KR20230027090A - 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하는 프로브 카세트 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하기 위한 프로브 카세트에 관한 것으로서, 상기 카세트는: 프로브 소자를 수용하기 위해 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하고, 상기의 프로브 콘센트에는 프로브 소자를 유지력 하에 선택적으로 고정하기 위해 진공 클램핑 부재가 배치되며, 상기 콘센트에는 상기 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 동안 카세트 본체에 배치된 통로를 통해 진공압에 연결될 수 있는 적어도 하나의 개구가 포함되며, 또한 상기 카세트는 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트를 포함한다.

Description

프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하는 프로브 카세트 및 방법

본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하는 카세트 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 프로브 소자 전달 패키지에 관한 것이다.

주사 탐침 (프로브) 현미경과 같은 프로브 기반 장치는 프로브 소자와 샘플 사이의 상호 작용에 의해 샘플의 특성을 특징화하기 위해 널리 사용된다. 상기 프로브 소자는 주사 탐침 현미경 (예를 들어, 원자력 현미경)에 적재될 수 있다. 다양한 종류의 프로브 소자가 존재한다. 일반적으로는 캔틸레버 기반 프로브 소자가 사용된다. 이러한 캔틸레버 기반 프로브 소자는 샘플의 하나 이상의 특성을 국소적으로 측정할 수 있는 선단부 (팁: tip)을 가질 수 있다. 프로브 기반 장치는 샘플과 이에 연관된 프로브 소자의 팁 사이의 상호작용을 모니터링 함으로써 소규모 샘플의 성질을 특징화할 수 있다. 표면 특성, 표면 하부 특성 및/또는 기타의 샘플 의존 데이터는, 팁 및 이에 연관된 프로브 소자 간의 상대적인 스캔 운동을 제공함으로써, 샘플의 특정 영역 상에서 결정될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 프로브 소자는 상기 프로브 기반 장치를 이용하여 샘플의 표면을 수정하는 데도 사용될 수 있다.

주사 탐침 프로브 현미경에 사용되는 프로브 소자는 일반적으로 매우 작은 치수를 가지므로 섬세한 취급이 필요한 경향이 있다. 프로브 소자의 운반을 용이하게 하고 손상을 방지하기 위해 사용자 또는 고객에게 전달하기 위한 프로브 카세트에 하나 이상의 프로브 소자를 넣는 것이 공지되어 있다. 상기 프로브 카세트는 카세트를 운반할 때에도 (예: 출하, 현장 운송, 취급 등) 프로브 소자를 실질적으로 제자리에 견고히 고정하도록 배치된 고정 요소를 포함하는 컨테이너 또는 홀더일 수 있다. 상기 프로브 소자는 또한 프로브 소자를 제자리에 고정하기 위한 겔이 포함된 겔 박스에 위치할 수도 있다.

프로브 소자가 카세트의 본체에 적재될 때 카세트의 본체 위에 뚜껑 (리드: lid)를 구비할 수 있다. 상기 리드를 닫으면 상기 프로브 소자를 덮을 수 있다. 또한, 상기 리드는 리드 하단에 장착된 프로브 소자 리테이너 (고정기)를 이용하여 카세트에 프로브 소자를 용이하게 고정할 수 있다. 그러나, 기존 프로브 카세트는 적절한 클램핑 (체결 고정)을 제공하지 않을 수 있다. 이러한 리드나 커버에 의해 제공되는 기계적 클램핑으로는 충분하지 않을 수 있다. 또한, 상기 프로브 소자는 상기 리드나 커버가 열리거나 제거될 때 위치가 변할 수 있다. 이 경우 카세트는 프로브 소자에 손상은 주지 않지만 충격을 흡수하지 못할 수 있다.

프로브 카세트의 리드나 커버를 닫을 때, 상기 리드에 배치되거나 연결되는 리테이너가 프로브 소자를 손상시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 리드는 프로브 기반 장치 (예: 주사 탐침 현미경)을 통해 조사 대상 샘플에 입자를 생성 혹은 전달할 수 있다. 또한, 기계적 클램핑의 경우 프로브 소자의 특정한 본체 두께에만 사용할 수 있는데 프로브 소자 제조업체에 따라 이 두께는 달라질 수 있다.

그러므로, 프로브 카세트에 이용되는 클램핑을 개선할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 상기 단점 중 적어도 하나를 해소하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

부가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 목적은 프로브 기반 장치에서 사용할 수 있는 프로브를 위한 개선된 클램핑 (체결) 메카니즘을 제공하는 것이다.

부가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 목적은 운송 또는 취급 중 프로브 소자의 손상 위험을 감소시키는 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자의 보관, 운송 및 취급을 위한 프로브 카세트를 제공하며, 이 카세트는 프로브 소자를 수용할 수 있도록 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트를 구비한 본체를 포함하고, 여기서 상기 프로브 콘센트에는 상기 프로브 소자를 유지력 하에 선택적으로 고정하기 위한 진공 클램핑 부재가 배치되며, 상기 콘센트에는 상기 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 동안 카세트 본체에 배치된 통로를 통해 진공압에 연결될 수 있는 적어도 하나의 개구가 배치되며, 또한 상기 카세트는 상기 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트를 포함한다.

유리하게는, 카세트는 선택적으로 제어할 수 있는 진공 클램핑 부재를 사용하여 서로에 대해 정확하게 정의된 위치에 프로브를 유지하는 방법을 제공한다. 프로브 소자는 카세트에 의해 쉽게 유지 및 고정될 수 있다. 또한 카세트에서 프로브 소자를 추후 제거할 때 보다 제어된 방식으로 수행할 수 있다.

상기 진공 클램핑 부재와 연통되는 진공은 상기 프로브 소자에 작용하는 차압(differential pressure)에 의해 상기 프로브 소자가 콘센트에서 카세트의 본체에 견고히 고정될 수 있다. 이에 따라 카세트의 본체 상의 제 위치에 프로브 소자를 고정하기 위한 개선된 진공 기반 클램핑 메카니즘을 얻을 수 있다. 카세트의 취급, 운송, 적재, 장착 등에서 프로브 소자의 무결성이 손상될 가능성이 감소할 수 있다. 상기 진공은 프로브 소자에 인가되는 흡입력을 발생시킬 수 있다. 이러한 유도력 (cf. 인장력)은 프로브 소자를 카세트의 본체에 효과적으로 고정할 정도로 충분히 클 수 있다. 상기 진공 클램핑 부재는 유지 보수가 제한적으로만 요구되는 신뢰성 있는 클램핑 메카니즘을 제공할 수 있다.

진공 클램핑 부재는, 예를 들어, (리드가) 닫혔을 때 프로브 소자를 덮어 유지하도록 배치된 리드 같은 기계적인 유지수단을 필요로 하지 않고, 프로브 소자를 카세트의 본체에 유지할 수 있다. 따라서, 기계적 유지수단 (예를 들어, 리드)을 제거하는 경우에도 (예: 리드를 열거나 제거하는 경우에도) 클램핑 메카니즘을 제공할 수 있다. 또한, 프로브 카세트에 수용된 프로브 소자의 변위를 최소화할 수 있어 프로브 기반 장치 (예를 들어, 원자력 현미경과 같은 주사 탐침 현미경)에 취급, 운송 및/또는 적재함에 따른 프로브 소자의 잠재적 손상 위험을 줄일 수 있다.

상기 진공 클램핑 부재는 더 용이하게 제어되고, 더 정확하고, 더 강고하며 및/또는 하나 이상의 지점에서 프로브 소자와 접촉 및 유지하도록 구성된 다른 리테이너 (예; 운동 리테이너)를 기준할 때 치수 공차에 덜 민감한 진공 유지 메카니즘을 제공한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 진공 유지 메카니즘은 카세트의 본체에 프로브 소자를 쉽게 정렬할 수 있다.

선택적으로, 제1 유체 포트는 해당 연성관 (flexible tube)을 통해 제1 진공원에 연결될 수 있다. 비연성관도 사용할 수 있다.

선택적으로, 프로브 카세트는 제2 진공원에 연결할 수 있는 제2 유체 포트를 포함한다. 다양한 진공원으로 카세트의 진공 클램핑 부재에 진공을 제공할 수 있다. 일부 예에서는 진공 클램핑 부재에 의한 체결 동작 중 진공원이 변경될 수 있다. 유리하게는, 이와 같은 방식으로 프로브 소자의 체결을 더 잘 확보할 수 있다.

상기 제2 유체 포트는 제1 유체 포트와 다를 수 있다. 이 방식으로, 카세트를 다른 진공원에 연결할 수 있다. 예를 들어, 카세트는 변위 및 추후 진공 클램핑 부재에 진공 압력을 제공하는 제1 진공원이 있는 프로브 기반 장치에 삽입될 수 있다. 프로브 기반 장치에 삽입되는 카세트는 제2 진공원 (예: 프로브 기반 장치에서 제공하는 기계적 진공압)에 연결될 수 있다. 상기 제1 유체 포트는 상기 카세트가 상기 제2 진공원으로부터 단독으로 진공압을 얻도록 분리될 수 있다. 제1 유체 포트와 제2 유체 포트를 동일한 것으로 구상할 수도 있다.

