KR20080068914A - 시트 컨덕턴스 및 시트 저항 측정 시스템 - Google Patents

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Abstract

물질의 전기적 또는 물리적 성질을 검사하기 위한 장치로서, 그 물질 샘플(6)에 인접하여 장착되는 단일 코일 센서(4)를 포함하고 있다. 해당 물질이 장착되는 곳에서 사용을 위해서 그 해당 물질이 일반적으로 수용되는 표준에 따르는지를 결정하기 위해서 단일 코일(4)을 사용하여 다양한 범위의 물질에 대한 시트 컨덕턴스가 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 그 물질은 반도체 웨이퍼 또는 평판(flat panel)이고, 다른 실시예에서 그 물질은 환자의 신체 조직이다. 단일 코일(4)로 인가되는 자기장에 대한 환자 조직의 컨덕턴스를 측정함으로써, 근조직과 같은 환자 조직의 건강을 점검하기 위한 기법 및/또는 양호한 순환이 존재하는지를 결정하기 위한 비-침습적 기법이 개시된다. 단일 코일(4)은 소형이거나, 컴퓨터 제어(46)를 받고 있는 자동화 배치 시스템(26, 35, 44)을 사용하여 이동할 수 있다.

Description

시트 컨덕턴스 및 시트 저항 측정 시스템{SHEET CONDUCTANCE/RESISTANCE MEASUREMENT SYSTEM}
본 출원은 그 내용 전체가 참고로 본 명세서에 통합되어 있으며, 발명의 명칭을 "단일 코일 시트 컨덕턴스 및 저항 측정 시스템"으로 하여 2005. 11. 14.자로 출원되었던 미국 임시출원 60/736,416호의 비-임시 출원이다.
본 발명은 일반적으로 물질 샘플의 시트 도전성을 측정하기 위한 개선된 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간 신체 조직을 포함하는 다양한 형태의 물질 샘플의 시트 도전성을 결정하기 위한 단일 코일 측정 시스템에 대한 설계에 관한 것이다.
조립 후, 그리고 공정 처리 과정에서 다양한 단계 후에, 유리 패널, 반도체 웨이퍼 및 다른 물질과 같은 샘플은 다양한 물리적, 전기적, 기계적, 화학적 성질에 대해서 종종 검사(test)를 받는다. 시트 샘플(sheet samples)에 대해 종종 수행되는 이러한 검사 중의 하나는 해당 샘플의 시트 컨덕턴스를 측정하는 것이다. 하 나의 예를 들면, 집적 회로를 제조하기 위하여 요구되는 값비싼 일련의 공정 단계를 추가하기에 앞서, 에피택시얼(epitaxial) 웨이퍼 또는 이온 주입 및 어닐링(annealed) 되어 있는 웨이퍼에서 바람직하지 않은 시트 저항 변이가 없다는 점을 확인하기 위해서 반도체 웨이퍼의 시트 컨덕턴스(및/또는 시트 저항)가 측정된다.
시트 컨덕턴스는 비례 직류 전압(proportional DC voltage)으로 측정될 수 있다는 점이 공지되어 있다. 최신의 집적 회로 장치를 제조하기 위해서 요구되는 일련의 값비싼 공정 단계를 수행하기에 앞서, 물질 샘플에 대한 시트 컨덕턴스를 통해서 물질 내의 결함을 조기에 확인할 수 있기 때문에 물질 샘플에 대한 시트 컨덕턴스에 대한 지식은 중요하다. 만약, 샘플이 알려진 시트 컨덕턴스 수준(profile)에 합치하지 않는다면, 웨이퍼 또는 웨이퍼의 일부분에 결함이 존재하고, 웨이퍼는 스크랩 될 수 있거나(scrapped) 또는 그 결함을 고려하여 다른 처리 단계가 수행되어야 한다고 추정될 수 있다.
샘플의 시트 저항을 측정하기 위한 방법 및 장치는 통상적으로 2개의 코일 구성을 사용하여, 하나의 코일은 검사 중인 샘플의 반대쪽에 배치되어 있다. 이러한 2-코일 구성의 이점은 샘플 또는 샘플들을 관통하는 2개의 자기장을 제공함으로써, 샘플이 상대적으로 균일하게 분배된 장에 영향을 받는다는 것인데, 이는 정확한 시트 저항 측정을 얻기 위한 목적에서는 중요한 점이다. 이러한 2-코일 시스템의 단점은 와상 전류(eddy current) 공정이 효율적이 되기 위해서는 2개의 코일이 충분히 가깝게 배치되어야 한다는 점으로서, 이로 인해서 측정되는 샘플의 전체 두께가 제한된다. 또한, 이른바 "연속 지원하는(series aiding)" 2-코일 시스템으로 인해서, 큰 직경을 갖는 샘플의 측정을 위해서는 코일 사이에 더욱 긴 도선 길이(lead lengths)가 요구되는데, 이에 따라 주파수 및 손실에 있어서 문제가 야기될 수 있어서 자기장을 발생하는 회로의 안정성을 감소시킨다. 그 결과, 얻어진 측정 결과는 요구되는 정확성보다 적어진다.
아울러, 다수의 측정 위치가 포함되어 있을 경우, 반대편에 위치한 코일의 안과 밖으로 큰 샘플을 이동시키고 2개의 코일을 적절하게 배치하는 것은 어려우며 시간을 소모하는 작업이다.
따라서, 물질 샘플의 시트 컨덕턴스를 측정하기 위하여 개량된 시스템에 대한 필요가 있다. 구체적으로, 샘플에 대해서 과도한 처리 및 위치 조정을 하지 않으면서 검사를 가능하게 할 수 있도록 샘플에 대해서 용이하게 이동할 수 있으며 배치될 수 있도록 하여, 한 쌍의 코일 사이에서 샘플이 움직일 필요성을 제거함에 따라 더 크고 두꺼운 샘플에 대해서 실질적인 검사가 가능하게 하는 시트 컨덕턴스 검사 장치에 대한 필요성이 있다.
또한, 통상의 반도체 및/또는 평판 물질이 아닌 물질을 시험하기 위해서 사용될 수 있는 장치에 대한 필요성이 존재한다. 예를 들면, 인간 조직의 혈액 순환 및 산소화(oxygenation)를 점검하는 것과 같이 다양한 진단 의학 분석을 보조하기 위해서 컨덕턴스 측정을 수행하기 위한 비-침습적(non-invasive) 시스템 및 기법을 제공하는 것이 바람직하게 된다. 일례로, 초음파를 사용하는 선행 기법은 단지 혈관이 만족스러운 순환을 하고 있는지만을 보여줄 수 있을 뿐이어서, 순환되고 있는 혈액으로부터 생성된 산소가 주변 조직으로 적절히 이동하고 있는지를 여전히 보여주지 못함으로써, 그 조직의 전체적인 건강 척도를 제공하지 못하고 있다. 따라서, 조직이 여전히 사멸하였음에도 혈액 순환이 만족스러운 상황에 있는지를 확인할 수 있는 시스템을 제공하는 것이 유익하게 된다. 바람직하게는 이러한 시스템은 비-침습적 기법을 통해서는 현재 얻을 수 없는 정보를 의료 종사자에게 제공하게 된다.
