JP7299989B2 - 試験中の装置を光学的に検査するためのプローブシステム及びプローブシステムを動作させる方法 - Google Patents

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関連出願の相互参照

本出願は、2020年9月15日に出願された米国特許出願第17/021,288号、及び2019年11月22日に出願された米国仮特許出願第62/939,399号、及び2019年9月30日に出願された米国仮特許出願62/908,403、62/908,423号、62/908,440号に対する優先権を主張し、これらの完全な内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、試験中の装置を光学的に検査するためのプローブシステム、及び/又はプローブシステムを動作させる方法に関する。

プローブシステムは、試験中の装置(DUT)の動作を検査及び/または試験するために利用し得る。エレクトロニクス産業において、プローブシステムは歴史的に、DUTにプローブ電流を供給し、及び/又はDUTから対応する結果電流を受け取る、電気プローブシステムの形態をとってきた。より最近では、光学的な構成要素を含む光学DUTを検査するために、光プローブシステムが開発されている。従来、電気プローブシステムと光プローブシステムの両方が、DUTに試験信号を伝達し、及び/又は、DUTを含む基板の基板表面から若しくは基板表面の上方から、DUTより得た結果信号を受信してきた。しかしながら、最先端の光学DUTでは、光学デバイスを、基板の表面に平行であり得る平面内に画定でき、及び/又はこれらの平面内で光信号を伝播するように構成し得る。このような最先端の光学DUTでは、これらの光学デバイスへのアクセスが、基板表面の下方に画定され得るトレンチを介して、提供され得る。従来の電気プローブシステム及び/又は光プローブシステムでは、そのようなトレンチ内で確実に検査することができない可能性がある。したがって、試験中のデバイスを光学的に検査するための改良したプローブシステム、及び/又はプローブシステムを動作させる方法が必要である。

試験中の装置(DUT)を光学的に検査するためのプローブシステム及びプローブシステムを動作させる方法が提供される。プローブシステムは、プローブ先端を画定する光プローブを含むプロービングアセンブリを含む。プロービングアセンブリはまた、センサ表面を規定する距離センサを含む。プローブシステムはまた、基板を支持するように構成される支持面を含む。基板は、基板表面を画定し、基板表面の下方に位置決めされる光学デバイスを含む。プローブシステムは、プロービングアセンブリとDUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリをさらに含む。プローブシステムはまた、プローブシステムの動作を制御するようにプログラムされるコントローラを含む。コントローラは、センサ表面と基板表面との間の感知距離を判定するようにプログラムされる。また、コントローラは、光プローブと基板との間でプローブ距離を少なくとも1つ計算するようにプログラムされる。プローブ距離は、少なくとも部分的に感知距離に基づいて計算される。コントローラはさらに、位置決めアセンブリを用いて、プロービングアセンブリとDUTとの間の相対姿勢を調整するようにプログラムされる。またコントローラは、少なくとも光プローブと基板との間の閾値分離距離を維持するために、少なくとも部分的に、少なくとも1つのプローブ距離に基づいて、相対姿勢の調整を調節するようにプログラムされる。

この方法は、プローブシステムを動作させる方法を含む。

本開示による方法を実行し得るプローブシステムの例の概略図である。 図1のプローブシステムのある領域を示す、より詳細な図である。 本開示によるプローブシステムを用いて光学的に検査する方法の例を示すフローチャートである。

図1～3は、本開示によるプローブシステム10及び/又は方法200の例を提供する。同様の目的又は少なくとも実質的に同様の目的を果たす要素が、図1～3のそれぞれにおいて同様の番号でラベル付けされ、これらの要素は、図1～3のそれぞれを参照して本明細書で詳細に論じられないことがある。同様に、全ての要素が図1～3のそれぞれにおいて必ずしもラベル付けされるわけではないが、一貫性のために、本明細書では当該要素に関連する参照符号を利用し得る。図1～3のうちの1つ以上を参照して本明細書で論じられる要素、構成要素及び/又は構成は、本開示の範囲から逸脱することなく、図1～3のいずれかに含まれてもよく、及び/又は図1～3のいずれかとともに利用されてもよい。一般に、特定の実施形態に含まれる可能性が高い要素は実線で示され、任意選択の要素は破線で示される。しかしながら、実線で示される要素は必須ではなく、いくつかの実施形態では、本開示の範囲から逸脱することなく省略されてもよい。

図1は、本開示による図3の方法200などの方法を実行し得るプローブシステム10の例の概略図である。図2は、図1のプローブシステムのある領域を示す、より詳細な図である。図1-2に示すように、プローブシステム10は、測定対象の装置120内に画定され得るトレンチ130のトレンチ側壁132を光学的に検査するように構成され得る。試験中の装置は、基板表面110を画定する基板100上に位置決め及び/又は画定することができ、トレンチ側壁は、基板表面110から下方にデバイス距離142を離して位置決めされ得る光学デバイス140を含み得る。本明細書においてデバイス距離142は、光学デバイス140が基板表面110から下方に離れる距離を指すこともでき、、基板表面110において光学デバイス140は、光子38を受け、光子38を受けるように構成され、光子38を送り、及び/又は光子38を送るように構成される。トレンチ130は、トレンチ深さ134及び/又はトレンチ幅136を画定し得る。基板100の例には、ウェハ、シリコンウェハ、半導体ウェハ、IV族半導体ウェハ、及び/又はシリコンフォトニクス基板が含まれる。光学デバイス140の例には、シリコンフォトニクスデバイス、光検出器、光送信機、導波管、及び/又は固体光学デバイスが含まれる。

また図1-2に示されているように、プローブシステム10は、プロービングアセンブリ20を含む。プロービングアセンブリ20は、プローブ先端32を画定する光プローブ30を含む。光プローブ30は、基板表面110に対してある角度で、又は斜角34で延在し得る。追加的に又は代替的に、角度34は本明細書において、DUT120内の光子伝播軸122と、光子38が伝播する光プローブ30内のプローブ軸37とで規定される、入射角度34と呼ばれてもよく、及び/又は入射角度34でもよい。

プロービングアセンブリ20はまた、センサ表面42を画定する距離センサ40を含む。プローブ30は、センサ表面42の内部に及び/又はセンサ表面42から延び得る、平面又は表面44を通って延在することができ、プローブ先端32は、平面のセンサに対向する側46の上に位置決めされ得る。このような構成は、センサ表面42と基板表面110が接触若しくは物理的に接触する前に、、又は接触若しくは物理的に接触せずに、プローブ先端32をトレンチ130内に延長することを可能にし、及び/又は容易にし得る。

より概略的な図である図１に移ると、プローブシステム10はまた、支持面52、位置決めアセンブリ60、及びコントローラ70を含む。支持面52は、基板100を支持するように構成され得る。位置決めアセンブリ60は、プロービングアセンブリ20と基板100及び/又は基板100のDUT120との間の相対姿勢を選択的に調整するように構成され得る。コントローラ70は、プローブシステム10の少なくとも一部の動作を制御するように、適合され、構成され、及び/又はプログラムされ得る。コントローラ70は、方法200の任意の適切な１つ以上のステップによりプローブシステムを制御することを含むことができ、これらは図3を参照して本明細書でより詳細に説明される。

