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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024051131
(43)【公開日】2024-04-10
(54)【発明の名称】試験システム
(51)【国際特許分類】
G01R 31/28 20060101AFI20240403BHJP
G01R 31/319 20060101ALI20240403BHJP
【ＦＩ】
G01R31/28 H
G01R31/319
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024029454
(22)【出願日】2024-02-29
(62)【分割の表示】P 2021128013の分割
【原出願日】2016-12-16
(31)【優先権主張番号】1522432.2
(32)【優先日】2015-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(71)【出願人】
【識別番号】502024823
【氏名又は名称】テラビュー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】コール，ブライアン エドワード
(72)【発明者】
【氏名】サリバン，ダリアス
(72)【発明者】
【氏名】チャンドラー，サイモン
(57)【要約】
【課題】 複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムを提供する。
【解決手段】 試験システムは、少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、被試験デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備える。
【選択図】 図６
【解決手段】 試験システムは、少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、被試験デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備える。
【選択図】 図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、
被試験デバイスの前記複数の電気接点の３次元プロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備え、
前記少なくとも１つのプローブ端部を前記被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点と接触させる前記移動機構の構成が、前記被試験デバイスの前記複数の電気接点の判定された前記３次元プロファイルから決定され、
前記プローブは、第１のプローブ端部と第２のプローブ端部とを有し、
前記移動機構は、前記第１のプローブ端部を前記被試験デバイスの前記少なくとも１つの電気接点に接触させるように、且つ前記第２のプローブ端部を前記被試験デバイスの別の電気接点に接触させるように、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かすように動作可能であり、
前記第２のプローブ端部は、接地電流を伝導するように構成されている、
試験システム。
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、
被試験デバイスの前記複数の電気接点の３次元プロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備え、
前記少なくとも１つのプローブ端部を前記被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点と接触させる前記移動機構の構成が、前記被試験デバイスの前記複数の電気接点の判定された前記３次元プロファイルから決定され、
前記プローブは、第１のプローブ端部と第２のプローブ端部とを有し、
前記移動機構は、前記第１のプローブ端部を前記被試験デバイスの前記少なくとも１つの電気接点に接触させるように、且つ前記第２のプローブ端部を前記被試験デバイスの別の電気接点に接触させるように、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かすように動作可能であり、
前記第２のプローブ端部は、接地電流を伝導するように構成されている、
試験システム。
【請求項2】
前記プロファイル判定システムが、
被試験デバイスの少なくとも一部を放射線で照射するように構成された放射線源と、
前記被試験デバイスの電気接点から散乱された放射線を検出するように構成された放射線センサと、
前記検出された散乱放射線から被試験デバイスの前記複数の電気接点の前記３次元プロファイルを判定するように構成された制御器とを備える、請求項１に記載の試験システム。
被試験デバイスの少なくとも一部を放射線で照射するように構成された放射線源と、
前記被試験デバイスの電気接点から散乱された放射線を検出するように構成された放射線センサと、
前記検出された散乱放射線から被試験デバイスの前記複数の電気接点の前記３次元プロファイルを判定するように構成された制御器とを備える、請求項１に記載の試験システム。
【請求項3】
前記放射線センサが、異なる量だけ前記デバイステーブルから離れるように伸びる前記被試験デバイスの異なる部分が前記放射線センサの視野内の異なる位置に現れるように、配置される、請求項２に記載の試験システム。
【請求項4】
前記放射線センサが、前記放射線源から放射された放射線の伝播方向に対して斜めの角度で配向される、請求項３に記載の試験システム。
【請求項5】
前記放射線源が、前記被試験デバイスのストリップを放射線ストリップで照射するように構成される、請求項２から請求項４のいずれかに記載の試験システム。
【請求項6】
前記放射線センサが、前記放射線ストリップ内に位置する電気接点から散乱された放射線を検出するように構成されるとともに、前記制御器が、前記被試験デバイスの前記照射されたストリップ内に位置する前記被試験デバイスの点の高さを判定するように構成される、請求項５に記載の試験システム。
【請求項7】
前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記放射線源の一方又は両方を動かし、前記被試験デバイス上の前記放射線ストリップを走査するように動作可能であるとともに、前記制御器が、前記放射線ストリップの異なる位置において、判定された前記被試験デバイスの点の高さを組み合わせて、被試験デバイスの前記複数の電気接点の前記３次元プロファイルを判定するように構成される、請求項６に記載の試験システム。
【請求項8】
前記デバイステーブルが、前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含むとともに、前記プロファイル判定システムが、前記基準構造物の位置に対する被試験デバイスの前記複数の電気接点の前記３次元プロファイルの位置を判定するように構成される、請求項１から請求項７のいずれかに記載の試験システム。
【請求項9】
前記基準構造物が、前記デバイステーブルの外に伸びるとともに、前記基準構造物のうちの少なくとも２つが、異なる距離だけ前記デバイステーブルの外に伸びる、請求項８に記載の試験システム。
【請求項10】
前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能である、請求項８又は請求項９に記載の試験システム。
【請求項11】
前記基準構造物に対する前記少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備える、請求項１０に記載の試験システム。
【請求項12】
前記プロファイル判定システムが、被試験デバイスの電気接点に対するプローブ端部の位置を判定するように更に構成される、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の試験システム。
【請求項13】
判定された前記３次元プロファイルは、前記複数の電気接点の位置と大きさ、又は位置と形状が決定されるよう、前記複数の電気接点の表面が置かれている複数の位置を含む、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の試験システム。
【請求項14】
当該試験システムは更に、信号を生成し、前記少なくとも１つのプローブ端部を通して前記信号を導く信号発生器を有し、
該信号発生器は、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する信号を生成するように構成されている、
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の試験システム。
該信号発生器は、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する信号を生成するように構成されている、
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、試験システムに関する。特に、本発明は、電子デバイスの完全性を試験するための試験システムに関する。
【背景技術】
【0002】
試験されるべき電子デバイスは、例えば、半導体デバイス（例えば、集積回路）を含み得る。電子デバイスの製造後に、デバイスを試験することが望ましい。例えば、電子デバイス内の１つ又は複数の回路の完全性が試験され得る。
【0003】
電子デバイスを試験する方法は、例えば、電子信号（例えば、パルス信号）をデバイスに入力するステップと、デバイスからの信号の任意の反射を測定するステップとを含み得る。デバイスがその回路内に断線又は短絡を含む場合、デバイスに入力される信号は、少なくとも部分的に反射されることになる。デバイスに何も欠陥が存在しない場合、入力信号は、ほとんど又は全く、デバイスから反射されない。したがって、被試験デバイス（ＤＵＴ）からの反射信号の測定値は、デバイスの完全性を試験し、デバイス内のあらゆる欠陥を検出するために、使用され得る。
【0004】
ＤＵＴを試験するのに適した試験システムは、例えば、その全体が参照により本明細書に組み入れられるＵＳ２０１４００２１９６３において、以前に提案されている。
【0005】
本発明の目的は、本明細書中に特定されているか否かに関わらず、従来技術の１つ又は複数の問題を取り除き又は緩和する、改善された試験システムを提供することである。
【発明の概要】
【0006】
本発明の第１の態様によれば、複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、被試験デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備える、試験システムが提供される。
【0007】
プロファイル判定システムは、被試験デバイスの電気接点の３次元プロファイルを判定するように構成され得る。判定されたプロファイルは、電気接点の表面が配置される複数の位置を含み得る。例えば、判定されたプロファイルは、被試験デバイス上の異なる位置における電気接点の判定された高さを含み得る。プロファイル判定システムは、電気接点間に配置された被試験デバイスの領域を含む、被試験デバイスのプロファイルを判定するように構成され得る。プロファイルは、例えば、被試験デバイス上の異なる位置における被試験デバイスの高さを含み得る。
【0008】
被試験デバイスの電気接点の位置、大きさ、及び／又は形状は、異なるデバイスの場合に異なることがあるとともに、デバイスを試験する前に知ることができないことがある。プロファイル判定システムによって判定される被試験デバイスの電気接点のプロファイルは、プローブ端部が被試験デバイスの電気接点と接触するために（デバイステーブルに対して）プローブが動かされるべき位置を判定するために使用され得る。移動機構は、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を判定された位置に動かし、プローブ端部を電気接点に接触させることができる。これは、電気接点を通してデバイスを試験するためにプローブが電気接点に接続されることができる自動化プロセスが実行されることを可能にし得る。
【0009】
自動化プロセスは、（プローブを手動で動かして電気接点に接触させる場合と比較して）デバイスを試験するために必要な時間を大幅に削減することができる。いくつかの実施例では、移動機構は、異なる時間に複数の異なる電気接点に接触するように、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かすことができる。これは、複数の異なる電気接点を通してデバイスが試験されることを可能にし得る。そのような実施例では、複数の異なる電気接点を通してデバイスを試験するのに必要な時間は、プローブの端部を電気接点に接触させるための自動化されたシステムによって著しく低減される。
【0010】
移動機構は、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を平行移動させるように動作可能であり得るか、及び／又はデバイステーブルとプローブの一方又は両方を回転させるように動作可能であり得る。一般に、移動機構は、デバイステーブル及び／若しくはプローブの位置並びに／又は向きを変える、デバイステーブル及び／又はプローブの任意の動きを実行するように動作可能であり得る。
【0011】
プローブは、少なくとも２つのプローブ端部を備え得るとともに、移動機構は、少なくとも２つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも２つの電気接点に接触させるように動作可能であり得る。少なくとも２つのプローブ端部は、少なくとも２つの電気接点と同時に接触状態になり得る。
【0012】
被試験デバイスは、接地プレートを含み得る。接地プレートは、デバイスの残りの部分とは別個の要素であり得るとともに、デバイスを試験する目的のためにデバイス上に配置され得る。デバイス上に位置している接地プレートは、被試験デバイスの一部を形成すると考えられる。さらに、接地プレートは、プローブ端部が接触することができる被試験デバイスの電気接点の一例であると考えられる。本明細書では、被試験デバイス上の電気接点と接触することに対する任意の言及は、デバイス上に配置された接地プレートに接触することを含むものとする。
【0013】
プロファイル判定システムは、被試験デバイスの少なくとも一部を放射線で照射するように構成された放射線源と、被試験デバイスの電気接点から散乱された放射線を検出するように構成された放射線センサと、検出された散乱放射線から被試験デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成された制御器とを備え得る。
【0014】
被試験デバイスの異なる部分から散乱された放射線は、放射線センサの視野内の異なる位置に現れることがある。制御器は、散乱放射線が現れる視野内の位置から、放射線が散乱される被試験デバイス上の位置を判定し得る。これは、被試験デバイスの散乱表面の位置及び／又は形状が判定されることを可能にし得る。
【0015】
放射線センサは、異なる量だけデバイステーブルから離れるように伸びる被試験デバイスの異なる部分が放射線センサの視野内の異なる位置に現れるように、配置され得る。
【0016】
これは、デバイステーブルからの異なる距離から散乱された放射線が、放射線センサの視野内の異なる位置に現れることを保証する。したがって、散乱放射線が現れる視野内の位置は、放射線が散乱されるデバイステーブルからの距離が判定されることを可能にする。これは、被試験デバイス上の異なる点の高さが判定されることを可能にし、したがって、被試験デバイスのプロファイルが導き出され得る。
【0017】
放射線センサは、放射線源から放射された放射線の伝播方向に対して斜めの角度で配向され得る。
【0018】
放射線源は、被試験デバイスのストリップを放射線ストリップで照射するように構成され得る。
【0019】
放射線センサは、放射線ストリップ内に位置する電気接点から散乱された放射線を検出するように構成され得るとともに、制御器は、被試験デバイスの照射されたストリップ内に位置する被試験デバイスの点の高さを判定するように構成される。
【0020】
移動機構は、デバイステーブルと放射線源の一方又は両方を動かし、被試験デバイス上の放射線ストリップを走査するように動作可能であり得るとともに、制御器は、放射線ストリップの異なる位置において、判定された被試験デバイスの点の高さを組み合わせて、被試験デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成される。
【0021】
デバイステーブルは、デバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を備え得るとともに、プロファイル判定システムは、基準構造物の位置に対する被試験デバイスの電気接点のプロファイルの位置を判定するように構成される。
【0022】
基準構造物は、被試験デバイスの電気接点の位置が対照して判定されることができる既知の基準点を提供する。基準構造物に対する電気接点の位置の認識は、電気接点と接触するためにプローブが動かされるべき位置が判定されることを可能にする。
【0023】
基準構造物は、デバイステーブルから伸び得るとともに、基準構造物のうちの少なくとも２つは、異なる距離だけデバイステーブルの外に伸びる。
【0024】
移動機構は、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、プローブ端部のうちの少なくとも１つが基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能であり得る。
【0025】
当該試験システムは、基準構造物に対する少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備え得る。
【0026】
基準構造物に対するプローブ端部の位置を判定することは、プローブ端部が正確に基準構造物と接触状態にされることを可能にする。これは、デバイステーブルに対するプローブの既知の位置をもたらす移動機構の既知の構成の基準点を提供する。これは、デバイステーブルに対するプローブの他の位置をもたらす移動機構の他の構成が判定されることを可能にし得る。デバイステーブルに対する電気接点の位置の認識によって、プローブは、所望の電気接点に接触するように、正確に動かされ得る。