선행 기술과 관련된 현재까지의 문제점은 단일 코일 시트 컨덕턴스/저항 측정 시스템에 대한 본 발명의 설계에 의해서 극복된다.
물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템으로서, 검사되는 샘플에 인접한 자기장을 생성하기 위한 코일, 코일로 전압을 인가하기 위하여 코일로 연결되는 발진기, 샘플이 코일에 인접하여 배치되고 자기장에 노출되는 경우에 샘플에 의하여 야기되는 전압 변화를 감지하기 위하여 발진기로 연결되는 자동 이득 제어 회로를 포함하고, 전압 변화는 샘플의 컨덕턴스에 비례하는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템이 개시된다.
본 발명의 시스템은 이동가능한 하우징을 더욱 포함할 수 있는데, 코일, 발진기 및 자동 이득 제어 회로는 하우징에 수용되어 있어서, 샘플을 자기장에 노출시킬 수 있도록 코일의 일부분은 상기 샘플에 인접하여 배치될 수 있다. 본 발명의 시스템은 자동 조정 조립체와 컴퓨터 제어기를 더욱 포함할 수 있는데, 자동 조정 조립체는 샘플에 대하여 원하는 위치에서 코일을 자동 배치하기 위해서 이동가능한 하우징에 연결되어 있다. 자동 조정 조립체는 3개의 상호 수직 축을 따라 조정될 수 있으며, 컴퓨터 제어기는 사용자 명령 또는 사전에 프로그래밍 되어 있는 루틴에 대응하여 자동 조정 조립체를 원하는 위치로 이동시킬 수 있도록 프로그래밍 되어 있다.
본 발명의 시스템은 오프셋 센서와 피드백 제어 루프를 더욱 포함할 수 있다. 오프셋 센서는 코일과 상기 샘플 사이의 거리를 측정하고 피드백 루프를 경유하여 컴퓨터 제어기로 코일과 샘플 사이의 거리에 대한 정보를 통신하기 위하여 설정될 수 있다. 컴퓨터 제어기는 코일과 샘플 사이의 소정의 거리를 유지할 수 있도록 샘플에 대한 코일의 위치를 자동 조정하도록 작동할 수 있다. 그 시스템은 코일과 연동된 메모리로서, 샘플에 대한 다수의 컨덕턴스 값을 저장할 수 있는 메모리를 더욱 포함할 수 있다. 프로세서가 메모리와 연동될 수 있는데, 이 프로세스는 다수의 컨덕턴스 값으로부터 트렌드 정보를 개발하기 위한 지령을 수행하도록 설정되어 있다.
샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법이 또한 개시되는데, 이 방법은 코일, 자기장을 유도할 수 있도록 상기 코일로 전압을 인가하기 위해서 코일로 연결되어 있는 발진기 및 발진기와 연결되어 있는 자동 이득 제어 회로를 제공하는 단계, 측정되는 샘플에 인접하게 코일을 배치하는 단계, 코일에 의해 생성된 자기장에 샘플을 노출하는 단계, 자기장 내에서 샘플의 존재에 의한 전압 변화를 탐지하는 단계, 전압 변화를 샘플에 대한 컨덕턴스 값으로 변환하는 단계, 및 컨덕턴스 값이 소정의 수용가능한 범위 내에 있는지를 결정하기 위해서 컨덕턴스 값을 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계를 포함한다.
코일을 배치하는 단계는 코일을 샘플로부터 소정의 오프셋 거리로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 코일을 배치하는 단계는 컴퓨터 제어기에 의하여 제어되는 자동 위치 확인 시스템을 사용하여 코일의 위치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 샘플은 인간 환자의 일부분으로서, 코일과 연동되는 메모리 소자에서 측정된 컨덕턴스 값과 표준 컨덕턴스 값을 저장하는 단계를 더욱 포함한다. 측정된 컨덕턴스 값을 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계는 샘플의 컨덕턴스 값에 대한 트렌드 정보를 개발하는 단계와 상기 환자에 대한 처리를 결정하기 위해서 상기 트렌드 정보를 사용하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 측정된 컨덕턴스 값을 상기 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계는 다수의 측정 위치에서 측정된 샘플 각각의 컨덕턴스 값 다수를 비교하는 단계와 상기 각각의 컨덕턴스 값을 각각의 표준 컨덕턴스 값 다수와 비교하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명에 대한 구조 및 작동과 관련한 본 발명의 상세한 설명은 첨부하는 도면을 검토함으로써 얻어질 수 있는데, 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 부분을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 단일 코일 검사 조립체에서 사용하기 위한 컨덕턴스 기 판(conductance board)의 개략적인 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 컨덕턴스 기판의 상세한 개략도이다.
도 3은 단일 코일 검사 조립체와 관련된 자기장을 도시하고 있다.
도 4는 도 3에 도시되어 있는 자기장에 노출되어 있는 샘플에 대한 와상 전류(eddy current)를 도시하고 있다.
도 5는 단일 코일 검사 조립체에 대하여 모듈 형태의 하우징 유닛을 도시하고 있는 등각도(isometric view)이다.
도 6은 도 5의 검사 조립체에 대한 분해 사시도로서, 하우징 유닛 내의 전자장치 모듈과 단일 코일의 배치를 도시하고 있다.
도 7은 자동 배치 메커니즘에 설치되어 있는, 도 5에 도시되어 있는 하우징 내의 단일 코일 검사 조립체에 대한 사시도이다.
도 8은 선택적인 코일 배치의 평면도이다.
도 9는 단일 코일 검사 조립체에 대한 선택적인 모둘 형태의 하우징 유닛에 대한 등각도이다.
도 10은 자동 배치 메커니즘에 설치되어 있는 도 9의 모듈 형태의 하우징 유닛의 등각도이다.
도 11은 또 다른 선택적인 자동 배치 메커니즘의 등각도이다.
단일 샘플 감지 코일을 사용하여 (예컨대 반도체 웨이퍼, 평판, 생물학적 조 직, 다른 전도성 물질 등) 샘플의 시트 컨덕턴스(mhos/square)를 측정하기 위한 방법 및 장치가 개시된다.
도 1을 참조하면, 예시적인 컨덕턴스 기판(14)의 회로도는 단일 코일(4) 및 발진기(oscillator, 2), 피크 정류기(peak rectifier, 3), 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, AGC) 회로(5), 전류 증폭기(current amplifier, 7), 영점 조정 분위차계(zero adjustment potentiometer, 9), 및 이득 조정 분위차계(11)를 포함하는 관련 회로 배치를 포함하고 있다.
작동하는 경우에, 단일 코일(4)은 검사되는 샘플(6)에 인접하여 배치되고, 발진기(2)에 의하여 구동되는 코일(4)은 샘플 인근에 교류(AC) 전압과 자기장(자속)을 발생시킨다. 간략하게 도시된 회로 기판 모듈(14) 내의 축전기(capacitor, 13)에는 주변(marginal) 발진기(2)의 공진 회로(tank circuit)의 일부분이 포함되어 있다. 대략 3V인 피크 사이의(peak-to-peak) 전압 출력이 샘플(6)로 인가되어 AGC(5)에 의해 제어된다. 샘플(6)이 검사되는 경우, 피크 사이의 진폭은 샘플(6)의 컨덕턴스에 따라 감소하기 때문에, 주울 열 손실(Joule heating losses) 등이 야기된다. AGC(5)는 이러한 감소를 감지하고 최초의 피크 사이의 전압을 획득하기 위해서 추가적인 전류가 인가된다. 추가로 인가된 전류는 검사되는 샘플(6)의 시트 컨덕턴스에 비례한다.
