TWI735144B - 具有物鏡組件碰撞偵測的顯微鏡及其使用之方法 - Google Patents

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Abstract

本文中揭示具有物鏡組件碰撞偵測之顯微鏡及其使用之方法。舉例而言，一顯微鏡包含一顯微鏡主體；一物鏡組件，其包含一接物鏡；一物鏡組件安裝台，其被配置以將該物鏡組件可分離地附接至該顯微鏡主體；以及一定向偵測電路，其被配置以指示該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的一相對定向何時不同於一預定相對定向。

Description

具有物鏡組件碰撞偵測的顯微鏡及其使用之方法
本發明大體上係關於具有物鏡組件碰撞偵測之顯微鏡及/或使用該些顯微鏡之方法。
在探針系統內，通常使用顯微鏡來收集、儲存及/或顯示光學影像。此等光學影像可用於自動及/或手動控制探針系統中，以便於探針系統之探針與受測器件（device under test；DUT）之對準，以便准許探針系統對DUT進行測試。歸因於高水平之光學放大率及涉及之嚴密的公差，顯微鏡或顯微鏡之物鏡組件可與DUT、探針及/或探針系統之另一組件相撞。另外地或可替代地，探針系統之組件可與物鏡組件相撞。此類碰撞可能會損壞顯微鏡、探針系統及/或DUT。因此，存在對具有物鏡組件碰撞偵測之顯微鏡及/或使用具有物鏡組件碰撞偵測之顯微鏡之方法的需求。
本文中揭示具有物鏡組件碰撞偵測之顯微鏡及其使用之方法。舉例而言，一顯微鏡包含一顯微鏡主體；一物鏡組件，其包含一接物鏡；一物鏡組件安裝台，其被配置以將該物鏡組件可分離地附接至該顯微鏡主體；以及一定向偵測電路，其被配置以指示該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的一相對定向何時不同於一預定相對定向。
圖1至圖8提供根據本發明之探針系統10、顯微鏡100及/或方法200之實例。在圖1至圖8中之每一者中，服務類似或至少大體上類似目的之元件用相同元件符號標記，且此等元件可不參考圖1至圖8中之每一者在本文中詳細論述。類似地，在圖1至圖8中之每一者中可不標記所有元件，但可出於一致性在本文中使用與該些元件相關聯之元件符號。本文中參考圖1至圖8中之一或多者論述的元件、組件及/或特徵可包括於圖1至圖8中之任一者中及/或與該者一起使用而不背離本發明之範疇。
一般而言，很可能包括於一特定具體實例中之元件以實線示出，而可選的元件以虛線示出。然而，以實線顯示之元件可能不為必需的，且在一些具體實例中，在不脫離本發明之範疇的情況下可省略。另外，組件之間的電連接（有線或無線）以虛線示出，且組件之不同可能塊及/或位置以點虛線示出。
圖1為根據本發明之可形成探針系統10之一部分之顯微鏡100之示意性說明。圖2至圖7提供顯微鏡100及/或其組件之額外實例。為方便起見，探針系統10之組件通常在本文中之描述中順序地描述，使得給定組件在開始描述新組件之前大體上完全描述。因此，在移動至下一個組件之前，可如圖1中經示意性地示出引入且描述給定組件，接著是如圖2至圖7中之一或多者所示出之組件之具體實例之更詳細描述。出於此原因，本文中共同地論述圖1至圖7，接著是描述圖8。
更詳言之，圖2至圖7提供可用以判定顯微鏡100與探針系統10之其他組件之間何時發生碰撞之定向偵測電路150之具體實例。在圖2至圖7之實例中，定向偵測電路150包括包括於顯微鏡100之物鏡組件120及物鏡組件安裝台130中之複數個接觸結構160。圖2至圖3示出在碰撞期間及/或之後，物鏡組件120與物鏡組件安裝台130之間的相對定向可如何改變，且此定向改變可如何導致兩個或多於兩個接觸結構160彼此脫離接觸。
圖4至圖7示出此實例定向偵測電路150（亦即，含有複數個接觸結構160之一個）可如何併入至物鏡組件120及物鏡組件安裝台130中，且進一步示出物鏡組件安裝台130及物鏡組件120之額外可選的結構/組件。特定言之，圖4示出包含接觸結構160及不同其他結構/組件中之一或多者（諸如調平機構136）之實例物鏡組件安裝台130，且圖5繪示物鏡組件120之底視圖，且特定言之，繪示與物鏡組件安裝台130直接介接之物鏡組件120之突出區128之底部表面。突出區128之底部表面可包含與物鏡組件安裝台130之接觸結構160介接之一或多個接觸結構160。圖6及圖7進一步示出碰撞後之物鏡組件120及物鏡組件安裝台130之實例，其中物鏡組件120及物鏡組件安裝台130不對準。圖8繪示用於偵測及/或降低物鏡組件120與探針系統10之各種組件之間的碰撞之實例方法。
如圖1至圖7共同地所示出，顯微鏡100包括顯微鏡主體110及包含接物鏡122之物鏡組件120。顯微鏡100亦包括物鏡組件安裝台130及定向偵測電路150。如圖1中虛線所示出，顯微鏡100亦可包括驅動機構170。
如所論述，顯微鏡100可包括於探針系統10中及/或可形成探針系統10之一部分。探針系統10可包括複數個組件，組件之實例在圖1中以虛線示出。作為一實例，探針系統10可包括夾盤20。夾盤20可包括及/或可界定支撐表面22，且支撐表面22可設定大小、塑形及/或被配置以接收及/或支撐基底30。基底30可包括至少一個受測器件（DUT）32，且探針系統10可被配置以測試、電測試及/或以光學方式測試DUT之操作。夾盤20之實例包括晶圓夾盤、靜電夾盤及/或溫控夾盤。
作為另一實例，探針系統10可包括可被配置以與DUT 32通信之探針40。作為一實例，探針40可被配置以接觸或電接觸DUT 32，諸如與DUT之接觸焊墊34接觸。作為另一實例，探針40可被配置以用於與DUT 32無線通信。探針40之實例包括電探針、電導體、高頻率探針、無線探針、天線及/或近場天線。
作為又另一實例，探針系統10可包括操控器50。操控器50可被配置以相對於支撐表面22及/或相對於DUT 32以操作方式平移探針40，以便准許及/或有助於探針與DUT之對準。作為一實例，操控器50可用以使探針40與DUT之接觸襯墊電接觸。此可包括探針40沿圖1之X、Y及/或Z軸線之平移。操控器50之實例包括機械操控器、電操控器、絲杠及螺母、球螺桿及螺母、線性致動器、步進器馬達及/或壓電致動器。
在其他實例中，探針40可形成探針卡42之一部分。在此等實例中，探針系統10可不包括或可能不需要包括操控器50。探針卡42之一實例包括用於測試電子及/或光電器件之卡，且包括界定其間之固定或至少大體上固定之相對定向的複數個探針40。
作為另一實例，探針系統10可包括驅動組件60。驅動組件60可被配置以選擇性控制探針40與支撐表面22及/或DUT 32之間的相對定向。作為實例，驅動組件60可被配置以沿圖1之X、Y及/或Z軸線以操作方式平移夾盤20及/或以繞Z軸旋轉夾盤20。驅動組件60之實例包括線性致動器、旋轉致動器、絲杠及螺母、球螺桿及螺母、步進器馬達及/或壓電致動器。
作為又另一實例，探針系統10可包括信號產生及分析組件70。信號產生及分析組件70可被配置以將測試信號提供至DUT 32及/或自DUT 32接收合成信號，諸如經由探針40及/或夾盤20。信號產生及分析組件70之實例包括功能產生器、電信號產生器、無線信號產生器、光學信號產生器、電信號分析器、無線信號分析器及/或光學信號分析器。
作為另一實例，探針系統10可包括控制系統80。控制系統80可經程式化以控制探針系統10之至少一部分（諸如夾盤20、操控器50、驅動組件60、信號產生及分析組件70及/或顯微鏡100）之操作。此可包括根據本文中所揭示之方法200中之任一項來控制探針系統10之操作。信號產生及分析組件70可整合至控制系統80中及/或可與其整合在一起屬於本發明之範疇內。可替代地，信號產生及分析組件70可與控制系統80不同及/或分離亦屬於本發明之範疇內。本文中揭示控制系統80之實例。
作為又另一實例，探針系統10可包括殼體90。殼體90可界定可容納及/或含有至少支撐表面22及/或基底30之封閉體92。殼體90可界定孔徑96，且探針40及/或顯微鏡100之至少一部分可延伸穿過孔徑。在一些實例中，殼體90可包括壓板94，該壓板94可界定孔徑96及/或可支撐操控器50、探針40及/或探針卡42。