【0027】
較正システムは、プロファイル判定システムと同じであってもよい。例えば、基準構造物に対する少なくとも１つのプローブ端部の位置は、電気接点のプロファイルを判定するのと同じ手順を用いて判定され得る。その代わりに、異なる手順が使用され得る。例えば、較正システムは、基準構造物に対するプローブ端部の位置を直接観察するために使用され得るカメラ又は顕微鏡を備え得る。
【0028】
移動機構は、プローブ端部が基準構造物と接触状態にされるまで、（例えば、カメラ又は顕微鏡を通して）基準構造物に対するプローブ端部の位置を見ながら、手動で調整され得る。
【0029】
いくつかの実施例では、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するための手段を備え得る。例えば、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の電気的導通を検出する電気的導通テスタを備え得る。較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するように構成された、プローブ及び／又は基準構造物上の１つ若しくは複数の圧力センサを備えてもよい。
【0030】
プロファイル判定システムは、被試験デバイスの電気接点に対するプローブ端部の位置を判定するように更に構成され得る。
【0031】
これは、被試験デバイス及び／又はデバイステーブルに対するプローブの位置が判定されることを可能にし得る。これは、デバイステーブルに対するプローブの位置の較正が、被試験デバイスを試験するための試験手順中に更新されることを可能にする。
【0032】
プロファイル判定システムは、例えば、プローブ端部が電気接点に近接している場合に、被試験デバイスの電気接点に対するプローブ端部の位置を判定し得る。
【0033】
当該試験システムは、被試験デバイスの電気接点の判定されたプロファイルから、少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させる移動機構の構成を判定するように構成された制御器を更に備える。
【0034】
本発明の第２の態様によれば、複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構とを備え、デバイステーブルが、デバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含む、試験システムが提供される。
【0035】
基準構造物は、デバイステーブル上の既知の位置における基準点を提供する。較正が実行され、基準構造物に対する被試験デバイスの電気接点の位置及びプローブ端部の位置が判定されることができる。基準構造物に対する電気接点及びプローブ端部の位置を判定することは、電気接点に対するプローブ端部の位置が判定されることを可能にする。これは、移動機構が、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、プローブ端部を電気接点に正確に接触させることを可能にして、それにより、プローブが電気接点を通して被試験デバイスを試験することを可能にする。
【0036】
デバイステーブルは、少なくとも３つの基準構造物を備え得る。いくつかの実施例では、デバイステーブルは、３つ以上の基準構造物、例えば８つの基準構造物を備え得る。
【0037】
プローブは、少なくとも２つのプローブ端部を備え得るとともに、移動機構は、少なくとも２つのプローブ端部を被試験デバイス上の少なくとも２つの電気接点に接触させるように動作可能であり得る。少なくとも２つのプローブ端部は、少なくとも２つの電気接点と同時に接触状態になり得る。
【0038】
被試験デバイスは、接地プレートを含み得る。接地プレートは、デバイスの残りの部分とは別個の要素であり得るとともに、デバイスを試験する目的のためにデバイス上に配置され得る。デバイス上に位置している接地プレートは、被試験デバイスの一部を形成すると考えられる。さらに、接地プレートは、プローブ端部が接触することができる被試験デバイスの電気接点の一例であると考えられる。本明細書では、被試験デバイス上の電気接点と接触することに対する任意の言及は、デバイス上に配置された接地プレートに接触することを含むものとする。
【0039】
基準構造物のうちの少なくとも２つは、異なる距離だけデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる。
【0040】
異なる距離だけデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる少なくとも２つの基準構造物は、特徴（例えば、電気接点、及び１つ又は複数のプローブ端部）の位置が基準構造物に対して判定されることができる精度を、有利に向上させる。いくつかの実施例では、基準構造物は、全て、ほぼ同じ距離だけデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸び得る。しかしながら、そのような実施例では、異なる高さに配置された電気接点を正確に接触させることは、プロファイル判定システムの精度及び直線性に依存し得る。基準構造物を異なる高さに配置する（すなわち、異なる距離だけデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる）ことによって、異なる高さにおける基準が取得され得る。これは、プロファイル判定システムにおけるあらゆる非直線性又はスケーリング誤差が補償されることを可能にし得るとともに、異なる高さに位置する電気接点が接触される精度が改善され得る。
【0041】
基準構造物がデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる距離は、基準構造物の高さと呼ばれ得る。少なくとも１つの被試験デバイスを支持するように構成されたデバイステーブルの領域は、実質的に支持面内に位置することができる。基準構造物がデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる距離は、支持面に垂直な方向の距離とすることができる。いくつかの実施例では、基準構造物は、支持面から伸びてもよく、基準構造物がデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる距離は、基準構造物が支持面から伸びる距離とすることができる。他の実施例では、基準構造物は、支持面以外の面から伸びることができる。例えば、基準構造物は、支持面に対して異なる垂直レベルに配置されてもよい。基準構造物は、支持面と実質的に平行な面から伸びることができる。基準構造物がデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる距離は、基準構造物が支持面と実質的に平行な面から伸びる距離とすることができる。
【0042】
移動機構は、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、プローブ端部のうちの少なくとも１つが基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能であり得る。
【0043】
移動機構は、プローブ端部を基準構造物に接触させるために手動で操作され得る。例えば、プローブ端部及び基準構造物は、カメラ又は顕微鏡を通して見ることができ、移動機構は、カメラ又は顕微鏡を通してプローブ端部及び基準構造物を見ながら、手動で操作され得る。移動機構は、プローブ端部を基準構造物に接触させるように誘導され得る。
【0044】
当該試験システムは、基準構造物に対する少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備え得る。
【0045】
上記で説明されたように、第１の態様を参照すると、基準構造物に対するプローブ端部の位置を判定することは、プローブ端部を基準構造物に正確に接触させることを可能にする。これは、デバイステーブルに対するプローブの既知の位置をもたらす移動機構の既知の構成の基準点を提供する。これは、デバイステーブルに対するプローブの他の位置をもたらす移動機構の他の構成が判定されることを可能にし得る。デバイステーブルに対する電気接点の位置の認識によって、プローブは、所望の電気接点に接触するように、正確に動かされ得る。
【0046】
例えば、較正システムは、基準構造物に対するプローブ端部の位置を直接観察するために使用され得るカメラ又は顕微鏡を備え得る。その代わりに、較正システムは、第１の態様に関して説明されたプロファイル判定システムを備え得る。
【0047】
いくつかの実施例では、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するための手段を備え得る。例えば、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の電気的導通を検出する電気的導通テスタを備え得る。較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するように構成された、プローブ及び／又は基準構造物上の１つ若しくは複数の圧力センサを備えてもよい。
【0048】
基準構造物のうちの少なくとも１つは、基準構造物上の基準点を示す基準特徴部を含むことができ、移動機構は、デバイステーブルとプローブの一方又は両方を動かし、プローブ端部のうちの少なくとも１つが基準点と接触する、ように動作可能である。
【0049】
基準特徴部は、プローブ端部が正確に動かされ得る、より正確な位置基準点を提供する。これは、デバイステーブルに対するプローブの位置の測定精度を高める。基準特徴部は、検査（直接視覚検査、又は検査装置（例えば、カメラ若しくは顕微鏡）による検査）によって解決可能な基準構造物上の点を提供する。これは、プローブ端部が基準点と接触するように導かれることを可能にする。
【0050】
基準特徴部は、基準構造物の凸面又は突出面に設けられ得る。これは、プローブ端部が意図せずに基準構造物の他の領域と接触状態にされる可能性を低減し得る。
【0051】
基準特徴部は、例えば、基準構造物内に円形の溝を備え得るとともに、プローブ端部は、円形の溝によって囲まれた領域内にある基準点と接触状態にされ得る。基準特徴部は、例えば、基準構造物の頂点を囲むことができる。例えば、基準構造物が基準構造物における円形の溝を含む実施例では、円形の溝は、基準構造物の頂点の周りに伸びることができる。基準特徴部は、基準構造物の頂点に実質的に位置し、円形の溝の範囲内にある基準点を示す。プローブ端部は、基準構造物の頂点（すなわち、基準点）と接触状態にされ得る。
【0052】
基準特徴部は、プローブ端部の大きさにほぼ等しい寸法を有し得る。
【0053】
基準特徴部は、基準構造物内に形成された、基準構造物の頂点の周りに伸びる実質的に円形の溝を備え得る。
【0054】
基準構造物は、基準構造物内に形成された複数の実質的に円形の溝を含むことができ、各溝は、基準構造物の頂点の周りに伸びる。
【0055】
基準構造物のうちの少なくとも１つは、実質的に球形の先端部分を備え得る。
【0056】
球形の先端部分は、実質的に平坦なリムによって囲まれている。
【0057】
基準構造物のうちの少なくとも１つが、５０ミクロン以下のスケールの粗さ特徴（roughness features）を有する表面を備える。
【0058】
粗さ特徴は、例えば、基準構造物の表面に機械加工された隆起部を備え得る。
【0059】
デバイステーブルは、複数の被試験デバイスを保持するように動作可能であり得る。
【0060】
当該試験システムは、デバイステーブルが取り付けられている運動学的に制限されたマウントを更に備え、運動学的に制限されたマウントは、複数の自由度におけるデバイステーブルの動きを制限するように構成される。
【0061】
運動学的に制限されたマウントは、例えば、６つの自由度におけるデバイステーブルの動きを制限し得る。
【0062】
当該試験システムは、自動的に被試験デバイスをロード（load）しデバイステーブルからアンロード（unload）するように動作可能なローディング（loading）デバイスを更に備え得る。
【0063】
当該試験システムは、信号を生成し、プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して信号を導き、使用時に、被試験デバイスに被試験デバイスの電気接点を通して信号が導かれるように構成された信号発生器と、プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過する信号をサンプルし、使用中に、被試験デバイスにおいて反射されるとともに、プローブ端部を通過する信号が当該信号サンプラによってサンプルされるように構成された信号サンプラとを更に備える。
【0064】
信号発生器は、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号を生成するように構成され得る。
【0065】
広帯域信号は、約１ＴＨｚ未満の周波数成分のみを有し得る。広帯域信号は、本明細書で特定された全範囲にわたる周波数成分を必ずしも有していなくてもよいが、しかし、本明細書で指定された範囲の小さな領域を占める周波数成分を単に有することができる。例えば、広帯域信号は、いくつかの実施例では、約０．２５ＧＨｚ～２００ＧＨｚの範囲の周波数成分に制限され得る。このような信号は、０．０１ＧＨｚから１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号の一例であると考えられる。
【0066】
信号発生器は、パルス放射線源と、パルス放射線源からの放射線パルスを受信するように配置されるとともに、パルス放射線源からの照射に応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して第１の信号変換デバイスからの信号パルスを導くように構成された伝送ライン構成とを備え得る。
【0067】
第１の信号変換デバイスは、光信号に基づいて電気信号を生成するように構成され得る。第１の信号変換デバイスは、例えば、光導電素子を備え得る。その代わりに、第１の信号変換デバイスは、電気光学デバイスを備え得る。
【0068】
信号サンプラは、パルス放射線源からの放射線パルスを受信するとともに、パルス放射線源からの照射に応答して、当該第２の信号変換デバイスにおいて受信された信号パルスをサンプルするように配置された第２の信号変換デバイスを備えることができ、伝送ライン構成は、被試験デバイスから反射されたか、又は被試験デバイスを通して伝送され、プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過した信号パルスを、第２の信号変換デバイスに導くように構成される。
【0069】
第２の信号変換デバイスは、光信号に基づいて電気信号を生成するように構成され得る。第２の信号変換デバイスは、例えば、光導電素子を備え得る。その代わりに、第２の信号変換デバイスは、電気光学デバイスを備え得る。パルス放射線源は、単一の放射線源を備え得るか、又は第１の信号変換デバイス及び第２の信号変換デバイスを照射するための別個の放射線源を備え得る。例えば、パルス放射線源は、第１の信号変換デバイスを照射するように構成された第１のレーザと、第２の信号変換デバイスを照射するように構成された第２のレーザとを備え得る。
【0070】
本発明の第３の態様によれば、デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、生成放射線ビーム及び／又は受信放射線ビームの光路内に配置された直接駆動の遅延ラインであって、当該遅延ラインが、生成放射線ビームと受信放射線ビームとの間に光学遅延を導入するように構成され、生成放射線ビームのパルスが、第２の信号変換デバイスに入射する受信放射線ビームの対応するパルスとは異なる時間に、第１の信号変換デバイスに入射する、直接駆動の遅延ラインとを備え、遅延ラインが、生成放射線ビーム及び／又は受信放射線ビームの光路内に配置された少なくとも１つの反射器と、反射器を移動させ、生成放射線ビーム及び／又は受信放射線ビームの光路長を変化させて、生成放射線ビームと受信放射線ビームとの間の光学遅延を変化させるように構成された同期リニアモータとを含む、試験システムが提供される。
【0071】
同期リニアモータを含む直接駆動の遅延ラインは、遅延ラインの高速走査を可能にし、入力信号パルスに対する複数の異なる時間遅延における被試験デバイスからの反射及び／又は伝送が、迅速に分析されることができる。直接駆動の遅延ラインは、例えば、ガルバノメータ駆動の遅延ライン（galvanometer driven delay line）の速度に匹敵する速度で遅延時間を走査するように動作可能である。しかし、直接駆動の遅延ラインは、ガルバノメータ駆動の遅延ラインよりも大きな遅延時間範囲を走査することができ、それにより、別々の高速走査の遅延ライン及び低速走査の遅延ラインに対する必要性が除去される。従来技術の構成に対して、測定値の全体的な取得時間が大幅に改善され得る。例えば、取得時間は、従来技術の構成で達成可能なものよりも６０倍程度速い取得時間であり得る。
【0072】
同期リニアモータは、ブラシレスモータであり得る。
【0073】
第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、光信号に基づいて電気信号を生成するように構成され得る。第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、例えば、光導電素子を備え得る。その代わりに、第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、電気光学デバイスを備え得る。
【0074】
パルス放射線源は、単一の放射線源と、放射線源の出力を生成放射線ビームと受信放射線ビームとに分割するように構成されたビームスプリッタとを備え得る。その代わりに、パルス放射線源は、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームをそれぞれ放射する別個の放射線源を備えてもよい。例えば、パルス放射線源は、生成放射線ビームを放射するように構成された第１のレーザと、第２の放射線ビームを放射するように構成された第２のレーザとを含み得る。
