用于检测晶片探针器中的力发生器不对准的系统和方法与流程

用于检测晶片探针器中的力发生器不对准的系统和方法
1.相关专利申请
2.本技术要求2020年9月17日提交的共同拥有的美国临时专利申请第63/079,586号的优先权，该美国临时专利申请的全部内容据此出于所有目的以引用方式并入。
技术领域
3.本公开整体涉及半导体开发和制造，更具体地，涉及用于检测用于半导体晶片的电测试的晶片探针器(wafer prober)中的力发生器(forcer)的不对准的系统和方法。


背景技术：

4.晶片探针器可用于半导体开发和制造工艺中晶片的电测试。在晶片的电测试期间，来自测量仪器或测试器的测试信号经由探测针(probing needle)或探针卡(probe card)传输到晶片上的各个装置，并且信号接着从装置返回。晶片探针器的功能是精确地定位和重新定位晶片，以允许探测针或探针卡在晶片上的指定位置处进行接触，以执行相关的电测试。
5.图1a示出了常规的晶片探针器系统。图1b示出了支承待测试半导体晶片的晶片探针器的一部分的放大视图。如图1a和图1b所示，半导体(例如，硅)晶片被支承在卡盘组件上，该卡盘组件被安装在布置在基座或台板上的可移动的力发生器上。力发生器通过空气轴承保持离开台板顶表面，并且通过合适的控制电路跨台板表面(沿x和y轴)移动，以便相对于探测针或探针卡精确地定位晶片，以用于特定的电测试。力发生器承载卡盘，该卡盘可以(沿z轴)升高或降低晶片以使晶片与探测针或探针卡接触和脱离接触。
6.在半导体器件的开发过程中，晶片探针器通常主要用于评估原型集成电路(ic)的特性、可靠性评估和缺陷分析。探针器可用于测试元件组(teg)的高精度测量和评估，该teg包括用于ic的晶体管、互连件和其他元件器件。在生产测试期间，例如，对于半导体器件的大规模生产，探针器可用于过程监测的teg测试和ic芯片的电测试。在开发和生产测试两者中，应该将电噪声和信号泄漏最小化。此外，对于各种电测试，晶片必须相对于探测针或探针卡精确定位。因此，必须准确且精确地控制力发生器的移动和位置。
7.然而，在典型的探针器中，力发生器可能相对于力发生器的预期位置或取向变得不对准，从而导致半导体晶片相对于探测针或探针卡不对准，这可导致测试错误，并且还可能损坏探测针/探针卡并且刮划晶片。力发生器的不对准可被称为
″
失准
″
或
″
力发生器失准
″
或简称为
″
flr
″
。典型的晶片探针器不能检测力发生器的不对准(flr)。在许多晶片探针操作中，由flr导致的探针卡损坏仍然是相当大的成本(如果不是最大成本的话)。
8.可相对于台板界定力发生器的正确对准。力发生器的不对准通常涉及相对于台板的旋转不对准，但还可以包括相对于台板的平移不对准(例如，沿x轴或y轴)。力发生器不对准可以由flr引起，例如由于力发生器和下面的台板之间的空气轴承(类似于磁悬浮系统)的故障或问题，该故障或问题可以由各种不同的原因引起。例如，力发生器可以随时间推移变得翘曲，例如力发生器的底表面可能变得机械不平坦或非平面。又如，力发生器底表面和
台板表面之间的空气轴承(空气间隙)可以低于或高于规定距离。再如，在力发生器底部处的通气孔可能会阻塞，或者不充分的清洁干燥空气(cda)供应可以向力发生器提供不充分或不平衡的空气升力。又如，向力发生器磁线圈提供电信号的脐带电缆可被损坏，从而导致电故障，或者可受到限制，从而阻止力发生器的自由移动。此外，有缺陷的功率源可以向力发生器磁线圈功率提供不正确的电压。又如，用于驱动力发生器磁线圈的数模旋转变压器(dar)板可存在缺陷。又如，探针器的不正确使用或维护可导致flr状况。最后，外来对象可能干扰力发生器的自由移动。
