KR20220070513A

KR20220070513A - 프로브 시스템의 광학 프로브와 테스트 대상 디바이스의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20220070513A
Application number: KR1020227014385A
Authority: KR
Inventors: 조셉 조지 프랑켈
Original assignee: 폼팩터, 인크.
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2022-05-31
Also published as: JP2022550547A; TW202127050A; EP4038428A4; TW202129278A; WO2021067084A1; JP2022541083A; TW202117273A; US20210096206A1; JP2023500780A; JP7281601B2; KR20210122780A; EP4038395A4; EP3894783A1; WO2021066911A1; EP3894783B1; TWI757883B; EP4038395A1; EP3894783A4; TWI757795B; KR102605063B1

Abstract

프로브 시스템의 광학 프로브와 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법 및 이러한 방법을 수행하는 프로브 시스템. 상기 방법은 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계 및 광학 프로브를 이용하여 광학 소자를 광학적으로 테스트하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 광학적으로 테스트하는 단계 동안 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계를 포함한다. 상기 유지하는 단계는 반복적이고 순차적으로 DUT의 DUT 기준 구조의 기존 DUT 이미지와 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기존 프로브 이미지를 수집하고, 상기 광학 프로브와 상기 광학 프로브 사이의 기존 상대적 배향과 원하는 상대적 배향 사이의 프로브-DUT 오프셋을 결정하고, 상기 광학 프로브와 DUT를 원하는 상대적 배향으로 되돌리기 위해 상기 상대적 배향을 조정하는 것을 포함한다.

Description

광학 프로브와 테스트 대상 디바이스의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법

관련 출원

본 출원은 2020년 6월 29일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/914,913, 및 2019년 9월 30일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/908,403, 62/908,423 및 62/908,440에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체 개시 내용은 본원에 참조로서 포함된다.

개시 분야

본원은 전반적으로 프로브 시스템의 광학 프로브와 테스트 대상 디바이스의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법 및/또는 상기 방법을 수행하는 프로브 시스템에 관한 것이다.

프로브 시스템은 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)의 작동을 프로브(probe)하고/거나 테스트하는 데 사용될 수 있다. 전자 산업에서, 프로브 시스템은 역사적으로 DUT에 프로브 전류를 제공하고/거나 DUT로부터 그에 상응하는 결과 전류를 수신하는 전기 프로브 시스템의 형태를 취했다. 보다 최근에는, 광학 부품을 포함하는 광학 DUT를 프로브하기 위해 광학 프로브 시스템이 개발되었다. 최신 광학 DUT 분야에서, 광학 소자는 기판의 기판 표면에 평행할 수 있는 평면 내에 정의될 수 있고/거나 이러한 평면 내에서 광학 신호를 전파하도록 구성될 수 있다. 이러한 최신 광학 DUT 분야에서, 이러한 광학 소자는 기판 표면 아래에 정의될 수 있고, 이러한 광학 소자에 대한 접근은 트렌치(trench)의 측벽을 통해 및/또는 수직으로 연장되는 다이(die) 엣지를 통해 제공될 수 있다. 그러한 시스템에서, 전기 프로브 시스템의 전기 프로브와 DUT의 해당 전기 접촉 패드 사이의 전기적 접촉을 유지하는 데 필요한 것보다 훨씬 더 큰 정확도로 광학 프로브와 광학 소자 사이의 갭 간격을 제어하고/거나 조절하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 프로브 시스템의 광학 프로브와 테스트 대상 디바이스의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 향상된 방법 및/또는 상기 방법을 수행하는 향상된 프로브 시스템에 대한 요구가 존재한다.

개시의 요약

프로브 시스템의 광학 프로브와 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)의 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하는 방법 및 상기 방법을 수행하는 프로브 시스템. 상기 방법은 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 원하는 상대적 배향은 광학 프로브와 광학 소자 사이의 원하는 갭 간격을 정의한다. 상기 방법은 또한 광학 프로브를 이용하여 광학 소자를 광학적으로 테스트하는 단계를 포함한다.

상기 방법은 광학적으로 테스트하는 단계 동안 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 유지하는 단계는 반복적이고 순차적으로 DUT의 기준(reference) 구조의 기존(existing) DUT 이미지와 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기존 프로브 이미지를 수집하는 것, 광학 프로브와 DUT 사이의 기존 상대적 배향과 상기 원하는 상대적 배향 사이의 프로브-DUT 오프셋(offset)을 결정하는 것, 및 광학 프로브와 DUT를 원하는 상대적 배향으로 되돌리기 위해 상대적 배향을 조정하는 것을 포함한다. 상기 수집은 프로브 시스템의 광학 이미징 장치를 이용하여 수집하는 것을 포함한다. 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것은, 적어도 부분적으로, 상기 원하는 상대적 배향, 상기 기존 DUT 이미지, 및 상기 기존 프로브 이미지에 기초한다. 상기 조정은, 적어도 부분적으로, 상기 프로브-DUT 오프셋에 기초한다.

도 1은 본원에 따른 방법을 수행할 수 있는 프로브 시스템의 예의 개략도이다.
도 2는 본원에 따른 방법을 수행하는 프로브 시스템의 예를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 3은 본원에 따른 방법을 수행하는 프로브 시스템의 예를 나타내는 개략적인 측면도이다.
도 4는, 본원에 따라, 프로브 시스템의 광학 프로브와 기판 상에 포지셔닝된 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하는 방법의 예를 도시하는 흐름도이다.

도 1 내지 도 4는 본원에 따른 프로브(probe) 시스템(10) 및/또는 방법(200)의 예를 제공한다. 유사하거나, 적어도 실질적으로 유사한 목적을 수행하는 요소들은 도 1 내지 도 4의 각각에서 유사한 번호로 라벨링되며 이 요소들은 도 1 내지 도 4 각각을 참조하여 본원에서 상세하게 논의되지 않을 수 있다. 유사하게, 모든 요소는 각각의 도 1 내지 도 4에서 라벨링되지 않을 수 있으나, 관련된 참조 번호는 일관성을 위해 본원에서 이용될 수 있다. 도 1 내지 도 4 중 하나 이상을 참조하여 본원에서 논의되는 요소들, 구성요소들 및/또는 특징들은 본원의 범위를 벗어나지 않으면서 도 1 내지 도 4 중 임의의 것에 포함되고/거나 도 1 내지 도 4 중 임의의 것과 함께 이용될 수 있다. 전반적으로, 특정 구현예에 포함될 가능성이 높은 요소는 실선으로 표시하고, 선택적 요소는 점선으로 표시하였다. 다만, 실선으로 표시된 요소는 필수적인 것은 아니며, 일부 구현예에서는 본원의 범위를 벗어나지 않으면서 생략될 수 있다.

도 1은 본원에 따른 방법(200)을 수행할 수 있는 프로브 시스템(10)의 예의 개략도이다. 도 2는 방법(200)을 수행하는 프로브 시스템(10)의 예를 도시하는 개략적인 평면도이고, 도 3은 방법(200)을 수행하는 프로브 시스템(10)의 예를 도시하는 개략적인 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 시스템(10)은 프로빙 어셈블리(probing assembly)(20)를 포함한다. 프로빙 어셈블리(20)는 프로브 팁(probe tip)(24)을 정의할 수 있는 광학 프로브(optical probe)(22)를 포함할 수 있다. 프로브 시스템(10)은 또한 기판(40)을 지지하도록 구성될 수 있는 지지 표면(32)을 포함한다. 기판(40)은 광학 소자(46)를 포함할 수 있는 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)(44)를 포함할 수 있다.

프로브 시스템(10)은 또한 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(positioning assembly)(50)를 포함한다. 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)는 프로빙 어셈블리(20) 또는 그의 광학 프로브(22), 및 기판(40) 또는 그의 DUT(44) 사이의 상대적 배향을 선택적으로 조정하도록 구성될 수 있다. 프로브 시스템(10)은 광학 이미징 장치(optical imaging device)(80) 및 컨트롤러(60)를 더 포함한다. 컨트롤러(60)는 프로브 시스템(10)의 적어도 하나의 구성요소의 작동을 제어하도록 조정, 구성, 및/또는 프로그래밍될 수 있다.

프로브 시스템(10)의 작동 동안, 그리고 본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 광학 프로브(22)는 갭(26)이 그 사이에서 연장되도록 광학 소자(46)에 대해 정렬되고/거나 포지셔닝(positioning)될 수 있다. 갭(26)은 또한 본원에서 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 에어 갭(26)으로서 지칭될 수 있고/거나 에어 갭일 수 있다. 이것은, DUT 내에서 및/또는 DUT의 엣지를 따라 정의된 트렌치(trench) 내에서와 같이, DUT(44)의 수직 표면(49)에 근접하게 광학 프로브를 정렬하는 것 및/또는 포지셔닝하는 것을 포함할 수 있다.

그 다음, 상기 광학 프로브가 상기 DUT의 광학 소자(46)를 광학적으로 테스트하기 위해 이용되는 동안, 광학 이미징 장치(80)는 광학 프로브(22) 및 DUT(44)를 관찰하기 위해 이용될 수 있다. 이 테스트 및 관찰 동안, 컨트롤러(60)는 광학 이미징 장치(80)로부터 광학 이미지를 수신할 수 있고 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상대적 배향의 변화를 결정하고/거나 정량화하기 위해 이러한 광학 이미지를 사용할 수 있다. 그 다음, 상기 컨트롤러는 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)에 광학 프로브와 DUT 사이의 상대적 배향을 조정하도록 지시할 수 있다. 이것은, 광학 프로브와 DUT 사이의 고정된 또는 적어도 실질적으로 고정된 상대적 배향을 유지하기 위해, 광학 프로브와 DUT 사이의 상대적 배향을 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향에서 또는 그 근처에서 유지하기 위해, 고정된 또는 적어도 실질적으로 고정된 갭(26)의 크기를 유지하기 위해, 및/또는 광학 프로브와 광학 소자 사이의 원하는 갭에서 또는 그 근처에서 갭(26)을 유지하기 위해 조정하는 것을 포함할 수 있다. 더 구체적인 예로서, 상기 컨트롤러는 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리가 임계 배향 변화 내로 상기 상대적 배향을 유지하도록 지시할 수 있으며, 그 예들은 본원에 개시되어 있다. 상기 원하는 상대적 배향은 또한 본원에서 타겟 상대적 배향으로서 지칭될 수 있다. 원하는 갭은 또한 본원에서 타겟(target) 갭 및/또는 초기(initial) 갭으로서 지칭될 수 있다.