【0075】
本発明の第４の態様によれば、デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、生成放射線ビームの光路内に配置された第１の反射器、受信放射線ビームの光路内に配置された第２の反射器、及び第１の反射器及び第２の反射器が取り付けられている可動ステージであって、当該可動ステージの第１の方向における移動が、生成放射線ビームの光路長を増加させ、かつ受信放射線ビームの光路長を減少させるとともに、当該可動ステージの第２の方向における移動が、生成放射線ビームの光路長を減少させ、かつ受信放射線ビームの光路長を増加させる、可動ステージを含む遅延ラインとを備える、試験システムが提供される。
【0076】
この構成は、可動ステージの移動が、生成放射線ビームと受信放射線ビームの光路長を反対方向に変化させることを意味する。その結果、第１の距離だけ可動ステージを移動させると、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームの光路長に差が導入され、それは第１の距離の少なくとも２倍になる。したがって、生成放射線ビームと受信放射線ビームとの間の光学遅延を（従来技術の構成に対して）所与の量だけ変化させるためには、可動ステージのより小さい移動が要求される。これは、光学遅延のより高速な走査を有利に可能にする。したがって、所与の測定が行われる取得時間を削減することができる。可動ステージは、モータ（例えば、同期リニアモータ）によって動かされ得る。
【0077】
第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、光信号に基づいて電気信号を生成するように構成され得る。第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、例えば、光導電素子を備え得る。その代わりに、第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、電気光学デバイスを備え得る。
【0078】
パルス放射線源は、単一の放射線源と、放射線源の出力を生成放射線ビームと受信放射線ビームとに分割するように構成されたビームスプリッタとを備え得る。その代わりに、パルス放射線源は、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームをそれぞれ放射する別個の放射線源を備えてもよい。例えば、パルス放射線源は、生成放射線ビームを放射するように構成された第１のレーザと、第２の放射線ビームを放射するように構成された第２のレーザとを含み得る。
【0079】
本発明の第５の態様によれば、デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、パルス放射線源から放射される放射線パルスの強度を検出するように構成された放射線センサ、パルス放射線源から放射された放射線パルスの光路内に配置されるとともに、調整可能な量だけ放射線パルスの強度を減少させるように構成された減衰器、及び放射線センサによる放射線パルスの強度の測定値に応答して、減衰器が放射線パルスの強度を減少させる量を調整するように構成された制御器を含む放射線フィードバックシステムと備える、試験システムが提供される。
【0080】
制御器は、単一パルス期間よりも長い時間にわたって求められる放射線パルスの平均出力が、時間と共に実質的に一定であるように、減衰器を調整し得る。放射線パルスは、例えば、パルス放射線源から光ファイバを通して放射線センサに伝送され得る。例えば、光ファイバの結合効率における変化は、放射線検出器において受信される放射線の強度における変化をもたらし、放射線センサによって検出される。制御器は、例えば、光ファイバの結合効率のあらゆる変化を補償するように、放射線検出器によって測定された強度における変化に応答し得る。
【0081】
制御器は、例えば、比例積分微分（proportional-integral-derivative、ＰＩＤ）制御器であり得る。
【0082】
第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、光信号に基づいて電気信号を生成するように構成され得る。第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、例えば、光導電素子を備え得る。その代わりに、第１及び／又は第２の信号変換デバイスは、電気光学デバイスを備え得る。
【0083】
パルス放射線源は、単一の放射線源と、放射線源の出力を生成放射線ビームと受信放射線ビームとに分割するように構成されたビームスプリッタとを備え得る。その代わりに、パルス放射線源は、生成放射線ビーム及び受信放射線ビームをそれぞれ放射する別個の放射線源を備えてもよい。例えば、パルス放射線源は、生成放射線ビームを放射するように構成された第１のレーザと、第２の放射線ビームを放射するように構成された第２のレーザとを含み得る。
【0084】
本発明の異なる態様の特徴は、本発明の他の態様の特徴と組み合わせることができる。
【0085】
本発明の実施例は、ここで、添付の概略図のみを参照して、一例として説明されることになる。
【図面の簡単な説明】
【0086】
【図1】本発明の一実施例による試験システムを使用して試験するための電子デバイスの概略図である。
【図3A】接地プレートを含む電子デバイスの概略図である。
【図3B】接地プレートを含む電子デバイスの概略図である。
【図4】本発明の実施例の一部を形成し得る試験システムの一部分の概略図である。
【図5】本発明の代替の実施例の一部を形成し得る試験システムの一部分の概略図である。
【図6】本発明の一実施例による試験システムの概略図である。
【図8】断面で示された電子デバイスの一部分の概略図である。
【図13】本発明の一実施例による試験システムの一部分の概略図である。
【図14】本発明の一実施例による試験システムの一部を形成し得る遅延ライン構成の概略図である。
【図15】本発明の一実施例による試験システムの一部を形成し得る放射線フィードバックシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0087】
図１は、本発明の一実施例による試験システムを使用して試験されることができる電子デバイス１の概略図である。電子デバイス１は、被試験デバイス（ＤＵＴ）と呼ばれ得る。ＤＵＴ１は、複数の電気接点３を備える。複数の電気接点３は、例えば、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）、ランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）、又はピングリッドアレイ（ＰＧＡ）を含むことができる。ＤＵＴは、少なくとも２つの電気接点３とプローブとを同時に電気的に接触させることによって試験され得る。
【0088】
図２は、ＤＵＴ１の電気接点３との電気的接触を確立するために使用され得るプローブ５の概略図である。プローブ５は、第１のプローブ端部１３及び第２のプローブ端部１５で終端する同軸ケーブル部分７を含む。同軸ケーブル部分７は、同軸伝送線路構成で配置された外部導体１１で囲まれた内部導体９を備える（内部導体９を示すために使用される点線は、内部導体９が外部導体１１によって囲まれていることを示す。）。内部導体９は、外部導体１１から電気的に絶縁されている。プローブ７の端部に向かって、内側トランスミッション（inner transmission）９は外部導体１１の外に伸びてテーパー状になって第１のプローブ端部１３を形成する。第２のプローブ端部１５は、外部導体１１の外に伸びて、外部導体１１に電気的に結合されたフィンで形成されている。
【0089】
ＤＵＴ１を試験するために、第１のプローブ端部１３は、ＤＵＴ１上の第１の電気接点３と接触することができ、第２のプローブ端部１５は、ＤＵＴ１上の第２の電気接点３と接触することができる。内部導体９及び第１のプローブ端部１３は、ＤＵＴ１に信号を入力するために使用されてもよく、したがって、有効な電流（live current）を運ぶと考えられ得る。第２のプローブ端部１５及び外部導体１１は、接地電流を伝導するために使用され得る。その代わりに、内部導体９は接地電流を伝導することができ、外部導体１１は有効な電流を伝導することができる。
【0090】
いくつかの実施例では、プローブは３つ以上のプローブ端部を備え得る。例えば、プローブは３つのプローブ端部を備え得る。３つのプローブ端部を備えるプローブは、有効な電流を伝導する１つのプローブ端部と、それぞれが接地電流を伝導する２つのプローブ端部とを備え得る。そのような構成は、接地－信号－接地プローブ構成（ground-signal-ground probe configuration）と呼ばれ得る。
【0091】
いくつかの実施例では、ＤＵＴ１には、接地（ground）との接続が可能な接地プレートが設けられ得る。図３Ａ及び図３Ｂは、接地プレート２を含むＤＵＴ１の概略図である。図３Ａは、ＤＵＴ１の残りの部分から分離された接地プレート２を示し、図３Ｂは、ＤＵＴ１の残りの部分と接触する接地プレート２を示す。接地プレート２は、電気接点３がアクセスされ得る開口部４を含む。
【0092】
接地プレート２は、積層構造を備え得る。例えば、接地プレート２は、導電性の上層と、絶縁性の下層とを備え得る。導電性の上層は、例えば、金メッキされた銅を含み得る。絶縁性の下層は、例えば、ポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（Polytetrafluoroethylene、ＰＴＦＥ））を含み得る。下部の絶縁層は、接点３と導電性の上層との間の電気的接触を防止するように作用する。
【0093】
図３Ｂにおいて示されるように、ＤＵＴ１は、プローブ７の第１のプローブ端部１３を電気接点３に接触させ、第２のプローブ端部１５を接地プレート２に接触させることによって試験され得る。接地プレート２は、試験されるべきデバイスとは別個の要素であり得るとともに、デバイスを試験するためにデバイス上にのみ配置され得る。例えば、接地プレート２は、第２のプローブ端部が接続される適切な隣接の接点を有していない電気接点を試験するために、デバイス上に配置され得る。
【0094】
接地プレートは試験されるべきデバイスとは別個の要素であり得るが、この説明の目的のために、デバイス上に配置された接地プレート２は、被試験デバイスＤＵＴ１の一部を形成すると考えられる。さらに、接地プレート２は、プローブ端部１３、１５が接触することができるＤＵＴ１の電気接点の一例であると考えられる。本明細書では、ＤＵＴ１上の電気接点３と接触することに対する任意の言及は、デバイス上に配置された接地プレート２に接触することを含むものとする。
【0095】
図４は、本発明の実施例の一部を形成し得る試験システム１５の一部分の概略図である。試験システム１５は、信号発生器１７と信号サンプラ１９とを備える。信号発生器１７は、例えば、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号を生成することができる。いくつかの実施例では、信号発生器は、０．２５ＧＨｚ～２００ＧＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号を生成することができる。広帯域信号は、本明細書で特定された全範囲にわたる周波数成分を必ずしも有していなくてもよいが、しかし、本明細書で指定された範囲の小さな領域を占める周波数成分を単に有することができる。例えば、約０．２５ＧＨｚ～２００ＧＨｚの範囲の周波数成分を有する（が、しかし例えば、約２００ＧＨｚよりも高い周波数では実質的な周波数成分を有していない）広帯域信号は、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号の一例であると考えられる。
【0096】
信号発生器１７は、ＤＵＴ１に入力するための信号を生成する。信号サンプラ１９は、ＤＵＴ１から反射された信号を受信して分析する。信号発生器１７及び信号サンプラ１９の両方は、伝送ライン２１を介してプローブ７に接続されている。プローブ７は、例えば、図２を参照して上記で説明されたプローブ７と同様であってもよく、図４を参照してこれ以上詳細には説明されないことになる。図２及び図４における同様の参照番号は、プローブ７の同様の特徴を示す。
【0097】
プローブ７の第１のプローブ端部１３は、ＤＵＴ１上の第１の電気接点３に接続されている。第２のプローブ端部１５は、ＤＵＴ１上の第２の電気接点３に接続されている。説明を簡単にするために、図４におけるＤＵＴ１上に２つの電気接点３のみが示されている。しかしながら、ＤＵＴ１は３つ以上の電気接点３を備え得る、ということが理解されることになる。
【0098】
第１のプローブ端部１３に電気的に接続されたプローブ７の内部導体９は、信号発生器１７から信号サンプラ１９に信号を伝送する伝送ライン２１に接続されている。したがって、信号発生器１７によって生成された信号は、伝送ライン２１、プローブ７の内部導体９、第１のプローブ端部１３を通して、ＤＵＴ１の電気接点３に伝送される。ＤＵＴ１において反射された任意の信号は、分析のために、第１のプローブ端部１３、プローブ７の内部導体９、伝送ライン２１を通して、信号サンプラ１９に伝送され得る。
【0099】
信号発生器１７は、バイアス要素１６と第１の光導電素子２３とを含む。信号サンプラ１９は、測定装置２０と第２の光導電素子２５とを含む。第１及び第２の光導電素子は、放射線による照射に応答して導電性であり、放射線によって照射されていないときは実質的に導電性ではない。第１及び第２の光導電素子２３、２５は、第１の光導電素子２３において信号を生成し、第２の光導電素子２５において信号をサンプルするために、放射線によって選択的に照射されることができる。信号発生器１７及び信号サンプラ１９は、プローブ７を通してＤＵＴ１に信号パルスを入力し、ＤＵＴ１からの信号反射を受信するように動作可能なサンプリングモジュール１８を形成すると考えられ得る。
【0100】
試験システム１５は、放射線源２７を更に備える。放射線源２７は、パルス放射線ビーム２９の形態の放射線パルスを放射する。放射線源２７は、例えば、レーザを含むことができる。放射線ビームは、ビームスプリッタ３１に入射し、ビームスプリッタ３１は、パルス放射線ビーム２９を、生成パルスを含む生成ビーム３３と、受信パルスを含む受信ビーム３５とに分割する。生成ビーム３３は、第１の光導電素子２３に入射するように導かれ、受信ビーム３５は、第２の光導電素子２５に入射するように導かれる。
【0101】
パルス生成ビーム３３は、信号パルスを、第１の光導電素子２３において生成させ、ＤＵＴ１に入力させる。バイアス要素１６は、第１の光導電素子２３に電位を印加する。例えば、バイアス要素１６は、第１の光導電素子２３に、ＤＣ電位又はＡＣ電位（例えば、約３０ＫＨｚの周波数を有する）を印加し得る。放射線パルスが第１の光導電素子２３に入射すると、バイアス要素１６と第１の光導電素子２３の照射との組み合わせに起因して、第１の光導電素子２３において信号パルスが生成される。したがって、第１の光導電素子は、光信号に基づいて電気信号を生成するように作用する。
【0102】
パルス受信ビーム３５は、選択時間に（第２の光導電素子２５が放射線パルスを受信する場合に）第２の光導電素子２５において受信された電気信号をサンプルするように作用する。第２の光導電素子２５においてサンプルされた信号は、測定装置２０によって測定される。第２の光導電素子２５は、（受信ビーム３５によって供給される）光信号に基づいて電気信号（それは測定装置２０によって測定される）を生成すると考えられ得る。第２の光導電素子２５において生成された電気信号は、同様に、ＤＵＴ１から反射された信号に基づいている。このプロセスは、信号のサンプリングと呼ばれ得る。
【0103】
第２の光導電素子２５に対する受信ビーム３５の光路は、生成ビーム３３の生成パルスと受信ビーム３５の受信パルスとの間に光学遅延を導入するように構成された遅延ライン３７を含む。遅延ライン３７によって導入される光学遅延は、生成パルスを、第２の光導電素子２５に入射する対応する受信パルスとは異なる時間に、第１の光導電素子２３に入射させる。その結果、（信号発生器１７から）ＤＵＴ１に送られる信号パルスと、第２の光導電素子２５によってサンプルされ、測定装置２０によって受信される反射信号との間に遅延が存在する。
【0104】
入力信号パルスと信号サンプラ１９によってサンプルされた反射との間の遅延時間は、パルスがＤＵＴ１に入力された後の異なる遅延時間におけるＤＵＴ１からの反射を分析するために、調整され得る。遅延ライン３７は、受信ビーム３５の光路における反射器が取り付けられている可動ステージ３９を含む。可動ステージ３９の移動（図４における２つの頭を有する矢印で示される）は、受信ビーム３５の光路長を変化させ、したがって、第１の光導電素子２３に入射する生成パルス３３と第２の光導電素子２５に入射する受信パルスとの間の光学遅延を変化させる。可動ステージ３９は、例えば、異なる遅延時間におけるＤＵＴ１からの反射を分析するために走査され得る。
【0105】
図４において示される構成要素は一定の縮尺で示されていない、ということが理解されるべきである。試験システム１５は、図４において図示され、上記で説明されたものとは異なる構成要素を含むことができるか、及び／又は、説明及び図示されたものに対する追加の構成要素を含むことができる。試験システムの他の実施例の詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＵＳ２０１４００２１９６３に示されている。ＵＳ２０１４００２１９６３に開示されている特徴のいずれかは、本明細書に記載の試験システムと共に使用されることができる。
【0106】
上記で説明されたように、第１の光導電素子２３及び第２の光導電素子２５は、光信号に基づいて電気信号を生成する。第１及び第２の光導電素子２３、２５は、信号変換デバイスの一例であると考えられ得る。いくつかの実施例では、光導電素子以外の信号変換デバイスが使用され得る。例えば、第１及び／又は第２の光導電素子２３、２５は、他の形態の信号変換デバイスによって置き換えられ得る。
【0107】
本発明の実施例の一部を形成し得る代替の信号変換デバイスは、電気光学結晶などの電気光学デバイスであり得る。信号発生器の一部を形成する電気光学結晶は、偏光された放射線ビーム（例えば、生成ビーム３３）を受信し、偏光された放射線ビームに基づいて電気信号を生成するように構成され得る。
