるいは電気的構造と電気が通じることができ、電気的構造
の例は本明細書中に開示する。同様に、ブロック２で第２プローブを動作可能なように位
置合わせするステップは、第２の操作されるアセンブリの一部分を形成することができる
第２プローブを動作可能なように第２接触位置に位置合わせすることを含むことができ、
第２接触位置も、上記電気的構造の一部分を形成することができ、あるいは上記電気的構
造と電気が通じることができる。

ブロック３１０で動作可能なように位置合わせするステップと、ブロック３２０で動作
可能なように位置合わせするステップは、あらゆる適切な方法で実現することができる。
例として、ブロック３１０で動作可能なように位置合わせするステップは、第１の操作さ
れるアセンブリを動作可能なように第１マニピュレータで上記電気的構造に対して平行移
動させること、及び／または、上記電気的構造を含む基板を支持するチャックの平行移動
ステージで上記電気的構造を動作可能なように第１プローブに対して平行移動させること
を含むことができる。同様に、ブロック３２０で動作可能なように位置合わせするステッ
プは、第２の操作されるアセンブリを、動作可能なように第２マニピュレータで上記電気
的構造に対して平行移動させること、及び／または、上記電気的構造を、動作可能なよう
に上記平行移動ステージで第２プローブに対して平行移動させることを含むことができる
。

ブロック３３０で第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の
距離を直接測定するステップは、この距離をあらゆる適切な方法で測定することを含むこ
とができる。一例として、この直接測定するステップは、図１〜３の測定装置１９０のよ
うな測定装置、あるいは単一の測定装置で直接測定することを含むことができる。他の例
として、ブロック３３０で直接測定するステップは、第１の操作されるアセンブリの測定
装置マウントのような第１所定部分と、第２の操作されるアセンブリの当接面のような第
２所定部分との間の距離を測定することを含むことができる。さらに他の例として、ブロ
ック３３０で直接測定するステップは、測定面内または測定面の内側で直接測定すること
を含み、この測定面は、上記第１接触位置及び上記第２接触位置を含む、あるいは規定す
る上記電気的構造の表面に平行であるか、あるいは実質的に平行である。

ブロック３３０で直接測定するステップを、方法３００内のあらゆる適切なタイミング
及び／または順序で実行することができることは、本発明の範囲内である。例として、ブ
ロック３３０で直接測定するステップは、ブロック３１０で動作可能なように位置合わせ
するステップに後続して、ブロック３２０で動作可能なように位置合わせするステップに
後続して、ブロック３４０で接触させるステップの前に、ブロック３５０で接触させるス
テップの前に、ブロック３４０で接触させるステップに後続して、及び／またはブロック
３５０で接触させるステップに後続して実行することができる。

ブロック３４０で第１プローブを第１接触位置に接触させるステップ、及びブロック３
５０で第２プローブを第２接触位置に接触させるステップは、あらゆる適切な方法で接触
させることを含むことができる。例として、ブロック３４０で接触させるステップは、第
１プローブを第１接触位置に物理的に、機械的に、及び／または電気的に接触させること
、第１プローブを第１接触位置に向けて移動させること、及び／または第１接触位置を第
１プローブに向けて移動させることを含むことができる。同様に、ブロック３５０で接触
させるステップは、第２プローブを第２接触位置に物理的に、機械的に、及び／または電
気的に接触させること、第２プローブを第２接触位置に向けて移動させること、及び／ま
たは第２接触位置を第２プローブに向けて移動させることを含むことができる。

ブロック３４０で接触させるステップ及び／またはブロック３５０で接触させるステッ
プは、方法３００内のあらゆる適切なタイミング及び／または順序で実行することができ
る。一例として、ブロック３４０において接触させるステップは、第１プローブを動作可
能なように第１接触位置に位置合わせするステップに後続することができる。同様に、ブ
ロック３５０において接触させるステップは、第２プローブを動作可能なように第２接触
位置に位置合わせするステップに後続することができる。

ブロック３６０で試験信号を供給するステップは、あらゆる適切な試験信号を、第１プ
ローブ及び／または第２プローブを通して、介して、及び／または利用して上記電気的構
造に供給することを含むことができる。例として、ブロック３６０で供給するステップは
、試験信号を、少なくとも５０GHz、少なくとも６０GHz、少なくとも８０GHz、少なくと
も１００GHz、少なくとも１５０GHz、少なくとも２００GHz、最大１０００GHz、最大８０
０GHz、最大６００GHz、最大５００GHz、最大４００GHz、最大３００GHz、及び／または
最大２００GHzの試験信号周波数で供給することを含むことができる。それに加えて、あ
るいはその代わりに、ブロック３６０で供給するステップは、試験信号を試験信号発生兼
解析アセンブリから供給すること、試験信号をベクトル・ネットワークアナライザから供
給すること、及び／または試験信号をベクトル・ネットワークアナライザ・エクステンダ
から供給することを含むことができる。

ブロック３６０で供給するステップは、方法３００の実行中にあらゆる適切なタイミン
グ及び／または順序で実行することができる。例として、ブロック３６０で供給するステ
ップは、ブロック３４０で第１プローブを第１接触位置に接触させるステップに後続して
、及び／またはブロック３５０で第２プローブを第２接触位置に接触させるステップに後
続して実行することができる。

ブロック３７０で結果的に生じる信号を受信するステップは、あらゆる適切な結果的に
生じる信号を上記電気的構造から、第１プローブ及び／または第２プローブを通して、介
して、及び／または利用して受信することを含むことができる。例として、ブロック３７
０で受信するステップは、結果的に生じる信号を、少なくとも５０GHz、少なくとも６０G
Hz、少なくとも８０GHz、少なくとも１００GHz、少なくとも１５０GHz、少なくとも２０
０GHz、最大１０００GHz、最大８００GHz、最大６００GHz、最大５００GHz、最大４００G
Hz、最大３００GHz、及び／または最大２００GHzの結果信号周波数で受信することを含む
ことができる。それに加えて、あるいはその代わりに、ブロック３７０で受信するステッ
プは、結果的に生じる信号を試験信号発生兼解析アセンブリで受信すること、結果的に生
じる信号をベクトル・ネットワークアナライザで受信すること、及び／または結果的に生
じる信号をベクトル・ネットワークアナライザ・エクステンダで受信することを含むこと
ができる。

ブロック３７０で受信するステップは、方法３００の実行中にあらゆる適切なタイミン
グ及び／または順序で実行することができる。例として、ブロック３７０で受信するステ
ップは、第１プローブを第１接触位置に接触させるステップに後続して、第２プローブを
第２接触位置に接触させるステップに後続して、ブロック３６０で供給するステップに後
続して、及び／またはブロック３６０で供給するステップに応答して実行することができ
る。

本明細書中では、ブロック３８０でプローブシステムを較正するステップを、ブロック
３８０でプローブシステムを特性化するステップと称することもある。ブロック３８０で
較正するステップ中には、上記電気的構造が試験構造を含むこと、あるいは上記電気的構
造を試験構造とすることができ、較正するステップは、プローブシステムを、少なくとも
部分的に、試験構造の構成に基づいて、ブロック３６０で供給するステップ中に供給され
た試験信号に基づいて、ブロック３７０で受信するステップ中に受信した上記結果的に生
じる信号に基づいて、及び／またはブロック３３０で直接測定するステップ中に測定した
、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離に基づいて較
正することを含むことができる。ブロック３８０で較正するステップは、あらゆる適切な
方法で較正することを含むことができる。

