TW201903414A - 包含電接觸檢測的探針系統和方法 - Google Patents

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Abstract

探針系統及方法係包含電接觸檢測。該探針系統係包含一探針組件以及一夾頭。該探針系統亦包含一平移結構，其係被配置以在操作上平移該探針組件及/或該夾頭、以及一儀器封裝，其係被配置以檢測在該探針系統以及一受測裝置(DUT)之間的接觸，並且測試該DUT的操作。該儀器封裝係包含一連續性檢測電路、一測試電路、以及一平移結構控制電路。該連續性檢測電路係被配置以檢測在一第一探針電性導體以及一第二探針電性導體之間的電連續性。該測試電路係被配置以電性地測試該DUT。該平移結構控制電路係被配置以控制該平移結構的操作。該些方法係包含監測在一第一探針以及一第二探針之間的連續性、以及根據該監測來控制一探針系統的操作。

Description

包含電接觸檢測的探針系統和方法
本揭露內容係大致有關於包含電接觸檢測的探針系統及方法。
探針系統可被利用以測試受測裝置的操作或是功能。此種探針系統通常包含複數個探針，其係被配置以電性地接觸在一受測裝置(DUT)上的一或多個接觸位置。在此種探針系統中，判斷及/或量化電接觸是否已經被建立在該複數個探針以及該一或多個接觸位置之間可能是所期望的。傳統上，光學觀察技術已經被利用以監測實體接觸，其可以相互關連到電接觸。儘管此種光學觀察技術在某些探針系統中可能是有效的，但是其它的探針系統可能包含限制及/或限縮該實體接觸的光學觀察的結構。舉例而言，一探針系統可包含一抗電弧的探針卡，其係被配置以抵抗在該抗電弧的探針卡以及該DUT之間的電弧。此種抗電弧的探針卡可以和一包含該DUT的基板一起界定一包含該複數個探針的部分封閉的容積，因而該抗電弧的探針卡可能會限制或是阻擋該複數個探針及/或該DUT的光學觀察。在其它實例中，該探針卡係被設置成垂直於該DUT，使得視覺上觀察該些探針尖端是不可能的。作為另一例子的是，實體接觸可能並非總是關聯到或指出電接觸。因此，對於改良的包含電接觸檢測的探針系統及方法係存在有需求。
探針系統及方法係包含電接觸檢測。該些探針系統係包含一探針組件，其係包含一第一探針以及一第二探針、以及一夾頭，其係包含一被配置以支撐一受測裝置(DUT)的支撐表面。該些探針系統亦包含一平移結構以及一儀器封裝。該平移結構係被配置以在操作上平移該探針組件及/或該夾頭。該儀器封裝係被配置以檢測在該探針系統以及該DUT之間的接觸，並且亦測試該DUT的操作。該些探針系統進一步包含一第一探針電性導體，其係電性地互連該第一探針以及該儀器封裝、一第二探針電性導體，其係電性地互連該第二探針以及該儀器封裝、以及一平移結構通訊鏈路，其係延伸在該平移結構以及該儀器封裝之間。該儀器封裝係包含一連續性檢測電路、一測試電路、以及一平移結構控制電路。該連續性檢測電路係和該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體電性連通，並且被配置以檢測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的電連續性。該測試電路係被配置以電性地測試該DUT。該平移結構控制電路係被配置以根據該連續性檢測電路來控制該平移結構的操作。
該些方法係包含監測在一探針組件的一第一探針以及一第二探針之間的一連續性。在該監測期間，該些方法係包含在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，以在該DUT的一接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間建立電接觸。響應於該電接觸，該方法係包含檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性。響應於該檢測，該些方法係包含停止該在操作上的平移。在該停止之後，該些方法係包含利用該第一探針以及該第二探針以電性地測試該DUT的操作。
10‧‧‧探針系統
20‧‧‧探針組件
21‧‧‧第一(力)探針
22‧‧‧第二(感測)探針
23‧‧‧第三(閘極)探針
24‧‧‧探針卡
25‧‧‧抗電弧的探針卡
26‧‧‧區域
27‧‧‧第四(力)探針
29‧‧‧第五(感測)探針
31‧‧‧第一探針電性導體
32‧‧‧第二探針電性導體
33‧‧‧第三(閘極)探針電性導體
34‧‧‧汲極電性導體
36‧‧‧測試信號
37‧‧‧第四(力)探針電性導體
38‧‧‧所產生的信號
39‧‧‧第五(感測)探針電性導體
40‧‧‧夾頭
41‧‧‧溫度控制的夾頭
42‧‧‧支撐表面
44‧‧‧夾頭熱模組
50‧‧‧平移結構
51‧‧‧接觸軸
52‧‧‧平移結構通訊鏈路
60‧‧‧儀器封裝
62‧‧‧連續性檢測電路
63‧‧‧接觸信號
64‧‧‧測試電路
66‧‧‧平移結構控制電路
68‧‧‧量測設備
72‧‧‧感測接觸的組件
76‧‧‧開關
77‧‧‧感測接觸的狀態
78‧‧‧測試狀態
80‧‧‧流體供應系統
82‧‧‧加壓的流體流
83‧‧‧流體源
84‧‧‧流體導管
86‧‧‧熱偵測器
88‧‧‧熱信號
90‧‧‧基板
92‧‧‧DUT
94‧‧‧接觸位置
96‧‧‧源極接觸位置
98‧‧‧閘極接觸位置
99‧‧‧汲極接觸位置
100‧‧‧方法
105-155‧‧‧步驟
圖1是描繪根據本揭露內容的探針系統在一探針組件以及一受測裝置之間的電接觸之前的例子的示意圖。
圖2是描繪圖1的探針系統在該探針組件以及該受測裝置之間的電接觸之後的示意圖。
圖3是描繪根據本揭露內容的範例的電性地測試複數個受測裝置的方法的流程圖。
圖1-3係提供根據本揭露內容的探針系統10及/或方法100的例子。作用為一類似或是至少實質類似的目的之元件係在圖1-3的每一圖中被標示為類似的元件符號，因而這些元件在此可能並未參考圖1-3的每一圖來詳細地論述。類似地，在圖1-3的每一圖中可能並未標示所有的元件，而是與其相關的元件符號在此可以為了一致性而被利用。在此參考圖1-3中的一或多圖所論述的元件、構件及/或特點可以內含在圖1-3的任一圖中且/或被任一圖所利用，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用實線來加以描繪，而選配的元件則用虛線來加以描繪。然而，用實線所展示的元件可能不是重要的，因而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是描繪根據本揭露內容的探針系統10在一探針組件20以及一受測裝置(DUT)92之間的電接觸之前的例子的示意圖。圖2是描繪探針系統10在該探針組件以及該DUT之間的電接觸之後的示意圖。探針系統10可被配置以電性地測試DUT 92，例如是用以測試、量化及/或驗證該DUT的操作、功能及/或效能。
如同在圖1-2中用實線所繪的，探針系統10的探針組件20係包含 複數個探針。該複數個探針可包含且/或是一第一探針21及/或一第二探針22。如同在此更詳細所論述的，該複數個探針亦可以(但並非必須)包含一第三探針23、一第四探針27、及/或一第五探針29。
第一探針21以及第二探針22可被配置以在操作上對準且電性地接觸在DUT 92上的相同或單一接觸位置94。探針系統10亦包含一夾頭40。夾頭40係包含及/或界定一支撐表面42，並且該支撐表面係被配置以支撐DUT 92及/或一包含DUT 92的基板90。
探針系統10進一步包含一平移結構50。平移結構50係在圖1-2中用虛線來加以描繪，以指出該平移結構可以和夾頭40及/或探針組件20相關的，且/或在操作上附接至夾頭40及/或探針組件20。該平移結構可被配置以在操作上沿著一接觸軸51來平移探針組件20及/或夾頭40，例如是用以容許在該複數個探針以及該接觸位置之間的選擇性接觸，且/或使得該選擇性接觸變得容易。如同所繪的，接觸軸51可以是垂直於、或是至少實質垂直於支撐表面42。