【0108】
信号サンプラの一部を形成する電気光学結晶は、電界にさらされたことに応答して結晶の光学特性が変化するように構成され得る。例えば、結晶の複屈折性は、電界にさらされたことに応答して変化し得る。ＤＵＴ１から電気光学結晶に入射した電気信号は、結晶を電界にさらす。受信ビーム３５は、電気光学結晶に入射するように導かれ得るとともに、結晶によって伝送される受信ビーム３５は、１つ又は複数のセンサによって検出され得る。結晶の光学特性（例えば、複屈折性）における変化は、結晶によって伝送される受信ビーム３５における変化を誘発し、１つ又は複数のセンサによって検出され得る。例えば、ＤＵＴ１からの信号は、結晶によって伝送される受信ビーム３５の偏光状態及び／又は振幅を変更する働きをすることができる。例えば、偏光状態及び／又は振幅における変化は、例えば、偏光光学素子及び１つ又は複数のフォトダイオードセンサを用いて測定され得る。これは、ＤＵＴ１から受信された信号に比例する測定信号をもたらし得る。
【0109】
上記で説明された光導電素子の動作と同様に、電気光学結晶は、選択された時刻において、信号パルスを生成するとともに、反射信号をサンプルするために、パルス生成ビーム及びパルス受信ビーム３３、３５と共に使用され得る。生成ビーム３３と受信ビーム３５との間に光学遅延が導入されることができ、（光導電素子を含む実施例を参照して上記で説明されたように）異なる遅延時間において受信された反射が分析されることを可能にする。
【0110】
いくつかの実施例では、信号発生器１７及び信号サンプラ１９において、異なる形式の信号変換デバイスが使用され得る。例えば、光導電素子が信号発生器１７において使用され得るとともに、電気光学結晶が信号サンプラ１９において使用され得る。
【0111】
放射線ビーム２９が放射線源２７から放射され、生成ビーム３３及び受信ビーム３５に分割される実施例が上記で説明されたが、いくつかの実施例では、生成ビーム及び受信ビームを生成するために、別々の放射線源が使用され得る。例えば、いくつかの実施例では、２つの同期レーザを含むデュアルレーザシステムが使用され得る。レーザは、２つのレーザから放射される放射線ビーム間の光学遅延が（例えば、電子的に）制御されて調整されるように、制御可能な方法で同期化され得る。そのような実施例では、（遅延ライン３７を参照して上記で説明されたように）異なる遅延時間において受信された信号を解析するために、レーザ間の同期が調整され得る。遅延ラインの機能は、レーザ間の同期を調整することによって置き換えることができるので、したがって、デュアルレーザシステムを含む実施例は、遅延ラインを含まないことがある。しかしながら、いくつかの実施例では、それでもやはり遅延ラインがデュアルレーザシステムと共に使用され得る。
【0112】
２つ以上の放射線源（例えば、デュアルレーザシステム）を含む実施例では、複数の放射線源が、一緒になってパルス放射線源を形成すると考えられ得る。本明細書のパルス放射線源は、単一の放射線源、又は、例えばデュアルレーザシステムのような複数の放射線源を含むことが意図されている。パルス放射線源が単一の放射線源を含む実施例では、パルス放射線源は、放射線ビームを生成放射線ビームと受信放射線ビームとに分割するように構成された、ビームスプリッタを更に備え得る。
【0113】
いくつかの実施例では、ＤＵＴ１は、２つ以上のプローブ７、及び２つ以上のサンプリングモジュール１８を用いて試験され得る。図５は、第１のサンプリングモジュール１８ａ及び第２のサンプリングモジュール１８ｂを含む試験システム１５’の一部分の概略図である。第１のサンプリングモジュール１８ａは第１のプローブ７ａに接続され、第２のサンプリングモジュール１８ｂは第２のプローブ７ｂに接続される。第１及び第２のプローブ７ａ、７ｂの両方は、ＤＵＴ１上の電気接点３と接触状態にされる。
【0114】
第１及び第２のサンプリングモジュール１８ａ、１８ｂには、放射線源２７（例えば、レーザ）から放射される放射線が供給される。放射線源２７は放射線ビーム２９を放射し、放射線ビーム２９はビームスプリッタ３１によって生成ビーム３３と受信ビーム３５とに分割される。受信ビーム３５は、生成ビーム３３と受信ビーム３５との間に光学遅延を導入するように動作可能な遅延ライン３７に導かれる。生成ビーム３３は、ビームスプリッタ３１によって第１及び第２の部分３３ａ、３３ｂに分割される。受信ビーム３５は、ビームスプリッタ３１によって第１及び第２の部分３５ａ、３５ｂに分割される。生成ビームの第１の部分３３ａ、及び受信ビームの第１の部分３５ａは、第１のサンプリングモジュール１８ａに供給される。生成ビーム並びに受信ビームの第１及び第２の部分は、ファイバ結合器３４によって、そしてミラー３８を介して、光ファイバ３２に結合される。生成ビームの第２の部分３３ｂ、及び受信ビームの第２の部分３５ｂは、第２のサンプリングモジュール１８ｂに供給される。
【0115】
図５において示される構成では、第１及び第２のサンプリングモジュール１８ａ、１８ｂは、共通の生成ビーム３３及び受信ビーム３５を使用して動かされる。このような構成では、サンプリングモジュール１８ａ、１８ｂは、ＤＵＴ１において反射される信号に加えて、ＤＵＴ１を通して第１及び第２のプローブ９Ａ、９Ｂの間で伝送される信号を測定することが可能である。各サンプリングモジュール１８ａ、１８ｂにおいて、交代でパルスの生成を選択的にターンオフすることによって、反射信号は、伝送信号から分離されることができる。例えば、第１のサンプリングモジュール１８ａは、最初に信号パルスを生成することができる。パルスの伝送は、第２のサンプリングモジュール１８ｂによって測定され得るとともに、パルスの反射は、第１のサンプリングモジュール１８ａによって測定され得る。続いて、第２のサンプリングモジュール１８ｂは、信号パルスを生成し得る。パルスの伝送は、第１のサンプリングモジュール１８ａによって測定され得るとともに、パルスの反射は、第２のサンプリングモジュール１８ｂによって測定され得る。
【0116】
上記で説明された測定値は、２つの電気接点間の結合を記述する２×２行列Ｓを形成するために使用され得るとともに、下記の式（１）によって与えられる。
【0117】
【数1】
【0118】
要素Ｓ１１は、第１の電気接点において挿入されて、第１の電気接点に反射された信号を表す。要素Ｓ２２は、第２の電気接点において挿入されて、第２の電気接点に反射された信号を表す。要素Ｓ１２は、第１の電気接点において挿入されて、第２の電気接点に伝送された信号を表す。要素Ｓ２１は、第２の電気接点において挿入されて、第１の電気接点に伝送された信号を表す。行列Ｓは、ＤＵＴ１のＳパラメータ測定値又は散乱行列と呼ばれ得る。
【0119】
いくつかの実施例では、試験システムは、３つ以上のサンプリングモジュールを備え得るとともに、２つ以上の電気接点を通してＤＵＴ１を同時に試験し得る。一般に、Ｎ×ＮのＳパラメータ行列は、Ｎ個の電気接点を通してＤＵＴ１をサンプルすることによって導き出され得る。
【0120】
図５において示される実施例は遅延ライン３７を含むが、生成ビーム３３と受信ビーム３５との間の遅延が、その代わりに、上記で説明されたように、デュアルレーザシステムを使用することによって導入されることができる、ということが理解されることになる。第１のレーザは生成ビーム３３を放射し、第２のレーザは受信ビーム３５を放射する。第１及び第２のレーザは同期化され得るとともに、生成ビームと受信ビームとの間の光学遅延を制御するために、レーザ間の同期が制御され得る。
【0121】
上記で説明されたように、ＤＵＴ１は、様々な異なる方法を使用して１つ又は複数の電気接点と接触状態にされる１つ又は複数のプローブ７を通して試験され得る。信号はＤＵＴ１に入力され、ＤＵＴ１による信号の反射及び／又は伝送が測定され得る。下記で説明される実施例では、ＤＵＴ１によって反射される信号の測定に重点が置かれている。しかしながら、伝送された信号の測定にも同様の原理が適用される、ということが理解されることになる。したがって、下記の説明は、反射された信号の測定とは対照的な、伝送された信号の測定にも、同様に適用され得る。
【0122】
複数の異なる電気接点３を通してＤＵＴ１を試験することが望ましい場合がある。これは、プローブ端部１３、１５が異なる電気接点３に接触するように、プローブ７及び／又はＤＵＴ１を移動させることによって達成され得る。プローブ７及びＤＵＴ１の各位置において、プローブ７を通してＤＵＴ１に信号パルスが入力され得るとともに、ＤＵＴ１からの信号反射が、異なる遅延時間において分析され得る。
【0123】
プローブ端部が異なる電気接点に接触し、異なる電気接点を通してＤＵＴ１が試験され得るようにプローブ及び／又はＤＵＴ１を自動的に移動させる、自動又は半自動の試験システムを提供することが望まれている。自動又は半自動の試験システムを提供することは、（例えば、プローブを手動で電気接点に接触させる場合と比較して）ＤＵＴ１を試験するために必要な時間を大幅に削減することができる。自動又は半自動の試験システムは、複数の電気接点３を通してＤＵＴ１が迅速に試験されることを可能にし得る。自動又は半自動の試験システムは、複数のＤＵＴ１が迅速に連続して試験されることを可能にし得る。
【0124】
図６は、本発明の一実施例による試験システム１０１の概略図である。試験システムは、少なくとも１つのデバイス１を保持するように動作可能なデバイステーブル１０３を備える。いくつかの実施例では、デバイステーブル１０３は、複数のデバイス１を保持するように動作可能であり得る。デバイステーブル１０３は、マウント１０４上に位置している。マウント１０４は、移動ステージ１０６上に位置している。複数のデバイス１は、例えば、トレイ１０５に保持され得る。デバイス１の複数のトレイ１０５は、トレイホルダ１０７に保持され得る。トレイ１０５は、（図６において示されるように）トレイ１０５上に保持された１つ又は複数のデバイスを試験するためにトレイホルダ１０７からアンロードされる（unloaded：取り外される）ことができる。
【0125】
試験システム１０１は、自動的にデバイス１をロード（load）しデバイステーブル１０３からアンロード（unload）するように動作可能なローディング（loading）デバイス１０９を更に備える。例えば、ローディングデバイス１０９は、デバイス１をトレイ１０５から動かして、デバイス１をデバイステーブル１０３上にロードすることができる。デバイス１がデバイステーブル１０３上に保持されている間に試験された後で、デバイス１は、デバイステーブル１０３からアンロードされてトレイ１０５に戻され得る。
【0126】
図７は、ローディングデバイス１０９の一実施例の概略図である。ローディングデバイス１０９は、第１のアーム１１１と、第２のアーム１１３と、第２のアーム１１３の端部に配置されたアクチュエータ１１５とを有するロボットを備える。第１のアーム１１１、第２のアーム１１３、及びアクチュエータ１１５は、ジョイント１１７を中心に回転可能である。ジョイント１１７を中心に、第１のアーム１１１、第２のアーム１１３、及び／又はアクチュエータ１１５を回転させることは、アクチュエータ１１５を構成要素間で移動させることを可能にする。ローディングデバイス１０９は、破線１１９によって示された外側リーチ（outer reach：外側の届く範囲）を有する。
【0127】
また、図７には、トレイ１０５、第１のデバイステーブル１０３ａ、及びマウント１０４上に位置している第２のデバイステーブル１０３ｂが示されている。ローディングデバイス１０９は、デバイス１をトレイ１０５からデバイステーブル１０３上にロードするように動作可能である。図７において示される描写では、ローディングデバイス１０９は、デバイス１をトレイ１０５からデバイステーブル１０３ａ上にロードする処理中である。ローディングデバイス１０９は、デバイス１をピックアップする位置にアクチュエータ１１５を動かすことによって、デバイス１を動かすことができる。次に、アクチュエータ１１５は、デバイス１をクラスプ（clasp）し、デバイス１はアンロードするためにアクチュエータ１１５によって異なる位置に動かされ得る。
【0128】
図７において示される実施例では、デバイステーブル１０３ａ、１３０ｂは、それぞれ６つのデバイスを保持するように動作可能である。一度デバイステーブル１０３にデバイス１がロードされると、デバイステーブル１０３は、デバイス１が試験され得るマウント１０４上にロードされ得る。デバイステーブル１０３は、例えば、ローディングデバイス１０９によってマウント１０４上に動かされるとともに、ロードされ得る。図７において示されるように、第１のデバイステーブル１０３ａにはデバイスがロードされることができ、一方、第２のデバイステーブル１０３ｂはマウント１０４上に位置しているとともに、第２のデバイステーブル１０３ｂ上のデバイス１が試験される。これは、試験システム１０１のスループットを改善することができる。試験システムのスループットは、単位時間当たりに試験されるデバイスの数であると考えられ得る。
【0129】
再度図６に戻ると、図６において示される試験システム１０１は、一対のプローブ７を更に備える。図６には詳細に示されていないが、プローブ７は、図６を参照して上記で説明されたプローブの実施例と同様であり得る。各プローブは、サンプリングモジュール１８に接続されている。サンプリングモジュール１８は、図４を参照して上記で説明されたように、プローブ７を通してＤＵＴ１に信号パルスを入力し、ＤＵＴ１からの信号反射を受信するように動作可能である。図６の実施例のサンプリングモジュール１８は、図４を参照して上記で説明されたサンプリングモジュール１８と同様であり得るとともに、本明細書で説明されたサンプリングモジュールの特徴のうちのいずれかを有し得る。
【0130】
図６において示される実施例では、サンプリングモジュールは、光ファイバ１２１に結合され、光ファイバ１２１の他端は、放射線源２７に結合される。図４を参照して上記で説明されたように、放射線源２７は、サンプリングモジュール１８の一部を形成する光導電素子に入射するように導かれ得る放射線のパルスを放出する。図６には示されていないが、試験システム１０１は、放射線源２７から放出された放射線パルス間に光学遅延を導入するように構成された１つ又は複数の遅延ラインを更に備え得る。放射線源２７及びサンプリングモジュール１８の動作は、図６を参照してこれ以上詳細には説明されないことになる。上記で説明されたように、サンプリングモジュール及び／又は放射線源の代替の実施例が使用され得る。
【0131】
プローブ７は、プローブ７のプローブ端部１３、１５（図６には図示せず）を通して、ＤＵＴ１上の電気接点３（図６には図示せず）と接触状態にされ得る。試験システム１０１は、デバイステーブル１０３及びプローブ７の一方又は両方を動かし、プローブ端部１３、１５をＤＵＴ１上の少なくとも２つの電気接点３に接触させるように動作可能な移動機構１２２を備える。移動機構は、様々な異なる形態をとり得るとともに、詳細には示されていない複数の構成要素を含み得るので、図６におけるボックス１２２としてのみ概略的に示されている。
【0132】
移動機構１２２は、例えば、試験システム１０１の構成要素を動かすように構成された１つ又は複数のアクチュエータを備え得る。例えば、１つ又は複数のアクチュエータは、プローブ７を動かし、プローブ７上のプローブ端部１３、１５をＤＵＴ１上の電気接点３に接触させるように構成され得る。これに加えて、又はそれに代えて、１つ又は複数のアクチュエータは、ＤＵＴ１が位置しているデバイステーブル１０３を直接動かすように構成され得る。これに加えて、又はそれに代えて、１つ又は複数のアクチュエータは、ＤＵＴ１を保持するデバイステーブル１０３が位置しているマウント１０４を動かすように構成され得る。これに加えて、又はそれに代えて、１つ又は複数のアクチュエータは、マウント１０４が位置している移動ステージ１０６を動かすように構成され得る。移動機構は、１つ又は複数の構成要素（例えば、デバイステーブル１０３及び／又はプローブ７）を平行移動及び／又は回転させるように動作可能であり得る。移動機構は、１つ又は複数の構成要素（例えば、デバイステーブル１０３及び／又はプローブ７）の位置及び／又は向きを調整するように動作可能であり得る。
【0133】
プローブ７のプローブ端部１３、１５をＤＵＴ１の電気接点３と接触状態にするために、プローブ端部１３、１５の位置に対する、接触されるべき電気接点３の位置を知ることが望ましい、ということが理解されることになる。これらの位置の認識は、電気接点と接触するために、プローブ７及び／又はＤＵＴ１が位置しているデバイステーブル１０３の必要な動きが判定されることを可能にする。しかしながら、ＤＵＴ１上の電気接点３の位置、大きさ、及び／又は形状は、異なるデバイスの場合には異なることがあり、デバイスを試験する前に知ることができない。
【0134】
図８は、ＤＵＴ１の一部分の断面における概略図である。ＤＵＴ１は、複数の電気接点３（図８ではボールタイプの電気接点として示されている）を含む。また、図８には、電気接点３と接触するために使用され得るプローブ７が示されている。図８において示されるプローブ７は、図２を参照して上記で説明されたプローブ７と同じであり、ここではこれ以上詳細には説明されないことになる。
【0135】
図８において見られ得るように、電気接点３は、全て同じ大きさ及び形状を有するわけではない。さらに、隣接する電気接点３の間のピッチ１２３は、電気接点３の各々に対して一貫していない。隣接する接点３の間のピッチ１２３は、プローブ７のプローブ端部１３、１５間のピッチ１２５と一致しなくてもよい。プローブ端部１３、１５がＤＵＴ１の２つの電気接点に同時に接触するＤＵＴ１に対するプローブ７の位置及び向きを見つけることは、それほど簡単ではないかもしれない。例えば、プローブ７は、２つの電気接点３に同時に接触するために、ＤＵＴ１に対して傾斜していてもよい。プローブ７がＤＵＴ１に対して傾斜する角度は、異なる電気接点３に接触する場合には異なっていてもよい。
【0136】
プローブ端部１３、１５をＤＵＴ１の電気接点と接触状態にするために、接触を実現する移動機構１２２の構成が判定され得る。移動機構１２２は、デバイステーブル１０３及びプローブ７の一方又は両方を動かし、プローブ７のプローブ端部１３、１５がＤＵＴ１上の電気接点３と接触状態なる判定された構成を採用するように動作可能である。本明細書における、デバイステーブル１０３の移動に対する言及は、デバイステーブル１０３の直接移動を含み得るか、又はデバイステーブル１０３が位置している別の構成要素の移動を含み得る。例えば、デバイステーブル１０３が位置しているマウント１０４の移動は、デバイステーブル１０３の移動の一例である。同様に、デバイステーブル１０３が位置している移動ステージ１０６の移動は、デバイステーブル１０３の移動の更なる例である。