전압 변화를 샘플(6)의 컨덕턴스 값과 서로 관련시키기 위해서, 본 발명의 시스템은 표준 웨이퍼, 조직 모형(tissue phantom) 또는 성질이 공지되어 있는 유 사한 교정(calibration) 샘플을 사용하여 측정될 수 있다. 이렇게 하기 위해서, 집적 회로 연산 증폭기(op amps, 도 2 참조)로 구성될 수 있는 회로 배치가 샘플을 사용하지 않고서도 영점 조정될 수 있다. 이어서, 표준 값에 따른 적절한 온도-보정된 출력을 얻기 위해서, 표준 검체는 코일(4) 및 연산 증폭기 내의 피드백 저항기에 의해서 또는 다른 적적한 방법에 의해서 조정된 회로 이득에 인접 배치된다. 이어서, 검사 샘플(6)이 코일에 인접 배치되면, 샘플(6)의 시트 컨덕턴스에 따라 전압 신호가 변하게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 코일(4)을 구동시키는 발진기(4)의 AGC(5)의 점검은 AC 전압을 발생시키고, 샘플을 감지한 코일(4)은 샘플(6) 인근으로 자기장을 제공한다. 와상 전류를 생성함으로써 샘플이 흡수하는 에너지의 양으로 인하여 발진기 전력이 변화된다. AGC는 이러한 에너지의 변화를 보상함으로써 직류(DC) 전압 변화가 일어난다. 샘플(6)이 코일(4) 인근으로 이동하기 전과 샘플이 코일(4) 인근으로 이동한 후에, 본 발명의 시스템은 이러한 DC 전압을 측정한다. 이처럼 비례 전압에서의 차이(즉, 코일(4)에 인접하여 샘플이 배치된 상태에서의 측정과 배치되지 않은 상태에서의 측정의 차이)는 샘플(6)의 시트 컨덕턴스를 측정하거나 그렇지 않으면 결정하기 위해서 컴퓨터 또는 전압계에 의해서 획득될 수 있다. 이러한 결정에는 시트 저항 또는 부피 비저항(bulk resistivity) 획득하기 위한 변환기(inverter) 회로의 통합을 포함할 수 있는데, 여기서 시트 저항은 시트 컨덕턴스의 역수이다. 복합 비저항은 또한 공지된 (입력되거나 측정된) 두께를 갖는 시트 저항값으로부터 측정될 수 있다. 높은 저항을 갖는 샘플의 경우, 그 검사 방법은 "레일 교정(rail calibration)" 단계를 더욱 포함할 수 있는데, 이 단계는 샘플(6)을 지지하거나 이동하는데 사용된다면, 조정기 레일(handler rails)의 자기장 신호(magnetic signature)를 보상한다.
도 3은 순시 RF 자기장(instantaneous magnetic RF field)를 갖는 "단일" 코일(4) 배치를 도시하고 있다. 자기장과 연동되어 있는 컵 코어 코일(cup core coil, 4)의 단면이 도시되어 있는데, 이 자기장으로 샘플(6)이 영향을 받는다. 도 4는 도 3의 "단일" 코일(4)의 자기장으로 노출되어 있는 샘플(6)에 대한 와상 전류(eddy current)를 도시하고 있다. 샘플(6)은 코일(4)로부터 공지된 간극(G)을 가지면서 배치되어 있으며, 자기장이 인가되어 그 자기장의 영향을 받는 샘플 영역(17) 내에서 와상 전류(15)를 야기한다. 자기장 영역(그리고 그 검사 영역(17))은 "단일" 코일(4)의 아철산염(페라이트, ferrite) 영역과 동일하다는 점이 인식될 것이다. 위에서 이미 기술한 것과 같이, 간극(G)은 측정 단계에서 측정되는 샘플이 놓여지는 거리와 동일하다는 점에 주목하라.
종래 이중 코일 배치를 사용하는 것과 비교하여 단일 코일(4) 배치를 사용하는 이점으로는, 더욱 크거나 다양한 두께를 갖는 샘플(6)에 대해서 다양한 측정을 할 수 있다는 점이다. 또한 시스템의 전기적, 기계적 구성성분의 전체 숫자를 줄일 수 있기 때문에, 제조, 수선 및 물질 단가를 감소할 수 있다. 단일 코일 시스템을 설계하는데 있어서의 문제점으로는, 원하는 정확도를 갖는 측정 결과를 얻기 위해 서는 높은 허용 오차(tolerance) 안의 상수 값으로 코일(4)과 샘플(6) 사이의 간극(G, 도 4에서 z-축 방향)을 유지할 필요가 있다는 점을 포함한다. 또한, 샘플의 제조 공정이나 (예컨대 인간의 팔, 다리 등의 표면과 같은) 자연적 표면 형태로 인해서 검사 중인 샘플이 균일하지 않은 두께를 갖는 경우, 원하는 간극이 유지되어 있는지를 확보하기 위해서는 샘플에 대해서 단일 코일이 적절하게 배치되어 있다는 점을 확보할 수 있도록 일정한 조정이 요구될 수 있다. 따라서, 원하는 간극이 유지되어 있다는 점을 확보하기 위해서는 단일 코일(4)과 조합하여 피드백 제어 시스템(feedback control system)이 사용될 수 있는데, 이에 대해서는 하기에서 상세하게 기술될 것이다.
코일 크기가 코일(4) 및 샘플(6) 사이의 측정 간극(G)의 범위를 결정할 수 있다. 이 "범위"는 측정 탐지 범위로 표시할 수 있는데, 측정 탐지 범위로부터 표준 교정 값이 얻어질 수 있다. 코일(4)이 작으면 작을수록, 간극의 전체적인 허용가능한 범위가 작아진다. 따라서, 2.5 인치(") 코일에 대해서, 코일(4)과 샘플(6) 사이의 간극(G)의 최적 범위는 약 5 밀리미터 내지 약 200 밀리미터이다. 1 인치 코일에 대해서, 코일(4)과 샘플(6) 사이의 간극(G)의 최적 범위는 약 10 밀리미터 내지 약 80 밀리미터이다. 14 ㎜ 코일에 대해서, 이 측정 범위는 약 0 밀리미터 내지 약 40 밀리미터인 것으로 밝혀져 있다.
