一種基于位圖控制的自動四探針測試儀的制作方法
【專利摘要】一種基于位圖控制的自動四探針測試儀，包括：計算機、殼體、攝像頭、真空吸片臺、四探針組件、三軸驅(qū)動機構(gòu)，攝像頭位于真空吸片臺的正上方，四探針組件安裝三軸驅(qū)動機構(gòu)上，攝像頭的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接，三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與計算機的控制信號輸出端連接，四探針組件的信號輸出端連接測試儀。本實用新型真空吸片臺可固定破碎的硅片樣品，使本測試儀具有固定樣品的作用，避免在測試過程中的樣品移動；攝像頭用于拍攝硅片的位置及形狀，可通過圖像進行定位，實現(xiàn)設(shè)備的碎片處理功能；通過對四探針三維驅(qū)動機構(gòu)的控制，使四探針探頭在承片臺上移動定位，并通過三軸驅(qū)動機構(gòu)下壓探頭，實現(xiàn)自動測量。
【專利說明】一種基于位圖控制的自動四探針測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于位圖控制的自動四探針測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]四探針法是應(yīng)用最廣泛的測量半導體電阻率的方法。常規(guī)四探針法是將4個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量中間第2、第3探針的電壓U。基于位圖控制的自動四探針測試儀是運用四探針測量原理的多用途綜合測量設(shè)備，專用于測試半導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、測試臺、四探針探頭、計算機等部分組成，測量數(shù)據(jù)既可由主機直接顯示，亦可由計算機控制測試采集測試數(shù)據(jù)到計算機中加以分析，然后以表格，圖形方式統(tǒng)計分析顯示測試結(jié)果。傳統(tǒng)基于位圖控制的自動四探針測試儀通過測試頭下降探針接觸被測工件，若測量結(jié)果異常，還需人工進行電壓量程切換與輸出電流調(diào)節(jié)工作。基于位圖控制的自動四探針測試儀需要對于溫度、邊緣效應(yīng)、探針游移等情況進行修正。但是由于外界可能存在的溫度、靜電情況，測試結(jié)果無法避免會出現(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幾何位置，但對傳統(tǒng)儀器對于微小樣品很難作這種測定，因而達不到修正的目的。掃描電鏡輔助觀測所帶來的電子束輻照會對樣品產(chǎn)生破壞或影響測試的精確性。
[0003]由于需要手動調(diào)節(jié)檔位、測量周期長、工作效率低、測量結(jié)果誤差不穩(wěn)定等缺點，傳統(tǒng)基于位圖控制的自動四探針測試儀已經(jīng)無法適應(yīng)時代發(fā)展，需要尋求一種新型的測試設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于:克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種基于位圖控制的自動四探針測試儀，其具有碎片處理能力，并且為邊界處誤差自動修正提供了硬件基礎(chǔ)。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型提出的一種基于位圖控制的自動四探針測試儀，其特征在于包括:計算機、殼體，以及安裝于殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺、四探針組件、用于驅(qū)動四探針探頭二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)，所述攝像頭位于真空吸片臺的正上方且與殼體頂部內(nèi)壁固定連接，所述四探針組件安裝在位于真空吸片臺上方的三軸驅(qū)動機構(gòu)上，所述攝像頭的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與計算機的控制信號輸出端連接，所述四探針組件的信號輸出端連接測試儀。
[0006]本實用新型基于位圖控制的自動四探針測試儀，進一步的改進在于:
[0007]1、所述真空吸片臺具有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備相連。
[0008]2、所述三軸驅(qū)動機構(gòu)為三軸步進電機。
[0009]3、所述真空吸片臺的吸片為圓形，直徑范圍為5-lOcm。