探針系統10亦包含一儀器封裝60。該儀器封裝係被配置以檢測、判斷及/或感測在探針系統10或是其之複數個探針以及DUT 92之間的接觸或是電接觸。在該探針系統以及該DUT之間的接觸之後，儀器封裝60亦被配置以測試該DUT的操作。
探針系統10進一步包含複數個探針電性導體。該複數個探針電性導體可包含且/或是一第一探針電性導體31、一第二探針電性導體32、及/或一平移結構通訊鏈路52。該複數個探針電性導體亦可以(但並非必須)包含一第三(或是一閘極)探針電性導體33、一第四探針電性導體37、及/或一第五探針電性導體39。
第一探針電性導體31係延伸在第一探針21以及儀器封裝60之間，並且電性地互連第一探針21以及儀器封裝60。第二探針電性導體32係延伸 在第二探針22以及儀器封裝60之間，並且電性地互連第二探針22以及儀器封裝60。平移結構通訊鏈路52係提供在平移結構50以及儀器封裝60之間的通訊。
儀器封裝60係包含一連續性檢測電路62、一測試電路64、以及一平移結構控制電路66。連續性檢測電路62係和第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32兩者電性連通。此外，連續性檢測電路62係被配置以藉由檢測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的電連續性，來檢測在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間的電接觸。測試電路64係被配置以測試DUT 92的操作。平移結構控制電路66係被配置以至少部分根據連續性檢測電路62來控制平移結構50的操作。
在探針系統10的操作期間，而且在探針組件20以及DUT 92之間的接觸之前，第一探針21以及第二探針22可以是在操作上對準接觸位置94的。此操作上的對準可以是在支撐表面42的一平面中，且/或在垂直於接觸軸51並且被描繪在圖1中的一平面中。此外，此操作上的對準可以藉由、經由及/或利用平移結構50以在該垂直於接觸軸51的平面中及/或在支撐表面42的平面中移動、平移及/或旋轉探針組件20及/或夾頭40來加以達成及/或變得容易。
接著，平移結構控制電路66可以控制平移結構50，其可被利用以在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間建立電接觸。舉例而言，平移結構50可被利用以朝向探針組件20來移動DUT 92，且/或朝向DUT 92來移動探針組件20。接觸位置94可以是導電的。就此而論，在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸可以在該第一探針以及該第二探針之間建立一導電的鏈路、短路、及/或分流，藉此建立在該第一探針以及該第二探針之間的連續性。
在記住此之下，以及在該探針組件及/或該DUT沿著接觸軸51的運動期間，連續性檢測電路62可被利用以經由在該第一探針以及該第二探針之 間的連續性的檢測，來注意、檢測、感測、及/或指出該電接觸。響應於連續性檢測電路62指出或檢測在第一探針21以及第二探針22之間的連續性，平移結構控制電路66可以停止該探針組件及/或該DUT朝向彼此及/或沿著該接觸軸的運動。接著，測試電路64可以例如是藉由傳送一或多個測試信號36至該DUT及/或藉由從該DUT接收一或多個所產生的信號38，來測試DUT 92的操作。
探針組件20可包含任何適當的結構，其係包含第一探針21以及第二探針22。舉例而言，探針組件20可包含、或者可以是一探針卡24及/或一抗電弧的探針卡25。
如同所論述的，第一探針21以及第二探針22係被配置以接觸在DUT 92上的相同或是單一接觸位置94，藉此容許連續性檢測電路62能夠經由在該第一探針以及該第二探針之間的連續性的檢測來檢測該接觸。舉例而言，第一探針21可包含、或者可以是探針組件20的一力探針21，第二探針22可包含、或者可以是探針組件20的一感測探針22，並且接觸位置94可以是DUT 92的一源極接觸位置96。
在這些狀況下，並且在DUT 92的測試期間，力探針21可被配置以提供一電流至該源極接觸位置，同時感測探針22可被配置以檢測該源極接觸位置的一電位。此外，並且如同在圖1-2中用虛線所繪的，探針組件20可包含第三探針23，其在此亦可被稱為探針組件20的一閘極探針23，並且可以經由第三(或是閘極)探針電性導體33來和儀器封裝60電性連通。閘極探針23可被配置以電性地接觸DUT 92的一閘極接觸位置98，例如是用以容許儀器封裝60能夠經由閘極探針電性導體33來選擇性地施加一電位至該閘極接觸位置。
如同進一步在圖1-2中用虛線所繪的，探針組件20可包含第四探針27以及第五探針29。第四探針27以及第五探針29可被配置以電性地接觸單一接觸位置94(例如是一汲極接觸位置99)，並且可以分別經由第四探針電性導體 37以及第五探針電性導體39來和儀器封裝60電性連通。在這些狀況下，第一探針21在此亦可被稱為一源極力探針21，第二探針22在此亦可被稱為一源極感測探針22，第四探針27在此亦可被稱為一汲極力探針27，並且第五探針29在此亦可被稱為一汲極感測探針29。包含源極接觸位置96、閘極接觸位置98、與汲極接觸位置99的DUT 92在此亦可被稱為橫向的裝置。在此種橫向的裝置中，被施加至閘極接觸位置98的一電位的大小可以控制及/或調節在源極接觸位置96與汲極接觸位置99之間的電流流動。
第三探針23、第四探針27、第五探針29、及/或汲極接觸位置99並非是所有的實施例必需的。舉例而言，基板90的一背面可以形成汲極接觸位置99。具有此配置的DUT 92在此亦可被稱為垂直的裝置。在此種垂直的裝置中，被施加至閘極接觸位置98的電位的大小可以控制及/或調節在源極接觸位置96以及基板90的背面之間的電流流動。
如同所論述的，探針組件20可包含、可以是、及/或在此可被稱為抗電弧的探針卡25；並且該抗電弧的探針卡可被配置以在探針系統10電性地測試DUT 92時，抵抗在力探針21、感測探針22、及/或閘極探針23之間的電弧。當探針組件20包含該抗電弧的探針卡時，探針組件20進一步可包含一流體供應系統80。流體供應系統80可被配置以提供一流體流82至一區域26，該區域26係延伸在抗電弧的探針卡25以及DUT 92之間。流體流82在此亦可被稱為且/或可以是一加壓的流體流、一氣體流、一加壓的氣體流、一空氣流、一加壓的空氣流、一液體流、及/或一加壓的液體流。
該流體流可以在該探針系統電性地測試該DUT時或期間加以提供，並且如同由帕邢定律(Paschen's Law)所述的，可以減少在第一探針21、第二探針22、第三探針23(當存在時)、第四探針27(當存在時)、及/或第五探針29(當存在時)之間的電弧的可能性。區域26在此亦可被稱為、或者可以是一部 分封閉的容積26，並且抗電弧的探針卡25可被配置以供應該流體流至該部分封閉的容積。該部分封閉的容積可以藉由基板90並且藉由探針組件20來加以界定、劃界及/或圍繞。然而，並且如同在圖1-2中所繪的，一間隙、空氣間隙、或是空間可以分開該基板以及該探針組件，藉此容許流體流82能夠從該部分封閉的容積逸出或是流動。
流體供應系統80可包含、或者可以是任何適當的結構。舉例而言，該流體供應系統可包含一被配置以產生該流體流的流體源83、及/或一延伸在該流體源與該抗電弧的探針卡之間的流體導管84中的一或多個。在本揭露內容的範疇之內的是，流體供應系統80可被配置以供應在任何適當的壓力下的流體流82。舉例而言，該流體流的壓力可以是至少0.1兆帕(MPa)、至少0.2MPa、至少0.3MPa、至少0.4MPa、至少0.5MPa、至少0.6MPa、最多1MPa、最多0.9MPa、最多0.8MPa、最多0.7MPa、最多0.6MPa、及/或最多0.5MPa。