본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 광학 프로브(22)는 초점 거리(focal length)를 가질 수 있고/거나 정의할 수 있는 렌즈(27)를 포함할 수 있다. 또한, 광학 소자(46)는 도파관 입구(47)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 원하는 상대적 배향 및/또는 원하는 갭은 적어도 부분적으로 광학 프로브의 초점 길이 및/또는 광학 소자의 도파관 입구 위치에 기초할 수 있다. 예로서, 상기 원하는 상대적 배향 및/또는 원하는 갭은, 갭(26)이 초점 거리에 기초하거나, 초점 거리와 동일하고/거나 초점 거리와 적어도 실질적으로 동일하도록, 서로에 대하여 상대적인, 광학 프로브 및 광학 소자를 포지셔닝하는 상대적 배향 및/또는 갭을 포함할 수 있다.

예로서, 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 프로브(22)는 기판(40)의 기판 표면(42)에 평행한 평면(43) 내에서 드리프트(drift)할 수 있거나, 공간적으로 드리프트할 수 있다. 상기 드리프트는 실선으로 도시된 광학 소자(46)에 대한 원하는 상대적 배향으로부터 점선으로 도시된 광학 소자(46)에 대한 기존 상대적 배향으로 멀어진다. 이러한 구성에서, 컨트롤러(60)는 상기 광학 소자에 대해 원하는 상대적 배향으로 상기 프로브를 복귀시키도록 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)를 제어할 수 있다. 이것은, 예를 들어, 광학 이미징 장치(80)를 통한 광학적 관찰을 통해 획득된 대로, 기존 상대적 배향과 원하는 상대적 배향 사이의 프로브-DUT 오프셋(100)을 계산하고, 적어도 부분적으로, 상기 프로브-DUT 오프셋에 기초하여 상기 상대적 배향을 조정함으로써 달성될 수 있다.

도 2의 예에서, 상기 프로브-DUT 오프셋은, 예를 들어, 도 2의 X 차원 및 Y 차원 및/또는 평면(43)의 2차원으로만 연장되는 것으로 예시되어 있다. 일부 예들에서, 컨트롤러(60)는 상기 상대적 배향을 조정할 수 있으며, 또는 2차원에서 상기 상대적 배향을 조정하기 위해 광학적 관찰만을 사용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 및 일부 예들에서, 컨트롤러(60)는 또한 3번째 차원에서 상기 상대적 배향을 조정할 수 있다. 이것은 도 3에 도시되어 있다. 도 2의 예와 유사하게, 도 3은 실선으로 도시된 광학 소자(46)에 대한 원하는 상대적 배향으로부터 점선으로 도시된 상기 광학 소자에 대한 기존 상대적 배향으로의 광학 프로브(22)의 드리프트를 도시한다. 이러한 구성에서, 컨트롤러(60)는 3번째 차원(예를 들어, 도 3의 Z-차원)에서의 드리프트를 결정하고/거나 정량화하고 상기 광학 소자에 대한 원하는 상대적 배향으로 상기 프로브를 복귀시키도록 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)를 제어하도록 구성될 수 있다.

3번째 차원(예를 들어, 도 3의 Z-차원)에서의 드리프트의 정량화는 임의의 적절한 방식으로 달성될 수 있다. 예로서, 컨트롤러(60)는 Z-차원의 드리프트를 결정하고/거나 정량화하기 위해 광학 이미징 장치(80)의 초점을 조정하도록 프로그래밍될 수 있다. 다른 예로서, 컨트롤러(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 거리 센서(21)를 이용하여 Z-차원에서의 드리프트를 결정하고/거나 정량화하도록 프로그래밍될 수 있다. 거리 센서(21)의 예들은 정전용량(capacitive) 거리 센서, 광학적 거리 센서, 및/또는 간섭계(interferometer)를 포함한다. 거리 센서(21)는 임계 드리프트 분해능(threshold drift resolution) 내로 3차원의 상기 드리프트를 정량화하도록 조정, 구성, 설계, 및/또는 구축될 수 있다. 상기 임계 드리프트 분해능의 예들은 적어도 0.01 마이크로미터, 적어도 0.1 마이크로미터, 적어도 0.25 마이크로미터, 적어도 0.5 마이크로미터, 최대 5 마이크로미터, 최대 2.5 마이크로미터, 최대 1 마이크로미터, 및/또는 최대 0.5 마이크로미터의 분해능을 포함한다. 거리 센서(21)의 추가 예들은 2019년 12월 30일에 출원된 미국 특허 출원 번호 16/730,584에 개시되어 있으며, 그 전체 개시 내용은 본원에 참조로서 포함된다.

프로빙 어셈블리(20)는 광학 프로브(22)를 포함할 수 있는 임의의 적합한 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로빙 어셈블리(20) 및/또는 그의 광학 프로브(22)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 렌즈(27)를 포함하는 렌즈형 광섬유(lensed optical fiber)(23)를 포함할 수 있고/거나 상기 렌즈형 광섬유일 수 있으며, 상기 렌즈형 광섬유는 프로브 팁(24)에 있고, 근접하고, 및/또는 상기 프로브 팁(24)을 정의할 수 있다. 근접하고/거나 프로브 팁(24)을 정의할 수 있는 다른 예로서, 광학 프로브(22)는 면형 광섬유(faceted optical fiber)(25)를 포함할 수 있고/거나 상기 면형 광섬유일 수 있다. 광학 프로브(22)는 프로브 광 빔(72)을 전달하도록 구성될 수 있으며, 그 예들이 본원에 개시되어 있다.

프로빙 어셈블리(20) 및/또는 그의 광학 프로브(22)는 프로브 기준 구조(28)를 포함할 수 있다. 프로브 기준 구조(28)는, 본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 이미징 장치(80)가 광학 프로브(22)를 공간적으로 포지셔닝할 수 있는 정확도를 향상시키도록 조정되고, 구성되고, 크기 조절되고, 설계되고, 성형되고, 및/또는 구축될 수 있다. 프로브 기준 구조(28)의 예들은 기준 마크(fiducial mark) 및/또는 기준 타겟(fiducial target)을 포함하며, 이는 광학 프로브(22) 상에 형성되고, 상기 광학 프로브에 의해 정의되고, 및/또는 상기 광학 프로브(22)에 작동적으로 부착될 수 있다. 프로브 기준 구조(28)는, 존재하는 경우, 광학 이미징 장치(80)가 도 1의 X, Y, 및/또는 Z 방향에서와 같이, 광학 프로브(22)를 포지셔닝하거나 그의 위치를 결정할 수 있는 정확도를 향상시키도록 조정되고, 구성되고, 크기 조절되고, 위치되고, 및/또는 구축될 수 있다. 기준 마크 및/또는 기준 타겟 형태의 프로브 기준 구조(28)의 추가 예들은 2017년 10월 31일에 등록된 미국 특허 번호 9,804,196 및 2019년 1월 16일에 출원된 미국 특허 출원 공개 번호 2019/0227102에 개시되어 있으며, 그것들의 전체 개시 내용이 본원에 참조로서 포함된다.

유사하게, 기판(40) 및/또는 그의 DUT(44)는 DUT 기준 구조(48)를 포함할 수 있다. DUT 기준 구조(48)는 이미징 장치(80)에 보일 수 있고/거나 이미징 장치(80)가 광학 프로브(22)에 상대적으로 기판(40), DUT(44), 및/또는 광학 소자(46)를 공간적으로 위치시킬 수 있는 정확도를 향상시키도록 조정되고, 구성되고, 크기 조절되고, 설계되고, 성형되고, 위치되고, 및/또는 구축될 수 있는 기판(40) 상의 임의의 적합한 구조를 포함할 수 있다. DUT 기준 구조(48)의 예들이 본원에 개시되어 있다.

일부 예들에서, 및 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이, 프로빙 어셈블리(20)는 또한 거리 센서(21)를 포함할 수 있다. 거리 센서(21)는 적어도 프로빙 어셈블리의 영역과 기판(40)의 기판 표면(42)의 대응 영역 사이의 거리를 측정하고, 계산하고/거나 결정하도록 구성될 수 있다. 거리 센서(21)의 예들이 본원에 개시된다.

지지 표면(32)은 기판(40)을 지지하거나 작동적으로 지지하도록 조정되고, 구성되고, 설계되고, 크기 조절되고, 및/또는 구축될 수 있는 임의의 적절한 표면을 포함할 수 있다. 예로서, 및 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 시스템(10)은 지지 표면(32)을 형성하고/거나 정의할 수 있는, 본원에서 웨이퍼 척(wafer chuck)(30)으로도 지칭될 수 있는 척(chuck)(30)을 포함할 수 있다.

전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)는 광학 프로브(22)와 DUT(44) 사이의 상대적 배향을 선택적으로 조정하도록 조정되고, 구성되고, 설계되고, 및/또는 구축될 수 있는 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다. 이는 DUT에 대한 광학 프로브 및/또는 상기 광학 프로브에 대한 DUT의 절대 위치의 선택 조정 및/또는 작동 조정을 포함할 수 있다. 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)의 예들은 압전(piezoelectric) 포지셔닝 어셈블리, 모터화(motorized) 포지셔닝 어셈블리, 및/또는 스테퍼 모터(stepper motor)를 포함한다.

