TW201814300A - 探針系統與方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示探針系統和方法。所述方法包含直接測量第一操縱組件和第二操縱組件之間的距離；將第一和第二探針接觸第一和第二接觸位置；提供測試訊號至電性結構；以及從所述電性結構接收結果訊號。所述方法進一步包含根據所述距離而特徵化探針系統和所述電性結構中之至少一者。在一個實施例中，所述探針系統包含測量裝置，其經配置以直接測量第一操縱組件和第二操縱組件之間的距離。在另一個實施例中，所述探針系統包含探針頭組件，所述探針頭組件包含平台、操作性地附接於所述平台的操縱器、操作性地附接至所述操縱器的向量式網路分析儀(VNA)擴展器、以及操作性地附接至所述VNA擴展器的探針。

Description

探針系統與方法
本揭示涉及探針系統和方法，特別是關於：包含固定於操縱器的電子構件之探針系統；包含在兩個操縱器之間的直接距離測量之探針系統；及/或操作所述探針系統的方法，其包含在兩個操縱組件之間的直接距離測量。
探針系統可用來檢測待測裝置(DUT)的操作，所述待測裝置例如是半導體裝置及/或積體電路裝置。當這些裝置變的越來越小並且它們的操作頻率增加時，測試訊號必須行經的物理距離越來越重要及/或對於測試結果有越來越大的影響力。對毫米波(mmW)測試而言，其通常執行於30千兆赫茲(GHz)到300GHz之間的頻率、訊號路徑距離通常必須考慮在內，並且較短的訊號路徑距離通常產生更準確的測試結果。
為了驗證或是提升測試結果的準確度，已知的是校準探針系統。在某些測試的情境中，例如mmW測試中，校準及/或測試結果對於用來執行所述校準及/或測試的探針之間的距離或假定距離有顯著的影響力。此外，相較於在測試過程中，在校準的過程中改變所述探針之間的距離，可顯著地影響被施加至所述測試結果的所述校準的準確度。此外亦或者是，所述DUT和所述探針系統中的一個或多個電子構件之間的距離可能限 制所述探針系統的效果。因此，出現改善探針系統和方法的需求。
本發明揭露探針系統和方法。所述方法包含操作性地將第一操縱組件的第一探針與電性結構的第一接觸位置對準並且操作性地將第二操縱組件的第二探針與電性結構的第二接觸位置對準。所述方法亦包含直接地測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離、將所述第一和第二探針接觸所述第一和第二接觸位置、提供測試訊號至所述電性結構以及從所述電性結構接收結果訊號。所述方法進一步包含基於所述第一操縱組件和所述第二縱組件之間距離以特徵化所述探針系統和所述電性結構中的至少一者。
在一個實施例中，所述探針系統包含具有支撐表面的夾具，其經配置以支撐基板，所述基板包含待測裝置(DUT)。在這些實施例中，所述探針系統亦包含探針頭組件。所述探針頭組件包含平台、操作性地附接至所述平台的第一操縱器、以及操作性地附接至所述第一操縱器的第一操縱組件，並且包含第一探針，其經配置以接觸所述DUT。所述探針頭組件也包含操作性地附接至所述平台的第二操縱器以及操作性地附接至所述第二操縱器的第二操縱組件，並且包含第二探針，其經配置以接觸所述DUT。在此實施例中，所述探針系統亦包含測量裝置，其經配置以直接測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
在另一個實施例中，所述探針系統包含探針頭組件和探針架座，所述探針頭組件包含平台和操縱器，所述操縱器包含操縱器架座，所述操縱器是操作性地附接至所述平台。所述操縱器經配置以選擇性地或操 作性地相對所述操縱器架座而移動所述探針架座。所述探針頭組件亦包含向量式網路分析儀(vector network analyzer，VNA)擴展器，其操作性地附接至所述操縱器的所述探針架座；以及探針，其操作性地藉由所述VNA擴展器而附接至所述探針架座，使得所述操縱器經配置以經由所述探針架座的移動而操作性地相對所述操縱器架座移動所述VNA擴展器和所述探針兩者。在此實施例中，所述探針系統亦包含夾具，其具有支撐表面，經配置以支撐基板，所述基板包含DUT，並且所述探針面向所述支撐表面以允許所述探針和所述DUT之間的選擇性的電性接觸。在此實施例中，所述探針系統進一步包含向量式網路分析儀，其經配置以做到提供測試訊號至所述VNA擴展器以及從所述VNA擴展器接收結果訊號兩者中之至少一者。
20‧‧‧探針系統
30‧‧‧夾具
32‧‧‧支撐表面
34‧‧‧移動台
40‧‧‧基板
41‧‧‧上表面
42‧‧‧待測試裝置(DUT)
44‧‧‧測試結構
46‧‧‧第一接觸位置
48‧‧‧第二接觸位置
50‧‧‧下包殼
52‧‧‧包封體積
60‧‧‧上包殼
62‧‧‧間隙
80‧‧‧數據線
82‧‧‧測試訊號
84‧‧‧結果訊號
90‧‧‧控制器
100‧‧‧探針頭組件
110‧‧‧平台
112‧‧‧間隙
120‧‧‧操縱器
121‧‧‧第一操縱器
122‧‧‧第二操縱器
124‧‧‧操縱器架座
126‧‧‧探針架座
140‧‧‧操縱組件
141‧‧‧第一操縱組件
142‧‧‧第二操縱組件
150‧‧‧VNA擴展器架座平面
160‧‧‧VNA擴展器
170‧‧‧探針
171‧‧‧第一探針
172‧‧‧第二探針
174‧‧‧探針尖端
180‧‧‧波導
190‧‧‧測量裝置
192‧‧‧顯示器
194‧‧‧測量裝置架
196‧‧‧撞針表面
198‧‧‧訊號傳輸結構
199‧‧‧距離訊號
300‧‧‧方法
310-390‧‧‧步驟
圖1是根據本發明之探針系統的範例之示意圖。
圖2是根據本發明之探針系統的範例之較少的前視圖。
圖3是圖2之所述探針系統的俯視圖。
圖4是圖2之所述探針系統的部份之示意圖。
圖5是圖2之所述探針系統的部份之示意圖。
圖6是流程圖，其描繪利用根據本發明之探針系統的方法。
圖1-6提供根據本發明之探針系統20的實施例、探針系統20的組件及/或利用探針系統之方法300，例如探針系統20。作用一類似或至少實質類似的目的之元件係在圖1-6的每一圖中使用相同的元件符號來加以標示，因而這些元件在此可能並未參考圖1-6的每一圖來詳細地論述。 類似地，所有的元件可能並未被標示在圖1-6的每一圖中，但是和其相關的元件符號可能為了一致性而被使用於此。在此參考圖1-6中的一或多個圖所論述的元件、構件及/或特點可以內含在圖1-6的任一圖中且/或被任一圖所使用，而不脫離本揭露內容的範疇。一般而言，可能內含在一特定的實施例中的元件係以實線來描繪，而選配的元件係以虛線來描繪。然而，以實線所展示的元件可能不是重要的，並且在某些實施例中可被省略而不脫離本揭露內容的範疇。
圖1是據本發明之探針系統20的範例之示意圖，而圖2-5提供探針系統20的範例之簡略示意圖及/或其之構件。如圖1中的示意圖以及圖2-5的簡略示意圖所示，探針系統20包含探針頭組件100，其包含平台110。探針頭組件100包含操縱器120並且可包含複數個操縱器120，例如至少有第一操縱器121和第二操縱器122，如圖1-3所示。每個操縱器120可包含操縱器架座124和探針架座126，如圖1中所示。操縱器架座124可操作性地附接至或是對應於操縱器120而附接至平台110。在圖1-3中，圖示有一個或兩個操縱器120，然而其是在本發明所揭示的範疇之中，本發明揭示探針系統20可包含兩個以上的操縱器120。舉例而言，探針系統20可包含三個、四個、五個、六個或是六個以上的操縱器120。
如圖1-5所共同顯示的，探針系統20亦包含操縱組件140，並且對應的操縱組件140可關聯於、操作性地附接每個操縱器120及/或被每個操縱器120所操縱。舉例而言，每個操縱組件140可被操作性地附接至對應的操縱器120之對應的探針架座126，並且所述對應的操縱器可經配置以相對所述操縱器架座而選擇性地或操作性地移動所述探針架座。在另外 的實施例中，第一操縱組件141可關聯於、操作性地附接第一操縱器121及/或被第一操縱器121所操縱。相似地，第二操縱組件142可關聯於、操作性地附接第二操縱器122及/或被第二操縱器122所操縱。第一操縱器121和第二操縱器122可經配置以獨立性地被致動及/或選擇性地且操作性地使第一操縱組件141和第二操縱組件142相對彼此而移動。
每個操縱組件140可包含或可為對應的探針170。就範例而言，第一探針171可關聯於、操作性地附接第一操縱器121及/或被第一操縱器121所操縱。相似地，第二探針172可關聯於、操作性地附接第二操縱器122及/或被第二操縱器122所操縱。