プローブシステム10の動作中、及び図3の方法200を参照して本明細書でより詳細に論じられるように、光プローブ30のプローブ先端32は、トレンチ130内で位置決めされ得る。これは、所定の、既定の、所望の、及び/又は特定のギャップ36によって、プローブ先端及びトレンチ側壁132を空間的に分離するように、プローブ先端を位置決めすることを含み得る。続いて、プローブ先端32を、トレンチ側壁132に沿って、垂直方向に(すなわち、図2のZ方向に)及び/若しくは水平方向に(すなわち、図2のY方向に)スキャンでき、並びに/又は図2のX軸、Y軸及び/若しくはZ軸の周りなどで回転し得る。このスキャンは、位置決めアセンブリ60を利用して行い得る。スキャン中、光子38は、光学デバイス140と光プローブ30のプローブ先端32との間で伝達され得る。一例として、図2に図示されるように、プローブ先端32を、垂直距離62にわたって垂直方向にスキャンし得る。このプロセスは、本明細書ではラスタースキャンと呼ぶことができ、並びに/又は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合の2次元表現若しくは多次元表現を、トレンチ側壁上の位置の関数として及び/若しくはトレンチ側壁に対するプローブ先端の回転の関数として、作成及び/若しくは生成するために利用され得る。

プローブ先端32がトレンチ側壁に沿ってスキャンされる間、コントローラ70は、距離センサ40と基板表面110との間の感知距離48を、繰り返し及び/又は連続的に測定することができ、感知距離に少なくとも部分的に基づいて、光プローブ30の少なくとも1つの領域及び/又は部分と基板100との間の距離を計算し得る。次に、コントローラ70は、光プローブの少なくとも1つの領域及び/又は部分と基板との間で、少なくとも閾値分離距離を維持するように、位置決めアセンブリ60の動作を調整及び/又は制御し得る。別の言い方をすれば、コントローラ70は、プロービングアセンブリ20及び/又はその光プローブ30が基板100に接触又は衝突しないことを確保するために利用され得る。そのような接触は、もし起こる場合、プロービングアセンブリ及び/又は基板に対して、有害であり及び/又は破損する可能性がある。一例として、プローブ先端32はレンズを画定することができ、レンズはそのような接触によって破損する可能性があり、並びに/又は、このような接触の後では、所望の方法で、及び/若しくは所望の性能で光子38を伝播することがもはやできない可能性がある。閾値分離距離の例には、少なくとも1マイクロメートル、少なくとも2.5マイクロメートル、少なくとも5マイクロメートル、少なくとも10マイクロメートル、少なくとも25マイクロメートル、少なくとも50マイクロメートル、又は少なくとも100マイクロメートルの分離距離など、ゼロより大きい分離距離が含まれる。

コントローラ70が光プローブ30の任意の適切な領域及び/又は部分と基板100の任意の対応する領域及び/又は部分との間で任意の適切な閾値分離距離を維持し得ることは、本開示の範囲内である。一例として、図2に図示されるように、コントローラ70は、プローブ先端32とトレンチ130の底面138との間で、閾値先端底部間分離距離72を維持し得る。別の例として、コントローラ70は、光プローブ30とトレンチ130のトレンチ縁部139との間で、閾値プローブ縁部間分離距離74を維持し得る。さらに別の例として、コントローラ70は、基板表面110より下方に、閾値先端表面間分離距離76を離して、プローブ先端32を維持し得る。

光プローブ30は、プロービングアセンブリ20の一部を形成し、プローブ先端32を画定し、光学デバイス140から光子38を受け取り、及び/又は光子38を光学デバイス140に伝達するように、適合され、構成され、設計され、及び/又は構築され得る、任意の適切な構造を含むことができ、及び/又は当該構造であり得る。光プローブ30の例には、光ファイバー、切断済み光ファイバー、レンズ付き光ファイバー、3Dプリントファイバー及び/又はファセット付き光ファイバーが含まれる。

距離センサ40は、感知距離48を感知し、判定し、及び/又は検出するように、適合され、構成され、設計され、及び/又は構成され得る、任意の適切なセンサを含むことができ、及び/又は当該センサであり得る。距離センサ40の例には、容量式距離センサ、光学距離センサ及び/又は干渉計が含まれる。一般に、距離センサ40は、感知距離48を閾値距離分解能内で判定するように構成し得る。閾値距離分解能の例には、最大100ナノメートル、最大50ナノメートル、最大40ナノメートル、最大30ナノメートル、最大20ナノメートル、最大10ナノメートル、最大5ナノメートル、最大4ナノメートル、最大3ナノメートル、最大2ナノメートル、最大1ナノメートル、最小0.1ナノメートル、最小0.5ナノメートル、最小1ナノメートル及び/又は最小2ナノメートルが含まれる。

支持面52は、基板100を支持し、又は支持するように構成され得る、任意の適切な表面を含み、及び/又は当該表面であり得る。一例として、支持面52は、図1に示すように、チャック50の表面及び/又は上面を含み、及び/又は当該表面及び/又は上面であり得る。チャック50の例には、真空チャック、静電チャック、温度制御チャック及び/又は並進ステージが含まれる。

位置決めアセンブリ60は、プロービングアセンブリ20とDUT 120との間の相対姿勢を調整し又は電気的に調整するように、適合され、構成され、設計され、及び/又は構築され得る、任意の適切な構造を含み得る。これは、プロービングアセンブリ、DUT並びに/又はプロービングアセンブリ及びDUTの両方の、位置又は絶対位置の調整を含み得る。位置決めアセンブリ60の例には、電動位置決めアセンブリ、圧電位置決めアセンブリ、ラックアンドピニオンアセンブリ、マイクロメータスクリュー、リードスクリュー及びナットアセンブリ並びに/又はボールねじアセンブリが含まれる。既に論じたように、位置決めアセンブリ60は、プロービングアセンブリ20及び/又は支持面110を、例えば図2のX軸、Y軸及び/又はZ軸に沿って、1次元、2次元又は3次元で動かすように、又は、プロービングアセンブリ及び/又はDUTを、図2のX軸、Y軸及び/又はZ軸の周りのように、1つ、2つ又は3つの軸の周りで回転させるように構成され得る。これに加えて又はこれに代えて、位置決めアセンブリ60は、プロービングアセンブリ20及び/又は支持面110を、X軸、Y軸及びZ軸などの1つ、2つ及び/又は3つの軸の周りで回転させるように構成され得る。

コントローラ70は、本明細書で開示される機能のうちの1つ以上を実行するように、適合され、構成され、設計され、構築され、及び/又はプログラムされ得る、任意の適切な構造及び/若しくは1つ以上の装置を含み、並びに/又は当該構造及び/若しくは1つ以上の当該装置であり得る。これは、位置決めアセンブリ60のようなプローブシステム10の任意の適切な部分、領域及び/又は構造の動作を制御することを含み得る。例として、コントローラ70には、電子コントローラ、専用コントローラ、特別目的コントローラ、パーソナルコンピュータ、特別目的コンピュータ、表示デバイス、論理デバイス、メモリデバイス及び/又はコンピュータ可読記憶媒体を有するメモリデバイスのうち1つ以上が含まれ得る。

コンピュータ可読記憶媒体は、それが存在するとき、本明細書では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体と呼び得る。この非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令、プログラム及び/又はコードを、含み、定義し、収容し、及び/又は記憶することができ、これらのコンピュータ実行可能命令は、方法200の任意の適切な部分又はサブセットを実行するように、プローブシステム10及び/又はそのコントローラ70に指示し得る。このような非一時的コンピュータ可読記憶媒体の例としては、CD－ROM、ディスク、ハードドライブ、フラッシュメモリ等がある。本明細書で使用されるように、コンピュータ実行可能命令を有する、ストレージ、メモリ、装置及び/又は媒体、並びに本開示によるコンピュータ実装方法及び他の方法は、米国特許法第101条に従って特許性があると考えられる主題の範囲内にあると考えられる。