【0137】
プローブ７のプローブ端部１３、１５をＤＵＴ１の電気接点３と接触状態にする移動機構１２２の構成を判定するために、ＤＵＴ１の電気接点の位置、大きさ、及び／又は形状の知識を得ることが望ましい。再度図６を参照すると、試験システム１０１は、プロファイル判定システム１２７を更に備える。プロファイル判定システム１２７は、デバイスの電気接点のプロファイルを判定するように構成される。例えば、プロファイル判定システムは、デバイスの電気接点の３次元プロファイルを判定するように構成され得る。判定された電気接点のプロファイルは、続いて、プローブ７のプローブ端部１３、１５をＤＵＴ１の電気接点３と接触状態にする移動機構１２２の構成を判定するために使用される。
【0138】
プロファイル判定システム１２７の実施例が図９において更に詳細に示される。図９Ａは、側面から見たプロファイル判定システム１２７の一実施例の概略図である。図９Ｂは、上面から見たデバイス１の概略図であり、デバイス１は、プロファイル判定システム１２７により、放射線ストリップによって照射される。
【0139】
プロファイル判定システム１２７は、放射線源１２９と、放射線センサ１３１と、制御器１３３とを備える。放射線源１２９は、被試験デバイスの少なくとも一部分を放射線１３５で照射するように構成される。図９において示される実施例では、放射線源１２９は、デバイス１のストリップを放射線ストリップ１３５で照射するように構成される。放射線センサ１３１は、デバイス１から散乱された放射線を検出するように構成される。例えば、放射線センサ１３１は、デバイス１上の電気接点３から散乱される放射線を検出し得る。制御器は、検出された散乱放射線から、デバイス１の電気接点のプロファイル（例えば、３次元プロファイル）を判定するように構成される。
【0140】
放射線源１２９は、例えば、１つ又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み得る。いくつかの実施例では、放射線源１２９はレーザを含み得る。しかしながら、レーザは、典型的には、コヒーレントな放射線を放射する。デバイス１から散乱されたコヒーレントな放射線は、放射線センサ１３１によって見ることができる干渉パターン（例えば、スペックルパターン）を形成し得るとともに、放射線センサ１３１によって生成された測定値をもたらし得る。ＬＥＤから放射される放射線は、典型的には、レーザから放射される放射線よりもコヒーレントではない。結果として、１つ又は複数のＬＥＤの使用は、放射線センサ１３１によって生成された測定値に対するあらゆる干渉効果の影響を有利に低減する。
【0141】
放射線センサ１３１は、例えば、カメラを含み得る。図９において示される実施例では、放射線センサ１３１は、放射線源１２９から放射された放射線１３５の伝播方向に対して斜めの角度αで方向付けられる。放射線センサ１３１は、異なる高さを有するデバイス１の異なる部分が放射線センサ１３１の視野内の異なる位置に現れるように配置される。制御器１３３は、散乱放射線が現れる放射線センサの視野内の位置から、放射線が散乱されるデバイス１上の位置を判定し得る。これは、被試験デバイスの散乱表面の位置及び／又は形状が判定されることを可能にし得る。
【0142】
上記で説明されたように、図９において示される実施例では、放射線源１２９は、デバイス１のストリップを放射線ストリップ１３５で照射するように構成される。放射線センサ１３１は、放射線ストリップ内に位置するデバイス１から（例えば、デバイス１の電気接点から）散乱された放射線を検出するように構成される。制御器１３３は、デバイス１の照射されたストリップ内に位置するデバイスの点の高さを判定するように構成される。
【0143】
放射線ストリップ１３５は、図９Ｂにおいて２つの頭を有する矢印（double headed arrow）によって示されるように、デバイス１上で走査されることができる。例えば、移動機構１２２は、デバイス１が位置しているデバイステーブル１０３及び放射線源１２９の一方又は両方を、デバイス１上の放射線ストリップ１３５を走査するように動かすことができる。デバイス１上の放射線ストリップ１３５の各位置において、制御器１３３は、放射線ストリップ１３５内に位置するデバイス１の点の高さを判定する。制御器１３３は、放射線ストリップ１３５の異なる位置におけるデバイス１の判定された高さを組み合わせて、デバイス１の３次元プロファイルを判定する。デバイス１のプロファイルは、デバイス１上の電気接点３のプロファイルを含む。
【0144】
いくつかの実施例では、放射線源１２９及び放射線センサ１３１は、放射線センサ１３１において電気接点３からの正反射が受信されるように配置され得る。これは、放射線センサ１３１において受信される検出信号を増加させ得るとともに、したがって、プロファイル判定の精度を向上させ得る。そのような実施例は、電気接点３のランドグリッドアレイ（ＬＧＡ）を含むデバイスをプロファイルするために特に適用可能である。ランドグリッドアレイを形成する電気接点３は、他の形態の電気接点と比較して、比較的小さい高さを有することができる。したがって、ＬＧＡのプロファイルは、検出するのが困難な場合がある。ＬＧＡからの正反射を検出することは、ＬＧＡがプロファイルされる精度を向上させ得る。
【0145】
いくつかの実施例では、プロファイル判定システム１２７は、複数の放射線源１２９を含み得る。第１の放射線源は、電気接点３からの鏡面反射が放射線センサ１３１において受信されるように方向付けられ得る。第１の放射線源は、ＬＧＡを含むデバイス１をプロファイルするために使用され得る。第２の放射線源は、鏡面反射ではなく散漫に散乱された放射線が放射線センサにおいて受信されるように方向付けられ得る。第２の放射線源は、ＬＧＡを含まないデバイスをプロファイルするために使用され得る。
【0146】
他の実施例では、プロファイル判定システム１２７は、図９を参照して上記で説明された手段とは異なる手段によって、ＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルを判定し得る。例えば、プロファイル判定システム１２７は、上方からＤＵＴ１の画像を取得するカメラを備え得る。画像内の電気接点３の位置を検出するために、取得された画像に対して画像処理が実行され得る。いくつかの実施例では、電気接点３の位置に関する２次元情報は、ＤＵＴ１の高さに関する情報を提供するように構成された１つ又は複数の追加のセンサから取得された情報と組み合わされ得る。
【0147】
いくつかの実施例では、ＤＵＴ１上の電気接点３の高さは、電気接点３を放射線ビームで照射し、電気接点３から反射された放射線の戻り時間を測定することによって判定され得る。戻り時間は、電気接点３の高さを判定するために使用され得る。例えば、プロファイル判定システム１２７は、ＤＵＴ１の一部分をレーザビームで照射するように構成されたレーザと、ＤＵＴ１からの反射されたレーザ放射線の戻り時間を測定するように配置された放射線センサとを備え得る。制御器は、戻り時間に基づいてＤＵＴ１上の点の高さを判定し得る。レーザ及び／又はＤＵＴ１は、ＤＵＴ１上の異なる位置を照射し、異なる位置におけるＤＵＴ１の高さを判定するように動かされ得る。ＤＵＴ１上の異なる位置におけるＤＵＴ１の判定された高さは、ＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルを含むＤＵＴ１のプロファイルを形成するように組み合わせられ得る。
【0148】
いくつかの実施例では、異なる位置におけるＤＵＴ１の高さに関する情報（例えば、上記で説明されたようにレーザを使用して取得される）は、ＤＵＴ１の取得された画像から導き出された情報と組み合わせられ得る。例えば、ＤＵＴ１上の電気接点３の位置が導き出され得るＤＵＴ１の画像は、ＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルを判定するために、高さ情報と組み合わされ得る。
【0149】
ＤＵＴ１の電気接点の３次元プロファイルが判定され得る実施例が説明されたが、いくつかの実施例では、２次元プロファイルで十分である可能性がある。例えば、ＤＵＴ１が一列に配置された複数の電気接点３を備えるものとした場合、線に沿った位置の関数として電気接点３の高さを判定することで十分であり、それにより、電気接点３の２次元プロファイルを判定することができる。ＤＵＴ１が電気接点３のより複雑な配置を含む実施例では、電気接点３の３次元プロファイルを判定することが望ましい。
【0150】
プローブ７のプローブ端部１３、１５をＤＵＴ１の電気接点３と接触状態にする移動機構１２２の構成を判定するために、プローブ７の位置に対するＤＵＴ１のプロファイルの位置を知ることが望ましい。いくつかの実施例では、これは、ＤＵＴ１が保持されているデバイステーブル１０３に対するＤＵＴ１のプロファイルの位置を判定することによって達成され得る。デバイステーブル１０３に対するプローブ７の位置が同様に判定されることができ、それにより、プローブ７の位置に対するＤＵＴ１のプロファイルの位置を提供することができる。
【0151】
本明細書において他の要素の位置に対する要素の位置に言及する場合には、２つの要素の相対的な向きを含むものとする。例えば、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の位置を判定することは、プローブ７とデバイステーブル１０３との相対的な向きを判定することを含み得る。
【0152】
図１０は、デバイステーブル１０３の概略図である。また、図１０には、デバイステーブル１０３の位置及び向きを説明するために使用される座標系が示されている。デバイステーブル１０３は、ｘ、ｙ、及びｚ方向に平行移動され得るとともに、ｘ軸に対しては方位角φだけ、そしてｚ軸に対しては極角θだけ回転され得る。
【0153】
デバイステーブル１０３は、デバイス１がデバイステーブル１０３上に取り付けられ得るデバイス取り付け位置１３７を含む。図１０において示される実施例では、デバイステーブル１０３は、６つのデバイス取り付け位置１３７を含む。他の実施例では、デバイステーブル１０３は、６つより多いか、又は６つより少ないデバイス取り付け位置１３７を含み得る。
【0154】
デバイス１は、デバイス１をデバイステーブル１０３に真空クランプすることによって、デバイステーブル上の所定位置に保持され得る。図１０の実施例では、デバイス取り付け位置１３７には、デバイス１をデバイステーブル１０３にクランプするためにデバイスの下面に真空を印加するように動作可能な、真空ポート１３９が設けられている。
【0155】
図１０において示されるデバイステーブル１０３は、把持位置１４１を含む。把持位置１４１は、デバイステーブル１０３を保持して動かすためにデバイステーブル１０３が把持され得る接触点を提供する。例えば、図７において示されるローディングデバイス１０９のアクチュエータ１１５は、把持位置１４１においてデバイステーブル１０３を把持することができる。
【0156】
デバイステーブル１０３は、短絡パッド１４３を更に含み、短絡パッド１４３は、構成要素が一緒に短絡され得る場所を提供する。例えば、２つのプローブ端部１３、１５の両方が短絡パッド１４３と接触状態にされ、その結果２つのプローブ端部１３、１５を短絡させ得る。これは、１つ又は複数の基準測定値が取得されることを可能にし得る。例えば、短絡したプローブ端部からの信号反射の測定値が、基準測定値として取得され得る。プローブ端部１３、１５が一緒に短絡されていない場合には、別の基準測定値が取得され得る。短絡パッド１４３は、例えば、金メッキされ得る。
【0157】
デバイステーブル１０３の下側には、取り付け点１４５が設けられている。取り付け点１４５は、デバイステーブル１０３が配置されるマウント１０４とインタフェースするように構成され得る。マウント１０４は、運動学的に制限されたマウントを備え得る。デバイステーブル１０３が配置され得るマウント１０４の実施例は、図１２を参照して下記で更に詳細に説明される。
【0158】
デバイステーブル１０３は、基準構造物１４７を更に含む。基準構造物１４７は、例えば、デバイステーブル１０３の穴に挿入され（fitted into）得る。基準構造物１４７は、デバイステーブル１０３上の既知の位置における基準点を提供する。基準構造物１４７は、ＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルが対照して測定され得るデバイステーブル１０３上の基準位置を提供し得る。例えば、プロファイル判定システム１２７は、デバイステーブル上に配置されたＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルを含むとともに、同様に、デバイステーブル１０３上の基準構造物１４７のプロファイルを含み得る、デバイステーブル１０３のプロファイルを判定し得る。基準構造物１４７は、判定されたプロファイルにおいて識別され得る。基準構造物１４７は、デバイステーブル１０３上の既知の位置に配置され得るので、デバイステーブル１０３の判定されたプロファイル内の基準構造物１４７を識別することは、デバイステーブル１０３上に配置されたＤＵＴ１上の電気接点３の位置が判定されることを可能にし得る。デバイステーブル１０３上の電気接点３の判定された位置は、電気接点３に接触するためにプローブ７がデバイステーブル１０３に対して動かされるべき位置が判定されることを可能にし得る。
【0159】
基準構造物１４７は、（図１０において示されているように）デバイステーブル１０３の外に伸びることができる。代替の実施例では、基準構造物１４７は、デバイステーブル１０３の中に伸びることができる（例えば、基準構造物は、デバイステーブル１０３内に埋め込まれてもよい）。図１０において示される実施例では、基準構造物１４７は、デバイス１が支持されるレベルに対して、異なる垂直レベル（すなわち、図１０において示されるｚ軸上の異なる位置）に位置している。デバイス１を支持するように構成されたデバイス取り付け位置１３７は、実質的に支持面内に位置し得る。図１０において示される実施例では、基準構造物１４７は、支持面と実質的に平行な面から伸びている。他の実施例では、基準構造物１４７は、支持面から伸びることができる。基準構造物１４７は、（図１０において示されるように）支持面に垂直な方向に伸び得る。
【0160】
基準構造物１４７のうちの少なくとも２つは、異なる距離だけデバイステーブル１０３の外に、又はデバイステーブル１０３の中に伸び得る。例えば、いくつかの実施例では、全ての基準構造物は、異なる距離だけデバイステーブル１０３の外に、又はデバイステーブル１０３の中に伸び得る。基準構造物１４７がデバイステーブル１０３の外に、又はデバイステーブル１０３の中に伸びる距離は、基準構造物１４７の高さと呼ばれ得る。基準構造物１４７がデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる距離は、支持面に垂直な方向の距離とすることができる。図１０の実施例では、基準構造物１４７がデバイステーブル１０３の外に伸びる距離は、基準構造物１４７が支持面と実質的に平行な面から伸びる距離とすることができる。基準構造物１４７が支持面から伸びる実施例では、距離は、基準構造物１４７が支持面から伸びる距離とすることができる。
【0161】
異なる距離だけデバイステーブルの外に、又はデバイステーブルの中に伸びる基準構造物１４７は、特徴（例えば、ＤＵＴ１上の電気接点３）の位置が基準構造物１４７に対して判定されることができる精度を、有利に向上させる。いくつかの実施例では、基準構造物は、全て、ほぼ同じ距離だけデバイステーブル１０３の外に、又はデバイステーブル１０３の中に伸び得る。しかしながら、そのような実施例では、異なる高さに配置された電気接点３を正確に接触させることは、プロファイル判定システム１２７の精度及び直線性に依存し得る。基準構造物１４７を異なる高さに配置する（すなわち、異なる距離だけデバイステーブル１０３の外に、又はデバイステーブル１０３の中に伸びる）ことによって、異なる高さにおける基準が取得され得る。これは、プロファイル判定システム１２７におけるあらゆる非直線性又はスケーリング誤差が補償されることを可能にし得るとともに、異なる高さに位置する電気接点３が接触される精度が改善され得る。
【0162】
デバイステーブル１０３に対するＤＵＴ１上の電気接点３のプロファイルの位置を正確に判定するために、デバイステーブル１０３上に少なくとも３つの基準構造物１４７を設けることが望ましいかもしれない。いくつかの実施例では、３つ以上の基準構造物１４７が設けられ得る。例えば、図１０の実施例では、８つの基準構造物１４７が設けられている。
【0163】
図１１は、基準構造物１４７の実施例をより詳細に示す。図１１Ａは、基準構造物１４７の側面図の概略図である。図１１Ｂは、遠近法で示された基準構造物１４７の概略図である。図１１Ｃは、より詳細な基準構造物１４７の端部の概略図である。
【0164】
基準構造物１４７は、柱状の構造を備える。柱は、例えば、約２～３ｍｍの直径を有することができる。基準構造物１４７は、実質的に球形の先端部分１４９を含む。球形の先端部分１４９は、実質的に平坦なリム１５１によって取り囲まれている。球形の先端部分１４９、及び実質的に平坦なリム１５１は、デバイステーブル１０３の判定されたプロファイルにおいて容易に識別可能な特徴を提供する。例えば、球形の先端部分１４９、及び実質的に平坦なリム１５１は、幾何学関数をプロファイルデータに適合させることが比較的容易であり得る。したがって、判定されたプロファイルにおける他の特徴（例えば、ＤＵＴ１上の電気接点３）に対する基準構造物１４７の位置は、容易に識別されることができる。
【0165】
基準構造物１４７は、プロファイル判定システム１２７に対する基準構造物１４７の視認性を改善する他の特徴を含み得る。例えば、斜めの角度で物体から散乱された放射線を測定するプロファイル判定システム１２７（例えば、図９において示されるプロファイル判定システム１２７）は、プロファイルされるべき表面から拡散的に比較的大きな量の放射線を散乱する物体をプロファイルする場合に、特に良好に機能する。基準構造物１４７には、小規模（on small scales）に、基準構造物１４７からの放射線の拡散的な散乱を増大させるのに役立つ粗さ特徴が設けられ得る。例えば、基準構造物１４７には、約５０ミクロン以下の規模で粗さ特徴が設けられ得る。これは、プロファイル判定システム１２７に対する基準構造物１４７の視認性を改善し得る。