操縱組件140亦可包含電子構件160。電子構件160在此亦可被稱之為或是可以是向量式網路分析儀(VNA)擴展器160、頻譜分析擴展器160及/或訊號分析擴展器160。在下文中的討論將稱之為VNA擴展器160，然而，須了解的是，所述VNA擴展器可包含及/或由電子構件、頻譜分析擴展器及/或訊號分析擴展器所取代。當是以VNA擴展器160呈現時，其可被操作性地附接至對應的操縱器120之對應的探針架座，並且對應的探針170可經由所述VNA擴展器而被操作性地附接至對應的操縱器。因此，VNA擴展器160和所述對應的探針170兩者可經配置以經由對應的操縱器120之操縱及/或經由對應的探針架座126的移動而選擇性地且操作性地相對於操縱器架座124或平台110而移動。
如圖1中所示的虛線，探針系統20亦可包含夾具30，其包含支撐表面32。支撐表面32可經配置以支撐基板40，並且基板40可包含一個或多個待測試裝置(DUT)42及/或一個或多個測試結構44。探針系統20 進一步可包含移動台34，其可經配置以沿著X軸、Y軸及/或Z軸操作性地移動夾具30。另外或替代性地，移動台34亦可經配置以關於X軸、Y軸及/或Z軸旋轉夾具30。
如圖1中的虛線所示，探針系統20可包含控制器90。控制器90於本文中亦可稱之為或可包含控制系統90及/或訊號產生及分析組件90並且被經配置以測試及/或驗證DUT42的操作。舉例而言，所述控制器經配置以提供測試訊號82至所述DUT及/或接收來自所述DUT的結果訊號84。所述測試訊號及/或所述結果訊號可經由探針頭組件100、經由夾具30及/或經由延伸於所述控制系統和所述探針頭組件之間的數據線80而被傳輸於控制系統90和DUT42之間。
如圖1所示，探針170可面朝向夾具30的支撐表面32，使得所述探針可接觸或電性接觸DUT42。舉例而言，第一探針171可接觸在DUT42上的第一接觸位置46。就另一範例而言，第二探針172可接觸在DUT42上的第二接觸位置48。此接觸可經由夾具30的移動(由移動台34的致動)及/或經由探針170的移動(由操縱器120的致動)而被選擇性地建立及/或中斷。
VNA擴展器160可經配置以在第一頻率時接收來自控制器90的測試訊號82以及在第二頻率時提供所述測試訊號至探針170，所述第二頻率大於所述第一頻率。因此，VNA擴展器160可擴展控制器90的操作頻率範圍。所述第一頻率的範例包含最多10千兆赫茲(GHz)、最多20GHz、最多30GHz、最多40GHz、最多50GHz、最多60GHz、最多70GHz及/或最多80GHz。所述第二頻率的範例包含至少50GHz、至少60GHz、至少 70GHz、至少80GHz、至少90GHz、至少100GHz、至少200GHz、至少300GHz、最多1,000GHz、最多800GHz、最多600GHz、最多500GHz、最多400GHz、最多300GHz及/或最多200GHz。
當相較於控制器90接近於所述DUT，VNA擴展器160與DUT42的接近度可允許及/或促進所述測試訊號在頻率上的增加。因此，將VNA擴展器160盡可能的放置靠近於DUT42是期望的，並且探針系統20可經配置以促進VNA擴展器和所述探針之間的接近。舉例而言，數據線80可定義在控制器90與VNA擴展器160之間的第一訊號傳輸長度，並且探針系統20亦可定義在VNA擴展器160與探針170的探針尖端174之間的第二訊號傳輸長度。在此條件下，探針系統20可經配置以使得所述第二訊號傳輸長度小於所述第一訊號傳輸長度的臨界分數。所述臨界分數的範例包含小於所述第一訊號傳輸長度的10%、5%、1%、0.5%或0.1%的臨界分數。
在本揭露的範圍中，探針頭組件100進一步可包含額外的結構及/或多個結構可用來將VNA擴展器160移動靠近DUT42、減少所述VNA擴展器和所述DUT之間的距離及/或減少所述第二訊號傳輸長度。舉例而言，如圖1中的虛線以及如圖2-5中的實線所示，探針頭組件100可包含VNA擴展器架座平面150。VNA擴展器架座平面150可被操作性地或甚至直接地附接至探針架座126，並且VNA擴展器160可經由所述VNA擴展器架座平面而被操作性地或甚至直接地附接至所述探針架座。另外的或替代性地，VNA擴展器160可被操作性地附接至面向夾具30的支撐表面32及/或面向DUT42的VNA擴展器架座平面150之表面。換句話說，VNA擴展器160可至少部分地擴展於VNA擴展器架座平面150與支撐表面32之間及 /或VNA擴展器架座平面150與DUT42之間。
在如圖示的配置中，VNA擴展器160可被定位在接近平台110及/或可被定位在接近平台110中的間隙112或是甚至在平台110中的間隙112上方。當與並非圖示於圖1-5中的結構相比時，且所述VNA擴展器與所述DUT需要電性互連時，由此可減少所述VNA擴展器和所述DUT之間的距離及/或減少所述第二訊號傳輸長度的長度。
如圖所示，VNA擴展器架座平面150可被直接地及/或操作性地附接至探針架座126。相似地，VNA擴展器160可被直接地及/或操作性地附接至VNA擴展器架座平面150。此外，探針170可被直接地及/或操作性地附接至VNA擴展器160。
如圖1中的虛線以及圖2-5中的實線所示，探針170可包含波導180。波導180可擴展於VNA擴展器160與探針170及/或探針170的探針尖端174之間、可電性互連及/或可機械性互連VNA擴展器160與探針170及/或探針170的探針尖端174。波導180可為剛性的或是至少實質上剛性的，波導180相對於探針尖端174與VNA擴展器160之間的方向是維持固定的或是至少實質上是固定的，並且操縱器120可經配置以選擇性地或是操作性地相對於操縱器架座124經由探針架座126的移動來移動波導180。
如圖1中的虛線以及簡化圖2-3的實線所示，探針系統20可包含測量裝置190。測量裝置190可經適配、配置、設計、尺寸化及/或建造以檢測、測量、直接檢測及/或直接測量第一操縱組件141和第二操縱組件142之間的距離。一般來說，所述第一操縱組件141和所述第二操縱組件142之間的距離可在平行或至少實質上平行於基板40的上表面41的方向上 被測量，如圖1所示。
此可包含測量所述第一操縱組件的任何適當的部份、組件及/或區域與所述第二操縱組件的任何適當的部份、組件及/或區域之間適當的距離。所述第一操縱組件及/或所述第二操縱組件的適當組件的範例包含VNA擴展器架座平面150、VNA擴展器160、探針170、探針尖端174及/或波導180中的一個或多個。舉例而言，測量裝置190可測量第一操縱組件141的探針170與第二操縱組件142的探針170之間的距離。就另一範例而言，當多個組件140包含VNA擴展器架座平面150時，測量裝置190可測量第一操縱組件141的VNA擴展器架座平面150與第二操縱組件142的VNA擴展器架座平面150之間的距離。
測量裝置190可包含任何適當的結構。舉例而言，測量裝置190可包含測微計、卡尺(caliper)、電容式探針、光編碼器、及/或干涉儀中之一個或多個。如另外的範例，測量裝置190可包含或可為電子測量裝置。又在另一範例中，如圖1所示，測量裝置190可包含顯示器192，其經配置以指出所述第一操縱組件與所述第二操縱組件之間的距離。
測量裝置190可以任何適當的方法測量所述第一操縱組件141與所述第二操縱組件142之間的距離。舉例而言，如圖1所示，第一操縱組件141可包含測量裝置架194，並且測量裝置190可操作性地附接或固定至所述測量裝置架。此外，第二操縱組件142可包含撞針表面196，並且測量裝置190可經配置以操作性地接觸撞針表面196以測量所述第一操縱組件與所述第二操縱組件之間的距離。另外的或替代性地，如圖1-3所示，撞針表面196可被操作性地附接至所述第二操縱組件，例如經由對應的測量 裝置架194。因此，所述第一操縱組件與所述第二操縱組件之間的距離可包含及/或可基於所述測量裝置架與所述撞針表面之間的距離。
在本揭示的範疇之中，測量裝置190可延伸於第一操縱組件141和第二操縱組件142之間及/或可操作性地接觸第一操縱組件141和第二操縱組件142兩者。舉例而言，測量裝置架194可操作性地附接所述測量裝置或所述測量裝置的至少一部份、附接至第一操縱組件141及/或附接至第二操縱組件142。測量裝置架194的範例包含適當的機械架座、固定器、固定組件、真空表面及/或真空架座。
然而，這不是必須的。舉例並且如討論而言，測量裝置190可包含干涉儀及/或另外的基於光或基於雷射的測量裝置。於此條件下，測量裝置190需要物理性地接觸第一操縱組件141及/或第二操縱組件142，但是還是要量化所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
測量裝置190可包含及/或可為單一測量裝置。另外的或替代性地，測量裝置190可不與第一操縱器121及/或第二操縱器122整合在一起。這樣的配置可改善系統的測量精確度，例如該系統測量第一操縱器121的移動、分開地測量第二操縱器122的移動並且基於這些分開的及/或獨立的測量而直接地計算所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