一例として、ブロック３８０で較正するステップは、ブロック３３０で直接測定するス
テップ中に測定した距離を、プローブシステムを較正するために利用する数学的アルゴリ
ズムへの入力として利用することを含むことができる。より具体的な例として、ブロック
３８０で較正するステップは、プローブシステムのＳパラメータを特性化することのよう
な、１つ以上の所定試験構造に対する被制御の電気計測を実行することを含むことができ
る。こうした構成をその後に、例えばブロック３８５で測定するステップ中に利用して、
ＤＵＴの１つ以上の特性をより正確に測定すること、及び／または、ブロック３８５で測
定するステップ中に実行する測定に対するプローブシステムの影響をデコンボリューショ
ン、分離、及び／または除外し、これによりＤＵＴのより正確な特性化を実行することが
できる。これらの条件下では、ブロック３３０で測定するステップ中に測定した距離をプ
ローブシステムが利用して、プローブシステムのＳパラメータをより正確に特性化、決定
、及び／または計算することができる。

他のより具体的な例として、上記被制御の電気計測は、２つの伝送尺度及び１つの反射
尺度を測定して２ポート１２項の誤差係数をプローブシステムについて決定する直結、反
射、伝送線路（ＴＲＬ：Thru, Reflect, Line）測定の一部とすることができる。ＴＲＬ
測定中には、直結試験構造、開放試験構造、及び短い試験構造を測定することができる。
それに加えて、既知の寸法で長さが変化する一連の伝送線路を測定することもできる。こ
れらの試験構造及び伝送線路の測定は、異なる伝送線路を測定するために第１プローブと
第２プローブとの間の距離を調整することを必要とすることがあり、結果として生じるプ
ローブシステムの較正の正確度は、各測定中の第１プローブと第２プローブとの間の距離
によって大幅な影響を与えられる。別の言い方をすれば、ブロック３３０で測定するステ
ップ中に提供することができるような、第１プローブと第２プローブとの間の距離の正確
な知識は、プローブシステムをより正確に較正することを可能にすることができる。この
ことを念頭に置いて、ブロック３８０で較正するステップは、ブロック３３０で測定する
ステップ中に測定した距離に少なくとも部分的に基づいて、プローブシステムの較正を調
整すること、Ｓパラメータの計算を調整すること、及び／または２ポート１２項の誤差係
数の計算を調整することを含むことができる。一例では、こうした調整は、ブロック３３
０で測定するステップに少なくとも部分的に基づいて、第１プローブと第２プローブとの
間の実際距離、及び第１プローブと第２プローブとの間の所望の、あるいは理論的距離を
明確にすることを含むことができる。

他の例として、ブロック３４０で接触させるステップの前に、及び／またはブロック３
５０で接触させるステップの前に、ブロック３８０で較正するステップは、第１の操作さ
れるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離を調整することを含むことが
できる。このことは、ブロック３４０で接触させるステップに後続して、かつブロック３
５０で接触させるステップにも後続して、第１の操作されるアセンブリと第２の操作され
るアセンブリとの間の距離を、所定の、所望の、あるいは目標の距離範囲内に維持するよ
うに調整することを含むことができる。

ブロック３８０で較正するステップが、第１の操作されるアセンブリと第２の操作され
るアセンブリとの間の距離を調整することを含む際には、この調整することをあらゆる適
切な方法で実行することができる。例として、この調整することは、第１の操作されるア
センブリを動作可能なように平行移動させること、及び／または第２の操作されるアセン
ブリを動作可能なように平行移動させることを含むことができる。追加的な例として、こ
の調整することは、例えばプローブシステムのユーザが手動で調整すること、及び／また
は、例えば電子制御マニピュレータまたは電動マニピュレータにより自動的に調整するこ
とを含むことができる。

上記調整することが手動で調整することを含む際には、方法３００は距離オフセットを
表示することをさらに含むことができ、手動で調整することは、この距離オフセットに少
なくとも部分的に基づくことができる。距離オフセットの例は、第１の操作されるアセン
ブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離、及び／または、第１の操作されるアセ
ンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離と、第１の操作されるアセンブリと第
２の操作されるアセンブリとの間の所望距離との差を含む。

ブロック３８０で較正するステップは、方法３００の実行中にあらゆる適切なタイミン
グ及び／または順序で実行することができる。例として、ブロック３８０で較正するステ
ップは、ブロック３８０で較正するステップが第１の操作されるアセンブリと第２の操作
されるアセンブリとの間の距離を調整することを含む際のように、ブロック３４０で接触
させるステップの前に、及び／またはブロック３５０で接触させるステップの前に実行す
ることができる。追加的な例として、ブロック３８０で較正するステップは、ブロック３
８０で較正するステップが、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリ
との間の距離を上記数学的アルゴリズムへの入力として利用する際のように、ブロック３
４０で接触させるステップに後続して、ブロック３５０で接触させるステップに後続して
、ブロック３６０で供給するステップに後続して、及び／またはブロック３７０で受信す
るステップに後続して実行することができる。

本明細書中では、ブロック３８５でＤＵＴを測定するステップを、ブロック３８５で上
記電気的構造を特性化するステップと称することもある。ブロック３８５で測定するステ
ップ中に、上記電気的構造は、ＤＵＴを含むこと、あるいはＤＵＴとすることができ、ブ
ロック３８５で測定するステップは、ＤＵＴのあらゆる適切な性質及び／または特性を測
定することを含むことができる。一例として、ブロック３８５で測定するステップは、Ｄ
ＵＴのＳパラメータを決定すること、規定すること、及び／または計算することを含むこ
とができる。これらの条件下では、ブロック３８５で測定するステップをブロック３８０
で較正するステップに後続して実行することができ、これにより、ブロック３８５で測定
するステップ中に収集したデータにプローブシステムが与える影響とは独立してＤＵＴの
Ｓパラメータを定量化することができ、及び／または、ＤＵＴを測定する前にプローブシ
ステムのＳパラメータを知ることができる。

ブロック３８５で測定するステップが、ブロック３３０で測定するステップに少なくと
も部分的に基づくことは、本発明の範囲内である。一例として、ブロック３３０で測定す
るステップを利用して、ブロック３８５で測定するステップ中に得られた結果の変化を数
学的に明確にすること、あるいは調整することはでき、こうした変化は第１プローブと第
２プローブとの間の距離の変化によって生じ得る。他の例として、ブロック３３０で測定
するステップを利用して、第１プローブと第２プローブとの間の距離を、ブロック３８０
で較正するステップを参照して本明細書中に説明するように調整して、ブロック３８５で
測定するステップ中に、第１プローブと第２プローブとの間の距離を所定の距離範囲内に
維持することができる。

ブロック３９０で方法の少なくとも一部分を反復するステップは、方法３００の任意の
適切な部分またはステップを、あらゆる適切な方法で、及び／またはあらゆる適切な順序
で実行することを含むことができる。一例として、上記電気的構造は第１の電気的構造と
することができ、上記試験信号は第１試験信号とすることができ、上記結果的に生じる信
号は第１結果信号とすることができ、そして上記距離は第１距離とすることができる。こ
れらの条件下では、ブロック３９０で反復するステップは、上記方法を複数回反復して、
複数の試験信号のそれぞれを複数の電気的構造のそれぞれに供給すること、及び対応する
複数の結果的に生じる信号を複数の電気的構造のそれぞれから受信することを含むことが
できる。これらの条件下では、ブロック３９０で反復するステップは、ブロック３８０で
較正するステップを、それぞれの試験構造の各々の構成 複数の試験信号のそれぞれ、複
数の結果的に生じる信号のそれぞれ、及び複数の距離のそれぞれに基づいて実行すること
をさらに含むことができる。

