TW201736855A - 具有受控制測試環境的受屏蔽探針系統 - Google Patents

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Abstract

本文揭露了受屏蔽探針系統。所述受屏蔽探針系統被配置以測試受測裝置(DUT)，並且包括界定外殼體積的一外殼、具有階台表面的一移動階台、從所述階台表面所延伸的一基板支撐疊層、一導電屏蔽結構、一隔離結構、以及一熱屏蔽結構。所述基板支撐疊層包括一導電支撐表面和一溫度控制卡盤。所述導電屏蔽結構界定屏蔽體積。所述隔離結構將所述導電屏蔽結構與所述外殼和所述移動階台電隔離。所述熱屏蔽結構在所述外殼體積內延伸並且至少部分地在所述外殼和所述基板支撐疊層之間延伸。

Description

具有受控制測試環境的受屏蔽探針系統
本揭示大致關於受屏蔽探針系統，特別是關於利用屏蔽結構來將測試環境屏蔽於環繞所述探針系統的周圍環境之受屏蔽探針系統。
探針系統可用於測試受測裝置(DUT)的操作及/或性能。探針系統通常包括一或多個探針，其可配置以向DUT提供測試信號及/或從DUT接收結果信號。藉由測量DUT對測試信號的響應(例如，藉由測量及/或量化所得到的信號)，可以量化DUT的操作及/或性能。
在某些情況下，可能需要在受控環境條件下測試DUT。作為範例，可能需要在受控的熱條件下、在受控的光條件下、及/或在受控的大氣條件下測試DUT，以便在這些受控的環境條件下量化DUT的操作及/或性能。另外或替代地，還可能期望在低噪聲條件下測試DUT，例如藉由利用測試過程限制電磁干擾(EMI)及/或藉由限制測試環境內的電磁輻射及/或電場。因此，需要改良的受屏蔽探針系統。
本文揭露了受屏蔽探針系統。所述受屏蔽探針系統(在本文中也可稱為探針系統)被配置以測試受測裝置(DUT)，並且包括界定外殼 體積的外殼。探針系統還包括移動階台，其包括在外殼體積內延伸的階台表面，探針系統還包括從階台表面延伸的基板支撐疊層。基板支撐疊層包括導電支撐表面和溫度控制卡盤，導電支撐表面被配置以支撐包括DUT的基板，溫度控制卡盤被配置以調節導電支撐表面的溫度。
探針系統進一步包括在外殼體積內延伸的導電屏蔽結構。導電屏蔽結構界定了屏蔽體積，該屏蔽體積是外殼體積的一部分並且包含導電支撐表面。導電屏蔽結構在導電支撐表面和外殼之間、在導電支撐表面和移動階台之間、以及在導電支撐表面和溫度控制卡盤之間延伸。
探針系統進一步包括隔離結構和熱屏蔽結構。隔離結構將導電屏蔽結構與外殼和移動階台電隔離。熱屏蔽結構在外殼體積內延伸並且至少部分地在外殼和基板支撐疊層之間延伸。
20‧‧‧探針系統
30‧‧‧外殼
32‧‧‧外殼體積
40‧‧‧移動階台
42‧‧‧階台表面
50‧‧‧接觸組件
52‧‧‧探針頭組件
53‧‧‧操作器
54‧‧‧針式探針
55‧‧‧探針臂
56‧‧‧探針
58‧‧‧探針尖端
60‧‧‧屏蔽導體
62‧‧‧保護導體
64‧‧‧開關結構
66‧‧‧屏蔽電位產生器
67‧‧‧信號產生器/測量單元
68‧‧‧保護電位產生器
70‧‧‧環境控制組件
71‧‧‧淨化氣體源
72‧‧‧(第一)淨化氣體導管
74‧‧‧(第一)淨化氣體流
76‧‧‧(第二)淨化氣體導管
78‧‧‧(第二)淨化氣體流
80‧‧‧壓板
84‧‧‧信號產生和分析組件
86‧‧‧測試信號
88‧‧‧結果信號
90‧‧‧基板
92‧‧‧受測裝置(DUT)
100‧‧‧基板支撐疊層
102‧‧‧外部周邊
110‧‧‧溫度控制卡盤
120‧‧‧導電上部卡盤層
130‧‧‧下部電絕緣層
140‧‧‧上部電絕緣層
150‧‧‧導電上部堆疊層
152‧‧‧導電支撐表面
154‧‧‧真空分配歧管
156‧‧‧真空源
158‧‧‧真空導管
200‧‧‧導電屏蔽結構
202‧‧‧屏蔽體積
204‧‧‧環形區域
210‧‧‧導電外圍屏蔽件
212‧‧‧外部外圍
220‧‧‧導電下部屏蔽件
222‧‧‧膨脹區域
230‧‧‧導電上部屏蔽件
232‧‧‧孔洞
240‧‧‧導電墊片
242‧‧‧加壓流體源
244‧‧‧加壓流體導管
246‧‧‧加壓流體流
250‧‧‧驅動機構
300‧‧‧隔離結構
400‧‧‧熱屏蔽結構
圖1是根據本揭示的受屏蔽探針系統的一部分的少部分示意性橫截面圖。
圖2是根據本揭示的受屏蔽探針系統的示意圖。
圖3是根據本揭示的受屏蔽探針系統的示意圖。
圖1到圖3提供了根據本揭示的受屏蔽探針系統20的範例。作為類似或至少基本相似之目的的元件在圖1到圖3的每一個圖中用類似的編號標註，這些元件可能並未在本文中參照於圖1到圖3的每一個圖來詳細討論。類似地，在圖1到圖3的每一個圖中，可能並未標記所有 元件，但是與其相關的元件符號可以在本文中使用來保持一致。本文中參照於圖1到圖3的一或多個圖所討論的元件、組件、及/或特徵可以包含在圖1到圖3中的任何一個圖中及/或用於其中，不會脫離本揭示的範疇。通常，可能包含在特定實施例中的元件以實線示出，而可選的元件以虛-點-點線示出。然而，以實線示出的元件可能並非必要的，並且在一些實施例中可以省略而不脫離本揭示的範疇。
圖1是根據本揭示的受屏蔽探針系統20的示意圖，而圖2到圖3提供了根據本揭示的受屏蔽探針系統20的額外實施例的更多部份的示意圖。受屏蔽探針系統20在本文中還可以被稱為受屏蔽探針系統20、測試系統20、探針系統20、及/或系統20。探針系統20可以被調整、配置、設計、成形、定尺寸、及/或被組構成測試可被形成在基板90上、由基板90所支撐、及/或包括在基板90中的一或多個受測裝置(DUT)92。
如圖1到圖3所示，探針系統20包括至少部分地限定或界定外殼體積32的外殼30。外殼體積32可被調整、配置、設計、成形、定尺寸、及/或被組構成接收基板90及/或DUT 92。
探針系統20進一步可包括被配置以用一或多個探針56接觸DUT 92的接觸組件50。如圖1到圖3所示，接觸組件50可包括一或多個探針臂55、一或多個具有對應的一或多個探針尖端58的探針56、及/或一或多個操作器53。操作器53可在外殼體積32的外部，使得探針56可以定位在外殼體積32內，並且探針臂55可以將操作器53操作性地連接到探針56。探針56可以包括及/或可以是針式探針54。此外，如圖所示，至少一部分的接觸組件50可延伸通過孔洞232及/或可以延伸於孔洞232內。
如圖1到圖3所示，探針系統20進一步包括導電屏蔽結構200，其可被配置以對屏蔽體積202提供電磁屏蔽。另外，探針系統20包括熱屏蔽結構400，其可被配置以對屏蔽體積202提供熱屏蔽。
如圖1到圖3所示，探針系統20進一步包括基板支撐疊層100，其包括被配置以支撐基板90及/或DUT 92的導電支撐表面152。基板支撐疊層100在本文中也可稱為卡盤組件100、基板支撐卡盤組件100、及/或基板支撐組件100。導電支撐表面152在本文中也可稱為支撐表面152。
如圖1到圖3所示，探針系統20包括在外殼體積32內延伸的移動階台40。移動階台40包括被配置以支撐基板支撐疊層100的階台表面42。移動階台40可被配置以操作性地相對於探針56而移動基板支撐疊層100及/或操作性地相對於探針56而旋轉基板支撐疊層100，藉以有助於一或多個DUT 92和探針56之間的對準。移動階台40至少部分或甚至完全在屏蔽體積202的外部。
基板支撐疊層100從階台表面42延伸並且至少部分地延伸到外殼體積32的屏蔽體積202內。基板支撐疊層100包括溫度控制卡盤110，其配置以調節支撐表面152的溫度，從而調節基板90及/或DUT 92的溫度。溫度控制卡盤110在本文中也可稱為熱卡盤110及/或卡盤110。溫度控制卡盤110至少部分或甚至完全在屏蔽體積202的外部。
探針系統20進一步包括隔離結構300，其將導電屏蔽結構200與外殼30和移動階台40電隔離。如圖所示，隔離結構300可以至少部分或甚至完全在屏蔽體積202的外部。隔離結構300可以在屏蔽結構200的至少一部分和移動階台40之間延伸，及/或可以在空間上將屏蔽結構200與 移動階台40分開。隔離結構300可以操作性地附接到移動階台40的階台表面42，及/或可以操作性地附接到屏蔽結構200。隔離結構300可以由任何適當的材料形成，並且可以包括或者可以是電絕緣材料及/或熱絕緣材料。
探針系統20進一步包括在外殼體積32內延伸並且至少部分地在外殼30和基板支撐疊層100之間延伸的熱屏蔽結構400。熱屏蔽結構400可圍繞屏蔽結構200的至少一部分，藉以至少部分地將屏蔽體積202與外殼體積32的其餘部分熱隔離。熱屏蔽結構400可以由任何適當的材料形成，並且可以包括或者可以是熱絕緣材料。
