用于微型器件检测的耦合探针制造技术

本公开描述了设计用于测量微型器件的循环的探针。具体地，该探针包括电极、电介质、刺激电容器、用于时变刺激电压信号的电压刺激源，以及用于控制偏压条件的串联开关。该探针结构还具有探针尖端和支撑垫(环形或其他形状)以及调平机构和装置。本公开还描述了使用该探针结构测量微型器件的循环的方法。该探针结构测量微型器件的循环的方法。该探针结构测量微型器件的循环的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微型器件检测的耦合探针


[0001]本专利技术涉及设计用于测量微型器件的循环的探针。

技术实现思路

[0002]本专利技术的实施方案涉及一种用于测量微型器件的循环的耦合探针，该耦合探针包括：电极，该电极由电介质覆盖的导电层制成，用于刺激微型器件；刺激电容器，该刺激电容器由该导电层、该电介质和器件垫形成；电压刺激源，该电压刺激源用于刺激该刺激电容器；和开关，该开关串联构造以用于在刺激信号的第一有源部分之后接通该微型器件。
[0003]本专利技术的另一个实施方案涉及一种使用非接触式探针来测量微型器件的循环的方法，该方法包括：将时变刺激电压信号施加到刺激电容器，该刺激电容器形成于该微型器件的至少一个接触件/垫与公共电极之间；由于该刺激电压信号的正斜率或负斜率中的一者而激活该微型器件中的功能；以及使用开关来在该时变刺激电压信号的有源部分之后保持该微型器件接通。
[0004]本专利技术的另一个实施方案涉及一种使用非接触式探针来测量微型器件的循环的方法，该方法包括：将时变刺激电压信号施加到刺激电容器，该刺激电容器形成于该微型器件的至少一个接触件/垫与公共电极之间；由于该刺激电压信号的正斜率或负斜率中的一者而激活该微型器件中的功能；以及在每个循环之后增大该时变刺激电压信号的有源部分的幅值。
附图说明
[0005]通过阅读以下详细描述并参考附图，本专利技术的前述和其他优点将变得显而易见。
[0006]图1(a)示出了在测量循环期间探针及其在器件上的位置的示例性具体实施。
[0007]图1(b)示出了另一种构造，其中使用探针尖端代替耦合探针电极。
[0008]图2示出了当器件接通时V
ST
的正斜率。
[0009]图3示出了探针的电气结构。
[0010]虽然本专利技术易于进行各种修改和替代形式，但具体实施例或实施方式已经通过举例的方式在附图中示出并且将在本文中详细描述。然而，应该理解，本公开不旨在限于所公开的特定形式。相反，本公开将涵盖落入由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
[0011]虽然已经绘示和描述了本专利技术的特定实施例和应用，但应当理解，本专利技术不限于本文公开的精确结构和组成，并且在不脱离所附权利要求书所定义的本专利技术的精神和范围的情况下，各种修改、变更和变化可以从前述描述中显而易见。
[0012]在本说明书中，术语“器件”和“微型器件”可互换使用。然而，本领域技术人员清楚，这里描述的实施例与装置尺寸无关。
[0013]需要跨晶圆测量微型器件，以增加将功能性微型器件集成到系统基板中的产量。挑战是原始(或供体)基板中的微型器件的数量非常之大，可达数以亿计。此外，此类器件非常小，导致接触式测量非常困难。一种解决办法是在微型器件上进行后处理，以及使用金属迹线创建较大的垫并且形成用于测量微型器件的阵列。虽然该方法可以产生效果，但是后处理步骤增加了成本和缺陷。
[0014]在第一实施方案中，通过公共电极(该电极由电介质覆盖的导电层制成)的电容耦合可用于刺激一组微型器件(或其中一个微型器件)。电介质可以是薄膜、气隙或两者的组合。
[0015]在此，向电容器施加时变信号(刺激信号)V
ST
，该电容器形成于微型器件的至少一个接触件/垫与公共电极之间。根据电容器相对于经过器件的电流路径的位置，刺激信号的正斜率或负斜率中的一者可激活微型器件中的功能。在这种情况下，该斜率被称为该信号的有源部分。该信号的另一部分被称为重置部分。根据待测功能，该信号的有源部分或重置部分可改变。
[0016]在一些情况下，重置功能可将器件推入无法恢复的状态并且被激活。例如，如果器件是具有寄生电容器的LED，则该信号的正斜率将向二极管注入电流，并且二极管上的电压将稳定到V
ON
(它是注入电流的函数)。在施加负斜率之后，二极管上的电压将偏移到非常低的值，并且下一个正斜率将不能够将该电压升高到V
ON
。
[0017]除第一实施方案之外，为了解决该问题，其中重置功能可将器件推入无法恢复的状态并且被激活，将开关与刺激信号V
ST
串联使用。在该信号的有源部分期间，该信号连接到刺激电容器C
ST