상기 프로브 카세트는 진공원을 일시적으로 연결하는 수단 (예; 제1 유체 포트를 통해)을 포함할 수 있다. 선택적으로 카세트는, 카세트가 프로브 기반 장치에 수용될 때, 제2 진공원 (기계 진공)에 자동으로 연결시키는 수단을 더 포함한다. 상기 제1 유체 포트는 카세트를 프로브 기반 장치에 취급 및 운반시 (일시적으로) 진공을 제공하는 용도로 사용될 수 있으며, 상기 제2 유체 포트는 상기 프로브 기반 장치에 적용시 기계 진공을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 두 경우 모두, 진공 결과로 유도된 유지력을 이용하여 프로브 소자를 제자리에 고정하는 용도로 동일한 진공 부재를 사용할 수 있다.

선택적으로, 진공 클램핑 부재는 상기 프로브 소자의 진공 체결이 가능하도록 진공압이 충분히 낮은 제1 위치와 상기 프로브 소자의 해제가 가능한 제2 위치 간에 조절이 가능하다.

선택적으로, 체결력은 진공압을 조절함으로써 제어된다.

상기 프로브 소자는 상기 진공 클램핑 부재에 제공된 진공압을 제어함으로써 해제될 수 있다. 진공 클램핑 부재에 공급되는 압력은 적어도 두 상태, 즉 진공 체결 상태와 비체결 상태 사이에서 전환될 수 있다. 진공 체결 상태에서는 진공 클램핑 부재에 진공압이 공급되어 카세트의 본체 상에 프로브 소자를 제자리에 고정한다. 비체결 상태에서는 진공 클램핑 부재에 진공압이 제공되지 않으므로 별도의 수단 (예, 리드에 의해 잠기는 형태)으로 프로브 소자가 구속 유지되지 않을 경우 카세트의 본체로부터 프로브 소자를 해제할 수 있다.

선택적으로, 상기 카세트는 상기 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮는 용도로 카세트에 장착할 수 있는 리드를 더 포함하며, 이때의 리드는 상기 하나 이상의 프로브 소자를 상기 카세트의 본체에 유지하기 위해 배치된 수단을 포함하고, 상기 제1 유체 포트는 상기 리드가 닫힌 위치일 때 상기 제1 진공원과 연결할 수 있다.

리드는 리드를 닫더라도 제1 유체 포트와 제1 진공원 간의 연결을 막지 않도록 배치할 수 있다. 리드를 제거하거나 개방한 경우, 프로브 소자는 더이상 리드를 이용하여 카세트에 밀폐 또는 보관되지 않을 수 있다 (예, form-lock). 유리하게는, 리드를 열거나 제거한 상태에서 운송하는 경우에도 진공 체결을 통해 고정 상태를 유지할 수 있다. 상기 진공 부재는 임시 진공 체결을 부여하는데 사용될 수 있다.

선택적으로, 상기 카세트는 서로 연결될 수 있는 패키지 베이스 (기판)와 패키지 리드 (Package lid)를 포함하는 프로브 소자 전달 패키지에 수용할 수 있도록 배치되며, 상기 패키지 리드는 상기 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮도록 상기 카세트의 본체 상에 장착할 수 있고 상기 패키지 리드 또는 본체 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 프로브 소자를 카세트의 본체에 유지하도록 배치된 수단을 포함하고, 또한 상기 제1 유체 포트는 패키지 리드가 닫힌 위치에 있을 때 카세트의 제1 진공원과 연결될 수 있다.

상기 리드는 카세트의 베이스 (기판)에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 유지하는 것을 용이하게 할 수 있다. 진공 클램핑 부재에 의해 유도되는 흡입력이 발생하면, 리드는 제거되고 프로브 소자가 프로브 기반 장치 (예, 주사 탐침 현미경)의 프로브 탑재대에 자동으로 적재될 수 있다. 흡입력은 리드를 개방/제거하기 전 및/또는 후에 선택적으로 제공할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

프로브 소자 전달 패키지에 수납/장착 가능한 프로브 카세트를 제공하는 대신, 리드와 기판을 포함하는 카세트를 제공할 수 있음을 이해할 것이며, 이 경우 리드가 닫힌 상태일 때 카세트의 본체에 위치하는 하나 이상의 프로브 소자가 리드에 의해 덮여있는 것을 특징으로 한다.

유리하게는, 리드가 폐쇄 혹은 개방되어 있을 때 혹은 열리거나 닫힐 때, 카세트가 기계 내/외부에 있을 때 또는 취급 중에, 프로브 소자가 카세트 또는 리드에 대해 움직일 가능성을 방지할 수 있다. 또한, 입자 오염도 예방할 수 있다.

선택적으로, 상기 카세트는 제어기를 포함하고, 이 제어기는 상기 진공압을 제어함으로써 상기 진공 클램핑 부재에 의해 수행되는 유지력을 조절하도록 구성된다. 진공압을 조절하여 프로브를 유지 및 선택적으로 해제할 수 있다.

선택적으로 진공압을 나타내는 값을 모니터한다.

선택적으로, 상기 진공 클램핑 부재는 상기 적어도 하나의 프로브 소자의 표면에 순응하도록 배치된 연결부를 가지며 이에 따라 이들 사이에 밀봉 접촉을 형성한다. 상기 콘센트에서의 카세트 본체는 프로브 형상에 상보적인 형상을 갖도록 배치될 수 있다.

상기 콘센트는 상기 프로브 소자의 시트 (안착부: seat)를 형성하도록 설계될 수 있으며, 상기 시트에 수용된 프로브 소자는 상기 진공 클램핑 부재의 연결부가 상기 프로브 소자를 진공 고정할 수 있는 위치에서 지지된다. 이러한 시트는 예를 들어 카세트의 본체에 요면, 하향면, 경사면 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 시트는 적어도 하나의 치수, 바람직하게는 적어도 2차원의 폼-락을 제공하도록 선택적으로 배치될 수 있다. 선택적으로, 상기 콘센트는 상기 프로브 소자의 안착을 용이하게 하기 위한 경사면을 가진다.

선택적으로, 상기 적어도 하나의 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 과정에서 카세트의 본체에 진공 상태로 유지하기 위해 콘센트에 복수의 개구가 배치된다. 이에 따라, 상기 힘은 프로브 소자의 표면에 보다 고르게 분포되므로 개선된 진공 체결이 가능하다.

선택적으로, 상기 진공 클램핑 부재는 가스의 누출을 실질적으로 방지하기 위하여 상기 프로브 소자와 밀봉 인터페이스를 제공하도록 구성된 밀봉체 (seal)를 포함한다.

이에 따라, 상기 콘센트에 고정된 프로브 소자를 유지 고정하기 위해, 프로브 소자 상에서 낮은 진공압을 유지할 수 있다. 상기 밀봉은 얻어진 흡입력에 대한 정확한 제어를 가능하게 할 수 있다. 다양한 종류의 밀봉체를 사용할 수 있다. 상기 밀봉체는 또한 카세트 본체의 일부에 의해 형성될 수 있다 (폼 실: form seal). 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 프로브 소자의 일부와 상기 카세트의 본체 사이에 등각적인 밀봉을 위해 탄성 또는 고무 밀봉체를 배치할 수 있다. 일 예에서, 진공 클램핑 부재는 흡입컵을 포함한다.

선택적으로, 상기 카세트는 적어도 하나의 배열로 배치된 복수의 콘센트를 포함한다. 상기 카세트는 복수의 배열을 포함할 수 있다. 이에 따라, 다수의 프로브 소자를 카세트를 통해 운반할 수 있다. 각 콘센트는 적어도 하나의 프로브 소자를 수용할 수 있다.

선택적으로, 카세트의 본체에는 하나 이상의 프로브 소자를 수용하도록 설계된 수개의 프로브 소자 콘센트 또는 포켓의 배열/행렬이 포함된다. 프로브 소자는 다양한 프로브 기반 장치에 사용할 수 있다.

선택적으로, 카세트는 하나 이상의 프로브 소자가 프로브 기반 장치에 자동으로 적재될 수 있는 방식으로 프로브 기반 장치에 장착 가능하다.

상기 프로브 카세트는 진공-동력 클램핑 고정자를 사용하여 프로브 소자를 내부에 안전하게 보관 및 운송할 수 있도록 한다. 진공 (예, 흡입)은 프로브 소자를 카세트 본체에 선택적으로 체결 고정하는데 이용된다.

상기 프로브 소자를 프로브 기반 장치의 프로브 탑재대에 적재하는 것은 예를 들어 진공 클램핑, 기계적 클램핑, 전자기력 클램핑, 정전력 클램핑 및/또는 접착 클램핑 등과 같은 다양한 방식으로 수행될 수 있다.

진공압은 외부 진공원을 통해 카세트 외부에서 발생할 수 있다. 상기 카세트는 진공원 연결이 끊어져도 진공 클램핑 부재에 제공된 진공을 소정 기간 이상 유지하도록 배치될 수 있다.