同樣在本揭露內容的範疇之內的是，流體供應系統80可被配置以供應在任何適當的流體溫度下的流體流82。此流體溫度可以是一用於該DUT的測試溫度、或者可以是根據該測試溫度而定。該流體溫度的例子係包含至少-100℃、至少-80℃、至少-60℃、至少-40℃、至少-20℃、至少0℃、至少20℃、至少40℃、至少60℃、最多600℃、最多550℃、最多500℃、最多450℃、最多400℃、最多350℃、最多300℃、最多250℃、及/或最多200℃的流體溫度。
夾頭40可包含任何界定支撐表面42的適當的結構。舉例而言，夾頭40可包含、或者可以是一溫度控制的夾頭41。當溫度控制的夾頭41存在時，其可包含一夾頭熱模組44。該夾頭熱模組可被配置以調節、選擇性地調節、改變、及/或選擇性地改變夾頭40的一溫度，藉此調節基板90及/或DUT 92的一溫度。此可包含該夾頭在一夾頭溫度範圍內的溫度的變化。該夾頭溫度範 圍可包含、或者是被劃界為一最多-200℃、最多-150℃、最多-100℃、最多-50℃、及/或最多0℃的最小的溫度。額外或替代的是，該夾頭溫度範圍可包含、或者是被劃界為一至少50℃、至少100℃、至少150℃、至少200℃、至少250℃、或是至少300℃的最大的溫度。
平移結構50可包含任何適當的結構，其可被調適、配置、設計及/或建構以在操作上沿著接觸軸51平移探針組件20及/或夾頭40，例如是用以選擇性地在探針組件20以及DUT 92之間建立及/或停止電接觸。此可包含藉由沿著該接觸軸朝向該夾頭來移動該探針組件，且/或藉由沿著該接觸軸朝向該探針組件來移動該夾頭，以選擇性地在該DUT的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間建立通訊。此亦可包含藉由沿著該接觸軸遠離該夾頭來移動該探針組件，且/或藉由沿著該接觸軸遠離該探針組件來移動該夾頭，以選擇性地停止在該DUT的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電性通訊。
換言之，平移結構50可包含一夾頭平移結構，其係被配置以在操作上相對於探針組件20來平移夾頭40。額外或替代的是，平移結構50可包含一探針組件平移結構，其係被配置以在操作上相對於夾頭40來平移探針組件20。平移結構50的例子係包含任何適當的線性致動器、旋轉的致動器、馬達、步進馬達、齒條與齒輪組件、導螺桿以及螺母組件、滾珠螺桿組件、及/或壓電致動器。
連續性檢測電路62可包含且/或是任何適當的電路，其可被配置以檢測在第一探針21以及第二探針22之間的連續性。舉例而言，連續性檢測電路62可被配置以在第一探針21以及第二探針22之間建立一感測接觸的電壓差。在這些狀況下，連續性檢測電路62可以進一步被配置以檢測在連續性被建立在該第一探針以及該第二探針之間時被起始或容許的電流流動。該感測接觸的電壓差的例子係包含具有一至少0.1伏特(V)、至少0.2V、至少0.4V、至少0.6V、 至少0.8V、至少1V、至少2V、及/或至少5V的最小的感測接觸的電壓的電壓差。該感測接觸的電壓差的額外的例子係包含具有一最多20V、最多15V、最多10V、最多7.5V、最多5V、最多2.5V、及/或最多1V的最大的感測接觸的電壓的電壓差。
連續性檢測電路62可以進一步被配置以產生一接觸信號63，其係指出在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間的接觸的一狀態。在這些狀況下，平移結構控制電路66可被配置以至少部分根據該接觸信號來控制平移結構50的操作。
測試電路64可包含且/或是任何適當的電路，其可被配置以電性地測試DUT 92的操作。舉例而言，測試電路64可被配置以提供測試信號36至該DUT，從該DUT接收所產生的信號38，且/或至少部分根據該測試信號及/或所產生的信號來量化該DUT的操作。
在本揭露內容的範疇之內的是，測試信號36可包含、或者可以是一高電壓的測試信號36。該高電壓的測試信號的例子係包含具有一至少0.5千伏(kV)、至少1kV、至少2kV、至少4kV、至少6kV、至少8kV、及/或至少10kV的最小的測試電壓的高電壓的測試信號。該高電壓的測試信號的額外的例子係包含具有一最多20kV、最多15kV、最多12.5kV、最多10kV、最多7.5kV、及/或最多5kV的最大的測試電壓的高電壓的測試信號。
在本揭露內容的範疇之內的是，儀器封裝60額外或替代的是可包含任何適當的結構，其可被配置及/或利用以測試DUT 92的操作，可以至少部分地控制平移結構50的操作，且/或可以檢測在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間的接觸。此種結構的例子係包含在此論述的連續性檢測電路62、測試電路64、以及平移結構控制電路66。
作為額外的例子的是，儀器封裝60可包含、或是可以替代地包 含一量測設備68、一感測接觸的組件72、以及一開關76。量測設備68可被配置以電性地測試DUT 92，且/或可以是測試電路64的一個例子。感測接觸的組件72可被配置以檢測在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間的電接觸，並且該感測接觸的組件的一個例子係包含連續性檢測電路62。
開關76可被配置以選擇性地切換在如同在圖1中所繪的一感測接觸的狀態77以及如同在圖2中所繪的一測試狀態78之間。當處於圖1的感測接觸的狀態時，開關76係將第一探針電性導體31及/或第二探針電性導體32與感測接觸的組件72電性地互連，並且開關76係將第一探針電性導體31及/或第二探針電性導體32與量測設備68電性地隔離。換言之，並且當處於感測接觸的狀態77時，開關76係將第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32中的至少一個與感測接觸的組件72電性地互連，並且開關76係將第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32中的至少一個與量測設備68電性地隔離。
舉例而言，並且如同在圖1中用虛線所繪的，當處於感測接觸的狀態77時，開關76可以將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體兩者與該感測接觸的組件相互連接。或者是，並且如同在圖1中用點劃線所繪的，開關76可以維持第一探針電性導體31和量測設備68電性連通，同時將第二探針電性導體32(或者是第一探針電性導體31)與感測接觸的組件72相互連接。
當處於圖2的測試狀態時，第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32兩者可以和量測設備68電性地互連。換言之，開關76可以將第一探針電性導體31及/或第二探針電性導體32與量測設備68電性地互連，並且開關76可以將該第一探針電性導體及/或該第二探針電性導體與感測接觸的組件72電性隔離。開關76的特定的切換動作及/或配置可以變化，此係依據圖1的感測接觸的狀態77是否將第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32中的一或兩者互連至感測接觸的組件72而定。
開關76的存在可以容許儀器封裝60能夠利用一感測接觸的電壓信號來監測在接觸位置94以及第一探針21與第二探針22兩者之間的接觸，該感測接觸的電壓信號係顯著地不同於或小於可被利用以測試DUT 92的操作的一測試信號或是一高電壓的測試信號。換言之，感測接觸的組件72可被配置以在第一探針21以及第二探針22之間產生該感測接觸的電壓差，量測設備68可被配置以產生該高電壓的測試信號，並且開關76可以容許感測接觸的組件72以及量測設備68能夠選擇性地被設置成和第一探針21以及第二探針22電性通訊，並且與其斷開電性通訊。此種配置可以容許該DUT的接觸檢測以及測試兩者，同時避免若該高電壓的測試信號被利用以檢測接觸時可能發生在探針組件20以及該DUT之間的電弧。該感測接觸的電壓差以及該高電壓的測試信號的例子係被揭示於此。
