一種氮氣保護四探針測試儀的制作方法
【專利摘要】一種氮氣保護四探針測試儀，包括：主控計算機、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)動四探針組件下端的四探針探頭二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)，四探針組件安裝在三軸驅(qū)動機構(gòu)上，攝像頭的拍攝方向正對真空吸片臺，四探針組件位于真空吸片臺的上方，攝像頭和四探針組件的信號輸出端與主控計算機的信號輸入端電性連接，三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與主控計算機的控制信號輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開有氮氣通入口。通過上述方式，本實用新型形成了樣品的無氧測試環(huán)境，具備了碎片自動測試能力，并且為邊界誤差自動修正提供了硬件基礎(chǔ)。
【專利說明】一種氮氣保護四探針測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型實際探測領(lǐng)域，尤其是涉及一種氮氣保護四探針測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]四探針法是應(yīng)用最廣泛的測量半導(dǎo)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。氮氣保護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(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、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)氮氣保護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。氮氣保護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)氮氣保護四探針測試儀已經(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。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種氮氣保護四探針測試儀，其形成了樣品的無氧測試環(huán)境，具備了碎片自動測試能力，并且為邊界誤差自動修正提供了硬件基礎(chǔ)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種氮氣保護四探針測試儀，包括:主控計算機、殼體、以及安裝于所述殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺、四探針組件、用于驅(qū)動所述四探針組件下端的四探針探頭二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)，所述四探針組件安裝在所述三軸驅(qū)動機構(gòu)上，所述攝像頭的拍攝方向正對所述真空吸片臺，所述四探針組件位于所述真空吸片臺的上方，所述攝像頭和所述四探針組件的信號輸出端與所述主控計算機的信號輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與所述主控計算機的控制信號輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開有氮氣通入口。
[0006]在本實用新型一較佳實施例中，所述真空吸片臺的下端設(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]在本實用新型一較佳實施例中，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)為三軸步進電機。
[0008]本實用新型的一種氮氣保護四探針測試儀，進一步的改進在于:
[0009]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)備相連接；
[0010]2、所述三軸驅(qū)動機構(gòu)為三軸步進電機；
[0011]3、所述殼體上方開有氮氣通入口。[0012]本實用新型的有益效果是:通過采用真空吸片臺，可以固定破碎的硅片樣品來進行檢測，使本實用新型的測試儀具備了對任意形狀的樣品取點測試的處理能力，其探測范圍更廣，固定效果更佳，避免了在測試過程中的樣品移動；攝像頭用于拍攝硅片樣品的位置及形狀，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真空吸片臺上移動定位，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；通過氮氣通入口通入干燥氮氣，可以使得殼體內(nèi)形成干燥氮氣保護環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對測試產(chǎn)生的不良影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型一中氮氣保護四探針測試儀一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]附圖中各部件的標記如下:1、真空吸片臺，2、四探針組件，3、四探針探頭，4、三軸驅(qū)動機構(gòu)，6、攝像頭,7、主控計算機,8、抽真空設(shè)備,9、殼體,10、氮氣通入口。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0016]請參閱圖1，本實用新型實施例包括:
[0017]一種氮氣保護四探針測試儀，包括:
[0018]主控計算機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1、四探針組件2、用于驅(qū)動所述四探針組件2下端的四探針探頭3 二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)4，所述四探針組件2安裝在所述三軸驅(qū)動機構(gòu)4上，所述攝像頭6的拍攝方向正對所述真空吸片臺1，所述四探針組件2位于所述真空吸片臺I的上方，所述攝像頭6和所述四探針組件2的信號輸出端與所述主控計算機的信號輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與所述主控計算機7的控制信號輸出端電性連接，其中，所述殼體9上方開有氮氣通入口 10，通過氮氣通入口 10通入干燥氮氣，可以使得殼體9內(nèi)形成干燥氮氣保護環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對測試產(chǎn)生的不良影響。
[0019]本實施例中，所述真空吸片臺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)動機構(gòu)4為三軸步進電機，用于控制四探針探頭3的移動和下壓，使得四探針探頭3在真空吸片臺I上移動定位，并通過Z軸下壓驅(qū)動機構(gòu)實現(xiàn)四探針探頭3的自動下壓，從而實現(xiàn)自動測量。
[0021]利用本實用新型進行樣品測試，具體包括如下步驟:
[0022]第一步、將樣品放置于真空吸片臺I上，并通過氮氣通入口 10通入氮氣；
[0023]第二步、樣品在抽真空設(shè)備8抽氣后形成的負壓環(huán)境下，被吸附固定在真空吸片臺I上；
[0024]第三步、攝像頭6采集樣品圖像，并傳送至主控計算機7予以顯示；
[0025]第四步、將顯示區(qū)域的像素點坐標與真空吸片臺I的坐標一一對應(yīng)；
[0026]第五步、用戶在主控計算機7的屏幕上點選欲測試點，主控計算機7根據(jù)像素點坐標與真空吸片臺I坐標的對應(yīng)關(guān)系，找到四探針探頭3所要移動到達的真空吸片臺I的坐標；
[0027]第六步、主控計算機7向三軸驅(qū)動機構(gòu)4發(fā)送控制命令，使四探針探頭3移動到樣品測試點位置；
[0028]第七步、主控計算機7向三軸驅(qū)動機構(gòu)4發(fā)送控制命令，使四探針探頭3下壓，對樣品進行選擇性測試。
[0029]本實用新型揭示了一種氮氣保護四探針測試儀，通過采用真空吸片臺，可以固定破碎的硅片樣品來進行檢測，使本實用新型的測試儀具備了對任意形狀的樣品取點測試的處理能力，其探測范圍更廣，固定效果更佳，避免了在測試過程中的樣品移動；攝像頭用于拍攝硅片樣品的位置及形狀，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真空吸片臺上移動定位，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；并通過對所需樣品點與圖形邊界的關(guān)系測量，實現(xiàn)了自動修正在邊界處的測試誤差；通過氮氣通入口通入干燥氮氣，可以使得殼體內(nèi)形成干燥氮氣保護環(huán)境，避免空氣中的濕氣和氧氣對測試產(chǎn)生的不良影響。
[0030]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氮氣保護四探針測試儀，其特征在于，包括:主控計算機、殼體、以及安裝于所述殼體內(nèi)的攝像頭、真空吸片臺、四探針組件、用于驅(qū)動所述四探針組件下端的四探針探頭二維移動和下壓的三軸驅(qū)動機構(gòu)，所述四探針組件安裝在所述三軸驅(qū)動機構(gòu)上，所述攝像頭的拍攝方向正對所述真空吸片臺，所述四探針組件位于所述真空吸片臺的上方，所述攝像頭和所述四探針組件的信號輸出端與所述主控計算機的信號輸入端電性連接，所述三軸驅(qū)動機構(gòu)的控制信號輸入端與所述主控計算機的控制信號輸出端電性連接，其中，所述殼體上方開有氮氣通入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮氣保護四探針測試儀，其特征在于:所述真空吸片臺的下端設(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所述的氮氣保護四探針測試儀，其特征在于:所述三軸驅(qū)動機構(gòu)為三軸步進電機。
【文檔編號】G01R27/02GK203732627SQ201320760619
【公開日】2014年7月23日 申請日期: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, 虞錚棟 申請人:南通大學(xué)