在探針系統10之操作期間，探針系統10之各種組件有目的地可相對於彼此移動。作為一實例，驅動機構170可用以沿接物鏡122之光軸124以操作方式平移顯微鏡100，以便准許及/或有助於將顯微鏡100聚焦在探針系統10之另一組件上及/或DUT 32上。在一些實例中，整個顯微鏡100（包括顯微鏡主體110）回應於驅動機構170之致動而沿光軸124移動。然而，在其他實例中，僅物鏡組件120及物鏡組件安裝台130沿光軸124移動，且顯微鏡主體110固持在原位。驅動機構可另外被配置以側向地（亦即，沿垂直於接物鏡之光軸之平面）以操作方式平移顯微鏡100。因此，驅動機構170不僅可被配置以沿光軸124上下移動顯微鏡，且亦可被配置以將顯微鏡100側向移動至DUT 32上方的不同部位。
驅動機構170可包括及/或可為任何合適的結構，該結構可或可用以沿光軸124以操作方式轉移顯微鏡100。驅動機構170之實例包括機械驅動機構、電驅動機構及/或氣動驅動機構。驅動機構170之額外實例包括線性致動器、氣壓缸、線性馬達及/或線性音圈馬達。
作為另一實例，操控器50可用以相對於支撐表面22及/或相對於顯微鏡100以操作方式平移探針40。作為又另一實例，驅動組件60可用以相對於探針40及/或相對於顯微鏡100平移及/或旋轉夾盤20之支撐表面22。
在任何及/或所有此等相對運動期間，顯微鏡100可用以收集探針系統10及/或DUT 32之其他組件之影像或光學影像。歸因於相對運動，在某些情況下，物鏡組件120可接觸、可撞擊及/或可碰撞DUT 32及/或探針系統10之另一組件。如所論述，此類撞擊若准許進行，則可損壞探針系統及/或DUT。因此，可能需要快速偵測此類撞擊，且在發生損壞或重大損壞之前停止相對運動。
根據本發明，物鏡組件120可被配置以藉由例如當物鏡組件與另一物件接觸時相對於物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110移動來減輕此類撞擊之衝擊力。根據本發明，顯微鏡100亦可被配置以藉由偵測物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的此相對運動（例如，相對於物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110樞轉物鏡組件120）來快速偵測此類撞擊。顯微鏡100亦可被配置以採取校正動作，諸如停止撞擊組件之相對運動及/或使撞擊物件彼此縮回，以防止及/或減輕對撞擊組件的損壞。
圖2與圖3之間的轉移中示出物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的撞擊及其可引起之相對運動。圖2中，物鏡組件120經由物鏡組件安裝台130附接至顯微鏡主體110，且相對於顯微鏡主體110以預定相對定向102定向。在圖2中所示出之實例中，預定相對定向102為其中接物鏡122之光軸124平行於顯微鏡主體110之中心軸125的定向。然而，在其他實例中，光軸124可在預定相對定向102上與顯微鏡主體110之中心軸125成一角度。在圖2中，顯微鏡100亦示出為沿光軸124及/或朝向探針40平移，且定向偵測電路150偵測及/或指示物鏡組件以預定相對定向102定向。
隨後，且如圖3中所示出，物鏡組件120與探針40接觸或撞擊，諸如126所指示。物鏡組件與探針之間的此撞擊可引起物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對定向改變及/或不同於圖2之預定相對定向102。作為一實例，如圖3中所示出，接物鏡122之光軸124及顯微鏡主體110之中心軸125不再彼此平行。實情為，其關於彼此成一角度。因此，在圖3中，物鏡組件120已相對於顯微鏡主體110樞轉遠離圖2之預定相對定向102。以此方式，物鏡組件120可被配置以相對於物鏡組件安裝台130移動及/或樞轉，視情況准許顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向不同於預定相對定向102。
定向偵測電路150偵測相對定向之此改變，諸如藉由偵測顯微鏡主體110及物鏡組件120不在圖2之預定相對定向102，由此准許及/或有助於對撞擊之快速回應且降低損壞的可能性。定向偵測電路150可包括任何合適的結構，該結構可適於及/或被配置以偵測、判定及/或指示物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的相對定向之改變。另外地或可替代地，定向偵測電路150可包括任何合適的結構，該結構可適於及/或被配置以偵測、判定及/或指示顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向何時不同於預定相對定向102。如圖1中所示出，定向偵測電路150可包含一或多個電電路，該電路可被配置成使得當顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向自預定相對定向102改變時，定向偵測電路150之電氣連續性改變，定向偵測電路150內之電流改變，及/或定向偵測電路150之電壓改變。
作為一實例，定向偵測電路150可包含電開關156。電開關156可為常閉開關，該常閉開關被配置以當物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的相對定向不同於預定相對定向102時開路（亦即，防止及/或減少流過電路的電流）。可替代地，電開關156可為常開開關，該常開開關被配置以當物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的相對定向不同於預定相對定向102時閉合（亦即，增加及/或准許自其通過的電流）。在任一實例中，當物鏡組件120與顯微鏡主體110之間的相對定向自預定相對定向102改變時，電開關156之電氣連續性改變。
在一些實例中，電開關156之電氣連續性之改變（例如，自閉合至開路之改變或反之亦然）自動停止及/或關閉驅動機構170及/或探針系統10之其他致動器。然而，在其他實例中，控制系統80及/或定向偵測電路150可包含連續性偵測電路，該電路主動地監視流過電開關156及/或含有電開關156之電路的電流。舉例而言，連續性偵測電路可包含電流計、伏特計或類似者。在此類實例中，控制系統80可基於來自連續性偵測電路之輸出估計物鏡組件120與物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110之間的相對定向的改變，且可回應於此輸出而調整致動器中之一或多者之操作。
在電開關156之一實例中，電開關156可包含接觸結構160，如在圖2至圖5及圖7中所示出。特定言之，接觸結構160可在物鏡組件120及物鏡組件安裝台130上配置為對應的對。特定言之，物鏡組件120可包括物鏡組件接觸結構162，且物鏡組件安裝台130可包括物鏡組件安裝台接觸結構164。特定言之，物鏡組件接觸結構162可以操作方式附接至物鏡組件120，且物鏡組件安裝台接觸結構164可以操作方式附接至物鏡組件安裝台130。另外，接觸結構162及164可經定位而使得當物鏡組件120及顯微鏡主體110位於預定相對定向102時，接觸結構162及164彼此電通信。此類組態在圖2中示出，圖2示出兩對接觸結構160。因此，在一些實例中，物鏡組件安裝台接觸結構164及物鏡組件接觸結構162可包括兩個或多於兩個接觸結構。在圖2中，物鏡組件安裝台接觸結構164（如152所指示）與物鏡組件接觸結構162接觸。
在此實例中，由物鏡組件120與探針系統10之物件撞擊引起的相對定向之改變可導致接觸結構160之一或多對自如152（在圖2中）所指示之彼此接觸轉移為如154（在圖3中）所指示之彼此不接觸。因此，當物鏡組件120及顯微鏡主體110不位於預定相對定向102時，或當物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對定向不同於或改變預定相對定向102時，至少一個物鏡組件接觸結構162及一個物鏡組件安裝台接觸結構164可轉移為彼此不接觸，如圖3中154所指示。此轉移可由圖1之定向偵測電路150及/或控制系統80偵測為物鏡組件安裝台接觸結構與物鏡組件接觸結構之間的電氣連續性之改變及/或缺乏電氣連續性，由此指示撞擊126已發生。探針系統10及/或其顯微鏡100可偵測此缺乏連續性，諸如經由與每一物鏡組件接觸結構162及物鏡組件安裝台接觸結構164電通信的連續性偵測電路。然後，探針系統10及/或其顯微鏡100可將此連續性之缺乏或改變解譯為物鏡組件120已與DUT及/或探針系統10之另一組件撞擊的指示，且可相應地做出回應。