他の例として、説明したように、ブロック３８０で較正するステップを利用してプロー
ブシステムのＳパラメータを特性化することができる。これらの条件下では、プローブシ
ステムの較正に後続して、ブロック３９０で反復するステップは、少なくとも、ブロック
３１０で動作可能なように位置合わせするステップと、ブロック３２０で動作可能なよう
に位置合わせするステップと、ブロック３３０で直接測定するステップと、ブロック３４
０で接触させるステップと、ブロック３５０で接触させるステップと、ブロック３６０で
供給するステップと、ブロック３７０で受信するステップとをＤＵＴに対して反復するこ
とを含んで、例えばブロック３８５で測定するステップをより正確に実行すること、及び
／または、プローブシステムの寄与をＤＵＴの寄与から取り除くことを可能にすることが
できる。

本開示では、説明上の非排他的な例を、方法を一連のブロックまたはステップとして示
して記述する流れ図またはフローチャートに関連して説明及び／または提示してきた。随
伴する説明中に特に断りのない限り、これらのブロックの順序は、これらのブロック（ま
たはステップ）のうちの２つ以上が異なる順序及び／または同時並行性で発生することを
含めて、流れ図中に示す順序から変化することができることは、本発明の範囲内である。
これらのブロックまたはステップを論理回路として実現することができることも本発明の
範囲内であり、このことは、これらのブロックまたはステップを論理回路として実現する
こととして記述することもできる。一部の応用では、これらのブロックまたはステップは
、表現または動作を機能的に等価な回路または他の論理デバイスによって実行されるよう
に表現することができる。図示するブロックは実行可能な命令を表し、これらの命令は、
コンピュータ、プロセッサ、及び／または他の論理デバイスに、応答させること、ある動
作を実行させること、状態を変化させること、出力または表示を発生させること、及び／
または決定を行わせることができるが、このことは要件ではない。

本明細書中に用いる、第１の実体と第２の実体との間に置かれた「及び／または」とは
、(1)第１の実体、(2)第２の実体、及び(3)第１の実体及び第２の実体、のうちの１つを
意味する。「及び／または」で列挙した複数の実体は、同じ様式で、即ち、そのように結
合した実体のうちの「１つ以上」として解釈するべきである。「及び／または」の節によ
って具体的に識別される実体以外の他の実体は、具体的に識別されるこれらの実体と関係
しても無関係でも、任意で存在することができる。従って、非限定的な例として、「Ａ及
び／またはＢ」への言及は、「具えている」のような上限のない文言と共に用いられる際
には、一実施形態ではＡのみ（任意でＢ以外の実体を含む）を参照し；他の実施形態では
Ｂのみ（任意でＡ以外の実体を含む）を参照し；さらに他の実施形態ではＡ及びＢを共に
（任意で他の実体を含む）を参照する。これらの実体は、要素、動作、構造、ステップ、
操作、値、等を参照することができる。

本明細書中に用いる、１つ以上の実体のリストを参照する「少なくとも１つの」という
句は、実体のリスト中の複数の実体のうちの任意の１つ以上から選択した少なくとも１つ
の実体を意味するものと理解するべきであるが、実体のリスト内に具体的に列挙したあら
ゆるすべての実体のうちの１つを必ずしも含まず、実体のリスト中の実体の任意の組合せ
を排除しない。こうした定義は、「少なくとも１つの」という句が参照する実体のリスト
内に明示的に識別される実体以外の実体が、具体的に識別される実体と関係しても無関係
でも、任意で存在し得ることも可能にする。従って、非限定的な例として、「Ａ及びＢの
少なくとも一方」（または等価的に「ＡまたはＢの少なくとも一方」）、あるいは等価的
に「Ａ及び／またはＢの少なくとも一方」は、一実施形態では、少なくとも１つの、任意
で２つ以上のＡを含み、Ｂは存在しない（任意で、Ｂ以外の実体を含む）ことを参照する
ことができ；他の実施形態では、少なくとも１つの、任意で２つ以上のＢを含み、Ａは存
在しない（任意で、Ａ以外の実体を含む）ことを参照することができ、さらに他の実施形
態では、少なくとも１つの、任意で２つ以上のＡ、及び少なくとも１つの、任意で２つ以
上のＢを含む（任意で他の実体を含む）ことを参照することができる。換言すれば、「少
なくとも１つの」、「１つ以上の」、及び「及び／または」という句は、その働きにおい
て接続詞であると共に離接語である上限のない表現である。例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣの
少なくとも１つ」、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つ」、及び「Ａ、Ｂ、及び／また
はＣ」という表現の各々は、Ａ単独、Ｂ単独、Ｃ単独、ＡとＢ一緒に、ＡとＣ一緒に、Ｂ
とＣ一緒に、Ａ、Ｂ、及びＣ一緒に、及び任意で、上記のいずれかと少なくとも１つの他
の実体との組合せを意味することができる。

何らかの特許、特許出願、または他の参考文献を参照することによって本明細書に含め
、(1)これらの文献等と矛盾するやり方で用語を定義する場合、及び／または(2)さもなけ
れば、これらの文献等が、本開示における（これらの文献等を）含めた以外の部分にせよ
他に含まれる参考文献のいずれかにせよ、それらと矛盾する場合には、本開示における（
これらの文献等を）含めた以外の部分が支配的であり、上記用語または本開示中に含めた
部分は、その用語を定義した文献、及び／または本開示に含めた開示が元々存在した文献
のみに対して支配的である。

本明細書中に用いる「適合している」及び「構成されている」は、その要素、構成要素
、または他の主体が、所定機能を実行するように設計され、及び／または所定機能を実行
することを意図されていることを意味する。従って、「適合している」及び「構成されて
いる」の使用は、所定の要素、構成要素、または他の主体が所定機能を単に実行する「こ
とができる」ことを意味するものと解釈するべきでなく、その要素、構成要素、及び／ま
たは他の主体が、その機能を実行する目的で具体的に選択、作製、実現、利用、プログラ
ム、及び／または設計されていることを意味するものと解釈するべきである。特定機能を
実行するように適合しているものとして記載されている要素、構成要素、及び／または他
に記載する主体を、その機能を実行するように構成されているものとして追加的に、ある
いは代替的に記述することができることも、本発明の範囲内であり、その逆も成り立つ。

本明細書中に用いる「例えば」という句、「一例として」という句、及び／または単に
「例」という語は、本発明による１つ以上の構成要素、特徴、細部、構造、実施形態、及
び／または方法を参照して用いる際には、記載した構成要素、特徴、細部、構造、実施形
態、及び／または方法が、本発明による構成要素、特徴、細部、構造、実施形態、及び／
または方法の説明上の非排他的な例であることを伝えることを意図している。従って、記
載した構成要素、特徴、細部、構造、実施形態、及び／または方法が、限定的であること
、要件であること、あるいは排他的／網羅的であることは意図しておらず、他の構成要素
、特徴、細部、構造、実施形態、及び／または方法も、構造的及び／または機能的に同様
な及び／または等価な構成要素、特徴、細部、構造、実施形態、及び／または方法を含め
て、本発明の範囲内である。