，并且在休止功能(或休止功能的部分)期间，该信号与电容器断开连接。这样，器件的偏压状态受到控制，其中在一种情况下偏压状态是在该器件的一个或多个接触件/垫处的电压电平。在另一种情况下，偏压状态可以是存储在器件电容器或刺激电容器中的电荷。
[0018]除第一实施方案之外，刺激电容器值在该信号的重置部分或有源部分期间变化。这样，每个重置部分或有源部分的影响受到控制以确保器件始终设置在良好的偏压条件下。
[0019]本专利技术涉及用于微型器件的探针的功能。图1(a)示出了在测量循环期间探针及其在器件上的位置的示例性具体实施。在如图1(a)和图3中给出的一个实施方案中，V
ST
是刺激信号，C
d
是器件电容器，并且C
ST
是刺激电容器。C
ST
由导电层、电介质和器件垫(进入垫)/接触件形成。在探针周围可存在垫(或探针缓冲环)以容纳搁置在微型器件的顶部上的探针。探针缓冲环/垫也可以是导电的以与微型器件的一些接触件耦合。支撑垫可以是围绕探针或该探针的其他位置的环或其他结构。
[0020]如图1a、图1b和图3所示的开关SW需要确保微型器件可在如图2所示的信号的第一有源部分之后接通。如图2所示的V
ST
的有源斜率是在器件接通的时段，重置斜率是在器件未接通期间。在此，该信号的有源斜率是正的。
[0021]图1(b)示出了另一种构造，其中使用探针尖端代替耦合探针电极。在此，支撑垫保护探针尖端和微型器件免受不需要的压力。
[0022]支撑垫也可以是有源结构。在此，传感器可用于参考表面或微型器件来识别探针的位置。传感器可基于电容、电感或波形。
[0023]图1(b)的探针结构可安装在调平装置中。当使探针靠近微型器件时，如果该探针与微型器件基板不齐平，则支撑垫的一部分可接触该微型器件基板。在此，调平装置可调整探针的位置以使探针与基板齐平。调平装置可以是无源的，诸如万向节，或者它可以是使用致动器而有源的。支撑垫可在齐平之后回缩以使探针(探针尖端或耦合电极)能够接触或紧密接近微型器件。在一种情况下，支撑垫可由在压力作用下回缩的软材料制成。在另一种相关情况下，支撑垫是有源的并且使用电活性聚合物致动器(压电式或其他形式)来回缩。休息垫可完全地或部分地回缩。
[0024]除第一实施方案之外，为了解决该问题，其中重置功能可将微型器件推入无法恢复的状态并且被激活，将开关与刺激信号V
ST
串联使用。在此，有源信号可以是V
ST
的负斜率。
[0025]如果开关SW不存在，则当V
ST
具有重置斜率(在这里为负斜率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量微型器件的循环的耦合探针，所述耦合探针包括：电极，所述电极由电介质覆盖的导电层制成，用于刺激所述微型器件；刺激电容器，所述刺激电容器由所述导电层、所述电介质和器件垫形成；电压刺激源，所述电压刺激源用于刺激所述刺激电容器；和开关，所述开关串联用于控制所述微型器件的偏压条件以在刺激信号的第一有源部分之后接通所述微型器件。2.根据权利要求1所述的探针，其中所述电介质是薄膜、气隙或两者的组合。3.根据权利要求1所述的探针，其中所述电极是所述微型器件的公共电极。4.根据权利要求1所述的探针，其中所述开关是在所述刺激信号的重置斜率的一部分期间使所述电压刺激源从所述微型器件断开连接的点。5.根据权利要求1所述的探针，其中所述刺激电容器是可变电容器，用于在时变刺激电压信号的重置斜率期间使电容器耦合对所述微型器件的影响最小化。6.根据权利要求1所述的探针，其中所述开关在所述时变刺激电压信号的所述重置斜率期间使所述微型器件断开连接。7.根据权利要求1所述的探针，其中刺激电容器值在所述时变刺激电压信号的所述重置斜率或所述有源部分期间变化以控制每个重置斜率或有源部分的影响，从而将所述微型器件保持在良好的偏压条件下。8.根据权利要求6所述的探针，其中在所述信号的所述有源部分中，所述微型器件连接到所述刺激电容器，并且在休止斜率期间，所述时变刺激电压信号从所述刺激电容器断开连接，使得所述微型器件的偏压状态受到控制，其中在一种情况下所述偏压状态是在所述器件的一个或多个接触件或垫处的电压电平。9.根据权利要求6所述的探针，其中在所述信号的所述有源部分中，所述微型器件连接到所述刺激电容器，并且在所述休止斜率期间，所述时变刺激电压信号从所述刺激电容器断开连接，使得所述微型器件的所述偏压状态受到控制，其中在一种情况下所述偏压状态是存储在所述刺激电容器中的电荷。10.根据权利要求6所述的探针，其中在所述信号的所述有源部分中，所述微型器件连接到所述刺激电容器，并且在所述休止斜率期间，所述时变刺激电压信号从所述刺激电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈尔拉玛瑞扎，
申请(专利权)人：维耶尔公司，
类型：发明
国别省市：