接觸結構160可包括及/或可為任何合適的結構，該結構可准許及/或有助於在對應之接觸結構對之間建立電通信。作為一實例，物鏡組件接觸結構及/或物鏡組件安裝台接觸結構可包括及/或可為導電表面及/或導電平坦表面。作為另一實例，物鏡組件接觸結構及/或物鏡組件安裝台接觸結構可包括及/或可為彈簧裝載導電觸點或引腳（諸如Pogo Pin™）。作為又另一實例，狹槽及表面可形成及/或界定物鏡組件接觸結構及/或物鏡組件安裝台接觸結構。
在另一實例中，定向偵測電路150可包含被配置以偵測物鏡組件120與顯微鏡主體110及/或物鏡組件安裝台130之間的相對定向之改變之位置感測器157。在一些實例中，位置感測器可包括兩個或多於兩個位置感測器。位置感測器157可包括任何合適的結構，該結構可適於、被配置以、經設計及/或經建構以判定、計算及/或量測物鏡組件120與物鏡組件安裝台130之間的相對位置及/或距離。特定言之，位置感測器157可被配置以將顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向之改變轉換為電信號，該電信號隨後可傳達至控制系統80。位置感測器157之實例包括電容距離感測器、光學距離感測器、電感距離感測器、線性可變差動換能器（variable differential transducer；LVDT）、渦電流感測器、霍爾效應感測器、光學感測器及/或干涉計。控制系統80可解譯此等輸出電信號以判定是否已發生撞擊。
作為一個此類實例，位置感測器157可藉由量測物鏡組件120與物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110之間的距離來偵測物鏡組件120與顯微鏡主體110及/或物鏡組件安裝台130之間的相對定向之改變。作為一個實例，撞擊可使物鏡組件120相對於物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110樞轉。位置感測器157可偵測此樞轉，因為物鏡組件120與物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110之間的距離可歸因於樞轉而改變。特定言之，當物鏡組件120樞軸遠離預定相對定向102及/或不同相對定向時，物鏡組件120之一些區可更接近物鏡組件安裝台130，而其他區可更遠離物鏡組件安裝台130。
位置感測器157可含有或完全含有於物鏡組件120或物鏡組件安裝台130中任一者內，且可與其中不包括位置感測器157之兩個組件中的另一個間隔開。舉例而言，位置感測器157可僅包括於物鏡組件120中，且可與物鏡組件安裝台130間隔開。在此類配置中，位置感測器157可被配置以量測其與物鏡組件安裝台130之間的距離。相反，當位置感測器157僅包括於物鏡組件安裝台130中時，位置感測器可與物鏡組件120間隔開，且可被配置以量測其與物鏡組件120之間的距離。
然而，在其他實例中，諸如當位置感測器157包含霍爾效應感測器時，位置感測器可包含包括於物鏡組件120及物鏡組件安裝台130兩者中的一或多個組件。舉例而言，僅作為一個實例，霍爾效應感測器之感測元件可包括於物鏡組件安裝台130中，且霍爾效應感測器之磁體可包括於物鏡組件120中。
如由圖1中點虛線所示出，定向偵測電路150可包括在探針系統10內之不同位置，及/或可包含多個部件，該些部件可定位在探針系統10內及/或整個探針系統10內的不同部位。作為一實例，定向偵測電路150可至少部分地包括於物鏡組件120及物鏡組件安裝台130兩者中。作為一個此類實例，且如上文所描述，定向偵測電路150可包括接觸結構162及164，該接觸結構162及164可耦接至及/或包括於物鏡組件120及物鏡組件安裝台130內，以形成一種類型的開關。
然而，在其他實例中，定向偵測電路150可僅完全包括於顯微鏡之一個組件中。舉例而言，定向偵測電路150可全部包括於物鏡組件120或物鏡組件安裝台130中任一者內。作為一個此類實例，且如上文所描述，定向偵測電路150可包含位置感測器157，該位置感測器157可包括於物鏡組件120或物鏡組件安裝台130中任一者中。
在又進一步實例中，定向偵測電路150可定位於物鏡組件安裝台130之外部，如由圖1中點虛線所示出。作為一個此類實例，定向偵測電路150之至少一部分或一部件可包括於控制系統80中及/或控制系統80與顯微鏡100之間。舉例而言，定向偵測電路150可定位於物鏡組件安裝台130之外部（亦即在外部），但可接收在物鏡組件安裝台130內產生及/或收集之信號（例如，電信號、光學信號、無線信號等）。作為一個此類實例，顯微鏡100可包括感測器或其他結構（諸如位置感測器157），其安置於物鏡組件安裝台130內，且被配置以量測物鏡組件120與物鏡組件安裝台130之間的相對定向。特定言之，感應器或其他結構可被配置以產生指示物鏡組件120與物鏡組件安裝台130之間的相對定向之指示之信號。當定向偵測電路150定位於物鏡組件安裝台130外部時，此信號可自物鏡組件安裝台130外部之感應器或其他結構傳輸至定向偵測電路150。作為僅一個實例，對應於物鏡組件120與物鏡組件安裝台130之間的相對定向之光學信號可由光纖電纜自物鏡組件安裝台130內傳輸至外部定位定向偵測電路。
控制系統80可與定向偵測電路150電通信（有線或無線），用於接收顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向之指示（例如，基於自定向偵測電路150接收之電信號）。基於偵測到相對定向中之改變，控制系統80可判定撞擊126已發生。回應於判定撞擊126已發生，控制系統80可經由一或多個致動器（例如，驅動機構170、驅動組件60及操控器50）來調整物鏡組件120、探針40及/或DUT 32之移動，以減輕撞擊126。作為一個實例，探針系統10可停止撞擊126中所涉及之各種組件之間的相對運動，可停止顯微鏡100之運動，可縮回顯微鏡100，及/或可縮回撞擊126中所涉及之探針系統10之其他組件中之一或多者，諸如探針40及/或DUT 32。另外地或可替代地，探針系統10可發出警報、顯示對話和/或以其他方式向顯微鏡之使用者指示撞擊已發生。
特定言之，控制系統80可經程式化以控制探針系統10之不同致動器（例如，驅動機構170、操控器50、驅動組件60等），從而控制探針40、DUT 32及顯微鏡100（且因此物鏡組件120）之移動。當包括時，控制系統80可包含控制器81（例如，電路）。在一些實例中，控制器81可包括兩個或多於兩個控制器。每一控制器81可包含處理單元82及/或記憶體單元84。記憶體單元84可儲存電腦可讀指令（軟體），且處理單元82可執行所儲存電腦可讀指令，以執行本文所描述之不同撞擊偵測及緩解技術。
在一些實例中，控制器81可至少部分地包括於信號產生及分析組件70中。舉例而言，處理單元82及/或記憶體單元84可至少部分地包括於信號產生及分析組件70中。當包括時，在一些實例中，記憶體單元84可包含非揮發性（在本文中亦稱為「非暫時性」）記憶體86（例如，ROM、PROM及EPROM）及/或揮發性（在本文中亦稱為「暫時性」）記憶體88（例如，RAM、SRAM及DRAM）。處理單元82可包含一或多個積體電路，包括但不限於以下各者中之一或多者：場可程式化閘極陣列（FPGA）、特殊應用積體電路（ASIC）、數位信號處理器（DSP）、微處理器、微控制器、可程式化陣列邏輯（programmable array logic；PAL）及複雜可程式化邏輯器件（complex programmable logic devices；CPLD）。
控制系統80可包含位於探針系統10之不同部位中及/或包括於不同器件中控制器（例如，電路）。作為一個實例，對應控制器81可包括於顯微鏡100中，且更特定言之包括於顯微鏡主體110中，如由圖1中之點虛線指示。在一些此等實例中，對應控制器81可完全包括於顯微鏡100內及/或可經程式化以控制顯微鏡100之組件，以便控制驅動機構170以沿光軸124調整顯微鏡100之平移。換句話而言，藉由包括控制系統80之對應控制器81，顯微鏡100可至少部分地包括控制系統80。在一些進一步此類實例中，可完全包括於顯微鏡100內之對應控制器81可僅專用於顯微鏡100，及/或相應地可經程式化以僅控制顯微鏡100之組件，諸如驅動機構170，而不是操控器50或驅動組件60。