以下に列挙する段落では、本発明によるシステム及び方法の説明上の非排他的な例を提
示する。本明細書中に記載する方法の個別のステップは、以下に列挙する段落中に含まれ
、追加的に、あるいは代替的に、記載した動作を実行する「ためのステップ」と称するこ
ともできることは、本発明の範囲内である。

Ａ１．
プローブヘッド・アセンブリと；
チャックと；
ベクトル・ネットワークアナライザとを含むプローブシステムであって、
プローブヘッド・アセンブリは：
(i) プラテンと；
(ii) マニピュレータと；
(iii) ベクトル・ネットワークアナライザ（ＶＮＡ）エクステンダと；
(iv) プローブとを含み、
マニピュレータは、動作可能なようにプラテンに取り付けられたマニピュレータ・マ
ウント、及びプローブ・マウントを含み、任意で、マニピュレータは、プローブ・マウン
トを選択的に、かつ動作可能なようにマニピュレータ・マウントに対して平行移動させる
ように構成され、
ＶＮＡエクステンダは、動作可能なようにプローブ・マウントに取り付けられ、
プローブは、動作可能なようにＶＮＡエクステンダを介してプローブ・マウントに取
り付けられ、任意で、マニピュレータは、ＶＮＡエクステンダ及びプローブを共に、選択
的に、かつ動作可能なように、プローブ・マウントの動きによりマニピュレータ・マウン
トに対して平行移動させるように構成され、
チャックは、被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支持面
を含み、プローブは、この支持面と対面して、当該プローブとＤＵＴとの選択的な電気接
触を可能にし、
ベクトル・ネットワークアナライザは、
(i) ＶＮＡエクステンダを介してプローブに試験信号を供給すること；
(ii) 結果的に生じる信号を、プローブからＶＮＡエクステンダを介して受信するこ
と；
のうちの少なくとも一方を行うように構成されているプローブシステム。

Ａ２．段落Ａ１のプローブシステムであって、上記プローブヘッド・アセンブリは、動
作可能なように上記プローブ・マウントに取り付けられたＶＮＡエクステンダ装着プレー
トをさらに含み、さらに、上記ＶＮＡエクステンダは、動作可能なように、このＶＮＡエ
クステンダ装着プレートを介して上記プローブ・マウントに取り付けられているプローブ
システム。

Ａ３．段落Ａ２のプローブシステムであって、上記ＶＮＡエクステンダは、動作可能な
ように、上記ＶＮＡエクステンダ装着マウントにおける上記支持面と対面する側の表面に
取り付けられているプローブシステム。

Ａ４．段落Ａ２〜Ａ３のいずれかのプローブシステムであって、上記ＶＮＡエクステン
ダが、少なくとも部分的に、上記ＶＮＡエクステンダ装着プレートと上記支持面との間に
延びるプローブシステム。

Ａ５．段落Ａ１〜Ａ４のいずれかのプローブシステムであって、上記ＶＮＡエクステン
ダ装着プレートが上記プローブ・マウントに直接取り付けられているプローブシステム。

Ａ６．段落Ａ１〜Ａ５のいずれかのプローブシステムであって、上記ＶＮＡエクステン
ダがＶＮＡエクステンダ装着プレートに直接取り付けられているプローブシステム。

Ａ７．段落Ａ１〜Ａ６のいずれかのプローブシステムであって、上記プローブが上記Ｖ
ＮＡエクステンダに直接取り付けられているプローブシステム。

Ａ８．段落Ａ１〜Ａ７のいずれかのプローブシステムであって、このプローブシステム
が、上記ＶＮＡエクステンダと上記プローブとの間に延びて上記ＶＮＡエクステンダと上
記プローブとを電気的かつ機械的に相互接続する導波路をさらに含むプローブシステム。

Ａ９．段落Ａ８のプローブシステムであって、上記マニピュレータが、上記導波路を選
択的に、かつ動作可能なように、上記プローブ・マウントの動きにより上記マニピュレー
タマウントに対して平行移動させるように構成されているプローブシステム。

Ａ１０．段落Ａ１〜Ａ９のいずれかのプローブシステムであって、上記マニピュレータ
が、上記プローブ・マウントを、動作可能なように、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうちの少なくと
も１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部に沿って平行移動させるように構
成され、任意で：
(i) Ｘ軸が上記支持面に平行である、あるいは少なくとも実質的に平行である；
(ii) Ｙ軸が上記支持面に平行であり、あるいは少なくとも実質的に平行であり、かつ
Ｘ軸に直交する、あるいは少なくとも実質的に直交する；及び、
(iii) Ｚ軸が、Ｘ軸、Ｙ軸、及び上記支持面のうちの少なくとも１つ、任意で少なくと
も２つ、さらに任意で３つ全部に直交する、あるいは少なくとも実質的に直交する；
のうちの少なくとも１つであるプローブシステム。

Ａ１１．段落Ａ１０のプローブシステムであって、上記マニピュレータが、上記プロー
ブ・マウントを上記マニピュレータに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のうちの少なくとも
１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部の周りに旋回させるようにさらに構
成されているプローブシステム。

Ａ１２．段落Ａ１〜Ａ１１のいずれかのプローブシステムであって、上記マニピュレー
タが：
(i) 手動で作動するマニピュレータ；及び
(ii) 電気的に作動するマニピュレータ；
のうちの少なくとも一方であるプローブシステム。

Ａ１３．段落Ａ１〜Ａ１２のいずれかのプローブシステムであって、このプローブシス
テムが、上記ベクトル・ネットワークアナライザと上記ＶＮＡエクステンダとを電気的に
相互接続するデータケーブルをさらに含むプローブシステム。

Ａ１４．段落Ａ１３のプローブシステムであって、上記データケーブルが、上記ベクト
ル・ネットワークアナライザと上記ＶＮＡエクステンダとの間の第１信号伝送長を規定し
、このプローブシステムが、上記ＶＮＡエクステンダと上記プローブのプローブチップと
の間の第２信号伝送長を規定し、さらに、この第２信号伝送長が上記第１信号伝送長の閾
値割合よりも小さいプローブシステム。

Ａ１５．段落Ａ１４のプローブシステムであって、上記閾値割合が、上記第１信号伝送
長の１０％未満、５％未満、１％未満、０．５％未満、０．１％未満、０．０５％未満、
０．０１％未満であるプローブシステム。

Ａ１６．段落Ａ１〜Ａ１５のいずれかのプローブシステムであって、上記ＶＮＡエクス
テンダが、試験信号を上記ベクトル・ネットワークアナライザから第１周波数で受信して
、この試験信号を上記プローブに、第１周波数よりも大きい第２周波数で供給するように
構成されているプローブシステム。

Ａ１７．段落Ａ１６のプローブシステムであって、上記第１周波数が、最大１０ギガヘ
ルツ（GHz）、最大２０GHz、最大３０GHz、最大４０GHz、最大５０GHz、最大６０GHz、最
大７０GHz、または最大８０GHzであるプローブシステム。

Ａ１８．段落Ａ１６〜Ａ１７のいずれかのプローブシステムであって、上記第２周波数
が：
(i) 少なくとも５０GHz、少なくとも６０GHz、少なくとも７０GHz、少なくとも８０GHz
、少なくとも９０GHz、少なくとも１００GHz、少なくとも２００GHz、または少なくとも
３００GHz；及び、
(ii) 最大１，０００GHz、最大８００GHz、最大６００GHz、最大５００GHz、最大４０
０GHz、最大３００GHz、または最大２００GHz；
のうちの少なくとも一方であるプローブシステム。