図1に破線で示されるように、プローブシステム10は、信号生成及び分析アセンブリ80を含んでもよい。信号生成及び分析アセンブリ80は、それが存在するとき、光子38の形態で光プローブ30によって光学デバイス140に提供され得るような光試験信号を生成し、及び/又は、光子38の形態で光プローブ30によって光学デバイス140から受信され得るような結果光信号を受信するように、適合され、構成され、設計され、及び/又は構成され得る。信号生成及び分析アセンブリ80は、追加的又は代替的に、図1に図示されている電気プローブ22によってDUT 120に供給され得るような電子試験信号を生成し、及び/又は電気プローブ22によってDUT 120から受信され得るような結果電子信号を受け取るように、構成され得る。信号生成及び分析アセンブリ80は、追加的に又は代替的に、光試験信号、結果光信号、電子試験信号及び/又は結果電子信号に基づき得るDUT 120の動作及び/又は性能を分析するように、適合され、構成され、設計され、及び/又は構築され得る。信号生成及び分析アセンブリ80の例には、光試験信号を生成するように構成され得る光源、光試験信号を検出するように構成され得る光検出器、電子試験信号を生成するように構成され得る電源、及び/又は結果電子信号を検出するように構成され得る電気検出器が含まれる。

また、図1に破線で示されるように、プローブシステム10は、光学アセンブリ90を含み得る。光学アセンブリ90は、それが存在するとき、プロービングアセンブリ20、光プローブ30、プローブ先端32、基板100、DUT 120及び/又はトレンチ130などの、プローブシステム10の任意の適切な部分及び/又は領域の光学画像を観察及び/又は生成するように構成され得る。これは、図1の構成によって示され得るような任意の適切な上面図、及び/又は図2に示され得るような任意の適切な側面図を含み得る。光学アセンブリ90の例には、顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、光学撮像装置及び/又はカメラが含まれる。光学アセンブリ90はまた、本明細書では撮像装置90と呼ばれてもよいし、及び/又は撮像装置90であってもよい。

図3は、本開示による、図1～2のプローブシステム10などのプローブシステムを用いて光学的に検査する方法200の例を示すフローチャートである。図1～2を参照して本明細書で論じられるように、方法200は、試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を光学的に検査するために利用され得る。DUTは、基板表面を画定する基板上に画定され得る。トレンチ側壁は、基板表面から下方にデバイス距離を離して位置決めされる光学デバイスを含み得る。プローブシステムはプロービングアセンブリを含み、当該プロービングアセンブリは、光プローブと、センサ表面を画定する距離センサ又は容量式距離センサと、を含み得る。光プローブは、センサ表面内に延在する平面を通って延在することができ、光プローブのプローブ先端は、平面のセンサに対向する側の上に位置決めされ得る。また、プローブシステムは、プロービングアセンブリとDUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリを含み得る。プローブシステムの光プローブと光学デバイスとの間のギャップ間隔を維持するための相補的な方法は、米国特許出願第16/914,913号に開示されており、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

方法200は、210において距離センサを較正するステップと、及び/又は220においてプロービングアセンブリを位置決めするステップと、及び230において感知距離を判定するステップと、及び240においてプローブ距離を計算するステップと、を含み得る。方法200はまた、250において相対姿勢を調整するステップを含み、260において光信号を伝達するステップ及び/又は270において位置を判定するステップを含み得る。方法200はさらに、280において相対姿勢を調節するステップを含む。

210において距離センサを較正することは、距離センサによって測定される感知距離を定量化するために、感知距離を較正するために、距離センサからの電気出力を実際の、又は物理的な、センサ表面と基板表面との間の距離と相関させるために、及び/又は光プローブ、プローブ先端、距離センサ及び/又はセンサ表面のうち2個の間及び/又はそれら全ての間の空間関係を確立するために利用され得る、任意の適切な較正を実行することを含み得る。210における較正は、任意の適切な方法で実行され得る。

一例として、210における較正は、プローブ先端、距離センサ及び/又は較正面を、視線方向に沿って光学的に観察することを含み得る。視線方向は、センサ表面内に延在する平面に平行又は少なくとも実質的に平行であり得る。いくつかのそのような例において、210における較正は、プローブ先端と較正面との間の光学的判定距離を距離センサからの電気出力に相関させることを、さらに含み得る。追加的に又は代替的に、いくつかのそのような例では、210における較正には、光プローブ、プローブ先端、距離センサ及び/又はセンサ表面のうち2個の間の及び/又はそれら全ての間の空間関係を確立することを含み得る。

いくつかの例において、較正面は、DUTを含む基板によって画定され得る。いくつかの例において、較正面は、DUTを含む基板と独立及び/又は別個の較正チャックによって画定され得る。210において較正を実行するために利用され得る較正チャックの例は、米国特許出願第16/884,921号に開示されており、その完全な開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

210における較正は、方法200の間に、任意の適切なタイミング及び/又は順序で実行され得る。例として、210における較正は、220における位置決めの前に、230における判定の前に、240における計算の前に、250における調整の前に、260における伝達の前に、270における判定の前に、及び/又は280における調節の前に実行され得る。別の例として、210における較正は、方法200の精度を向上させるなどの理由のために、方法200の間、断続的及び/又は周期的に実行され得る。

220においてプロービングアセンブリを位置決めすることは、位置決めアセンブリを用いて、当該アセンブリを介して、及び/又は当該アセンブリを利用して、プロービングアセンブリと基板とを相互に位置決めすることを含み得る。220における位置決めは、プロービングアセンブリと基板との間に、任意の適切な空間関係又は初期空間関係を確立することを含み得る。位置決めアセンブリの例は、図1の位置決めアセンブリ60を参照して本明細書に開示される。

例として、220における位置決めは、センサ表面が、基板に近接し、基板表面に近接し、基板表面の閾値感知距離内にあり、トレンチにおいてプローブ先端に対する遠位側にあり、基板表面と容量性通信し、基板表面におけるトレンチのない領域と容量性通信し、及び/又は基板表面の均一な領域と容量性通信するように位置決めされることを含み得る。そのような構成が、230における判定の精度を向上させることを可能にし及び/若しくは容易にすることができ、並びに/又は、230における判定を開始することを可能にし及び/若しくは容易にし得る。追加の例として、220における位置決めは、プローブ先端がトレンチに近接するように、プローブ先端がトレンチの上方に位置決めされるように、プローブ先端がトレンチ内に位置決めされるように、並びに/又はプローブ先端とトレンチ側壁との間のギャップが、所定の、既定の、所望の、及び/若しくは特定の値及び/若しくは大きさを有するように位置決めすることを含み得る。

いくつかの例では、ギャップの所定の大きさが、プローブシステムの1つ以上の特性に基づいて特定され得る。一般に、ギャップは、以下のように計算し得る。

ここで、gはギャップ36であり、WDは、光プローブの動作距離又は光子38が光プローブ30から光学デバイス140まで移動する距離であり、θは角度34である。具体例において、ギャップの所定の大きさは、光学デバイスが光プローブの焦点面に及び／又は焦点面内にあるように選択され得る。この例では、上記の式のWD項を、光プローブの焦点距離に置き換えることができ、又は光プローブの焦点距離に等しくし得る。

220における位置決めは、方法200の間に、任意の適切なタイミング及び/又は順序で実行され得る。例として、220における位置決めは、230における判定の前に、240における計算の前に、250における調整の前に、260における伝達の前に、270における判定の前に、及び/又は280における調整の前に実行され得る。別の例として、220における位置決めは、方法200の精度を向上させるために、及び/又はDUTの異なるトレンチを光学的に検査することを可能にするために、及び/又は容易にするためなどのために、方法200中に断続的及び/又は周期的に実行され得る。