선택적으로 카세트 내부에서 진공이 발생한다. 상기 카세트는 진공압 전달을 위해 카세트에 일체화된 진공원을 포함할 수 있다. 진공 펌프를 이용하여 진공을 발생시킬 수 있다. 진공 펌프는 예를 들어 전원에 연결될 수 있다. 상기 전원은 카세트에 대한 외부 및/또는 내부에 존재할 수 있다 (예를 들어, 배터리). 내부 진공원은 보다 통합된 디자인을 제공할 수 있다. 외부 진공원은 카세트의 유체 포트에 연결된 공기관 등을 통해 카세트와 유체 연통될 수 있다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 프로브 소자의 보관 및 운송 방법을 제공하며, 이 방법은: 프로브 소자를 수용하도록 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하는 프로브 카세트를 제공하는 것을 포함하고, 이 때의 프로브 소자는 진공 클램핑 부재에 의해 유지력 하에 상기 프로브 콘센트에 선택적으로 고정되며, 상기 콘센트에는 적어도 하나의 개구가 구비되고 이는 프로브 소자의 선택적 고정시 카세트 본체에 배치된 통로를 경유하여 진공압에 연결되며, 또한 상기 프로브 카세트는 상기 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트를 구비한다. 예를 들어, 사용후 프로브를 카세트에 다시 적재할 수 있다.

프로브 카세트에 프로브 소자를 유지하기 위한 진공 클램핑 부재가 프로브 소자에 선택적으로 견인력을 전달할 수 있다. 상기 진공 클램핑 부재에 의해 프로브 소자에 유도되는 견인력은 이 프로브 소자를 카세트 본체의 콘센트에 효과적으로 고정시킬 수 있다. 이렇게 생긴 인장/견인력은 흡입 작용이 발생한 결과일 수 있다.

상기 진공 클램핑 부재는 프로브 소자를 콘센트에 고정하기 위한 구조 요소와의 구조적 상호작용에 크게 의존하지 않는 정밀한 클램핑 메카니즘을 제공할 수 있다. 기계적 리테이너는 프로브 소자를 더 쉽게 변형, 손상 또는 긁힘 손상 시킬 수 있다. 또한, 기계적 리테이너가 달성한 강성 또는 체결력은 경시적으로변화할 수 있다. 본 발명에 따른 진공 클램핑 부재를 사용함으로써 이러한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 진공 클램핑 부재를 이용함으로써, 리드 제거시 리드 및/또는 리드에 부착된 모든 부재에 프로브 소자가 달라붙는 것을 쉽게 방지할 수 있다.

선택적으로, 프로브 카세트에는 제2 진공원에 연결할 수 있는 제2 유체 포트가 구비된다.

선택적으로, 진공 클램핑 부재에 의해 수행되는 유지력은 진공압을 제어함으로써 조절할 수 있다. 프로브 소자의 체결 이외에도 더 많은 제어가 가능하다.

선택적으로, 상기 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮기 위한 리드가 프로브 카세트 상에 구비되고, 상기 리드는 프로브 카세트의 본체에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 고정하는 수단을 포함하며, 상기 방법은 리드를 열거나 및/또는 제거할 때 상기 프로브 소자를 진공 클램핑 부재에 의해 프로브 콘센트 상의 제 위치에 고정하는 것을 포함한다.

카세트에는 추가로 하나 이상의 유지 메카니즘이 포함될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 상기 리드는 폼-락 (잠금 처리: form-lock) 유지 메카니즘을 포함할 수 있으며 이는 리드가 닫힌 위치에 있을 때 형성되는 폼-락(form-lock)에 의해 프로브 소자가 제 위치에 고정되는 것이다. 리드는 프로브 소자와 공조하여 에컨대 폼-락을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 리드는 유지력을 발생하지 않을 수 있다. 유지 고정은 체결력을 발생함 없이 폼-밀폐 요소에 의해 달성된다.

상기 진공 클램핑 부재는 카세트의 보관, 취급, 운송, 교체 및/또는 전달 중 적어도 일부의 과정에서 프로브 소자를 진공 유지하도록 배치할 수 있다. 진공 클램핑 부재는 예를 들어 리드를 열거나 및/또는 제거할 때 또는 리드를 열거나 및/또는 제거한 상태에서 카세트를 이동할 때 프로브 소자의 변위를 방지하기 위하여, 특정 단계 동안 프로브 소자를 선택적으로 유지할 수 있다. 카세트는 프로브 소자의 운송과 보관 모두에 적합할 수 있다. 또한, 카세트는 프로브 기반 장치에 (자동) 적재될 수 있다.

선택적으로, 제1 유체 포트는 리드를 닫은 상태에서 제1 진공원과 연결될 수 있다.

선택적으로, 상기 제2 진공원은 상기 제1 진공원과 상이하고, 상기 방법은 추가적으로: 제1 유체 포트가 제1 진공원과 연결된 상태에서 프로브 카세트를 프로브 기반 장치에 이동시키고; 제2 진공원을 상기 프로브 카세트의 제2 유체 포트에 연결하고 이때의 제2 진공원은 상기 프로브 기반 장치의 기계 진공이며; 또한 상기 제1 유체 포트를 제1 진공원으로부터 분리하는 단계들을 포함한다.

상기 제1 진공원은 진공 (연성) 호스를 통해 제2 유체 포트와 유체 연통할 수 있다. 유리하게는 리드가 열리기 전이나 그 순간에 제1 진공원으로 진공이 공급된다. 이에 따라, 리드가 개방 혹은 제거될 때 진공 클램프 부재가 프로브 소자를 제자리에 유지할 수 있으므로, 프로브 소자가 카세트 본체로 위치 변동하는 위험을 제한할 수 있다. 다음, 카세트는 진공 (연성) 호스를 통해 제1 진공원에 여전히 연결되면서 프로브 기반 장치 (예, 원자력 현미경)에 운반될 수 있다. 프로브 기반 장치 내에 위치하면, 이 카세트는 제2 진공원과 유체 연통할 수 있게 된다. 제2 진공원은 기계 진공일 수 있다. 다음, 제1 진공원에 유체 연통을 제공하는 진공 (연성) 호스를 분리할 수 있다.

선택적으로, 상기 방법은 카세트의 콘센트에 수용되는 프로브 소자의 종류를 결정하는 것을 포함하고 이때 상기 프로브 소자의 종류에 기초하여 진공 흡입 (cf. 인장력)을 조절한다. 진공 클램핑으로 유도된 진공 체결력은 또한, 반대편에서 보상되지 않는 정상 외압에 따른 힘으로도 간주할 수 있음을 이해할 것이다. 선택적으로, 진공 흡입에 의해 부여된 인장력은 콘센트에 수용될 프로브 소자에 손상을 입히지 않는 한도에서 최대한 높은 값을 선택한다. 예를 들어, 고체 실리콘 기판을 갖는 프로브 소자는 구성요소 혹은 회로가 통합된 프로브 소자보다 더 큰 힘을 견딜 수 있다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 프로브 소자의 보관 및 운송을 위한 프로브 카세트를 제공하고, 상기 카세트는 적어도 하나의 프로브 소자를 수용하도록 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하고, 여기서 상기 프로브 콘센트에는 유지력 하에 상기 적어도 하나의 프로브 소자를 선택적으로 고정하도록 하는 적어도 하나의 진공 클램핑 부재가 배치되어 있다,

상기 진공 클램핑 부재는, 프로브 카세트의 본체 상에 프로브 소자의 진공 고정자를 제공하기 위해 프로브 소자의 하부에서 동작하도록 구성된 흡입 수단을 포함할 수 있다.

카세트는 리드로 프로브를 구속 유지한 상태로 운반할 수 있다. 이 카세트는 리드를 열기 전에 진공원에 연결될 수 있는 진공장치를 포함할 수 있다. 리드가 열리면 진공을 통해 프로브가 제 위치에 유지될 것이다.

카세트는 프로브 기반 장치의 제2 진공원에 연결될 수 있으며 한편으로는 여전히 제1 진공원에도 연결된 상태이다. 제2 유체 포트를 통해 제2 진공원에 연결되면, 제1 유체 포트를 경유한 제1 진공원에 대한 유체 연통이 분리될 수 있는 방식으로 프로브 카세트의 진공 클램핑 부재에 기계 진공을 공급할 수 있다.

프로브 카세트는 프로브의 식별번호 및 유형 번호를 보유할 수 있다. 예를 들어, 무선 주파수 태그 및/또는 빠른 응답 코드 또는 기타 수단에 의해 가능할 수 있다. 사용한 프로브는 프로브 카세트, 예를 들어 이것이 시작된 같은 장소로 귀환될 수 있다.

또한, 커넥터관을 통해 제1 진공원에 유체 연통을 선택적으로 제공하기 위해 밸브가 구비된 프로브 카세트에 진공 챔버가 배치되는 것을 구상할 수 있다. 커넥터관은 밸브가 열리면 제1 진공원 (예, 진공 펌프)과 진공 챔버가 서로 유체 연통하도록 할 수 있다. 또한, 진공 챔버는 카세트의 본체에 배치된 하나 이상의 통로에 의해 형성될 수 있다. 선택적으로, 콘센트에서 하나 이상의 오리피스에 대한 각각의 대응하는 통로에는 제어기에 의해 개별적으로 제어될 수 있는 밸브가 구비될 수 있다.