根據本揭示的探針系統20可被配置以經由複數個不同結構對屏蔽體積202提供環境屏蔽。作為範例，導電屏蔽結構200可被配置以對屏蔽體積202提供電磁屏蔽，並且熱屏蔽結構400可被配置以對屏蔽體積202提供熱屏蔽。此外，隔離結構300可被配置以電隔離屏蔽結構200，藉以有助於對屏蔽結構200施加電偏壓。因為根據本揭示的探針系統20使用不同的電磁屏蔽元件和熱屏蔽元件，屏蔽結構200、隔離結構300、以及熱屏蔽結構400中的每一者可個別地被配置以呈現特定的個別屏蔽特性。
此外，根據本揭示的探針系統20可被配置成使得屏蔽體積202具有有助於其電磁、熱、及/或環境屏蔽的尺寸、形狀、及/或定向。附加地或替代地，利用複數個不同的屏蔽元件可允許相對於傳統的探針系統來對屏蔽體積202內的測試環境達到更高的精確度及/或準確度之控制。
在圖1的探針系統20的操作期間。如圖1所示，操作器53可以用於在針式探針移動範圍內操作性地移動針式探針54，從而相對於DUT 92操作性地移動探針尖端58。作為範例，一或多個操作器53可用於 操作性地將具有在DUT 92上之特定的、目標性的、及/或期望的位置之一或多個探針尖端58加以對準，以便允許對應的探針和DUT之間的通訊。這可以包括將探針56在複數個不同的、分開的、相異的、垂直的、及/或正交的方向上操作性地移動，例如如圖1到圖3所示的X、Y、及/或Z方向。在圖1到圖3的例子中，X和Y方向可以平行於或至少大致上平行於基板90的上表面，而Z方向可以垂直於或至少大致上垂直於基板90的上表面。但是，此特定的配置並非是必要的。
如上所討論的，探針系統20包括導電屏蔽結構200。導電屏蔽結構200在本文中也可稱為屏蔽結構200。屏蔽結構200可在外殼30或外殼30的至少一部分與支撐表面152或支撐表面152的至少一部分之間延伸。
屏蔽結構200可被調整、配置、設計、成形、定尺寸、及/或被組構以屏蔽作為外殼體積32的一部分的屏蔽體積202。這可包括使屏蔽體積屏蔽於周圍環境，周圍環境可圍繞外殼30及/或屏蔽結構200、可在外殼30及/或屏蔽結構200外部、及/或可在外殼體積32及/或屏蔽體積202外部。作為範例，屏蔽結構200可使屏蔽體積屏蔽於可存在於周圍環境中的電磁輻射、可存在於周圍環境內的電場、可存在於周圍環境中的磁場、及/或可存在周圍環境中的可見光。
屏蔽體積202可以包括及/或可以是外殼體積32的任何適當部分。作為範例，屏蔽體積202的體積與外殼體積32的體積的比率可以是至少0.001、至少0.005、至少0.01、至少0.05、至少0.1、至少0.15、至少0.2、至少0.25、至多0.5、至多0.4、至多0.3、至多0.25、至多0.2、至多0.15、 及/或至多0.1。
可以根據一或多個設計標準來選擇及/或指定屏蔽體積202的體積或大小與外殼體積32的體積或大小的特定比率。作為範例，可以根據移動階台40在X方向和Y方向上移動的距離及/或根據基板90的直徑來選擇及/或指定該比率。作為另一範例，移動階台40在X方向和Y方向上移動的距離可以指定外殼體積32的體積的最小值，或者至少指定外殼體積32在X-Y平面中所測量的橫截面區域的最小值。此距離通常為基板90的直徑的至少兩倍。作為還有的另一範例，且由於基板90在屏蔽體積202內延伸，所以在X-Y平面中所測量的屏蔽體積的橫截面區域的最小值可以大於基板90的上表面的區域。
基板支撐疊層100還可包括界定導電支撐表面152的導電上部堆疊層150、以及在溫度控制卡盤110和導電上部堆疊層150之間延伸的上部電絕緣層140。導電上部堆疊層150在本文中也可稱為上部堆疊層150、上部卡盤組件層150、及/或上部基板支撐層150。上部堆疊層150可以是金屬的及/或可以是導熱的。
如圖1到圖3所示，上部電絕緣層140可以進一步在上部堆疊層150和屏蔽結構200的至少一部分之間延伸。更具體地，上部電絕緣層140可以是導熱層，其被配置以促進溫度控制卡盤110和上部堆疊層150之間的熱交換，但是阻止它們之間的電連通。
屏蔽結構200在導電支撐表面152和外殼30之間、在導電支撐表面和移動階台40之間、以及在導電支撐表面和溫度控制卡盤110之間延伸。屏蔽結構200可將屏蔽體積202加以屏蔽及/或將以任何合適的方 式延伸在其中的支撐表面152加以屏蔽。作為範例，屏蔽結構200可以是金屬及/或金屬塗覆的、可以是電接地的、及/或可被電偏壓到目標電位。
此外，屏蔽結構200可以被調整、配置、設計、成形、定尺寸、及/或被組構以禁止、限制、阻擋、及/或關閉屏蔽體積202與外殼體積32的其餘部分之間的流體流動。這種配置可以允許屏蔽體積202內的一或多個環境條件與外殼體積32的其餘部分內、及/或圍繞探針系統20的周圍環境內、及/或在外殼體積32的外部的對應環境條件保持不同。例如，一或多個環境條件包括屏蔽體積內的濕度、屏蔽體積內的溫度、及/或屏蔽體積內的氣體成分中的一種或多種。
屏蔽結構200可以任何合適的方式禁止流體流動。作為範例，屏蔽結構200可被配置以禁止、限制、阻擋、及/或關閉流體流入屏蔽體積202。作為另一範例，屏蔽結構200可被配置以禁止、限制、阻擋、及/或關閉擴散的水分進入屏蔽體積202。
另外或替代地，屏蔽結構200或屏蔽結構200與外殼30的組合可被調整、配置、設計、成形、定尺寸、及/或被組構以禁止、限制、阻擋、及/或關閉環境光的透射進入屏蔽體積202。作為範例，屏蔽結構200或屏蔽結構200和外殼30的組合可被配置以將從周圍環境進入屏蔽體積202的環境光衰減至少100分貝(dB)、至少110dB、至少120dB、至少130dB、及/或至少140dB。環境光的這種衰減在本文中也可被稱為屏蔽體積與周圍環境內可存在的環境光或可見光之間的屏蔽。
換句話說，屏蔽結構200可包括及/或可由光吸收材料所形成，該光吸收材料吸收可能入射到其上的光，從而禁止、限制、阻擋、及/ 或關閉環境光的透射進入屏蔽體積202。附加地或替代地，屏蔽結構200可包括及/或可由光反射材料所形成，該光反射材料反射可入射到其上的光，從而禁止、限制、阻擋、及/或關閉環境光的透射進入屏蔽體積202。
如圖1到圖3所示，屏蔽結構200可以包括可與基板支撐疊層100間隔開的導電外圍屏蔽件210。導電外圍屏蔽件210在本文中也可稱為外圍屏蔽件210。外圍屏蔽件210可具有外部屏蔽外圍212並且可以繞著基板支撐疊層100的外部堆疊周邊102而延伸。外圍屏蔽件210和基板支撐疊層100因此可以一起界定一環形區域204，所述環形區域204界定屏蔽體積202的至少一部分。
屏蔽結構200另外還可以包括在基板支撐疊層100和外圍屏蔽件210之間延伸的可撓性導電下部屏蔽件220。導電下部屏蔽件220在本文中也稱為下部屏蔽件220。下部屏蔽件220可被配置以將屏蔽體積202與溫度控制卡盤110流體隔離，以便最小化及/或防止屏蔽體積202和溫度控制卡盤110之間的流體流動。附加地或替代地，下部屏蔽件220可以在溫度控制卡盤110和支撐表面152之間或者至少部分地在溫度控制卡盤110和支撐表面152之間延伸。附加地或替代地，下部屏蔽件220可以被配置以限制基板支撐疊層100及/或其溫度控制卡盤110和外圍屏蔽件210之間的熱傳遞。下部屏蔽件220可由任何合適的材料構成，且可以包括金屬箔、金屬性的箔、鎳箔、金屬塗層膜、及/或導電膜。
探針系統20可進一步包括在支撐表面152上方延伸或相對於支撐表面152的導電上部屏蔽件230。導電上部屏蔽件230在本文中也可稱為上部屏蔽件230。上部屏蔽件230可包括孔洞232，其大小可允許至少 一個探針56、複數個探針56、及/或複數個間隔開的探針56延伸穿過其中。
屏蔽結構200可進一步包括在外圍屏蔽件210和上部屏蔽件230之間延伸的導電墊片240。導電墊片240在本文中也可稱為屏蔽墊片240及/或墊片240。導電墊片240可以被配置為在外圍屏蔽件210和上部屏蔽件230之間形成至少部分的流體密封，以便最小化及/或防止屏蔽體積202與外殼體積32的其餘部分之間的流體流動。附加地或替代地，導電墊片240可以被配置以限制電磁輻射進入屏蔽體積202，例如從外殼體積32。
導電墊片240被配置以選擇性地接觸上部屏蔽件230以在外圍屏蔽件210和上部屏蔽件230之間形成至少部分的流體密封及/或電磁屏蔽，並且可以包括任何合適的結構材料。例如，導電墊片240可包括或者可以是彈性墊片，例如泡沫墊片。附加地或替代地，導電墊片240可包括或可以是可膨脹墊片，其被配置以選擇性地膨脹來選擇性地接觸上部屏蔽件230並且選擇性地縮小以從上部屏蔽件230撤回。