230における感知距離の判定は、センサ表面と基板表面との間の感知距離を判定することを含み得る。これは、距離センサを用いて、当該センサを介して、及び/又は当該センサを利用して判定することを含むことができ、その例が本明細書で開示される。220における位置決めを参照して本明細書でより詳細に論じるように、距離センサは、センサ表面の下方に延在する基板領域が、トレンチのない、構造のない（structure-free）、及び/又は均一であるように、基板表面に対して位置決めされ得る。そのような構成は、230における判定の精度を可能にし、容易にし、及び/又は向上させ得る。

240におけるプローブ距離の計算は、光プローブと基板との間のプローブ距離を少なくとも1つ計算することを含み得る。240における計算は、少なくとも部分的に、230における判定中に判定される感知距離及び/又は210における較正中に判定される空間関係に、基づき得る。

一例では、少なくとも1つのプローブ距離は、プローブ先端とトレンチ底面との間の先端底部間分離距離を含むことができ、及び/又は先端底部間分離距離であり得る。先端底部間分離距離の一例を図2に72で図示し、本明細書でより詳細に論じる。この例では、閾値分離距離は、プローブ先端とトレンチの底面との間の閾値先端底面間分離距離を含むことができ、及び/又は閾値先端底面間分離距離であり得る。別の言い方をすれば、この例では、280における調節を利用して、少なくともプローブ先端とトレンチ底面との間の閾値先端底部間分離距離を維持することができ、及び/又はプローブ先端とトレンチ底面との間で物理的接触する可能性を減少させ得る。

いくつかの例では、引き続き図2を参照すると、閾値先端底部間分離距離は、以下のように選択され得る。

ここで、hはプローブ30の深さ39であり、トレンチ130内にあり、トレンチ側壁132に沿うプローブ先端の垂直スキャンの中間点であり、sは垂直スキャンの垂直距離62であり、Dはトレンチ130のトレンチ深さ134である。別の言い方をすれば、この例において、280における調節は、深さ39及び/又は垂直距離62を選択及び/又は制限し、少なくともプローブ先端とトレンチ底面との間の閾値先端底部分離距離を維持し、及び/又はプローブ先端とトレンチ底面との間で物理的接触する可能性を減少させることを含み得る。いくつかの例では、210における較正中に判定される所定の空間関係の知識若しくは事前知識及び/又はトレンチ深さ134を利用して、240における計算を可能にし、及び/又は容易にし得る。

別の例では、少なくとも1つのプローブ距離が、光プローブとトレンチのトレンチ縁部との間のプローブ縁部分離距離を含み、及び/又はプローブ縁部分離距離であり得る。プローブ縁部分離距離の一例を図2に74で示す。この例では、閾値分離距離が、プローブとトレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部分離距離を含み、及び/又は閾値プローブ縁部分離距離であり得る。別の言い方をすれば、この例では、280における調節を利用して、少なくともプローブとトレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部分離距離を維持し、及び/又はプローブとトレンチ縁部との間で物理的接触をする可能性を減少させ得る。

いくつかの例において、図2を引き続き参照すると、閾値プローブ縁部分離距離は、以下のように選択され得る。

ここで、cは74で測定される閾値プローブ縁部間分離距離であり、Wはトレンチ幅136であり、gはギャップ36であり、dは光プローブ30の直径31であり、θは角度34であり、hは深さ39であり、sは垂直スキャンの垂直距離62である。別の言い方をすれば、この例において、280における調整は、深さ39及び/又は垂直距離62を選択及び/若しくは制限し、少なくとも光プローブとトレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部間分離距離を維持すること、並びに/又は光プローブとトレンチ縁部との間で物理的接触する可能性を減少させること、を含み得る。いくつかの例では、210における較正中に判定される、トレンチ幅136、ギャップ36及び/又は直径31の所定の空間関係の知識又は事前知識を利用して、240における計算を可能にし、及び/又は容易にし得る。

別の例では、少なくとも1つのプローブ距離が、基板表面より下方にあるプローブ先端の先端表面間分離距離を含み、及び/又は当該距離であり得る。先端表面間分離距離の一例を、図2に76で示す。この例において、閾値分離距離は、基板表面より下方にあるプローブ先端の閾値先端表面間分離距離を含むことができ、及び/又は閾値先端表面間分離距離であり得る。別の言い方をすれば、この例では、280における調整を利用して、少なくとも基板表面より下方にプローブ先端の閾値先端表面間分離距離を維持することができ、並びに/又は、プローブ先端が基板表面よりも上方に及び/又はトレンチから外に延びる場合に無駄なスキャンをする可能性を減少させ得る。

いくつかの例では、引き続き図2を参照すると、閾値先端表面間分離距離は以下のように選択され得る。

ここで、hは深さ39、δは基板表面より下方の光学デバイス140のデバイス距離142、dは直径31、gはギャップ36、θは角度34である。別の言い方をすれば、この例において、280における調整は、デバイス距離142、直径31、ギャップ36及び/又は角度34に基づいて深さ39を選択することを含み得る。いくつかの例では、デバイス距離142、直径31、ギャップ36及び/又は角度34の、210における較正中に判定される所定の空間関係の知識又は事前知識を利用して、240における計算を可能にし、及び/又は容易にし得る。

250における相対姿勢の調整は、位置決めアセンブリを用いて、プロービングアセンブリとDUTとの間の相対姿勢を調整することを含み得る。いくつかの例において、250における調整は、252で示されるように、トレンチ内で、及びトレンチ側壁の少なくとも閾値垂直領域に沿って上下させて、プローブ先端を垂直方向にスキャンさせることを含み得る。いくつかの例において、250における調整は、254で示されるように、トレンチ内で、かつトレンチ側壁の少なくとも閾値水平領域を横切って、プローブ先端を水平にスキャンすることを含み得る。250における調整が252における垂直スキャンと254における水平スキャンの両方を含むとき、250における調整は、本明細書において追加的に又は代替的に、トレンチ側壁に沿ってプローブ先端をラスタースキャンすること、と呼び得る。いくつかの例では、250における調整は、追加的に又は代替的に、256で示されるように、光学デバイスに対して、1つの軸の周りで、2つの直交軸の周りで、又は3つの直交軸の周りで、プローブ先端を回転させることを含み得る。

260における光信号の伝達は、光学デバイスとプローブ先端との間で任意の適切な光信号を伝達することを含み得る。これは、光学デバイスからプローブ先端へ光信号を伝達すること及び/又はプローブ先端から光学デバイスへ光信号を伝達することを含み得る。260における伝達は、方法200の間に、任意の適切なタイミング及び/又は順序で実行され得る。例として、260における伝達は、252における垂直スキャン中及び/又は254における水平スキャン中を含む250における調整中に実行され得る。

270における位置の判定は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合が、最大になり、極大値を示し、並びに/又は他の測定位置、相対姿勢及び/若しくは相対的回転姿勢における光結合よりも大きくなる、任意の適切な位置または相対姿勢を判定することを含み得る。一例として、及び方法200が252における垂直スキャン中に260において伝達することを含むとき、270における判定は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合が最大となる垂直位置を判定することを含み得る。

別の例として、及び方法200が254における水平スキャン中に260における伝達を含むとき、270における判定は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合が最大となる水平位置を判定することを含み得る。さらに別の例として、方法200が254における水平スキャンと252における垂直スキャンの両方の最中に260における伝達を含む場合、270における判定は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合の2次元表現を、トレンチ側壁上の位置の関数として生成することを含み得る。

このような2次元表現は、プローブシステムによる光学デバイスの試験中に、光プローブと光学デバイスとの間の、改良される又はさらに最適化される相対姿勢を判定するために、利用され得る。追加的に又は代替的に、及び方法200が水平スキャン254、252における垂直スキャン及び256における回転の最中に260における伝達を含むとき、270における判定は、プローブ先端と光学デバイスとの間の光結合の多次元表現を、トレンチ側壁上の位置及びトレンチ側壁に対する光プローブの回転の関数として、生成することを含み得る。