【0166】
いくつかの実施例では、基準構造物１４７には、基準構造物１４７の表面における隆起部が設けられ得る。隆起部は、例えば、約４０ミクロンだけ離れていてもよい。隆起部は、粗さ特徴の一例であると考えられ得る。
【0167】
図１１において示される基準構造物１４７は、基準特徴部１５３を含む。基準特徴部１５３は、プローブ端部が基準構造物１４７と接触状態にされ得る基準点を示す。基準特徴部は、プローブ端部１３、１５の大きさにほぼ等しい寸法を有し得る。本明細書においてプローブ端部１３、１５の大きさにほぼ等しい寸法を有する基準特徴部１５３に対して行われる任意の言及は、基準特徴部１５３が、プローブ端部１３、１５の大きさのオーダの（又は、それに匹敵する）寸法を有することを意味すると解釈されるべきである。プローブ端部１３、１５の大きさにほぼ等しい寸法を有する基準特徴部１５３は、全く同じ大きさを有する特徴に限定されるべきではない、ということが理解されるべきである。下記で更に詳細に説明されることになるように、基準特徴部１５３は、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の位置の較正を行うためにプローブ端部が導かれ得るポイントとして意図されている。基準特徴部１５３とプローブ端部１３、１５とが同じ大きさを有する程度は、較正の要求される精度によって判定され得る。
【0168】
図１１において示される実施例では、基準特徴部１５３は、基準構造物における溝を備える。溝は、実質的に円形であるとともに、基準構造物１４７の頂点の周りに伸びる。溝１５３は、例えば、約１５０ミクロンの直径を有し得る。溝の深さは、約１０ミクロンであり得る。いくつかの実施例では、基準特徴部１５３は、基準構造物１４７の頂点の周りに伸びる異なる大きさの複数の円形の溝を含み得る。他の実施例では、基準特徴部１５３は、基準構造物１４７上のレーザエッチングされた印、基準構造物１４７上に示された十字線（例えば、十字線を形成する一対の溝）を備え得るか、又は他の何らかの特徴であり得る。一般に、基準特徴部１５３は、検査（直接視覚検査、又は検査装置（例えば、カメラ若しくは顕微鏡）による検査）によって解決可能な任意の特徴を含み得る。これは、プローブ端部が、基準特徴部１５３によって示された基準点と接触するように導かれることを可能にし得る。
【0169】
上記で示唆されたように、基準特徴部１５３は、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の位置の較正に使用され得る。上述されたように、デバイステーブル１０３によって保持されたＤＵＴ１上の電気接点３の位置は、プロファイル判定システム１２７によって、デバイステーブル１０３上の基準構造物１４７に対して判定される。プローブ端部１３、１５とＤＵＴ１の電気接点との接触をもたらす移動機構１２２の構成を判定するために、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の位置を判定する移動機構１２２を正確に較正することが望ましい。
【0170】
移動機構１２２は、プローブ７を基準構造物１４７と接触状態にすることによって較正され得る。デバイステーブル１０３上の基準構造物１４７の位置は既知であるので、プローブ７を基準構造物１４７と接触状態にすることは、移動機構１２２を較正するために使用され得るプローブ７の既知の位置を提供する。較正の精度を向上させるために、プローブ端部１３、１５は、基準構造物１４７上の基準特徴部１５３によって示された基準点において、又は基準点の近傍で、基準構造物１４７と接触状態にされ得る。上記で説明されたように、基準特徴部１５３は、プローブ端部１３、１５の大きさに匹敵する大きさを有し得る。したがって、基準特徴部１５３は、プローブ端部が正確に動かされ得る、より正確な基準点を提供する。例えば、図１１Ｃにおいて示されるように、プローブ端部１３、１５は、円形の溝１５３内の基準構造物と接触状態にするように動かされ得る。
【0171】
基準特徴部１５３は、例えば、基準構造物１４７の頂点を囲むことができる。例えば、基準特徴部１５３が基準構造物内の円形の溝を含む実施例では、（図１１Ｃにおいて示されるように）円形の溝は基準構造物１４７の頂点の周りに伸びることができる。基準特徴部１５３は、基準構造物１４７の頂点に実質的に位置するとともに、円形の溝の範囲内にある基準点を示す。プローブ端部は、基準構造物の頂点（すなわち、基準点）と接触状態にされ得る。
【0172】
基準特徴部１５３は、基準構造物１４７の凸面又は突出面に設けられ得る。これは、プローブ端部が意図せずに基準構造物１４７の他の領域と接触状態にされる可能性を低減し得る。
【0173】
いくつかの実施例では、移動機構１２２は、プローブ端部１３、１５を基準構造物と接触状態にするために、手動で操作され得る。すなわち、移動機構１２２の構成は、プローブ端部１３、１５が基準構造物１４７に接触するまで、人によって調整され得る。試験システム１０１は、基準構造物１４７に対するプローブ端部１３、１５の位置の判定を可能にする較正システムを備え得る。較正システムは、例えば、プローブ端部１３、１５及び基準構造物１４７が見られ得るカメラ又は顕微鏡を含み得る。移動機構１２２は、較正システムを通してプローブ端部１３、１５及び基準構造物１４７を見ながら、オペレータによって調整され得る。移動機構１２２は、（例えば、基準特徴部１５３によって示された基準点において、又は基準点の近傍で）プローブ端部１３、１５が基準構造物１４７に接触するまで調整され得る。
【0174】
これは、移動機構１２２の既知の構成の基準を提供し、その結果、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の既知の位置をもたらす。これは、移動機構１２２の他の構成を可能にすることができ、その結果、デバイステーブル１０３に対するプローブ７の他の位置をもたらす。デバイステーブル１０３に対する電気接点３の位置を知ることにより、プローブ７を正確に動かして所望の電気接点３に接触させることができる。いくつかの実施例では、基準構造物１４７上の基準特徴部１５３は、プロファイル判定システム１２７によって検出され得る。したがって、移動機構１２２の較正中に使用される基準特徴部１５３の位置は、ＤＵＴ１の電気接点３のプロファイルにおいて検出され得る。これは、電気接点３の位置がプローブ７の位置に対して判定される精度を改善し得る。
【0175】
いくつかの実施例では、移動機構１２２の更なる基準構成を提供し、較正の精度を向上させるために、プローブ７の複数のプローブ端部１３、１５は、異なる時間において基準構造物１４７と接触状態にされ得る。異なる時間において複数の異なる基準構造物１４７に接触するようにプローブ７を動かし、較正を更に改善することができる。移動機構を全方向において正確に較正するために、プローブ７がｘ、ｙ、及びｚ方向における異なる位置に配置された基準構造物１４７と接触状態にされることが望ましい。
【0176】
プローブ端部１３、１５は、複数の異なる向きで基準構造物１４７と接触状態にされ得る。例えば、プローブ７は、（例えば、プローブがｚ軸と形成する角度θを変化させることによって、及び／又はプローブがｘ軸と形成する角度φを変化させることによって）基準構造物１４７と接触しながら、異なる向き（例えば、４つ以上の異なる向き）に回転され得る。プローブ７の異なる向きは、移動機構の較正を改善し得る更なる基準位置を提供し得る。
【0177】
基準構造物１４７に対するプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムが、プローブ端部及び基準構造物１４７が見られ得るカメラ又は顕微鏡を含む実施例が、上記で説明された。いくつかの実施例では、較正システムは、他の構成要素を含み得る。例えば、較正システムは、プロファイル判定システム１２７を備えることができ、プローブ端部が基準構造物１４７に向けて運ばれると、プロファイル判定システム１２７は、基準構造物１４７及びプローブ端部のプロファイルを判定し得る。これは、オペレータが基準構造物１４７に対するプローブ端部の位置を判定するとともに、プローブ端部を基準構造物１４７と接触状態にすることを可能にし得る。
【0178】
いくつかの実施例では、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するための手段を備え得る。例えば、較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の電気的導通を検出する電気的導通テスタを備え得る。較正システムは、プローブ端部と基準構造物との間の接触を検出するように構成された、プローブ及び／又は基準構造物上の１つ又は複数の圧力センサを備え得る。
【0179】
移動機構１２２の較正は、プローブ端部１３、１５を基準構造物１４７と接触状態にする必要なく、更新され得る。例えば、いくつかの実施例では、移動機構１２２の較正は、（例えば、ＤＵＴ１の試験中に）プローブ７がＤＵＴ１の電気接点３の近くに運ばれるときに更新され得る。プロファイル判定システム１２７は、プローブ７のプローブ端部１３、１５のプロファイル、及びプローブ端部１３、１５が近接している電気接点３のプロファイルを判定し得る。判定されたプロファイルは、電気接点３に対するプローブ端部１３、１５の位置を判定するために使用され得る。これは、移動機構１２２の現在の較正の精度を判定するために使用され得るとともに、較正は必要に応じて更新され得る。移動機構１２２の較正は、例えば、プローブ７が新しいプローブ７によって置き換えられた後で更新され得る。
【0180】
図１２は、２つの透視図において示されるマウント１０４の実施例の概略図である。図１２には、マウント１０４上に配置され得るデバイステーブル１０３も示されている。マウント１０４は、複数の自由度におけるデバイステーブル１０３の動きを制限する運動学的に制限されたマウントである。例えば、運動学的に制限されたマウント１０４は、６つの自由度の全てにおいてデバイステーブル１０３の動きを制限し得る。デバイステーブル１０３の動きを制限することは、デバイステーブル１０３の正確な位置決めを可能にする反復可能かつ制御された方法でデバイステーブル１０３が動かされることを可能にし得る。いくつかの実施例では、デバイステーブル１０３は、マウント１０４上の固定位置に保持され得るとともに、プローブ７は、デバイステーブル１０３上の異なる要素に接触するようにデバイステーブル１０３の周りを動かされ得る。
【0181】
マウント１０４は、デバイステーブル１０３の下側に配置された取り付け点１４５に適合するボールサポート１５７を備える。取り付け点１４５は、ボールサポート１５７が位置する（sit）Ｖ字型の溝を備える。ボールサポート１５７は、マウント１０４に対するデバイステーブル１０３の向きを調整するように、溝形状の取り付け点１４５に沿ってスライドし得る。各ボールサポート１５７は、ボールサポート１５７が位置する（sit）溝形状の取り付け点１４５と２つの接触点を有する。３つの取り付け点１４５と３つのボールサポート１５７で、合計６つの接触点が存在する。各表面の接触点は、固有の法線方向を有し得る。６つの接触点の組み合わせは、６つの自由度におけるデバイステーブル１０３の動きを制限する働きをする。
【0182】
マウント１０４は、真空シール１５９を更に備える。真空シール１５９は、デバイステーブル１０３がマウント１０４に真空クランプされることを可能にし得る。他の実施例では、デバイステーブル１０３は、異なるクランプ機構を使用してマウント１０４にクランプされ得る。例えば、デバイステーブル１０３は、磁気的に、静電的に、又は機械的にマウント１０４にクランプされ得る。真空シールは、真空ポンプがマウント１０４を通してデバイステーブル１０３上の真空ポート１３９と流体接続されることを可能にし得る。
【0183】
マウント１０４は、クリーニングパッド１６１を更に備える。クリーニングパッド１６１は、プローブ７のプローブ端部１３、１５が清掃され得る表面を提供する。例えば、移動機構１２２は、プローブ端部１３、１５をクリーニングパッド１６１上で引きずることができ、クリーニングパッド１６１は、汚れ、はんだ酸化物、又は他の堆積物をプローブ端部１３、１５から除去するように働くことができる。
【0184】
電気接点３をプローブ７に接触させる前に、１つ又は複数のデバイス１上の電気接点３のプロファイルを判定するように構成される試験システム１０１の実施例が上記で説明された。デバイスのプロファイリング（profiling）及びプロービング（probing）は、連続した段階で実行され得る。例えば、１つ又は複数のデバイス１が保持されているデバイステーブル１０３が、プロファイル判定システム１２７を使用して最初にプロファイルされ得る。続いて、デバイステーブル１０３は、プロービング段階に移されることができ、プロービング段階では、１つ又は複数のプローブ７が、デバイステーブル１０３上に位置しているＤＵＴ１上の電気接点３と接触状態にされる。その後、ＤＵＴ１は、１つ又は複数のプローブ７を用いて試験され得る。プロファイリング段階の間に取得されるデバイステーブル１０３のプロファイルは、デバイステーブル１０３上のデバイス１上の電気接点３に接触するように、プロービング段階の間に使用されるべき移動機構１２２の構成を判定するために使用される。
【0185】
試験システム１０１のスループットを向上させるために、第１のデバイステーブル１０３がプロファイルされ得る（profiled）一方、第２のデバイステーブル１０３上のデバイス１がプローブされる（probed）。一度第１のデバイステーブル１０３がプロファイルされると、第１のデバイステーブル１０３上のデバイス１がプローブされるように、第１のデバイステーブル１０３がプロービング段階に移され得る。第１のデバイステーブル１０３上のデバイス１がプローブされている間、第３のデバイステーブル１０３上のデバイス１のプロービングに備えて、第３のデバイステーブル１０３がプロファイルされ得る。
【0186】
図６の試験システム１０１は、移動ステージ１０６を含む。移動ステージは、例えば、プロファイリング段階とプロービング段階との間でデバイステーブル１０３を動かすように動作可能な直線移動ステージ１０６であり得る。
【0187】
デバイステーブル１０３がプロファイル判定システム１２７によってプロファイルされた後で、プロービング段階の間に使用されるべき移動機構１２２の構成が（例えば、制御器によって）判定される。プロービング段階の間、移動機構１２２は、プローブ７のプローブ端部１３、１５をデバイステーブル１０３上に位置しているＤＵＴ１上の複数の異なる電気接点３と接触状態にするように、デバイステーブル１０３及びプローブ７の一方又は両方を、複数の異なる位置及び／又は向きに動かし得る。
【0188】
プロービング段階の前に、可能な限り最短時間で試験されるべき電気接点の各々に接触しようとする移動機構の一連の構成が判定され得る。例えば、プロービング段階を実行するのに必要な時間を最小限にするシーケンスを見つけるために、可能な移動機構シーケンスの全体的な探索が実行され得る。移動機構構成の最適なシーケンスを探索するために、遺伝的アルゴリズム又はシミュレーテッドアニーリングアルゴリズムのようなアルゴリズムが使用され得る。
【0189】
プローブ７及び／又はデバイステーブル１０３のいくつかの移動の形態は、他の移動の形態よりも速く実行され得る。例えば、プローブ７の回転は、プローブ７の平行移動よりも実行に時間がかかることがある。したがって、プロービング段階の間のプローブ７の回転数が少ない解決策が求められ得る。例えば、プロービング段階の間のプローブ７の異なる角度方向の総数が比較的小さい解決策が探索され得る。
【0190】
電気接点との接触を望ましくない方法で達成するデバイステーブル１０３に対するプローブ７のいくつかの方向が存在し得る。例えば、プローブ７のいくつかの構成は、電気接点３上でプローブ端部１３、１５の滑りを生じさせる恐れがあり得る。プローブ７の滑りは、プローブ端部１３、１５の一方が電気接点３から離される原因になり得る。プローブ端部１３、１５が電気接点３上の最も高い点に対して比較的近くに位置しているプローブ姿勢を探し求めることが望ましい場合があり、その結果、プローブ端部１３、１５が電気接点３上で滑る可能性を低減する。
【0191】
いくつかの実施例では、試験システム１０１は、（図６において示されるように）複数のプローブ７を備え得る。単一のデバイステーブル１０３上に位置している異なるＤＵＴ１を同時に試験するために、複数のプローブが使用され得る。これに加えて、又はそれに代えて、同時に異なる電気接点３を通して単一のＤＵＴ１を試験するために、複数のプローブが使用され得る。これは、単一のＤＵＴ１を試験するために必要とされる時間量、及び／又はデバイステーブル１０３上に位置している全てのＤＵＴ１を試験するために必要とされる時間量を減らし得る。したがって、試験システム１０１のスループットが改善され得る。
【0192】
複数のデバイス１の自動試験を可能にする試験システムに対する様々な改良が上記で説明された。サンプリングモジュール１８、放射線源、及び遅延ライン（例えば、図４において示されるような）の独創的な改良が、同様に本明細書では意図されており、図１３～図１５を参照して下記で説明されることになる。
【0193】
図１３は、本発明の一実施例による試験システム２０１の一部分の概略図である。図１３において示される試験システム２０１は、図４を参照して上記で説明された試験システムと同様であり得るとともに、多くの同じ又は同様の構成要素を含み得る。
【0194】
試験システム２０１は、サンプリングモジュール２０３を備える。サンプリングモジュール２０３は、第１及び第２の光導電素子２０４、信号発生器（図１３には図示せず）、並びに信号サンプラ（図１３には図示せず）を含む。サンプリングモジュール２０３は、図４を参照して上記で説明されたサンプリングモジュール１８と同様であり、ここではこれ以上詳細には説明されない。
【0195】
サンプリングモジュールは、同軸ケーブル２０５を介してプローブ２０７に接続されている。プローブ２０７は、ＤＵＴ１上の電気接点３と接触状態にされる。サンプリングモジュール２０３からの信号は、プローブ２０７を通してＤＵＴ１に入力され、ＤＵＴ１からの信号反射は分析のためにサンプリングモジュールに戻る。
【0196】