9.一些现有探针器被配置为在晶片仿形和清洗过程中设置卡盘组件的最大高度(z高度)，以帮助避免由特定flr场景导致的损坏。通过在晶片仿形/清洗过程中设置最大卡盘z高度，如果力发生器在该过程中例如由于力发生器和台板之间的空气轴承故障而失准，探针器则设置与正常运行的空气轴承(即，无flr)所对应的最大z高度相比，被人为降低的最大卡盘z高度。在使用经历flr的探针器的后续测试过程中，错误地过低的最大卡盘z高度可以防止晶片被升高成接触探针卡，从而保护探针卡免受损坏。然而，这种保护技术仅对在晶片仿形/清洗过程中发生或存在的flr有效；该技术不提供对在晶片仿形/清洗过程之后(例如，在电测试过程期间)发生的flr或力发生器不对准的保护。
10.需要用于自动检测晶片探针器中的力发生器不对准(例如，由于flr)的系统和方法，以及/或者用于自动控制探针器来暂停操作以避免由于力发生器不对准而损坏探测针/探针卡或晶片自身的系统和方法。


技术实现要素：

11.本发明的实施方案提供了用于检测用于半导体晶片的电测试的晶片探针器中的力发生器不对准的系统和方法。由于flr事件或状况，力发生器不对准可涉及力发生器相对于参照结构(例如，探针器台板格栅)的旋转和/或平移不对准。
12.一些实施方案提供了待安装在现有生产装备上的升级套件。该套件可包括使用光学传感器系统来自动检测力发生器不对准(例如，由于flr)并且使探针器停止操作的电路。在一些实施方案中，升级套件可以在electroglas eg4090和eg200 1x探针器上安装和使用。
13.本发明的实施方案可以帮助解决装备设计缺陷，装备设计缺陷是导致操作成本高的一个因素。当flr发生时使装备停止可以防止损坏价格高昂的探针卡，从而降低总的晶片探针操作成本。本发明的实施方案还可以由于减少的停机而提高操作性能。
14.一些实施方案提供了用于监测晶片探针器力发生器的对准的自动化系统。该系统可包括光学传感器系统，该光学传感器系统包括(a)发射器和接收器，该发射器和该接收器定位地附连到(i)力发生器或(ii)不随力发生器移动的参照结构(例如，探针器台板)，以及(b)反射器，该反射器附连到力发生器或参照结构中的另一者。发射器被配置为向反射器发射辐射(例如，红外光束或激光束)，该反射器向接收器反射辐射。接收器被配置为接收来自反射器的反射辐射，该反射辐射包括由发射器发射的辐射的至少一部分，并且生成随着在接收器处接收的反射辐射而变化的输出信号(例如，指示所接收到的辐射的量度)。
15.该系统还可以包括对准监测电路(例如，包括合适的硬件、固件和/或软件)，该对准监测电路被配置为基于由光学传感器系统接收器生成的输出信号来监测力发生器相对
于参照结构的对准。基于这种监测，对准监测电路可以标识力发生器相对于参照结构的不对准，响应于所标识的力发生器不对准而输出警报信号，例如，用于显示错误通知以及/或者暂停晶片探针器的操作，从而防止对探针器(例如，探测针或探针卡)和/或半导体晶片的损坏。
16.如本文所用，如果一个元件相对于另一元件保持固定和静止，则该元件被
″
定位地附连
″
到另一元件。一个元件可以通过元件的直接或间接连接而定位地附连到另一元件。
17.光学传感器系统的发射器可被配置为根据任何合适的发射参数发射任何合适类型的辐射。例如，发射器可被配置为发射任何波长的电磁辐射，例如，红外辐射、可见光或紫外光。在一些实施方案中，发射器可被配置为发射红外光束。在其他实施方案中，发射器可包括被配置为发射激光束的激光器件，例如激光二极管。此外，发射器可被配置为准直辐射(例如，激光束)或非准直辐射。此外，可以根据任何合适的定时参数或协议，例如以限定的频率或响应于限定的触发事件(例如，由探针器控制电子器件发起的力发生器的受控移动)来控制发射器(通过光学传感器系统的合适的控制电子器件或对准监测电路)以发射辐射。在一些实施方案中，光学传感器系统可包括任何合适类型和数量的光学元件(光学器件)，例如一个或多个透镜、滤波器、窗口、棱镜、偏振器、分束器、波导、波片或光纤。