280における相対的姿勢の調整調節は、少なくとも部分的に、少なくとも1つのプローブ距離に基づいて、250における調節を調整及び/又は制御することを含むことができ、少なくとも光プローブと基板との間の閾値分離距離を維持する。少なくとも1つのプローブ距離及び少なくとも1つの分離距離の例が、本明細書に開示される。

280における調節は、任意の適切な方法で達成され得る。一例として、280における調節は、光プローブ及び/又は基板の動きを制限し、閾値分離距離を維持することを含み得る。別の例として、280における調節は、オペレータが250においてある方法で調整を指示したことが原因でプローブシステムが閾値分離距離を維持できなくなる場合に、プローブシステムのオペレータに通知することを含み得る。280における調節のより具体的な例は、240における計算のより具体的な例を参照して、本明細書で論じられる。

いくつかの例では、方法200が、自動的に及び/又は繰り返し実行され得る。これらの例では、プローブシステムが、図1のコントローラ70などのコントローラを含むことができ、当該コントローラは、方法を実行するようにプログラムされ得る。そのような構成では、方法200が、少なくとも230における判定、240における計算、250における調整及び/又は280における調節を、コントローラを用いて、コントローラを介して、及び/又はコントローラを利用して、自動的にかつ繰り返し実行することを含み得る。自動的にかつ繰り返し実行することは、DUTの所与のトレンチ内で、及び/又は所与の光学デバイスと光プローブとの間の光結合を定量化するために、実行され得る。追加的又は代替的に、自動的にかつ繰り返し実行することは、光プローブと、DUTの同じ及び/又は異なるトレンチ内に存在し得る別の光学デバイスと、の間の光結合を定量化することを含み得る。

本開示では、例示的かつ非排他的な例のいくつかが、フロー図又はフローチャートの文脈で論じられ、及び/又は描写されており、ここで、方法は一連のブロック又はステップとして示され、説明されている。付随の説明に具体的に記載されていない限り、ブロックの順序はフロー図の図示された順序とは異なることができ、ブロック(又はステップ)の2つ以上が異なる順序で、及び/又は同時に発生することを含むことは、本開示の範囲内である。また本開示の範囲内において、ブロック又はステップはロジックとして実装されてもよく、ロジックは、ブロック又はステップを実装するものとして説明されてもよい。いくつかの応用では、ブロック又はステップが、機能的に等価な回路又は他のロジックデバイスによって実行される式及び/又はアクションを表し得る。図示されたブロックは、コンピュータ、プロセッサ及び/又は他のロジックデバイスに応答させ、動作を実行し、状態を変更し、出力若しくは表示を生成し、及び/又は判定を行う実行可能命令を表すことはあるが、それは義務付けられない。

本明細書で使用されるように、第1のエンティティと第2のエンティティとの間に位置決めされる「及び/又は」という用語は、(1)第1のエンティティ、(2)第2のエンティティ並びに(3)第1のエンティティ及び第2のエンティティ、のうちの1つを意味する。「及び/又は」で列挙される複数のエンティティは、同じように、すなわち、そのように結合されたエンティティの「1つ以上」と解釈されるべきである。具体的に特定されたエンティティに関連するか関係しないかにかかわらず、「及び/又は」節によって具体的に特定されるエンティティ以外に、他のエンティティが任意に存在してもよい。したがって、非限定的な例として、「備える」などのオープンエンドの語とともに使用される場合、「A及び/又はB」との言及は、一実施形態ではAのみを指し(任意選択でB以外のエンティティを含み)、別の実施形態ではBのみを指し(任意選択でA以外のエンティティを含み)、更に別の実施形態ではA及びBの両方を指す(任意選択で他のエンティティを含む)。これらのエンティティは、要素、アクション、構造、ステップ、操作、値などを指すことができる。

本明細書で使用される、1つ以上のエンティティのリストを参照する語句「少なくとも1つ」は、エンティティのリスト内の任意の1つ以上のエンティティから選択される少なくとも1つのエンティティを意味すると理解されるべきであるが、必ずしもエンティティのリスト内に具体的に列挙されるそれぞれすべてのエンティティのうちの少なくとも1つを含む必要はなく、エンティティのリスト内のエンティティの任意の組合せを除外しない。この定義は、具体的に特定されるエンティティに関連するか又は関連しないかにかかわらず、句「少なくとも1つ」が言及するエンティティのリスト内で具体的に特定されるエンティティ以外のエンティティが、任意に存在することを可能にする。したがって、非限定的な例として、「A及びBのうちの少なくとも1つ」(又は同等に「A又はBのうちの少なくとも1つ」、又は同等に「A及び/又はBのうちの少なくとも１つ」)は、一実施形態では、１つ以上任意に2つ以上のAを含みBが存在しない(及び任意にB以外のエンティティを含み)、別の実施形態では、１つ以上任意に2つ以上のBを含みAが存在しない(及び任意にA以外のエンティティを含み)、更に別の実施形態では、１つ以上任意に2つ以上のAを含み、１つ以上任意に2つ以上のBを含み(及び任意選択で他のエンティティを含む)。言い換えれば、句「少なくとも1つ」、「1つ以上」、「及び/又は」という語句は、動作において連接的及び分離的の両方であるオープンエンド表現である。例えば、表現「A、B及びCのうちの少なくとも1つ」、「A、B又はCのうちの少なくとも1つ」、「A、B及びCのうちの1つ以上」、「A、B又はCのうちの1つ以上」、及び「A、B及び/又はC」のそれぞれは、A単独、B単独、C単独、A及びB共に、A及びC共に、B及びC共に、A、B及びC共に、並びに上述したものと少なくとも１つの他のエンティティとの任意の組合せを意味し得る。

任意の特許、特許出願又は他の参考文献が参照により本明細書に組み込まれ、本開示に組み込まれていない部分又は他の組み込まれた参考文献のいずれかと、(1)矛盾する方法で用語を定義し、及び/又は(2)その他の点で矛盾する場合、本開示に組み込まれていない部分が本開示を支配し、用語又はその中に組み込まれた開示は、その用語が定義され、及び/又は組み込まれた開示がもともと現れる参考文献に関してのみ支配するものとする。

本明細書で使用される用語「適合される」及び「構成される」は、要素、構成要素又は他の主題が、所定の機能を実行するように設計及び/又は意図されていることを意味する。したがって、用語「適合される」及び「構成される」の使用は、所与の要素、構成要素又は他の主題が単に所与の機能を実行することを「可能」であることを意味すると解釈されるべきではなく、その要素、構成要素及び/又は他の主題が、その機能を実行する目的のために特に選択され、作成され、実装され、利用され、プログラムされ、及び/又は設計されることを意味すると解釈されるべきである。また、本開示の範囲内において、特定の機能を実行するように適合されるものとして列挙されている要素、成分及び/又は他の列挙されている主題が、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又は代替的に説明されてもよく、その逆もまた同様である。

本明細書で使用される、「例えば」という語句、「例として」という語句、及び/又は単に「例」という用語は、本開示による1つ以上の構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法を参照して使用されるとき、説明される構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法が、本開示による構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法の、例示的かつ非排他的な例であると伝えることが意図される。したがって、説明される構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法は、限定、必要又は排他的/網羅的であることを意図するものではなく、構造的及び/又は機能的に類似及び/又は均等の構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法を含む、他の構成要素、構成、詳細、構造、実施形態及び/又は方法もまた、本開示の範囲内である。