Ａ１９．段落Ａ１〜Ａ１８のいずれかのプローブシステムであって、上記プローブシス
テムが、閉じた体積空間を少なくとも部分的に規定する下部エンクロージャを含み、上記
支持面がこの下部エンクロージャ内に配置されているプローブシステム。

Ａ２０．段落Ａ１９のプローブシステムであって、このプローブシステムが、上記閉じ
た体積空間を部分的に規定する上部エンクロージャをさらに含み、この上部エンクロージ
ャは開口を含み、さらに、上記プローブがこの開口を通って延びて、当該プローブの上記
プローブチップが上記閉じた体積空間内に配置されるプローブシステム。

Ｂ１．
チャックと；
プローブヘッド・アセンブリと；
測定装置とを具えたプローブシステムであって、
チャックは、被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支持面
を含み、
プローブヘッド・アセンブリは：
(i) プラテンと；
(ii) 第１マニピュレータと；
(iii) 第１の操作されるアセンブリと；
(iv) 第２マニピュレータと；
(v) 第２の操作されるアセンブリとを含み、
第１マニピュレータは動作可能なようにプラテンに取り付けられ、
第１の操作されるアセンブリは、ＤＵＴに接触するように構成された第１プローブを
含み、第１の操作されるアセンブリは、動作可能なように第１マニピュレータに取り付け
られ、任意で、動作可能なように、第１マニピュレータの作動によりプラテンに対して平
行移動するように構成され、
第２マニピュレータは動作可能なようにプラテンに取り付けられ、
第２の操作されるアセンブリは、ＤＵＴに接触するように構成された第２プローブを
含み、第２の操作されるアセンブリは、動作可能なように第２マニピュレータに取り付け
られ、任意で、動作可能なように、第２マニピュレータの作動によりプラテンに対して平
行移動するように構成され、任意で、第１マニピュレータ及び第２マニピュレータは、独
立して作動して、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとを動作可
能なように互いに対して平行移動させるように構成され、
測定装置は、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の距離
を直接測定するように構成されているプローブシステム。

Ｂ２．段落Ｂ１のプローブシステムであって、上記測定装置が：
(i) マイクロメーター；
(ii) 容量性プローブ；及び、
(iii) 干渉計；
のうちの少なくとも１つを含むプローブシステム。

Ｂ３．段落Ｂ１〜Ｂ２のいずれかのプローブシステムであって、上記測定装置が電子測
定装置であるプローブシステム。

Ｂ４．段落Ｂ１〜Ｂ３のいずれかのプローブシステムであって、上記測定装置が、上記
第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を示すよう
に構成されたディスプレイを含むプローブシステム。

Ｂ５．段落Ｂ１〜Ｂ４のいずれかのプローブシステムであって、上記第１の操作される
アセンブリが測定装置マウントを含み、上記測定装置が動作可能なように測定装置マウン
トに取り付けられているプローブシステム。

Ｂ６．段落Ｂ５のプローブシステムであって、上記第２の操作されるアセンブリが当接
面を含み、上記測定装置が、動作可能なようにこの当接面に接触して、上記第１の操作さ
れるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を測定するように構成さ
れ、任意で、上記第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間
の距離が、上記測定装置マウントと上記当接面との間の距離を含み、上記測定装置マウン
トと上記当接面との間の距離に基づき、あるいは上記測定装置マウントと上記当接面との
間の距離であるプローブシステム。

Ｂ７．段落Ｂ１〜Ｂ６のいずれかのプローブシステムであって、上記測定システムが、
上記第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間に延びて、動
作可能なように上記第１の操作されるアセンブリ及び上記第２の操作されるアセンブリに
共に接触するプローブシステム。

Ｂ８．段落Ｂ１〜Ｂ７のいずれかのプローブシステムであって、上記測定装置が単一の
測定装置であるプローブシステム。

Ｂ９．段落Ｂ１〜Ｂ８のいずれかのプローブシステムであって、上記測定装置が、上記
第１マニピュレータまたは上記第２マニピュレータのいずれかと一体化されていないプロ
ーブシステム。

Ｂ１０．段落Ｂ１〜Ｂ９のいずれかのプローブシステムであって、上記第１プローブが
：
(i) 第１ニードルプローブ；
(ii) 第１テストヘッド；及び、
(iii) 複数の第１プローブを含む第１プローブヘッド；
のうちの少なくとも１つを含むプローブシステム。

Ｂ１１．段落Ｂ１〜Ｂ１０のいずれかのプローブシステムであって、上記第２プローブ
が：
(i) 第２ニードルプローブ；
(ii) 第２テストヘッド；及び、
(iii) 複数の第２プローブを含む第２プローブヘッド；
のうちの少なくとも１つを含むプローブシステム。

Ｂ１２．段落Ｂ１〜Ｂ１１のいずれかのプローブシステムであって、上記第１マニピュ
レータが、上記第１の操作されるアセンブリを、動作可能なように、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ
軸のうちの少なくとも１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部に沿って、上
記プラテンに対して平行移動させるように構成され、任意で：
(i) Ｘ軸が上記支持面に平行である、あるいは少なくとも実質的に平行である；
(ii) Ｙ軸が上記支持面に平行であり、あるいは少なくとも実質的に平行であり、かつ
Ｘ軸に直交する、あるいは少なくとも実質的に直交する；及び、
(iii) Ｚ軸が、Ｘ軸、Ｙ軸、及び上記支持面のうちの少なくとも１つ、任意で少なくと
も２つ、さらに任意で３つ全部に直交する；
のうちの少なくとも１つであるプローブシステム。

Ｂ１３．段落Ｂ１〜Ｂ１２のいずれかのプローブシステムであって、上記第１マニピュ
レータが、上記第１の操作されるアセンブリを上記プラテンに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、及び
Ｚ軸のうちの少なくとも１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部の周りに旋
回させるようにさらに構成されているプローブシステム。

Ｂ１４．段落Ｂ１〜Ｂ１３のいずれかのプローブシステムであって、上記第１マニピュ
レータが：
(i) 手動で作動する第２マニピュレータ；及び
(ii) 電気的に作動する第２マニピュレータ；
のうちの少なくとも一方を含むプローブシステム。

Ｂ１５．段落Ｂ１〜Ｂ１４のいずれかのプローブシステムであって、上記第２マニピュ
レータが、上記第２の操作されるアセンブリを、動作可能なように、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ
軸のうちの少なくとも１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部に沿って、上
記プラテンに対して平行移動させるように構成され、任意で：
(i) Ｘ軸が上記支持面に平行である、あるいは少なくとも実質的に平行である；
(ii) Ｙ軸が上記支持面に平行であり、あるいは少なくとも実質的に平行であり、かつ
Ｘ軸に直交する、あるいは少なくとも実質的に直交する；及び、
(iii) Ｚ軸が、Ｘ軸、Ｙ軸、及び上記支持面のうちの少なくとも１つ、任意で少なくと
も２つ、さらに任意で３つ全部に直交する、あるいは少なくとも実質的に直交する；
のうちの少なくとも１つであるプローブシステム。

Ｂ１６．段落Ｂ１５のプローブシステムであって、上記第２マニピュレータが、上記第
２の操作されるアセンブリを、上記プラテンに対して、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のうちの少
なくとも１つ、任意で少なくとも２つ、さらに任意で３つ全部の周りに旋回させるように
さらに構成されているプローブシステム。