따라서, 사용되는 경우에, "표준" 물질 샘플(즉, 공지된 시트 도전성을 갖는 샘플)은 코일(4)의 영향을 받으면서 놓일 수 있고, 간극 거리(G)는 (코일 크기에 따라) 상기에서 언급된 범위 중 어느 하나의 범위 안에서 얻어질 수 있다. 다시, 2.5 인치 코일에 대해서 이 간극 거리(G)는 약 5 밀리미터 내지 약 200 밀리미터의 범위 안에 있을 수 있다. 선택된 간극 값에서, "표준" 판독 또는 교정 값은 계속해서 코일(4)을 사용하여 얻어질 수 있다. 일단 표준 교정 값이 얻어지면, 그 표준 물질은 제거되고, 샘플(6)이 삽입되어 검사된다. 샘플에 대한 검사 판독의 원하는 정확도를 얻을 수 있도록, 간극(G)은 교정 과정에서 사용된 간극 값(G)과 가능한 한 근접하게 유지되어야 한다(예를 들어, 교정에서 100 밀리미터의 간극이 사용된다면, 샘플(6)에 대한 일련의 판독 값을 취하는 경우에 100 밀리미터의 간극이 유지되어야 한다.). 예상되는 판독 수준에서 ±3% 내의, 시트 정확 측정의 정확도를 얻기 위해서, 2.5" 코일에 대해서 "표준" 판독을 구하기 위해서 사용된 간극 값의 약 ±0.006 내에서 간극이 유지되어야 하고, 1" 코일에 대해서 "표준" 판독을 구하기 위해서 사용된 간극 값의 약 ±0.004 내에서 간극이 유지되어야 하며, 14 ㎜ 코일에 대해서 "표준" 판독을 구하기 위해서 사용된 간극 값의 약 ±0.006 내에서 간극이 유지되어야 한다는 점을 발견하였다.
인식되고 있는 것과 같이, (예컨대 14 ㎜인) 작은 코일 크기에 대해서, 단지 코일(4)을 샘플(6)과 접촉시키거나 코일과 샘플 사이에 매우 얇은 플라스틱 시트 또는 다른 장벽 물질(barrier material)을 사용함으로써 샘플 측정을 구할 수 있을 것이다. 이러한 수단을 통해서 코일(4)과 샘플(6) 사이에 원하는 간극(G)을 유지하는 것과 관련된 문제점, 특히 불균일한 샘플 표면 형태와 마주치는 경우에 생기는 문제점을 제거할 수 있다. 일 실시예에서, "샘플(6)"이 환자의 다리인 경우, 특정 동맥을 통한 혈액의 만족스러운 통과를 확인하기 위해서 본 발명의 시스템이 사용될 수 있다. 다리 표면의 불균일한 특성으로 인하여, 코일(4)과 피부 사이에 균일한 간극이 유지되는 것을 보증하기 어려울 수 있으며, 간극의 유지는 자동 배치 시스템(automated positioning system)의 사용을 통해서만 가능할 수 있다. 따라서, 단지 코일(4)을 피부와 접촉시키고 다리 위 또는 다리 아래에 위치한 다른 영역 또는 다른 부분을 측정하는 것이 더욱 용이할 수 있다. 이러한 접촉 방법은 점검을 받고 있는 환자가 화상 희생자인 경우와 같이, 모든 경우에 대해서는 바람직하지 않을 수 있다는 점이 인식될 수 있을 것이다. 또한, 검사되고 있는 샘플이 반도에 웨이퍼이거나 평판이라면, 그 샘플을 코일과 접촉시키는 것은 통상적으로 바람직하지 않을 것이다.
따라서, 코일(4)과 샘플(6) 사이의 간극(G)을 유지하는 것이 바람직한 경우를 위해서, 샘플(6)에 대한 코일(4)의 일정한 피드백 및 배치/재배치를 제공할 수 있도록 자동 배치 장치(automatic positioning device)가 본 발명의 시스템으로 통합될 수 있다. 즉, 코일(4)과 샘플(6) 사이의 바람직한 간극을 유지할 수 있도록 자동 배치 장치가 사용될 수 있는데, 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세하게 기술될 것이다.
도 5를 참조하면, 단일 코일 검사 조립체(test assebmly, 10)가 도시되어 있는데, 이 조립체는 코일(4) 및 연동되는 전자 모듈(14)을 포함하고 있다. 조립 체(10)로 인하여 코일 및 전자 부품을 용이하게 처리, 운반 및 배치할 수 있다. 따라서, 검사 조립체는 전자 측정 모듈(14) 및 코일(4)을 수용하는 구획(compartment, 12)을 포함하고 있다. 도 1 및 도 2와 관련하여 위에서 기술하고 있는 것과 같이, 전자 측정 모듈(14)은 코일(4)을 구동시키고 샘플(6)에 대한 측정 결과를 얻기 위해 사용되는 회로 부품을 포함하고 있다. 도 6은 조립체(10)로부터 분리된 전자 측정 모듈(14)을 도시하고 있는데, 하우징 내의 모듈 배치를 예시하고 있다. 시스템을 교정하기 위하여 사용되는 영점 및 이득 조정 전위차계(16, 18, 도 5)로의 접근을 위해서, 상부에 도시된 것과 같은 준비가 이루어진다. 또한, 아날로그 전압 출력 신호에 접근하기 위한 커넥터(20)와 전원 입력 종료를 위한 핀 커넥터(22)가 도시되어 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, 신호 코일 검사 조립체(10)를 자동 배치 시스템으로 연결하기 위해서 브라켓(24)이 구성되어 있다. 전원을 유닛으로 전달하기 위해서 필요한 외부 연결은 도시되어 있지 않다.
다시 도 6을 참조하면, 단일 코일(4)은 전자 측정 모듈(14)에 바로 인접하여 장착되어 있다. 이러한 구성으로 인해 코일(4)과 측정 모듈(14) 사이의 거리가 최소화되어, 보다 긴 케이블 길이의 리드(leads)에 대한 필요가 없어지기 때문에 시스템의 신호대잡음비(signal-to-noise ratio, SNR)가 개선된다. 조립체(10)의 설계는 임의의 특정 크기의 코일 조립체 중 어느 하나의 크기로 제한되지 않으며, 따라서 매우 다양한 크기의 코일이 이러한 구성에서 용이하게 사용될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
이러한 단일 코일 검사기 조립체(10)는 브라켓(24, 도 7)을 경유하여 배치 장치(26)로 장착될 수 있도록 설계되는데, 이 배치 장치는 코일(4)을 원하는 위치 또는 샘플(6) 인근의 위치로 정확하게 배치하는데 사용될 수 있다. 배치 장치(26)는 x, y, z 방향에서 샘플(6)에 대하여 원하는 위치에서 단일 코일 검사기 조립체(10)를 배치한다. 도 7을 지금 참조하면, 예시적인 배치 메커니즘(26) 내에 배치되어 있는 단일-코일 검사기 조립체(10)가 도시되어 있는데, 예시적인 실시예에서 외부 CNC(컴퓨터 연산에 의하여 제어되는, Computer Numerically Controlled) x, y, z 테이블 조립체(table assembly)와 같은 조정가능한 갠트리(gantry) 조립체이다. 단일 코일 검사기 조립체(10) 하부에 배치되어 있는, 검사 중인 샘플(6)이 도시되어 있다. 단일-코일 검사기 조립체의 배치는 CNS 제어기에 의하여 제공되기 때문에, 정밀하고 정확하게 x-축, y-축, z-축 배치 제어가 가능하게 된다. 샘플(6)의 상부 표면에서 특정한 측정이 이루어지는 위치를 정의하기 위해서 x-축 및 y-축 제어가 사용될 수 있다. 단일 코일(4)과 샘플(6) 사이에서 소정의 간극(G)을 유지하기 위해서 별도의 z-축 제어가 제공될 수 있다. 이러한 배치 방법으로 인해, 단일 코일(4)과 샘플(6) 사이의 알려진 거리의 간극을 제공함으로써, 정확하고 반복가능한 측정 결과가 제공될 수 있다는 점이 확보된다. 이러한 배열은 또한 샘플(6)에 인접하여 원하는 자속 밀도가 유지되고 있다는 점을 확인한다.