在本揭示的範疇之中，所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離可包含或是可為任何適當的距離，其代表第一探針171的探針尖端174與第二探針172的探針尖端174之間的絕對或是相對距離。舉例而言，所述距離可為所述探針尖端之間的所述距離的直接測量。就另一範 例而言，所述距離可為所述探針尖端之間的所述距離的間接測量。如再另外的範例，所述距離非必須為所述探針尖端之間的絕對距離，而取代性的可為所述探針尖端之間的相對距離的相對測量，而相對測量可用來決定、配置及/或量化所述探針尖端之間的距離的改變。
如本文所討論的，探針系統20可包含控制器90。當探針系統20包含控制器90和測量裝置190兩者時，測量裝置190可經配置以產生距離訊號199，其可指示所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。在此條件下，探針系統20可進一步包含訊號傳輸結構198，其可經配置以從所述測量裝置傳輸距離訊號至所述控制器。所述訊號傳輸結構的範例包含任何適當的訊號傳輸線、訊號傳輸光纖電纜、有線訊號傳輸結構及/或無線訊號傳輸結構。控制器90可經適配、配置及/或程式化以控制探針系統20的操作，例如藉由執行方法300的任何適當的部份，詳細的討論可參照圖6。此控制至少部份是基於距離訊號199。
包含測量裝置190的探針系統20相較於習知探針系統可提供多種好處，習知探針系統不測量或至少不直接地測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。舉例而言以及在某些情況之下，可能需要精確地知道或量化用來接觸測試結構44的第一接觸位置46和第二接觸位置48(如圖1所示)的探針尖端174之間的距離。另外的或替代性地，亦可能需要在一系列的測量之下、一系列的不同測量溫度之下及/或雖然有探針系統20的熱飄移之下維持探針尖端174之間的距離。在此條件下，當相較於習知探針系統，揭露於本文中的探針系統20可允許更精確的測量所述探針尖端之間的距離及/或可允許所述探針尖端被更精確地維持在一期望的分隔 距離。
如更特定的範例並且在毫米波(mmW)測量之前，探針系統可藉由接觸一系列不同的測試結構44(例如直通(thru)、開路、短路、導電跡線及/或一系列具有精確已知尺寸的線)而被校準。在此條件下，保持所述探針尖端之間的距離為固定或是至少實質上固定及/或當所述探針尖端被用來接觸所述各種測試結構時來計算所述探針尖端之間的距離變化是有利的，並且探針系統20可利用測量裝置190經由直接測量所述探針尖端之間的距離而允許及/或促進改善的校準。
操縱器120可包含任何適當的結構，其可被適配、配置、設計及/或構造以相對對應的操縱器架座124而選擇性地及操作性地移動對應的探針架座126及/或相對平台110而選擇性地及操作性地移動對應的操縱組件140。舉例來說，操縱器120可包含手動致動操縱器、機械致動操縱器、電性致動操縱器、引線螺釘和螺母組件、球形螺釘和螺母組件、齒條與小齒輪組件、線性制動器、旋轉制動器及/或步進馬達中之一個或多個。圖2-3顯示第一操縱器121作為所述手動致動操縱器並且第二操縱器122作為所述電性致動操縱器。圖4-5圖示操縱器120作為所述電性致動操縱器。探針系統20可包含手動及/或電性致動操縱器120之任何適當的組合。
操縱器120可經配置以在任何適當的方向上提供移動。舉例而言，操縱器120可經配置以沿著圖1的X軸、Y軸、及/或Z軸而選擇性地或操作性地移動所述對應的探針架座及/或所述對應的操縱組件。另外的或替代性地，操縱器120可經配置以相關於所述X軸、Y軸、及/或Z軸而選擇性地或操作性地樞轉或旋轉所述對應的探針架座及/或所述對應的操縱 組件。所述的樞轉或旋轉在此亦可稱之為擺動(yaw)、螺距(pitch)及捲軸(roll)調整。所述X軸可平行或至少實質上平行於夾具30的支撐表面32，而所述Y軸可為平行或至少實質上平行於所述支撐表面，但是垂直於所述X軸。所述Z軸可為垂直或至少實質上垂直於所述X軸、所述Y軸及/或所述支撐表面。
探針170，例如第一探針171及/或第二探針172，可包含任何適當的結構，其可適配、配置、設計及/或建造以操作性地、電性地及/或機械性地接觸基板40、DUT42、測試結構44、第一接觸位置46及/或第二接觸位置48。舉例而言，探針170可包含針狀探針、測試頭及/或包含多個各別探針的探針頭中的一個或多個。每個探針170可包含至少一個對應的探針尖端174。
如圖1中的虛線所示，探針系統20可包含下包殼50及/或上包殼60。下包殼50可至少部分地定義及/或界定包封體積52，並且夾具30及/或其之支撐表面32可被定位在所述包封體積之中。換句話說，下包殼50可圍繞、收容及/或收納夾具30的至少一部份，例如夾具30用來定義支撐表面32的一部份。
上包殼60亦可至少部分地定義及/或界定包封體積52並且可包含間隙62。操縱器120以及操縱組件140的至少一部份(例如VNA擴展器160)可在包封體積52的外部。此外，給定的探針170及/或波導180的至少一部份可延伸穿過間隙62，始得對應的探針尖端174是定位在所述包封體積之中。
圖6是利用根據本發明之圖1-5的探針系統20之方法300 的範例性流程圖。方法300包含在步驟310處之操作性地對準第一探針以及在步驟320處之操作性地對準第二探針。方法300亦包含在步驟330處直接地測量第一操縱組件和第二操縱組件之間的距離、在步驟340處將所述第一探針接觸第一接觸位置以及在步驟350處將所述第二探針接觸第二接觸位置。方法300進一步包含在步驟360處提供測試訊號以及在步驟370處接收結果訊號。方法300亦可包含在步驟380處校準所述探針系統、在步驟385處測量DUT及/或在步驟390處重複所述方法的至少一部份。
在步驟310處之操作性對準所述第一探針包含操作性地將所述第一探針與所述第一接觸位置對準，所述第一探針可形成第一操縱組件的一部份，所述第一接觸位置可形成電性結構的一部份或與電性結構電性通訊，其之範例係揭露於本文中。相似地，在步驟320處之所述操作性地對準所述第二探針可包含操作性地將所述第二探針與所述第二接觸位置對準，所述第二探針形成第二操縱組件的一部份，所述第二接觸位置形成所述電性結構的一部份或是與所述電性結構電性通訊。
在步驟310處之操作性對準以及在步驟320處之所述操作性地對準可以以任何合適的方式完成。舉例而言，在步驟310處之所述操作性的對準可包含藉由第一操縱器而相對所述電性結構操作性地移動所述第一操縱組件及/或藉由夾具的移動台而相對所述第一探針操作性地移動所述電性結構，所述移動台支撐基板，所述基板包含所述電性結構。相似地，在步驟320處之所述操作性的對準可包含藉由第二操縱器而相對所述電性結構操作性地移動所述第二操縱組件及/或藉由所述移動台而相對所述第二探針操作性地移動所述電性結構。
在步驟330處之直接測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離可包含以任何適當的方式直接地測量所述距離。舉例而言，所述直接測量可包含以測量裝置或單一測量裝置直接地測量，例如圖1-3的測量裝置190。如另外的範例，在步驟330處之所述直接測量可包含測量所述第一操縱組件的第一預定部分(例如測量裝置架)以及所述第二操縱組件的的第二預定部分(例如撞針表面)之間的距離。在又另一範例中，在步驟330處之所述直接測量可包含在測量平面上或之中的直接測量，所述測量平面式平行或至少實質上平行於所述電性結構的表面，其包含或定義所述第一接觸位置和所述第二接觸位置。
在本揭示的範圍內，在步驟330處的所述直接測量可被執行於方法300之中的任何適當的時間及/或順序。舉例來說，在步驟330處的直接測量可在步驟310處之所述操作性的對準之後、在步驟320處之所述操作性的對準之後、在步驟340處的接觸之前、在步驟350處的接觸之前、在步驟340的接觸之後及/或在步驟350的接觸之後被執行。
在步驟340處的將所述第一探針與所述第一接觸位置接觸以及在步驟350處的將所述第二探針與所述第二接觸位置接觸可包含以任何方式的接觸。舉例來說，在步驟340的接觸可包含將所述第一探針物理性地、機械性地及/或電性地接觸所述第一接觸位置、移動所述第一探針朝向所述第一接觸位置及/或移動所述第一接觸位置朝向所述第一探針。相似地，在步驟340的接觸可包含將所述第二探針物理性地、機械性地及/或電性地接觸所述第二接觸位置、移動所述第二探針朝向所述第二接觸位置及/或移動所述第二接觸位置朝向所述第二探針。