如圖1到圖3所示，探針系統20可進一步包括在導電支撐表面152上方延伸並且被配置以支撐接觸組件50或接觸組件50的至少一部分的壓板80。舉例而言，如圖1所示，操作器53可操作性地附接到壓板80。
圖2、圖3進一步示出根據本揭示的可包括在探針系統20中及/或與探針系統20一起使用的附加及/或可選的結構、部件及/或特徵。本文參考圖2和圖3所討論的任何結構、部件及/或特徵可包括在圖1的探針系統20中及/或用於圖1的探針系統20，而不脫離本揭示的範圍。類似地，本文參考圖1所討論的任何結構、部件及/或特徵可包括在圖2和圖3的探針系統20中及/或用於圖2和圖3的探針系統20，而不脫離本揭示的範圍。
下部屏蔽件220可以是足夠撓性的，以允許外圍屏蔽件210和基板支撐疊層100之間的相對運動，使得下部屏蔽件220可提供不間斷的電磁及/或熱屏蔽，例如基板支撐疊層100和屏蔽結構200的相對位置變化時，例如由於基板支撐疊層100、屏蔽結構200、及/或隔離結構300的熱膨脹及/或收縮。因此，下部屏蔽件220可以包括至少一個膨脹區域222，其被配置以允許外圍屏蔽件210和基板支撐疊層100之間的相對運動。例如，膨脹區域222可被配置為膨脹及/或收縮以允許外圍屏蔽件210和基板支撐疊層100之間的相對運動，並且可包括至少一個褶狀物。
如所討論的，並且如圖1到圖3所示，導電墊片240可被配置以選擇性地接觸上部屏蔽件230及從上部屏蔽件230撤回。換句話說，屏蔽結構200可被配置以選擇性地將導電墊片240與上部屏蔽件230接觸及/或選擇性地將導電墊片240從上部屏蔽件230處撤回，以便允許基板支撐疊層100和接觸組件50之間的相對運動。具體而言，圖1到圖2示出與上部屏蔽件230接觸的導電墊片240，圖3示出從導電上部屏蔽件撤回的導電墊片240。
導電墊片240可以任何適當的方式與上部屏蔽件230導致接觸及/或與上部屏蔽件230移除接觸。例如，如圖2所示，導電墊片240可包括可膨脹墊片或可以是可膨脹墊片，並且探針系統20可進一步包括加壓流體源242，其被配置以選擇性地使可膨脹墊片膨脹並且選擇性地使可膨脹墊片縮小。加壓流體源242可被配置以通過操作性地耦接到加壓流體源242和導電墊片240的加壓流體導管244來產生、供應、輸送、及/或控制加壓流體流246的流動。
附加地或替代地，屏蔽結構200可以包括被配置以選擇性地將導電墊片240與上部屏蔽件230接觸及/或選擇性地將導電墊片240從上部屏蔽件230處撤回的驅動機構250。驅動機構250可以包括或可以是任何適當的機構，並且可以被耦合到外圍屏蔽件210、集成於外圍屏蔽件210內、及/或至少部分被外圍屏蔽件210包圍。
附加地或替代地，移動階台40可以被配置以選擇性地將導電墊片240與上部屏蔽件230接觸及/或選擇性地將導電墊片240從上部屏蔽件230處撤回。例如，移動階台40可被配置以如圖1到圖3所示地至少在Z方向中移動屏蔽結構200，藉以選擇性地建立及/或停止導電墊片240和上部屏蔽件230之間的機械及/或電接觸。
如所討論的，並且繼續參考圖2和圖3，熱屏蔽結構400可以與外圍屏蔽件210的外部屏蔽外圍212隔開。然而，這不是必需的，屏蔽結構400附加地或替代地可以與外圍屏蔽件210的外部屏蔽外圍212直接實體接觸，這還是在本揭示的範圍內。如圖1到圖3所示，熱屏蔽結構400可以在屏蔽結構200的至少一部分與外殼30的至少一部分之間延伸。附加地或替代地，熱屏蔽結構400可在溫度控制卡盤110及/或移動階台40之間延伸。熱屏蔽結構400可操作性地附接到移動階台40的階台表面42上，及/或可操作性地附接到基板支撐疊層100。附加地或替代地，隔離結構300可以與熱屏蔽結構400一體形成、形成熱屏蔽結構400的一部分、及/或操作性地耦接到熱屏蔽結構400。
外殼30可以是導電外殼、及/或可以被配置以至少部分地使外殼體積32屏蔽於周圍環境，其圍繞外殼30、在外殼30外部、及/或在外 殼體積32外部。作為範例，外殼30可屏蔽外殼體積32免受可存在於周圍環境內的電磁輻射、可存在於周圍環境內的電場、可存在於周圍環境內的磁場、及/或可存在於周圍環境內的可見光。
作為更具體的範例，並且參考圖2和圖3，探針系統20進一步可包括與外殼30電連通的屏蔽導體60。如本文所使用的，術語“電連通”可用於描述電流可以由此通過的電耦合及/或電連接。附加地或替代地，術語“電連通”可在本文中用於描述可藉由小於10歐姆、小於5歐姆、小於1歐姆、小於0.5歐姆、及/或小於0.1歐姆的淨電阻來表徵的電連接。附加地或替代地，如本文所使用的，術語“直接電連通”可用於描述物理性、機械性、及/或操作性地連接到被稱為直接電連通的每個元件的電耦合及/或電連接。
在外殼30是導電外殼的實施例中，屏蔽導體60可以被配置以將外殼30維持在預定的及/或用戶可配置的屏蔽電位，及/或將外殼30電接地。例如，探針系統20進一步可以包括被配置以產生屏蔽電位的屏蔽電位產生器66，並且屏蔽導體60可以與屏蔽電位產生器66和外殼30電連通。
類似地，並且如圖2和圖3所示，探針系統20可以包括與屏蔽結構200電連通並被配置以將屏蔽結構200維持在預定的及/或用戶可配置的保護電位及/或將屏蔽結構200電接地的保護導體62。例如，探針系統20進一步可以包括被配置以產生保護電位的保護電位產生器68，並且保護導體62可以與保護電位產生器68和屏蔽結構200電連通。
保護電位可以等於或至少大致等於屏蔽電位，或者保護電位可以不同於屏蔽電位。在其中保護電位等於或至少大致等於屏蔽電位的實 施例中，屏蔽電位產生器66和保護電位產生器68可以指單個電位產生器。探針系統20還可以包括被配置以選擇性地施加保護電位給保護導體62及選擇性地將保護導體62接地的開關結構64。開關結構64可以被配置以選擇性地將屏蔽電位施加到屏蔽導體60及/或選擇性地將屏蔽導體60接地。開關結構64附加地或替代地可被配置以將導電上部卡盤層120及/或導電上部堆疊層150與信號產生器/測量單元67電互連。信號產生器/測量單元67可以被配置以提供任何合適的信號給上部卡盤層120、提供任何合適的信號給導電上部堆疊層150、從上部卡盤層120接收任何合適的信號、及/或從導電上部堆疊層150接收任何合適的信號。開關結構64可包括或者可以是任何適當的機制，例如電開關、繼電器、及/或固態繼電器。
除了使屏蔽體積202屏蔽於電及/或熱干擾之外，探針系統20還可以被配置以提供、修改、控制、及/或調節屏蔽體積202內的大氣環境。舉例而言，參考圖2和圖3，探針系統20進一步可以包括環境控制組件70，其被配置以調節在屏蔽體積202內延伸的測試環境的化學成分。測試環境可以佔據一部分的、大部分的、及/或整個的屏蔽體積202。具體而言，環境控制組件70可以被配置以提供淨化氣體流74到屏蔽體積202，以調節測試環境的化學成分，例如經由淨化氣體導管72。作為範例，淨化氣體流74可以包括及/或可以是乾的或至少大致乾的淨化氣流；低濕度的淨化氣流；惰性淨化氣流；及/或無氧或至少大致無氧的淨化氣流。環境控制組件70可以包括被配置以產生淨化氣體流74的淨化氣體源71。
探針系統20還可被配置以提供、修改、控制、及/或調節在屏蔽體積202外部的外殼體積32的一部分內的大氣環境。舉例而言，淨化 氣體流74可以是第一淨化氣體流74，且環境控制組件70進一步可被配置以將第二淨化氣體流78提供到在屏蔽體積202外部的外殼體積32的一部分。類似地，在包括第二淨化氣體流78的實施例中，淨化氣體導管72可以是第一淨化氣體導管72，且環境控制組件70進一步可包括第二淨化氣體導管76，其被配置以將第二淨化氣體流78提供到屏蔽體積202外部的外殼體積32的一部分。
如所討論的，溫度控制卡盤110被配置以調節支撐表面152的溫度，從而調節基板90及/或DUT 92的溫度。具體而言，溫度控制卡盤110可被配置以在測試溫度範圍內調節基板90及/或DUT 92的溫度。作為範例，測試溫度範圍可延伸至少攝氏100度、至少攝氏150度、至少攝氏200度、至少攝氏250度、至少攝氏300度、至少攝氏350度、至少攝氏400度、至少攝氏450度、及/或至少攝氏500度。
測試溫度範圍可在最小測試溫度和最大測試溫度之間延伸。最小測試溫度的實例包括至少-200℃、至少-150℃、至少-100℃、至少-50℃、至少0℃、及/或至少50℃的最小測試溫度。最大測試溫度的實例包括最多100℃、最多150℃、最多200℃、最多250℃、最多300℃、最多350℃、或最多400℃的最大測試溫度。