측정된 시트 저항값의 정확성을 확보하기 위해서 코일(4)과 샘플(6) 사이의 간극(G)을 조정하고 검증하기 위한 다양한 기법이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, Tempe Arizona 소재의 SigmaTech에서 판매되고 있는 SigmaTech Σ9600M과 같이, 이격 거리(간극(G))를 검증하고 제어하기 위해서 기압 비-접촉식(pneumatio non-contact) 측정 시스템이 사용될 수 있다. 선택적으로, 메릴랜드주 아나폴리스 소재의 Phitec, Inc.사에서 판매되고 있는 것과 같이 광섬유 비-접촉식 측정 시스템이 사용될 수 있다.
이러한 측정 시스템은, 간극(G)을 검증하고, 필요하다면 그 간극을 자동 조정하기 위해서 피드백 제어 시스템과 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, z-축 제어는 각각의 검사 지점에서 검증될 수 있으며, 측정 결과가 판독되기에 앞서 간극 거리(G)가 조정될 수 있다. 이러한 검증은 수동으로 수행되거나 또는 컴퓨터(46, 도 10 참조)에 의해 제어되는 전체 시스템 자동화의 일부분일 수 있다.
샘플(6)이 웨이퍼, 평판 등을 포함하는 경우에, 그 샘플은 로봇 처리기 등과 같은 이미 공지된 다양한 자동화 기법 중 어느 하나의 기법을 사용하여 처리(즉, 배치 메커니즘(26)으로 이동)될 수 있다는 점이 인식될 것이다.
본 발명의 장치는 단일 코일 배치와 관련해서 기술되었으나, 이중 코일 배치를 제공하기 위해서 검사를 받고 있는 샘플의 하부로 공명 코일(ringing coil, 미도시)이 제공될 수 있다는 점이 인식될 것이다. 이러한 이중-코일 배치는 시스템 측정에서 바람직한 정확성(예컨대 3%)을 유지하면서, 코일(4)과 검사 중인 샘플(6) 사이의 간극(G)에 있어서 더욱 광범위한 허용될 수 있는 변이를 제공할 수 있다.
예시적인 이중 코일 배치가 도 8에 도시되어 있는데, 문자 "U"의 형태로 형 성되어 있는 페라이트 물질을 갖는 U-코어 코일(28)이 제공되어 있다. "U"의 각 끝단에 와이어로 감겨 있는 코일(30A, 30B)이 부착되어 있다. 2개의 코일(30A, 30B)은 서로 마주하고 있으며, 다양한 크기 및/또는 형상의 장방형 또는 원통형 막대(rod)일 수 있다. U-코어 코일(28)은, 도 8에 도시되어 있는 구성이 각 코일(30A, 30B)의 코어 사이에서 연결 또는 "귀환(return)" 경로를 갖는다는 점을 제외하면, 도 1 및 2와 관련해서 기술되어 있는 것과 같은 회로 기판 모듈(14)을 이용하게 된다. 통상의 이중 코일 시스템의 경우에 2개의 코일이 손으로 감겨 있어서 2개의 코일에 동일한 인덕턴스(inductance)를 제공하는 것이 종종 어렵기 때문에, 이러한 U-코어 코일을 사용하게 되면 코일 사이의 영역에서 더욱 균일한 자기장을 생성할 수 있다는 이점을 갖는다. 따라서, U-자 형태의 코어를 사용함으로써, 자속을 공유하기 위한 경로가 코일(30A, 30B) 사이에 생성되며, 코일 사이에서 존재하는 임의의 불균일성이 균일하게 된다.
도 8과 관련해서 기술된 것과 같은 이중 코어 시스템을 사용하면 손가락 또는 발가락과 같은 환자의 말단을 검사하는데 응용될 수 있으며, 매우 작은 환자에 대해서도 사용될 수 있다.
위에서 주목한 것과 같이, 단일 코일 검사 장치는 근육 조직의 순환 및/또는 산소화(oxygenation)를 검증하는 것과 같이 의학적 진단 절차를 수행하는데 사용하기 위해서 특히 매우 적합할 수 있다. 따라서, 질병, 부상 또는 생물학적 조직의 건강에 영향을 미치는 다른 의학적 원인과 같은 내부 또는 외부 자극에 의해 야기 되는 전도도 변화로 인한 환자 조직의 건강에 대한 비-침습적 결과를 얻기 위해서, 본 발명의 검사 장치는 환자의 사지 또는 부속지(appendages)를 검사하는데 사용될 수 있다. 생물학적 조직을 측정하기 위하여 사용되는 기본적인 방법은 샘플(6)의 측정과 관련해서 위에서 기술한 것과 유사할 수 있다. 조직 측정 기법은 수동 또는 자동화 방법일 수 있다.
코일(4)이 검사 샘플(6)에 상대적인 위치로 이동하는 "갠트리(gantry)"-형태의 시스템이 기술되어 있지만, 코일(들)을 고정된 위치로 유지하고 샘플을 측정 코일(들)의 바람직한 인근으로 움직이는 것 또한 가능할 수 있다. 선택적으로, 샘플과 코일(들)이 모두 서로에 대해서 움직일 수 있다. 또한, 이 시스템을 사용하여 측정되는 샘플의 크기(두께 및 영역)는 배치 테이블의 물리적 크기에 의해서만 제한될 뿐이고, 단일 코일 검사기 조립체의 물리적 크기에 의해서 제한되지 않는다는 점 인식될 수 있을 것이다.
도 9를 참조하면, 의학적 진단으로의 응용을 위해서 소형(handheld) 유닛(32)이 개시되어 있다. 이 소형 유닛(32)은 단일 코일(4)과 전자 모듈(14)을 에워쌀 수 있으며, 케이블(34)을 경유하여 외부 전원 및 컴퓨터로 연결될 수 있다. 사용하는 경우, 의료진(medical caregiver)은 놓여 있는 조직의 컨덕턴스를 측정하기 위해서 조직의 다른 영역으로 코일 센서(4)를 배치할 수 있다. 예를 들면, 연동되어 있는 컴퓨터 또는 마이크로프로세서를 사용하여 컨덕턴스를 측정하고 기록하기 위해서 이 유닛(32)은 환자 다리의 종아리로 놓일 수 있다.컨덕턴스 정보가 메 모리에 저장될 수 있으며, 환자 조직의 실제 측정값과 정상 조직 컨덕턴스와 연관되어 있는 저장된 "표준" 컨덕턴스 값 사이에서 비교가 행해질 수 있다. 이러한 비교를 사용하여, 조직 건강에 대한 결정이 행해질 수 있는데, 조직 건강의 진단 또는 치료에 있어서 의료 전문가를 보조할 수 있다.