상기 제1 진공원은 외부 진공원 (예, 진공펌프)일 수 있다. 프로브 카세트 내에 제1 진공원이 통합되는 것도 구상할 수 있다. 이에 따라, 제1 유체 포트를 생략하고 콘센트에 배치된 개구로 이어지는 통로에 제1 진공원을 직접 연결할 수도 있다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하기 위한 프로브 카세트를 제공하며, 상기 카세트는 프로브 소자를 수용하도록 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하고, 여기서 상기 프로브 콘센트에는 유지력 하에 상기 프로브 소자를 선택적으로 고정하도록 하는 클램핑 부재가 배치되어 있고, 이 클램핑 부재는 프로브 소자의 체결을 가능하게 할 정도로 유지력이 충분히 큰 제1 상태와 프로브 소자의 해제를 가능하게 할 정도로 유지력이 충분히 작은 제2 상태 사이에서 조정 가능하다.

프로브 소자는 다양한 종류의 주사 탐침 현미경 장치에 사용될 수 있을 것으로 이해된다. 카세트는 쉽게 취급할 수 있는 이러한 장치와 호환 가능하도록 배치될 수 있다. 상기 카세트는, 샘플의 하나 이상의 특성 (예, 지형, 표면 특성, 하부 표면 특성 등)에 관한 정보를 얻기 위해, 프로브 소자와 상기 샘플 사이의 상호작용을 모니터 하도록 배치된 기타의 프로브 기반 장치나 기기에 대해 프로브 소자를 운반할 목적으로 사용할 수도 있다.

상기 프로브 소자는 캔틸레버가 연장되는 기판(베이스)을 가질 수 있으며 이 캔틸레버는 이로부터 돌출하는 팁(tip)을 지지한다. 상기 팁은 캔틸레버의 원위(먼 쪽) 단부 근처에 배치될 수 있다. 상기 카세트는 기타 다른 종류의 프로브 소자를 수용하도록 배치될 수 있다.

상기 프로브 소자는 원자력 현미경 또는 주사 탐침 현미경 등의 프로브 기반 장치에서 사용할 수 있도록 구성될 수 있다. 다양한 변형예가 가능하다. 일부 예에서, 상기 프로브 소자는 캔틸레버, 및 샘플 표면에 접근하거나 접촉하도록 배치된 프로브 팁을 포함한다. 이것은 표면에 있는 프로브를 스캔 (주사처리)하는 동안 수행할 수 있다. 일부 예에서, 프로브는 진동 작동기 또는 드라이브에 결합되어 예를 들어 공진 주파수 혹은 그 근처에서 캔틸레버를 진동시킨다. 작동기에는 작동기가 프로브의 구동을 야기하는 여기 신호를 공급할 수 있다. 공진 주파수 혹은 조화 (harmonic) 주파수 근처에서 작동하는 것이 유리할 수 있지만, 프로브 팁의 편향 진폭이 충분히 큰 다른 주파수도 사용할 수 있다. 프로브가 진동하지 않거나 간헐적으로 진동하는 것도 가능하다.

프로브 팁은 다양한 형상 (예를 들어 원추 형상)과 치수를 가질 수 있다. 프로브 팁은 손상에 민감하여 프로브를 충분한 주의를 기울여 취급하지 않으면 손상되기 쉽다. 본 발명에 따른 카세트는, 예를 들어, 운송 또는 취급 중 프로브 소자의 취급을 개선한다. 프로브 팁은 캔틸레버의 자유 단부에 인접하여 배치될 수 있지만, 다른 배열도 가능하다. 또한 캔틸레버는 직사각형, 삼각형, 형상들의 조합 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 그 밖의 다른 형상들도 가능하다. 예를 들어 캔틸레버는 더 넓은 자유 단부도 가질 수 있다. 이러한 넓은 자유 단부는 제1 굽힘 모드에 더 근접하는 비틀림 모드를 생성할 수 있다.

유지력은 인장력, 흡입력, 체결력, 진공력, 전기 또는 자기력, 그 밖의 다른 사용할 수 있는 힘 중 어느 하나일 수 있다는 것으로 이해된다.

또한 카세트의 관점에서 상술한 측면들, 특징 및 선택 조건 등은 제조 방법 및 상술한 프로브 전달 패키지에 균등하게 적용한다는 것으로 이해할 수 있다. 또한 상술한 측면들, 특징 및 선택 조건 등의 하나 이상은 서로 조합될 수 있음이 명백하다.

본 발명은 도면에 나타내는 예시적인 실시예에 기초하여 더 상세히 규명될 것이다. 이들 예시적인 실시예는 비제한적인 예시로서 주어진다. 도면들은 본 발명의 실시예들을 개략적으로 표현한 것에 불과하며 이는 비제한적인 예시로서 주어진 것이라는 점에 유념한다.

도 1은 카세트의 일 실시예의 개략적인 사시도;
도 2a 및 도 2b는 카세트의 진공 클램핑 부재의 개략적인 단면도;
도 3a 및 도 3b는 카세트의 진공 클램핑 부재의 개략적인 단면도;
도 4는 공정의 개략도;
도 5a 및 도 5b는 카세트의 개략적인 사시도;
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 카세트의 개략도;
도 7은 프로브 전달 패키지 및 카세트의 개략적인 사시도;
도 8a 및 도 8b는 카세트의 클램핑 부재의 개략적인 단면도;
도 9a 및 도 9b는 카세트의 개략적인 사시도; 및
도 10a 및 도 10b는 콘센트에 있는 카세트의 개략적인 단면도.

도 1은 프로브 카세트(1)의 일 실시예의 개략적인 사시도를 나타낸다. 프로브 카세트(1)는 주사 탐침 현미경과 같은 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자 (도시되지 않음)를 보관, 운송 및 취급하기 위해 배치된다. 카세트(1)는 프로브 소자를 수용하기 위한 적어도 하나의 프로브 콘센트(5)를 구비한 본체(3)를 포함한다. 상기 프로브 콘센트(5)에는, 상기 프로브 소자를 유지력 하에 선택적으로 고정하기 위한 진공 클램핑 부재(7)가 배치된다. 각각의 콘센트(5)에는 개구부(9)가 배치된다. 개구부(9)는 카세트(1)의 본체에 배치된다. 상기 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 동안, 상기 개구부(9)는 상기 카세트 본체(3)에 배치된 통로를 통해 진공압에 연결될 수 있다. 상기 카세트(1)는 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결 가능한 제1 유체 포트(11)를 포함한다.

상기 콘센트(5)는 각각 프로브 소자를 수용하도록 개조된 슬롯을 형성할 수 있다. 이 실시예에서, 카세트(1)는 복수의 배열(13)로 배치된 복수의 콘센트(5)를 포함한다. 본 예시적인 실시예에서 각 배열은 10개의 콘센트(5)를 구비한다. 또한, 카세트(1)는 총 20개의 연속된 배열을 서로 나란히 배치한다. 다른 개수의 배열 및/또는 콘센트도 가능한 것으로 이해된다. 즉 다양한 구성이 가능하며 다양한 종류의 콘센트 배열도 가능하다. 예를 들어, 하나의 카세트는 100개 이상의 프로브 소자, 예컨대, 200개 이상의 프로브 소자를 수용하도록 배치될 수 있다.

상기 프로브 카세트(1)를 사용함으로써, 각 프로브 소자가 사전 적재되어 사용자의 개입을 줄이면서 원거리 위치 혹은 프로브 기반 장치에 운송될 수 있다. (프로브 소자를) 사전 적재한 카세트(1)는 프로브 소자 전달 패키지에 쉽게 선적할 수 있다. 일단 전달되면, 프로브 소자 전달 패키지 및/또는 카세트(1) 혹은 적어도 그 일부를 프로브 기반 장치 (예: AFM)에 직접 장착할 수 있다. 이어서, 프로브 기반 장치의 운전 과정 중 프로브 소자에 프로브 기반 장치가 자동으로 접속할 수 있다.

프로브 카세트는 프로브 기반 장치와 인터페이스 될 수 있다. 예를 들어, 프로브 카세트(1)가 전달되면 리드를 제거하거나 열 수 있다. 프로브 카세트(1)는 스테이지와 같은 프로브 기반 장치의 탑재 위치에 배치될 수 있다. 대안적으로는, 프로브 카세트 또는 프로브 소자 전달 패키지를 프로브 기반 장치에 도입한 후, 프로브 기반 장치 내에서 리드를 열 수 있다. 유리하게는, 진공 클램핑 부재를 이용하여 리드를 열거나 제거할 때에도 프로브 소자를 유지하거나, 리드가 개방 혹은 제거된 상태에서 취급할 수 있다. 따라서 운송 및 취급 후 완전 작동 프로브 소자의 수율을 크게 향상시킬 수 있다.

상기 콘센트(5)는 상기 프로브 소자가 놓일 수 있는 지지면을 포함하며, 상기 지지면에는 (선택적) 진공 체결이 가능하도록 적어도 하나의 진공 개구 (개구부)가 배치된다. 상기 카세트의 본체는 복수의 개구 (개구부)를 포함할 수 있으며, 상기 각각의 개구는 진공 체결을 위해 배치된다.