本明細書で使用されるように、「少なくとも実質的に」は、程度又は関係を修正するときに、記載される「実質的な」程度又は関係だけでなく、記載される程度又は関係の完全な範囲も含み得る。記載される程度又は関係の実質的な量は、記載される程度又は関係の少なくとも75%を含み得る。例えば、ある材料から少なくとも実質的に形成される対象物は、少なくとも75%がその材料から形成される対象物を含み、その材料から完全に形成される対象物も含む。別の例として、第2の長さと少なくとも実質的に同じ長さである第1の長さは、第2の長さの75%以内である第1の長さを含み、第2の長さと同じ長さである第1の長さも含む。

本開示によるシステム及び方法の例示的かつ非排他的な例は、以下に列挙される段落で提示される。本開示の範囲内において、以下に列挙される段落を含む、本明細書に列挙される方法の個々のステップは、列挙される動作を実行する「ステップ」として、追加的又は代替的に参照され得る。

Ａ１．試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を、プローブシステムを用いて光学的に検査する方法であって、
前記DUTは、基板表面を画定する基板上に画定され、
前記トレンチ側壁は、前記基板表面から下方にデバイス距離を離して置いて位置決めされる光学デバイスを含み、
前記プローブシステムは、プロービングアセンブリを含み、
前記プロービングアセンブリは、光プローブと、距離センサ又はセンサ表面を画定する容量式距離センサと、を含み、
前記光プローブは、センサ表面内に延在する平面を通って延在し、
前記光プローブのプローブ先端は、前記平面のセンサに対向する側の上に位置決めされ、
さらに、前記プローブシステムは、プロービングアセンブリとDUTとの間の相対姿勢を選択的に調整するように構成される位置決めアセンブリを含み、
前記方法は、
前記センサ表面と前記基板表面との間の感知距離を判定するステップと、
前記光プローブと前記基板との間のプローブ距離を少なくとも1つ計算するステップであって、前記計算するステップは、前記感知距離に少なくとも部分的に基づく、ステップと、
位置決めアセンブリを用いて、前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整するステップと、
少なくとも部分的に、少なくとも1つのプローブ距離に基づいて調節を調整し、少なくとも前記光プローブと前記基板との間の閾値分離距離を維持するステップと、
を含む、方法。

Ａ２．前記感知距離を判定するステップの前に、前記方法は、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするステップをさらに含み、
前記位置決めは、
(i)前記センサ表面が、基板表面に近接し、
(ii)前記センサ表面が、基板表面の閾値感知距離内にあり、
(iii)前記センサ表面が、プローブ先端に対してトレンチの遠位側にあり、
(iv)前記センサ表面が、基板表面と容量性通信し、
(v)前記センサ表面が、基板表面におけるトレンチのない領域と容量性通信し、
(vi)前記センサ表面が、基板表面における自由な構造の領域と容量性通信し、又は
(vii)前記センサ表面が、基板表面の均一な領域と容量性通信する、
ようにされる、Ａ１に記載の方法。

Ａ３．前記感知距離を判定するステップの前に、前記方法は、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするステップをさらに含み、
前記位置決めは、
(i)前記プローブ先端が、前記トレンチに近接し、
(ii)前記プローブ先端が、前記トレンチの上方に位置決めされ、又は
(iii)前記プローブ先端が、前記トレンチ内に位置決めされる、
ようにされる、Ａ１又はＡ２のいずれか一項に記載の方法。

Ａ４．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの底面との間の先端底部間分離距離を含む、Ａ１－Ａ３のいずれか一項に記載の方法。

Ａ５．前記閾値分離距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの前記底面との間の閾値先端底部間分離距離を含む、Ａ４に記載の方法。

Ａ６．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記光プローブと前記トレンチのトレンチ縁部との間のプローブ縁部間分離距離を含む、Ａ１－Ａ５のいずれか一項に記載の方法。

Ａ７．前記閾値分離距離は、前記光プローブと前記トレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部間分離距離を含む、Ａ６に記載の方法。

Ａ８．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の先端表面間分離距離を含む、Ａ１－Ａ７のいずれか一項に記載の方法。

Ａ９．前記閾値分離距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の閾値先端表面間分離距離を含む、Ａ８に記載の方法。

Ａ１０．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を調整するステップは、
前記トレンチ内で前記プローブ先端の垂直スキャンをするステップと、
少なくとも前記トレンチ側壁の閾値垂直領域で前記プローブ先端を上下させるステップと、
を含む、Ａ１－Ａ９のいずれか一項に記載の方法。

Ａ１１．前記垂直スキャンをするステップの間、前記方法は、前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で光信号を伝達するステップをさらに含む、Ａ１０に記載の方法。

Ａ１２．前記垂直スキャンをするステップの間、前記方法は、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる垂直位置を判定するステップを含む、Ａ１１に記載の方法。

Ａ１３．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を調整するステップは、前記トレンチ内で、かつ少なくとも前記トレンチ側壁の閾値水平領域を横切って、前記プローブ先端の水平スキャンをするステップを含む、Ａ１０－Ａ１２のいずれか一項に記載の方法。

Ａ１４．前記水平スキャンをするステップの間、前記方法は、前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達するステップを含む、Ａ１３に記載の方法。

Ａ１５．前記水平スキャン中に、前記方法は、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大となる水平位置を判定することをさらに含む、Ａ１４に記載の方法。

Ａ１６．前記水平スキャンをするステップ及び前記垂直スキャンをするステップは、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の2次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として生成するステップを含む、Ａ１４又はＡ１５のいずれか一項に記載の方法。

Ａ１７．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を調整するステップは、前記光学デバイスに対して前記プローブ先端を回転させるステップを含む、Ａ１０－Ａ１６のいずれか一項に記載の方法。

Ａ１８．前記回転中に、前記方法は、前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達することをさらに含む、Ａ１７に記載の方法。

Ａ１９．前記回転中に、前記方法は、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる相対回転姿勢を判定することをさらに含む、Ａ１８に記載の方法。

Ａ２０．前記水平スキャン、前記垂直スキャン及び前記回転は、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の多次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として及び前記トレンチ側壁に対する前記光プローブの回転の関数として作成することを含む、Ａ１８又はＡ１９のいずれか一項に記載の方法。

Ａ２１．前記感知距離を判定するステップの前に、前記方法は、前記距離センサを較正するステップをさらに含む、Ａ１－Ａ２０のいずれか一項に記載の方法。

Ａ２２．前記較正するステップは、
前記プローブ先端、前記距離センサ及び前記較正面を、前記センサ表面内に延在する平面に平行又は少なくとも実質的に平行な視線方向に沿って光学的に観察するステップと、
前記プローブ先端と前記較正面との間の光学的に判定される距離を、前記距離センサの電気出力に相関させるステップを含む、Ａ２１に記載の方法。

Ａ２３．前記感知距離を判定するステップ、前記少なくとも1つのプローブ距離を計算するステップ、前記相対姿勢を調整するステップ、及び前記プローブシステムのコントローラを利用して前記調整を調節するステップを、自動的にかつ繰り返し実行することを含む、Ａ１－Ａ２２のいずれか一項に記載の方法。

Ｂ１．基板表面を画定する基板上に画定される試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を光学的に検査するためのプローブシステムであって、
前記トレンチ側壁は、前記基板表面から下方にデバイス距離を離して位置決めされる光学デバイスを含み、
前記プローブシステムは、
プローブ先端を画定する光プローブと、センサ表面を画定する距離センサと、を含むプロービングアセンブリであって、前記光プローブは、前記センサ表面内に延在する平面を通って延在し、さらに前記プローブ先端は、前記平面のセンサに対向する側の上に位置決めされる、プロービングアセンブリと、
前記基板を支持するように構成される支持面と、
前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリと、及び
Ａ１－Ａ２３のいずれか一項の方法に従って前記プローブシステムの操作を制御するようにプログラムされるコントローラと、
を備える、プローブシステム。