선택적으로, 수술하는 동안 또는 일련의 회복기간 동안과 같이, 다양한 상황에서 오랜 기간 동안의 일정한 환자 상태의 점검을 위해서 이 유닛(32)은 환자의 부속지로 부착될 수 있다. 일 실시예에서, 이 유닛(32)은 배터리에 의하여 가동되거나 휴대용(portable)일 수 있다. 주기적으로, 환자 상태의 지속적인 진단을 촉직시킬 수 있도록, 의사 또는 다른 의료 전문가의 점검을 위해서, 이 저장된 정보가 다운로드 될 수 있다. 일 실시예에서, 이 유닛(32)에 의해 저장된 컨덕턴스 정보는 환자의 개인용 컴퓨터로 다운로드 되어서 인터넷 또는 다른 네트워크를 통해서 의료 전문가에게 전송될 수 있다.
이 소형 유닛(32)은 도 10에 도시된 것과 같인 자동 배치 시스템(35)과 함께 사용되기 위해서 또한 개조될 수 있다. 이 자동 배치 시스템(35)은 유닛(32) 내에 에워싸인 코일(4)을 자동으로 이동시킬 수 있도록 x, y, z 배치 요소(36, 38, 40)를 포함할 수 있다. 이 배치 시스템(35)은 "A" 방향으로 코일(4)을 회전시킬 수 있도록 회전 조정기(42)를 더욱 포함할 수 있다. 배치 시스템(35)은 테이블(44) 또는 플랫폼으로 장착될 수 있는데, 이 테이블 또는 플랫폼 위로 환자가 눕거나 앉을 수 있다. 일 실시예에서, 이 배치 시스템(35)은 컴퓨터(46)에 의해 제어되는데, 특정 한 작동 입력에 대응하여 배치 요소(36, 38, 40) 및 회전 조정기(42)를 이동시킬 수 있다. 컴퓨터(46)는 이러한 요소들을 이동시키기 위한 지령을 수행하는 프로세서를 가질 수 있다. 배치 요소들과 회전 조정 요소는 컴퓨터 제어에 의한 소정의 경로를 따라 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 불균일한 샘플 표면 형태 위에서 원하는 간극(G)을 유지하기 위해서 위에서 기술한 것과 같은 기압(pneumatic) 또는 광섬유 오프셋 측정 장치와 조합해서 이 배치 시스템(35)이 사용될 수 있다. 코일(4)과 샘플(6) 사이의 오프셋을 결정하고, 매우 높은 수준의 정밀한 범위 내에서 원하는 간극(G)을 유지하기 위해서 이들 요소(36, 38, 40, 42) 중 하나 이상의 요소를 자동으로 재-배치할 수 있도록 피드백 루프(feedback loop)가 제공될 수 있다.
이 시스템은 누워 있는 동안에 환자 검사에서 사용하기 위하여 개조될 수 있으며(도 10), 또는 환자의 다른 방향을 수용하기 위해서 배치 시스템(44)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 서 있는 환자 다리를 검사하기 위해서 도 11에 도시되어 있는 시스템이 사용될 수 있다. 환자는 플랫폼(47)에 서 있을 수 있는데, 이 플랫폼은 코일(4)과 플랫폼에 대해서 수직 및 수평 이동을 위해 배치되어 있는 전자 모듈(14)을 구비하고 있다. 다리의 외곽을 따라 코일(4)을 이동시킬 수 있도록 한 쌍의 모터(48, 50)가 제공될 수 있는데, 코일 센서와 측정되는 표면 사이의 소정의 간극 거리를 유지할 수 있도록, 도 10의 시스템과 관련해서 위에서 기술한 것과 같이, 이 모터는 컴퓨터에 의한 제어 및 피드백 루프에 의하여 도움을 받을 수 있다.
도 10 및 도 11의 자동 배치 시스템의 추가적인 제어 및 선택에 의해서 환자 측정 영역의 다른 측면을 검사할 수 있는 능력을 추가할 수 있는데, 이를 통해서 조직 컨덕턴스에 대한 3차원 지도가 구성된다. 또한, 특정 환자의 해부학적 구조를 검사하기 위한 특정 경로를 상술한 조정/배치 시스템이 "배울"수 있도록 적절한 제어가 제공될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 코일(4)은 수동으로 배치되고, 환자 다리 하부에 배치된 동맥 경로와 같은 바람직한 경로를 따라 이동될 수 있다. 코일(4)의 이동은 메모리에 저장되어 동일한 경로를 따라 이동하는 일련의 검사 과정에서 이용될 수 있어서, 후속 검사를 수행하는데 요구되는 시간을 최소화할 수 있게 된다.
환자의 상태가 나아지고 있는지, 안정된 상태인지 또는 악화되고 있는지를 알아볼 수 있도록, 조직 허혈(tissue ischemia)과 같은 질환을 치료하는 혈액 응고 방지제(blood thinner drugs)를 복용하는 환자에 대한 혈액 순환을 매일 또는 일주일마다 추적 측정을 수행하기 위해서는 이러한 반복성이 유용할 수 있다. 아울러, 약품들이 환자의 혈관으로 얼마나 잘 흡수되는지를 알아보기 위하여 제약 회사에 의한 연구 역량에서 바람직한 기법이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 시스템은 부상에 대한 외부적 징후를 거의 얻을 수 없거나 전혀 얻을 수 없는, 내부 출혈과 같은 내부 부상을 진단하는 것으로 개조될 수 있다. 예를 들면, 특히 신체 내에서 혈액의 울혈(pooling)을 탐지하기 위해서, 혈액 컨덕턴스를 측정하기 위해서 코일(4)이 사용될 수 있다. 비정상적으로 높은 컨덕턴스는 이러한 울혈을 지시하는 것일 수 있어서 외상 환자(trauma patient)는 이러한 혈액이 존재하는지를 알아보기 위해서 장시간 점검될 수 있다. 이와 같은 탐지 방법의 유용성에 대한 한 가지 분명한 예를 들면, 많은 수의 환자들이 처리되고, 신속하고 용이하게 혈액 컨덕턴스의 점검에 의하여 외부적으로 인식할 수 있는 부상이 거의 없을 수 있지만 심각하게 부상당한 병사를 확인할 수 있는, 전시에 환자 처리의 우선 순위(즉, 전상자 치료 우선 순위의 선별(triage))를 들 수 있다.
더욱이, 금속성 또는 비-금속성 비행기 날개, 동체 또는 그 구조의 현재 진행 중인 통합성이 매우 중요하게 되는 다른 구조와 같은 구조들을 측정하기 위해서 본 발명의 자동 배치 시스템과 컨덕턴스 측정 전자 부품이 개조될 수 있다.
본 명세서에서 제시된 설명과 도면은 본 발명의 실시예를 나타내고 있으며, 따라서 본 발명에 의해서 광범위하게 고려되는 주제를 단지 예시하고 있다는 점이 이해될 것이다. 본 발명의 범위는 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하게 될 수 있는 다른 실시예를 포함하는 것으로, 이에 따라 본 발명의 범위는 단지 첨부된 청구의 범위에 의해서 제한되지 않는다는 점이 또한 이해될 것이다.
본 발명에서는 물질 샘플의 시트 컨덕턴스를 측정하는 개량된 시스템 내지는 방법을 제안하고 있다.