試験システム２０１は、放射線源２０９と、ビームスプリッタ２１１と、遅延ライン２１３とを更に備える。放射線源２０９は、例えば、近赤外線放射線（例えば、約８００ｎｍ、約１０００ｎｍ、又は約１５６０ｎｍの波長を有する）を放射することができるレーザを備え得る。放射線源２０９から放射された放射線ビーム２１０は、ビームスプリッタ２１１に入射する。放射線ビーム２１０は、パルス放射線ビームであり得る。放射線ビームのパルスは、例えば、約１ピコ秒未満のパルス幅を有し得る。ビームスプリッタ２１１は、放射線ビーム２１０を生成ビーム２１５及び受信ビーム２１７に分割する。生成ビーム２１５及び受信ビーム２１７は、光ファイバ２０７に結合され、サンプリングモジュール２０３に伝送される。サンプリングモジュール２０３において、生成ビームは、第１の光導電素子２０４に入射するように導かれ、受信ビームは、第２の光導電素子２０４に入射するように導かれる。
【0197】
遅延ライン２１３は、受信ビーム２１７の光路内に配置され、生成ビーム２１５のパルスと受信ビーム２１７のパルスとの間に光学遅延を導入するように構成される。遅延ライン２１３は、図４を参照して上記で説明された遅延ライン３７と同様であり得るとともに、移動ステージ（図１３には図示せず）に取り付けられた１つ又は複数の反射器を備え得る。移動ステージは、生成ビーム２１５と受信ビーム２１７との間の光学遅延を走査するように動かされ得る。
【0198】
従来技術の遅延ライン構成は、別個の低速走査遅延ラインと高速走査遅延ラインとを含む。高速走査遅延ラインは、ガルバノメータ駆動の遅延ラインであってもよい。そのような構成では、高速走査遅延ラインは、十分に大きな遅延時間範囲を提供しないことがある。例えば、高速走査遅延ラインは、約５０ピコ秒の最大光学遅延を導入することができる。従来技術の構成では、データセグメントは、（高速走査遅延時間の最大光学遅延に対応する）５０ピコ秒の遅延時間の範囲にわたって取得されてもよく、その場合に、遅延時間の別の５０ピコ秒範囲にわたって別のデータセグメントを取得するために、低速走査遅延ラインが動かされ得る。次に、完全なデータセットを得るために、異なるデータセグメントが連結される。低速走査遅延ラインの異なる位置における複数の異なるデータセットを取得するプロセスは、完全なデータセットを得るために大きな取得時間をもたらす可能性がある。
【0199】
図１３において示される実施例では、単一の遅延ライン２１３のみが使用される。遅延ライン２１３は、ガルバノメータ駆動の遅延ラインを用いて得られる速度に匹敵する速度で、広範囲の遅延時間にわたって走査することができる。遅延ライン２１３は、遅延ライン２１３によって導入される光学遅延を変化させるように反射器を動かすように構成された同期リニアモータを含む直接駆動の遅延ラインである。リニアモータは、モータにおける摩擦を低減するとともに効率を改善する、ブラシレスであってもよい。移動ステージは、高品質のクロスローラベアリング（crossed-roller bearing）又はエアベアリング（air-bearing）を備え得る。対照的に、従来技術の遅延ライン構成は、移動ステージの最高速度及び加速度を制限するボールねじ駆動（ball-screw drive）を使用する。ボールねじ（ball-screw）は、同様に、本明細書において意図される直接駆動の遅延ラインによって回避される、いくつかのレベルのバックラッシュ（backlash：反動）を導入する。
【0200】
従来技術の構成に対して、本明細書において検討される直接駆動ラインを使用して得られる測定値の全体的な取得時間が大幅に改善され得る。例えば、取得時間は、従来技術の構成で達成可能なものよりも６０倍程度速い取得時間であり得る。
【0201】
図１３の試験システム２０１は、デジタルサンプリングモジュール２１９を更に備える。デジタルサンプリングモジュール２１９は、遅延ライン２１３から第１の信号２２１を受け取り、サンプリングモジュール２０３から第２の信号２２３を受け取る。デジタルサンプリングモジュール２１９は、第１及び第２の信号２２１、２２３を同時にサンプルし、サンプリングモジュールからのデータが、遅延ライン２１３によって導入された特定の遅延時間に割り当てられることができるように、２つの信号間の整合を維持する。デジタルサンプリングモジュールは、コンピュータであり得る制御器２２５とインタフェースする。制御器２２５は、デジタルサンプリングモジュール２１９によってサンプルされたデータを格納することができる。
【0202】
図１４は、本発明の一実施例による試験システムの一部を形成する遅延ライン構成の概略図である。図１４において示される構成は、放射線ビーム３０３を放射する放射線源３０１を備える。放射線ビーム３０３は、ビームスプリッタ３０５に入射し、ビームスプリッタ３０５は、放射線ビームを生成ビーム３０７と受信ビーム３０９とに分割する。生成ビーム３０７及び受信ビーム３０９の両方は、遅延ライン構成に供給される。遅延ライン構成は、生成ビーム３０７を受信する第１の反射器ユニット３１１と、受信ビーム３０９を受信する第２の反射器ユニット３１３とを備える。第１及び第２の反射器ユニット３１１、３１３は、それぞれ、単一の反射器又は複数の反射器を備え得る。第１及び第２の反射器ユニット３１１、３１３は、コーナーキューブリフレクタを備え得る。
【0203】
第１及び第２の反射器ユニット３１１、３１３は、可動ステージ３１５上に取り付けられている。可動ステージ３１５は、第１の方向３１７及び第２の方向３１９に移動可能である。可動ステージ３１５の第１の方向３１７における移動は、生成ビーム３０７の光路長を増加させ、かつ受信ビーム３０９の光路長を減少させる。可動ステージ３１５の第２の方向３１９における移動は、生成ビーム３０７の光路長を減少させ、かつ受信ビーム３０９の光路長を増加させる。
【0204】
図１４において示される構成では、可動ステージ３１５の移動は、生成ビームと受信ビームの光路長を反対方向に変化させる。その結果、可動ステージ３１５の第１の距離による移動は、第１の距離の少なくとも２倍である生成ビームと受信ビームの光路長における差を導入する。したがって、（従来技術の構成に対して）生成ビームと受信ビームとの間の光学遅延を所与の量だけ変化させるためには、可動ステージのより小さい移動が要求される。これは、光学遅延のより高速な走査を有利に可能にする。したがって、所与の測定が行われる取得時間を著しく削減することができる。
【0205】
図１４の実施例では、遅延ライン構成は、生成ビーム３０７及び受信ビーム３０９の光路に位置しているプリズム３２１（例えば屋根形プリズム（roof prism：ダハプリズム））を更に備える。プリズムは、放射線パルスが反射器ユニット３１１、３１３において多重反射を受けるように、第１及び第２の反射器ユニットに放射線を反射し得る。放射線パルスが反射器ユニット３１１、３１３において多重反射を受けるようにすることにより、遅延ライン構成を通るパルスの全光路が増加する。これは、生成ビームと受信ビームのパルス間に導入される光学遅延を増加させ得る。
【0206】
遅延ライン構成から出力される生成ビーム３０７及び受信ビーム３０９は、結合器３２３によって光ファイバ３２１に結合される。光ファイバ３２１は、生成ビーム及び受信ビームをサンプリングモジュールに伝送することができる。
【0207】
図１５は、本発明の一実施例による試験システムの一部を形成し得る放射線フィードバックシステムの概略図である。図１５において示される構成は、放射線ビーム４０３を放射する放射線源４０１（例えば、レーザ）を備える。放射線ビーム４０３は、光ファイバ４０５に結合される。光ファイバ４０５は、（他の実施例を参照して上記で説明されたように）放射線ビーム４０３をサンプリングモジュールに伝送するために使用され得る。光ファイバ４０５のファイバ結合効率は、経時的に変化し得る。例えば、ファイバ４０５の温度における変化、又は放射線ビーム４０３をファイバ４０５に結合するために使用される光学部品のクリープのような他の要因によって、時間の経過とともに結合効率が変化することがある。
【0208】
光ファイバ４０５のファイバ結合効率における変化は、光ファイバ４０５から出力される（とともにサンプリングモジュールに供給され得る）放射線ビームの出力における変化を引き起こすことになる。光ファイバ４０５から出力されるとともにサンプリングモジュールに供給され得る放射線の実質的に一定の平均出力を維持することが望ましい場合がある。
【0209】
光ファイバ４０５から出力される放射線の出力を安定させるために、放射線フィードバックシステムが提供される。放射線フィードバックシステムは、放射線センサ４０９と、減衰器４１３と、制御器４１１とを備える。光ファイバ４０５から出力された放射線ビーム４０３は、ビームスプリッタ４０７に入射する。ビームスプリッタ４０７は、放射線ビームの第１の部分４０８を放射線センサ４０９に導く。放射線ビームの第２の部分４１０は、例えば、サンプリングモジュールに供給され得る。
【0210】
放射線センサ４０９は、光ファイバ４０５から出力される放射線の強度を検出するように構成されている（放射線は、放射線パルスを含むことができる）。減衰器４１３は、放射線源４０１から放射される放射線ビームの光路において、放射線ビームがファイバ４０５に結合される前に配置される。減衰器４１３は、放射線ビームの強度を調整可能な量だけ減少させるように構成される。制御器４１１は、放射線センサ４０９による放射線ビームの強度の測定値に応答して、減衰器が放射線ビームの強度を減少させる量を調整するように構成される。例えば、放射線センサ４０９が放射線ビーム４０３の強度の増加を検出した場合、その場合に、制御器４１１は、減衰器４１３が放射線ビーム４０３を減衰させる量を増加させるように作用することができる。放射線センサ４０９が放射線ビーム４０３の強度の減少を検出した場合、その場合に、制御器４１１は、減衰器４１３が放射線ビーム４０３を減衰させる量を減少させるように作用することができる。したがって、放射線フィードバックシステムは、光ファイバ４０５から出力される放射線ビームの実質的に一定の平均出力を維持するように作用することができる。
【0211】
放射線ビームはパルス化されてもよく、放射線フィードバックシステムは放射線ビームの実質的に一定の平均出力を維持するように作用してもよく、ここで、平均は１パルス期間を超えて取得される。放射線フィードバックシステムは、個々のパルスの時間プロファイルを変更するように作用しないことがある。いくつかの実施例では、放射線ビームのパルス繰り返し率は、約１００ＭＨｚ（すなわち、１０ナノ秒のパルス期間）とすることができる。放射線フィードバックシステムは、約１ＫＨｚ以下の周波数での出力不安定性を低減するように作用することができる。
【0212】
制御器４１１は、比例積分微分（proportional-integral-derivative、ＰＩＤ）制御器を備え得る。減衰器４１３は、偏光素子と組み合わされて、放射線ビーム４０３の電圧制御された減衰を提供し得る液晶可変リターダを含むことができる。他の実施例では、異なる形式の減衰器が使用され得る。例えば、減衰器４１３は、電動式可変中立密度フィルタホイール（motorised variable neutral-density filter wheel）、音響光学変調器、又は電気光学変調器を備え得る。
【0213】
いくつかの実施例では、試験システムの１つ又は複数の光学部品はファイバベースであってもよい。例えば、本明細書に記載の放射線源のいずれかは、ファイバレーザを含むことができる。これに加えて、又はそれに代えて、本明細書に記載のビームスプリッタ又は放射線は、光ファイバに基づくものであってもよい。いくつかの実施例では、遅延ラインの１つ又は複数の構成要素は、光ファイバに基づくことができる。ファイバベースの遅延ラインは、（例えば、圧電ボビンを使用して）伸張された光ファイバの部分を含むことができる。しかしながら、ファイバベースの遅延ラインは、本明細書において説明されるような自由空間遅延ラインで可能な遅延時間の範囲を達成しないことがある。したがって、遅延ラインを含む試験システムは、光ファイバに基づく光学コンポーネントの全てを有していないかもしれない。
【0214】
２つのレーザ間の同期を調整することによって、生成ビームと受信ビームとの間の光学遅延が調整されることができるデュアルレーザシステムを含む実施例では、生成ビーム及び／又は受信ビームの全経路が光ファイバ内に基礎付けられることが可能である。
【0215】
試験システムの様々な独創的な態様が上記で説明されており、本発明の特定の実施例との関連で図面に示されている。説明された及び／又は図示された態様のいずれかは、単一の実施例において組み合わせられることができる、ということが認識されることになる。例えば、一実施例の１つ又は複数の特徴は、別の実施例の１つ又は複数の特徴と組み合わせられることができる。１つ以上の独創的な態様を含むいくつかの実施例が説明されているが、単一の独創的な態様のみを含む実施例もまた本明細書において企図される、ということが更に認識されることになる。一般に、説明されたいずれかの実施例のうちのいずれかの特徴は、単独で使用されてもよいし、又は説明された実施例の他の特徴のうちのいずれかとの任意の組み合わせで使用されてもよい。
【0216】
上記では本発明の特定の実施例が説明されたが、本発明は、説明したものとは別の方法で実施されることができる、ということが理解されることになる。上記の説明は例示的なものであり、限定するものではない。したがって、下記に示される請求項の範囲から逸脱することなく、説明された本発明に対して改変を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
［例１］ 複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、
被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備える、試験システム。
［例２］ 前記プロファイル判定システムが、
被試験デバイスの少なくとも一部を放射線で照射するように構成された放射線源と、
前記被試験デバイスの電気接点から散乱された放射線を検出するように構成された放射線センサと、
前記検出された散乱放射線から被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成された制御器とを備える、例１に記載の試験システム。
［例３］ 前記放射線センサが、異なる量だけ前記デバイステーブルから離れるように伸びる前記被試験デバイスの異なる部分が前記放射線センサの視野内の異なる位置に現れるように、配置される、例２に記載の試験システム。
［例４］ 前記放射線センサが、前記放射線源から放射された放射線の伝播方向に対して斜めの角度で配向される、例３に記載の試験システム。
［例５］ 前記放射線源が、前記被試験デバイスのストリップを放射線ストリップで照射するように構成される、例２から例４のいずれかに記載の試験システム。
［例６］ 前記放射線センサが、前記放射線ストリップ内に位置する電気接点から散乱された放射線を検出するように構成されるとともに、前記制御器が、前記被試験デバイスの前記照射されたストリップ内に位置する前記被試験デバイスの点の高さを判定するように構成される、例５に記載の試験システム。
［例７］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記放射線源の一方又は両方を動かし、前記被試験デバイス上の前記放射線ストリップを走査するように動作可能であるとともに、前記制御器が、前記放射線ストリップの異なる位置において、判定された前記被試験デバイスの点の高さを組み合わせて、被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成される、例６に記載の試験システム。
［例８］ 前記デバイステーブルが、前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含むとともに、前記プロファイル判定システムが、前記基準構造物の位置に対する被試験デバイスの前記電気接点の前記プロファイルの位置を判定するように構成される、例１から例７のいずれかに記載の試験システム。
［例９］ 前記基準構造物が、前記デバイステーブルの外に伸びるとともに、前記基準構造物のうちの少なくとも２つが、異なる距離だけ前記デバイステーブルの外に伸びる、例８に記載の試験システム。
［例１０］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能である、例８又は例９に記載の試験システム。
［例１１］ 前記基準構造物に対する前記少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備える、例１０に記載の試験システム。
［例１２］ 前記プロファイル判定システムが、被試験デバイスの電気接点に対するプローブ端部の位置を判定するように更に構成される、例１から例１１のいずれかに記載の試験システム。
［例１３］ 被試験デバイスの前記電気接点の前記判定されたプロファイルから、前記少なくとも１つのプローブ端部を前記被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させる前記移動機構の構成を判定するように構成された制御器を更に備える、例１から例１２のいずれかに記載の試験システム。
［例１４］ 複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構とを備え、
前記デバイステーブルが、前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含む、試験システム。
［例１５］ 前記基準構造物のうちの少なくとも２つが、異なる距離だけ前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる、例１４に記載の試験システム。
［例１６］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能である、例１４又は例１５に記載の試験システム。
［例１７］ 前記基準構造物に対する前記少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備える、例１６に記載の試験システム。
［例１８］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、前記基準構造物上の基準点を示す基準特徴部を含み、前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準点と接触する、ように動作可能である、例１６又は例１７に記載の試験システム。