在步驟340的所述接觸及/或在步驟350的所述接觸可被執行於方法300之中的任何適當的時間及/或順序。舉例而言，在步驟340的所述接觸可在所述第一探針與所述第一接觸位置操作性地對準之後。相似地，在步驟350的所述接觸可在所述第二探針與所述第二接觸位置操作性地對準之後。
在步驟360的提供所述測試訊號可包含經由、藉由及/或利用所述第一探針及/或所述第二探針來提供任何適當的測試訊號至所述電性結構。舉例而言，在步驟360的所述提供可包含提供所述測試訊號在測試訊號頻率為至少50GHz、至少60GHz、至少80GHz、至少100GHz、至少150GHz、至少200GHz、最多1,000GHz、最多800GHz、最多600GHz、最多500GHz、最多400GHz、最多300GHz及/或最多200GHz。另外的或替代性地，在步驟360的所述提供可包含從測試訊號產生及分析組件來提供所述測試訊號、從向量式網路分析儀提供所述測試訊號及/或從向量式網路分析儀擴展器提供所述測試訊號。
在步驟360的所述提供可被執行於方法300之中的任何適當的時間及/或順序。舉例而言，在步驟360的所述提供可在步驟340的所述第一探針與所述第一接觸位置接觸之後及/或在步驟350的所述第二探針與所述第二接觸位置接觸之後而被執行。
在步驟370處的接收所述結果訊號可包含從所述電性結構經由、藉由及/或利用所述第一探針及/或所述第二探針接收任何適當的結果訊號。舉例而言，在步驟370處的所述接收可包含接收所述結果訊號於結果訊號頻率為至少50GHz、至少60GHz、至少80GHz、至少100GHz、至 少150GHz、至少200GHz、最多1,000GHz、最多800GHz、最多600GHz、最多500GHz、最多400GHz、最多300GHz及/或最多200GHz。另外的或替代性地，在步驟370處的所述接收可包含藉由測試訊號產生及分析組件以接收所述結果訊號、藉由向量式網路分析儀以接收所述結果訊號及/或藉由向量式網路分析儀擴展器以接收所述結果訊號。
在步驟370處的所述接收可被執行於方法300之中的任何適當的時間及/或順序。舉例而言，在步驟370的所述接收可在所述第一探針與所述第一接觸位置接觸之後、在步驟360之所述提供之後及/或響應於步驟360之所述提供而被執行。
在步驟380處的校準所述探針系統在此可稱之為在步驟380處的特徵化所述探針系統。在步驟380的校準過程中，所述電性結構可包含或可為一測試結構，並且所述校準可包含至少部份基於所述測試結構的配置、基於在步驟360的提供過程中所提供的所述測試訊號、基於在步驟370的過程中接收到的所述結果訊號及/或基於在步驟330的直接測量過程中所測量到的所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離來校準所述探針系統。在步驟360的所述校準可包含以任何上當的方式之校準。
舉例而言，在步驟380的所述校準可包含利用在步驟330的直接測量過程中所測量到的距離作為一數學運算的輸入，所述數學運算是用來校準所述探針系統。就更特定的範例來說，在步驟380的所述校準可包含執行一受控電性測量於一個或多個預定的測試結構，例如特徵化所述探針系統的S參數。校準可後續(例如在步驟385的測量過程中)被用來更精確地測量DUT的一個或多個特徵及/或用來反摺積(deconvolute)、分離及/或 過濾在步驟385的測量過程中之所述測量上所述探針系統的影響，從而允許所述DUT之更精確的特徵化。在此條件下，藉由所述探針系統在步驟330的所述測量過程中所決定的所述距離可被用來更精確的特徵化、決定、計算所述的探針系統的所述S參數。
就另一更特定的範例而言，所述受控制的電性測量可為直通(Thru)、反射(Reflect)、線(Line)(TRL)測量的一部份，其中兩個傳輸標準以及一個反射標準可被測量以決定所述探針系統的2埠12項誤差係數(2-port 12-term error coefficients)。在所述TRL測量過程中，直通測試結構、開路測試結構以及短路測試結構可被測量。此外，已知尺寸以及各種長度的一系列的傳輸線亦可被測量。這些測試結構和傳輸線的測量可能需要調整所述第一探針和所述第二探針之間的距離以測量不同的傳輸線，並且所述探針系統的結果校準的精確度是明顯地受到在每個測量期間所述第一探針和所述第二探針之間的距離而影響。換句話說，所述第一探針和所述第二探針之間的距離的精確知識(例如在步驟330的測量過程中所提供的)可允許所述探針系統已被更精確地校準。考慮到這一點，在步驟380的所述校準可包含調整所述探針系統的所述校準、調整所述S參數的計算及/或至少部份基於在步驟330的測量過程中所測量到的距離來調整2埠12項誤差係數的計算。在一範例中，此調整可包含至少部份基於在步驟330的測量來認定所述第一探針和所述第二探針之間的實際距離與述第一探針和所述第二探針之間的理想或理論上的距離之間的差異。
如另一實施例，並且在步驟340的接觸之前及/或在步驟350的接觸之前，在步驟380的所述校準可包含調整所述第一操縱組件和所述 第二操縱組件之間的距離。在步驟340的接觸之後及在步驟350的接觸之後，可包含調整以維持所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離在一預定、期望或目標距離之內。
當在步驟380的所述校準包含調整所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離時，所述調整可以任何適當的方式被執行。舉例來說，所述調整可包含操作性地移動所述第一操縱組件及/或操作性地移動所述第二操縱組件。如額外的範例，所述調整可包含手動調整，例如藉由所述探針系統的使用者及/或自動校準，例如經由電子控制或機動化操縱器。
當所述調整包含手動調整時，方法300可近一步包含顯示距離位移，並且所述手動調整可至少部分根據所述距離位移。所述距離位移的範例包含在所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離及/或所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離與所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的期望距離之間的差異。
在步驟380的所述校準可被執行於方法300之中的任何適當的時間及/或順序。舉例來說，例如當步驟380的所述校準包含調整所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離時，步驟380的所述校準可在步驟340的接觸之前及/或在步驟350的接觸之前而被執行。如額外的範例所示，例如當步驟380的所述校準包含利用所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離作為所述數學運算的輸入時，在步驟340的接觸之後、在步驟350的接觸之後、在步驟360的提供之後及/或在步驟370的接收之後，步驟380的所述校準可被執行。
在步驟385測量所述DUT在本文中亦可被稱之為在步驟385特徵化所述電性結構。在步驟385的測量過程中，所述電性結構可包含或是可為DUT，並且步驟385的測量可包含測量所述DUT的任何適當的特性及/或特徵。舉例而言，步驟385的測量可包含測量以決定、配置及/或計算所述DUT的S參數。在此條件下，步驟385的測量可在步驟380的所述校準之後被執行，使得所述DUT的S參數可從所述探針系統的S參數而被反摺積、使得所述DUT的S參數可被量化而不會受到在步驟385的測量過程中所述探針系統具有收集到的數據的任何影響及/或使得在測量所述DUT之前所述探針系統的S參數是已知的。
步驟385的測量可至少部份是根據在步驟330的測量，其在本揭露的範疇之中。舉例而言，步驟330的測量可在步驟385的測量過程中被用來數學紀錄或調整獲得的結果的變化，所述變化可能是由所述第一探針和所述第二探針之間的距離之變化所造成。如另一範例，步驟330的測量可被用來調整所述第一探針和所述第二探針之間的距離，例如本文中所討論的關於步驟380的所述校準，以用來在步驟385的測量過程中維持所述第一探針和所述第二探針之間的距離在一預定距離範圍之內。
在步驟390的重複所述方法中的至少一部份可包含以任何適當的方法及/或任何適當的順序重複方法300中的任何適當的部分或步驟。舉例而言，所述電性結構可為第一電性結構、所述測試訊號可為第一測試訊號、所述結果訊號可為第一結果訊號並且所述距離可為第一距離。在此條件下，在步驟390的所述重複可包含重複所述方法多次以提供多個各別的測試訊號給多個各別的電性結構並且從所述多個電性結構接收對應 的多個結果訊號。在此條件下，在步驟390的所述重複可進一步包含根據每個所述各別的測試結構、所述多個各別測試訊號、所述多個各別結果訊號以及所述多個各別距離的組態以執行步驟380的所述校準。
