CN203732627U - 一种氮气保护四探针测试仪 - Google Patents

Abstract

一种氮气保护四探针测试仪，包括：主控计算机、壳体、以及安装于壳体内的摄像头、真空吸片台、四探针组件、用于驱动四探针组件下端的四探针探头二维移动和下压的三轴驱动机构，四探针组件安装在三轴驱动机构上，摄像头的拍摄方向正对真空吸片台，四探针组件位于真空吸片台的上方，摄像头和四探针组件的信号输出端与主控计算机的信号输入端电性连接，三轴驱动机构的控制信号输入端与主控计算机的控制信号输出端电性连接，其中，所述壳体上方开有氮气通入口。通过上述方式，本实用新型形成了样品的无氧测试环境，具备了碎片自动测试能力，并且为边界误差自动修正提供了硬件基础。

Description

一种氮气保护四探针测试仪

技术领域

本实用新型实际探测领域，尤其是涉及一种氮气保护四探针测试仪。

背景技术

四探针法是应用最广泛的测量半导体电阻率的方法。常规四探针法是将4个刚性探针与样品表面呈直线均匀接触，在第1、第4探针上施加恒定精密直流电流I，用高精度的电压表测量中间第2、第3探针的电压U。氮气保护四探针测试仪是运用四探针测量原理的多用途综合测量设备，专用于测试半导体材料电阻率及方块电阻(薄层电阻)的专用仪器。仪器由主机、测试台、四探针探头、计算机等部分组成，测量数据既可由主机直接显示，亦可由计算机控制测试采集测试数据到计算机中加以分析，然后以表格，图形方式统计分析显示测试结果。传统氮气保护四探针测试仪通过测试头下降探针接触被测工件，若测量结果异常，还需人工进行电压量程切换与输出电流调节工作。氮气保护四探针测试仪需要对于温度、边缘效应、探针游移等情况进行修正。但是由于外界可能存在的温度、静电情况，测试结果无法避免会出现误差。许多关于边缘效应的修正都要求精确知道探针与样品的相对几何位置，但对传统仪器对于微小样品很难作这种测定，因而达不到修正的目的。扫描电镜辅助观测所带来的电子束辐照会对样品产生破坏或影响测试的精确性。

由于需要手动调节档位、测量周期长、工作效率低、测量结果误差不稳定等缺点，传统氮气保护四探针测试仪已经无法适应时代发展，需要寻求一种新型的测试设备。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种氮气保护四探针测试仪，其形成了样品的无氧测试环境，具备了碎片自动测试能力，并且为边界误差自动修正提供了硬件基础。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种氮气保护四探针测试仪，包括：主控计算机、壳体、以及安装于所述壳体内的摄像头、真空吸片台、四探针组件、用于驱动所述四探针组件下端的四探针探头二维移动和下压的三轴驱动机构，所述四探针组件安装在所述三轴驱动机构上，所述摄像头的拍摄方向正对所述真空吸片台，所述四探针组件位于所述真空吸片台的上方，所述摄像头和所述四探针组件的信号输出端与所述主控计算机的信号输入端电性连接，所述三轴驱动机构的控制信号输入端与所述主控计算机的控制信号输出端电性连接，其中，所述壳体上方开有氮气通入口。

在本实用新型一较佳实施例中，所述真空吸片台的下端设有真空抽气口，所述真空抽气口与抽真空设备相连接。

在本实用新型一较佳实施例中，所述三轴驱动机构为三轴步进电机。

本实用新型的一种氮气保护四探针测试仪，进一步的改进在于：

1、所述真空吸片台具有真空抽气口，所述真空抽气口与抽真空设备相连接；

2、所述三轴驱动机构为三轴步进电机；

3、所述壳体上方开有氮气通入口。

本实用新型的有益效果是：通过采用真空吸片台，可以固定破碎的硅片样品来进行检测，使本实用新型的测试仪具备了对任意形状的样品取点测试的处理能力，其探测范围更广，固定效果更佳，避免了在测试过程中的样品移动；摄像头用于拍摄硅片样品的位置及形状，可通过图像进行定位，实现设备的碎片处理功能；通过对四探针三维驱动机构的控制，可以使得四探针探头在真空吸片台上移动定位，并通过Z轴下压驱动机构实现探针头的自动下压，实现自动测量；通过氮气通入口通入干燥氮气，可以使得壳体内形成干燥氮气保护环境，避免空气中的湿气和氧气对测试产生的不良影响。