［例１９］ 前記基準特徴部が、基準構造物内に形成された、前記基準構造物の頂点の周りに伸びる実質的に円形の溝を含む、例１８に記載の試験システム。
［例２０］ 前記基準構造物が、基準構造物内に形成された複数の実質的に円形の溝を含み、各溝が、前記基準構造物の頂点の周りに伸びる、例１９に記載の試験システム。
［例２１］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、実質的に球形の先端部分を備える、例１４から例２０のいずれかに記載の試験システム。
［例２２］ 前記球形の先端部分が、実質的に平坦なリムによって囲まれている、例２１に記載の試験システム。
［例２３］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、５０ミクロン以下のスケールの粗さ特徴を有する表面を備える、例１４から例２２のいずれかに記載の試験システム。
［例２４］ 前記デバイステーブルが、複数の被試験デバイスを保持するように動作可能である、例１から例２３のいずれかに記載の試験システム。
［例２５］ 前記デバイステーブルが取り付けられている運動学的に制限されたマウントを更に備え、前記運動学的に制限されたマウントが、複数の自由度における前記デバイステーブルの動きを制限するように構成される、例１から例２４のいずれかに記載の試験システム。
［例２６］ 自動的に被試験デバイスをロードし前記デバイステーブルからアンロードするように動作可能なローディングデバイスを更に備える、例１から例２５のいずれかに記載の試験システム。
［例２７］ 信号を生成し、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して前記信号を導き、使用時に、被試験デバイスに前記被試験デバイスの電気接点を通して前記信号が導かれるように構成された信号発生器と、
前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過する信号をサンプルするように構成された信号サンプラであって、使用中に、前記被試験デバイスにおいて反射されるとともに、プローブ端部を通過する信号が当該信号サンプラによってサンプルされる、信号サンプラとを更に備える、例１から例２６のいずれかに記載の試験システム。
［例２８］ 前記信号発生器が、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号を生成するように構成される、例２７に記載の試験システム。
［例２９］ 前記信号発生器が、
パルス放射線源と、
前記パルス放射線源からの放射線パルスを受信するように配置されるとともに、前記パルス放射線源からの照射に応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して前記第１の信号変換デバイスからの前記信号パルスを導くように構成された伝送ライン構成とを備える、例２７又は例２８に記載の試験システム。
［例３０］ 前記信号サンプラが、
前記パルス放射線源からの放射線パルスを受信するように配置された第２の信号変換デバイスであって、前記パルス放射線源からの照射に応答して、当該第２の信号変換デバイスにおいて受信された信号パルスをサンプルする、第２の信号変換デバイスを備え、
前記伝送ライン構成が、被試験デバイスから反射されたか、又は被試験デバイスを通して伝送され、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過した信号パルスを、前記第２の信号変換デバイスに導くように構成される、例２９に記載の試験システム。
［例３１］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの光路内に配置された直接駆動の遅延ラインであって、当該遅延ラインが、前記生成放射線ビームと前記受信放射線ビームとの間に光学遅延を導入するように構成され、前記生成放射線ビームのパルスが、前記第２の信号変換デバイスに入射する前記受信放射線ビームの対応するパルスとは異なる時間に、前記第１の信号変換デバイスに入射する、直接駆動の遅延ラインとを備え、
前記遅延ラインが、
前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの前記光路内に配置された少なくとも１つの反射器と、
前記反射器を移動させ、前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの光路長を変化させて、前記生成放射線ビームと前記受信放射線ビームとの間の前記光学遅延を変化させるように構成された同期リニアモータとを含む、試験システム。
［例３２］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記生成放射線ビームの光路内に配置された第１の反射器、
前記受信放射線ビームの光路内に配置された第２の反射器、及び
前記第１の反射器及び前記第２の反射器が取り付けられている可動ステージであって、当該可動ステージの第１の方向における移動が、前記生成放射線ビームの光路長を増加させ、かつ前記受信放射線ビームの光路長を減少させるとともに、当該可動ステージの第２の方向における移動が、前記生成放射線ビームの光路長を減少させ、かつ前記受信放射線ビームの光路長を増加させる、可動ステージを含む遅延ラインとを備える、試験システム。
［例３３］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記パルス放射線源から放射される放射線パルスの強度を検出するように構成された放射線センサ、
前記パルス放射線源から放射された放射線パルスの光路内に配置されるとともに、調整可能な量だけ前記放射線パルスの前記強度を減少させるように構成された減衰器、及び
前記放射線センサによる前記放射線パルスの前記強度の測定値に応答して、前記減衰器が前記放射線パルスの前記強度を減少させる前記量を調整するように構成された制御器を含む放射線フィードバックシステムと備える、試験システム。
［例１］ 複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構と、
被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成されたプロファイル判定システムとを備える、試験システム。
［例２］ 前記プロファイル判定システムが、
被試験デバイスの少なくとも一部を放射線で照射するように構成された放射線源と、
前記被試験デバイスの電気接点から散乱された放射線を検出するように構成された放射線センサと、
前記検出された散乱放射線から被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成された制御器とを備える、例１に記載の試験システム。
［例３］ 前記放射線センサが、異なる量だけ前記デバイステーブルから離れるように伸びる前記被試験デバイスの異なる部分が前記放射線センサの視野内の異なる位置に現れるように、配置される、例２に記載の試験システム。
［例４］ 前記放射線センサが、前記放射線源から放射された放射線の伝播方向に対して斜めの角度で配向される、例３に記載の試験システム。
［例５］ 前記放射線源が、前記被試験デバイスのストリップを放射線ストリップで照射するように構成される、例２から例４のいずれかに記載の試験システム。
［例６］ 前記放射線センサが、前記放射線ストリップ内に位置する電気接点から散乱された放射線を検出するように構成されるとともに、前記制御器が、前記被試験デバイスの前記照射されたストリップ内に位置する前記被試験デバイスの点の高さを判定するように構成される、例５に記載の試験システム。
［例７］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記放射線源の一方又は両方を動かし、前記被試験デバイス上の前記放射線ストリップを走査するように動作可能であるとともに、前記制御器が、前記放射線ストリップの異なる位置において、判定された前記被試験デバイスの点の高さを組み合わせて、被試験デバイスの前記電気接点のプロファイルを判定するように構成される、例６に記載の試験システム。
［例８］ 前記デバイステーブルが、前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含むとともに、前記プロファイル判定システムが、前記基準構造物の位置に対する被試験デバイスの前記電気接点の前記プロファイルの位置を判定するように構成される、例１から例７のいずれかに記載の試験システム。
［例９］ 前記基準構造物が、前記デバイステーブルの外に伸びるとともに、前記基準構造物のうちの少なくとも２つが、異なる距離だけ前記デバイステーブルの外に伸びる、例８に記載の試験システム。
［例１０］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能である、例８又は例９に記載の試験システム。
［例１１］ 前記基準構造物に対する前記少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備える、例１０に記載の試験システム。
［例１２］ 前記プロファイル判定システムが、被試験デバイスの電気接点に対するプローブ端部の位置を判定するように更に構成される、例１から例１１のいずれかに記載の試験システム。
［例１３］ 被試験デバイスの前記電気接点の前記判定されたプロファイルから、前記少なくとも１つのプローブ端部を前記被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させる前記移動機構の構成を判定するように構成された制御器を更に備える、例１から例１２のいずれかに記載の試験システム。
［例１４］ 複数の電気接点を有するデバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
少なくとも１つの被試験デバイスを保持するように動作可能なデバイステーブルと、
前記被試験デバイスの電気接点に接触するための少なくとも１つのプローブ端部を含むプローブと、
前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記少なくとも１つのプローブ端部を被試験デバイスの少なくとも１つの電気接点に接触させるように動作可能な移動機構とを備え、
前記デバイステーブルが、前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる複数の基準構造物を含む、試験システム。
［例１５］ 前記基準構造物のうちの少なくとも２つが、異なる距離だけ前記デバイステーブルの外に、又は前記デバイステーブルの中に伸びる、例１４に記載の試験システム。
［例１６］ 前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準構造物のうちの１つと接触する、ように動作可能である、例１４又は例１５に記載の試験システム。
［例１７］ 前記基準構造物に対する前記少なくとも１つのプローブ端部の位置の判定を可能にするように構成された較正システムを更に備える、例１６に記載の試験システム。
［例１８］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、前記基準構造物上の基準点を示す基準特徴部を含み、前記移動機構が、前記デバイステーブルと前記プローブの一方又は両方を動かし、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つが前記基準点と接触する、ように動作可能である、例１６又は例１７に記載の試験システム。
［例１９］ 前記基準特徴部が、基準構造物内に形成された、前記基準構造物の頂点の周りに伸びる実質的に円形の溝を含む、例１８に記載の試験システム。
［例２０］ 前記基準構造物が、基準構造物内に形成された複数の実質的に円形の溝を含み、各溝が、前記基準構造物の頂点の周りに伸びる、例１９に記載の試験システム。
［例２１］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、実質的に球形の先端部分を備える、例１４から例２０のいずれかに記載の試験システム。
［例２２］ 前記球形の先端部分が、実質的に平坦なリムによって囲まれている、例２１に記載の試験システム。
［例２３］ 前記基準構造物のうちの少なくとも１つが、５０ミクロン以下のスケールの粗さ特徴を有する表面を備える、例１４から例２２のいずれかに記載の試験システム。
［例２４］ 前記デバイステーブルが、複数の被試験デバイスを保持するように動作可能である、例１から例２３のいずれかに記載の試験システム。
［例２５］ 前記デバイステーブルが取り付けられている運動学的に制限されたマウントを更に備え、前記運動学的に制限されたマウントが、複数の自由度における前記デバイステーブルの動きを制限するように構成される、例１から例２４のいずれかに記載の試験システム。
［例２６］ 自動的に被試験デバイスをロードし前記デバイステーブルからアンロードするように動作可能なローディングデバイスを更に備える、例１から例２５のいずれかに記載の試験システム。
［例２７］ 信号を生成し、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して前記信号を導き、使用時に、被試験デバイスに前記被試験デバイスの電気接点を通して前記信号が導かれるように構成された信号発生器と、
前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過する信号をサンプルするように構成された信号サンプラであって、使用中に、前記被試験デバイスにおいて反射されるとともに、プローブ端部を通過する信号が当該信号サンプラによってサンプルされる、信号サンプラとを更に備える、例１から例２６のいずれかに記載の試験システム。
［例２８］ 前記信号発生器が、０．０１ＧＨｚ～１０ＴＨｚの範囲の周波数成分を有する広帯域信号を生成するように構成される、例２７に記載の試験システム。
［例２９］ 前記信号発生器が、
パルス放射線源と、
前記パルス放射線源からの放射線パルスを受信するように配置されるとともに、前記パルス放射線源からの照射に応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通して前記第１の信号変換デバイスからの前記信号パルスを導くように構成された伝送ライン構成とを備える、例２７又は例２８に記載の試験システム。
［例３０］ 前記信号サンプラが、
前記パルス放射線源からの放射線パルスを受信するように配置された第２の信号変換デバイスであって、前記パルス放射線源からの照射に応答して、当該第２の信号変換デバイスにおいて受信された信号パルスをサンプルする、第２の信号変換デバイスを備え、
前記伝送ライン構成が、被試験デバイスから反射されたか、又は被試験デバイスを通して伝送され、前記プローブ端部のうちの少なくとも１つを通過した信号パルスを、前記第２の信号変換デバイスに導くように構成される、例２９に記載の試験システム。
［例３１］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの光路内に配置された直接駆動の遅延ラインであって、当該遅延ラインが、前記生成放射線ビームと前記受信放射線ビームとの間に光学遅延を導入するように構成され、前記生成放射線ビームのパルスが、前記第２の信号変換デバイスに入射する前記受信放射線ビームの対応するパルスとは異なる時間に、前記第１の信号変換デバイスに入射する、直接駆動の遅延ラインとを備え、
前記遅延ラインが、
前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの前記光路内に配置された少なくとも１つの反射器と、
前記反射器を移動させ、前記生成放射線ビーム及び／又は前記受信放射線ビームの光路長を変化させて、前記生成放射線ビームと前記受信放射線ビームとの間の前記光学遅延を変化させるように構成された同期リニアモータとを含む、試験システム。
［例３２］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記生成放射線ビームの光路内に配置された第１の反射器、
前記受信放射線ビームの光路内に配置された第２の反射器、及び
前記第１の反射器及び前記第２の反射器が取り付けられている可動ステージであって、当該可動ステージの第１の方向における移動が、前記生成放射線ビームの光路長を増加させ、かつ前記受信放射線ビームの光路長を減少させるとともに、当該可動ステージの第２の方向における移動が、前記生成放射線ビームの光路長を減少させ、かつ前記受信放射線ビームの光路長を増加させる、可動ステージを含む遅延ラインとを備える、試験システム。
［例３３］ デバイスを試験するための試験システムであって、当該試験システムが、
生成放射線ビーム及び受信放射線ビームを供給するように構成されたパルス放射線源であって、前記生成放射線ビーム及び前記受信放射線ビームがパルス放射線ビームである、パルス放射線源と、
前記生成放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記生成放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスを出力するように構成された第１の信号変換デバイスと、
前記受信放射線ビームのパルスを受信するように配置されるとともに、前記受信放射線ビームのパルスを受信することに応答して信号パルスをサンプルするように構成された第２の信号変換デバイスと、
前記第１の信号変換デバイスからの信号パルスを被試験デバイスに導くとともに、前記被試験デバイスから反射された信号パルスを、被試験デバイスを通して前記第２の信号変換デバイスに導くように構成された伝送ライン構成と、
前記パルス放射線源から放射される放射線パルスの強度を検出するように構成された放射線センサ、
前記パルス放射線源から放射された放射線パルスの光路内に配置されるとともに、調整可能な量だけ前記放射線パルスの前記強度を減少させるように構成された減衰器、及び
前記放射線センサによる前記放射線パルスの前記強度の測定値に応答して、前記減衰器が前記放射線パルスの前記強度を減少させる前記量を調整するように構成された制御器を含む放射線フィードバックシステムと備える、試験システム。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【外国語明細書】