如另一範例並且如本文中所討論的，在步驟380的所述校準可被用來特徵化所述探針系統的S參數。在此條件下、並且在所述探針系統的校準之後，步驟390的所述重複可包含對DUT至少重複步驟310的操作性對準、步驟320的操作性對準、步驟330的直接測量、步驟340的接觸、步驟350的接觸、步驟360的提供以及步驟370的接收，例如允許步驟385的所述測量被精確地執行及/或允許所述探針系統的貢獻從所述DUT的貢獻而被反摺積。
在本揭露中，多個圖式、已被討論的非排他性的範例及/或在上下文中所呈現的流程圖或流程表，其中所述方法係被顯示並且描述為一系列的方塊圖或步驟。無非在所述描述中特別說明，在本公開的範圍內，方塊圖的順序可以從流程圖中的所示順序變化，其包括以不同的順序或同時發生的兩個或更多個方塊圖(或步驟)。也在本公開的範圍內的是，所述方塊圖或步驟可被實施為邏輯，其亦可被描述為實施所述方塊圖或步驟的邏輯。在某些應用中，所述方塊圖或步驟可代表藉由功能等效電路或其他邏輯裝置而被執行的表現及/或動作。所述圖示的方塊圖可能但非必需代表由電腦、處理器及/或其他邏輯裝置所產生的可執行的指令以反應、執行動作、改變狀態、產生輸出或顯示及或做決定。
如同在此所用的，被放在一第一實體與一第二實體之間的術語"及/或"是表示(1)該第一實體、(2)該第二實體、以及(3)該第一實體及第二 實體中之一。多個使用"及/或"所表列的實體應該用相同的方式來加以解釋，亦即如此結合的實體中的"一或多個"。除了明確地藉由該"及/或"子句所指明的實體以外，其它的實體亦可以選配地存在，而不論其是否相關或是不相關那些明確所指明的實體。因此，作為一非限制性的例子，一對於"A及/或B"的參照當結合例如"包括"的開放式語言來加以使用時，其在一實施例中可以是指只有A(選配地包含除了B以外的實體)；在另一實施例中，可以是指只有B(選配地包含除了A以外的實體)；在又一實施例中，可以是指A及B兩者(選配地包含其它的實體)。這些實體可以是指元件、動作、結構、步驟、操作、值、與類似者。
如同在此所用的，關於一表列的一或多個實體的措辭"至少一個"應該被理解為表示從該表列的實體中的任一個或是多個實體所選的至少一實體，但是並不一定包含在該表列的實體內明確地被表列的每一個實體的至少一個，而且並不排除在該表列的實體中的任意組合的實體。除了在該措辭"至少一個"所參照的表列的實體內明確所指明的實體以外，此定義亦容許實體可以選配地存在，而不論其是否相關或是不相關那些明確所指明的實體。因此，作為一非限制性的例子，"A及B中的至少一個"(或等同的是"A或B中的至少一個"、或等同的是"A及/或B中的至少一個")在一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)A，而沒有B存在(以及選配地包含除了B以外的實體)；在另一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)B，而沒有A存在(以及選配地包含除了A以外的實體)；在又一實施例中可以是指至少一個(選配地包含超過一個)A、以及至少一個(選配地包含超過一個)B(以及選配地包含其它的實體)。換言之，該些措辭"至少一 個"、"一或多個"以及"及/或"是開放式的表示式，其在操作上是既連結且分離的。例如，該些表示式"A、B及C中的至少一個"、"A、B或C中的至少一個"、"A、B及C中的一或多個"、"A、B或C中的一或多個"、以及"A、B及/或C"的每一表示式都可以表示只有A、只有B、只有C、A及B一起、A及C一起、B及C一起、A、B及C一起、以及選配地以上的任一種結合至少一個其它實體。
在任何專利、專利申請案、或是其它參考資料被納入在此作為參考，而且(1)其係以一種和本揭露內容的非納入的部分或是其它被納入的參考資料的任一者不一致的方式來定義一術語，且/或(2)其係在其它方面不一致的情形中，本揭露內容的非納入的部分將為主宰的，因而該術語或是其中所納入的揭露內容應該只有主宰相關該術語被界定於其中的參考資料及/或原先存在的被納入的揭露內容而已。
如同在此所用的術語"被調適"以及"經配置"係表示該元件、構件、或是其它標的係被設計及/或打算執行一給定的功能。因此，該些術語"被調適"以及"經配置"的使用不應該被解釋為表示一給定的元件、構件、或是其它標的係只"能夠'執行一給定的功能，而是該元件、構件、及/或其它標的係為了執行該功能之目的而明確地加以選擇、產生、實施、利用、程式化、及/或設計。亦在本揭露內容的範疇之內的是，被闡述為適配於執行一特定的功能之元件、構件、及/或其它所闡述的標的可以額外或替代地描述為被配置以執行該功能，並且反之亦然。
如同在此所用的，該措辭"例如"、該措辭"舉例而言"、及/或單純該術語"例子"當參考根據本揭露內容的一或多個構件、特點、細節、 結構、實施例及/或方法來加以利用時，其係欲傳達所述的構件、特點、細節、結構、實施例及/或方法是根據本揭露內容的構件、特點、細節、結構、實施例及/或方法的一舉例說明的非唯一的例子。因此，所述的構件、特點、細節、結構、實施例及/或方法並不欲為限制性的、必要的、或是獨佔/全面性的；並且其它構件、特點、細節、結構、實施例及/或方法(包含結構及/或功能上類似及/或等同的構件、特點、細節、結構、實施例及/或方法)亦在本揭露內容的範疇之內。
根據本揭露內容的系統及方法之舉例說明的非唯一的例子係在以下列舉的段落中加以提出。在本公開的範圍內，包括在以下列舉的段落中的本文所述的方法的單獨步驟可以附加地或替代地被稱為執行所述操作的“步驟”。
A1. 一種探針系統，其包含：探針頭組件，其包含：(i)平台；(ii)操縱器，其包含操縱器架座，其被操作性地附接至所述平台；以及探針架座，可選擇性地，其中所述操縱器經配置以相對所述操縱器架座而選擇性地及操作性地移動所述探針架座；(iii)向量式網路分析儀(VNA)擴展器，其操作性地附接至所述探針架座；以及(iv)探針，其經由所述VNA擴展器而被操作性地附接至所述探針架座，可選擇性地，其中所述操縱器經配置以經由所述探針架座的運動相對所述操縱器架座而選擇性地且操作性地移動所 述VNA擴展器和所述探針兩者；夾具，其包含支撐表面，經配置以支撐基板，所述基板包含待測裝置(DUT)，其中所述探針面朝向所述支撐表面以允許所述探針和所述DUT之間選擇性的電性接觸；以及向量式網路分析儀，其經配置以做到下列中之至少一者：(i)經由所述VNA擴展器以提供測試訊號到所述探針；以及(ii)經由所述VNA擴展器以接收來自所述探針的結果訊號。
A2. 如段落A1之探針系統，其中所述探針頭組件進一步包含VNA擴展器架座平面，其操作性地附接至所述探針架座，並且其中所述VNA擴展器經由所述VNA擴展器架座平面而被操作性地附接至所述探針架座。
A3. 如段落A2之探針系統，其中所述VNA擴展器被操作性地附接至所述VNA擴展器架座平面的一表面，其面朝向所述支撐表面。
A4. 如段落A2至A3中任一段之探針系統，其中所述VNA擴展器至少部分地延伸於所述VNA擴展器架座平面和所述支撐表面之間。
A5. 如段落A1至A4中任一段之探針系統，其中所述VNA擴展器架座平面是直接地附接至所述探針架座。
A6. 如段落A1至A5中任一段之探針系統，其中所述VNA擴展器是直接附接至一/所述VNA擴展器架座平面。
A7. 如段落A1至A6中任一段之探針系統，其中所述探針是直接地附接至所述VNA擴展器。
A8. 如段落A1至A7中任一段之探針系統，其中所述探針系 統進一步包含波導，其延伸於所述VNA擴展器和所述探針之間並且電性地且機械性地互連所述VNA擴展器和所述探針。
A9. 如段落A8之探針系統，其中所述操縱器經配置以經由所述探針架座的運動以相對於所述操縱器架座來選擇性地及操作性地移動所述波導。
A10. 如段落A1至A9中任一段之探針系統，其中所述操縱器經配置以延著X軸、Y軸及Z軸中之至少一個、選擇性地至少兩個以及進一步可選擇三個全部以相對於所述操縱器架座來移動所述探針架座，選擇性地，其中可為下列至少一者：(i)所述X軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面；(ii)所述Y軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面並且是垂直或至少實質上垂直於所述X軸；以及(iii)所述Z軸是垂直或至少實質上垂直於所述X軸、所述Y軸及所述支撐表面中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部。