18.在一些实施方案中，光学传感器系统的发射器和接收器被附连到参照结构(例如，台板)，并且反射器被附连到力发生器或定位地附连到该力发生器的其他部件(例如，卡盘组件)。例如，如下面所讨论的图3的示例性实施方案所示，发射器和接收器可以布置在一起并且定位地附连到探针器台板，并且反射器可以是定位地附连到力发生器的平面条带或反射材料(例如，反射镜)。在其他实施方案中，发射器、接收器和反射器的布置可以颠倒。即，在一些实施方案中，发射器和接收器定位地附连到力发生器或定位地附连到力发生器的部件(例如，卡盘组件)，并且反射器被附连到参照结构(例如，台板)。
19.在一些实施方案中，对准监测电路可被配置为通过标识在探针器的正常操作期间不是预期或期望的力发生器的(相对于台板或其他参照结构的)移动或对准来标识力发生器不对准(例如，由于flr)。例如，在探针器的正常操作期间，探针器的控制电子器件可以控制力发生器相对于台板沿至少一个轴线(例如，水平x-y平面的x轴和y轴)平移，并且进一步控制力发生器升高和降低卡盘组件(z轴移动)以使晶片与探测针或探针卡接触和脱离接触。在一些实施方案中，对准监测电路可以通过标识力发生器(在水平x-y平面中)相对于台板或其他参照结构的旋转移动来检测力发生器不对准。因此，光学传感器系统的发射器、接收器和反射器可被布置成使得在接收器处接收的(由发射器发射的)反射辐射的量取决于力发生器(在水平x-y平面中的)相对于台板或其他参照结构的旋转位置。下面参考图3所示的示例性实施方案讨论这种配置的示例。
20.对准监测电路可被配置为通过分析在光学传感器接收器处接收的辐射的一个或多个参数来标识力发生器不对准(例如，由flr引起)。此类参数可包括例如所接收到的辐射的量值(量)、波长、频率、定时和/或入射角。例如，接收器可以将所接收到的辐射转换成表示所接收到的辐射的量值的电子信号，并且对准监测电路可以将所检测到的所接收到的辐射的量值与一个或多个阈值进行比较。在一个实施方案中，当所检测到的所接收到的辐射的量值超过定义的阈值时，对准监测电路可以标识力发生器不对准状况。
21.如上所述，对准监测电路可被配置为响应于标识力发生器不对准而输出警报信
号，以减少或防止对正在被测试的探针器和/或晶片的损坏。这样的输出可用于控制显示装置以显示警报通知，例如指示力发生器不对准状况或指示一般的错误状况。此外或另选地，对准监测电路可被配置为响应于标识力发生器不对准而暂停晶片探针器的操作。例如，对准监测电路可以停止探针器的所有操作。又如，对准监测电路可以暂停所选择的操作，例如，卡盘的升高或降低，或探针器的任何移动。
附图说明
22.通过参考以下结合附图进行的描述，可获得对本公开的更完整的理解，在附图中：
23.图1a示出了常规的晶片探针器系统；
24.图1b示出了图1a所示的晶片探针器的所选择的部分的放大视图；
25.图2示出了根据本发明的一个实施方案的为晶片探针器提供的力发生器对准监测系统的示例性光学传感器系统；
26.图3是根据本发明的一个实施方案的力发生器对准监测系统的示例性光学传感器系统的图像，该光学传感器系统包括光纤收发器和光纤接收器；
27.图4是根据本发明的一个实施方案的可以安装在现有晶片探针器上的示例性力发生器对准监测系统的图像；
28.图5a至图5d示出了根据一个示例性实施方案的图2或图3中所示的光学传感器系统的示例性操作，该光学传感器系统用于监测和检测力发生器的不对准；
29.图6a至图6c示出了根据本发明的一个实施方案的包括图2至图5d中的任一个图所示的示例性光学传感器系统的对准监测系统；并且
30.图7示出了根据一个示例性实施方案的用于监测力发生器不对准的示例性方法。
具体实施方式