Ｂ１７．段落Ｂ１〜Ｂ１６のいずれかのプローブシステムであって、上記第２マニピュ
レータが：
(i) 手動で作動する第２マニピュレータ；及び、
(ii) 電気的に作動する第２マニピュレータ；
のうちの少なくとも一方を含むプローブシステム。

Ｂ１８．段落Ｂ１〜Ｂ１７のいずれかのプローブシステムであって、このプローブシス
テムが、当該プローブシステムの少なくとも一部分の動作を制御するようにプログラムさ
れたコントローラをさらに含むプローブシステム。

Ｂ１９．段落Ｂ１６のプローブシステムであって、上記測定装置が、上記第１の操作さ
れるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を示す距離信号を発生し
て、この距離信号を上記コントローラに供給するようにさらに構成されているプローブシ
ステム。

Ｂ２０．段落Ｂ１９のプローブシステムであって、このプローブシステムが、上記距離
信号を上記測定装置から上記コントローラへ伝達するように構成された信号伝達構造をさ
らに含み、任意で、この信号伝達構造は：
(i) 信号伝達配線；
(ii) 信号伝達光ファイバ・ケーブル；
(iii) 有線信号伝達構造；及び、
(iv) 無線信号伝達構造；
のうちの少なくとも１つを含むプローブシステム。

Ｂ２１．段落Ｂ１６〜Ｂ２０のいずれかのプローブシステムであって、上記コントロー
ラが、段落Ｃ１〜Ｃ２２のいずれかの方法をのいずれかのあらゆる適切な部分を実行する
ようにプログラムされているプローブシステム。

Ｃ１．プローブシステムを利用する方法であって：
第１の操作されるアセンブリの第１プローブを、動作可能なように電気的構造の第１接
触位置に位置合わせするステップと；
第２の操作されるアセンブリの第２プローブを、動作可能なように電気的構造の第２接
触位置に位置合わせするステップと；
測定装置により、第１の操作されるアセンブリと第２の操作されるアセンブリとの間の
距離を直接測定するステップと；
第１プローブを第１接触位置に接触させるステップと；
第２プローブを第２接触位置に接触させるステップと；
試験信号を電気的構造に供給するステップと；
結果的に生じる信号を電気的構造から受信するステップと；
プローブシステム及び電気的構造の少なくとも一方を、電気的構造の構成、試験信号、
結果的に生じる信号、及び第１の操作されるプローブと第２の操作されるプローブとの間
の距離のうちの少なくとも１つに、少なくとも部分的に基づいて特性化するステップと
を含む方法。

Ｃ２．段落Ｃ１の方法であって、上記第１プローブを動作可能なように上記第１接触位
置に位置合わせするステップが：
(i) 上記第１マニピュレータにより、上記第１の操作されるアセンブリを動作可能なよ
うに上記電気的構造に対して平行移動させること；及び、
(ii) 上記電気的構造を含む基板を支持するチャックの平行移動ステージにより、上記
電気的構造を動作可能なように上記第１プローブに対して平行移動させること；
のうちの少なくとも一方を含む方法。

Ｃ３．段落Ｃ１〜Ｃ２のいずれかの方法であって、上記第２プローブを動作可能なよう
に上記第２接触位置に位置合わせするステップが：
(i) 上記第２マニピュレータにより、上記第２の操作されるアセンブリを動作可能なよ
うに上記電気的構造に対して平行移動させること；及び、
(ii) 上記電気的構造を含む基板を支持するチャックの平行移動ステージにより、上記
電気的構造を動作可能なように上記第２プローブに対して平行移動させること；
のうちの少なくとも一方を含む方法。

Ｃ４．段落Ｃ１〜Ｃ３のいずれかの方法であって、直接測定するステップが、上記第１
の操作されるアセンブリの第１所定部分と、上記第２の操作されるアセンブリの第２所定
部分との間の距離を測定することを含む方法。

Ｃ５．段落Ｃ１〜Ｃ４のいずれかの方法であって、直接測定するステップが、上記電気
的構造における上記第１接触位置及び上記第２接触位置を含む表面に平行な、あるいは少
なくとも実質的に平行な測定面内で直接測定することを含む方法。

Ｃ６．段落Ｃ１〜Ｃ５のいずれかの方法であって、上記第１プローブを上記第１接触位
置に接触させるステップが：
(i) 上記第１プローブを上記第１接触位置に物理的に接触させること；
(ii) 上記第１プローブを上記第１接触位置に機械的に接触させること；
(iii) 上記第１プローブを上記第１接触位置に電気的に接触させること；
(iv) 上記第１プローブを上記第１接触位置に向けて移動させること；及び、
(v) 上記第１接触位置を上記第１プローブに向けて移動させること；
のうちの少なくとも１つを含む方法。

Ｃ７．段落Ｃ１〜Ｃ６のいずれかの方法であって、上記第２プローブを上記第２接触位
置に接触させるステップが：
(i) 上記第２プローブを上記第２接触位置に物理的に接触させること；
(ii) 上記第２プローブを上記第２接触位置に機械的に接触させること；
(iii) 上記第２プローブを上記第２接触位置に電気的に接触させること；
(iv) 上記第２プローブを上記第２接触位置に向けて移動させること；及び、
(v) 上記第２接触位置を上記第２プローブに向けて移動させること；
のうちの少なくとも１つを含む方法。

Ｃ８．段落Ｃ１〜Ｃ７のいずれかの方法であって、上記試験信号を供給するステップが
：
(i) 上記試験信号を、少なくとも５０GHz、少なくとも６０GHz、少なくとも８０GHz、
少なくとも１００GHz、少なくとも１５０GHz、または少なくとも２００GHzの試験信号周
波数で供給すること；
(ii) 上記試験信号を、最大でも１，０００GHz、最大でも８００GHz、最大でも６００G
Hz、最大でも５００GHz、最大でも４００GHz、最大でも３００GHz、または最大でも２０
０GHzの試験信号周波数で供給すること；
(iii) 上記試験信号を試験信号発生兼解析アセンブリから供給すること；
(iv) 上記試験信号をベクトル・ネットワークアナライザから供給すること；
(v) 上記試験信号をベクトル・ネットワークアナライザ・エクステンダから供給するこ
と；
(vi) 上記試験信号を上記第１プローブにより供給すること；及び、
(vii) 上記試験信号を上記第２プローブにより供給すること；
のうちの少なくとも１つを含む方法。

Ｃ９．段落Ｃ１〜Ｃ８のいずれかの方法であって、上記結果的に生じる信号を受信する
ステップが：
(i) 上記結果的に生じる信号を、少なくとも５０GHz、少なくとも６０GHz、少なくとも
８０GHz、少なくとも１００GHz、少なくとも１５０GHz、または少なくとも２００GHzの結
果信号周波数で供給すること；
(ii) 上記結果的に生じる信号を、最大でも１，０００GHz、最大でも８００GHz、最大
でも６００GHz、最大でも５００GHz、最大でも４００GHz、最大でも３００GHz、または最
大でも２００GHzの結果信号周波数で供給すること；
(iii) 上記結果的に生じる信号を試験信号発生兼解析アセンブリにより受信すること；
(iv) 上記結果的に生じる信号をベクトル・ネットワークアナライザにより受信するこ
と；
(v) 上記結果的に生じる信号をベクトル・ネットワークアナライザ・エクステンダによ
り受信すること；
(vi) 上記結果的に生じる信号を上記第１プローブにより受信すること；及び、
(vii) 上記結果的に生じる信号を上記第２プローブにより受信すること；
のうちの少なくとも１つを含む方法。