A11. 如段落A10之探針系統，其中所述操縱器進一步經配置以相關於所述X軸、Y軸、及/或Z軸中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部而相對於所述操縱器架座樞轉所述探針架座。
A12. 如段落A1至A11中任一段之探針系統，其中所述操縱器包含下列至少一者：(i)手動致動操縱器；以及(ii)電性致動操縱器。
A13. 如段落A1至A12中任一段之探針系統，其中所述探針系統進一步包含數據線，其電性地互連所述向量式網路分析儀和所述VNA擴展器。
A14. 如段落A13之探針系統，其中所述數據線定義在所述向量式網路分析儀和所述VNA擴展器之間的第一訊號傳輸長度，其中所述探針系統進一步定義在所述VNA擴展器和所述探針的探針尖端之間的第二訊號傳輸長度，並且其中所述第二訊號傳輸長度是小於所述第一訊號傳輸長度的臨界分數。
A15. 如段落A14之探針系統，其中所述臨界分數小於所述第一訊號傳輸長度的10%、5%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%。
A16. 如段落A1至A15中任一段之探針系統，其中所述VNA擴展器經配置以在第一頻率接收來自所述向量式網路分析儀的所述測試訊號以及在第二頻率提供所述測試訊號至所述探針，所述第二頻率是大於所述第一頻率。
A17. 如段落A16之探針系統，其中所述第一頻率最多是10千兆赫茲(GHz)、最多是20GHz、最多是30GHz、最多是40GHz、最多是50GHz、最多是60GHz、最多是70GHz或最多是80GHz。
A18. 如段落A16至A17中任一段之探針系統，其中所述第二頻率是下列至少一者：(i)至少是50GHz、至少是60GHz、至少是70GHz、至少是80GHz、至少是90GHz、至少是100GHz、至少是200GHz或至少是300GHz；以及 (ii)最多是1,000GHz、最多是800GHz、最多是600GHz、最多是500GHz、最多是400GHz、最多是300GHz或最多是200GHz。
A19. 如段落A1至A18中任一段之探針系統，其中所述探針系統進一步包含下包殼，其至少部分地定義一包封體積，其中所述支撐表面是被定位在所述包封體積之內。
A20. 如段落A19之探針系統，其中所述探針系統進一步包含上包殼，其至少部份定義所述包封體積，其中所述上包殼包含間隙，其中所述操縱器和所述VNA擴展器是在所述包封體積之外，並且其中所述探針延伸穿過所述間隙，使得所述探針的所述探針尖端是定位在所述包封體積之內。
B1. 一種探針系統，其包含：夾具，其包含支撐表面，經配置以支撐基板，所述基板包含待測裝置(DUT)；探針頭組件，其包含：(i)平台；(ii)第一操縱器，其被操作性地附接至所述平台；(iii)第一操縱組件，其包含第一探針，經配置以接觸所述DUT，其中所述第一操縱組件被操作性地附接至所述第一操縱器並且可選擇性地被配置以經由所述第一操縱器的制動來相對於所述平台而操作性地移動；(iv)第二操縱器，其被操作性地附接至所述平台；以及(v)第二操縱組件，其包含第二探針，經配置以接觸所述DUT，其 中所述第二操縱組件被操作性地附接至所述第二操縱器並且可選擇性地被配置以經由所述第二操縱器的制動來相對於所述平台而操作性地移動，可選擇地其中所述第一操縱器和所述第二操縱器經配置而被獨立地致動以使所述第一操縱組件和所述第二操縱組件相對彼此而操作性地移動；以及測量裝置，其經配置以直接測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
B2. 如段落B1之探針系統，其中所述測量裝置包含下列中之至少一者：(i)測微計；(ii)電容式探針；以及(iii)干涉儀。
B3. 如段落B1至B2中任一段之探針系統，其中所述測量裝置是電子測量裝置。
B4. 如段落B1至B3中任一段之探針系統，其中所述測量裝置包含顯示器，其經配置以指出在所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離。
B5. 如段落B1至B4中任一段之探針系統，其中所述第一操縱組件包含測量裝置架，其中所述測量裝置被操作性地附接至所述測量裝置架。
B6. 如段落B5之探針系統，其中所述第二操縱組件包含撞針表面，其中所述測量裝置經配置以操作性地接觸所述撞針表面來測量所 述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離，可選擇地其中所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離包含基於或者是所述測量裝置架和所述撞針表面之間的距離。
B7. 如段落B1至B6中任一段之探針系統，其中所述測量裝置延伸於所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間並且操作性地接觸所述第一操縱組件和所述第二操縱組件兩者。
B8. 如段落B1至B7中任一段之探針系統，其中所述測量裝置是訊號測量裝置。
B9. 如段落B1至B8中任一段之探針系統，其中所述測量裝置不與所述第一操縱器或所述第二操縱器中之任一者整合。
B10. 如段落B1至B9中任一段之探針系統，其中所述第一探針包含下列中之至少一者：(i)第一針狀探針；(ii)第一測試頭；以及(iii)第一探針頭，其包含多個第一探針。
B11. 如段落B1至B10中任一段之探針系統，其中所述第二探針包含下列中之至少一者：(i)第二針狀探針；(ii)第二測試頭；以及(iii)第二探針頭，其包含多個第二探針。
B12. 如段落B1至B11中任一段之探針系統，其中所述第一操縱器經配置以延著X軸、Y軸及Z軸中之至少一個、選擇性地至少 兩個以及進一步可選擇三個全部以相對於所述平台來操作性地移動所述第一操縱組件，選擇性地，其中可為下列至少一者：(i)所述X軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面；(ii)所述Y軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面並且是垂直或至少實質上垂直於所述X軸；以及(iii)所述Z軸是垂直或至少實質上垂直於所述X軸、所述Y軸及所述支撐表面中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部。
B13. 如段落B12之探針系統，其中所述第一操縱器進一步經配置以相關於所述X軸、Y軸、及/或Z軸中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部而相對於所述平台樞轉所述第一操縱組件。
B14. 如段落B1至B13中任一段之探針系統，其中所述第一操縱器包含下列中之至少一者：(i)手動致動第二操縱器；以及(ii)電性致動第二操縱器。
B15. 如段落B1至B14中任一段之探針系統，其中所述第二操縱器經配置以相關於一/所述X軸、一/所述Y軸、及/或一/所述Z軸中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部而相對於所述平台操作性地移動所述第二操縱組件，可選擇地其中可為下列中之至少一者：(i)所述X軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面；(ii)所述Y軸是平行或至少實質上平行於所述支撐表面並且是垂直或至少實質上垂直於所述X軸；以及 (iii)所述Z軸是垂直或至少實質上垂直於所述X軸、所述Y軸及所述支撐表面中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部。
B16. 如段落B15之探針系統，其中所述第二操縱器進一步經配置以相關於所述X軸、Y軸、及/或Z軸中之至少一者、選擇性地至少兩者及或選擇性地三者全部而相對於所述平台樞轉所述第二操縱組件。
B17. 如段落B1至B16中任一段之探針系統，其中所述第二操縱器包含下列中之至少一者：(i)手動致動第二操縱器；以及(ii)電性致動第二操縱器。
B18. 如段落B1至B17中任一段之探針系統，其中所述探針系統進一步包含控制器，其經程式化以控制所述探針系統之至少一部份的操作。
B19. 如段落B18之探針系統，其中所述測量裝置進一步經配置以產生距離訊號指出所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離並且提供所述距離訊號至所述控制器。