在本揭露內容的範疇之內的是，開關76進一步可以包含及/或界定一隔離狀態，其中該開關係將第一探針電性導體31以及第二探針電性導體32與感測接觸的組件72以及量測設備68兩者電性地隔離。此種配置可被利用以使得包含開關76的探針系統10的設置及/或校準變得容易。額外或替代的是，該隔離狀態可以容許探針系統10能夠測試及/或量化在開關76之內的漏電流。
如同在圖1-2中用虛線所繪的，探針系統10亦可包含一汲極電性導體34。汲極電性導體34可被配置以將DUT 92的一背面與儀器封裝60及/或與其之量測設備68電性地互連。舉例而言，支撐表面42可包含、或者可以是一導電的支撐表面，並且汲極電性導體34可以電性地互連該導電的支撐表面與該儀器封裝。汲極電性導體34可被配置以完成一電路，其係容許測試信號36能夠從儀器封裝60經由第一探針電性導體31以及第一探針21而流到DUT 92，並且接著經由該汲極電性導體而回到該儀器封裝。
如同所論述的，開關76可被配置以切換在傳送該測試信號以及 傳送該感測接觸的電壓差之間，其可以在大小上顯著地不同。就此而論，開關76可被選擇以具有一或多個對於探針系統10的操作而言可能是有利的性質。舉例而言，開關76可被配置以傳遞高電壓，例如是高達該最大的測試電壓之電壓。作為另一例子的是，開關76可被配置以傳遞高電流，例如是至少1安培(A)、至少10A、至少100A、至少500A、及/或至少1000A的電流。作為又一例子的是，開關76可被配置以遠端地被轉換在圖1的感測接觸的狀態77以及圖2的測試狀態78之間。作為另一例子的是，開關76可以具有一短的切換時間及/或一短的趨穩時間，例如是小於1毫秒、小於500微秒、小於100微秒、及/或小於1微秒的一切換時間及/或一趨穩時間。
如同在圖1-2中用虛線所繪的，探針組件20可包含一熱偵測器86。當熱偵測器86存在時，其可被配置以偵測基板90及/或DUT 92的一溫度。熱偵測器86的例子係包含一熱電偶、一熱敏電阻、一電阻熱偵測器(RTD)、及/或一紅外線偵測器。熱偵測器86可被配置以產生一熱信號88，並且探針組件20可被配置以傳遞該熱信號至儀器封裝60。此種配置可以容許儀器封裝60能夠將DUT 92的電性效能量化為該DUT的溫度的一函數。
如同所論述的，DUT 92可以內含在基板90中。此可包含藉由基板90所支撐、被形成在基板90上、及/或被形成在基板90之內的DUT 92。基板90的例子係包含任何適當的晶圓、半導體晶圓、矽晶圓、及/或III-V族半導體晶圓。DUT 92的例子係包含任何適當的固態裝置、積體電路裝置、電路、及/或半導體裝置。接觸位置94、源極接觸位置96、及/或閘極接觸位置98的例子係包含任何適當的接觸墊及/或焊料凸塊。
圖3是描繪根據本揭露內容的利用包含一探針組件的一探針系統來電性地測試一受測裝置(DUT)的範例的方法100的流程圖，該DUT係被形成在一基板上。方法100可包含在105之處提供一流體流、及/或在110之處設定該 DUT的一溫度為一測試溫度。方法100係包含在115之處監測連續性，並且可包含在120之處在操作上對準該探針組件與該DUT。方法100進一步包含在125之處在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，在130之處檢測連續性，在135之處停止該在操作上的平移，並且在140之處電性地測試該DUT的操作。方法100進一步可包含在145之處量測該基板的一溫度，在150之處在操作上將該基板以及該探針組件遠離彼此平移，且/或在155之處重複該些方法的至少一部分。
在105之處的提供一流體流可包含提供該流體流至延伸在該探針組件以及該DUT之間的一區域或是一加壓的區域、及/或提供來抵抗或是降低在140之處的電性地測試期間的電弧的可能性。在105之處的提供可包含使用、經由、及/或利用例如是圖1-2的加壓的流體供應系統80的任何適當的結構的提供。該加壓的區域的例子係在此參考圖1-2的區域26來加以揭示。
在110之處的設定該DUT的一溫度至一測試溫度可包含設定該DUT的溫度至任何適當的、所選的、及/或預設的測試溫度。當方法100係包含在110之處的設定時，在110之處的設定可以在140之處的電性地測試之前加以執行。在110之處的設定可包含使用、經由、及/或利用任何適當的結構，例如是圖1-2的溫度控制的夾頭41、夾頭熱模組44、及/或熱偵測器86來設定該DUT的溫度。
在115之處的監測連續性可包含監測在該探針系統的一第一探針以及該探針系統的一第二探針之間的連續性。該第一探針以及該第二探針可以形成該探針組件的一部分，並且該探針組件的例子係在此參考圖1-2的探針組件20而被揭示。該探針系統的例子係在此參考圖1-2的探針系統10而被揭示。
該基板可包含複數個DUT，以及在120之處的在操作上的對準可包含在操作上對準該探針組件與該複數個DUT中的任何適當給定的DUT、所選 的DUT、及/或第一DUT。在120之處的在操作上的對準可包含在操作上對準至少該第一探針以及該第二探針與在該DUT上的一對應或單一的接觸位置。額外或替代的是，在120之處的在操作上的對準可包含在操作上對準在一平行於該基板的面向該探針組件的一表面的平面中、或是在該平面之內。
在125之處的在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移可包含在操作上平移來建立、起始、產生、及/或達成在該DUT的接觸位置或是對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸。此可包含在操作上沿著一接觸軸(例如是圖1-2的接觸軸51)平移，該接觸軸係垂直或是至少實質垂直於該基板的面向該探針組件的表面。為了使得在130之處的檢測變得容易，在125之處的在操作上的平移係在115之處的監測期間、與在115之處的監測同時、及/或至少部分同時地加以執行。舉例而言，在115之處的監測可以在125之處的在操作上的平移期間連續地、至少實質連續地、及/或在一指定或預設的頻率下加以執行。圖1是描繪在120之處的操作上的對準之後而在125之處的在操作上的平移之前的探針系統10，而圖2則是描繪在120之處的操作上的對準之後並且也在125之處的在操作上的平移之後的探針系統10。
在130之處的檢測連續性可包含檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性。在130之處的檢測可以響應於在125之處的在操作上的平移期間被建立在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸、或者是該電接觸的一結果。舉例而言，並且如同在此參考圖1-2更詳細所論述的，該接觸位置可以是導電的。因此，在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸可以經由透過該接觸位置的導電而將該第一探針以及該第二探針一起短路或是分流，藉此建立在該第一探針以及該第二探針之間的連續性。
在135之處的停止在操作上的平移可包含停止該基板的運動、停止該基板沿著該接觸軸的運動、及/或停止該基板朝向該探針組件的運動。額外 或替代的是，在135之處的停止可包含停止該探針組件的運動、停止該探針組件沿著該接觸軸的運動、及/或停止該探針組件朝向該基板的運動。在135之處的停止可以是響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸、或是(至少部分)根據該電接觸而被起始。舉例而言，在135之處的停止可以是響應於檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性。
