CN201285416Y - 薄膜样品介电性能测试台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄膜样品介电性能测试台。包括测试台本体，所述测试台本体中央设有样品台，还包括探针和控制探针移动的机械臂，所述机械臂设于测试台本体上，机械臂与探针一端连接，探针另一端在样品台上。本实用新型有三个功能：机械臂可控制探针实现三维移动操作；加热棒的运用能在高温下对薄膜样品进行测试；与显微镜的组合能对尺寸极小的样品测试。

Description

薄膜样品介电性能测试台

技术领域

本实用新型涉及一种半导体测试仪器，具体说是一种用于测量薄膜样品介电性能的测试台。

背景技术

铁电薄膜的C-f频谱、C-V偏压、C-T温谱等介电性能的表征已经成为相关科研单位的普遍性的难题。国内目前广泛采用HP(Agilent)公司的4284A、4286、4294系列阻抗分析仪作为铁电薄膜电性能的测试分析仪器。遗憾的是，该系列仪器没有为薄膜样品配置相应的夹具。经过调研，国内外厂商都有可以与HP(Agilent)系列仪器相配套的自动探针设备，这些夹具与相应测试仪配接后，能自动完成各种半导体电参数测试及功能测试。然而，这些设备价格都十分昂贵，且利用其辅助分析仪做介电性能测试时，实际上只需用到两个功能：稳定的三维移动和程序升降温，其它功能完全被闲置。因此，购置这样的自动探针设备不是非常经济实惠。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可实现稳定三维移动和升降温的薄膜样品介电性能测试台，以克服现有技术中同类设备没有配置相应夹具的缺陷，且成本低、操作方便。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种薄膜样品介电性能测试台，包括测试台本体，所述测试台本体中央设有样品台，还包括探针和控制探针移动的机械臂，所述机械臂设于测试台本体上，机械臂与探针一端连接，探针另一端在样品台上。

进一步地，所述样品台为中央下沉的铜制圆筒；所述样品台还包括加热棒，所述加热棒均匀环绕布置于样品台的外缘上。

优选地，所述样品台还与氮气储存部件连接。

优选地，所述测试台本体包括通过立柱连接的底座和不锈铁环形平台，所述不锈铁环形平台设一缺口，所述机械臂与不锈铁环形平台磁性连接。

进一步地，所述不锈铁环形平台上还设有显微镜，该显微镜的物镜正对于样品台的上方。

优选地，所述不锈铁环形平台下分别设有连接分析仪和温控仪的输出端口。

优选地，所述样品台上还设有将温度信号反馈回温控仪的热电偶。

本实用新型有以下有益效果：通过采用机械臂和探针的组合设置，可以借助机械臂调整探针上下、左右、前后移动，从而能连接待测薄膜样品并进行测试。由于采用设有缺口的不锈铁环形平台与机械臂磁性连接，可快捷、准确地对机械臂进行定位。加热棒环绕于样品台周围的设置，能对样品台集中加热，实现高温下介电性能测试。另外，测试台与显微镜的组合，可以测量微小电极尺寸样品。整台设备结构简单实用，操作方便且成本低。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为样品台的俯视图。

图4为图3沿A-A面的剖视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型涉及的薄膜样品介电性能测试台由底座1、立柱2、环形平台5、样品台3、和夹具组成。底座1的中央设样品台3，样品台3为一铜制的圆筒，其中间有一下沉的空腔，用于承载待测薄膜。其周围相对凸出的外缘设有长孔，见图3、4，用于插入加热棒对中间的待测薄膜加热，加热棒由温控仪控制，样品台3上还设有用于插入热电偶的孔，热电偶可以将样品温度反馈到温控仪，因此本实用新型可实现高温下的薄膜测试。当然，加热棒的数量越多，其能达到的测试温度也就越高。优选地，样品台3还与氮气储存部件9连接，用于通氮气给样品台3降温。本实施例中的加热棒有八根。底座1上设有多根立柱2，以支撑放置夹具的平台。优选地，本实用新型采用不锈铁环形平台5，该平台设有一处缺口，其环心处空出的位置正好留给了样品台3。由于环形平台5是不锈钢材质，夹具通过磁铁被吸附在环形平台5上，既有利定位，又方便移动。所述夹具包括机械臂6和探针7两部分，机械臂6连接探针7一端，探针7另一端即探针头在样品台3里，机械臂6上设有三座标调节螺母61，可控制探针7朝前后、左右、上下方向移动。环形平台5上还设有显微镜8，显微镜8的物镜在样品台3的上方，尽量靠近样品台3的中心，也就是待测薄膜。这样，可借助显微镜8测量尺寸极小的样品。环形平台5下分别设有连接分析仪的输出端口4，从探针7及加热棒引出的线路可以通过此端口4与外界仪器连接，探针7将测得的信号传递至分析仪中，而温控仪可主动控制测试状态下的环境温度。

整套测试台的使用过程如下：待测薄膜放在样品台3上，移动机械臂6，找到合适的测试位置，磁铁吸附固定。然后，通过机械臂6控制探针7搭在样品的正负两处电极上。将分析仪(如HP4284A)与相应的输出端口4连接。同样地，八根电热棒通过输出端口4连接温控仪。启动电源，分析仪、探针7与薄膜样品形成回路，从分析仪上就能读出相关测试数据。如需测量高温下的薄膜样品的介电性能，可打开温控仪对电热棒进行加热，按需要升温到一定程度，样品台3上的热电偶可实时将样品温度传回温控仪，有利于温控仪更好地控制，如需降温，只需打开氮气储存部件9通氮气即可。如测量尺寸极小的薄膜样品，可打开显微镜8，借助显微镜8来操纵探针7并完成测试。

Claims (7)

1.一种薄膜样品介电性能测试台，包括测试台本体，所述测试台本体中央设有样品台，其特征在于：还包括探针和控制探针移动的机械臂，所述机械臂设于测试台本体上，机械臂与探针一端连接，探针另一端在样品台上。

2.根据权利要求1所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述样品台为中央下沉的铜制圆筒；所述样品台还包括加热棒，所述加热棒均匀环绕布置于样品台的外缘上。

3.根据权利要求2所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述样品台还与氮气储存部件连接。

4.根据权利要求3所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述测试台本体包括通过立柱连接的底座和不锈铁环形平台，所述不锈铁环形平台设一缺口，所述机械臂与不锈铁环形平台磁性连接。

5.根据权利要求4所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述不锈铁环形平台上还设有显微镜，该显微镜的物镜正对于样品台的上方。

6.根据权利要求5所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述不锈铁环形平台下分别设有连接分析仪和温控仪的输出端口。

7.根据权利要求6所述的薄膜样品介电性能测试台，其特征在于：所述样品台上还设有将温度信号反馈回温控仪的热电偶。

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