도 2a 및 도 2b는 카세트(1)의 진공 클램핑 부재(7)의 개략적인 단면도를 나타낸다. 하나의 콘센트(5)에 프로브 소자가 수용되어 있는 모습을 단면도로 도시한다. 카세트(1)의 일부만 단면도에 도시되어 있다. 프로브 소자(15)는 진공 클램핑 부재(7)를 통해 제 위치에 선택적으로 고정할 수 있다. 본 실시예에서, 프로브 소자(15)는 프로브 팁(17)이 구비된 캔틸레버 기반 프로브 소자이다. 카세트는 기타 다른 유형의 프로브 소자를 수용하도록 배치될 수 있음을 이해할 것이다.

진공 클램핑 부재(7)는 프로브 콘센트(5)에 배치된다. 진공 클램핑 부재(7)는, 이 클램핑 부재(7)에 의해 개구(9)를 통해 선택적으로 유도되는 진공 흡입에 따른 유지력 하에 프로브 소자(15)를 선택적으로 유지하도록 배치된다. 상기 개구(9)는 상기 콘센트(5)에 있는 카세트(1)의 본체 상에 배치된다. 상기 프로브 소자를 선택적으로 유지하는 동안, 상기 개구(9)는 카세트 본체에 배치된 통로(19)를 통해 진공압에 연결될 수 있다. 상기 카세트(1)는 진공압을 전달하는 제1 진공원과 연결될 수 있는 제1 유체 포트(11)를 포함한다 (도시되지 않음).

상기 프로브 카세트(1)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 복수의 콘센트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브 카세트(1)는 복수의 프로브 콘센트 배열/행렬을 포함할 수 있으며, 이 각각의 배열이 다시 복수의 콘센트(5)를 포함한다. 각 프로브 콘센트(5)는 프로브 소자를 수용하도록 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 프로브 소자(15)는 팁-업(tip-up)으로 콘센트에 수용된다. 그러나 콘센트가 팁-다운(tip-down)으로 프로브 소자(15)를 수용하도록 개조하는 것도 구상할 수 있다. 프로브 콘센트는 프로브 소자(15)를 수용할 수 있도록 맞춤형으로 제작할 수 있으며, 가능한 많은 수의 프로브 소자를 수용할 수 있도록 서로 밀접하게 인접하여 배치할 수 있어 프로브 카세트(1)의 포장 효율을 향상시킬 수 있다.

도 2b에서, 프로브 소자(15)의 형상 및 치수에 맞춘 프로브 콘센트(5)에 시트(21)가 형성된다. 시트(21)는 카세트(1)의 본체(3) 상에 하향면/오목면(23)으로 형성되며, 상기 시트는 상기 진공 클램핑 부재에 의해 상기 프로브 소자(15)의 선택적 고정이 가능하도록 프로브 콘센트(5)에 상기 프로브 소자(15)를 용이하게 위치 고정하는 치수로 제작할 수 있다.

진공 클램핑 부재(7)는 프로브 소자를 제자리에 고정할 수 있을 만큼 강하면서도 프로브 소자의 무결성을 크게 손상하지 않는 정도의 진공 체결력을 제공하도록 구성될 수 있다. 진공 클램핑 부재에 의해 프로브 소자는 정밀한 힘으로 프로브 카세트의 본체 표면에 고정될 수 있는 한편 프로브 소자가 손상되지 않는다. 또한, 프로브 소자에 가해지는 이 진공 체결력은 정확하게 조절할 수 있다. 선택적으로, 진공력은 프로브 소자의 종류에 따라 선택할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 카세트(1)의 진공 클램핑 부재(7)의 개략적인 단면도를 도시한다. 상기 리드 (lid)(25)는 적어도 하나의 콘센트(5)를 실질적으로 덮도록`프로브 카세트(1) 상에 장착될 수 있다. 상기 리드(25)는 프로브 카세트(1)의 본체(3) 상에 하나 이상의 프로브 소자(15)를 유지하는 유지 수단 (도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 상기 리드(25)는 닫힌 위치일 때 예를 들어 콘센트(5)에 프로브 소자(15)를 폼-락 (잠금 처리)할 수 있다. 유리하게는, 리드가 개방 및/또는 제거된 경우에도, 진공 클램핑 부재(7)는 진공에 의해 유도된 유지력을 이용하여 프로브 콘센트(5)에서 프로브 소자를 제 위치에 유지할 수 있다. 리드(25)는, 예를 들어 카세트가 프로브 기반 장치에 위치할 때 개방 및/또는 제거될 수 있다. 또한 이러한 조작 과정에서 프로브 소자(15)는 카세트(1)의 본체(3) 상에서 제 위치에 유지 고정될 수 있다. 도 3b의 실시예에서, 클램핑 부재(7)는 2개의 개구(9) 및 프로브 콘센트(5)에서 각각의 개구(9)에 연결된 2개의 통로(19)를 포함한다. 또한, 진공 클램핑을 달성하기 위한 것으로서, 상기와 다른 구성도 가능함을 이해할 것이다. 카세트(1)의 본체(3)는 프로브 소자(15)를 수용하도록 개조된 경사형 오목면을 가진 슬릿을 포함한다.

프로브 소자(15)는 리드(25)가 닫힌 위치에 있을 때 프로브 카세트(1)의 리드(25)와 본체(3) 사이에 고정될 수 있다. 카세트는 갑작스러운 움직임과 취급을 포함한 충격에도 견딜 수 있다. 진공 클램핑 부재에 의해, 상기 리드(25)를 제거하거나 개방한 경우에도 상기 프로브 소자(15)는 또한 유지될 수 있다. 리드(25)가 더이상 체결 작용을 제공하지 않을 경우 (즉, 개방/제거된 경우), 선택적인 진공 체결만 이용될 수 있다.

프로브 소자(15)를 프로브 카세트(1)의 본체(3)에 고정하는 진공 기반 유지력은 프로브 소자(15)의 무결성을 손상하지 않고 전달, 운송 또는 취급 중 마찰이나 충돌을 견딜 수 있을 정도로 충분히 클 수 있다.

도 4는 프로브 기반 장치에서 프로브 소자를 전달하는 공정(100)의 개략도를 도시한 것이다. 상기 프로브 카세트(1)는 프로브 소자를 수용하도록 적어도 하나의 프로브 콘센트를 구비한 본체를 포함한다. 상기 프로브 소자는 진공 클램핑 부재에 의해 유지력 하에 프로브 콘센트에 선택적으로 고정된다. 상기 콘센트에는, 프로브 소자의 선택적 고정시, 상기 카세트 본체에 배치된 통로를 경유하여 진공압에 연결되는 적어도 하나의 개구가 구비된다. 프로브 카세트에는 진공압 전달을 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트(31)가 포함된다. 유체 연통은 연성관(35)에 의해 달성된다.

프로브 카세트(1)는 또한 제2 진공원에 연결할 수 있는 제2 유체 포트(33)를 더 구비한다. 상기 진공 클램핑 부재에 의해 부여되는 유지력은 진공압을 제어하여 조절할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮는 리드(37)가 프로브 카세트(1) 상에 장착된다. 선택적으로, 상기 리드(37)는 상기 프로브 카세트(1)의 본체에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 고정하기 위한 유지수단(27)을 포함한다. 이 실시예에서, 상기 카세트(1)는 최초에 기판(39)과 리드(37)를 가진 프로브 카세트 전달 패키지에 수용된다. 리드(37) 및/또는 기판(39)은 카세트의 일부일 수 있고 및/또는 카세트(1)과 일체화 될 수 있음을 이해할 것이다.

프로브 소자(들)은 리드(37)를 개방하거나 및/또는 제거하고자 할 때, 진공 클램핑 부재에 의해 프로브 콘센트에 선택적으로 위치 고정할 수 있다. 제1 유체 포트(31)는 리드(37)가 닫힌 상태에서 제1 진공원과 연결될 수 있다.

상기 공정(100)에서 제1 유체 포트(31)는 제1 진공원에 연결된다 (단계 B). 카세트(1), 리드(37), 기판(39) 및/또는 선택적 전달 패키지는 리드(37)가 닫힌 위치에 있는 동안 이와 같이 연결되도록 배치된다. 다음, 진공 클램핑 부재가 유지력을 부여하여 프로브 카세트(1) 상에 수용된 위치에서 프로브 소자를 유지할 수 있도록 카세트(1)에 진공을 제공한다. 또한, 카세트(1)의 진공 클램핑 부재에 의해 프로브 소자가 제자리에 있는 동안, 리드(37)는 카세트(1)에서 제거될 수 있다 (단계 C). 다음, 프로브 카세트(1)는 진공을 제공하는 제1 진공원에 연결된 제1 유체 포트(31)를 이용하여 프로브 기반 장치로 이동한다 (단계 D). 프로브 기반 장치의 챔버(41)에 삽입된 프로브 카세트(1)는 다시 프로브 카세트(1)의 제2 유체 포트(33)를 통해 제2 진공원에 연결된다 (단계 E). 제2 진공원은 프로브 기반 장치의 기계 진공이다. 다음, 제1 유체 포트(31)가 제1 진공원으로부터 분리된다 (단계 F). 프로브 기반 장치에서 사용된 프로브는 다시 카세트(1)로 반환될 수 있다.