31.本发明的实施方案提供了用于检测晶片探针器中的力发生器失准(flr)的系统和方法。光学传感器系统被配置为监测随时间推移力发生器相对于参照结构(例如，探针器台板)的对准。在一些实施方案中，附连到参照结构的发射器向附连到力发生器的反射器发射辐射，该反射器向附连到参照结构的接收器反射辐射。在其他实施方案中，发射器和接收器被附连到力发生器，并且反射器被附接到参照结构。在任一配置中，接收器检测包括由发射器发射的辐射的一部分的反射辐射，并且生成指示所接收到的辐射的量的输出信号。对准监测电路可被配置为基于由接收器生成的输出信号来标识力发生器相对于参照结构的不对准，并且作为响应，输出警报信号，例如，以暂停探针器的操作以及/或者向操作者显示错误通知。
32.图2示出了根据本发明的一个实施方案的为晶片探针器301提供的力发生器对准监测系统的示例性光学传感器系统300。如图所示，光学传感器系统300包括光学传感器头部303，该光学传感器头部包括(a)通过传感器安装结构312定位地附连到晶片探针器台板310的发射器302和接收器304，以及(b)附连到晶片探针器力发生器320的反射器306，特别是平面反射镜条带，该晶片探针力发生器承载支承半导体晶片的卡盘组件324，如上所述。发射器302和接收器304可包括光纤装置(例如，如下面所讨论的图3的示例性实施方案中所示)或被配置为发射和接收电磁辐射的任何其他类型的发射器和接收器。发射器302和接收
器304可被布置成使得发射器的发射孔302a位于接收器304的接收孔304a下方。在其他实施方案中，发射器302和接收器304可以任何其他方式相对于彼此布置(例如，彼此竖直对准，或横向并排布置)。
33.发射器302可被配置为向反射镜条带306发射红外光束(发射辐射)，该反射镜条带将发射辐射的至少一部分(例如，入射在反射镜条带306上的发射辐射的一部分)反射回304(反射辐射)。反射辐射的一部分入射在接收器孔304a上，并且因此可以被检测和测量。入射在接收器孔304a上并且因此能够由接收器304检测到的反射辐射的部分(该部分包括发射辐射的一部分)可取决于许多因素，包括例如以下各项，但不限于此：(a)接收器孔304a的平面处的光束直径或半径，(b)接收器孔304a相对于辐射的位置，例如相对于接收器孔304a的平面处的中心光束轴，(c)发射辐射的会聚、发散、焦点和/或其他光束参数，(d)反射镜条带306的反射特性，(e)从发射器孔302a到反射镜条带306并且返回到接收器孔304a的辐射路径长度(例如，基于力发生器沿x轴的当前位置，(f)反射镜条带306的平面反射表面相对于发射器孔302a和接收器孔304a的角度。
34.在例示的示例中，平面反射镜条带(反射器)306被布置在力发生器320的表面320a上，该表面平行于力发生器的y轴移动方向。另外，发射器302被布置成使得所发射的辐射的中心光束轴垂直于(垂直的)反射镜条带306的平面表面，或大致垂直于(垂直的)反射镜条带306的平面表面(例如，与法线成＜1度、＜3度、＜5度或＜10度，具体取决于实施方案)。通过这种配置，力发生器320相对于台板310的y轴平移(没有旋转)对在接收器304处接收的辐射具有很小的影响或没有影响，使得力发生器312的y轴平移不会导致对准监测电路标识力发生器312的不对准。此外，力发生器312相对于台板310的x轴平移(没有旋转)也可能对在接收器304处接收的辐射具有相对小的影响，使得力发生器312的x轴平移也不会导致对准监测电路标识力发生器312的不对准。
35.图3是图2所示的光学传感器系统300的一个示例性实施方案的图像。在该实施方案中，发射器302和接收器304包括光纤装置，该光纤装置终止于附连到传感器安装结构312的光学传感器头部303，该传感器安装结构继而附连到探针器台板310。