Ｃ１０．段落Ｃ１〜Ｃ９のいずれかの方法であって、特性化するステップが、上記プロ
ーブシステムを較正することを含む方法。

Ｃ１０．１ 段落Ｃ１０の方法であって、較正することが、上記第１の操作されるアセ
ンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を、上記プローブシステムを較正
するために利用する数学的アルゴリズムへの入力として利用することを含む方法。

Ｃ１１．段落Ｃ１０〜Ｃ１０．１のいずれかの方法であって、較正することが、上記第
１プローブを上記第１接触位置に接触させる前に、かつ上記第２プローブを上記第２接触
位置に接触させる前に、上記第１の調整されるアセンブリと上記第２の調整されるアセン
ブリとの間の距離を調整して、上記第１プローブを上記第１接触位置に接触させた後に、
かつ上記第２プローブを上記第２接触位置に接触させた後に、上記第１の調整されるアセ
ンブリと上記第２の調整されるアセンブリとの間の距離を所定の閾値距離範囲内に維持す
る方法。

Ｃ１２．段落Ｃ１１の方法であって、調整することが：
(i) 上記第１の操作されるアセンブリを動作可能なように平行移動させること；及び、
(ii) 上記第２の操作されるアセンブリを動作可能なように平行移動させること；
のうちの少なくとも一方を含む方法。

Ｃ１３．段落Ｃ１１〜Ｃ１２のいずれかの方法であって、調整することが、少なくとも
１つの電動マニピュレータを利用して自動的に調整することを含む方法。

Ｃ１４．段落Ｃ１１〜Ｃ１３のいずれかの方法であって、調整することが、手動で調整
することを含む方法。

Ｃ１５．段落Ｃ１４の方法であって、上記方法が、距離オフセットを表示するステップ
をさらに含み、手動で調整することが、少なくとも部分的にこの距離オフセットに基づい
て手動で調整することを含み、さらに、この距離オフセットが：
(i) 上記第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離
；及び、
(ii) 上記第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の距
離と、上記第１の操作されるアセンブリと上記第２の操作されるアセンブリとの間の所望
の距離との差；
のうちの少なくとも一方を含む方法。

Ｃ１６．段落Ｃ１〜Ｃ１５のいずれかの方法であって、直接測定するステップを：
(i) 上記第１プローブを動作可能なように位置合わせするステップに後続して実行する
こと；
(ii) 上記第２プローブを動作可能なように位置合わせするステップに後続して実行す
ること；
(iii) 上記第１プローブを接触させるステップの前に実行すること；
(iv) 上記第２プローブを接触させるステップの前に実行すること；
(v) 上記第１プローブを接触させるステップに後続して実行すること；及び、
(vi) 上記第２プローブを接触させるステップに後続して実行すること；
のうちの少なくとも１つを行う方法。

Ｃ１７．段落Ｃ１〜Ｃ１６のいずれかの方法であって：
(i) 上記第１プローブを上記第１接触位置に接触させるステップが、上記第１プローブ
を動作可能なように上記第１接触位置に位置合わせするステップに後続すること；及び、
(ii) 上記第２プローブを上記第２接触位置に接触させるステップが、上記第２プロー
ブを動作可能なように上記第２接触位置に位置合わせするステップに後続すること；
のうちの少なくとも一方である方法。

Ｃ１８．段落Ｃ１〜Ｃ１７のいずれかの方法であって、試験信号を供給するステップが
、上記第１プローブを上記第１接触位置に接触させるステップに後続し、上記第２プロー
ブを上記第２接触位置に接触させるステップにも後続する方法。

Ｃ１９．段落Ｃ１〜Ｃ１８のいずれかの方法であって、上記利用することが、上記第１
プローブを上記第１接触位置に接触させるステップ及び上記第２プローブを上記第２接触
位置に接触させるステップのうちの少なくとも一方に、任意で両方に先行する方法。

Ｃ２０．段落Ｃ１〜Ｃ１９のいずれかの方法であって、上記利用することを、上記第１
プローブを上記第１接触位置に接触させるステップ及び上記第２プローブを上記第２接触
位置に接触させるステップのうちの少なくとも一方に、任意で両方に後続させる方法。

Ｃ２１．段落Ｃ１〜Ｃ２０のいずれかの方法であって、上記電気的構造が、開放試験構
造、短絡試験構造、貫通試験構造、導電トレースまたは線路、及び被試験デバイスまたは
ＤＵＴのうちの少なくとも１つを含む方法。

Ｃ２２．段落Ｃ１〜Ｃ２１のいずれかの方法であって、上記電気的構造が第１の電気的
構造であり、上記試験信号が第１試験信号であり、上記距離が第１距離であり、上記結果
的に生じる信号が第１結果信号であり、さらに、上記方法が、上記方法を複数回反復して
、複数の試験信号のそれぞれを、複数の電気的構造のそれぞれに供給し、対応する複数の
結果的に生じる信号のそれぞれを複数の電気的構造のそれぞれから受信するステップを含
み、上記利用することが、複数の電気的構造の各々の構成、複数の試験信号のそれぞれ、
複数の結果的に生じる信号のそれぞれ、及び複数の、上記第１の操作されるアセンブリと
上記第２の操作されるアセンブリとの間の距離のそれぞれに少なくとも部分的に基づく方
法。

Ｃ２３．段落Ｃ１〜Ｃ２２のいずれかの方法であって、上記方法を、段落Ｂ１〜Ｂ２１
のいずれかのプローブシステムを利用して実行する方法。

本明細書中に開示するプローブシステム及び方法は、半導体製造及び試験産業に適用可
能である。

以上に説明した開示は、独立した単一性を有する複数の区別される発明を包含するもの
と確信する。これらの発明の各々はその好適な形態の形で開示してきたが、本明細書中に
開示して図示するその具体的実施形態は限定的な意味に考えるべきでない、というのは非
常に多数の変形例が存在するからである。これらの発明の主題は、本明細書中に開示する
種々の要素、特徴、機能、及び／または特性のすべての新規かつ非自明な組合せ及びサブ
コンビネーション（副次的組合せ）を含む。同様に、請求項が「１つの」または「第１の
」要素、あるいはその等価物を記載している場合、こうした請求項は、１つ以上のこうし
た要素の組み入れを含み、２つ以上のこうした要素を要求も排除もしないものと理解する
べきである。

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

Claims (20)