在本揭露內容的範疇之內的是，在135之處的停止可以在該第一探針以及該第二探針之間的連續性的檢測之際被起始、或是立即被起始。額外或替代的是，同樣在本揭露內容的範疇之內的是，該探針系統可被配置以在該第一探針以及該第二探針之間的連續性的檢測之後，提供一預設的、預先建立的、及/或所要的針測行程(overdrive)或是額外的運動的量。在該針測行程之後，在該基板以及該探針組件之間的一距離可以是小於在該基板以及該探針組件之間的連續性最初被檢測到所在的一距離，因而此針測行程可以增加在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的接觸力、或是提供一所要的接觸力的量。
在140之處的電性地測試該DUT的操作可以包含經由及/或利用該第一探針以及該第二探針的電性地測試。舉例而言，並且如同在此參考圖1-2所論述的，該第一探針可包含、或者可以是一力探針，並且該第二探針可包含、或者可以是一感測探針。在這些狀況下，在140之處的電性地測試可包含利用該第一探針經由該接觸位置來提供一測試信號至該DUT、以及同時利用該第二探針來量測該接觸位置的一電壓、位準、及/或電位。
在145之處的量測該基板的溫度可包含利用該探針組件的一熱偵測器的量測，該熱偵測器的例子係在此參考圖1-2的熱偵測器86而被揭示。當方法100係包含在145之處的量測時，在140之處的電性地測試可以進一步包含關聯該DUT的電性效能至該基板的溫度。
在150之處的在操作上將該基板以及該探針組件遠離彼此平移可包含在操作上沿著該接觸軸的平移。在150之處的在操作上的平移可包含增加在該基板以及該探針組件之間的一距離或是空間。額外或替代的是，在150之處的在操作上的平移可包含停止在該DUT的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸、分開該第一探針與該接觸位置、及/或分開該第二探針與該接觸位置。當方法100係包含在150之處的在操作上的平移以及在120之處的在操作上的對準時，在150之處的在操作上的平移可以在120之處的在操作上的對準之前加以執行，例如是用以容許及/或使得在120之處的在操作上的對準變得容易。
在155之處重複該些方法的至少部分可包含用任何適當的方式來重複方法100的任何適當的部分。舉例而言，該測試溫度可以是一第一測試溫度，並且在155之處的重複可包含在一不同於該第一測試溫度的第二測試溫度下重複測試該DUT的操作。在這些狀況下，並且在140之處的電性地測試之後，在155之處的重複可包含重複在110之處的設定以設定該DUT的溫度至一不同於該第一測試溫度的第二測試溫度。舉例而言，該第二測試溫度可以不同於該第一測試溫度至少10℃、至少20℃、至少30℃、至少40℃、至少50℃、至少75℃、或是至少100℃的一溫度差。
重複在110之處的設定可以在150之處的在操作上的平移(若被執行的話)之後加以執行。換言之，該DUT的溫度可以在該DUT的接觸位置並未和該第一探針及/或該第二探針電接觸時加以改變。然而，此並非是所有的實施例必需的。
當重複在110之處的設定係在該接觸位置並未接觸該第一探針以及該第二探針時(亦即，在150之處的在操作上的平移之後)被執行時，在155之處的重複接著可包含重複或繼續在105之處的提供、重複在115之處的監測、重 複在120之處的在操作上的對準、重複在125之處的在操作上的平移、重複在130之處的檢測、及/或重複在135之處的停止，以在該基板是在該第二測試溫度時建立在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸。接著，在155之處的重複進一步可包含重複在140之處的電性地測試以在該第二測試溫度下電性地測試該DUT的操作，並且亦可包含重複在145之處的量測以量測或量化該DUT的第二測試溫度。
作為另一例子的是，該DUT可以是該複數個DUT的一第一DUT，並且在155之處的重複可包含重複測試該複數個DUT的一第二DUT的操作。在這些狀況下，在155之處的重複可包含重複或繼續在105之處的提供及/或重複在110之處的設定以設定該第二DUT的一溫度至一對應的測試溫度。在155之處的重複額外或替代地可包含重複在115之處的監測及/或重複在120之處的在操作上的對準，以在操作上對準該第一探針以及該第二探針與該第二DUT的一對應的接觸位置。在155之處的重複額外或替代地可包含重複在125之處的在操作上的平移及/或重複在130之處的檢測，其中在130之處的檢測係響應於被建立在該第二DUT的該對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸。在155之處的重複額外或替代地可包含重複在135之處的停止，以響應於在該第二DUT的該對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，來停止該基板以及該探針組件相對於彼此的運動。接著，方法100可包含重複在140之處的電性地測試以測試該第二DUT的操作，並且亦可包含重複在145之處的量測以量測該基板在、接近、及/或靠近該第二DUT之處的溫度。
在本揭露內容中，該些例子中的數個例子已經在流程圖或流程表的背景中論述及/或呈現，其中該些方法係被展示及敘述為一系列的區塊或步驟。除非明確地在所附的說明中闡述，否則在本揭露內容的範疇之內的是，該些區塊的順序可以不同於在該流程圖中所描繪的順序，其係包含其中該些區塊 (或步驟)中的兩個或多個以一不同的順序及/或同時發生。
如同在此所用的，被置放在一第一實體與一第二實體之間的術語"及/或"是表示以下的一個：(1)該第一實體、(2)該第二實體、以及(3)該第一實體與第二實體。多個利用"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實體的任意組合。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再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"被配置"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"被配置"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。同樣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、或是排它/窮舉的；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。
根據本揭露內容的探針系統及方法的舉例說明的非唯一的例子係被呈現在以下列舉的段落中。在本揭露內容的範疇之內的是，在此所闡述的一種方法(包含在以下列舉的段落中)的一個別的步驟可以額外或替代地被稱為一用於執行所闡述的動作的"步驟"。