控制系統80可另外地或可替代地包含定位於顯微鏡100外部之一或多個其他控制器，該控制器可經程式化以控制探針系統10之其他致動器，諸如操控器50及/或驅動組件60。在一個具體實例中，控制系統80可包括兩個控制器：一個在顯微鏡100中用於控制顯微鏡100之操作，且另一個在顯微鏡外部用於控制探針系統10之不同致動器（例如，操控器50、驅動組件60等）。然而，在其他實例中，控制系統80可包括顯微鏡100外部之多於一個的控制器。作為一個此類實例，致動器（例如，操控器50、驅動組件60等）中之每一者可包括其自身專用控制器。
在又進一步實例中，控制系統80可不包括顯微鏡100內之控制器，且可實情為自定位於顯微鏡100外部之外部控制器來控制顯微鏡100之操作。在又進一步實例中，控制系統80可包括部分包括於顯微鏡100中且部分定位於顯微鏡100外部的單個控制器。
在一些實例中，控制系統80及/或控制器81可包括定向偵測電路150之至少一部分或所有。
如下文將更詳細地描述，控制系統80可經程式化以執行不同方法，諸如圖8中示意性地表示之方法。特定言之，控制系統80可經程式化以：1）偵測物鏡組件120與探針系統10之其他組件之間的撞擊；2）停止撞擊中所涉及之各種組件（諸如物鏡組件120、探針40及/或DUT 32）之間的相對運動；3）縮回撞擊中所涉及之各種組件中之一或多者；及/或4）向顯微鏡之使用者發出警報、顯示對話及/或以其他方式指示撞擊已發生。
舉例而言，包括於顯微鏡100中之控制器81可包括儲存於非暫時性記憶體86中之電腦可讀指令，用於控制驅動機構170回應於定向偵測電路150提供顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向不同於預定相對定向102之指示而終止及/或逆轉顯微鏡100之移動。處理單元82可實施此等所儲存電腦可讀指令，以控制驅動機構170。特定言之，處理單元82可與驅動機構170電通信，且可經程式化以將命令信號發送至驅動機構170以回應於顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向不同於預定相對定向102之指示而終止及/或逆轉顯微鏡100之運動。
在另一實例中，控制系統80可包括儲存於非暫時性記憶體86中之電腦可讀指令，用於控制定位於顯微鏡外部之其他外部致動器（例如，操控器50及驅動組件60）中之一或多者。特定言之，控制系統80可包括儲存於非暫時性記憶體86中之電腦可讀指令，用於控制操控器50及/或驅動組件60，以回應於定向偵測電路150提供顯微鏡主體110與物鏡組件120之間的相對定向不同於預定相對定向102之指示，分別終止探針40及/或夾盤20之支撐表面22之運動及/或逆轉其運動方向（亦即，縮回）。在一些實例中，諸如當探針系統10包括多個移動組件時，控制系統80可包括用於判定哪個探針系統組件(例如，哪個探針40）已與物鏡組件120相撞之電腦可讀指令，且控制系統80可僅終止特定探針系統組件之運動及/或縮回該特定探針系統組件。然而，在其他實例中，當撞擊發生時，控制系統80可簡單地終止所有探針系統組件之運動及/或逆轉其運動方向（亦即，縮回）。
藉由偵測撞擊且在偵測到撞擊時終止及/或停止顯微鏡100及/或探針系統10之外部組件之運動，可減輕對探針系統之撞擊組件的損壞。撞擊物件可另外地或可替代地彼此縮回，以進一步減輕撞擊之影響，及/或允許快速檢測撞擊部件。另外，當發生撞擊時，藉由允許物鏡組件120相對於顯微鏡主體110樞轉，物鏡組件120與探針系統10之組件之間撞擊期間產生的力可減弱及/或減小，由此在顯微鏡100之運動終止之前減少此類撞擊造成之損壞量。
顯微鏡主體110可包括任何合適的結構，該結構可准許及/或有助於由顯微鏡100收集影像或光學影像。此等可包括顯微鏡、光學顯微鏡、電子顯微鏡及/或被配置以收集數位影像之顯微鏡的習知結構。作為實例，顯微鏡主體110可包括一或多個透鏡、鏡面、電荷耦合器件（CCD）、致動器、記憶體器件、電子器件、電導體及/或邏輯器件（諸如對應控制器81）。
物鏡組件120可包括任何合適的結構，該結構可包括接物鏡122。此可包括顯微鏡、光學顯微鏡、電子顯微鏡及/或被配置以收集數位影像之顯微鏡的習知結構。如本文中更詳言之論述，物鏡組件120可至少部分地形成及/或界定定向偵測電路150屬於本發明之範疇內。
如圖2至圖3及圖5至圖7中所示出，物鏡組件120可包括可遠離光軸124延伸之突出區128。突出區128可經塑形及/或設定大小以與物鏡組件安裝台130介接，及/或將物鏡組件120固持於物鏡組件安裝台內，如本文中更詳言之論述。突出區128可包括定向偵測電路150之至少一部分。舉例而言，若定向偵測電路包含如圖2及圖3中所示出之接觸結構160，則突出區128可包括接觸結構160中之一或多者。
物鏡組件安裝台130可包括任何合適的結構，該結構可被配置以將物鏡組件120可分離地附接至顯微鏡主體110。作為一實例，且如圖1至圖4及圖6至圖7中所示出，物鏡組件安裝台130可界定接收區132，該接收區132可經塑形及/或設定大小以接收物鏡組件120之至少一部分，諸如其突出區128。另外，接收區132可界定限制區134，該限制區134可設定大小以支撐物鏡組件120之突出區128且亦准許物鏡組件120之一部分自其通過。
如圖6及圖7中可能最佳示出，接收區132可相對於突出區128過大，及/或可設定大小以准許物鏡組件120之至少有限的平移及/或旋轉，同時物鏡組件安裝台130可操作地及/或可分離地將物鏡組件120附接至顯微鏡主體110。在一個實例中，接收區132可被配置以准許物鏡組件120在接收區132內相對於物鏡組件安裝台130樞轉，諸如可回應於撞擊126。特定言之，接收區132可相對於物鏡組件120過大，以准許物鏡組件120相對於物鏡組件安裝台130樞轉。儘管物鏡組件120可被配置以相對於物鏡組件安裝台130及/或顯微鏡主體110樞轉，但物鏡組件安裝台130可不被配置以相對於顯微鏡主體110樞轉。亦即，物鏡組件安裝台130及顯微鏡主體100之相對定向可為固定的（亦即不可調整的）。
此類組態可准許及/或有助於藉由定向偵測電路150偵測接觸、撞擊及/或碰撞，如本文所論述。此類組態另外地或可替代地可准許及/或有助於將物鏡組件120可分離地附接至顯微鏡主體110，諸如經由將突出區128插入至接收區132中及/或自接收區132移除突出區128。
在一些實例中，物鏡組件120及物鏡組件安裝台130可被配置以使用重力將物鏡組件朝向預定相對定向偏置。作為一個此類實例，物鏡組件安裝台可包含界定平面（例如，圖1中之X-Y平面）的調平機構136。在一些此等實例中，此平面可與重力正交（圖1中之Z軸）。當顯微鏡100經定向使得重力沿圖1之負Z軸作用時，重力可將突出區128朝向物鏡組件安裝台130之調平機構136偏置及/或與物鏡組件安裝台130之調平機構136接觸。因為調平機構136界定大體平坦的平面，調平機構136以及重力可將物鏡組件120偏置成與物鏡組件安裝台130對準，使得物鏡組件之光軸124平行於物鏡組件安裝台130及顯微鏡主體110之中心軸125。
作為一實例，調平機構136可包括及/或界定如圖4至圖7中所示出之3點安裝台137。三點安裝台137可包含三個間隔開之至少部分地球形表面138，該球形表面138可突出至接收區132中。在其他實例中，調平機構136可包含運動及/或準運動安裝台中之一或多者。至少部分地球形表面之尖端可界定平面，物鏡組件120可在重力之影響下擱置在該平面上。
另外，如圖5中可能最佳所示出，物鏡組件120及/或其突出區128可包括三個狹槽及/或凹槽139。當突出區128容納於物鏡組件安裝台130之接收區132內時，表面138可經塑形及/或設定大小以容納於凹槽139內，且顯微鏡主體110及物鏡組件120在其間界定預定相對取向102。如所論述，顯微鏡100可經定向及/或經定位而使得重力將表面138固持於凹槽139內及/或使得重力將顯微鏡主體110及物鏡組件120固持於預定相對定向102中。