광학 이미징 장치(80)는 광학 프로브(22) 및/또는 DUT(44)를 관찰하고, 광학 프로브(22) 및/또는 DUT(44)의 광학 이미지를 수집하고/거나, 광학 이미지, 또는 광학 이미지를 나타내는 데이터를 컨트롤러(60)에 전달하기 위해, 조정되고, 구성되고, 설계되고, 및/또는 구축될 수 있는 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다. 예들로서, 광학 이미징 장치(80)는 현미경, 광학 현미경, 카메라, 비디오 카메라, 및/또는 디지털 카메라를 포함할 수 있다.

도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이, 광학 이미징 장치(80)는 기판(40) 위로부터 및/또는 기판 표면(42)에 수직으로 또는 적어도 실질적으로 수직으로 연장될 수 있는 광학적 경로(path)(82)를 따라 광학 이미지를 수집하도록 구성될 수 있다. 이것은 광학 이미징 장치의 시야(field-of-view)(84) 내에서 광학 이미지의 수집을 포함할 수 있다.

컨트롤러(60)는 본원에 개시된 기능들 중 하나 또는 그 이상을 수행하도록 조정되고, 구성되고, 설계되고, 구축되고, 및/또는 프로그래밍될 수 있는 임의의 적합한 구조, 디바이스 및/또는 디바이스들을 포함하고/거나 상기 임의의 적합한 구조, 디바이스 및/또는 디바이스들 일 수 있다. 이것은 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리(50)와 같은 프로브 시스템(10)의 임의의 적절한 부분, 영역, 및/또는 구조의 작동 제어, 및/또는 방법(200)의 임의의 적절한 단계 및/또는 단계들에 따른 제어를 포함할 수 있다. 예들로서, 컨트롤러(60)는 전자 컨트롤러, 전용(dedicated) 컨트롤러, 특수 목적 컨트롤러, 개인용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 디스플레이 디바이스, 로직(logic) 디바이스, 메모리 디바이스 및/또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(computer-readable storage media)를 갖는 메모리 디바이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 존재하는 경우, 본원에서는 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체라고도 할 수 있다. 상기 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터 실행 가능 명령어, 프로그램 및/또는 코드를 포함하고, 정의하고, 수용하고, 및/또는 저장할 수 있다; 이러한 컴퓨터 실행 가능 명령은 프로브 시스템(10) 및/또는 이의 컨트롤러(60)가 방법(200)의 임의의 적절한 부분 또는 하위 집합을 수행하도록 지시할 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예는 CD-ROM, 디스크, 하드 드라이브, 플래시 메모리 등을 포함한다. 본원 명세서에 사용된 바와 같이, 저장소(storage), 또는 메모리, 컴퓨터 실행 가능 명령어를 갖는 디바이스 및/또는 매체, 뿐만 아니라 본원에 따른 컴퓨터 구현 방법 및 기타 방법들은 United States Code의 Title 35의 Section 101에 따라 특허 가능한 것으로 간주되는 주제의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이, 프로브 시스템(10)은 또한 신호 생성 및 분석 어셈블리(70)를 포함할 수 있다. 신호 생성 및 분석 어셈블리(70)는, 존재하는 경우, 프로브 광 빔(72)으로서 광학 프로브(22)에 의해 광학 소자(46)에 제공될 수 있는 광학 테스트 신호(74)를 생성하고/거나 프로브 광 빔(72)으로서 광학 프로브(22)에 의해 광학 소자(46)로부터 수신될 수 있는 광학 결과 신호(76)를 수신하기 위해 조정, 구성, 설계되고, 및/또는 구축될 수 있다. 신호 생성 및 분석 어셈블리(70)는 추가로 또는 대안적으로 DUT(44)에 제공될 수 있는 것과 같은 전자 테스트 신호를 생성하고/거나 DUT(44)로부터 수신될 수 있는 것과 같은 전자 결과 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 신호 생성 및 분석 어셈블리(70)는 추가로 또는 대안적으로 DUT(44)의 작동 및/또는 성능을 분석하도록 조정, 구성, 설계되고, 및/또는 구축될 수 있으며, 예를 들어, 상기 광학 테스트 신호, 광학 결과 신호, 전자 테스트 신호 및/또는 전자 결과 신호에 기초할 수 있다.

도 1에서 점선으로 또한 예시된 바와 같이, 프로브 시스템(10)은 가시광원(90)을 포함할 수 있다. 가시광원(90)은 가시 광 빔(92)을 광학 프로브(22)에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 예들에서, 및 본원에 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 가시 광 빔(92)은 프로브 팁(24)을 조명할 수 있으며, 이는 광학 이미징 장치(80)에 의한 상기 프로브 팁의 위치 및/또는 배향의 정확한 결정을 허용하고/거나 용이하게 할 수 있다. 이 예에서, 상기 조명된 프로브 팁은 프로빙 어셈블리의 프로브 기준 구조(28)로서 기능할 수 있다.

도 4는, 도 1의 프로브 시스템(10)과 같은 프로브 시스템의 광학 프로브와 도 1의 기판(40) 상의 광학 소자(46)와 같은 기판 상에 포지셔닝된 테스트 대상 디바이스의 광학 소자 사이에 갭 간격을 유지하는, 본원에 따른 방법(200)의 예를 도시하는 흐름도이다. 방법(200)은 210에서 광학 프로브를 광학 소자와 정렬하는 단계 및/또는 220에서 기준 이미지를 수집하는 단계를 포함할 수 있다. 방법(200)은 230에서 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계 및 240에서 광학적으로 테스트하는 단계를 포함한다. 방법(200)은 250에서 테스트 대상 디바이스(DUT)의 온도를 변경하는 단계를 포함할 수 있고, 방법(200)은 260에서 상기 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계를 포함한다.

210에서 광학 프로브를 광학 소자와 정렬하는 단계는, 수행될 때, 광학 프로브와 광학 소자 사이의 타겟 갭 간격, 원하는 갭 간격, 초기 갭 간격, 및/또는 소정의 갭 간격을 정의하도록, 상기 광학 프로브와 광학 소자를 서로에 대하여 포지셔닝(positioning)하는 것을 포함할 수 있다. 논의된 바와 같이, 상기 광학 소자는 기판의 수직 표면 상에 위치되고/거나 기판의 수직 표면을 통해 접근가능할 수 있다. 이를 염두에 두고, 210에서의 정렬하는 단계는, 광학 소자를 포함하고/거나 광학 소자에 대한 접근을 제공하는 기판의 수직 표면에 근접하게 광학 프로브를 포지셔닝하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 그리고 논의된 바와 같이, 상기 수직 표면은 광학 소자로의 도파관 입구를 포함하거나, 그 위에 형성되었을 수 있다.

210에서의 정렬하는 단계는, 방법(200) 동안 임의의 적절한 타이밍 및/또는 순서로 수행될 수 있다. 예로서, 210에서의 정렬하는 단계는 220에서의 수집하는 단계 이전, 230에서의 결정하는 단계 이전, 240에서의 광학적으로 테스트하는 단계 이전, 및/또는 250에서 변경하는 단계 이전에 수행될 수 있다.

220에서의 기준 이미지를 수집하는 단계는, 수행될 때, 상기 프로브 시스템의 광학 이미징 장치와 함께, 이를 통해 및/또는 이를 이용하여 임의의 적절한 기준 이미지 또는 기준 이미지들을 수집하는 것을 포함할 수 있다. 상기 기준 이미지는 DUT의 DUT 기준 구조의 기준 DUT 이미지 및/또는 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기준 프로브 이미지를 포함할 수 있다. 상기 DUT 기준 구조 및 상기 프로브 기준 구조의 예들이 본원에 개시되어 있다.

220에서의 수집하는 단계는 기판의 기판 표면에 수직으로, 또는 적어도 실질적으로 수직으로 연장하는 광학적 경로를 따라 수집하는 것을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 220에서의 수집하는 단계는 기판 위에서부터 및/또는 기판의 표면 법선 방향(normal direction)을 따라 수집하는 것을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 220에서의 수집하는 단계는 광학 프로브와 광학 소자 사이의 갭 간격이 기준 DUT 이미지 내에서 및/또는 기준 프로브 이미지 내에서 가시적으로 보이도록 수집하는 것을 포함할 수 있다.

일부 예들에서, 220에서의 수집하는 단계는 기준 DUT 이미지 및 기준 프로브 이미지 둘 다를 포함하는 단일 기준 이미지를 수집하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 일부 예들에서, DUT 기준 구조 및 프로브 기준 구조 둘 다는 단일 기준 이미지 내에서 및/또는 광학 이미징 장치의 단일 시야 내에서 보이고/거나 초점이 맞을 수 있다.

일부 예들에서, 220에서의 수집하는 단계는 기준 DUT 이미지를 포함하는 제 1 기준 이미지를 수집하는 것과 또한 기준 프로브 이미지를 포함하는 제 2 기준 이미지를 수집하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 일부 예들에서, 광학 이미징 장치는 제 1 기준 이미지를 수집하는 동안 DUT 기준 구조에 초점을 맞출 수 있고/거나 광학 소자의 시야는 제 1 기준 이미지를 수집하는 동안 DUT 기준 구조를 포함할 수 있다. 유사하게, 광학 이미징 장치는 제 2 기준 이미지를 수집하는 동안 프로브 기준 구조에 초점을 맞출 수 있고/거나 광학 소자의 시야는 제 2 기준 이미지를 수집하는 동안 프로브 기준 구조를 포함할 수 있다.