1. チャックと、
   プローブヘッド・アセンブリと、
   測定装置とを具えたプローブシステムであって、
   前記チャックは、被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支
   持面を含み、
   前記プローブヘッド・アセンブリは、
   (i) プラテンと、
   (ii) 動作可能なようにプラテンに取り付けられた第１マニピュレータと、
   (iii) 動作可能なように前記第１マニピュレータに取り付けられ、前記ＤＵＴに接触
   するように構成された第１プローブを含む第１の操作されるアセンブリと、
   (iv) 動作可能なように前記プラテンに取り付けられた第２マニピュレータと、
   (v) 動作可能なように前記第２マニピュレータに取り付けられ、前記ＤＵＴに接触す
   るように構成された第２の操作されるアセンブリとを含み、
   前記測定装置は、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリ
   との間の距離を直接測定するように構成されているプローブシステム。
2. 前記第１の操作されるアセンブリは、前記第１マニピュレータの作動により、動作可能
   なように前記プラテンに対して平行移動するように構成され、前記第２の操作されるアセ
   ンブリは、前記第２マニピュレータの作動により、動作可能なように前記プラテンに対し
   て平行移動するように構成され、さらに、前記第１マニピュレータ及び前記第２マニピュ
   レータは、独立して作動して、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作される
   アセンブリとを動作可能なように互いに対して平行移動させるように構成されている、請
   求項１に記載のプローブシステム。
3. 前記測定装置が、
   (i) マイクロメーター、
   (ii) 容量性プローブ、
   (iii) 干渉計
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のプローブシステム。
4. 前記測定装置が電子測定装置である、請求項１に記載のプローブシステム。
5. 前記測定装置が、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリ
   との間の距離を示すように構成されたディスプレイを含む、請求項１に記載のプローブシ
   ステム。
6. 前記第１の操作されるアセンブリが測定装置マウントを含み、前記測定装置が動作可能
   なように該測定装置マウントに取り付けられ、前記第２の操作されるアセンブリが当接面
   を含み、さらに、前記測定装置が、動作可能なように該当接面に接触して、前記第１の操
   作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を測定するように構
   成されている、請求項１に記載のプローブシステム。
7. 前記測定装置が、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリ
   との間に延びて、動作可能なように前記第１の操作されるアセンブリ及び前記第２の操作
   されるアセンブリに共に接触する、請求項１に記載のプローブシステム。
8. 前記プローブシステムが、当該プローブシステムの少なくとも一部分の動作を制御する
   ようにプログラムされたコントローラをさらに含み、前記測定装置は、前記第１の操作さ
   れるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を示す距離信号を発生し
   て、該距離信号を前記コントローラに供給するようにさらに構成されている、請求項１に
   記載のプローブシステム。
9. プローブシステムを利用する方法であって、
   第１の操作されるアセンブリの第１プローブを動作可能なように電気的構造の第１接触
   位置に位置合わせするステップと、
   第２の操作されるアセンブリの第２プローブを動作可能なように電気的構造の第２接触
   位置に位置合わせするステップと、
   測定装置により、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリ
   との間の距離を直接測定するステップと、
   前記第１プローブを前記第１接触位置に接触させるステップと、
   前記第２プローブを前記第２接触位置に接触させるステップと、
   試験信号を前記電気的構造に供給するステップと、
   結果的に生じる信号を前記電気的構造から受信するステップと、
   前記プローブシステム及び前記電気的構造の少なくとも一方を、前記第１の操作される
   アセンブリと前記第２の操作されるアセンブリとの間の距離に少なくとも部分的に基づい
   て特性化するステップと
   を含む方法。
10. 前記直接測定するステップが、前記第１の操作されるアセンブリの第１所定部分と、前
    記第２の操作されるアセンブリの第２所定部分との間の距離を測定することを含む、請求
    項９に記載の方法。
11. 前記直接測定するステップが、前記第１接触位置及び前記第２接触位置を含む前記電気
    的構造の表面に少なくとも実質的に平行な測定面内で直接測定することを含む、請求項９
    に記載の方法。
12. 前記特性化するステップが、前記プローブシステムを較正することを含み、該較正する
    ことが、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリとの間の距
    離を、前記プローブシステムを較正するために利用する数学的アルゴリズムへの入力とし
    て利用することを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記較正することが、前記第１プローブを前記第１接触位置に接触させる前に、かつ前
    記第２プローブを前記第２接触位置に接触させる前に、前記第１の操作されるアセンブリ
    と前記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を調整して、前記第１プローブを前記第
    １接触位置に接触させた後に、かつ前記第２プローブを前記第２接触位置に接触させた後
    に、前記第１の操作されるアセンブリと前記第２の操作されるアセンブリとの間の距離を
    所定の閾値距離範囲内に維持することを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記調整することが手動で調整することを含み、前記方法が距離オフセットを表示する
    ステップをさらに含み、手動で調整することが、前記距離オフセットに少なくとも部分的
    に基づいて手動で調整することを含む、請求項１３に記載の方法。
15. プローブヘッド・アセンブリと、
    チャックと、
    ベクトル・ネットワークアナライザとを具えたプローブシステムであって、
    前記プローブヘッド・アセンブリは、
    (i) プラテンと、
    (ii) マニピュレータと、
    (iii) ベクトル・ネットワークアナライザ（ＶＮＡ）エクステンダと、
    (iv) プローブとを含み、
    前記マニピュレータは、動作可能なように前記プラテンに取り付けられたマニピュレ
    ータ・マウント、及びプローブ・マウントを含み、前記マニピュレータは、前記プローブ
    ・マウントを選択的に、かつ動作可能なように前記マニピュレータ・マウントに対して平
    行移動させるように構成され、
    前記ＶＮＡエクステンダは動作可能なように前記プローブ・マウントに取り付けられ
    、
    前記プローブは、動作可能なように前記ＶＮＡエクステンダを介して前記プローブ・
    マウントに取り付けられ、前記マニピュレータは、前記ＶＮＡエクステンダ及び前記プロ
    ーブを共に、前記プローブマウントの動きにより、選択的に、かつ動作可能なように前記
    マニピュレータ・マウントに対して平行移動させるように構成され、
    前記チャックは、被試験デバイス（ＤＵＴ）を含む基板を支持するように構成された支
    持面を含み、前記プローブは、前記支持面に対面して、当該プローブと前記ＤＵＴとの選
    択的な電気接触を可能にし、
    前記ベクトル・ネットワークアナライザは、
    (i) 試験信号を、前記ＶＮＡエクステンダを通して前記プローブに供給すること、
    (ii) 結果的に生じる信号を、前記ＶＮＡエクステンダを通して前記プローブから受
    信すること
    のうちの少なくとも一方を行うように構成されている、プローブシステム。
16. 前記プローブヘッド・アセンブリは、前記プローブ・マウントに取り付けられたＶＮＡ
    エクステンダ装着プレートをさらに含み、さらに、前記ＶＮＡエクステンダは、動作可能
    なように前記ＶＮＡエクステンダ装着プレートを介して前記プローブ・マウントに取り付
    けられている、請求項１５に記載のプローブシステム。
17. 前記ＶＮＡエクステンダが、動作可能なように、前記ＶＮＡエクステンダ装着プレート
    における前記支持面に対面する側の表面に取り付けられている、請求項１６に記載のプロ
    ーブシステム。
18. (i) 前記ＶＮＡエクステンダ装着プレートが前記プローブ・マウントに直接取り付けら
    れ、
    (ii) 前記ＶＮＡエクステンダが、前記ＶＮＡエクステンダ装着プレートに直接取り付
    けられ、
    (iii) 前記プローブが、前記ＶＮＡエクステンダに直接取り付けられている、
    請求項１５に記載のプローブシステム。
19. 前記プローブシステムが導波路をさらに含み、該導波路は、前記ＶＮＡエクステンダと
    前記プローブとの間に延びて、前記ＶＮＡエクステンダと前記プローブとを電気的かつ機
    械的に相互接続する、請求項１５に記載のプローブシステム。
20. 前記プローブシステムがデータケーブルをさらに含み、該データケーブルは、前記ベク
    トル・ネットワークアナライザと前記ＶＮＡエクステンダとを電気的に相互接続し、前記
    データケーブルは、前記ベクトル・ネットワークアナライザと前記ＶＮＡエクステンダと
    の間に第１の信号伝送長を規定し、前記プローブシステムは、前記ＶＮＡエクステンダと
    前記プローブのプローブ先端との間に第２の信号伝送長を規定し、さらに、前記第２の信
    号伝送長は前記第１の信号伝送長の１０％未満である、請求項１５に記載のプローブシス
    テム。
    

Images