36.图4示出了根据本发明的一个实施方案的可以安装(例如，改进)在现有晶片探针器上的示例性力发生器对准监测系统400。如图所示，示例性力发生器对准监测系统400包括图3所示的光学传感器系统300的部件，包括光纤发射器302和光纤接收器304和反射器(反射镜条带)306，以及设置在印刷电路板(pcb)上的对准监测电路410。
37.图5a至图5d示出了根据一个示例性实施方案的图2(或图3)中所示的光学传感器系统300的示例性操作，该光学传感器系统用于监测和检测力发生器310的不对准。每个图5a至图5d示出了相关部件的顶视图，包括布置在台板310上的力发生器320，其中反射镜条带306定位地附连到力发生器320，并且传感器头部303包括通过安装结构312定位地附连到台板310的红外光束发射器302和接收器304。尽管如图3所示，发射器302和接收器304在z轴方向上一个布置在另一个的上方，但在图5a至图5d中发射器302和接收器304在y轴方向上并排示出，以更好地示出力发生器不对准检测的原理。
38.图5a示出了处于
″
原始
″
位置的力发生器320。光纤发射器302向反射镜条带306发射红外光束，指示为发射光束eb。入射在反射镜条带306上的发射光束eb的部分(该部分可包括发射光束eb的全部、一些或不包括发射光束eb)被反射回接收器304，指示为反射光束
rb。在力发生器320的原始位置，反射光束rb的中心轴与接收器孔304a对准。对准监测系统的电路可以生成表示入射在接收器孔304a处的辐射量(量值)的入射辐射值，并且将入射辐射值与至少一个阈值进行比较以检测力发生器不对准状况，如本文所述。例如，检测电路可以将入射辐射值与阈值50进行比较，其中如果入射辐射值低于阈值50，则检测到力发生器不对准。如图5a所示，在力发生器320的正确对准位置，检测电路可以确定入射辐射值为3700(相对于最大值4000)。
39.图5b示出了沿y轴方向正在移动或已经移动的力发生器320，以m
x
指示。如图所示，力发生器320的这种平移不影响反射镜条带306相对于入射的发射光束eb的位置或取向，并且因此在接收器304处接收的反射光束rb的量(量值)与图5a中所示的原始位置场景基本相同(所检测到的量值＝3700)。因此，对准监测系统不检测力发生器320的不对准。
40.图5c示出了沿x轴方向远离发射器302和接收器304的正在移动或已经移动的力发生器320，以my指示。如图所示，力发生器320的这种平移增加了从发射器302到接收器304的光束路径长度，但并不显著影响反射光束rb的中心轴与接收器孔304a的对准，从而假定发射光束eb和反射光束rb非常接近于与反射镜条带306的反射表面垂直(垂直的)。类似地，朝向发射器302和接收器304的x轴平移(即，与所示出的移动方向my相反)减小了从发射器302到接收器304的光束路径长度，但不会显著影响反射光束rb的中心轴与接收器孔304a的对准。
41.由力发生器320的x轴移动引起的光束路径长度(从发射器302到接收器304)的变化可能影响在接收器304处接收到的反射光束rb的量(量值)。例如，增加或减少光束路径长度可以增加或减少入射在反射镜条带306上并且由该反射镜条带反射的发射光束eb的量。此外，增加或减少光束路径长度可以增加或减少入射在接收器孔304a的平面处的反射光束rb的光束宽度或直径。例如，对于发散的反射光束rb，在接收器孔的平面处的光束宽度(在图5c中指示为w
recrad
)随着光束路径长度的增加而增加，例如，随着力发生器320在x轴方向上移动远离发射器302/接收器304。
42.在图5c所示的示例中，增加的波束宽度w
recrad
将在接收器304处接收的反射波束rb的量(量值)从3700(图5a和图5b)减少到3200。