A1.一種用於電性地測試一受測裝置(DUT)之探針系統，該探針系統係包括：一探針組件，其係包含一第一探針以及一第二探針；一夾頭，其係包含一被配置以支撐該DUT的支撐表面；一平移結構，其係被配置以在操作上沿著一接觸軸平移該探針組件以及該夾頭中的至少一個，該接觸軸選配的是垂直或是至少實質垂直於該支撐表面；一儀器封裝，其係被配置以檢測在該探針系統以及該DUT之間的接觸，並且測試該DUT的操作；一第一探針電性導體，其係延伸在該第一探針以及該儀器封裝之間，並且電性地互連該第一探針以及該儀器封裝；一第二探針電性導體，其係延伸在該第二探針以及該儀器封裝之間，並且電性地互連該第二探針以及該儀器封裝；以及一平移結構通訊鏈路，其係延伸在該平移結構以及該儀器封裝之間；其中該儀器封裝係包含：(i)一連續性檢測電路，其係和該第一探針電性導體以及該第二探針電性導 體電性連通，並且被配置以藉由檢測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的電連續性，來檢測在該DUT的一接觸位置以及該探針組件的該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；(ii)一測試電路，其係被配置以電性地測試該DUT的該操作；以及(iii)一平移結構控制電路，其係被配置以至少部分根據該連續性檢測電路來控制該平移結構的該操作。
A2.如段落A1所述之探針系統，其中該探針組件係包含並且選配的是一探針卡。
A3.如段落A1-A2的任一個所述之探針系統，其中該第一探針是一力探針，其中該第二探針是一感測探針，其中該接觸位置是一源極接觸位置，並且進一步其中該探針組件係包含一被配置以電性地接觸該DUT的一閘極接觸位置的閘極探針。
A4.如段落A3所述之探針系統，其中該探針組件係包含並且選配的是一抗電弧的探針卡，其係被配置以在該探針系統電性地測試該DUT時抵抗在該力探針、該感測探針、以及該閘極探針的任兩個之間及/或之中的電弧。
A5.如段落A4所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一流體供應系統，其係被配置以在該探針系統電性地測試該DUT時，在該抗電弧的探針卡以及該DUT之間供應一流體流，選配的是其中該流體流係包含或者是一加壓的流體流、一氣體流、一加壓的氣體流、一空氣流、一加壓的空氣流、一液體流、以及一加壓的液體流中的至少一個。
A6.如段落A5所述之探針系統，其中該抗電弧的探針卡以及一基板係一起界定一部分封閉的容積或區域，並且進一步其中該抗電弧的探針卡係被配置以供應該流體流至該部分封閉的容積或區域。
A7.如段落A5-A6的任一個所述之探針系統，其中該流體供應系 統係包含以下的至少一個：(i)一流體源，其係被配置以產生該流體流；以及(ii)一流體導管，其係延伸在該流體源以及該抗電弧的探針卡之間，並且被配置以提供該流體流至該抗電弧的探針卡。
A8.如段落A5-A7的任一個所述之探針系統，其中該流體供應系統係被配置以在一具有下列的至少一個的壓力下供應該流體流：(i)至少0.1兆帕(MPa)、至少0.2MPa、至少0.3MPa、至少0.4MPa、至少0.5MPa、或是至少0.6MPa；以及(ii)最多1MPa、最多0.9MPa、最多0.8MPa、最多0.7MPa、最多0.6MPa、或是最多0.5MPa。
A9.如段落A1-A8的任一個所述之探針系統，其中該儀器封裝進一步包含或是替代地包含：一量測設備，其係被配置以電性地測試該DUT；一感測接觸的組件，其係被配置以檢測在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；以及一開關，其係包含：(i)一測試狀態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該量測設備選擇性地且電性地互連，並且將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測接觸的組件電性地隔離；以及(ii)一感測接觸的狀態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測接觸的組件選擇性地且電性地互連，並且將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該量測設備電性地隔離。
A10.如段落A9所述之探針系統，其中該開關進一步包含一隔離狀態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測 接觸的組件以及該量測設備兩者選擇性地並且電性地隔離，選配的是其中該隔離狀態係被配置以使得該探針系統的校準變得容易。
A11.如段落A9-A10的任一個所述之探針系統，其中該量測設備係被配置以產生一用於電性地測試該DUT的高電壓的測試信號，選配的是其中該高電壓的測試信號是下列的至少一個：(i)具有一至少0.5千伏(kV)、至少1kV、至少2kV、至少4kV、至少6kV、至少8kV、或是至少10kV的最小的測試電壓；以及(ii)具有一最多20kV、最多15kV、最多12.5kV、最多10kV、最多7.5kV、或是最多5kV的最大的測試電壓。
A12.如段落A1-A11的任一個所述之探針系統，其中該感測接觸的組件係被配置以在一感測接觸的電壓下，在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間產生一感測接觸的電壓差，選配的是其中該感測接觸的電壓是下列的至少一個：(i)具有一至少0.1伏特(V)、至少0.2V、至少0.4V、至少0.6V、至少0.8V、至少1V、至少2V、或是至少5V的最小的感測接觸的電壓；以及(ii)具有一最多20V、最多15V、最多10V、最多7.5V、最多5V、最多2.5V、或是最多1V的最大的感測接觸的電壓。
A13.如段落A12所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一汲極電性導體，其係被配置以電性地互連該DUT的一背面與該量測設備。
A14.如段落A1-A13的任一個所述之探針系統，其中該探針組件進一步包含一熱偵測器，其係被配置以檢測該DUT的一溫度。
A15.如段落A14所述之探針系統，其中該熱偵測器係包含下列的至少一個：(i)一熱電偶； (ii)一熱敏電阻；(iii)一RTD；以及(iv)一紅外線偵測器。
A16.如段落A1-A15的任一個所述之探針系統，其中該夾頭係包含並且選配的是一溫度控制的夾頭。
A17.如段落A1-A16的任一個所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一夾頭熱模組，其係被配置以在一夾頭溫度範圍之內調節該夾頭的一溫度。
A18.如段落A17所述之探針系統，其中該夾頭溫度範圍係包含下列的至少一個：(i)一最多-200℃、最多-150℃、最多-100℃、最多-50℃、或是最多0℃的最小的溫度；以及(ii)一至少50℃、至少100℃、至少150℃、至少200℃、至少250℃、或是至少300℃的最高的溫度。
A19.如段落A1-A18的任一個所述之探針系統，其中該平移結構係包含一夾頭平移結構，其係被配置以在操作上相對於該探針組件來平移該夾頭。
A20.如段落A1-A19的任一個所述之探針系統，其中該平移結構係包含一探針組件平移結構，其係被配置以在操作上相對於該夾頭來平移該探針組件。
A21.如段落A1-A20的任一個所述之探針系統，其中該平移結構係被配置以：(i)藉由沿著該接觸軸朝向該夾頭來移動該探針組件以及沿著該接觸軸朝向該探針組件來移動該夾頭中的至少一個，來選擇性地在該DUT的該接觸位置以 及該第一探針與該第二探針兩者之間建立電性通訊；以及(ii)藉由沿著該接觸軸遠離該夾頭來移動該探針組件以及沿著該接觸軸遠離該探針組件來移動該夾頭中的至少一個，來選擇性地停止在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電性通訊。
A22.如段落A1-A21的任一個所述之探針系統，其中該連續性檢測電路係被配置以產生一接觸信號，其係指出在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的接觸的一狀態，並且進一步其中該平移結構控制電路係被配置以至少部分根據該接觸信號來控制該平移結構的該操作。