繼續參考圖2和圖3，溫度控制卡盤110可以包括位於上部電絕緣層140和溫度控制卡盤110的其餘部分之間的導電上部卡盤層120。導電上部卡盤層120在本文中也可稱為上部卡盤層120。上部卡盤層120可與屏蔽結構200的至少一部分電連通及/或直接電連通。附加地或替代地，在包括保護導體62的實施例中，保護導體62可與上部卡盤層120電連通及 /或可被配置以將上部卡盤層120維持在屏蔽電位及/或保護電位。
溫度控制卡盤110進一步可以包括在上部卡盤層120和屏蔽結構200的至少一部分之間延伸的下部電絕緣層130。下部電絕緣層130可以是導熱的，並且可被配置以促進在溫度控制卡盤110和支撐表面152之間及/或在溫度控制卡盤110的其餘部分和支撐表面152之間的熱交換。然而，下部電絕緣層130還可將上部卡盤層120及/或溫度控制卡盤110與導電屏蔽結構200電隔離。
如所討論的，上部堆疊層150可以被配置以經由支撐表面152來支撐基板90。如圖2到圖3所示，上部堆疊層150進一步可包括真空分配歧管154，該真空分配歧管154被配置以將保持性真空施加到支撐表面152以將基板90保持在支撐表面152上。真空分配歧管154可以經由真空導管158耦合到真空源156。
外殼30可包括及/或可以是可界定外殼體積32及/或可容納及/或包含接觸組件50、基板90、及/或DUT 92的至少一部分的任何合適的結構。此外，外殼30也可被配置以使接觸組件50、基板90、及/或DUT 92的至少一部分屏蔽於圍繞探針系統20的周圍環境及/或受到保護。具體地說，外殼30可被配置以使支撐表面152、基板90、及/或DUT 92屏蔽於外殼體積32外部所產生的電磁輻射。例如，外殼30可以由電磁屏蔽材料所形成。附加地或替代地，外殼30可以是導電外殼，可以是金屬外殼，及/或可以是電屏蔽外殼。附加地或替代地，外殼30可被配置以使支撐表面152、基板90、及/或DUT 92熱絕緣於圍繞外殼30的周圍環境。
作為範例，外殼30可包括及/或可以是密封的、流體密封的、 及/或氣密密封的外殼。作為另一個範例，外殼30可被配置以將環境光及/或其他電磁輻射的傳輸限制到外殼體積32。作為進一步的另一個範例，外殼30可被配置以對DUT 92及/或探針56提供屏蔽以避免電磁輻射。作為另一個範例，外殼30可包括一或多個壁，其可至少部分地結合於外殼體積32。
如所討論的，移動階台40被配置以操作性地移動及/或旋轉基板支撐疊層100。具體而言，移動階台40可以被配置以操作性地及/或同時地相對於外殼30沿著第一軸及沿著垂直於或至少大致垂直於第一軸的第二軸而移動基板支撐疊層100、隔離結構300、熱屏蔽結構400、及/或至少一部分的導電屏蔽結構200。第一軸和第二軸可以平行或至少大致平行於支撐表面152。例如，第一軸可以沿著X方向定向，如圖1到圖3所示，及/或第二軸可以在Y方向上定向，如圖1到圖3所示。
移動階台40還可以被配置以操作性地及/或同時地相對於外殼30沿著垂直於或至少大致垂直於支撐表面152的第三軸而移動基板支撐疊層100、隔離結構300、熱屏蔽結構400、及/或至少一部分的導電屏蔽結構200。例如，第三軸可以沿Z方向定向，如圖1到圖3所示。
附加地或替代地，移動階台40可以被配置以繞著旋轉軸而操作性地及/或同時地旋轉基板支撐疊層100、隔離結構300、熱屏蔽結構400、及/或至少一部分的導電屏蔽結構200。旋轉軸可以垂直於或至少大致垂直於支撐表面152、及/或可以是第三軸。
如所討論的，探針系統20可包括接觸組件50，其被配置以用對應的一或多個探針56的一或多個探針尖端58接觸DUT 92。具體而言，參考圖2和圖3，接觸組件50可包括複數個探針尖端58，並且複數個探針 尖端58中的每一個可以被配置以向DUT 92提供對應的測試信號86及/或從DUT 92接收對應的結果信號88。測試信號86可以包括或者可以是直流測試信號及/或交流測試信號。接觸組件50附加地或替代地可以包括探針頭組件52，其包括複數個探針尖端58及/或對應的複數個探針56。附加地或替代地，探針系統20可以包括信號產生和分析組件84，其被配置以向接觸組件50提供對應的測試信號86及/或從接觸組件接收對應的結果信號88。
操作器53可包括及/或可以是任何合適的結構，其可以操作性地附接到探針56，例如通過探針臂55，及/或可被配置以在探針的運動範圍內操作性地移動探針56。如所討論的，操作器53可在外殼體積32的外部及/或可操作性地附接到壓板80。如進一步所討論的，探針臂的運動範圍可在三個正交或至少大致正交的軸上延伸，例如圖1到圖3的X、Y、Z軸。
操作器53可以包括任何合適的結構。作為範例，操作器53可以包括一或多個移動階台、導螺桿、滾珠螺桿、齒條齒輪組件、馬達、步進馬達、電子致動器、機械致動器、測微計、及/或手動致動器。操作器53可以是手動致動的操作器及/或自動或電動的操作器。
基板90可以包括及/或可以是任何合適的結構，其可以支撐、包含、及/或在其上形成DUT 92。基板90的實例包括晶圓、半導體晶圓、矽晶圓、及/或砷化鎵晶圓。
類似地，DUT 92可以包括及/或可以是任何合適的結構，其可由探針系統20所探測及/或測試。作為範例，DUT 92可以包括半導體裝置、電子裝置、光學裝置、邏輯裝置、功率裝置、開關裝置、及/或電晶體。
如本文所使用的，置於第一實體和第二實體之間的術語“及 /或”意指(1)第一實體、(2)第二實體、以及(3)第一實體和第二實體之其中一種。以“及/或”列出的多個實體應以相同的方式來解釋，即所連結的實體中的“一個或多個”。除了“及/或”子句特別指定的實體之外，其它實體可以可選地存在，無論是與特別指定的實體相關或不相關。因此，作為非限制性範例，當結合諸如“包括”的開放式用語而使用時，對於“A及/或B”，在一個實施例中可以僅指A(可選地包括除了B之外的實體)；在另一個實施例中，僅指B(可選地包括除了A以外的實體)；在另一個實施例中，指A和B兩者(可選地包括其它實體)。這些實體可以指元件、動作、結構、步驟、操作、值等等。
如本文所使用的，關於一或多個實體的列表的用語“至少一”應被理解為表示從實體列表中的任何一個或多個實體中選擇的至少一個實體，但不一定要只包括在實體列表內所具體列出的每個和每一實體的至少一個實體，而不排除實體列表中的實體之任何組合。該定義還允許可選地存在除了在用語“至少一”所指的實體列表中所具體指定的實體之外的實體，無論是與特定指定的實體相關或不相關。因此，作為非限制性實例，“A和B”中的至少一個(或等同地，“A或B”中的至少一個，或等同地，“A及/或B”中的至少一個)可以在一個實施例中指至少一個A，可選地包括多於一個A，而沒有B存在(並且可選地包括除了B之外的實體)；在另一個實施例中，指至少一個B，可選地包括多於一個B，而沒有A存在(並且可選地包括除了A之外的實體)；在另一個實施例中，指至少一個A，可選地包括多於一個A，以及至少一個B，可選地包括多於一個B(並且可選地包括其它實體)。換句話說，用語“至少一”、“一或多個” 和“及/或”在操作中是聯合的和分離的開放式表達式。例如，“A、B、和C中的至少一個”、“A、B、或C中的至少一個”、“A、B、和C中的一或多個”、“A、B、或C中的一或多個”、以及“A、B、及/或C”中的每一個表達式可以表示單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、A、B和C一起、以及可選的上述任何一個與至少一個其他實體的組合。
如果在本文中引用任何專利、專利申請或其他參考文件，以及(1)以不一致的方式界定術語及/或(2)有其它不一致的地方，在本揭示未引用的部分或任何其它併入的參考文件中，本揭示未引用的部分應控制，且其中的術語或併入的揭露內容應控制以僅適用於定義該術語的參考文件中及/或原來所出現的併入內容中。
如本文所使用的，術語“適配”和“配置”是指被設計及/或意圖執行給定功能的元件、部件、或其它標的。因此，術語“適配”和“配置”的使用不應被解釋為意味著單純只“能夠”執行給定功能的元件、部件、或其它標的，而是特別被選擇、創建、實施、運用、編程、及/或設計以用於執行所述功能為目的的元件、部件、及/或其它標的。在本揭示的範圍內，被描述為適配以執行特定功能的元件、部件、或其它標的還可以附加地或替代地被被描述為配置以執行該功能，反之亦然。