附图说明

图1是本实用新型一中氮气保护四探针测试仪一较佳实施例的结构示意图;

附图中各部件的标记如下：1、真空吸片台，2、四探针组件,3、四探针探头，4、三轴驱动机构，6、摄像头，7、主控计算机，8、抽真空设备，9、壳体，10、氮气通入口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本实用新型实施例包括：

一种氮气保护四探针测试仪，包括：

主控计算机7、壳体9、以及安装于所述壳体9内的摄像头6、真空吸片台1、四探针组件2、用于驱动所述四探针组件2下端的四探针探头3二维移动和下压的三轴驱动机构4，所述四探针组件2安装在所述三轴驱动机构4上，所述摄像头6的拍摄方向正对所述真空吸片台1，所述四探针组件2位于所述真空吸片台1的上方，所述摄像头6和所述四探针组件2的信号输出端与所述主控计算机的信号输入端电性连接，所述三轴驱动机构的控制信号输入端与所述主控计算机7的控制信号输出端电性连接，其中，所述壳体9上方开有氮气通入口10, 通过氮气通入口10通入干燥氮气，可以使得壳体9内形成干燥氮气保护环境，避免空气中的湿气和氧气对测试产生的不良影响。

本实施例中，所述真空吸片台1的下端设有真空抽气口，所述真空抽气口与抽真空设备8相连接。

所述三轴驱动机构4为三轴步进电机, 用于控制四探针探头3的移动和下压，使得四探针探头3在真空吸片台1上移动定位，并通过Z轴下压驱动机构实现四探针探头3的自动下压，从而实现自动测量。

利用本实用新型进行样品测试，具体包括如下步骤：

第一步、将样品放置于真空吸片台1上，并通过氮气通入口10通入氮气；

第二步、样品在抽真空设备8抽气后形成的负压环境下，被吸附固定在真空吸片台1上；

第三步、摄像头6采集样品图像，并传送至主控计算机7予以显示；

第四步、将显示区域的像素点坐标与真空吸片台1的坐标一一对应；

第五步、用户在主控计算机7的屏幕上点选欲测试点，主控计算机7根据像素点坐标与真空吸片台1坐标的对应关系，找到四探针探头3所要移动到达的真空吸片台1的坐标；

第六步、主控计算机7向三轴驱动机构4发送控制命令，使四探针探头3移动到样品测试点位置；

第七步、主控计算机7向三轴驱动机构4发送控制命令，使四探针探头3下压，对样品进行选择性测试。

本实用新型揭示了一种氮气保护四探针测试仪，通过采用真空吸片台，可以固定破碎的硅片样品来进行检测，使本实用新型的测试仪具备了对任意形状的样品取点测试的处理能力，其探测范围更广，固定效果更佳，避免了在测试过程中的样品移动；摄像头用于拍摄硅片样品的位置及形状，可通过图像进行定位，实现设备的碎片处理功能；通过对四探针三维驱动机构的控制，可以使得四探针探头在真空吸片台上移动定位，并通过Z轴下压驱动机构实现探针头的自动下压，实现自动测量；并通过对所需样品点与图形边界的关系测量，实现了自动修正在边界处的测试误差；通过氮气通入口通入干燥氮气，可以使得壳体内形成干燥氮气保护环境，避免空气中的湿气和氧气对测试产生的不良影响。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种氮气保护四探针测试仪，其特征在于，包括：主控计算机、壳体、以及安装于所述壳体内的摄像头、真空吸片台、四探针组件、用于驱动所述四探针组件下端的四探针探头二维移动和下压的三轴驱动机构，所述四探针组件安装在所述三轴驱动机构上，所述摄像头的拍摄方向正对所述真空吸片台，所述四探针组件位于所述真空吸片台的上方，所述摄像头和所述四探针组件的信号输出端与所述主控计算机的信号输入端电性连接，所述三轴驱动机构的控制信号输入端与所述主控计算机的控制信号输出端电性连接，其中，所述壳体上方开有氮气通入口。

2.根据权利要求1所述的氮气保护四探针测试仪，其特征在于：所述真空吸片台的下端设有真空抽气口，所述真空抽气口与抽真空设备相连接。

3.根据权利要求1或2所述的氮气保护四探针测试仪，其特征在于：所述三轴驱动机构为三轴步进电机。