A23.如段落A1-A22的任一個所述之探針系統，其中該測試電路係被配置以：(i)提供一測試信號至該DUT；(ii)從該DUT接收一所產生的信號；以及(iii)至少部分根據該測試信號以及該所產生的信號的至少一個(並且選配的是兩個)來量化該DUT的操作。
A24.如段落A1-A23的任一個所述之探針系統，其中該探針系統係包含該基板。
A25.如段落A24所述之探針系統，其中該接觸位置係包含一接觸墊以及一焊料凸塊中的至少一個。
B1.一種利用一探針系統來電性地測試一受測裝置(DUT)之方法，該DUT係被形成在一基板上，該探針系統係包含一探針組件，該方法係包括：監測在該探針系統的該探針組件的一第一探針以及該探針組件的一第二探針之間的一連續性；在該監測期間，在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，以建立 在該DUT的一接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性；響應於該檢測，停止該在操作上的平移；以及在該停止之後，利用該第一探針以及該第二探針以電性地測試該DUT的操作。
B2.如段落B1所述之方法，其中該方法進一步包含提供一流體流至一延伸在該探針組件以及該DUT之間的加壓的區域，以在該利用期間抵抗電弧。
B3.如段落B1-B2的任一個所述之方法，其中選配的是在該利用之前，該方法進一步包含設定該DUT的一溫度至一測試溫度。
B4.如段落B3所述之方法，其中該測試溫度是一第一測試溫度，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含重複該設定以設定該DUT的溫度至一不同於該第一測試溫度的第二測試溫度。
B5.如段落B4所述之方法，其中在該重複該設定之前，該方法進一步包含在操作上將該基板以及該探針組件遠離彼此平移以停止在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，並且進一步其中在該重複該設定之後，該方法係包含：(i)重複該監測以監測在該第一探針以及該第二探針之間的該連續性；(ii)重複該在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移以建立在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；(iii)響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，重複該檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性；(iv)響應於該重複該檢測連續性，重複該停止該在操作上的平移；以及 (v)在該重複該停止之後，重複該利用該第一探針以及該第二探針以在該第二測試溫度下電性地測試該DUT的該操作。
B6.如段落B5所述之方法，其中該第一測試溫度以及該第二測試溫度係相差一至少10℃、至少20℃、至少30℃、至少40℃、至少50℃、至少75℃、或是至少100℃的溫度差。
B7.如段落B1-B6的任一個所述之方法，其中該DUT是複數個DUT的一第一DUT，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含：(i)在操作上對準該探針組件與該複數個DUT的一第二DUT；(ii)重複該監測在該第一探針以及該第二探針之間的該連續性；(iii)重複該在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移；(iv)重複該檢測連續性以檢測在該第二DUT的一對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的連續性；(v)響應於在該第二DUT的該對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸以重複該停止該在操作上的平移；以及(vi)重複該利用以電性地測試該第二DUT的操作。
B8.如段落B1-B7的任一個所述之方法，其中該DUT是一第一DUT，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含重複該方法以電性地測試該複數個DUT的一第二DUT的該操作。
B9.如段落B1-B8的任一個所述之方法，其中在該利用期間，該方法進一步包含利用該探針組件的一熱偵測器來量測該基板的一溫度，選配地以將該DUT的電性效能關聯到該基板的溫度。
B10.如段落B1-B9的任一個所述之方法，其中該探針系統係包含如段落A1-A25的任一個所述之探針系統。
產業的可利用性
在此揭露的探針系統及方法是可應用於半導體製造以及測試產業。
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時，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，其既不必須、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該申請案或是一相關的申請案中的那些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 (24)

  1. 一種用於電性地測試一受測裝置(DUT)之探針系統，該探針系統係包括：一探針組件，其係包含一第一探針以及一第二探針；一夾頭，其係包含一被配置以支撐該DUT的支撐表面；一平移結構，其係被配置以在操作上沿著一接觸軸平移該探針組件以及該夾頭中的至少一個；一儀器封裝，其係被配置以檢測在該探針系統以及該DUT之間的接觸，並且測試該DUT的操作；一第一探針電性導體，其係延伸在該第一探針以及該儀器封裝之間，並且電性地互連該第一探針以及該儀器封裝；一第二探針電性導體，其係延伸在該第二探針以及該儀器封裝之間，並且電性地互連該第二探針以及該儀器封裝；以及一平移結構通訊鏈路，其係延伸在該平移結構以及該儀器封裝之間；其中該儀器封裝係包含：(i)一連續性檢測電路，其係和該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體電性連通，並且被配置以藉由檢測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的電連續性，來檢測在該DUT的一接觸位置以及該探針組件的該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；(ii)一測試電路，其係被配置以電性地測試該DUT的該操作；以及(iii)一平移結構控制電路，其係被配置以至少部分根據該連續性檢測電路來控制該平移結構的該操作。
  2. 如請求項1所述之探針系統，其中該第一探針是一力探針，其中該第二探針是一感測探針，其中該接觸位置是一源極接觸位置，並且進一步其 中該探針組件係包含一被配置以電性地接觸該DUT的一閘極接觸位置的閘極探針。
  3. 如請求項2所述之探針系統，其中該探針組件係包含一抗電弧的探針卡，其係被配置以在該探針系統電性地測試該DUT時抵抗在該力探針、該感測探針、以及該閘極探針中的兩個之間的電弧，並且進一步其中該探針系統係包含一流體供應系統，其係被配置以在該探針系統電性地測試該DUT時，在該抗電弧的探針卡以及該DUT之間供應一流體流。
  4. 如請求項3所述之探針系統，其中該流體供應系統係被配置以在一至少0.1兆帕並且最多1兆帕的壓力下供應該流體流。
  5. 如請求項3所述之探針系統，其中該抗電弧的探針卡以及一基板係一起界定一部分封閉的容積，並且進一步其中該抗電弧的探針卡係被配置以供應該流體流至該部分封閉的容積。