상기 DUT 기준 구조는, 광학 이미징 장치에 보일 수 있고, 광학 소자 및/또는 광학 프로브를 또한 포함하는 광학 이미징 장치의 시야에서 보일 수 있고/거나, 광학 소자 위치의 정확하고/거나 반복 가능한 결정을 허용하고/거나 용이하게 할 수 있는, 기판에 의해 정의되는 임의의 적절한 기준 구조를 포함하고/거나 상기 임의의 적절한 기준 구조일 수 있다.

DUT 기준 구조는 광학 소자 및/또는 광학 소자로의 도파관 입구에 대해 고정된 배향 및/또는 소정의 배향, 또는 상대적 배향을 갖고/거나 정의할 수 있다. 이와 같이, 상기 광학 소자의 위치는, 적어도 부분적으로, DUT 기준 구조의 위치에 대한 지식에 기초하여 알려지거나 더 정확하게 알려질 수 있다. 예를 들어, DUT에 대한 설계는 DUT 기준 구조와 광학 소자 및/또는 도파관 입구 사이의 상대적 배향을 구체적으로 명시할 수 있다.

DUT 기준 구조의 예들은 기판 및/또는 기판 표면에 정의되고, 기판 및/또는 기판 표면 내에 정의되고/거나 기판 및/또는 기판 표면으로부터 돌출된 물리적 구조를 포함한다. DUT 기준 구조의 보다 구체적인 예들은 DUT의 영역 및/또는 구조, DUT의 접촉 패드, DUT에 적용되는 구조 및/또는 DUT에 작동적으로 부착되는 구조, 예를 들어, 구, 마이크로구 및/또는 유리 구를 포함한다.

일부 예들에서, 상기 DUT 기준 구조는, DUT의 나머지 부분에 대해 및/또는 DUT를 포함하고/거나 DUT 기준 구조가 위치한 기판의 기판 표면에 대해 높은 대비 또는 높은 광학적 대비를 갖고/거나 나타낼 수 있다. 일부 예들에서, DUT 기준 구조는 광학적으로 선명한(sharp) 및/또는 광학적으로 잘 정의된 엣지(edge)를 가질 수 있다. 이러한 구성들은 상기 광학 이미징 장치를 사용하여 DUT 기준 구조의 위치를 정확하게 결정하는 것을 허용하고/거나 용이하게 할 수 있다.

일부 예들에서, DUT 기준 구조는 대칭일 수 있다. 예들로서, DUT 기준 구조는 적어도 하나의 대칭 축을 포함할 수 있고, 적어도 두 개의 대칭 축을 포함할 수 있고/거나 광학 이미징 장치에 의해 보여질 때 회전 대칭이거나, 적어도 실질적으로 회전 대칭일 수 있다.

일부 예들에서, 그리고 논의된 바와 같이, 상기 광학 이미징 장치는 도 1 및 도 2의 시야(84)와 같은 시야를 가질 수 있고/거나 정의할 수 있다. 그러한 일부 예들에서, 광학 이미징 장치에 의해 보여지는 DUT 기준 구조의 최대 범위는 광학 이미징 장치의 시야의 임계 범위 비율(threshold extent fraction)보다 작을 수 있다. 상기 임계 범위 비율의 예는 상기 광학 이미징 장치의 시야의 최대 25%, 최대 20%, 최대 15%, 최대 10%, 최대 5%, 적어도 2%, 적어도 4%, 적어도 6%, 적어도 8%, 및/또는 적어도 10%의 임계 범위 비율을 포함한다.

일부 그러한 예들에서, DUT 기준 구조 및 프로브 기준 구조는, 광학 이미징 디바이스에 의해 보여지는 것으로서, DUT 기준 구조와 프로브 기준 구조 사이의 거리가 광학 이미징 장치의 시야의 임계 오프셋 비율보다 작도록, 서로에 대해 포지셔닝될 수 있다. 상기 임계 오프셋 비율의 예들은 광학 이미징 장치의 시야의 최대 80%, 최대 70%, 최대 60%, 최대 50%, 최대 40%, 최대 30%, 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 및/또는 적어도 50%의 임계 오프셋 비율을 포함한다.

상기 프로브 기준 구조는 광학 프로브에 의해 정의될 수 있고, 광학 프로브에 작동 가능하게 부착될 수 있고/거나 광학 프로브로부터 방출될 수 있는 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다. 이것은 광학 이미징 장치에 보일 수 있고, 광학 소자 및/또는 DUT 기준 구조를 또한 포함하는 광학 이미징 장치의 시야에서 보일 수 있고/거나 DUT 기준 구조 및/또는 광학 소자에 대한 광학 프로브 및/또는 광학 프로브의 프로브 팁의 위치의 정확하고/거나 반복 가능한 결정을 허용하고/거나 용이하게 할 수 있는 임의의 적절한 프로브 기준 구조를 포함할 수 있다.

일부 예들에서, 상기 프로브 기준 구조는 적어도 광학 프로브의 영역(region)을 포함 하고/거나 그 형상일 수 있다. 달리 말하면, 프로브 시스템은 상기 광학 프로브의 영역의 형상을 인식하도록 프로그래밍될 수 있고, 상기 프로브 시스템은 이 형상을 이용하여 광학 프로브와 DUT 사이의 상대적 배향을 결정할 수 있다. 광학 프로브의 영역의 예들은 광학 프로브의 프로브 팁을 포함한다. 그러한 구성은 구현하기에 비교적 간단할 수 있고/거나 단지 220에서의 수집하는 단계 및/또는 230에서의 결정하는 단계를 용이하게 하기 위해 존재할 수 있는 추가 하드웨어 및/또는 요소들의 사용을 요구하지 않을 수 있다.

일부 예들에서, 방법(200)은 가시 광 빔을 광학 프로브를 통해 광학 프로브의 프로브 팁으로 지향시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 상기 가시 광 빔은 프로브 팁을 조명할 수 있고/거나 조명된 프로브 팁을 생성할 수 있고, 프로브 기준 구조는 조명된 프로브 팁을 포함할 수 있고/거나 상기 조명된 프로브 팁 일 수 있다.

240에서의 광학적으로 테스트하는 단계는 프로브 광 파장을 갖는 프로브 광빔을 이용하여 광학적으로 테스트하는 것을 포함할 수 있다. 가시 광 빔은 가시 광 파장을 가질 수 있다. 상기 프로브 광 파장은 가시 광 파장과 상이할 수 있다. 예를 들어, 가시 광 파장은 가시 광 스펙트럼 내에 있는 반면, 프로브 광 파장은 적외선 스펙트럼 내에 있을 수 있다.

방법(200)이 광학 프로브를 통해 가시 광 빔을 지향시키는 단계를 포함할 때, 방법(200)은 주어진 시점에서 광학 프로브를 통해 프로브 광 빔 및 가시 광 빔 중 하나만 선택적으로 전달하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 달리 말하면, 방법(200)은 프로브 시스템이 광학 프로브를 통해 전달되는 가시 광 빔 및 프로브 광 빔 중 다른 하나가 없는 상태에서 광학 프로브를 통해 가시 광 빔 및 프로브 광 빔 중 하나를 선택적으로 전달하도록 구성될 수 있다. 또 다른 방식으로 말하면, 방법(200)은 광학 프로브를 통해 가시 광 빔과 프로브 광 빔 둘 다를 동시에 전달하는 것을 포함하지 않을 수 있다.

가시 광 빔을 광학 프로브를 통해 지향시키는 단계를 포함하는 방법(200)의 일부 예들에서, 상기 광학 프로브는 렌즈형 광섬유를 포함하고/거나 렌즈형 광섬유일 수 있다. 그러한 예들에서, 상기 렌즈형 광섬유의 렌즈는 프로브의 프로브 팁을 정의할 수 있고, 상기 가시 광 빔을 지향시키는 단계는 상기 렌즈가 조명된 렌즈가 되도록 할 수 있다. 그러한 조명된 렌즈는 기준 프로브 이미지 내에서 프로브 팁의 위치의 정확한 결정을 허용하고/거나 용이하게 할 수 있다.

일부 예들에서, 상기 프로브 기준 구조는 광학 프로브에 작동 가능하게 부착될 수 있고, 광학 프로브에 의해 정의되고/거나 광학 프로브 내에 정의될 수 있다. 이러한 프로브 기준 구조는 기준 프로브 이미지 내에서 및/또는 230에서의 결정하는 단계 동안 프로브 기준 구조의 위치의 정확한 결정을 허용하고/거나 용이하게 하도록 설계되고, 크기 조절되고, 형상화되고, 위치되고, 및/또는 구축될 수 있다. 이러한 프로브 기준 구조의 예는, 접착제 등을 통해 광학 프로브에 작동 가능하게 부착될 수 있는 마이크로구를 포함한다.

230에서의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 상기 원하는 상대적 배향은 광학 프로브와 광학 소자 사이의 원하는 갭 간격을 정의할 수 있고, 광학 프로브의 프로브 팁과 광학 소자 사이의 원하는 갭 간격을 정의할 수 있고/거나 광학 프로브와 광학 소자 사이 및/또는 광학 프로브와 광학 소자로의 도파관 입구 사이의 원하는 상대적 배향을 정의할 수 있다. 본원에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 주어진 시점에서 광학 프로브와 광학 소자 사이의 현재, 실제 및/또는 기존 상대적 배향은 원하는 상대적 배향에 대한 기존 상대적 배향의 수정을 허용하고/거나 용이하게 하기 위해 원하는 상대적 배향과 비교될 수 있다.