Ｂ２．前記プローブシステムが、基板を含む、Ｂ１に記載のプローブシステム。

Ｃ１．基板表面を画定する基板上に画定される試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を光学的に検査するためのプローブシステムであって、
前記トレンチ側壁は、前記基板表面から下方にデバイス距離を離して位置決めされる光学デバイスを含み、
前記プローブシステムは、
プローブ先端を画定する光プローブと、センサ表面を画定する距離センサと、を含むプロービングアセンブリであって、前記光プローブは、センサ表面内に延在する平面を通って延在し、さらに前記プローブ先端は、前記平面のセンサに対向する側の上に位置決めされる、プロービングアセンブリと、
前記基板を支持するように構成される支持面と、
前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリと、
コントローラであって、
(i)前記センサ表面と前記基板表面との間の感知距離を判定し、
(ii)少なくとも部分的に前記感知距離に基づいて、前記光プローブと前記基板との間のプローブ距離を少なくとも1つ計算し、
(iii)前記位置決めアセンブリを用いて、前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整し、及び
(iv)少なくとも部分的に、少なくとも1つのプローブ距離に基づいて、前記光プローブと前記基板との間の閾値分離距離を少なくとも1つ維持する相対姿勢の調整を調節する、
ことによって、前記プローブシステムの前記操作を制御するようにプログラムされるコントローラと、
を備える、プローブシステム。

Ｃ２．前記感知距離を判定する前に、前記コントローラは、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするようにさらにプログラムされ、
前記位置決めは、
(i)前記センサ表面が、基板表面に近接し、
(ii)前記センサ表面が、基板表面の閾値感知距離内にあり、
(iii)前記センサ表面が、プローブ先端に対してトレンチの遠位側にあり、
(iv)前記センサ表面が、基板表面と容量性通信し、
(v)前記センサ表面が、基板表面におけるトレンチのない領域と容量性通信し、
(vi)前記センサ表面が、基板表面における自由な構造の領域と容量性通信し、又は
(vii)前記センサ表面が、基板表面の均一な領域と容量性通信する、
ようにされる、Ｃ１に記載のプローブシステム。

Ｃ３．前記感知距離を判定する前に、前記コントローラは、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするようにさらにプログラムされ、
前記位置決めは、
(i)前記プローブ先端が、前記トレンチに近接し、
(ii)前記プローブ先端が、前記トレンチの上方に位置決めされ、又は
(iii)前記プローブ先端が、前記トレンチ内に位置決めされる、
ようにされる、Ｃ１又はＣ２のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ４．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの底面との間の先端底部間分離距離を含み、
任意に、前記閾値分離距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの前記底面との間の閾値先端底部間分離距離を含む、Ｃ１－Ｃ３のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ５．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記光プローブと前記トレンチのトレンチ縁部との間のプローブ縁部間分離距離を含み、
任意に、前記閾値分離距離は、前記光プローブと前記トレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部間分離距離を含む、Ｃ１－Ｃ４のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ６．前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の先端表面間分離距離を含み、
任意に、前記閾値分離距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の閾値先端表面間分離距離を含む、Ｃ１－Ｃ５のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ７．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を調整することは、
前記トレンチ内で前記プローブ先端の垂直スキャンをすることと、
少なくとも前記トレンチ側壁の閾値垂直領域で前記プローブ先端を上下させることと、
を含み、
任意に、前記垂直スキャンの間、前記コントローラは、
(i)光学デバイスとプローブ先端との間で光信号を伝達し、又は
(ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる垂直位置を判定する、
ようにさらにプログラムされる、Ｃ１－Ｃ６のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ８．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整することは、前記トレンチ内で、かつ少なくとも前記トレンチ側壁の閾値水平領域を横切って、前記プローブ先端の水平スキャンをすることをさらに含み、
任意に、前記水平スキャンの間、前記コントローラは、
(i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達し、又は
(ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる水平位置を判定する、
ことのうちの少なくとも1つを実行するようにプログラムされる、Ｃ７に記載のプローブシステム。

Ｃ９．前記コントローラは、前記水平スキャン及び前記垂直スキャンを実行するようにさらにプログラムされ、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の2次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として生成する、Ｃ８に記載のプローブシステム。

Ｃ１０．前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を調整することは、前記光学デバイスに対して前記プローブ先端を回転させることをさらに含み、
任意に、前記回転中、前記コントローラは
(i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達し、又は
(ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大となる相対的回転姿勢を判定する、
ようにさらにプログラムされる、Ｃ８又はＣ９のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ１１．前記コントローラは、前記水平スキャン、前記垂直スキャン及び前記回転を実行するようにさらにプログラムされ、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の多次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として又は前記トレンチ側壁に対する前記光プローブの回転の関数として生成する、Ｃ１０に記載のプローブシステム。

Ｃ１２．前記プローブシステムは、前記プローブ先端、前記距離センサ及び較正面を、前記センサ表面内に延在する平面に平行又は少なくとも実質的に平行な視線方向に沿って光学的に観察するように構成される光学アセンブリを含み、
任意に、前記コントローラは、前記プローブ先端と前記較正面との間の光学的判定距離を、前記距離センサの電気出力に対して較正するようにさらにプログラムされる、Ｃ１－Ｃ１１のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｃ１３．前記コントローラは、前記感知距離を判定し、前記少なくとも1つのプローブ距離を計算し、前記相対姿勢を調整し、前記調整を調節することを、自動的にかつ繰り返し実行するようにさらにプログラムされる、Ｃ１－Ｃ１２のいずれか一項に記載のプローブシステム。

Ｄ１．実行されると、プローブシステムにＡ１－Ａ２３のいずれか一項に記載の方法を実行するように指示するコンピュータ可読命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

本明細書に開示されるシステム及び方法は、光学デバイス製造及び試験産業に適用可能である。

上記の開示は、独立した有用性を有する複数の別個の発明を包含すると考えられる。これらの発明の各々はその好ましい形態で開示されてきたが、本明細書に開示され図示されたその特定の実施形態は、多数の変形が可能であるので、限定的な意味で考慮されるべきではない。本発明の主題は、本明細書に開示される様々な要素、構成、機能及び/又は特性のすべての新規かつ非自明な組み合わせ及びサブコンビネーションを含む。同様に、請求項が「ある(a)」もしくは「第1の」要素又はそれらの均等物を記載している場合、そのような請求項は、2以上のかかる要素を必要とせず除外せず、1以上のかかる要素の組み込みを含むと理解されるべきである。

以下の特許請求の範囲は特に、開示された発明のうちの1つを対象とし、新規かつ非自明で一定の組み合わせ及びサブコンビネーションを指摘すると考えられる。特徴、機能、要素及び/又は特性の他の組み合わせ及びサブコンビネーションで具現化される発明を、本特許請求の範囲の補正を通じて、又は本出願若しくは関連出願における新しい特許請求の範囲の提示を通して、主張することができる。このように補正される特許請求の範囲又は新しい特許請求の範囲は、それらが異なる発明に向けられているか又は同じ発明に向けられているかにかかわらず、また、元の請求項に対して範囲が異なり、より広く、より狭く又は等しいことにかかわらず、本開示の発明の主題内に含まれるものと考えられる。

Claims (18)