如本文所使用的，當涉及根據本揭示的一或多個組件、特徵、細節、結構、及/或實施例而使用時，用語“例如”、用語“作為範例”、及/或單純的術語“範例”意圖傳達的是所敘述的組件、特徵、細節、結構、及/或實施例為根據本揭示的組件、特徵、細節、結構、及/或實施例的例示 性、非排他性範例。因此，所敘述的組件、特徵、細節、結構、及/或實施例並非意圖是要具有限制性、必須性、或排它性/完全涵蓋；其它組件、特徵、細節、結構、及/或實施例，包含結構上及/或功能上相似及/或等同的組件、特徵、細節、結構、及/或實施例，也都落入本揭示的範圍內。
根據本揭示的探針系統的例示性、非排他性範例在以下所列舉的段落中加以呈現。
A1：一種用於測試受測裝置(DUT)的受屏蔽探針系統，所述探針系統包括：一外殼，其界定一外殼體積；一移動階台，其包含在所述外殼體積內延伸的一階台表面；一基板支撐疊層，其從所述階台表面延伸且在所述外殼體積內，其中所述基板支撐疊層包含一導電支撐表面和一溫度控制卡盤，所述導電支撐表面被配置以支撐包含所述DUT的一基板，所述溫度控制卡盤被配置以調節所述導電支撐表面的溫度；一導電屏蔽結構，其在所述外殼體積內延伸且界定一屏蔽體積，所述屏蔽體積涵蓋所述導電支撐表面，其中所述屏蔽體積是所述外殼體積的一部分，且進一步其中所述導電屏蔽結構在所述導電支撐表面和所述外殼之間、在所述導電支撐表面和所述移動階台之間、以及在所述導電支撐表面和所述溫度控制卡盤之間延伸；一隔離結構，其將所述導電屏蔽結構與所述外殼電隔離，且將所述導電屏蔽結構與所述移動階台電隔離；以及一熱屏蔽結構，其在所述外殼體積內延伸並且至少部分地在所述外 殼和所述基板支撐疊層之間延伸。
A2：如段落A1所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構被配置以使所述導電支撐表面屏蔽於所述屏蔽體積外部所產生的電磁輻射。
A3：如段落A1到A2中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構包含一導電外圍屏蔽件，其與所述基板支撐疊層間隔開並且繞著所述基板支撐疊層的外部周邊而延伸。
A4：如段落A3所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層一起界定一環形區域，所述環形區域界定所述屏蔽體積的至少一部分。
A5：如段落A3到A4中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包括在所述基板支撐疊層和所述導電外圍屏蔽件之間延伸的一可撓性導電下部屏蔽件。
A6：如段落A5所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件將所述屏蔽體積與所述溫度控制卡盤流體隔離。
A7：如段落A5到A6中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件進一步在所述溫度控制卡盤和所述導電支撐表面之間延伸。
A8：如段落A5到A7中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件被配置以限制熱從所述溫度控制卡盤傳遞到所述導電外圍屏蔽件。
A9：如段落A5到A8中任一段所述之受屏蔽探針系統，其 中所述導電下部屏蔽件包含金屬箔、金屬性的箔、鎳箔、金屬塗層膜、及導電膜的其中至少一者。
A10：如段落A5到A9中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件被配置以允許所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層之間的相對運動。
A11：如段落A5到A10中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件包含至少一膨脹區域，其被配置以允許所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層之間的相對運動。
A12：如段落A11所述之受屏蔽探針系統，其中所述膨脹區域被配置以膨脹和收縮的至少其中一種，以允許所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層之間的相對運動。
A13：如段落A11到A12中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述膨脹區域包含至少一個褶狀物。
A14：如段落A1到A13中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包括一導電上部屏蔽件，其在所述導電支撐表面上方延伸。
A15：如段落A14所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電上部屏蔽件包含一孔洞，其大小允許至少一探針、可選地為複數個探針、及進一步可選地為複數個間隔開的探針延伸穿過其中。
A16：如段落A14到A15中任一段所述之受屏蔽探針系統，當根據段落A3時，其中所述導電屏蔽結構進一步包含一導電墊片，其在所述導電外圍屏蔽件和所述導電上部屏蔽件之間延伸。
A17：如段落A16所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片被配置為在所述導電外圍屏蔽件和所述導電上部屏蔽件之間形成至少部分的流體密封。
A18：如段落A16到A17中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片被配置以限制電磁輻射進入所述屏蔽體積。
A19：如段落A16到A18中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片包含彈性墊片，可選地為泡沫墊片。
A20：如段落A16到A19中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片包含可膨脹墊片，其被配置以：(i)選擇性地膨脹來選擇性地接觸所述導電上部屏蔽件；以及(ii)選擇性地縮小以從所述導電上部屏蔽件撤回。
A21：如段落A20所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包含一加壓流體源，其被配置以選擇性地使所述可膨脹墊片膨脹以及選擇性地使所述可膨脹墊片縮小。
A22：如段落A16到A21中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構被配置以選擇性地將所述導電墊片與所述導電上部屏蔽件接觸以及選擇性地將所述導電墊片從所述導電上部屏蔽件處撤回。
A23：如段落A16到A22中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包含一驅動機構，所述驅動機構被配置以選擇性地將所述導電墊片與所述導電上部屏蔽件接觸以及選擇性地將所述導電墊片從所述導電上部屏蔽件處撤回。
A24：如段落A16到A23中任一段所述之受屏蔽探針系統， 其中所述移動階台被配置以選擇性地將所述導電墊片與所述導電上部屏蔽件接觸以及選擇性地將所述導電墊片從所述導電上部屏蔽件處撤回。
A25：如段落A1到A24中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構是金屬的和金屬塗覆的0其中一者。
A26：如段落A1到A25中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述溫度控制卡盤在所述屏蔽體積外部。
A27：如段落A1到A26中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述移動階台在所述屏蔽體積外部。
A28：如段落A1到A27中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構在所述屏蔽體積外部。
A29：如段落A1到A28中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構由電絕緣材料所形成。
A30：如段落A1到A29中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構由熱絕緣材料所形成。
A31：如段落A1到A30中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構形成所述熱屏蔽結構的一部分。