프로브 기반 장치는 프로브 카세트에 위치한 프로브 소자들에 선택적으로 접속할 수 있다. 이에 관하여, 하나 이상의 선택된 프로브 소자는 프로브 소자 회수/유지 수단을 이용하여 프로브 카세트로부터 프로브 기반 장치의 하나 이상의 프로브 탑재대에 적재될 수 있다. 기계적 클램핑, (전)자기 클램핑, 정전력 클램핑, 접착 클램핑 및/또는 진공 클램핑이 이용될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 카세트(1)의 개략적인 사시도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 사시도를 회전시킨 도면이다. 카세트(1)는 제1 유체 포트(31)와 제2 유체 포트(33)를 포함한다. 유체 포트(31, 33)는 유체 연통 장치(45)에 배치된다. 상기 프로브 카세트(1)는 이 카세트(1)의 본체의 프로브 콘센트(5)에 위치되는 프로브 소자를 유지시키기 위해 배치된 일련의 프로브 진공 리테이너 (고정기)를 포함한다.

도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 카세트(1)의 개략도이다. 카세트(1)는 프로브 기반 장치의 기계적 스테이지 (stage) 상에 위치할 수 있다. 또한, 진공 클램핑 부재는 프로브 소자를 고정하기에 충분한 진공 체결력을 상기 프로브 소자에 부여하도록 구성된다. 카세트(1)는 2개의 유체 포트, 즉 제 1 유체 포트(31)와 제 2 유체 포트(33)를 포함한다. 상기 제1 유체 포트는 상기 진공 클램핑 부재에 진공을 공급하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2 유체 포트는 상기 진공 클램핑 부재에 진공을 공급하기 위한 제2 진공원에 연결된다. 진공 클램핑은 리드 제거 또는 리드를 제거하거나 개방한 카세트(1)를 취급하는 것에 관련한 특정 단계 동안 선택적으로 사용될 수 있다.

프로브 기반 장치의 프로브 탑재대를 조작하여 프로브 소자를 선택하고, 샘플 측정을 위해 프로브 소자를 위치시킬 수 있다. 조작자가 새로운 프로브 소자를 사용하고자 할 때마다 개별 프로브 소자를 수동으로 교체하지 않고도 프로브 기반 장치로 측정을 계속할 수 있다. 각 새로운 프로브 소자는 기계 스테이지 (예: X-Y 변환 스테이지)에 위치하는 프로브 카세트에서 선택될 수 있다. 프로브 기반 장치는 프로브 소자를 프로브 탑재대 위에 자동으로 적재하도록 배치될 수 있다.

도 7은 프로브 전달 패키지(50)와 그 안에 수용된 카세트(1)의 개략적인 사시도이다. 카세트(1)는 프로브 소자 전달 패키지(50)에 수용할 수 있도록 배치된다. 프로브 소자 전달 패키지(50)는 서로 연결된 패키지 기판((39')과 패키지 리드(37')를 포함한다. 패키지 리드(37')는 카세트(1)의 본체 상에 장착 가능하며, 따라서 그 위에 배치된 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮는다. 제 1 유체 포트(31)는 닫힌 위치의 패키지 리드(37')와 함께 제1 진공원에 연결된다. 패키지 리드(37')는 경첩(51)에 의해 패키지 기판(39')에 대해 이동할 수 있도록 배치된다. 이에 따라, 카세트(1)의 제거를 위해 패키지 리드(37')를 개방할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 패키지 기판(39')은 상기 프로브 소자 전달 패키지가 밀폐된 상태에서 (즉, 상기 패키지 리드(37')가 닫힌 위치일 때), 상기 프로브 카세트(1)의 제1 유체 포트(31)과 외부 진공원 사이의 유체 연통을 허용하기 위해 마련된 포트 개구부(53)을 포함한다. 따라서 이와 같은 방식으로, 프로브 카세트의 진공 클램핑 부재는 패키지 리드(37')가 개방되기 전에 선택적으로 작동될 수 있으므로 클램핑 시스템이 개선되는 결과를 가져온다.

선택적으로, 상기 리드는 상기 콘센트(5)에 배치된 프로브 소자와 인터페이스(정합)하기 위해 배치된 일련의 기계적 리테이너(55)를 포함하고, 이 기계적 리테이너(55)의 먼 위치의 엣지부는 프로브 소자(15)에 충돌하여 콘센트에 대한 프로브 소자 고정을 개선할 수 있다. 이런 방식으로 폼-락이 달성될 수 있다. 선택적으로, 프로브 소자는 리드(37')와 카세트 본체 사이에 샌드위치 삽입된다. 진공 클램핑 부재는 진공 체결력 (cf. 흡입력)으로 카세트 내에 프로브 소자를 고정하는 등 조작할 수 있다. 상기 콘센트에는, 상기 리드를 제거 또는 개방할 때 및/또는 리드가 상기 복수의 콘센트를 덮지 않은 상태에서 (개방/제거 위치) 리드를 취급할 때, 상기 카세트의 기판에 상기 프로브 소자를 유지하기 위해 프로브 소자의 적어도 일부와 접촉하도록 진공 개구/개구부가 배치된다.

진공 클램핑 부재에 의해 프로브 소자에 가해지는 진공 체결력을 조절할 수 있다. 그외 다양한 진공 체결력을 선택할 수 있다. 선택적으로, 진공 유지 메카니즘에 의해 부여되는 진공 체결력은 가변적이며, 부여된 진공 조건을 조정하는 제어기에 의해 제어될 수 있다. 프로브 카세트(1)의 운송 및/또는 취급 중 상기 프로브 소자를 프로브 카세트(1)의 본체에 고정하기 위해, 프로브 소자에 구성상의 흡입력을 제공할 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 카세트(1)의 클램핑 부재의 개략도를 나타난다. 리드(25)는 카세트(1)의 본체(3)에 연결된다. 도시된 바와 같은 리드(25)의 닫힌 위치에서, 프로브 소자(15)는 하나 이상의 클램핑 부재에 의해 고정될 수 있다. 도 8a에서, 카세트는 프로브 소자를 유지력 하에 선택적으로 고정하기 위해 배치된 진공 클램핑 부재(7)를 포함한다. 개구(9)는 각 콘센트(5)에 배치된다. 개구(9)는 카세트(1)의 본체(3)에 배치된다. 또한, 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 동안, 개구(9)는 카세트 본체(3)에 배치된 통로(19)를 통해 진공압에 연결될 수 있다. 또한, 편향(biasing) 부재(80a, 80b)는 카세트 본체(3)에 배치된다. 편향 부재(80a, 80b)는 상기 프로브 소자(15)에 편향력을 가하도록 구성된다. 편향 부재(80a, 80b)는 프로브 소자(15)를 리드에 대해 밀어붙여(push) 콘센트(5)에 체결 고정되도록 구성할 수 있다. 편향 부재(80a, 80b)에 의해 생성된 편향력은 진공 클램핑 부재(7)에 의해 유도되는 체결력보다 작다. 이에 따라, 진공 클램핑 부재가 편향 부재(80a, 80b)의 클램핑을 제압함으로써, 리드가 개방 및/또는 제거된 경우에도 진공 클램핑 부재(7)는 프로브 소자를 프로브 콘센트(5) 상의 제 위치에 구속 유지할 수 있도록 해준다. 예를 들어, 카세트를 프로브 기반 장치에 배치할 때 리드(25)는 개방 및/또는 제거할 수 있다. 또한 이러한 조작 중에 프로브 소자(15)는 카세트(1)의 본체(3)에 위치할 수 있다.

도 8b의 실시예에서, 편향 부재는 진공 클램핑 부재(7)의 개구(9)에 통합되어 있다. 이에 따라 더 작은 치수로 설계할 수 있다. 또한, 카세트의 설계를 간소화하여 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한 본 실시예에서는, 상기 진공 유도력이 스프링 탄성력보다 더 클 수 있어 프로브 소자의 취급, 운반 등 (예: 픽업)의 과정에서도 콘센트에 체결 고정된다.

대안적인 실시예에서, 편향 부재는 활성화된 위치에서만 편향력을 부여하도록 선택적으로 작동 가능하다. 이에 따라, 진공 클램핑 부재(7)에서 유도된 체결력이 편향 부재에 의해 유도되는 힘보다 반드시 더 클 필요는 없다.

도 9a 및 도 9b는 프로브 카세트(1)의 개략적인 사시도이다. 클램핑 유닛(2)은 체결력을 제공하기 위한 2개의 자석을 포함한다. 이 실시예에서는 2개의 고정/영구 자석(30a, 30b)이 배치된다. 자석(30a, 30b)은 리드가 닫힌 경우 자석(30a, 30b)의 같은 극이 서로 접근하여, 콘센트(5)에 수용된 프로브 소자(15)를 제 위치에 구속 유지하기 위해 필요한 체결력을 유도하도록 구성된다. 자석(30a, 30b)의 같은 극은 서로 반발하며, 리드의 닫힌 위치에서 이들 간의 간격을 변화시켜 상기 체결력을 조정할 수 있다. 클림핑 장치는 프로브 소자가 체결 고정되어 있는 복수의 제2 위치에서 조정이 가능하며 각각의 제2 위치는 상이한 체결력을 갖는다.