如圖1中之虛線所示出，物鏡組件安裝台130可包括可被配置以將物鏡組件朝向預定相對定向102偏置之偏置機構140。偏置機構140可被配置以將顯微鏡主體110及物鏡組件120朝向預定相對定向102偏置及/或將突出區128朝向限制區134偏置。換言之，偏置機構140可補充將顯微鏡主體110及物鏡組件120推向預定相對定向102的重力。偏置機構140可包含磁性組件或其他適合的組件，用於將物鏡組件120朝向預定相對定向102偏置。舉例而言，磁性組件可在物鏡組件120之突出區128及物鏡組件安裝台130之接收區132及/或限制區134中包括磁體。
偏置機構140可降低或防止物鏡組件120發生不必要的樞轉之可能性。特定言之，偏置機構140可有助於確保物鏡組件120在正常顯微鏡操作期間停留就位，且僅在發生撞擊時相對於顯微鏡主體110移動。
圖8為描繪偵測及/或減輕顯微鏡（諸如圖1至圖7之顯微鏡100）與物件之間的撞擊之方法200的流程圖。如上文所描述，控制系統80可經程式化以執行方法200中之一或多者。特定言之，控制系統80可包括儲存於非暫時性記憶體86中之電腦可讀指令，用於執行方法200中之一或多者。方法200包括在210處相對於彼此移動顯微鏡及物件，且在220處將顯微鏡之物鏡組件與物件實體接觸。方法200亦包括在230處相對於顯微鏡之顯微鏡主體移動物鏡組件，且在240處偵測顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向之改變。方法200進一步可包括在250處回應於相對定向之改變，在260處將探針與受測器件（DUT）對準，及/或在270處測試DUT。
在210處相對於彼此移動顯微鏡及物件可包括相對於顯微鏡及物件中之另一個平移、樞轉及/或旋轉顯微鏡及物件中之至少一者。在210處之移動可產生或導致在220處之實體接觸。換言之，在220處之實體接觸可為在210處之移動之結果，可在210處回應於移動，可為在210處之移動之非所要結果，可為在210處之移動之意外結果，或可為在210處之移動之非預期結果。
在210處之移動可以任何適合方式完成。作為一實例，在210處之移動可包括利用驅動機構（諸如圖1之驅動機構170）移動顯微鏡。作為另一實例，物件可包括包括顯微鏡之探針系統之探針，且在210處之移動可包括利用操控器（諸如圖1之操控器50）移動探針。作為另一實例，物件可包括DUT，且在210處之移動可包括利用驅動組件（諸如圖1之驅動組件60）移動DUT。
在220處將顯微鏡之物鏡組件與物件實體接觸可包括使物鏡組件及物件彼此直接實體接觸，且可為在210處之移動之結果。另外地或可替代地，在220處實體接觸可包括對具有物件之物鏡組件施加第一力及/或對具有物鏡組件之物件施加第二力。在220處之實體接觸可產生、生成及/或導致在230處之移動。物件之實例包括探針（諸如圖1之探針40）及/或DUT（諸如圖1之DUT 32）。物件之額外實例包括探針系統之電纜及/或探針系統之探針卡。
在230處相對於顯微鏡之顯微鏡主體移動物鏡組件可包括相對於顯微鏡主體旋轉、樞轉及/或平移物鏡組件，且可回應於在220處之實體接觸或其結果。換言之，在220處之實體接觸期間由物件施加至物鏡組件之第一力可引起物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對運動。
相對於顯微鏡主體移動物鏡組件可進一步包含調整顯微鏡之電路（例如，定向偵測電路150）中之電壓、電流及/或電氣連續性中之一或多者。舉例而言，在其中定向偵測電路包含電開關之實例中，相對於顯微鏡主體移動物鏡組件可包含開路或閉合電開關。開路或閉合電開關可包含相對於顯微鏡主體樞轉物鏡組件，以將物鏡組件與物鏡組件安裝台之至少一個電接觸結構分離，使得物鏡組件不實體接觸至少一個電接觸結構。顯微鏡主體相對於物鏡組件之此樞轉可包含將物鏡組件樞轉遠離預定相對定向。
如所論述，物鏡組件可利用、經由及/或使用物鏡組件安裝台（諸如圖1至圖4及圖6至圖7之物鏡組件安裝台130）可分離地附接至顯微鏡主體。亦如所論述，物鏡組件安裝台可使用重力及/或可由偏置機構產生之補充力來將物鏡組件及顯微鏡主體固持於預定相對定向上。因而，在220處之實體接觸期間施加至物鏡組件之第一力可足以克服重力及/或補充力，由此導致物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對運動及/或導致物鏡組件及顯微鏡主體自預定相對定向及/或不同於預定相對定向之相對定向轉移。
在240處偵測顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向之改變可包括以任何適合方式偵測相對定向之改變。作為一實例顯微鏡可包括定向偵測電路（諸如圖1至圖7之定向偵測電路150），且在240處之偵測可包括利用、經由及/或使用定向偵測電路進行偵測。作為更具體實例，在240處之偵測可包括偵測定向偵測電路內之電氣連續性（例如，諸如電開關156之電開關之開路及/或閉合）之改變，諸如在以操作方式附接至物鏡組件安裝台之接觸結構（諸如接觸結構160）與以操作方式附接至物鏡組件之另一接觸結構之間。偵測物鏡組件相對於顯微鏡主體之移動可另外地或可替代地包含偵測定向偵測電路中之電壓及電流中之一或多者的改變。在又進一步實例中，偵測物鏡組件相對於顯微鏡主體之移動可包含利用位置感測器偵測在230處之移動及/或利用位置感測器偵測在230處之由移動產生之相對定向的改變。
在250處回應於相對定向之改變可包括回應於偵測相對定向的改變而執行至少一個動作。特定言之，回應可包含調整探針系統中顯微鏡及/或顯微鏡外部之一或多個致動器（諸如操控器50及驅動組件60）之移動。作為實例，在250處之回應可包括停止顯微鏡之運動（例如，在210處停止移動）、將顯微鏡自物件縮回、停止及/或逆轉探針之平移（亦即縮回）、停止及/或逆轉DUT之平移（亦即縮回）、及/或產生指示物鏡組件與物件之間的實體接觸之警報。
方法200可在探針系統之操作期間使用，以便測試受測器件。在此類實例中，方法200進一步可包括在260處將探針與受測器件（DUT）對準。在260處之對準可包括利用顯微鏡收集探針及/或DUT之一或多個影像，及/或使用一或多個影像將探針與DUT對準，將探針與DUT接觸，及/或將探針與DUT之接觸焊墊接觸。
當方法200在探針系統之操作期間使用時，方法200進一步可包括在270處測試DUT。在270處之測試可包括將測試信號提供至DUT及/或自DUT接收合成信號。
在本發明中，已經在流程圖（flow diagram/flow chart）之內容背景中論述及/或呈現若干示意性、非獨占式的實例，其中方法繪示及描述為一系列區塊或步驟。除非具體地闡述於隨附描述中，否則區塊之次序可不同於流程圖中所示出次序，包括兩個或多於兩個區塊（或步驟）以不同次序及/或同時發生屬於本發明之範疇內。
如本文中所使用，置放於第一實體與第二實體之間的術語「及/或」意謂以下中之一者：（1）第一實體、（2）第二實體，及（3）第一實體及第二實體。使用「及/或」列出之多個實體應以相同方式解釋，亦即，如此結合之「一或多個」實體。可視情況存在除了由「及/或」條項所具體地識別之實體以外的其他實體，無論與具體地識別之彼等實體相關或不相關。因此，作為一非限制性實例，對「A及/或B」之參考，當結合諸如「包含」之開放式語言使用時可：在一個具體實例中，係指僅A（視情況包括除B以外的實體）；在另一具體實例中，係指僅B（視情況包括除A以外的實體）；在又一具體實例中，係指A及B兩者（視情況包括其他實體）。此等實體可指元件、動作、結構、步驟、操作、值及類似者。
如本文中所使用，關於一或多個實體之清單之片語「至少一個」應理解為意謂選自實體之清單中之實體中之任一者或多者的至少一個實體，但不一定包括具體地列於實體之清單中之每一個實體中之至少一者，且不排除實體之清單中之實體的任何組合。此定義亦允許實體可視情況存在除片語「至少一個」所指實體之清單內具體地識別之實體以外，無論與具體地識別之彼等實體相關或不相關。由此，作為非限制性實例，「A及B中之至少一者」（或等效地「A或B中之至少一者，」或，等效地「A及/或B中之至少一者」）可在一個具體實例中指至少一個（視情況包括多於一個)A而不存在B（且視情況包括除B以外的實體)；在另一具體實例中，指至少一個（視情況包括多於一個）B而不存在A（且視情況包括除A以外的實體)；在又一具體實例中，指至少一個（視情況包括多於一個）A及至少一個（視情況包括多於一個）B (且視情況包括其他實體）。換言之，片語「至少一個」、「一或多個」及「及/或」為在操作中作為連接詞及反意連接詞均可之開放式表述。舉例而言，表達「A、B及C中之至少一者」、「A、B或C中之至少一者」、「A、B及C中之一或多者」、「A、B或C中之一或多者」及「A、B及/或C」中之每一者可意謂僅A、僅B、僅C、A及B一起、A及C一起、B及C一起、A、B及C一起，且視情況以上中之任一者與至少一個其他實體組合。
