一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，包括：主控計(jì)算機(jī)、殼體、以及安裝于殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺(tái)、四探針組件、用于驅(qū)動(dòng)四探針組件下端的四探針探頭二維移動(dòng)和下壓的三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，四探針組件安裝在三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，攝像頭的拍攝方向正對(duì)真空吸片臺(tái)，四探針組件位于真空吸片臺(tái)的上方，攝像頭和四探針組件的信號(hào)輸出端與主控計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端電性連接，三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與主控計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開(kāi)有氮?dú)馔ㄈ肟凇Ｍㄟ^(guò)上述方式，本實(shí)用新型形成了樣品的無(wú)氧測(cè)試環(huán)境，具備了碎片自動(dòng)測(cè)試能力，并且為邊界誤差自動(dòng)修正提供了硬件基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型實(shí)際探測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]四探針?lè)ㄊ菓?yīng)用最廣泛的測(cè)量半導(dǎo)體電阻率的方法。常規(guī)四探針?lè)ㄊ菍?個(gè)剛性探針與樣品表面呈直線均勻接觸，在第1、第4探針上施加恒定精密直流電流I，用高精度的電壓表測(cè)量中間第2、第3探針的電壓U。氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀是運(yùn)用四探針測(cè)量原理的多用途綜合測(cè)量設(shè)備，專用于測(cè)試半導(dǎo)體材料電阻率及方塊電阻(薄層電阻)的專用儀器。儀器由主機(jī)、測(cè)試臺(tái)、四探針探頭、計(jì)算機(jī)等部分組成，測(cè)量數(shù)據(jù)既可由主機(jī)直接顯示，亦可由計(jì)算機(jī)控制測(cè)試采集測(cè)試數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)中加以分析，然后以表格，圖形方式統(tǒng)計(jì)分析顯示測(cè)試結(jié)果。傳統(tǒng)氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀通過(guò)測(cè)試頭下降探針接觸被測(cè)工件，若測(cè)量結(jié)果異常，還需人工進(jìn)行電壓量程切換與輸出電流調(diào)節(jié)工作。氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀需要對(duì)于溫度、邊緣效應(yīng)、探針游移等情況進(jìn)行修正。但是由于外界可能存在的溫度、靜電情況，測(cè)試結(jié)果無(wú)法避免會(huì)出現(xiàn)誤差。許多關(guān)于邊緣效應(yīng)的修正都要求精確知道探針與樣品的相對(duì)幾何位置，但對(duì)傳統(tǒng)儀器對(duì)于微小樣品很難作這種測(cè)定，因而達(dá)不到修正的目的。掃描電鏡輔助觀測(cè)所帶來(lái)的電子束輻照會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生破壞或影響測(cè)試的精確性。
[0003]由于需要手動(dòng)調(diào)節(jié)檔位、測(cè)量周期長(zhǎng)、工作效率低、測(cè)量結(jié)果誤差不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，傳統(tǒng)氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，需要尋求一種新型的測(cè)試設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，其形成了樣品的無(wú)氧測(cè)試環(huán)境，具備了碎片自動(dòng)測(cè)試能力，并且為邊界誤差自動(dòng)修正提供了硬件基礎(chǔ)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，包括:主控計(jì)算機(jī)、殼體、以及安裝于所述殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺(tái)、四探針組件、用于驅(qū)動(dòng)所述四探針組件下端的四探針探頭二維移動(dòng)和下壓的三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述四探針組件安裝在所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述攝像頭的拍攝方向正對(duì)所述真空吸片臺(tái)，所述四探針組件位于所述真空吸片臺(tái)的上方，所述攝像頭和所述四探針組件的信號(hào)輸出端與所述主控計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開(kāi)有氮?dú)馔ㄈ肟凇?br> [0006]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述真空吸片臺(tái)的下端設(shè)有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備相連接。
[0007]在本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例中，所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為三軸步進(jìn)電機(jī)。
[0008]本實(shí)用新型的一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
[0009]1、所述真空吸片臺(tái)具有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備相連接；
[0010]2、所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為三軸步進(jìn)電機(jī)；
[0011]3、所述殼體上方開(kāi)有氮?dú)馔ㄈ肟?。[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)采用真空吸片臺(tái)，可以固定破碎的硅片樣品來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，使本實(shí)用新型的測(cè)試儀具備了對(duì)任意形狀的樣品取點(diǎn)測(cè)試的處理能力，其探測(cè)范圍更廣，固定效果更佳，避免了在測(cè)試過(guò)程中的樣品移動(dòng)；攝像頭用于拍攝硅片樣品的位置及形狀，可通過(guò)圖像進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的碎片處理功能；通過(guò)對(duì)四探針三維驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制，可以使得四探針探頭在真空吸片臺(tái)上移動(dòng)定位，并通過(guò)Z軸下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)探針頭的自動(dòng)下壓，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；通過(guò)氮?dú)馔ㄈ肟谕ㄈ敫稍锏獨(dú)?，可以使得殼體內(nèi)形成干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的不良影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型一中氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、真空吸片臺(tái)，2、四探針組件，3、四探針探頭，4、三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，6、攝像頭,7、主控計(jì)算機(jī),8、抽真空設(shè)備,9、殼體,10、氮?dú)馔ㄈ肟凇?br> 【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0016]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例包括:
[0017]一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，包括:
[0018]主控計(jì)算機(jī)7、殼體9、以及安裝于所述殼體9內(nèi)的攝像頭6、真空吸片臺(tái)1、四探針組件2、用于驅(qū)動(dòng)所述四探針組件2下端的四探針探頭3 二維移動(dòng)和下壓的三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4，所述四探針組件2安裝在所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上，所述攝像頭6的拍攝方向正對(duì)所述真空吸片臺(tái)1，所述四探針組件2位于所述真空吸片臺(tái)I的上方，所述攝像頭6和所述四探針組件2的信號(hào)輸出端與所述主控計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控計(jì)算機(jī)7的控制信號(hào)輸出端電性連接，其中，所述殼體9上方開(kāi)有氮?dú)馔ㄈ肟?10，通過(guò)氮?dú)馔ㄈ肟?10通入干燥氮?dú)?，可以使得殼體9內(nèi)形成干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的不良影響。
[0019]本實(shí)施例中，所述真空吸片臺(tái)I的下端設(shè)有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備8相連接。
[0020]所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4為三軸步進(jìn)電機(jī)，用于控制四探針探頭3的移動(dòng)和下壓，使得四探針探頭3在真空吸片臺(tái)I上移動(dòng)定位，并通過(guò)Z軸下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)四探針探頭3的自動(dòng)下壓，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量。
[0021]利用本實(shí)用新型進(jìn)行樣品測(cè)試，具體包括如下步驟:
[0022]第一步、將樣品放置于真空吸片臺(tái)I上，并通過(guò)氮?dú)馔ㄈ肟?10通入氮?dú)猓?br> [0023]第二步、樣品在抽真空設(shè)備8抽氣后形成的負(fù)壓環(huán)境下，被吸附固定在真空吸片臺(tái)I上；
[0024]第三步、攝像頭6采集樣品圖像，并傳送至主控計(jì)算機(jī)7予以顯示；
[0025]第四步、將顯示區(qū)域的像素點(diǎn)坐標(biāo)與真空吸片臺(tái)I的坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)；
[0026]第五步、用戶在主控計(jì)算機(jī)7的屏幕上點(diǎn)選欲測(cè)試點(diǎn)，主控計(jì)算機(jī)7根據(jù)像素點(diǎn)坐標(biāo)與真空吸片臺(tái)I坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，找到四探針探頭3所要移動(dòng)到達(dá)的真空吸片臺(tái)I的坐標(biāo)；
[0027]第六步、主控計(jì)算機(jī)7向三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4發(fā)送控制命令，使四探針探頭3移動(dòng)到樣品測(cè)試點(diǎn)位置；
[0028]第七步、主控計(jì)算機(jī)7向三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4發(fā)送控制命令，使四探針探頭3下壓，對(duì)樣品進(jìn)行選擇性測(cè)試。
[0029]本實(shí)用新型揭示了一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，通過(guò)采用真空吸片臺(tái)，可以固定破碎的硅片樣品來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，使本實(shí)用新型的測(cè)試儀具備了對(duì)任意形狀的樣品取點(diǎn)測(cè)試的處理能力，其探測(cè)范圍更廣，固定效果更佳，避免了在測(cè)試過(guò)程中的樣品移動(dòng)；攝像頭用于拍攝硅片樣品的位置及形狀，可通過(guò)圖像進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的碎片處理功能；通過(guò)對(duì)四探針三維驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制，可以使得四探針探頭在真空吸片臺(tái)上移動(dòng)定位，并通過(guò)Z軸下壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)探針頭的自動(dòng)下壓，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量；并通過(guò)對(duì)所需樣品點(diǎn)與圖形邊界的關(guān)系測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)修正在邊界處的測(cè)試誤差；通過(guò)氮?dú)馔ㄈ肟谕ㄈ敫稍锏獨(dú)?，可以使得殼體內(nèi)形成干燥氮?dú)獗Ｗo(hù)環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對(duì)測(cè)試產(chǎn)生的不良影響。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，其特征在于，包括:主控計(jì)算機(jī)、殼體、以及安裝于所述殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺(tái)、四探針組件、用于驅(qū)動(dòng)所述四探針組件下端的四探針探頭二維移動(dòng)和下壓的三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述四探針組件安裝在所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述攝像頭的拍攝方向正對(duì)所述真空吸片臺(tái)，所述四探針組件位于所述真空吸片臺(tái)的上方，所述攝像頭和所述四探針組件的信號(hào)輸出端與所述主控計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)輸入端與所述主控計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開(kāi)有氮?dú)馔ㄈ肟凇?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，其特征在于:所述真空吸片臺(tái)的下端設(shè)有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氮?dú)獗Ｗo(hù)四探針測(cè)試儀，其特征在于:所述三軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為三軸步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】G01R27/02GK203732627SQ201320760619
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】鄧潔, 蘇波泳, 王強(qiáng), 虞錚棟 申請(qǐng)人:南通大學(xué)