일부 예들에서, 230에서의 결정하는 단계는 적어도 부분적으로 기준 DUT 이미지 및/또는 기준 프로브 이미지에 기초하여 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 방법(200)이 210에서의 정렬하는 단계를 포함하는 경우와 같은, 일부 그러한 예들에서, 상기 기준 DUT 이미지는 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 나타내는 이미지를 포함할 수 있고/거나 그 이미지일 수 있다. 그러한 일부 예들에서, 230에서의 결정하는 단계는 기준 DUT 이미지 및/또는 기준 프로브 이미지로부터 원하는 상대적 배향을 측정하는 것, 정량화하는 것, 및/또는 설정하는 것을 포함할 수 있다.

일부 예들에서, 230에서의 결정하는 단계는 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향은, 광학 소자의 적어도 하나의 소정의 특성, 광학 프로브의 적어도 하나의 소정의 특성, 광학 소자로의 도파관 입구의 위치, DUT 기준 구조의 위치, 광학 소자로의 도파관 입구와 DUT 기준 구조 사이의 소정의 상대적 배향, 원하는 갭 간격 및/또는 광학 프로브 렌즈의 소정의 초점 길이에 기초할 수 있거나, 그에 기초하여 계산될 수 있다.

일부 예들에서, 230에서의 결정하는 단계는 2차원에서 또는 2차원에서만 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 230에서의 결정하는 단계는 평면 내에서 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 260에서의 유지하는 단계는, 본원에서 더 상세히 논의되는, 프로브-DUT 오프셋을 평면 내에서 결정하는 것을 포함할 수 있다. 상기 평면은 기판의 표면 및/또는 기판의 상부 표면에 평행하거나, 적어도 실질적으로 평행할 수 있다. 230에서의 결정하는 단계가 2차원에서 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함하는 경우, 230에서의 결정하는 단계는, 기준 DUT 이미지 및 기준 프로브 이미지에 기초할 수 있거나, 상기 이미지에만 단독으로 기초할 수 있다.

일부 예들에서, 230에서의 결정하는 단계는 3차원에서 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 260에서의 유지하는 단계는 3차원에서 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 원하는 상대적 배향은 기준 DUT 이미지와 기준 프로브 이미지로부터 2차원에서 결정될 수 있다. 이 예에서, 상기 원하는 상대적 배향은 광학 프로브의 수직 위치를 측정하도록 구성된 별도의 거리 센서를 통해 3차원에서 결정될 수 있다. 상기 거리 센서의 예들은 도 1의 거리 센서(21)를 참조하여 본원에 개시된다.

다른 예로서, 상기 원하는 상대적 배향은 기준 DUT 이미지 및 기준 프로브 이미지로부터 3차원 모두에서 결정될 수 있다. 이 예에서, 220에서의 수집하는 단계는, DUT 기준 구조 및 프로브 기준 구조의 제 1 기준 이미지 및 제 2 기준 이미지와 같은, 별도의 기준 이미지들을 수집하는 것을 포함할 수 있다. 제 1 기준 이미지 및 제 2 기준 이미지 중 하나에서, 상기 DUT 기준 구조는 광학 이미징 장치에 초점이 맞춰질 수 있다. 제 1 기준 이미지 및 제 2 기준 이미지 중 다른 하나에서, 상기 프로브 기준 구조는 광학 이미징 장치에 초점이 맞춰질 수 있다. 초점의 이러한 변화는 DUT에 대해 광학 이미징 장치를 이동함으로써 및/또는 광학 이미징 장치에 대해 DUT를 이동함으로써 달성될 수 있다. 그러한 예들에서, 상기 원하는 상대적 배향은, 적어도 부분적으로, 별도의 기준 이미지들을 수집할 때 광학 이미징 장치의 초점 높이 및/또는 별도의 기준 이미지들 사이의 DUT의 움직임의 크기에 기초한 3번째 차원에서 결정될 수 있다.

또 다른 예로서, 상기 원하는 상대적 배향은 기준 DUT 이미지, 기준 프로브 이미지, 별도의 거리 센서, 및/또는 프로브 시스템에 관한 교정 정보로부터 3차원 모두에서 결정될 수 있다. 예를 들어, 별도의 거리 센서로부터의 정보 및/또는 교정 정보는 프로브 기준 구조 및/또는 DUT 기준 구조가 광학 이미징 장치에 초점이 맞춰지는 상대적 배향을 예측하는 데 사용될 수 있고, 상기 광학 이미징 장치는 예측된 상대적 배향을 확인하는 데 사용될 수 있다.

240에서의 광학적으로 테스트하는 단계는 광학 프로브를 이용하여, 광학 프로브를 통해, 및/또는 광학 프로브를 활용하여 DUT의 광학 소자를 광학적으로 테스트하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 광학 프로브를 통해 광학 소자에 광학 테스트 신호를 제공하는 것 및/또는 광학 프로브를 통해 광학 소자로부터 광학 결과 신호를 수신하는 것을 포함할 수 있다.

250에서의 테스트 대상 디바이스(DUT)의 온도를 변경하는 단계는 임의의 적절한 방식으로 DUT의 온도를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 250에서의 변경하는 단계는 DUT의 온도를 증가시키는 것, DUT의 온도를 감소시키는 것, 제 1 온도와 제 2 온도 사이에서 DUT의 온도를 램핑(ramping)하는 것, 및/또는 제 1 온도와 제 2 온도 사이의 복수의 이산적(discrete) 또는 단계적 온도 변화를 수행하는 것을 포함할 수 있다.

방법(200)이 250에서의 변경하는 단계를 포함할 때, 상기 방법은 250에서의 변경하는 단계 동안 240에서의 광학적으로 테스트하는 단계를 여러 번 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다. 달리 말하면, 240에서의 광학적으로 테스트하는 단계 및 250에서의 변경하는 단계가 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있고/거나 240에서의 광학적으로 테스트하는 단계는 복수의 온도에서, 또는 복수의 상이한 온도에서, 광학적으로 테스트하는 것을 포함한다.

방법(200)이 250에서의 변경하는 단계를 포함할 때, 방법(200)은 250에서의 변경하는 단계 동안 및/또는 250에서의 변경하는 단계 동안 수행되는 광학적으로 테스트하는 단계를 반복하는 동안, 260에서의 유지하는 단계를 수행하는 것을 더 포함할 수 있다. 달리 말하면, 방법(200)은 250에서의 변경하는 단계 동안 광학 프로브와 광학 소자 사이의 갭 간격을 유지하기 위해 260에서의 유지하는 단계를 이용할 수 있다. 이러한 구성은 240에서의 광학적으로 테스트하는 단계를 통해 그리고 250에서의 변경하는 단계 동안 얻은 테스트 결과의 정확도를 증가시킬 수 있다.

260에서의 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계는 임의의 적절한 방식으로 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 유지하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 260에서의 유지하는 단계는 반복적이고 순차적으로, 광학 이미징 장치를 이용하여, DUT 기준 구조의 기존 DUT 이미지 및 프로브 기준 구조의 기존 프로브 이미지를 수집하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 220에서의 수집하는 단계와 유사하거나, 적어도 실질적으로 유사할 수 있는 방식으로 수행될 수 있으며, 이는 본원에서 더 자세히 논의된다. 상기 기존 DUT 이미지는 또한 본원 명세서에서 후속(subsequent) DUT 이미지로 지칭될 수 있다. 유사하게, 상기 기존 프로브 이미지는 또한 본원 명세서에서 후속 프로브 이미지로 지칭될 수 있다.

260에서의 유지하는 단계는, 적어도 부분적으로, 원하는 상대적 배향, 기존 DUT 이미지, 기존 프로브 이미지, 광학 프로브와 DUT 사이의 기존 상대적 배향과 원하는 상대적 배향 사이의 프로브-DUT 오프셋에 기초하여 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 230에서의 결정하는 단계와 적어도 실질적으로 유사할 수 있으며, 이는 프로브-DUT 오프셋이 기존 상대적 배향과 원하는 상대적 배향 사이의 차이로 정의되는 점과 함께 본원에서 더 자세히 논의된다.

260에서의 유지하는 단계는 광학 프로브와 DUT를 원하는 상대적 배향으로 되돌리기 위해 기존의 상대적 배향을 조정하는 것을 포함할 수 있고/거나, 적어도 부분적으로, 프로브-DUT 오프셋에 기초하여 조정하는 것을 포함할 수 있다. 260에서의 유지하는 단계는 광학 프로브와 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 임계 배향 변화(threshold orientation change) 내로 유지하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 2차원 또는 3차원에서 측정될 수 있다. 임계 배향 변화의 예는 1 밀리미터 미만, 500 마이크로미터 미만, 400 마이크로미터 미만, 300 마이크로미터 미만, 200 마이크로미터 미만, 100 마이크로미터 미만, 50 마이크로미터 미만, 40 마이크로미터 미만, 30 마이크로미터 미만, 20 마이크로미터 미만, 10 마이크로미터 미만, 5 마이크로미터 미만, 4 마이크로미터 미만, 3 마이크로미터 미만, 2 마이크로미터 미만, 1 마이크로미터 미만, 0.5 마이크로미터 미만, 0.25 마이크로미터 미만, 적어도 25 마이크로미터, 적어도 50 마이크로미터, 적어도 100 마이크로미터, 적어도 150 마이크로미터, 및/또는 적어도 250 마이크로미터의 임계 배향 변화를 포함한다.

일부 예들에서, 260에서의 유지하는 단계는, 예를 들어, 인간 개입 및/또는 인간 조정 없이, 이들을 사용하지 않고 및/또는 이들의 부재한 경우와 같이, 원하는 상대적 배향을 자동적으로 유지하는 것을 포함할 수 있다. 예로서, 260에서의 유지하는 단계는 프로브 시스템의 컨트롤러를 이용하고/거나 프로브 시스템의 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리를 이용하여 수행될 수 있다.