在任何專利、專利申請案或其他參考以引用之方式併入本文中且（1）以不符合及/或（2）以其他方式不符合本發明之非併入部分或任何其他併入參考的方式定義術語的情況下，本發明之非併入部分應控制及其中之術語或併入之揭示內容應僅相對於定義術語及/或最初呈現併入之揭示內容的參考控制。
如本文中所使用之術語「適於」及「被配置」意謂元件、組件或其他標的物經設計及/或意欲執行給定功能。因此，術語「適於」及「被配置」之使用不應解釋為意謂給定元件、組件或其他標的物簡單地「能夠」執行給定功能，而是元件、組件及/或其他標的物為了執行功能而具體地選定、產生、實施、使用、經程式化及/或經設計。敍述為適於執行特定功能之元件、組件及/或其他所敍述標的物可另外地或可替代地描述為被配置以執行彼功能，且反之亦然亦屬於本發明之範疇內。
如本文所使用，片語「舉例而言」、片語「作為一實例」及/或僅術語「實例」當與參考根據本發明之一或多個組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法一起使用時意欲傳達所描述之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法為根據本發明之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法之示意性、非獨占式的實例。因此，該所描述之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法並不意欲為限制性的、必需的或排它性的/窮盡性的；且其他組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法（包括結構上及/或功能上類似及/或等效之組件、特徵、細節、結構、具體實例及/或方法）亦屬於本發明之範疇內。
在以下所列舉段落中呈現根據本發明之系統及方法之示意性、非獨占式的實例。本文中所列舉之方法之個別步驟，包括在以下所列舉段落中，可另外地或可替代地稱為用於執行所敍述動作的「步驟」屬於本發明之範疇內。 A1.一種顯微鏡，其包含： 顯微鏡主體； 物鏡組件，其包含接物鏡； 物鏡組件安裝台，其被配置以將物鏡組件可分離地附接至顯微鏡主體；及 定向偵測電路，其被配置以指示顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向何時不同於預定相對定向。 A2.如段落A1之顯微鏡，其中顯微鏡進一步包括被配置以沿接物鏡之光軸以操作方式平移顯微鏡之驅動機構。 A2.1.如段落A2之顯微鏡，其中驅動機構進一步被配置以沿垂直於接物鏡之光軸之平面以操作方式平移顯微鏡。 A3.如段落A1至A2.1中任一者之顯微鏡，其中定向偵測電路包含一或多個電路，其中定向偵測電路被配置以使得當顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向自預定相對定向改變時，發生以下情況中之至少一者： （i）定向偵測電路之電氣連續性改變； （ii）定向偵測電路內之電流改變；以及 （iii）定向偵測電路之電壓改變。 A4.如段落A1至A3中任一者之顯微鏡，其中定向偵測電路包含電開關。 A4.1.如段落A4之顯微鏡，其中當物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對定向為預定相對定向時，電開關常閉，且其中當顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向時，電開關開路。 A4.2.如段落A4至A4.1中之任一者之顯微鏡，其中當物鏡組件與顯微鏡主體之間的相對定向為預定相對定向時，電開關常開，且其中當顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向時，電開關閉合。 A4.3.如段落A4至A4.2中之任一者之顯微鏡，其中電開關包含一對匹配之電接觸表面，其中該對匹配之電接觸表面之一個電接觸表面包括於物鏡組件中，且該對匹配之電接觸表面之另一個電接觸表面包括於物鏡組件安裝台中。 A5.如段落A1至A4.3中之任一者之顯微鏡，其中定向偵測電路包含被配置以偵測顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向中之改變的位置感測器。 A5.1.如段落A5之顯微鏡，其中位置感測器被配置以將顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向之改變轉換成電信號。 A.5.2.如段落A5至A5.1中之任一者之顯微鏡，其中位置感測器被配置以量測物鏡組件與以下中之至少一者之間的距離： （i）物鏡組件安裝台；及 （ii）顯微鏡主體。 A5.3.如段落A5至A5.2中之任一者之顯微鏡，其中位置感測器包含電容距離感測器、光學距離感測器、電感距離感測器、線性可變差動換能器、渦電流感測器、霍爾效應感測器、光學感測器及/或干涉計中之一或多者。 A5.4.如段落A5至A5.3中之任一者之顯微鏡，其中位置感測器包括於物鏡組件安裝台中且與物鏡組件間隔開。 A5.5.如段落A5至A5.3中之任一者之顯微鏡，其中位置感測器包括於物鏡組件中且與物鏡組件安裝台間隔開。 A6.如段落A1至A5.5中之任一者之顯微鏡，其進一步包含與定向偵測電路電通信之控制器，用於接收顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向之指示。 A6.1.如段落A6之顯微鏡，其中控制器包含： 非暫時性記憶體，其包含所儲存電腦可讀指令，用於當自定向偵測電路接收到顯微鏡主體與鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向之指示時，停止顯微鏡之移動；及 處理單元，其經程式化以執行所儲存電腦可讀指令。 A6.1.1.如段落A6.1之顯微鏡取決於段A2時，其中處理單元與驅動機構電通信，其中處理單元經程式化以控制驅動機構之操作，且另外其中處理單元經程式化以將命令信號發送至驅動機構，以回應於顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向之指示機構而終止顯微鏡之運動。 A6.1.2.如段落A6.1至A6.1.1中之任一者之顯微鏡，其中非暫時性記憶體進一步包括電腦可讀指令，用於回應於顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向之指示而逆轉顯微鏡之運動方向。 A6.1.3.如段落A6.1至A6.1.2中之任一者之顯微鏡，其中處理單元經程式化以將命令信號發送至驅動機構，以回應於顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向之指示而機構逆轉顯微鏡之運動方向。 A7.如段落A1至A6.1.3中之任一者之顯微鏡，其中物鏡組件被配置以相對於物鏡組件安裝台選擇性樞轉，視情況以准許顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向不同於預定相對定向。 A7.1.如段落A7之顯微鏡，其中物鏡組件安裝台包含被配置以固持物鏡組件之接收區，且其中接收區被配置以准許物鏡組件在接收區內相對於物鏡組件安裝台選擇性樞轉。 A7.1.1.如段落A7.1之顯微鏡，其中接收區相對於物鏡組件過大，以准許物鏡組件相對於物鏡組件安裝台選擇性樞轉。 A8.如段落A1至A7.1.1中之任一者之顯微鏡，其中物鏡組件安裝台被配置以使用重力將物鏡組件朝向預定相對定向偏置。 A8.1.如段落A8之顯微鏡，其進一步包含使用重力以預定相對定向來支撐物鏡組件之調平機構。 A8.1.1.如段落A8.1之顯微鏡，其中調平機構包含3點安裝結構、運動安裝結構及準運動安裝結構中之一或多者。 