43.在一些实施方案中，可以选择在接收器304处检测到的入射辐射的阈值，使得由力发生器320的y轴(和非旋转)平移引起的所检测到的辐射量的变化不会触发力发生器不对准状况的检测。例如，系统的测试可以确定力发生器320的x轴移动导致2500至4000的入射辐射值的检测范围。作为响应，可以设置小于2500的阈值用于检测力发生器不对准，使得x轴平移不触发力发生器不对准检测。在例示的实施方案中，入射辐射阈值被设置为100，用于以最小的误报干净地检测力发生器不对准。因此，因为在接收器304处检测到的辐射为3200(高于阈值100)，所以对准监测系统没有检测到针对图5c中所示的位置的力发生器320的不对准。
44.最后，图5d以在x-y平面中旋转的形式示出了力发生器320的不对准，即，围绕z轴的旋转，以rz指示。如图所示，力发生器320的这种旋转引起反射光束rb的旋转偏转，如箭头d
rb
所示。反射光束rb的这种偏转减少了光束rb的中心轴相对于接收器孔304a的对准，这将在接收器304处接收的反射光束rb的量(量值)减少了与光束rb的偏转程度d
rb
相关的量。在例示的示例中，检测电路检测到辐射量值为70，该辐射量值低于阈值100，并且因此检测电
路标识力发生器不对准状况。
45.图6a至图6c示出了根据本发明的一个实施方案的包括例如图2至图5d中的任一个图所示的示例性光学传感器系统300的对准监测系统600。一般来讲，图6a示出了与光学传感器系统相关的电路，图6b示出了用于检测力发生器不对准状况的电路，并且图6c示出了用于例如响应于所检测到的力发生器不对准状况来控制晶片探针器的电路。
46.最先，图6a示出了力发生器320的顶视图，该力发生器承载用于支承待测试的半导体晶片326的卡盘组件324。在正常操作期间，力发生器320被配置为相对于下面的台板310沿x轴方向和/或y轴方向横向平移。此外，力发生器320包括
″
z马达
″
618，该z马达被配置为在z轴方向上升高和降低卡盘324，例如，使晶片与测试装置(例如，探测针或探针卡)接触或脱离接触。
47.如图6a所示，上述光纤传感器系统300包括光纤传感器头部303，该光纤传感器头部包括光纤发射器302和光纤接收器302，例如类似于图3所示的示例性实施方案。如上所述，光纤传感器头部303可以通过安装结构312安装在台板310的一侧，其中光纤发射器302和光纤接收器304面向力发生器310，并且被配置为接收来自光纤发射器302的辐射，该辐射在力发生器在x-y平面中的整个移动范围内被反射镜条带306反射。尽管光纤发射器302和光纤接收器304被示出为沿y轴并排布置(用于说明目的)，但光纤发射器302和光纤接收器304可以沿z轴一个布置在另一个的顶部上，如图3所示。
48.反射镜条带306可以附接在力发生器306的基座部分，并且为光纤发射器302提供目标。如上所述，反射镜条带306的平面反射表面平行于y轴延伸，并且光纤发射器302被布置成使得所发射的辐射的中心光束轴与反射镜条带306的平面反射表面完全垂直(垂直的)或大致垂直(垂直的)。如上所述，这种配置的优点在于，力发生器在x方向和y方向上的平移移动可在光纤接收器304处引起最小或相对小的影响，从而避免在探针器的正常操作期间(即，力发生器302如预期的那样在x方向和y方向上移动的情况下)检测力发生器不对准状况。
49.包括光学传感器系统300的对准监测系统600被配置为监测力发生器320相对于台板310的物理对准，并且检测力发生器320的不对准(例如，由于flr)。例如，如上面所讨论的图5a至图5d所示，对准监测系统600可被配置为例如基于力发生器320围绕z轴的旋转移动来标识力发生器320相对于台板310的旋转不对准。