도시된 실시예에서 제1 자석(30a)과 제2 자석(30b)은 자석(30a, 30b)의 같은 극이 서로 대향하도록 배치된다. 클램핑 유닛(2)은 리드(25)가 닫힐 때 제1 자석(30a)과 제2 자석(30b)이 서로 가까워지도록 배치되며, 이에 따라 콘센트(5)에 프로브 소자(15)를 고정하는데 사용될 힘이 발생한다.

자석(30a, 30b)은 서로 접촉하지 않으며, 프로브 카세트(1)의 리드(25)가 닫히면 서로 대립한다. 자석(30a, 30b)은 리드(25)가 닫히면 서로 상호작용하여 체결력을 발생한다. 클램핑 유닛(2)의 각 자석(30a, 30b)의 서로 같은 극 (예를 들어, N, N 또는 S, S)은 서로 대향한다. 적어도 리드가 닫힌 경우에는 이에 따른 체결력이 조절될 수 있도록, 서로 상대적인 두 자석(30a, 30b) 중 적어도 하나의 위치를 조정할 수 있다. 본 실시예에서는 영구자석을 채용하지만, 전자기석을 배치하는 것도 구상할 수 있음을 이해할 것이다. 예시된 실시예에서는 단일 프로브 소자(15)를 수용하는 1개의 콘센트에 하나의 클램핑 유닛(2)만 도시되어 있으나, 각 콘센트마다 클램핑 유닛(2)을 배치할 수 있다. 또한, 상기 콘센트(5)에 복수의 프로브 소자(15)가 수용되는 것도 구상할 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 콘센트에 장착된 카세트의 개략적인 단면도이다. 클램핑 유닛(2)은 같은 극이 서로 대향하는 영구자석인 제1 자석(30a)과 제2 자석(30b)을 포함한다. 클램핑 유닛은 같은 극들이 서로 대향 및 반발하도록 상기 2개의 자석(30a, 30b)이 정렬되는 방식으로 배치된다. 이에 따른 체결력은 리드(25)가 폐쇄 및/또는 프로브 카세트(1)의 본체(3)에 놓일 때 달성되며, 리드가 닫힌 위치에 있을 때 두 자석(30a, 30b) 사이의 거리를 조정함으로써 체결력을 조절할 수 있다. 클램핑 유닛(2)은 체결력을 조절하는 조정부재를 포함하고, 여기서 클램핑 유닛은 상기 콘센트(15)에 상기 프로브 소자(5)를 체결 고정하기에는 체결력이 충분치 않은 (예: 리드가 열린 경우) 제1 위치로부터, 콘센트에 있는 프로브 소자(5)의 이동을 제한하는 체결력이 있는 복수의 제2 위치 (예: 리드가 닫힌 경우)까지 선택적으로 조작 가능하며 이때 복수의 제2 위치는 각각 다른 제결력을 제공함으로써 서로 상이한 정도로 프로브 소자(5)를 제한 구속한다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 예에서, 상기 프로브 카세트(1)의 리드(25)에 제1 자석(30a)이 배치되고 가이드 부재(90)에 제2 자석이 배치된다. 상기 콘센트에 프로브 소자를 유지하는 체결력은 상기 두 자석(30a, 30b) 사이의 반발력에 기초한다. 상기 커버 (즉, 리드)(25)에 제1 자석(30a)을 고정할 수 있으며, 상기 가이드 부재(90)에 제2 자석(30b)을 고정할 수 있다. 제2 자석(30b)은 클램핑 핀(91)이 프로브 소자(15)쪽으로 푸싱되는 방식으로 안내될 수 있다. 가이드 부재(90)는 가이드 플렉서 (굴곡부; flexure)일 수 있다. 가이드 플렉서(90)는, 프로브 카세트(1)의 리드(25)가 닫히면 프로브 클램핑 핀(91)을 프로브 소자(15) 방향으로 안내하고 또한 프로브 카세트의 리드(25)가 카세트 본체(3)에서 열리거나 제거될 때 프로브 클램핑 핀(91)을 프로브 소자로부터 멀어지도록 이동시키는 형태로 구성될 수 있다. 기타 다른 편향 부재를 가이드 부재(90)로 사용할 수 있다는 것도 이해할 수 있다

프로브 카세트(1)는 각 프로브 콘센트(5)에 배치되는 진공 클램핑 부재(7)를 포함한다. 진공 클램핑 부재(7)은 이 클램핑 부재(7)에 의해 개구(9)를 통해 선택적으로 유도되는 진공 흡입에 따른 유지력 하에 선택적으로 프로브 소자(15)를 유지하도록 배치된다. 상기 개구(9)는 상기 콘센트(5)에 있는 카세트(1)의 본체(3) 상에 배치된다. 상기 프로브 소자를 선택적으로 유지하는 동안, 개구(9)는 상기 콘센트(5)를 통해 진공압과 연결될 수 있다. 카세트 본체(3)에 배치된 통로(19)는 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트를 포함한다.

유리하게는; 상기 진공홀 클램핑 유닛(7)은 상기 리드(25)가 개방되거나 카세트 본체(3)에서 제거된 경우에도 상기 프로브 소자를 상기 콘센트(5) 상의 제 위치에 유지 고정하도록 배치될 수 있다.

상기 유지력은 인장력, 흡입력, 체결력, 진공력, 전기 또는 자기력, 또는 상술한 실시예에 따른 그 밖의 다른 사용력 중 어느 하나 이상일 수 있다.

상술한 방법은 컴퓨터 구현 단계를 포함할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 상술한 모든 단계는 컴퓨터 구현 단계일 수 있다. 본 실시예들은 컴퓨터 장치에서 수행되는 프로세스들을 수반한 컴퓨터 장치를 포함할 수 있다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램, 특히 본 발명을 실행에 옮기기 위해 개조된 캐리어 상의 혹은 그 내부의 컴퓨터 프로그램으로 확장된다. 상기 프로그램은 본 발명에 따른 소스나 객체 코드 혹은 그 밖에 프로세스 구현에 사용하기 적합한 기타의 형태일 수 있다. 캐리어는 프로그램을 수행할 수 있는 개체(entity) 혹은 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 캐리어는 ROM과 같은 저장 매체, 예를 들어 반도체 ROM 혹은 하드 디스크를 포함할 수 있다. 또한, 상기 캐리어는 전기 또는 광케이블을 통해 또는 무선 또는 그 밖의 방법, 예컨대 인터넷이나 클라우드를 통해 전달될 수 있는 전기 또는 광신호 등의 투과성 캐리어일 수 있다.

예를 들어, 기계에 의해 실행되는 경우, 이 기계가 본 발명의 실시예에 따른 방법 및/또는 조작을 수행하도록 하는 명령어 혹은 일련의 명령어를 저장할 수 있는 기계 또는 유형의 컴퓨터 판독 가능한 매체 또는 물품을 사용하여 일부 실시예를 구현할 수 있다.

이에 본 발명을 본 발명의 구체적인 실시예들을 참조하여 설명한다. 그러나 발명의 본질에서 벗어나지 않고 그 안에서 다양한 수정, 변형, 대안, 변화가 이루어질 수 있음은 명백할 것이다. 명확하고 및 간결한 설명을 위해 동일 또는 별도의 실시예의 일부로서 본원의 특징을 기술하나, 이러한 별도의 실시예에 기재된 특징의 전부 또는 일부의 조합을 포함하는 대안적인 실시예들도 또한 구상할 수 있으며 청구범위에 수록된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 이해된다. 따라서, 상세한 설명, 도면 및 실시예는 제한적인 의미가 아닌 예시적인 의미로 간주한다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 사상과 범위 내에 속하는 모든 대안, 수정 및 변형을 포함하기로 한다. 또한, 기술되는 다수의 구성요소는 각각의 개별 분산된 구성요소들로서 구현될 수 있는 기능적 개체이거나 혹은 기타 다른 구성요소들과 함께 적절한 조합과 위치에서 구현될 수 있다.

상기 도면들에 반드시 크기를 표시하지는 않는다. 또한 도면에서 동일한 기능 및 구조를 가진 구성요소들은 동일한 부호(숫자)가 부여되며 이러한 구성요소들에 대한 세부 설명은 생략된다.

또한, 본 발명의 모든 세부사항은 기술적으로 동등한 기타의 구성요소 및 사용된 재료, 다양한 구성요소의 형상 및 치수로 대체될 수 있으며, 요구사항에 따라 달라질 수 있다.