  6. 如請求項1所述之探針系統，其中該儀器封裝進一步包含：一量測設備，其係被配置以電性地測試該DUT；一感測接觸的組件，其係被配置以檢測在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；以及一開關，其係包含：(i)一測試狀態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該量測設備選擇性地且電性地互連，並且將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測接觸的組件電性地隔離；以及(ii)一感測接觸的狀態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測接觸的組件選擇性地且電性地互連，並且將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該量測設備電性地隔離。
  7. 如請求項6所述之探針系統，其中該開關進一步包含一隔離狀 態，其中該開關係將該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體與該感測接觸的組件以及該量測設備兩者選擇性地並且電性地隔離。
  8. 如請求項6所述之探針系統，其中該感測接觸的組件係被配置以在一感測接觸的電壓下，在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間產生一感測接觸的電壓差，其中該感測接觸的電壓係至少0.1伏特(V)並且最多20V。
  9. 如請求項8所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一汲極電性導體，其係被配置以電性地互連該DUT的一背面與該量測設備。
  10. 如請求項6所述之探針系統，其中該量測設備係被配置以產生一用於電性地測試該DUT的高電壓的測試信號，其中該高電壓的測試信號係具有一至少0.5千伏的最小的測試電壓。
  11. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針組件進一步包含一熱偵測器，其係被配置以檢測該DUT的一溫度。
  12. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針系統進一步包含一夾頭熱模組，其係被配置以在一夾頭溫度範圍之內調節該夾頭的一溫度，其中該夾頭溫度範圍係包含一最多0℃的最小的溫度以及一至少50℃的最高的溫度。
  13. 如請求項1所述之探針系統，其中該連續性檢測電路係被配置以產生一接觸信號，其係指出在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的接觸的一狀態，並且進一步其中該平移結構控制電路係被配置以至少部分根據該接觸信號來控制該平移結構的該操作。
  14. 如請求項1所述之探針系統，其中該探針組件係包含一探針卡。
  15. 一種利用請求項1-14的任一項的探針系統來電性地測試該DUT之方法，其中該DUT係被形成在一基板上，該方法係包括： 利用該連續性檢測電路來監測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的該電連續性；在該監測期間，經由該平移結構控制電路來在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，以建立在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，利用該連續性檢測電路以檢測在該第一探針電性導體以及該第二探針電性導體之間的連續性；響應於該檢測，停止該在操作上的平移；以及在該停止之後，利用該第一探針以及該第二探針以利用該測試電路來電性地測試該DUT的操作。
  16. 一種利用一探針系統來電性地測試一受測裝置(DUT)之方法，該DUT係被形成在一基板上，該探針系統係包含一探針組件，該方法係包括：監測在該探針系統的該探針組件的一第一探針以及該探針組件的一第二探針之間的一連續性；在該監測期間，在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，以建立在該DUT的一接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性；響應於該檢測，停止該在操作上的平移；以及在該停止之後，利用該第一探針以及該第二探針以電性地測試該DUT的操作。
  17. 如請求項16所述之方法，其中該方法進一步包含提供一流體流至一延伸在該探針組件以及該DUT之間的加壓的區域，以在該利用期間抵抗電 弧。
  18. 如請求項16所述之方法，其中在該利用之前，該方法進一步包含設定該DUT的一溫度至一測試溫度。
  19. 如請求項18所述之方法，其中該測試溫度是一第一測試溫度，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含重複該設定以設定該DUT的溫度至一不同於該第一測試溫度的第二測試溫度。
  20. 如請求項19所述之方法，其中在該重複該設定之前，該方法進一步包含在操作上將該基板以及該探針組件遠離彼此平移，以停止在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，並且進一步其中在該重複該設定之後，該方法係包含：(i)重複該監測以監測在該第一探針以及該第二探針之間的該連續性；(ii)重複該在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移，以建立在該DUT的該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸；(iii)響應於在該接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，重複該檢測在該第一探針以及該第二探針之間的連續性；(iv)響應於該重複該檢測連續性，重複該停止該在操作上的平移；以及(v)在該重複該停止之後，重複該利用該第一探針以及該第二探針以在該第二測試溫度下電性地測試該DUT的該操作。
  21. 如請求項20所述之方法，其中該第一測試溫度以及該第二測試溫度係相差一至少20℃的溫度差。
  22. 如請求項16所述之方法，其中該DUT是複數個DUT的一第一DUT，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含：(i)在操作上對準該探針組件與該複數個DUT的一第二DUT；(ii)重複該監測在該第一探針以及該第二探針之間的該連續性； (iii)重複該在操作上將該基板以及該探針組件朝向彼此平移；(iv)重複該檢測連續性以檢測在該第二DUT的一對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的連續性；(v)響應於在該第二DUT的該對應的接觸位置以及該第一探針與該第二探針兩者之間的電接觸，以重複該停止該在操作上的平移；以及(vi)重複該利用以電性地測試該第二DUT的操作。
  23. 如請求項16所述之方法，其中該DUT是複數個DUT的一第一DUT，並且進一步其中在該利用之後，該方法係包含重複該方法以電性地測試該複數個DUT的一第二DUT的該操作。
  24. 如請求項16所述之方法，其中在該利用期間，該方法進一步包含利用該探針組件的一熱偵測器來量測該基板的一溫度，並且進一步其中該方法係包含將該DUT的電性效能關聯到該基板的該溫度。
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