50.如上所述，光纤发射器302的发射器孔302a向反射镜条带306发射红外光束，该反射镜条带将光束(或其一部分)反射回光纤接收器304。反射光束的一部分在光纤接收器304的接收器孔304a中被接收，并且被中继到辐射检测器和分析器620。辐射检测器和分析器620可包括放大器和任何其他合适的电子器件，以将所接收到的辐射转换成电信号，将电信号转换成表示所接收到的辐射的测量量(量值)的值，并且将所测量的辐射量值与至少一个阈值进行比较，以标识可以指示力发生器不对准状况的辐射量值，在本文中称为
″
所接收到的辐射异常
″
。例如，如果所测量的辐射量值落在所定义的阈值之下，则辐射检测器和分析器620可以标识所接收到的辐射异常。辐射检测器和分析器620可以经由以
″
fa1
″
指示的接口向图6b中所示的负载继电器650输出指示存在或不存在力发生器不对准状况的信号。在一个实施方案中，当检测到所接收到的辐射异常时，辐射检测器和分析器620经由fa1接口在负载继电器650处施加v
ee
源电压，否则在fa1上不施加电压。
51.如下所述，负载继电器650可以在检测到以下两项时标识力发生器不对准状况：(a)来自辐射检测器和分析器620的指示所接收到的辐射异常(例如，如上所述经由fa1施加的v
ee
源电压)的信令和(b)来自力发生器控制电路的指示力发生器320或卡盘324在一个或多个预定义方向上的当前移动(例如，力发生器320的x轴和/或y轴移动，或者卡盘组件324的z轴向上或向下移动)的信令。在其他实施方案中，对准监测系统600可以在由辐射检测器和分析器620接收到的每个辐射异常发生时标识力发生器不对准状况，而不管力发生器320的当前移动或其他状况如何。
52.如图6a所示，对准监测系统600还可以包括事件计数器630，该事件计数器被配置为对由系统600检测到的力发生器不对准状况事件的数量进行计数。事件计数器630可以由负载继电器650在每个所检测到的力发生器不对准状况的实例发生时例如经由以
″
cntr 1
″
指示的接口发信号通知。
53.图6b示出了对准监测系统600的附加的电路，包括上述负载继电器650和用于对准监测系统600的功率源。对准监测系统600可以由两个dc电压电平供电：(1)用于内部电路部件的 5伏v
cc
(以ps1指示)和(2)用于为辐射检测器和分析器620供电的 12伏v
cc
(以ps2指示)。两个功率源可以连接到公共地。
54.在例示的实施方案中，负载继电器650包括处于常闭(nc)位置的非闭锁双刀双掷(dpdt)继电器。通过在继电器650处接收的触发信号断开非闭锁dpdt负载继电器650，以完成负载继电器650的负载继电器线圈功率。当断开时，负载继电器650向探针器602的控制电子器件发送错误信号，该探针在接收到错误信号时暂停操作。
55.在该示例性实施方案中，继电器650可以通过接收以下两项来断开：(a)来自辐射检测器和分析器620(经由fa1)的v
ee
信号，其指示由辐射检测器和分析器620检测的所接收到的辐射异常，以及(b)要么(i)来自力发生器驱动器板640的力发生器驱动信号641(例如，限定的电压)，其指示力发生器320的y轴移动，或者(ii)来自卡盘驱动器板642的卡盘驱动信号643(例如，限定的电压)，其指示卡盘324的z轴(向上/向下)移动。
56.在一个实施方案中，(a)力发生器驱动信号641是来自力发生器a2运动控制驱动器板640的高电平有效脉冲，用于在x轴和y轴方向上驱动力发生器320(即，横向移动)，该电压仅在力发生器320的x轴或y轴移动期间存在，并且(b)卡盘驱动信号643是取自探针器a911θ-z驱动器板642的低电平有效脉冲，用于驱动卡盘组件的z轴马达以升高和降低晶片，该低电平有效脉冲是仅在卡盘324的z轴(向上或向下)移动期间存在的双向z轴电源电压。这些信号然后被送入到控制器电路中的开关晶体管q1和q2(以660指示)。开关晶体管q1和q2的输出向非闭锁负载继电器650提供v
cc
源电压。