B20. 如段落B19之探針系統，其中所述探針系統進一步包含訊號傳輸結構，其經配置以從所述測量裝置傳輸所述距離訊號至所述控制器，選擇性地其中所述訊號傳輸結構包含下列中之至少一者：(i)單一傳輸線；(ii)單一傳輸光纖電纜；(iii)有線訊號傳輸結構；以及 (iv)無線訊號傳輸結構。
B21. 如段落B18至B20中任一段之探針系統，其中所述控制器經程式化以執行段落C1至C22中任一段之方法中的任何適當的部份。
C1. 一種利用探針系統的方法，所述方法包含：操作性地將第一操縱組件的第一探針與電性結構的第一接觸位置對準；操作性地將第二操縱組件的第二探針與電性結構的第二接觸位置對準；藉由測量裝置直接地測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離；將所述第一探針接觸所述第一接觸位置；將所述第二探針接觸所述第二接觸位置；提供測試訊號至所述電性結構；從所述電性結構接收結果訊號；以及至少部份基於所述電性結構、所述測試訊號、所述結果訊號、以及所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間距離的組態中之至少一者來特徵化所述探針系統和所述電性結構中的至少一者。
C2. 如段落C1之方法，其中所述操作性地將所述第一探針與所述第一接觸位置對準包含下列中之至少一者：(i)藉由第一操縱器而相對於所述電性結構操作性地移動所述第一操縱組件；以及 (ii)藉由夾具的移動台而相對於所述第一探針操作性地移動所述電性結構，所述夾具支撐基板，所述基板包含所述電性結構。
C3. 如段落C1至C2中之任一段之方法，其中所述操作性地將所述第二探針與所述第二接觸位置對準包含下列中之至少一者：(i)藉由第二操縱器而相對於所述電性結構操作性地移動所述第二操縱組件；以及(ii)藉由一/所述夾具的一/所述移動台而相對於所述第二探針操作性地移動所述電性結構，所述夾具支撐一/所述基板，所述基板包含所述電性結構。
C4. 如段落C1至C3中之任一段之方法，其中所述直接測量包含測量所述第一操縱組件的第一預定部分與所述第二操縱組件的第二預定部分之間的距離。
C5. 如段落C1至C4中之任一段之方法，其中所述直接測量包含在一測量平面中直接測量，所述測量平面是平行或至少實質上平行於所述電性結構的一表面，所述表面包含所述第一接觸位置和所述第二接觸位置。
C6. 如段落C1至C5中之任一段之方法，其中所述將所述第一探針接觸所述第一接觸位置包含下列中之至少一者：(i)物理性地將所述第一探針接觸所述第一接觸位置；(ii)機械性地將所述第一探針接觸所述第一接觸位置；(iii)電性地將所述第一探針接觸所述第一接觸位置；(iv)移動所述第一探針朝向所述第一接觸位置；以及 (v)移動所述第一接觸位置朝向所述第一探針。
C7. 如段落C1至C6中之任一段之方法，其中所述將所述第二探針接觸所述第二接觸位置包含下列中之至少一者：(i)物理性地將所述第二探針接觸所述第二接觸位置；(ii)機械性地將所述第二探針接觸所述第二接觸位置；(iii)電性地將所述第二探針接觸所述第二接觸位置；(iv)移動所述第二探針朝向所述第二接觸位置；以及(v)移動所述第二接觸位置朝向所述第二探針。
C8. 如段落C1至C7中之任一段之方法，其中所述提供所述測試訊號包含下列中之至少一者：(i)在一測試訊號頻率提供所述測試訊號，所述測試訊號至少為50GHz、至少為60GHz、至少為80GHz、至少為100GHz、至少為150GHz或至少為200GHz；(ii)在一測試訊號頻率提供所述測試訊號，所述測試訊號最多為1,000GHz、最多為800GHz、最多為600GHz、最多為500GHz、最多為400GHz、最多為300GHz或最多為200GHz；(iii)從測試訊號產生及分析組件提供所述測試訊號；(iv)從向量式網路分析儀提供所述測試訊號；(v)從向量式網路分析儀擴展器提供所述測試訊號；(vi)藉由所述第一探針來提供所述測試訊號；以及(vii)藉由所述第二探針來提供所述測試訊號。
C9. 如段落C1至C8中之任一段之方法，其中所述接收所述 結果訊號包含下列中之至少一者：(i)在一結果訊號頻率接收所述結果訊號，所述結果訊號頻率至少為50GHz、至少為60GHz、至少為80GHz、至少為100GHz、至少為150GHz或至少為200GHz；(ii)在一結果訊號頻率接收所述結果訊號，所述結果訊號頻率最多為1,000GHz、最多為800GHz、最多為600GHz、最多為500GHz、最多為400GHz、最多為300GHz或最多為200GHz；(iii)藉由測試訊號產生及分析組件來接收所述結果訊號；(iv)藉由向量式網路分析儀來接收所述結果訊號；(v)藉由向量式網路分析儀擴展器來接收所述結果訊號；(vi)藉由所述第一探針來接收所述結果訊號；以及(vii)藉由所述第二探針來接收所述結果訊號。
C10. 如段落C1至C9中之任一段之方法，其中所述特徵化包含校準所述探針系統。
C10.1 如段落C10之方法，其中所述校準包含利用所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離作為數學運算的輸入，所述數學運算被用來校準所述探針系統。
C11. 如段落C1至C10.1中之任一段之方法，其中所述校準包含在所述第一探針接觸所述第一接觸位置以及所述第二探針接觸所述第二接觸位置之前調整所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離以維持所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離在一預定臨界距離範圍之內，後續才將所述第一探針接觸所述第一接觸位置以及將所 述第二探針接觸所述第二接觸位置。
C12. 如段落C11之方法，其中所述調整包含下列中之至少一者：(i)操作性地移動所述第一操縱組件；以及(ii)操作性地移動所述第二操縱組件。
C13. 如段落C11至C12中之任一段之方法，其中所述調整包含利用至少一個機動的操縱器來自動地調整。
C14. 如段落C11至C13中之任一段之方法，其中所述調整包含手動調整。
C15. 如段落C14之方法，其中所述方法進一步包含顯示距離位移，其中所述手動調整包含至少部份基於所述距離位移的手動調整，並且其中所述距離位移包含下列中之至少一者：(i)所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離；以及(ii)所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離與所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的期望距離之間的差異。
C16. 如段落C1至C15中之任一段之方法，其中所述直接測量可為下列中之至少一者：(i)在所述操作性地對準所述第一探針之後而被執行；(ii)在所述操作性地對準所述第二探針之後而被執行；(iii)在所述接觸所述第一探針之前而被執行；(iv)在所述接觸所述第二探針之前而被執行；(v)在所述接觸所述第一探針之後而被執行；以及 (vi)在所述接觸所述第二探針之後而被執行。
C17. 如段落C1至C16中之任一段之方法，其中包含下列中之至少一者： (i)所述將所述第一探針接觸所述第一接觸位置是在所述操作性 地將所述第一探針對準所述第一接觸位置之後；以及 (ii)所述將所述第二探針接觸所述第二接觸位置是在所述操作性 地將所述第二探針對準所述第二接觸位置之後。
C18. 如段落C1至C17中之任一段之方法，其中所述提供所述測試訊號是在所述將所述第一探針接觸所述第一接觸位置之後並且也是在所述將所述第二探針接觸所述第二接觸位置之後。
C19. 如段落C1至C18中之任一段之方法，其中所述利用是在所述第一探針接觸所述第一接觸位置以及所述第二探針接觸所述第二接觸位置中之至少一者或是兩者之前。
C20. 如段落C1至C19中之任一段之方法，其中所述利用是在所述第一探針接觸所述第一接觸位置以及所述第二探針接觸所述第二接觸位置中之至少一者或是兩者之後。
C21. 如段落C1至C20中之任一段之方法，其中所述電性結構包含開路測試結構、短路測試結構、直通測試結構、導電跡線或線以及待測裝置或DUT中之至少一者。
C22. 如段落C1至C21中之任一段之方法，其中所述電性結構是第一電性結構，其中所述測試訊號是第一測試訊號，其中所述距離是第一距離，其中所述結果訊號是第一結果訊號，並且其中所述方法包 含重複所述方法多次以提供多個各別的測試訊號至多個各別的電性結構並且從所述多個各別的電性結構接收對應的多個各別的結果訊號，其中所述利用是至少部份基於每個所述多個各別的電性結構、每個所述多個各別的測試訊號、每個所述多個各別的結果訊號以及所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的多個各別距離的組態。