카세트는 여러 종류의 프로브 기반 장치에 사용할 수 있다. 주사 탐침 현미경 이외에도, 다른 프로브 기반 장치 역시 구상할 수 있다. 하나 이상의 프로브 소자를 사용하여 기판(substrate)의 부분들 (예: 원자)을 조작하기 위해 원자력 현미경 (AFM)도 사용할 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 경우, 주사 탐침 프로브 현미경은 주사 탐침 조절기라고도 할 수 있다. 본 발명은 다른 기계 또는 시스템, 예를 들어 주기적으로 변화되어야 하는 취약한 유닛 (예: 기판, 칩)을 사용하는 기계에 사용될 수 있다. 깨지기 쉬운 유닛은 크기가 작을 수 있으며 섬세한 취급이 요구된다 (극도로 주의하여 처리하지 않으면 손상되기 쉽다). 본 발명에 따른 카세트는 상기 취약한 유닛의 운송 및 취급에 사용될 수 있다.

진공은 흡입력을 유발하는 감압(under-pressure)으로 간주하는 것을 이해할 수 있다. 진공은 클램핑을 달성하는 데 사용될 수 있다. 당해 분야의 전문가 (당업자)라면 진공 클램핑을 달성하는데 필요한 진공압인 것을 알 수 있다. 상이한 감압 혹은 진공압은 클램핑 유지력을 달성하는데 이용될 수 있다. 클램핑 유닛과 프로브 소자 간의 인터페이스에 밀봉 부재를 제공하여 클램핑을 향상할 수 있다.

본 명세서에서 어떤 특징이나 요소가 또다른 특징이나 요소 “위(상)에”있다고 할 때, 이는 상기 또다른 특징이나 요소 상에 직접 존재할 수 있거나, 및/또는 다른 특징이나 요소가 이들 사이에 존재할 수도 있다는 것을 말한다. 어떤 특징이나 요소가 또다른 특징이나 요소에 “연결”, “부착” 또는 “결합"되어 있다고 할 때, 이는 상기 또다른 특징 또는 요소에 직접 연결, 부착 또는 결합하거나, 또는 다른 특징이나 요소가 이들 사이에 존재할 수 있다는 것으로 이해할 것이다.

다양한 특징/요소를 설명하기 위해 “제1” 및 “제2”라는 용어를 사용할 수 있지만, 문맥상 달리 나타내지 않는 한 이러한 특징/요소는 상기 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어는 한가지 특징/요소를 다른 특징/요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 하기에 논의되는 제1 특징/요소를 제2 특징/요소로 언급할 수 있으며, 마찬가지로, 하기에서 논의되는 제2 특징/요소를 본 발명의 내용에서 벗어나지 않는 한도에서 제1 특징/요소로 언급할 수 있다.

“선택적” 또는 “선택적으로"는 후속 기술되는 사건이나 상황이 발생할 수 있거나 하지 않는 경우를 의미하며, 또한 상기 설명이 상기의 사건이나 상황이 발생한 경우나 발생하지 않은 경우를 모두 포함함을 의미한다.

상기 도면에 크기를 반드시 표시하지는 않으며, 상이한 도면에서도 유사한 구성요소들은 유사한 부호로 도시할 수 있다. 상이한 문자 접미사가 부기된 유사 부호는 유사한 구성요소의 다른 사례를 나타낼 수 있다.

또한 도면에서 동일한 기능 및 구조를 가진 구성요소들은 동일한 부호(숫자)가 부여되며 이러한 구성요소들에 대한 세부 설명은 생략된다.

본 발명의 특허청구범위에서, 괄호 안의 참조 표시는 청구범위를 제한하는 것으로 해석하지 않는다. “포함하는" 이라는 단어는 청구범위에 열거된 것과 상이한 특징이나 단계가 존재함을 배제하지는 않는다. 또한 단수형 “a”, “an"이 “반드시 하나”로 한정되는 것은 아니라 “적어도 하나”를 의미하며, 복수형을 배제하지 않는다. 서로 다른 청구항에 특정의 절차가 언급되어 있다는 사실이 이들 절차의 조합을 유리하게 이용할 수 없다는 것을 가리키지는 않는다.

Claims (15)

1. 프로브 기반 장치를 위한 하나 이상의 프로브 소자를 보관, 운송 및 취급하기 위한 프로브 카세트로서, 상기 카세트는: 프로브 소자를 수용하기 위해 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하고, 상기의 프로브 콘센트에는 프로브 소자를 유지력 하에 선택적으로 고정하기 위해 진공 클램핑 부재가 배치되며, 상기 콘센트에는 상기 프로브 소자를 선택적으로 고정하는 동안 카세트 본체에 배치된 통로를 통해 진공압에 연결될 수 있는 적어도 하나의 개구가 배치되고, 또한 상기 카세트는 진공압을 전달하기 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트를 포함하는 것인 프로브 카세트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프로브 카세트는 제2 진공원에 연결될 수 있는 제2 유체 포트를 포함하는 것인 프로브 카세트.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 진공 클램핑 부재는 프로브 소자의 진공 클램핑을 가능하게 할 정도로 진공압이 충분히 낮은 제1 위치와, 프로브 소자의 해제를 가능하게 할 정도로 진공압이 충분히 높은 제2 위치 사이에서 조정 가능한 것인 프로브 카세트.
4. 제1항, 2항 또는3항에 있어서,
   상기 카세트는 또한 카세트에 장착 가능한 것으로서 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮는 리드 (뚜껑: lid)를 포함하고, 이 리드는 카세트의 본체 상에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 구속 유지하기 위해 배치된 수단을 포함하며, 또한 상기 제1 유체 포트는 리드가 닫힌 위치에 있을 때 제1 진공원에 연결될 수 있는 것인 프로브 카세트.
5. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 카세트는 서로 연결될 수 있는 패키지 베이스(기판)과 패키지 리드를 포함하는 프로브 소자 전달 패키지에 수용될 수 있도록 배치되고, 상기 패키지 리드는 카세트 본체 위에 장착 가능하여 상기 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮으며, 상기 패키지 리드나 본체 중 적어도 하나는 카세트 본체 상에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 구속 유지하도록 배치된 수단을 포함하고, 또한 상기 제1 유체 포트는 패키지 리드가 닫힌 상태일 때 제1 진공원에 연결될 수 있는 것인 프로브 카세트.
6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 카세트는 제어기를 포함하고, 이 제어기는 진공압을 제어하여 진공 클램핑 부재에 의해 부여되는 유지력을 조정하도록 구성되는 것인 프로브 카세트.
7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 진공 클램핑 부재는 실질적으로 가스 누출을 방지하기 위해 프로브 소자와의 밀봉 인터페이스를 제공하도록 구성된 밀봉체 (seal)를 포함하는 것인 프로브 카세트.
8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서.
   상기 카세트는 적어도 하나의 배열로 배치된 복수의 콘센트를 포함하는 것인 프로브 카세트.
9. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 카세트는 상기 하나 이상의 프로브 소자가 프로브 기반 장치의 프로브 탑재대 상에 자동으로 적재될 수 있는 방식으로 프로브 기반 장치에 장착 가능한 것인 프로브 카세트.
10. 프로브 기반 장치를 위한 프로브 소자의 보관 및 운송 방법으로서, 이 방법은 프로브 소자를 수용하도록 배치된 적어도 하나의 프로브 콘센트가 구비된 본체를 포함하는 프로브 카세트를 제공하는 것을 포함하며, 여기서 상기 프로브 소자는 진공 클램핑 부재에 의해 유지력 하에 상기 프로브 콘센트에 선택적으로 고정되고, 상기 콘센트에는 프로브 소자의 선택적 고정 동안 카세트 본체 내에 배치된 통로를 경유하여 진공압에 연결되는 적어도 하나의 개구가 구비되며, 또한 프로브 카세트에는 진공압 전달을 위한 제1 진공원에 연결될 수 있는 제1 유체 포트가 구비되는 것인 방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로브 카세트에는 제2 진공원에 연결될 수 있는 제2 유체 포트가 구비되는 것인 방법.
12. 제 10항 또는 11항에 있어서,
    상기 진공 클램핑 부재에 의해 부여되는 유지력은 진공압을 제어함으로써 조절 가능한 것인 방법.
13. 제 10항, 11항 또는 12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 콘센트를 실질적으로 덮는 리드가 프로브 카세트 상에 장착되고, 이 리드는 프로브 카세트 본체 상에 상기 하나 이상의 프로브 소자를 구속 유지하는 수단을 포함하며, 여기서 상기 방법은 리드가 개방 및/또는 제거될 때 진공 클램핑 부재에 의해 상기 프로브 콘센트 상의 제 위치에 프로브 소자를 고정시키는 것을 포함하는 방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 유체 포트는 리드를 닫을 때 제1 진공원에 연결될 수 있는 것인 방법.
15. 전술한 제10항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 진공원은 제1 진공원과 상이하며, 상기 방법은:
    제1 진공원에 연결된 제1 유체 포트를 통해 프로브 기반 장치에 프로브 카세트를 이동시키고:
    제2 진공원을 상기 프로브 카세트의 제2 유체 포트에 연결하며, 이때의 제2 진공원은 프로브 기반 장치의 기계 진공이고; 및
    상기 제1 유체 포트를 제1 진공원으로부터 분리하는 단계들을 더 포함하는 것인 방법.

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