57.一旦负载继电器650被激活，其接触开关便摆动以断开，从而为探针器错误信号创建断开路径。探针器602被配置为立即检测断开路径并且将力发生器320置于错误状态，这使力发生器320的所有移动都停止并且将卡盘324移动至降低的位置。当探针器602由于这种错误检测而停止操作时，由力发生器驱动信号641和/或卡盘驱动信号643提供的v
cc
下降到零，并且负载继电器650的线圈功率被终止并且返回到其常闭状况。操作者然后可以锁闭力发生器线圈(禁止供电)，手动地将力发生器320重新定位和重新对准在台板310上方，例如在力发生器320的原始位置中，并且开启力发生器线圈(恢复供电)，这可以磁性地将力发生器320锁定就位。一旦力发生器320重新对准和开启，控制器电路就自动复位其自身以监
测下一个力发生器不对准事件。
58.此外，示例性对准监测系统600包括开关晶体管q3(以670指示)，该开关晶体管用作晶体管q1和晶体管q2的主电源开/关开关，并且可被配置为在探针器启动和初始化期间关断这些晶体管，例如，以防止使探针器中止的探针器初始化错误。
59.当探针器需要断电并且随后通电时，将接着进行初始化。初始化过程包括卡盘324的向上/向下移动，这仅向开关晶体管q1输出v
cc
信号。如果在初始化期间力发生器320处于旋转不对准，则辐射检测器和分析器620也将输出信号v
ee
。在这种场景中，负载继电器650被激活(即，检测力发生器不对准状况)并且将探针器置于可能中断探针器初始化过程并且使探针器中止的错误状况。因此，为了避免这种情况，主功率开关晶体管q3可被配置为在探针器初始化期间关断开关晶体管q1和开关晶体管q2，使得v
cc
信号不被发送至负载继电器650，从而防止负载继电器650在探针器初始化期间激活。
60.在一个实施方案中，开关晶体管q3从力发生器320的锁闭/开启状态获取其基极信号。在探针器初始化期间，力发生器320处于锁闭状态，并且在卡盘驱动器板642的引脚17上不提供 5v。这使开关晶体管q3保持在不饱和(电断开)状态。在探针器的成功初始化之后，力发生器320然后可以由操作者开启。当力发生器320开启时， 5v被施加在卡盘驱动器板642的引脚17上，该电压将开关晶体管q3置于饱和(电导通)状态，从而提供到开关晶体管q1和开关晶体管q2的功率路径。
61.图7示出了根据一个示例性实施方案的用于监测力发生器不对准的示例性方法700。在702处，可以操作晶片探针器以执行半导体晶片的电测试。在704处，光学传感器系统的发射器302向反射器316发射辐射束，该反射器向接收器304反射辐射的至少一部分，例如，如上所述。在706处，辐射检测器和分析器620测量在接收器304处接收的入射辐射量。在708处，辐射检测器和分析器620可以将所测量的所接收到的辐射与阈值进行比较。如果所接收到的辐射高于阈值，则指示力发生器320与台板310(或其他参照结构)充分对准，方法返回到704以继续监测。
62.然而，如果所接收到的辐射低于阈值，则在710处标识力发生器不对准，并且辐射检测器和分析器620向负载继电器650发送信号(例如，vee)。如712所指示的，如果力发生器320和卡盘324当前均未被驱动(例如，基于来自力发生器驱动板640和/或卡盘驱动器板642的信号)，则不触发错误状况，并且该方法可以返回到704以继续监测。然而，如果力发生器320或卡盘324当前正在被驱动，例如基于来自力发生器驱动板640和/或卡盘驱动器板642的信号，则相关的驱动器板发送相应的信号641、643，这生成发送至负载继电器650的信号vcc，如714所指示的。在716处，负载继电器650在接收到信号vee和信号vcc两者时断开，并且向探针器控制电子器件发送适当的信号以暂停探针器的操作(例如，中断卡盘324和驱动器320的任何移动)，并且经由显示装置向操作者显示错误通知。