C23. 如段落C1至C22中之任一段之方法，其中所述方法是利用段落B1至B21中任一段之探針系統而被執行。
產業的可利用性
在此揭露的探針系統是可應用於半導體製造及測試的產業。
據信以上所闡述的本揭露內容係包含多個具有獨立的效用之顯著的發明。儘管這些發明的每一個都已經用其較佳形式來加以揭露，但是如同在此揭露及描繪的其之特定實施例並不欲以限制性的意思來看待，因為許多的變化都是可能的。本發明之標的係包含在此揭露的各種元件、特點、功能及/或性質之所有的新穎且非顯而易知的組合及次組合。類似地，在申請專利範圍闡述"一"或是"一第一"元件或是其之等同物的情形中，此種申請專利範圍應該被理解為包含一或多個此種元件的納入，其既不需要、也不排除兩個或多個此種元件。
據信以下的申請專利範圍係特別指出針對於所揭露的發明中之一，而且是新穎且非顯而易知的某些組合及次組合。在特點、功能、元件及/或性質之其它的組合及次組合中被體現的發明可以透過在此申請案或是一相關的申請案中的本申請專利範圍的修正或是新申請專利範圍的提出來加以主張。此種修正或新的申請專利範圍不論它們是否針對於一不同 的發明或是針對於相同的發明、不論是否在範疇上與原始的申請專利範圍相比較為不同的、較廣的、較窄的、或是等同的，亦都被視為內含在本揭露內容的發明之標的內。

Claims (20)

  1. 一種探針系統，包括：夾具，其包含經配置以支撐基板的支撐表面，該基板包含待測裝置(DUT)；探針頭組件，其包含：(i)平台；(ii)第一操縱器，可操作地附接至所述平台；(iii)第一操縱組件，可操作地附接至所述第一操縱器並且包含經配置以接觸所述DUT的第一探針；(iv)第二操縱器，可操作地附接至平台；以及(v)第二操縱組件，可操作地附接至所述第二操縱器並且包含經配置以接觸所述DUT的第二探針；以及測量裝置，經配置以直接測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述第一操縱組件經配置以藉由所述第一操縱器的致動而相對於所述平台操作性地移動，其中所述第二操縱組件經配置以藉由所述第二操縱器的致動而相對所述平台操作性地移動，並且其中所述第一操縱器和所述第二操縱器經配置而被獨立地致動以使所述第一操縱組件和所述第二操縱組件相對彼此而操作性地移動。
  3. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述測量裝置包含下列至少一者： (i)測微計；(ii)電容式探針；以及(iii)干涉儀。
  4. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述測量裝置是電子測量裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述測量裝置包含顯示器，其經配置以指出所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
  6. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述第一操縱組件包含測量裝置架，其中所述測量裝置是被操作性地附接至所述測量裝置架，其中所述第二操縱組件包含撞針表面，並且其中所述測量裝置經配置以操作性地接觸所述撞針表面以測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離。
  7. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述測量裝置延伸於所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間並且操作性地接觸所述第一操縱組件和所述第二操縱組件兩者。
  8. 如申請專利範圍第1項之探針系統，其中所述探針系統進一步包含控制器，其程式化以控制所述探針系統的至少一部份的操作，其中所述測量裝置進一步經配置以產生表示所述第一操縱組件和所述第二縱組件之間距離的距離訊號並且提供所述距離訊號至所述控制器。
  9. 一種利用探針系統的方法，所述方法包含：操作性地將第一操縱組件的第一探針與電性結構的第一接觸位置對準；操作性地將第二操縱組件的第二探針與所述電性結構的第二接觸位置 對準；藉由測量裝置直接地測量所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的距離；將所述第一探針接觸所述第一接觸位置；將所述第二探針接觸所述第二接觸位置；提供測試訊號至所述電性結構；從所述電性結構接收結果訊號；以及至少部份基於所述第一操縱組件和所述第二縱組件之間距離來特徵化所述探針系統和所述電性結構中的至少一者。
  10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中所述直接地測量包含測量所述第一操縱組件的第一預定部分和所述第二操縱組件的第二預定部分之間的距離。
  11. 如申請專利範圍第9項之方法，其中所述直接地測量包含在測量平面之中直接地測量，所述測量平面是至少實質上平行於所述電性結構的表面，所述電性結構的所述表面包含所述第一接觸位置和所述第二接觸位置。
  12. 如申請專利範圍第9項之方法，其中所述特徵化包含校準所述探針系統，其中所述校準包含利用所述第一操縱組件和所述第二縱組件之間的所述距離作為數學運算的輸入，所述數學運算是用以校準所述探針系統。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中所述校準包含在所述第一探針接觸所述第一接觸位置之前以及在所述第二探針接觸所述第二接觸位置 之前調整所述第一操縱組件和所述第二操縱組件之間的所述距離，以維持所述第一操縱組件和所述第二縱組件之間的所述距離落在後續所述第一探針接觸所述第一接觸位置以及後續所述第二探針接觸所述第二接觸位置的一預定臨界距離範圍之中。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中所述調整包含手動調整，其中所述方法進一步包含顯示一距離位移，其中所述手動調整包含至少部份基於所述距離位移的手動調整。
  15. 一種探針系統，其包含：探針頭組件，包含：(i)平台；(ii)操縱器，其包含操縱器架座，該操縱器架座被操作地附接至所述平台；以及探針架座，其中所述操縱器經配置以選擇性地且操作性地相對所述操縱器架座來移動所述探針架座；(iii)向量式網路分析儀(VNA)擴展器，該VNA擴展器操作性地附接至所述探針架座；以及(iv)探針，其操作性地藉由所述VNA擴展器而附接至所述探針架座，其中所述操縱器經配置以藉由所述探針架座的移動來選擇性且操作性地相對所述操縱器架座而移動所述VNA擴展器和所述探針兩者；夾具，其包含經配置以支撐基板的支撐表面，所述基板包含待測裝置(DUT)，其中所述探針面朝向所述支撐表面以允許所述探針和所述DUT之間的選擇性電性接觸；以及 向量式網路分析儀，其經配置以做到下列至少一者：(i)經由所述VNA擴展器以提供測試訊號到所述探針；以及(ii)經由所述VNA擴展器以接收來自所述探針的結果訊號。
  16. 如申請專利範圍第15項之探針系統，其中所述探針頭組件進一步包含VNA擴展器架座平面，其操作性地附接至所述探針架座，並且其中所述VNA擴展器經由所述VNA擴展器架座平面而被操作性地附接至所述探針架座。
  17. 如申請專利範圍第16項之探針系統，其中所述VNA擴展器被操作性地附接至所述VNA擴展器架座平面的表面，所述VNA擴展器架座平面的所述表面面向所述支撐表面。
  18. 如申請專利範圍第15項之探針系統，其中：(i)所述VNA擴展器架座平面是直接地附接至所述探針架座；(ii)所述VNA擴展器是直接地附接至所述VNA擴展器架座平面；以及(iii)所述探針是直接地附接至所述VNA擴展器。
  19. 如申請專利範圍第15項之探針系統，其中所述探針系統進一步包含波導，該波導延伸在所述VNA擴展器和所述探針之間並且電性地且機械性地與所述VNA擴展器和所述探針互連。
  20. 如申請專利範圍第15項之探針系統，其中所述探針系統進一步包含數據線，其電性互連所述向量式網路分析儀和所述VNA擴展器，其中所述數據線定義在所述向量式網路分析儀和所述VNA擴展器之間的一第一訊號傳輸長度，其中所述探針系統進一步定義在所述VNA擴展器和所述探針的探針尖端之間的一第二訊號傳輸長度，並且其中所述第二 訊號傳輸長度是小於所述第一訊號傳輸長度的10%。
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