본 발명에 따르면, 검사되는 샘플에 대해서 과도한 처리 및 위치 조정 없이도 샘플의 시트 컨덕턴스를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 종래에 실질적으로 불가능하였던 크고 두꺼운 샘플에 대해서도 컨덕턴스를 측정할 수 있다.
아울러, 본 발명에서는 인간 조직과 같은 샘플에 대해서도 비-침습적 방법에 의하여 컨덕턴스를 측정함으로써, 해당 조직의 전체적인 건강 척도를 제공할 수 있게 되었다.

Claims (10)

  1. 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 장치로서,
    검사되는 샘플(6)에 인접한 자기장을 생성하기 위한 코일(4)과;
    상기 코일(4)로 전압을 인가하기 위하여 상기 코일(4)에 연결되어 있는 발진기(6)와;
    상기 샘플이 상기 코일(4)에 인접하여 배치되어 상기 자기장에 노출되는 경우, 상기 샘플에 의하여 야기되는 전압 변화를 감지하기 위하여 상기 발진기(2)에 연결되어 있는 자동 이득 제어 회로(5)를 포함하며,
    상기 전압 변화는 상기 샘플(6)의 컨덕턴스에 비례하는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 이동가능한 하우징(10, 32)을 더욱 포함하며, 상기 코일(4), 발진기(6) 및 자동 이득 제어 회로(5)는 상기 이동가능한 하우징(10, 32) 내에 수용되어 있어서, 상기 샘플이 상기 자기장에 노출될 수 있도록 상기 코일(4)의 일부분은 상기 샘플(6)에 인접하여 배치될 수 있는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 자동 조정 조립체(26, 35, 44)와 컴퓨터 제어기(46)를 더욱 포함하며, 상기 자동 조정 조립체(26, 35, 44)는 상기 샘플(4)에 대하여 원하는 위치에서 상기 코일(4)을 자동 배치하기 위해서 상기 이동가능한 하우징(10, 32)에 연결되어 있으며, 상기 자동 조정 조립체(26, 35, 44)는 3개의 상호 수직 축(x, y, z)을 따라 조정될 수 있으며, 상기 컴퓨터 제어기(46)는 사용자 명령 또는 사전에 프로그래밍 되어 있는 루틴에 대응하여 상기 자동 조정 조립체(26, 35, 44)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있도록 프로그래밍 되어 있는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 오프셋 센서와 피드백 제어 루프를 더욱 포함하며, 상기 오프셋 센서는 상기 코일(4)과 상기 샘플(6) 사이의 거리를 측정하고 상기 피드백 루프를 경유하여 상기 컴퓨터 제어기(46)로 상기 거리에 대한 정보를 통신하기 위하여 설정되어 있으며, 상기 컴퓨터 제어기(46)는 상기 코일(4)과 상기 샘플(6) 사이의 소정의 거리(G)를 유지할 수 있도록 상기 샘플(6)에 대한 상기 코일(4)의 위치를 자동 조정하도록 작동할 수 있는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일(4)과 연동된 메모리 로서 상기 샘플(6)에 대한 다수의 컨덕턴스 값을 저장할 수 있는 메모리와, 상기 메모리와 연동되는 프로세서로서 상기 다수의 컨덕턴스 값으로부터 트렌드 정보를 개발하기 위한 지령을 수행하도록 설정되어 있는 프로세서를 더욱 포함하는 물질 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 시스템.
  6. 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법으로서,
    코일(4), 자기장을 유도할 수 있도록 상기 코일로 전압을 인가하기 위해서 상기 코일로 연결되어 있는 발진기(2) 및 상기 발진기와 연결되어 있는 자동 이득 제어 회로(5)를 제공하는 단계와;
    측정되는 샘플(6)에 인접하게 상기 코일(4)을 배치하는 단계와;
    상기 코일(4)에 의해 생성된 자기장에 상기 샘플(6)을 노출하는 단계와;
    상기 자기장 내에서 상기 샘플(6)의 존재에 의한 전압 변화를 탐지하는 단계와;
    상기 전압 변화를 상기 샘플(6)에 대한 컨덕턴스 값으로 변환하는 단계와;
    상기 컨덕턴스 값이 소정의 수용가능한 범위 내에 있는지를 결정하기 위해서 상기 컨덕턴스 값을 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계를 포함하는 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 코일(4)을 배치하는 단계는 상기 샘플(6)로부터 상기 코일(4)을 소정의 오프셋 거리로 이동시키는 단계를 포함하는 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서, 상기 코일(4)을 배치하는 단계는 컴퓨터 제어기에 의하여 제어되는 자동 배치 시스템(26, 35, 44)을 사용하여 상기 코일(4)의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샘플(6)은 인간 환자의 일부분이며, 상기 코일(4)과 연동되는 메모리 소자에서 상기 컨덕턴스 값과 상기 표준 컨덕턴스 값을 저장하는 단계를 더욱 포함하고, 상기 컨덕턴스 값을 상기 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계는 상기 샘플(6)의 컨덕턴스 값에 대한 트렌드 정보를 개발하는 단계와 상기 환자에 대한 처리를 결정하기 위해서 상기 트렌드 정보를 사용하는 단계를 더욱 포함하는 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨덕턴스 값을 상기 표준 컨덕턴스 값과 비교하는 단계는 다수의 측정 위치에서 측정된 상기 샘플(6) 각각의 컨덕턴스 값 다수를 비교하는 단계와 상기 각각의 컨덕턴스 값을 각각의 표준 컨덕턴스 값 다수와 비교하는 단계를 더욱 포함하는 샘플의 컨덕턴스를 측정하기 위한 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101319293B1 (ko) 2005-11-14 2013-10-29 리하이톤 일렉트로닉스, 인크. 시트 컨덕턴스 및 시트 저항 측정 시스템
US8452388B2 (en) 2009-02-27 2013-05-28 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Apparatus and method for assessing vascular health
US8384378B2 (en) * 2009-02-27 2013-02-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Conductivity sensor
US20130115529A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army Electrolyte for metal/air battery
JP5622203B2 (ja) * 2011-11-18 2014-11-12 レーザーテック株式会社 太陽電池セルの測定装置、及び測定方法
US9687169B2 (en) 2011-12-08 2017-06-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. System, controller, and method for determining conductance of an object
GB201313725D0 (en) * 2013-07-31 2013-09-11 Salunda Ltd Fluid sensor
US9320451B2 (en) 2014-02-27 2016-04-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Methods for assessing health conditions using single coil magnetic induction tomography imaging
JP2018502312A (ja) * 2015-01-15 2018-01-25 トランステック システムズ、 インコーポレイテッド 車輌からの被試験材料の物理的性質の測定およびモニタ

Family Cites Families (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE419670C (de) 1924-04-12 1925-10-17 Siemens & Halske Akt Ges Schaltungsanordnung fuer Fernsprechanlagen mit Waehlerbetrieb
CH419670A (de) * 1965-01-22 1966-08-31 Lonza Werke Elektro Chemische Verfahren zur Untersuschung nichtmagnetischer Stoffe
DE2309889A1 (de) 1973-02-28 1974-08-29 Guido Drechsler Verfahren zur ermittlung der schweissguete bei punktschweissungen
NL169693C (nl) 1974-10-09 1982-08-16 Nederlanden Staat Detectie-inrichting.