[0010]本實用新型吸片式承片臺可以固定破碎的硅片樣品，使本實用新型測試儀具有固定樣品的作用，避免在測試過程中的樣品移動；攝像頭用于拍攝硅片的位置及形狀，可通過圖像進行定位，實現(xiàn)設(shè)備的碎片處理功能；通過對四探針三維驅(qū)動機構(gòu)的控制，可以使得四探針探頭在承片臺上移動定位，并通過Z軸下壓驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)探針頭的自動下壓，實現(xiàn)自動測量。
[0011]本實用新型四探針測試方法，可以對任意形狀的樣品進行有效的取點測試，使得基于位圖控制的自動四探針測試儀具備了對任意形狀的碎片上取點測試的處理能力。并且通過對所需樣品點與圖形邊界的關(guān)系測量，可以實現(xiàn)自動修正在邊界處的測試誤差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0013]圖1是本實施例基于位圖控制的自動四探針測試儀結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0015]如圖1所示，本實施例基于位圖控制的自動四探針測試儀包括:
[0016]計算機7、殼體9，以及安裝于殼體9內(nèi)的攝像頭6、真空吸片臺1、四探針組件2、用于驅(qū)動四探針探頭3 二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)4 (本例中選用三軸步進電機)，攝像頭6位于真空吸片臺I的正上方且與殼體頂部內(nèi)壁固定連接，四探針組件2安裝在位于真空吸片臺I的上方三軸驅(qū)動機構(gòu)4上，攝像頭6的信號輸出端與計算機7的信號輸入端連接，三軸驅(qū)動機構(gòu)4的控制信號輸入端與計算機7的控制信號輸出端連接，四探針組件2的信號輸出端連接測試儀10，進行測試結(jié)果的顯示。真空吸片臺I具有真空抽氣口，真空抽氣口連接真空設(shè)備8。真空吸片臺的吸片為圓形，直徑范圍為5-lOcm。
[0017]利用本實用新型進行樣品測試，具體包括如下步驟:
[0018]第一步、將樣品放置于真空吸片臺；
[0019]第二步、樣品在真空設(shè)備抽氣后形成的負壓環(huán)境下，被吸附固定在真空吸片臺上；
[0020]第三步、攝像頭采集樣品圖像，并傳送至計算機予以顯示；
[0021]第四步、將顯示區(qū)域的像素點坐標與真空吸片臺坐標一一對應(yīng)；
[0022]第五步、用戶在屏幕上點選欲測試點，計算機根據(jù)像素點坐標與真空吸片臺坐標的對應(yīng)關(guān)系，找到四探針探頭所要移動到達的真空吸片臺坐標；
[0023]第六步、計算機向三軸驅(qū)動機構(gòu)發(fā)送控制命令，使四探針探頭移動到樣品測試點位置；
[0024]第七步、計算機向三軸驅(qū)動機構(gòu)發(fā)送控制命令，使四探針探頭下壓，對樣品進行選擇性測試。
[0025]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于位圖控制的自動四探針測試儀，其特征在于包括:計算機、殼體，以及安裝于殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺、四探針組件、用于驅(qū)動四探針探頭二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)，所述攝像頭位于真空吸片臺的正上方且與殼體頂部內(nèi)壁固定連接，所述四探針組件安裝在位于真空吸片臺上方的三軸驅(qū)動機構(gòu)上，所述攝像頭的信號輸出端與計算機的信號輸入端連接，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與計算機的控制信號輸出端連接，所述四探針組件的信號輸出端連接測試儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位圖控制的自動四探針測試儀，其特征在于:所述真空吸片臺具有真空抽氣口，所述真空抽氣口與抽真空設(shè)備相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于位圖控制的自動四探針測試儀，其特征在于:所述三軸驅(qū)動機構(gòu)為三軸步進電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于位圖控制的自動四探針測試儀，其特征在于:所述真空吸片臺的吸片為圓形，直徑范圍為5-lOcm。
【文檔編號】G01R27/08GK203587697SQ201320757016
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】陳馥強, 王磊, 施險峰, 李晟杰 申請人:南通大學