본원에서, 예시적이고, 비배타적인 몇몇 예들은, 방법들이 일련의 블록들, 또는 단계들로서 도시되고 설명되는 흐름 다이아그램들(flow diagrams), 또는 흐름도들(flow charts)의 맥락에서 설명되고/거나 제시되었다. 첨부된 설명에 구체적으로 제시되지 않는 한, 둘 이상의 블록들(또는 단계들)이 상이한 순서로 및/또는 동시적으로 발생하는 것을 포함하여, 블록들의 순서가 흐름 다이아그램에 도시된 순서로부터 변경될 수 있다는 것이 본원의 범위 내에 있다. 로직(logic)들로서, 블록들, 또는 단계들을 구현하는 것으로 설명될 수도 있는, 블록들, 또는 단계들이 로직으로 구현될 수 있다는 것이 또한 본원의 범위 내에 있다. 일부 응용들(applications)에서, 블록들, 또는 단계들은 기능적으로 균등한 회로들 또는 기타 로직 디바이스들에 의해 수행되는 표현들 및/또는 동작들을 나타낼 수 있다. 예시된 블록들은, 컴퓨터, 프로세서, 및/또는 기타 로직 디바이스가 응답하고, 동작을 수행하고, 상태들을 변경하고, 출력 또는 디스플레이를 발생시키고/거나 결정들을 내리도록 하는 실행가능한 명령들을 나타낼 수 있지만, 필수적인 것은 아니다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 제 1 개체(entity)와 제 2 개체 사이에 위치하는 용어 "및/또는"은, (1) 제 1 개체, (2) 제 2 개체, 및 (3) 제 1 개체 및 제 2 개체 중 하나를 의미한다. "및/또는"으로 나열된 여러 개체들은 동일한 방식으로 해석되어야 하고, 즉, 그렇게 결합된 개체들 중 "하나 또는 그 이상"이다. 구체적으로 식별된 개체들과 관련이 있든 또는 무관하든, "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 개체들 외에 다른 개체들이 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비제한적인 예로서, "포함하는(comprising)"과 같이 개방형(open-ended) 언어와 함께 사용될 때 "A 및/또는 B"에 대한 언급은, 일 구현예에서, A만(선택적으로 B 외의 개체들을 포함); 다른 구현예에서, B만(선택적으로 A 외의 개체들을 포함); 또 다른 구현예에서, A 및 B 둘 다(선택적으로 다른 개체들을 포함)를 지칭할 수 있다. 이러한 개체들은 요소들, 동작들, 구조들, 단계들, 작동들, 값들 등을 가리킬 수 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 개체들의 목록과 관련하여 "적어도 하나"라는 문구는 개체들의 목록에 있는 임의의 하나 또는 그 이상의 개체로부터 선택된 적어도 하나의 개체를 의미하는 것으로 이해되어야 하지만, 개체들의 목록 내에 구체적으로 나열된 각각의 그리고 하나 하나의(each and every) 개체의 적어도 하나를 반드시 포함하는 것은 아니고 개체들의 목록의 개체들의 임의의 조합들을 배제하는 것도 아니다. 이 정의는 또한, 구체적으로 식별된 개체들과 관련이 있든 또는 무관하든, "적어도 하나"라는 문구가 지시하는 개체들의 목록 내에 구체적으로 식별된 개체들 외에 다른 개체들이 선택적으로 존재할 수 있다는 것을 허용한다. 따라서, 비제한적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 균등적으로, "A 또는 B 중 적어도 하나", 또는, 균등적으로, "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는, 일 구현예에서, B가 존재하지 않고(선택적으로 B 이외의 개체들을 포함) 적어도 하나의, 선택적으로 하나 초과의 A를 포함하는 것; 다른 구현예에서, A가 존재하지 않고(선택적으로 A 이외의 개체들을 포함) 적어도 하나의, 선택적으로 하나 초과의 B를 포함하는 것; 또 다른 구현예에서, 적어도 하나의, 선택적으로 하나 초과의 A를 포함하고, 적어도 하나의, 선택적으로 하나 초과의 B를 포함하는(선택적으로 다른 개체들을 포함) 것을 지칭할 수 있다. 즉, "적어도 하나", "하나 또는 그 이상", 및 "및/또는"이라는 문구들은 사용시 접속적이고(conjunctive) 동시에 이접적인(disjunctive) 개방형 표현들이다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나", "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및 C 중 하나 또는 둘 이상", "A, B, 또는 C 중 하나 또는 둘 이상" 및 "A, B, 및/또는 C"라는 표현들의 각각은, A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, A, B 및 C 함께, 그리고 선택적으로 적어도 하나의 다른 개체와 조합한 상기 중 임의의 것을 의미할 수 있다.

임의의 특허들, 특허 출원들, 또는 기타 참고문헌들이 본원에 참조로서 통합되고 본원의 비통합된 부분 또는 나머지 통합된 참고문헌들의 임의의 것과 (1) 일치하지 않는 방식으로 용어를 정의하고/거나 (2) 그와는 달리 일치하지 않는 경우, 본원의 비통합된 부분이 통제(control)할 것이고, 그 용어 또는 그에 통합된 개시는, 그 용어가 정의되고/거나 그 통합된 개시가 원래 존재했던 참고문헌에 대해서만 통제할 것이다.

본원에서 사용되는 바와 같이 "조정되는(adapted)" 및 "구성되는(configured)"이라는 용어들은, 요소, 구성요소, 또는 기타 주제(subject matter)가 주어진 기능을 수행하도록 설계 및/또는 의도된 것을 의미한다. 따라서, "조정되는" 및 "구성되는"이라는 용어들의 사용은, 주어진 요소, 구성요소, 또는 기타 소재가 단순히 주어진 기능을 수행 "할 수 있는(capable of)"이 아니라, 요소, 구성요소, 및/또는 기타 주제가 기능을 수행하기 위한 목적을 위해 구체적으로 선택, 생성, 구현, 활용, 프로그래밍, 및/또는 설계된다는 것을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 특정 기능을 수행하도록 조정된 것으로 언급된 요소들, 구성요소들, 및/또는 기타 언급된 주제가 추가적으로 또는 대안적으로 그 기능을 수행하도록 구성되는 것으로 설명될 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지라는 것이 본원의 범위 내에 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, "예를 들어"라는 문구, "예로서"라는 문구, 및/또는 단순히 "예(example)"라는 용어는, 본원에 따른 하나 또는 그 이상의 구성요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 구현예들, 및/또는 방법들을 참조하여 사용될 때, 설명된 구성요소, 특징, 세부사항, 구조, 구현예, 및/또는 방법이 본원에 따른 구성요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 구현예들, 및/또는 방법들의 예시적이고, 비배타적인 예라는 것을 전달하도록 의도된다. 따라서, 설명된 구성요소, 특징, 세부사항, 구조, 구현예, 및/또는 방법은 제한적, 필수적(required), 또는 배타적(exclusive)/완전한(exhaustive) 것으로 의도되지 않고; 구조적으로 및/또는 기능적으로 유사하고/거나 균등한 구성요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 구현예들, 및/또는 방법들을 포함하는 다른 구성요소들, 특징들, 세부사항들, 구조들, 구현예들, 및/또는 방법들 또한 본원의 범위 내에 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, "적어도 실질적으로"는, 정도 또는 관계를 수식할 때, 언급된 "실질적인" 정도 또는 관계 뿐만 아니라, 언급된 정도 또는 관계의 전체 범위도 포함할 수 있다. 언급된 정도 또는 관계의 실질적인 양은 언급된 정도 또는 관계의 적어도 75%를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어떤 재료로부터 적어도 실질적으로 형성되는 물체는, 물체의 적어도 75%가 그 재료로부터 형성되는 물체를 포함하고 그리고 그 재료로부터 전적으로 형성되는 물질을 또한 포함한다. 다른 예로서, 적어도 실질적으로 제 2 길이만큼 긴 제 1 길이는 제 2 길이의 75% 이내에 있는 제 1 길이를 포함하고 그리고 제2 길이만큼 긴 제 1 길이도 또한 포함한다.

본원에 따른 시스템들 및 방법들의 예시적이고, 비배타적인 예들은 하기의 열거된 문단들에서 제시된다. 하기의 열거된 문단들에서 포함되고, 본원에 기재된 방법의 개개의 단계는 그 기재된 동작(action)을 수행하기 "위한 단계(step for)"로서 부가적으로 또는 대안적으로 지칭될 수 있다는 것이 본원의 범위 내에 있다.

A1. 기판 상에 위치하는 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)의 광학 소자와 프로브 시스템의 광학 프로브 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법으로서, 하기를 포함하는, 방법:

선택적으로, 상기 프로브 시스템의 광학 이미징 장치를 이용하여, 상기 DUT의 DUT 기준 구조의 기준 DUT 이미지 및 상기 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계;

상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계로서, 선택적으로, 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는 적어도 부분적으로 상기 기준 DUT 이미지 및 상기 기준 프로브 이미지에 기초하며, 상기 원하는 상대적 배향은 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 원하는 갭 간격을 정의하는 것인, 상기 결정하는 단계;

상기 광학 프로브를 이용하여 상기 광학 소자를 광학적으로 테스트하는 단계; 및

상기 광학적으로 테스트하는 단계 동안, 반복적이고 순차적인 하기에 의하여 상기 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계:

(i) 상기 광학 이미징 장치를 이용하여, 상기 DUT의 DUT 기준 구조의 기 존(existing) DUT 이미지 및 상기 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기 존 프로브 이미지를 수집하고;

(ii) 적어도 부분적으로, 상기 원하는 상대적 배향, 상기 기존 DUT 이미 지, 및 상기 기존 프로브 이미지에 기초하여, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 기존 상대적 배향과 상기 원하는 상대적 배향 사이의 프로브 -DUT 오프셋(offset)을 결정하고;

(iii) 적어도 부분적으로, 상기 프로브-DUT 오프셋에 기초하여, 상기 광 학 프로브 및 상기 DUT를 상기 원하는 상대적 배향으로 되돌리기 위해 상기 기존 상대적 배향을 조정함.