US4087745A (en) 1977-07-28 1978-05-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Technique for contactless characterization of semiconducting material and device structures
JPS5933216U (ja) * 1982-08-26 1984-03-01 東光株式会社 チツプインダクタ
US4618938A (en) 1984-02-22 1986-10-21 Kla Instruments Corporation Method and apparatus for automatic wafer inspection
US4636634A (en) 1984-08-28 1987-01-13 Veeco Integrated Automation, Inc. Apparatus with intelligent bins indicating the presence and identity of stored coded articles
US4605893A (en) 1984-09-06 1986-08-12 International Business Machines Corporation Contactless measurement of electrical properties of wafer shaped materials
US4727330A (en) * 1985-01-07 1988-02-23 Conductivity Diagnostics Research Method and apparatus for measuring the electrical conductivity of a subject
US4856904A (en) 1985-01-21 1989-08-15 Nikon Corporation Wafer inspecting apparatus
US4818169A (en) 1985-05-17 1989-04-04 Schram Richard R Automated wafer inspection system
US4893322A (en) 1985-11-15 1990-01-09 Medrad, Inc. Film changer
EP0256502A3 (en) 1986-08-15 1989-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus with positioning-mark forming function
US4786042A (en) 1987-04-01 1988-11-22 Xerox Corporation Adjustable size sensing sheet cassette
US4914452A (en) 1987-05-08 1990-04-03 Ricoh Company, Ltd. Ink sheet/recording paper cassette
JPS6443458A (en) 1987-08-11 1989-02-15 Nitto Denko Corp Stick cutter for tacky tape with respect to thin board
DE3815009A1 (de) * 1988-04-30 1989-11-09 Leybold Ag Einrichtung und verfahren zum zerstoerungsfreien messen des ohmschen widerstands duenner schichten nach dem wirbelstrom-prinzip
US5044752A (en) 1989-06-30 1991-09-03 General Signal Corporation Apparatus and process for positioning wafers in receiving devices
JP2921916B2 (ja) 1989-11-17 1999-07-19 株式会社東芝 半導体ウェーハ評価装置
JPH0770578B2 (ja) 1990-03-27 1995-07-31 大日本スクリーン製造株式会社 半導体基板の表面状態評価方法およびその装置
US5103182A (en) 1990-04-02 1992-04-07 Texas Instruments Incorporated Electromagnetic wave measurement of conductive layers of a semiconductor wafer during processing in a fabrication chamber
US5154082A (en) * 1991-05-20 1992-10-13 International Technidyne Corporation Microprocessor-controlled apparatus and method for detecting the coagulation of blood
US5111963A (en) 1991-05-24 1992-05-12 Frederick J. Stingel Container storage and dispensing apparatus
US5233195A (en) 1992-02-25 1993-08-03 Abb Process Automation, Inc. Methods and apparatus for measuring characteristics of moving webs
KR940006241A (ko) 1992-06-05 1994-03-23 이노우에 아키라 기판이재장치 및 이재방법
JP3131750B2 (ja) 1992-10-20 2001-02-05 東京エレクトロン株式会社 被処理体検出装置及び方法
US5479108A (en) 1992-11-25 1995-12-26 David Cheng Method and apparatus for handling wafers
KR100291110B1 (ko) 1993-06-19 2001-06-01 히가시 데쓰로 프로우브장치 및 그것을 사용한 피검사체의 검사방법
US5488292A (en) 1993-10-04 1996-01-30 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Wafer inspecting system
US5466945A (en) 1994-03-23 1995-11-14 Eaton Corporation Apparatus for detecting proper positioning of objects in a holder
EP0850419B1 (en) 1995-09-11 2000-07-12 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Near-field resistivity microscope
US5609333A (en) 1995-10-05 1997-03-11 Xerox Corporation Sheet stack height control system
DE19728478C2 (de) 1997-07-03 2003-08-21 Brooks Pri Automation Germany Verfahren zur optoelektronischen Erkennung von scheibenförmigen Objekten unter Nutzung derer Stirnseiten
DE19758396A1 (de) 1997-12-23 1999-07-01 Arnold & Richter Kg Laufbildkamera-Kassetten-System
AU3112599A (en) 1998-03-23 1999-10-18 Lehighton Electronics, Inc. Method and apparatus for testing of sheet material
US6202482B1 (en) 1998-03-23 2001-03-20 Lehighton Electronics, Inc. Method and apparatus for testing of sheet material
DE19814046C1 (de) 1998-03-30 1999-11-18 Jenoptik Jena Gmbh Anordnung zur Detektion von scheibenförmigen Objekten in einer Kassette
GB2335971A (en) 1998-04-02 1999-10-06 Thermit Welding Bomb disposal
US6100703A (en) 1998-07-08 2000-08-08 Yissum Research Development Company Of The University Of Jerusalum Polarization-sensitive near-field microwave microscope
JP3603996B2 (ja) 1999-04-28 2004-12-22 シャープ株式会社 シート抵抗測定器
US6280103B1 (en) 1999-09-22 2001-08-28 Concord Camera Corp. APS camera for ensuring the cassett indicator is in the parked position
JP3556549B2 (ja) 1999-12-10 2004-08-18 シャープ株式会社 シート抵抗測定器および電子部品製造方法
US6741076B2 (en) * 2000-04-07 2004-05-25 Cuong Duy Le Eddy current measuring system for monitoring and controlling a CMP process
US6549006B2 (en) * 2000-04-07 2003-04-15 Cuong Duy Le Eddy current measurements of thin-film metal coatings using a selectable calibration standard
EP1386134A4 (en) 2001-05-03 2009-07-29 Lehighton Electronics Inc METHOD AND DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE MEASUREMENT AND PICTURE OF LEAF MATERIALS
US6771372B1 (en) 2001-11-01 2004-08-03 Therma-Wave, Inc. Rotational stage with vertical axis adjustment
US6794886B1 (en) 2001-11-01 2004-09-21 Kla-Tencor Technologies Corporation Tank probe for measuring surface conductance
US6794486B2 (en) * 2002-02-19 2004-09-21 Rhodia Chimie Process for removing a dithiocarbonyl group at the end of a polymer chain
US7109724B2 (en) 2002-05-01 2006-09-19 Lehighton Electronics, Inc. Method and apparatus for nondestructive measurement and mapping of sheet materials
DE10231989B3 (de) * 2002-07-15 2004-04-08 Wurdack, Stefan, Dr. Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Flächenwiderstands von Proben
US6757636B2 (en) 2002-07-19 2004-06-29 Alstom Technology Ltd. Computerized electronic runout
US6819120B2 (en) * 2002-11-13 2004-11-16 Northrop Grumman Corporation Non-contact surface conductivity measurement probe
US6907358B2 (en) * 2003-01-30 2005-06-14 General Electric Company Eddy current inspection method
JP4117353B2 (ja) 2003-11-05 2008-07-16 ナプソン株式会社 検査ヘッド用位置調整装置及び非接触型抵抗率測定装置
KR101319293B1 (ko) 2005-11-14 2013-10-29 리하이톤 일렉트로닉스, 인크. 시트 컨덕턴스 및 시트 저항 측정 시스템

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