A32：如段落A1到A31中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構在所述導電屏蔽結構的至少一部分和所述移動階台之間延伸。
A33：如段落A1到A32中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構在空間上將所述導電屏蔽結構與所述移動階台分開。
A34：如段落A1到A33中任一段所述之受屏蔽探針系統， 其中所述隔離結構操作性地附接到所述移動階台的所述階台表面。
A35：如段落A1到A34中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構操作性地附接到所述導電屏蔽結構。
A36：如段落A1到A35中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構由熱絕緣材料所形成。
A37：如段落A1到A36中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構圍繞所述導電屏蔽結構的至少一部分。
A38：如段落A37所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構的所述至少一部分包含導電外圍屏蔽件的外部外圍。
A39：如段落A38所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構與所述導電外圍屏蔽件的所述外部外圍隔開。
A40：如段落A38所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構與所述導電外圍屏蔽件的所述外部外圍直接實體接觸。
A41：如段落A1到A40中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構在所述導電屏蔽結構的至少一部分和所述外殼的至少一部分之間延伸。
A42：如段落A1到A41中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構在所述溫度控制卡盤和所述移動階台之間延伸。
A43：如段落A1到A42中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構操作性地附接到所述移動階台的所述階台表面。
A44：如段落A1到A43中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構操作性地附接到所述基板支撐疊層。
A45：如段落A1到A44中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼是導電外殼。
A46：如段落A45所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一屏蔽導體，其與所述外殼電連通，且被配置以實施以下至少一者：(i)將所述外殼維持於一屏蔽電位；以及(ii)將所述外殼接地。
A47：如段落A46所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一屏蔽電位產生器，其被配置以產生所述屏蔽電位。
A48：如段落A1到A47中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一保護導體，其與所述導電屏蔽結構電連通，且被配置以實施以下至少一者：(i)將所述導電屏蔽結構維持於一保護電位；以及(ii)將所述導電屏蔽結構接地。
A49：如段落A48所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一保護電位產生器，其被配置以產生所述保護電位。
A50：如段落A48到A49中任一段所述之受屏蔽探針系統，當根據段落A46時，其中所述保護電位與所述外殼的所述屏蔽電位不同。
A51：如段落A48到A49中任一段所述之受屏蔽探針系統，當根據段落A46時，其中所述保護電位等於所述屏蔽電位。
A52：如段落A48到A51中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述探針系統進一步包括一開關結構，其被配置以選擇性地施加所述 保護電位給所述保護導體及選擇性地將所述保護導體接地。
A53：如段落A1到A52中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一環境控制組件，其被配置以提供一淨化氣體流到所述屏蔽體積，以調節在所述屏蔽體積內延伸的測試環境的化學成分。
A54：如段落A53所述之受屏蔽探針系統，其中所述環境控制組件包含一淨化氣體導管，其被配置以提供所述淨化氣體流到所述屏蔽體積。
A55：如段落A53到A54中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述淨化氣體流包含以下至少一者：(i)乾的或至少大致乾的淨化氣流；(ii)低濕度的淨化氣流；(iii)惰性淨化氣流；以及(iv)無氧或至少大致無氧的淨化氣流。
A56：如段落A53到A55中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述環境控制組件進一步包含一淨化氣體源，其被配置以產生所述淨化氣體流。
A57：如段落A53到A56中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述淨化氣體流是第一淨化氣體流，且進一步其中所述環境控制組件被配置以將第二淨化氣體流提供到在所述屏蔽體積外部的所述外殼體積的一部分。
A58：如段落A54到A57中任一段所述之受屏蔽探針系統， 其中所述淨化氣體導管是第一淨化氣體導管，且進一步其中所述環境控制組件包含第二淨化氣體導管，其被配置以將所述第二淨化氣體流提供到在所述屏蔽體積外部的所述外殼體積的所述部分。
A59：如段落A1到A58中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述溫度控制卡盤被配置以在測試溫度範圍內調節所述基板的溫度。
A60：如段落A59所述之受屏蔽探針系統，其中所述測試溫度範圍延伸至少攝氏100度、至少攝氏150度、至少攝氏200度、至少攝氏250度、至少攝氏300度、至少攝氏350度、至少攝氏400度、至少攝氏450度、或至少攝氏500度。
A61：如段落A1到A60中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述溫度控制卡盤包含一導電上部卡盤層。
A62：如段落A61所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一/所述保護導體，其與所述導電上部卡盤層電連通，且被配置以將所述導電上部卡盤層維持於以下至少一者：(i)一/所述屏蔽電位；以及(ii)一/所述保護電位。
A63：如段落A61到A62中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電上部卡盤層與所述導電屏蔽結構的至少一部分電連通，且可選地為直接電連通。
A64：如段落A61到A63中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一下部電絕緣層，其在所述導電上部卡盤層和所述導電屏蔽結構的至少一部分之間延伸。
A65：如段落A64所述之受屏蔽探針系統，其中所述下部電絕緣層是導熱下部電絕緣層，其被配置以促進所述溫度控制卡盤和所述導電支撐表面之間的熱交換。
A66：如段落A1到A65中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一導電上部堆疊層，其界定所述導電支撐表面。
A67：如段落A66所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電上部堆疊層是以下至少一者：(i)導熱的；以及(ii)金屬的。
A68：如段落A66到A67中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電上部堆疊層包括一真空分配歧管，其被配置以將保持性真空施加到所述導電支撐表面以將所述基板保持在所述導電支撐表面上。