1. 基板表面を画定する基板上に画定される試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を光学的に検査するためのプローブシステムであって、
   前記トレンチ側壁は、前記基板表面から下方にデバイス距離だけ離して位置決めされる光学デバイスを含み、
   前記プローブシステムは、
   プローブ先端を画定する光プローブと、センサ表面を画定する距離センサと、を含むプロービングアセンブリであって、前記光プローブは、前記センサ表面内に延在する平面を通って延在し、さらに前記プローブ先端は、前記平面のセンサと対向する側の上に位置決めされる、プロービングアセンブリと、
   前記基板を支持するように構成される支持面と、
   前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリと、
   コントローラであって、
   (i)前記センサ表面と前記基板表面との間の感知距離を判定し、
   (ii)少なくとも部分的に前記感知距離に基づいて、前記光プローブと前記基板との間の少なくとも1つのプローブ距離を計算し、
   (iii)前記位置決めアセンブリを用いて、前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整し、及び
   (iv)少なくとも部分的に、前記少なくとも1つのプローブ距離に基づいて、前記相対姿勢の調整を調節し、前記光プローブと前記基板との間の閾値分離距離を少なくとも維持する
   ことによって、前記プローブシステムの操作を制御するようにプログラムされるコントローラと、
   を備え、
   前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整することは、
   前記トレンチ内において、少なくとも前記トレンチ側壁の閾値垂直領域で前記プローブ先端を上下させて、前記プローブ先端の垂直スキャンをすること、
   を含み、
   前記垂直スキャンの間、前記コントローラは、
   (a)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で光信号を伝達し、
   (b)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる垂直位置を判定する、
   ようにさらにプログラムされる、プローブシステム。
2. 前記感知距離を判定する前に、前記コントローラは、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするようにさらにプログラムされ、
   前記位置決めは、
   (i)前記プローブ先端が、前記トレンチに近接し、
   (ii)前記プローブ先端が、前記トレンチの上方に位置決めされ、又は
   (iii)前記プローブ先端が、前記トレンチ内に位置決めされる、
   ようにされる、請求項１に記載のプローブシステム。
3. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの底面との間の先端底部間分離距離を含み、
   さらに、前記閾値分離距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの前記底面との間の閾値先端底部間分離距離を含む、請求項１又は２のいずれか一項に記載のプローブシステム。
4. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記光プローブと前記トレンチのトレンチ縁部との間のプローブ縁部間分離距離を含み、
   さらに、前記閾値分離距離は、前記光プローブと前記トレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部間分離距離を含む、請求項１－３のいずれか一項に記載のプローブシステム。
5. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の先端表面間分離距離を含み、
   さらに、前記閾値分離距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の閾値先端表面間分離距離を含む、請求項１－４のいずれか一項に記載のプローブシステム。
6. 前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整することは、前記トレンチ内で、かつ少なくとも前記トレンチ側壁の閾値水平領域を横切って、前記プローブ先端の水平スキャンをすることをさらに含み、
   前記水平スキャンの間、前記コントローラは、
   (i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達し、
   (ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる水平位置を判定する、
   ようにさらにプログラムされる、請求項１－５のいずれか一項に記載のプローブシステム。
7. 前記コントローラは、前記水平スキャン及び前記垂直スキャンを実行するようにさらにプログラムされ、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の2次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として生成する、請求項６に記載のプローブシステム。
8. 前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整することは、前記光学デバイスに対して前記プローブ先端を回転させることをさらに含み、
   前記回転中、前記コントローラは、
   (i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達し、
   (ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大となる相対回転姿勢を判定する、
   ようにさらにプログラムされる、請求項６又は７のいずれか一項に記載のプローブシステム。
9. 前記コントローラは、前記水平スキャン、前記垂直スキャン及び前記回転を実行するようにさらにプログラムされ、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の多次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数とし、前記トレンチ側壁に対する前記光プローブの回転の関数として生成する、請求項８に記載のプローブシステム。
10. 前記コントローラは、前記感知距離を判定し、前記少なくとも1つのプローブ距離を計算し、前記相対姿勢を調整し、前記調整を調節することを、自動的にかつ繰り返し実行するようにさらにプログラムされる、請求項１－９のいずれか一項に記載のプローブシステム。
11. 試験中の装置(DUT)内に画定されるトレンチのトレンチ側壁を、プローブシステムを用いて光学的に検査する方法であって、
    前記DUTは、基板表面を画定する基板上に画定され、
    前記トレンチ側壁は、前記基板表面から下方にデバイス距離だけ離して位置決めされる光学デバイスを含み、
    前記プローブシステムは、プロービングアセンブリを含み、
    前記プロービングアセンブリは、光プローブと、センサ表面を画定する距離センサと、を含み、
    前記光プローブは、前記センサ表面内に延在する平面を通って延在し、
    前記光プローブのプローブ先端は、前記平面のセンサに対向する側の上に位置決めされ、
    さらに、前記プローブシステムは、前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の相対姿勢を選択的に調節するように構成される位置決めアセンブリを含み、
    前記方法は、
    前記センサ表面と前記基板表面との間の感知距離を判定するステップと、
    前記光プローブと前記基板との間の少なくとも１つのプローブ距離を、前記感知距離に少なくとも部分的に基づいて計算するステップと、
    前記位置決めアセンブリを用いて、前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整するステップと、
    少なくとも部分的に、前記少なくとも1つのプローブ距離に基づいて前記調整を調節し、少なくとも前記光プローブと前記基板との間の閾値分離距離を維持するステップと、
    を含み、
    前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整するステップは、
    前記トレンチ内において、少なくとも前記トレンチ側壁の閾値垂直領域で前記プローブ先端を上下させて、前記プローブ先端の垂直スキャンをするステップ、
    を含み、
    前記垂直スキャンをするステップの間、前記方法は、
    (i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で光信号を伝達するステップ、
    (ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる垂直位置を判定するステップ、
    をさらに含む、方法。
12. 前記感知距離を判定するステップの前に、前記方法は、前記位置決めアセンブリを用いて前記プロービングアセンブリ及び前記基板を互いに対して位置決めするステップをさらに含み、
    前記位置決めは、
    (i)前記プローブ先端が、前記トレンチに近接し、
    (ii)前記プローブ先端が、前記トレンチの上方に位置決めされ、又は
    (iii)前記プローブ先端が、前記トレンチ内に位置決めされる、
    ようにされる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの底面との間の先端底部間分離距離を含み、
    さらに、前記閾値分離距離は、前記プローブ先端と前記トレンチの前記底面との間の閾値先端底部間分離距離を含む、請求項１１又は１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記光プローブと前記トレンチのトレンチ縁部との間のプローブ縁部間分離距離を含み、
    さらに、前記閾値分離距離は、前記光プローブと前記トレンチ縁部との間の閾値プローブ縁部間分離距離を含む、請求項１１－１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記少なくとも1つのプローブ距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の先端表面間分離距離を含み、
    さらに、前記閾値分離距離は、前記基板表面より下方にある前記プローブ先端の閾値先端表面間分離距離を含む、請求項１１－１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 前記プロービングアセンブリと前記DUTとの間の前記相対姿勢を調整するステップは、前記トレンチ内で、かつ少なくとも前記トレンチ側壁の閾値水平領域を横切って、前記プローブ先端の水平スキャンをするステップを含み、
    さらに、前記水平スキャンをするステップの間、前記方法は、
    (i)前記光学デバイスと前記プローブ先端との間で前記光信号を伝達するステップ、
    (ii)前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合が最大になる水平位置を判定するステップ、をさらに含む、請求項１１－１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記水平スキャンをするステップ及び前記垂直スキャンをするステップは、前記プローブ先端と前記光学デバイスとの間の光結合の2次元表現を、前記トレンチ側壁上の位置の関数として生成するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
18. 実行されると、プローブシステムに請求項１１－１７のいずれか一項に記載の方法を実行するように指示するコンピュータ可読命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

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