A9.如段落A1至A8.1.1中之任一者之顯微鏡，其中物鏡組件安裝台進一步包含被配置以將物鏡組件朝向預定相對定向偏置之一或多個偏置機構。 A9.1.如段落A9之顯微鏡，其中一或多個偏置機構包含磁性組件。 B1.一種用於測試受測器件（DUT）之探針系統，該探針系統包含： 以下各者中之至少一者： （i）夾盤，其界定被配置以接收包括DUT之基底之支撐表面； （ii）探針，其被配置以與DUT通信； （iii）操控器，其被配置成相對於支撐表面以操作方式平移探針； （iv）驅動組件，其被配置以選擇性控制探針與支撐表面之間的相對定向。 （v）信號產生及分析組件，其被配置以將測試信號提供至DUT，且亦自DUT接收合成信號； （vi）殼體，其界定含有支撐表面之封閉體；及 （vii）控制系統，其經程式化以控制探針系統之操作；及 如段落A1至A9.1中之任一者之顯微鏡，其中顯微鏡被配置以收集探針及DUT中之至少一者之影像。 C1.一種偵測顯微鏡與物件之間的撞擊之方法，其中顯微鏡包含物鏡組件及顯微鏡主體，該方法包含： 相對於彼此移動顯微鏡及物件； 實體上接觸物鏡組件及物件； 回應於實體上接觸，相對於顯微鏡主體移動物鏡組件；以及 偵測物鏡組件相對於顯微鏡主體之移動。 C2.如段落C1之方法，其中方法進一步包含回應於相對於顯微鏡主體移動物鏡組件而調整顯微鏡之移動。 C2.1.如段落C2之方法，其中調整顯微鏡之移動包含停止顯微鏡之運動。 C2.2.如段落C2至C2.1中之任一者之方法，其中調整顯微鏡之移動包含將顯微鏡自物件縮回。 C3.如段落C1至C2.2中之任一者之方法，其進一步包含回應於偵測物鏡組件相對於顯微鏡主體之移動，產生指示物鏡組件與物件之間的實體接觸的警報。 C4.如段落C1至C3中之任一者之方法，其進一步包含回應於偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件之移動，停止測試探針之運動。 C5.如段落C1至C4中之任一者之方法，其進一步包含回應於偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件之移動，停止受測器件之運動。 C6.如段落C1至C5中之任一者之方法，其中相對於顯微鏡主體移動物鏡組件包含調整顯微鏡之電路中之電壓及電流中之一或多者，且其中偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件之移動包含偵測電路中之電壓及電流中之一或多者的改變。 C6.1.如段落C6之方法，其中電路包含電開關，其中相對於顯微鏡主體移動物鏡組件包含開路或閉合電開關，且其中偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件之移動包含偵測電開關之開路或閉合。 C7.如段落C1至C6.1中之任一者之方法，其中偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件之移動包含利用位置感測器偵測相對於顯微鏡主體之物鏡組件的移動。 C8.如段落C1至C7中之任一者之方法，其中相對於顯微鏡主體移動物鏡組件包含相對於顯微鏡主體樞轉物鏡組件，以自預定相對定向改變顯微鏡主體與物鏡組件之間的相對定向。 C8.1如段落C8之方法，其中相對於顯微鏡主體樞轉物鏡組件包含將物鏡組件與物鏡組件安裝台之至少一個電接觸結構分離，使得物鏡組件不實體接觸至少一個電接觸結構。 C9.如段落C1至C8.1中之任一者之方法，其進一步包含將探針與受測器件對準。 C9.1.如段落C9之方法，其進一步包含測試受測器件。 C10.如段落C1至C9.1中之任一者之方法，其中顯微鏡包括如段落A1至A9.1中之任一者之顯微鏡。 D1.一種顯微鏡，其包含： 顯微鏡主體； 物鏡組件安裝台，其被配置以將物鏡組件可分離地附接至顯微鏡主體；及 物鏡組件，其中物鏡組件包含接物鏡，且其中物鏡組件被配置以相對於顯微鏡主體及物鏡組件安裝台中之一或多者樞轉。 D2.如段落D1之顯微鏡，其進一步包含如段落A1至A9.1中之任一者之標的物。 工業實用性
本文中所揭示之顯微鏡及方法適用於成像及半導體測試工業。
咸信，以上闡明之揭示內容涵蓋具有獨立效用之多個獨特發明。雖然此等發明中之每一者已以較佳形式揭示，但其如本文中所揭示並說明的特定具體實例並不在限制性含義上考慮，此係由於大量變化為可能的。本發明之標的物包括本文揭示之各種元件、特徵、功能及/或特性之所有新穎及不明顯的組合及子組合。類似地，當本發明、前述具有編號的段落或隨後申請之申請專利範圍列舉「一」或「第一」元件或其等效物時，此類申請專利範圍應理解為包括一或多個此類元件之結合，既不要求也不排除兩個或多於兩個此類元件。
申請人保留呈送針對某些組合及子組合之申請專利範圍之權利，該某些組合及子組合係針對所揭示之發明中之一者，且經認為為新穎及非顯而易見的。可經由修正彼等申請專利範圍或相關申請案中陳述新的申請專利範圍來主張在特徵、功能、元件及/或性質之其他組合及子組合中所實施之發明。此類經修正或新申請專利範圍無論其係針對不同發明或針對相同發明，無論不同於、寬於、窄於或等於原始申請專利範圍之範疇，都亦視為包括於本發明之發明之標的物內。
10:探針系統 20:夾盤 22:支撐表面 30:基底 32:受測器件 34:接觸焊墊 40:探針 42:探針卡 50:操控器 60:驅動組件 70:信號產生及分析組件 80:控制系統 81:控制器 82:處理單元 84:記憶體單元 86:非揮發性記憶體 88:揮發性記憶體 90:殼體 92:封閉體 94:壓板 96:孔徑 100:顯微鏡 102:預定相對定向 110:顯微鏡主體 120:物鏡組件 122:接物鏡 124:光軸 125:中心軸 126:撞擊 128:突出區 130:物鏡組件安裝件 132:接收區 134:限制區 136:調平機構 137:3點安裝件 138:球形表面 139:凹槽 140:偏置機構 150:定向偵測電路 152:接觸 154:不接觸 156:電開關 157:位置感測器 160:接觸結構 162:物鏡組件接觸結構 164:物鏡組件安裝件接觸結構 170:驅動機構 200:方法 210:方法 220:方法 230:方法 240:方法 250:方法 260:方法 270:方法 X:X軸 Y:Y軸 Z:Z軸
[圖1]為根據本發明之可形成探針系統之一部分之顯微鏡之實例之示意性說明。 [圖2]為在與探針系統之探針接觸之前界定其間之預定相對定向之包括顯微鏡主體及物鏡組件之顯微鏡之示意性說明。 [圖3]為包括顯微鏡主體及物鏡組件之顯微鏡之示意性說明，其中物鏡組件已與探針相撞且顯微鏡主體及物鏡組件之間界定不同於預定相對定向之相對定向。 [圖4]為根據本發明之顯微鏡之物鏡組件安裝台之實例之不太示意性說明。 [圖5]為根據本發明之顯微鏡之物鏡組件之不太示意性底視圖。 [圖6]為根據本發明之顯微鏡之物鏡組件安裝台及物鏡組件之實例調平機構之不太示意性說明，其中物鏡組件及物鏡組件安裝台之間不界定預定相對定向。 [圖7]為根據本發明之顯微鏡之物鏡組件安裝台及物鏡組件之實例定向偵測電路之不太示意性說明，其中物鏡組件及物鏡組件安裝台之間不界定預定相對定向。 [圖8]為描繪根據本發明之使用顯微鏡之方法之流程圖。
10:探針系統
20:夾盤
22:支撐表面
30:基底
32:受測器件
34:接觸焊墊
40:探針
42:探針卡
50:操控器
60:驅動組件
70:信號產生及分析組件
80:控制系統
81:控制器
82:處理單元
84:記憶體單元
86:非揮發性記憶體
88:揮發性記憶體
90:殼體
92:封閉體
94:壓板
96:孔徑
100:顯微鏡
102:預定相對定向
110:顯微鏡主體
120:物鏡組件
122:接物鏡
124:光軸
125:中心軸
128:突出區
130:物鏡組件安裝件
132:接收區
134:限制區
136:調平機構
140:偏置機構
150:定向偵測電路
156:電開關
157:位置感測器
170:驅動機構
X:X軸
Y:Y軸
Z:Z軸

Claims (40)

  1. 一種顯微鏡，其包含：一顯微鏡主體；一物鏡組件，其包含一接物鏡；一物鏡組件安裝台，其被配置以將該物鏡組件可分離地附接至該顯微鏡主體；以及一定向偵測電路，其被配置以指示該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的一相對定向何時不同於一預定相對定向。