A69：如段落A66到A68中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一上部電絕緣層，其在所述溫度控制卡盤和所述導電上部堆疊層之間延伸。
A70：如段落A69所述之受屏蔽探針系統，其中所述上部電絕緣層進一步在所述導電上部堆疊層和所述導電屏蔽結構的至少一部分之間延伸。
A71：如段落A69到A70中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述上部電絕緣層是導熱上部電絕緣層，其被配置以促進所述溫度控制卡盤和所述導電上部堆疊層之間的熱交換。
A72：如段落A1到A71中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼是導電外殼及金屬外殼的其中至少一者。
A73：如段落A1到A72中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼被配置以使所述導電支撐表面屏蔽於所述外殼體積外部所產生的電磁輻射。
A74：如段落A1到A72中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼是由電磁屏蔽材料所形成。
A75：如段落A1到A74中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼被配置以使所述導電支撐表面熱絕緣於圍繞所述外殼的周圍環境。
A76：如段落A1到A75中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述屏蔽體積的體積與所述外殼體積的體積的比率為以下至少一者：(i)至少0.001、至少0.005、至少0.01、至少0.05、至少0.1、至少0.15、至少0.2、或至少0.25；以及(ii)至多0.5、至多0.4、至多0.3、至多0.25、至多0.2、至多0.15、或至多0.1。
A77：如段落A1到A76中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述移動階台被配置以操作性地相對於所述外殼而沿著第一軸及沿著垂直於所述第一軸的第二軸而移動所述基板支撐疊層、所述隔離結構、所述熱屏蔽結構、及至少一部分的所述導電屏蔽結構。
A78：如段落A77所述之受屏蔽探針系統，其中所述第一軸和所述第二軸都平行或至少大致平行於所述導電支撐表面。
A79：如段落A77到A78中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述移動階台進一步被配置以操作性地相對於所述外殼而沿著垂直於或至少大致垂直於所述導電支撐表面的第三軸而移動所述基板支撐疊層、所述隔離結構、所述熱屏蔽結構、及至少一部分的所述導電屏蔽結構。
A80：如段落A1到A79中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述移動階台被配置以繞著旋轉軸而操作性地旋轉所述基板支撐疊層、所述隔離結構、所述熱屏蔽結構、及至少一部分的所述導電屏蔽結構。
A81：如段落A80所述之受屏蔽探針系統，其中所述旋轉軸垂直於所述導電支撐表面。
A82：如段落A80到A81中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述旋轉軸是(所述)第三軸。
A83：如段落A1到A82中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一接觸組件，其包含複數個探針尖端，其中所述複數個探針尖端的每一個被配置以實施以下至少一者：(i)向所述DUT提供對應的測試信號；以及(ii)從所述DUT接收對應的結果信號。
A84：如段落A83所述之受屏蔽探針系統，其中所述測試信號包含直流測試信號。
A85：如段落A83到A84中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述測試信號包含交流測試信號。
A86：如段落A83到A85中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一壓板，其在所述導電支撐表面上方 延伸，且被配置以支撐所述接觸組件。
A87：如段落A83到A86中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述接觸組件包含一探針頭組件。
A88：如段落A83到A87中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述接觸組件包含至少一探針臂，且可選地為複數個探針臂。
A89：如段落A83到A88中任一段所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一信號產生和分析組件，其被配置以向所述DUT提供對應的測試信號及從所述DUT接收對應的結果信號。
產業應用
本文揭露的探針系統適用於半導體製造和測試產業。
相信上述揭示涵蓋了具有獨立效用的多個各別的發明。雖然這些發明中的每一個已經以其較佳的形式所揭露，但是如本文所揭露和示出的具體實施例不被認為是限制性的，因為許多變化是可能的。本發明的標的包括本文所揭露的各種元件、特徵、功能、及/或性質的所有新穎和非顯而易見的組合和子組合。類似地，如果申請專利範圍引述“一”或“第一”元件或其等同物，則這些申請專利範圍應理解為包括一個或多個這樣的元件之併入，既不要求也不排除兩個或更多個這樣的元件。
相信以下申請專利範圍具體指出了涉及所揭露的發明以及新穎且非顯而易見的某些組合和子組合。特徵、功能、元件、及/或性質的其他組合和子組合中所體現的發明可以通過在本申請或相關申請中修改本申請專利範圍或提出新的申請專利範圍來要求保護。這些修改或新的申請專利範圍，無論是針對不同的發明還是針對同一發明，不論是否與原始申 請專利範圍的範圍不同，更廣泛、更窄、或更小，也被視為包含在本揭露內容的發明之標的的範疇之中。
20‧‧‧探針系統
30‧‧‧外殼
32‧‧‧外殼體積
40‧‧‧移動階台
42‧‧‧階台表面
50‧‧‧接觸組件
53‧‧‧操作器
54‧‧‧針式探針
55‧‧‧探針臂
56‧‧‧探針
58‧‧‧探針尖端
80‧‧‧壓板
90‧‧‧基板
92‧‧‧受測裝置(DUT)
100‧‧‧基板支撐疊層
102‧‧‧外部周邊
110‧‧‧溫度控制卡盤
140‧‧‧上部電絕緣層
150‧‧‧導電上部堆疊層
152‧‧‧導電支撐表面
200‧‧‧導電屏蔽結構
202‧‧‧屏蔽體積
204‧‧‧環形區域
210‧‧‧導電外圍屏蔽件
212‧‧‧外部外圍
220‧‧‧導電下部屏蔽件
230‧‧‧導電上部屏蔽件
232‧‧‧孔洞
240‧‧‧導電墊片
300‧‧‧隔離結構
400‧‧‧熱屏蔽結構

Claims (42)

  1. 一種用於測試受測裝置(DUT)的受屏蔽探針系統，所述受屏蔽探針系統包括：一外殼，其界定一外殼體積；一移動階台，其包含在所述外殼體積內延伸的一階台表面；一基板支撐疊層，其從所述階台表面延伸且在所述外殼體積內，其中所述基板支撐疊層包含一導電支撐表面和一溫度控制卡盤，所述導電支撐表面被配置以支撐包含所述DUT的一基板，所述溫度控制卡盤被配置以調節所述導電支撐表面的溫度；一導電屏蔽結構，其在所述外殼體積內延伸且界定一屏蔽體積，所述屏蔽體積涵蓋所述導電支撐表面，其中所述屏蔽體積是所述外殼體積的一部分，且進一步其中所述導電屏蔽結構在所述導電支撐表面和所述外殼之間、在所述導電支撐表面和所述移動階台之間、以及在所述導電支撐表面和所述溫度控制卡盤之間延伸；一隔離結構，其將所述導電屏蔽結構與所述外殼電隔離，且將所述導電屏蔽結構與所述移動階台電隔離；以及一熱屏蔽結構，其在所述外殼體積內延伸，且至少部分地在所述外殼和所述基板支撐疊層之間延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構被配置以將所述導電支撐表面屏蔽於所述屏蔽體積外部所產生的電磁輻射。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結 構包含一導電外圍屏蔽件，其與所述基板支撐疊層間隔開並且繞著所述基板支撐疊層的外部周邊而延伸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包括一可撓性導電下部屏蔽件，其在所述基板支撐疊層和所述導電外圍屏蔽件之間延伸。