A2. 문단 A1의 방법에 있어서, 상기 기준 DUT 이미지 및 상기 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계 및 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 단계 중 적어도 하나는 하기 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법:

(i) 상기 기판의 기판 표면에 수직으로, 또는 적어도 실질적으로 수직으로 연장되는 광학적 경로를 따라 수집하는 것; 및

(ii) 상기 기판 위에서부터 수집하는 것.

A3. 문단 A1 또는 A2의 방법에 있어서, 상기 기준 DUT 이미지 및 상기 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계 및 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 단계 중 적어도 하나는 하기 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법:

(i) 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 갭 간격은 상기 기준 DUT 이미지와 상기 기존 DUT 이미지 내에서 보이는 것임; 및

(ii) 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 갭 간격은 상기 기준 프로브 이미지와 상기 기존 프로브 이미지 내에서 보이는 것임.

A4. 문단 A1 내지 A3 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:

(i) 상기 기준 DUT 이미지와 상기 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계는 상기 DUT 기준 구조와 상기 프로브 기준 구조를 둘 다 포함하는 단일 기준 이미지를 수집하는 것을 포함하고;

(ii) 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 단계는 상기 DUT 기준 구조와 상기 프로브 기준 구조를 둘 다 포함하는 단일 기존 이미지를 수집하는 것을 포함함.

A5. 문단 A1 내지 A4 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:

(i) 상기 기준 DUT 이미지 및 상기 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계는 상기 기준 DUT 이미지를 포함하는 제 1 기준 이미지를 수집하는 것 및 상기 기준 프로브 이미지를 포함하는 제 2 기준 이미지를 수집하는 것을 포함함; 및

(ii) 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 단계는 상기 기존 DUT 이미지를 포함하는 제 1 기존 이미지를 수집하는 것 및 상기 기존 프로브 이미지를 포함하는 제 2 기존 이미지를 수집하는 것을 포함함.

A6. 문단 A1 내지 A5 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 DUT 기준 구조는 상기 기판에 의해 정의되는 것인, 방법.

A7. 문단 A1 내지 A6 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 DUT 기준 구조 및 상기 프로브 기준 구조는 상기 광학 이미징 장치의 단일 시야 내에서 보이는 것인, 방법.

A8. 문단 A1 내지 A7 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 DUT 기준 구조는 상기 광학 소자에 대해 고정된 배향을 갖는 것인, 방법.

A9. 문단 A1 내지 A8 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 프로브 기준 구조는 하기 중 적어도 하나인 것인, 방법:

(i) 상기 광학 프로브에 의해 정의됨;

(ii) 상기 광학 프로브에 작동 가능하게 부착됨; 및

(iii) 상기 광학 프로브로부터 방출됨(emitted).

A10. 문단 A1 내지 A9 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 프로브 기준 구조는 적어도 상기 광학 프로브의 영역의 형상이거나 이를 포함하는 것인, 방법.

A11. 문단 A10의 방법에 있어서, 적어도 상기 광학 프로브의 영역은 상기 광학 프로브의 프로브 팁을 포함하는 것인, 방법.

A12. 문단 A1 내지 A11 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 프로브 팁을 조명하여 조명된 프로브 팁을 생성하기 위해 상기 광학 프로브를 통해 가시 광 빔을 상기 광학 프로브의 프로브 팁으로 지향시키는 단계를 더 포함하고, 추가로, 상기 프로브 기준 구조는 상기 조명된 프로브 팁을 포함하는 것인, 방법.

A13. 문단 A12의 방법에 있어서, 상기 광학적으로 테스트하는 단계는, 상기 가시 광 빔의 가시 광 파장과 상이한 프로브 광 파장을 갖는 프로브 광 빔을 이용하여 광학적으로 테스트하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A14. 문단 A13의 방법에 있어서, 상기 가시 광 파장은 가시 광 스펙트럼 내에 있는 것인, 방법.

A15. 문단 A13 또는 A14의 방법에 있어서, 상기 프로브 광 파장이 적외선 스펙트럼 내에 있는 것인, 방법.

A16. 문단 A13 내지 A15 중 어느 하나의 방법에 있어서, 주어진 시점에서 상기 프로브 광 빔 및 상기 가시 광 빔 중 하나만을 상기 광학 프로브를 통해 선택적으로 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.

A17. 문단 A1 내지 A16 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 광학 프로브는 렌즈형 광섬유를 포함하고, 추가로 상기 렌즈형 광섬유의 렌즈는 상기 광학 프로브의 프로브 팁을 정의하는 것인, 방법.

A18. 문단 A1 내지 A17 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 프로브 기준 구조는, 상기 광학 프로브에 작동 가능하게 부착된 것, 상기 광학 프로브 상에 정의된 것, 및 상기 광학 프로브 내에 정의된 것 중 적어도 하나인, 방법.

A19. 문단 A1 내지 A18 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 프로브 기준 구조는 상기 광학 프로브에 작동 가능하게 부착된 마이크로구를 포함하는 것인, 방법.

A20. 문단 A1 내지 A19 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:

(i) 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는 평면 내에서 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함함; 및

(ii) 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 단계는 평면 내에서 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것을 포함함.

A21. 문단 A20의 방법에 있어서, 상기 평면은 상기 기판의 표면에 적어도 실질적으로 평행한 것인, 방법.

A22. 문단 A1 내지 A21 중 어느 하나의 방법에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:

(i) 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는 3차원에서 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함함; 및

(ii) 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 단계는 3차원에서 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것을 포함함.

A23. 문단 A1 내지 A22 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 유지하는 단계는, 선택적으로 2차원에서, 및 추가로 선택적으로 3차원에서 임계 배향 변화 내로 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 유지하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A24. 문단 A23의 방법에 있어서, 상기 임계 배향 변화는 1 밀리미터 미만, 500 마이크로미터 미만, 400 마이크로미터 미만, 300 마이크로미터 미만, 200 마이크로미터 미만, 100 마이크로미터 미만, 50 마이크로미터 미만, 40 마이크로미터 미만, 30 마이크로미터 미만, 20 마이크로미터 미만, 10 마이크로미터 미만, 5 마이크로미터 미만, 4 마이크로미터 미만, 3 마이크로미터 미만, 2 마이크로미터 미만, 1 마이크로미터 미만, 0.5 마이크로미터 미만, 또는 0.25 마이크로미터 미만인 것인, 방법.

A25. 문단 A1 내지 A24 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 유지하는 단계는 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 자동적으로 유지하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A26. 문단 A25의 방법에 있어서, 상기 자동적으로 유지하는 것은 하기 중 적어도 하나를 이용하는 것을 포함하는 것인, 방법:

(i) 상기 프로브 시스템의 컨트롤러; 및

(ii) 상기 프로브 시스템의 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리.

A27. 문단 A1 내지 A26 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 광학적으로 테스트하는 단계는 하기 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법:

(i) 상기 광학 프로브를 통해 상기 광학 소자에 광학 테스트 신호를 제공하는 것; 및

(ii) 상기 광학 프로브를 통해 상기 광학 소자로부터 광학 결과 신호를 수신하는 것.

A28. 문단 A1 내지 A27 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 DUT 기준 구조의 상기 기준 DUT 이미지 및 상기 프로브 기준 구조의 상기 기준 프로브 이미지 중 적어도 하나를 수집하는 단계 이전에, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계를 더 포함하는, 방법.

A29. 문단 A28의 방법에 있어서, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계는 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이에 상기 갭 간격을 설정하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A30. 문단 A28 또는 A29의 방법에 있어서, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계는 상기 광학 소자를 포함하는 기판의 수직 표면에 근접하게 상기 광학 프로브를 위치시키는 것을 포함하는 것인, 방법.

A31. 문단 A1 내지 A30 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 광학적으로 테스트하는 단계 동안, 상기 방법은 복수의 온도에서 상기 광학 소자를 광학적으로 테스트하기 위해 상기 DUT의 온도를 변경하는 단계 동안 상기 광학적으로 테스트하는 단계를 복수 번 반복하는 단계를 포함하고, 추가로 상기 방법은 상기 변경하는 단계 동안 및 또한 상기 반복하는 단계 동안 상기 유지하는 단계를 수행하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A32. 문단 A1 내지 A31 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 계산하는 것을 포함하는 것인, 방법.

A33. 문단 A1 내지 A32 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 적어도 부분적으로, 하기 중 적어도 하나에 기초하는 것인, 방법:

(i) 상기 광학 소자의 적어도 하나의 소정의 특성;

(ii) 상기 광학 프로브의 적어도 하나의 소정의 특성;

(iii) 상기 광학 소자로의 도파관 입구의 위치;

(iv) 상기 DUT 기준 구조의 위치;

(v) 상기 광학 소자로의 도파관 입구와 상기 DUT 기준 구조 사이의 소정의 상대적 배향;

(vi) 상기 원하는 갭 간격; 및

(vii) 상기 광학 프로브의 렌즈의 소정의 초점 거리.

B1. 하기를 포함하는, 프로브 시스템:

프로브 팁을 정의하는 광학 프로브를 포함하는 프로빙 어셈블리;

광학 소자를 포함하는 테스트 대상 디바이스(DUT)를 포함하는 기판을 지지하도록 구성된 지지 표면;

상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상대적 배향을 선택적으로 조정하도록 구성된, 전기적으로 작동되는 포지셔닝(positioning) 어셈블리;

광학 이미징 장치; 및

문단 A1 내지 A33 중 어느 하나의 방법에 따라 상기 프로브 시스템의 작동을 제어하도록 프로그래밍된 컨트롤러.