  2. 如請求項1之顯微鏡，其中該定向偵測電路包含一或多個電路，其中該定向偵測電路被配置以使得當該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向自該預定相對定向改變時，發生以下情況中之至少一者：(i)該定向偵測電路之一電氣連續性改變；(ii)該定向偵測電路內之一電流改變；以及(iii)該定向偵測電路之一電壓改變。
  3. 如請求項1之顯微鏡，其中該定向偵測電路包含一電開關。
  4. 如請求項3之顯微鏡，其中當該物鏡組件與該顯微鏡主體之間的該相對定向為該預定相對定向時，該電開關常閉，且其中當該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向不同於該預定相對定向時，該電開關開路。
  5. 如請求項3之顯微鏡，其中當該物鏡組件與該顯微鏡主體之間的該相對定向為該預定相對定向時，該電開關常開，且其中當該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向不同於該預定相對定向時，該電開關閉合。
  6. 如請求項3之顯微鏡，其中該電開關包含一對匹配之電接觸表面，其中該對匹配之電接觸表面中之一個電接觸表面包括於該物鏡組件中，且該對匹配之電接觸表面中之另一個電接觸表面包括於該物鏡組件安裝台中。
  7. 如請求項1之顯微鏡，其中該定向偵測電路包含被配置以偵測該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向中之改變的一位置感測器。
  8. 如請求項7之顯微鏡，其中該位置感測器包括電容距離感測器。
  9. 如請求項7之顯微鏡，其中該位置感測器包括光學距離感測器。
  10. 如請求項7之顯微鏡，其中該位置感測器包括電感距離感測器。
  11. 如請求項7之顯微鏡，其中該位置感測器包括線性可變差動換能器、渦電流感測器、以及霍爾效應感測器中之至少一者。
  12. 如請求項1之顯微鏡，其中該物鏡組件被配置以相對於該物鏡組件安裝台選擇性樞轉，使得該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向不同於該預定相對定向。
  13. 如請求項12之顯微鏡，其中該物鏡組件安裝台包含被配置以固持該物鏡組件之一接收區，且其中該接收區被配置以准許該物鏡組件在該接收區內相對於該物鏡組件安裝台選擇性樞轉。
  14. 如請求項13之顯微鏡，其中該接收區相對於該物鏡組件過大，以准許該物鏡組件相對於該物鏡組件安裝台選擇性樞轉。
  15. 如請求項13之顯微鏡，其中該物鏡組件包括突出區，且進一步其中該接收區被設定大小以接收該突出區。
  16. 如請求項15之顯微鏡，其中該接收區進一步界定限制區，該限制區被設定大小以支撐該突出區且亦准許該物鏡組件之一部分從該限制區通過。
  17. 如請求項15之顯微鏡，其中該物鏡組件安裝台包括調平機構，且進一步其中該顯微鏡被配置以使得重力將該突出區朝向該調平機構偏置。
  18. 如請求項17之顯微鏡，其中該調平機構包括3點安裝台，其中該3點安裝台包含三個間隔開之至少部分地球形表面，該三個間隔開之至少部分 地球形表面突出至該接收區中，且進一步其中該物鏡組件在重力之影響下擱置在該三個間隔開之至少部分地球形表面上。
  19. 如請求項18之顯微鏡，其中該突出區包括三個狹槽，所述三個狹槽被配置以容納該三個間隔開之至少部分地球形表面。
  20. 如請求項1之顯微鏡，其中該物鏡組件安裝台被配置以使用重力將該物鏡組件朝向該預定相對定向偏置。
  21. 如請求項1之顯微鏡，其進一步包含使用重力以該預定相對定向來支撐該物鏡組件之一調平機構，其中該調平機構包含以下各者中之一或多者：一3點安裝結構、一運動安裝結構及一準運動安裝結構。
  22. 如請求項1之顯微鏡，其中該物鏡組件安裝台進一步包含被配置以將該物鏡組件朝向該預定相對定向偏置之一磁性組件。
  23. 如請求項1之顯微鏡，其進一步包含被配置以沿該接物鏡之一光軸以操作方式平移該顯微鏡之一驅動機構。
  24. 如請求項1之顯微鏡，其進一步包含一控制器，其中該控制器包含：非暫時性記憶體，其包含所儲存電腦可讀指令，用於當自該定向偵測電路接收到該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的該相對定向不同於該預定相對定向之一指示時，終止該顯微鏡之移動；及一處理單元，其經程式化以執行該所儲存電腦可讀指令。
  25. 如請求項1之顯微鏡，其中該定向偵測電路包括複數個接觸結構。
  26. 如請求項25之顯微鏡，其中該複數個接觸結構包括複數個彈簧裝載導電引腳。
  27. 一種用於測試一受測器件(DUT)之探針系統，該探針系統 包含：一夾盤，其界定被配置以接收包括該DUT之一基底之一支撐表面；一探針，其被配置以與該DUT通信；一信號產生及分析組件，其被配置以將一測試信號提供至該DUT，且亦自該DUT接收一合成信號；一如請求項1至26中任一項之顯微鏡，其中該顯微鏡被配置以收集該探針及該DUT中之至少一者之一影像；及以下各者中之至少一者：(i)一操控器，其被配置成相對於該支撐表面以操作方式平移該探針；及(ii)一驅動組件，其被配置以選擇性控制該探針與該支撐表面之間的一相對定向。
  28. 如請求項27之探針系統，其中該探針系統被配置為電測試該DUT。
  29. 如請求項27之探針系統，其中該探針系統被配置為以光學方式測試該DUT。
  30. 如請求項27之探針系統，其中該探針系統進一步包括探針，該探針被配置以與該DUT通信。
  31. 如請求項30之探針系統，其中該探針包括電探針、高頻率探針、無線探針、天線、及近場天線中之至少一者。
  32. 如請求項27之探針系統，其中該信號產生及分析組件包括功能產生器、電信號產生器、無線信號產生器、光學信號產生器、電信號分析器、無線信號分析器、及/或光學信號分析器中之至少一者。
  33. 一種偵測一顯微鏡與一物件之間的一撞擊之方法，其中該顯微鏡包含一物鏡組件及一顯微鏡主體，該方法包含： 相對於彼此移動該顯微鏡及該物件；實體上接觸該物鏡組件及該物件；回應於該實體上接觸，相對於該顯微鏡主體移動該物鏡組件；以及偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動。
  34. 如請求項33之方法，其進一步包含以下各者中之一或多者：回應於該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動而停止該顯微鏡之運動及將該顯微鏡自該物件縮回。
  35. 如請求項33之方法，其進一步包含回應於該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動，產生指示該物鏡組件與該物件之間的實體接觸的一警報。
  36. 如請求項33之方法，其進一步包含以下各者中之一或多者：回應於該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動而停止一測試探針之運動及將該測試探針自該物鏡組件縮回。
  37. 如請求項33之方法，其進一步包含以下各者中之一或多者：回應於該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動而停止一受測器件之運動及縮回該受測器件。
  38. 如請求項33之方法，其中該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動係基於至少部分地包括於該物鏡組件中之一電開關之一電氣連續性的一改變。
  39. 如請求項33之方法，其中相對於該顯微鏡主體移動該物鏡組件進一步包含相對於該顯微鏡主體樞轉該物鏡組件，以自一預定相對定向改變該顯微鏡主體與該物鏡組件之間的一相對定向。
  40. 如請求項33之方法，其中該偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移動包含利用位置感測器偵測該物鏡組件相對於該顯微鏡主體之該移 動。
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