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件將所述屏蔽體積與所述溫度控制卡盤流體隔離。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件進一步在所述溫度控制卡盤和所述導電支撐表面之間延伸。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件包含金屬箔、金屬性的箔、鎳箔、金屬塗層膜、及導電膜中至少一者。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件被配置以允許所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層之間的相對運動。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電下部屏蔽件包含至少一膨脹區域，其被配置以允許所述導電外圍屏蔽件和所述基板支撐疊層之間的相對運動。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包括一導電上部屏蔽件，其在所述導電支撐表面上方延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電上部屏蔽件包含一孔洞，其大小允許至少一探針延伸穿過其中。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽 結構包含一導電外圍屏蔽件，其與所述基板支撐疊層間隔開並且繞著所述基板支撐疊層的外部周邊延伸，其中所述導電屏蔽結構進一步包含一導電墊片，其在所述導電外圍屏蔽件和所述導電上部屏蔽件之間延伸。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片被配置為在所述導電外圍屏蔽件和所述導電上部屏蔽件之間形成至少部分的流體密封。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電墊片被配置以限制電磁輻射進入所述屏蔽體積。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構被配置以選擇性地將所述導電墊片與所述導電上部屏蔽件接觸，以及選擇性地將所述導電墊片從所述導電上部屏蔽件處撤回。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構進一步包含一驅動機構，所述驅動機構被配置以選擇性地將所述導電墊片與所述導電上部屏蔽件接觸，以及選擇性地將所述導電墊片從所述導電上部屏蔽件處撤回。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述溫度控制卡盤在所述屏蔽體積外部。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述移動階台在所述屏蔽體積外部。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構在所述屏蔽體積外部。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構 形成所述熱屏蔽結構的一部分。
  21. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述隔離結構在空間上將所述導電屏蔽結構與所述移動階台分開。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構圍繞所述導電屏蔽結構的至少一部分。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之受屏蔽探針系統，其中所述導電屏蔽結構的所述至少一部分包含導電外圍屏蔽件的外部外圍。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構與所述導電外圍屏蔽件的所述外部外圍隔開。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之受屏蔽探針系統，其中所述熱屏蔽結構與所述導電外圍屏蔽件的所述外部外圍直接實體接觸。
  26. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述外殼是導電外殼。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一屏蔽導體，其與所述外殼電連通，且被配置以實施以下至少一者：(i)將所述外殼維持於一屏蔽電位；以及(ii)將所述外殼接地。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一屏蔽電位產生器，其被配置以產生所述屏蔽電位。
  29. 如申請專利範圍第26項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一保護導體，其與所述導電屏蔽結構電連通，且被配置 以實施以下至少一者：(i)將所述導電屏蔽結構維持於一保護電位；以及(ii)將所述導電屏蔽結構接地。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一保護電位產生器，其被配置以產生所述保護電位。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一開關結構，其被配置以選擇性地施加所述保護電位給所述保護導體以及選擇性地將所述保護導體接地。
  32. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一環境控制組件，其被配置以提供一淨化氣體流到所述屏蔽體積，以調節在所述屏蔽體積內延伸的測試環境的化學成分。
  33. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述溫度控制卡盤包含一導電上部卡盤層。
  34. 如申請專利範圍第33項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一保護導體，其與所述導電上部卡盤層電連通，且被配置以將所述導電上部卡盤層維持於以下至少一者：(i)屏蔽電位；以及(ii)保護電位。
  35. 如申請專利範圍第33項所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一下部電絕緣層，其在所述導電上部卡盤層和所述導電屏蔽結構的至少一部分之間延伸。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之受屏蔽探針系統，其中所述下部電絕 緣層是導熱下部電絕緣層，其被配置以促進在所述溫度控制卡盤和所述導電支撐表面之間的熱交換。
  37. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一導電上部堆疊層，其界定所述導電支撐表面。
  38. 如申請專利範圍第37項所述之受屏蔽探針系統，其中所述基板支撐疊層進一步包括一上部電絕緣層，其在所述溫度控制卡盤和所述導電上部堆疊層之間延伸。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之受屏蔽探針系統，其中所述上部電絕緣層進一步在所述導電上部堆疊層和所述導電屏蔽結構的至少一部分之間延伸。
  40. 如申請專利範圍第38項所述之受屏蔽探針系統，其中所述上部電絕緣層是導熱上部電絕緣層，其被配置以促進在所述溫度控制卡盤和所述導電上部堆疊層之間的熱交換。
  41. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述屏蔽體積的體積與所述外殼體積的體積的比率為至少0.001以及至多0.5。
  42. 如申請專利範圍第1項所述之受屏蔽探針系統，其中所述受屏蔽探針系統進一步包括一接觸組件，其包含複數個探針尖端，其中所述複數個探針尖端的每一個被配置以實施以下至少一者：(i)向所述DUT提供對應的測試信號；以及(ii)從所述DUT接收對應的結果信號。
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