C1. 실행 시, 프로브 시스템이 문단 A1 내지 A33 중 어느 하나의 방법을 수행하도록 지시하는 컴퓨터 판독 가능 명령어를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.

산업상 이용 가능성

본원 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 광학 소자 제조 및 테스트 산업에 적용할 수 있다.

위에 기재된 개시 내용은 독립적인 유용성을 갖는 다수의 별개의 발명을 포함하는 것으로 믿어진다. 이들 발명의 각각이 그 바람직한 형태로 개시되었지만, 본원에 개시되고 예시된 특정 구현예는 다양한 변형이 가능하기 때문에 제한적인 의미로 고려되어서는 안 된다. 본 발명의 주제는 본 명세서에 개시된 다양한 요소, 특징, 기능 및/또는 상기에서 제시된 개시는 독립적인 유용성을 구비한 다수의 구별되는 발명들을 포함하는 것으로 여겨진다. 이들 발명들의 각각은 그의 바람직한 형태로 개시되었지만, 본원에 개시되고 예시된 그의 특정 구현예들은 다양한 변형들이 가능하기 때문에 제한적인 의미로 고려되어서는 안된다. 본 발명들의 청구 대상은 본원에 개시된 다양한 요소들, 특징들, 기능들, 및/또는 특성들의 모든 신규하고 비자명한 조합들 및 하위 조합들(subcombinations)을 포함한다. 유사하게, 청구항들이 "하나(a)" 또는 "제1의(a first)" 요소 또는 그와 균등한 것을 언급할 때, 그러한 청구항들은 하나 또는 그 이상의 그러한 요소들의 통합(incorporation)을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 둘 또는 그 이상의 그러한 요소들을 요구하지도 배제하지도 않는다.

다음의 청구범위는, 상기 개시된 발명들 중 하나에 관한 것이면서 신규하고 비자명한 특정한 조합들 및 하위 조합들을 특히 가리키는 것으로 여겨진다. 특징들, 기능들, 요소들, 및/또는 특성들의 다른 조합들 및 하위 조합들로 구현된 발명들은 본 청구항들의 보정 또는 본원 또는 관련 출원에서 새로운 청구항들의 제시를 통해 청구될 수 있다. 상이한 발명에 관한 것이든 또는 동일한 발명에 관한 것이든, 범위에 있어서 최초 청구항들과 상이하든, 더 넓든, 더 좁든, 또는 동일하든, 이러한 보정된 또는 새로운 청구항들 또한 본원의 발명들의 청구 대상 내에 포함되는 것으로 또한 간주된다.

Claims

하기를 포함하며, 기판 상에 위치하는 테스트 대상 디바이스(DUT, device under test)의 광학 소자와 프로브 시스템의 광학 프로브 사이의 갭 간격을 유지하기 위한 방법:
상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계로서, 상기 원하는 상대적 배향은 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 원하는 갭 간격을 정의하는 것인, 상기 결정하는 단계;
상기 광학 프로브를 이용하여 상기 광학 소자를 광학적으로 테스트하는 단계; 및
상기 광학적으로 테스트하는 단계 동안, 반복적이고 순차적인 하기에 의하여 상기 원하는 상대적 배향을 유지하는 단계:
(i) 상기 프로브 시스템의 광학 이미징 장치를 이용하여, 상기 DUT의 DUT 기준 구조의 기존(existing) DUT 이미지 및 상기 광학 프로브의 프로브 기준 구조의 기존 프로브 이미지를 수집하고;
(ii) 적어도 부분적으로, 상기 원하는 상대적 배향, 상기 기존 DUT 이미 지, 및 상기 기존 프로브 이미지에 기초하여, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 기존 상대적 배향과 상기 원하는 상대적 배향 사이의 프로브 -DUT 오프셋(offset)을 결정하고;
(iii) 적어도 부분적으로, 상기 프로브-DUT 오프셋에 기초하여, 상기 광 학 프로브 및 상기 DUT를 상기 원하는 상대적 배향으로 되돌리기 위해 상기 기존 상대적 배향을 조정함.
제1항에 있어서, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 계산하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 적어도 부분적으로, 하기 중 적어도 하나에 기초하는 것인, 방법:
(i) 상기 광학 소자의 적어도 하나의 소정의 특성;
(ii) 상기 광학 프로브의 적어도 하나의 소정의 특성;
(iii) 상기 광학 소자로의 도파관 입구의 위치;
(iv) 상기 DUT 기준 구조의 위치;
(v) 상기 광학 소자로의 도파관 입구와 상기 DUT 기준 구조 사이의 소정의 상대적 배향;
(vi) 상기 원하는 갭 간격; 및
(vii) 상기 광학 프로브의 렌즈의 소정의 초점 거리.
제1항에 있어서, 상기 방법은,
상기 광학 이미징 장치를 이용하여, 상기 DUT 기준 구조의 기준 DUT 이미지 및 상기 프로브 기준 구조의 기준 프로브 이미지를 수집하는 단계
를 더 포함하고,
상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 적어도 부분적으로, 상기 기준 DUT 이미지와 상기 기준 프로브 이미지에 기초하는 것인, 방법.
제4항에 있어서, 상기 DUT 기준 구조의 기준 DUT 이미지 및 상기 프로브 기준 구조의 기준 프로브 이미지 중 적어도 하나를 수집하는 단계 이전에, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계
를 더 포함하는, 방법.
제5항에 있어서, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계는, 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이에 원하는 갭 간격을 설정하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제5항에 있어서, 상기 광학 프로브를 상기 광학 소자와 정렬하는 단계는, 상기 광학 소자를 포함하는 기판의 수직 표면에 근접하게 상기 광학 프로브를 위치시키는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 것은,
(i) 상기 기판의 기판 표면에 적어도 실질적으로 수직으로 연장하는 광학적 경로를 따라 수집하는 것; 및
(ii) 상기 기판 위에서부터 수집하는 것
중 적어도 하나를 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 것은, 상기 광학 프로브와 상기 광학 소자 사이의 갭 간격이 상기 기준 프로브 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지 내에서 보이도록 수집하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 것은, 상기 DUT 기준 구조 및 상기 프로브 기준 구조를 둘 다 포함하는 단일 기존 이미지를 수집하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 기존 DUT 이미지 및 상기 기존 프로브 이미지를 수집하는 것은, 상기 기존 DUT 이미지를 포함하는 제 1 기존 이미지를 수집하는 것 및 상기 기존 프로브 이미지를 포함하는 제 2 기존 이미지를 수집하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 방법은, 상기 광학 프로브를 통해 가시 광 빔을 상기 광학 프로브의 프로브 팁으로 지향시켜 상기 프로브 팁을 조명하여 조명된 프로브 팁을 생성하는 단계를 더 포함하고, 추가로 상기 프로브 기준 구조는 상기 조명된 프로브 팁을 포함하는 것인, 방법.
제12항에 있어서, 상기 광학적으로 테스트하는 단계는, 상기 가시 광 빔의 가시 광 파장과 상이한 프로브 광 파장을 갖는 프로브 광 빔을 이용하여 광학적으로 테스트하는 것을 포함하고, 추가로 상기 방법은 주어진 시점에서 상기 프로브 광 빔과 상기 가시 광 빔 중 하나만을 상기 광학 프로브를 통해 선택적으로 전달하는 단계를 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:
(i) 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 평면 내에서 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함하고;
(ii) 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 단계는, 평면 내에서 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것을 포함하는 것임.
제1항에 있어서, 하기 중 적어도 하나를 포함하는, 방법:
(i) 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 단계는, 3차원에서 상기 원하는 상대적 배향을 결정하는 것을 포함하고;
(ii) 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 단계는, 3차원에서 상기 프로브-DUT 오프셋을 결정하는 것을 포함하는 것임.
제1항에 있어서, 상기 유지하는 단계는, 200 마이크로미터 미만의 임계 배향 변화 내로 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 유지하는 것을 포함하는 것인, 방법.
제1항에 있어서, 상기 유지하는 단계는, 상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상기 원하는 상대적 배향을 자동적으로 유지하는 것을 포함하고,
상기 자동적으로 유지하는 것은, 하기 중 적어도 하나를 이용하는 것을 포함하는 것인, 방법:
(i) 상기 프로브 시스템의 컨트롤러; 및
(ii) 상기 프로브 시스템의 전기적으로 작동되는 포지셔닝 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 광학적으로 테스트하는 단계 동안, 상기 방법은 상기 DUT의 온도를 변경하는 단계를 더 포함하고,
상기 방법은 복수의 온도에서 상기 광학 소자를 광학적으로 테스트하기 위해 상기 DUT의 온도를 변경하는 단계 동안 상기 광학적으로 테스트하는 단계를 복수 번 반복하는 단계를 포함하고, 추가로 상기 방법은 상기 변경하는 단계 동안 및 또한 상기 반복하는 단계 동안 상기 유지하는 단계를 수행하는 것을 포함하는 것인, 방법.
프로브 팁을 정의하는 광학 프로브를 포함하는 프로빙 어셈블리;
광학 소자를 포함하는 테스트 대상 디바이스(DUT)를 포함하는 기판을 지지하도록 구성된 지지 표면;
상기 광학 프로브와 상기 DUT 사이의 상대적 배향을 선택적으로 조정하도록 구성된, 전기적으로 작동되는 포지셔닝(positioning) 어셈블리;
광학 이미징 장치; 및
제1항의 방법에 따라 상기 프로브 시스템의 작동을 제어하도록 프로그래밍된 컨트롤러
를 포함하는, 프로브 시스템.
실행 시, 프로브 시스템에 제1항의 방법을 수행하도록 지시하는 컴퓨터 판독 가능 명령어를 포함하는, 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.