RU2778212C1 - Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений - Google Patents
Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778212C1 RU2778212C1 RU2021138339A RU2021138339A RU2778212C1 RU 2778212 C1 RU2778212 C1 RU 2778212C1 RU 2021138339 A RU2021138339 A RU 2021138339A RU 2021138339 A RU2021138339 A RU 2021138339A RU 2778212 C1 RU2778212 C1 RU 2778212C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- needles
- probe
- measuring equipment
- measuring
- measurements
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium(0) Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N vanadium dioxide Chemical compound O=[V]=O GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оборудованию для обеспечения контакта измерительного оборудования с исследуемым образцом при проведении измерений поверхностного и удельного сопротивления четырёхзондовым методом. Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений включает две керамические пластины, соединённые при помощи четырёх латунных стоек, которые с внешней стороны обеспечивают подсоединение измерительного оборудования. На внешней пластине установлены четыре стойки, к которым подсоединены жёсткие проволоки, выполняющие роль пружин, обеспечивающих необходимое усилие прижатия в рабочем положении для контактирующих иголок и электрического контакта между иголками и отводящими проводами для измерительного оборудования. Зондовые иголки располагаются на одной линии и проходят через обе керамические пластины через отверстия таким образом, что ось иголок перпендикулярна поверхности пластин и расстояние между концами соседних иголок одинаково. Техническим результатом является повышение скорости и точности измерений. 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к оборудованию для обеспечения контакта измерительного оборудования с исследуемым образцом при проведении измерений поверхностного и удельного сопротивления четырёхзондовым методом. Изобретение предназначено для измерения поверхностного сопротивления различных материалов и тонких пленок в вакууме.
Уровень техники
Известно устройство для контроля толщины проводящей пленки изделий электронной техники непосредственно в технологическом процессе ее формирования в вакууме путем измерения электрического сопротивления, описанное в патенте RU 2495370 C1, опубл. 10.10.2013. Известное устройство содержит подложку из диэлектрического или полупроводникового материала, металлические контактные площадки, выполненные на противоположных концах упомянутой подложки с лицевой ее стороны, для обеспечения соединения с измерительным прибором. В устройстве каждая металлическая контактная площадка выполнена двуслойной в виде ступенчатой структуры со стороны, противоположной концу упомянутой подложки.
Ближайшим аналогом является четырехзондовая головка зондового устройства, описанного в авторском свидетельстве SU 1406829 A2, опубл. 30.06.1988. Четырехзондовая головка состоит из зондовых иголок, к которым прикреплены электрические выводы. Иголки запрессованы в изолирующий корпус. Контактирование всех четырех зондов с измеряемой поверхностью достигается за счет балансирования предметного столика зондового устройства вокруг оси.
Недостатками известного устройства являются излишняя конструктивная сложность измерительного устройства и низкая скорость проведения измерений.
Сущность изобретения
Техническим результатом является повышение скорости и точности измерений.
Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений включает две керамические пластины, соединённые при помощи четырёх латунных стоек, которые с внешней стороны обеспечивают подсоединение измерительного оборудования. На внешней пластине установлены четыре стойки, к которым подсоединены жёсткие проволоки, выполняющие роль пружин, обеспечивающих необходимое усилие прижатия в рабочем положении, для контактирующих иголок и электрического контакта между иголками и отводящими проводами для измерительного оборудования. Зондовые иголки располагаются на одной линии и проходят через обе керамические пластины через отверстия таким образом, что ось иголок перпендикулярна поверхности пластин и расстояние между концами соседних иголок одинаково.
Отсутствие корпуса четырёхзондовой головки повышает скорость проведения измерений. Подключение проводов зажимным способом позволяет повысить точность измерений. Указанные особенности позволяют проводить измерения поверхностного и удельного сопротивления непосредственно в процессе роста покрытий на диэлектрических и полупроводниковых подложках без необходимости охлаждать образец до комнатной температуры и развакуумировать технологическое оборудование.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 иллюстрирует схематичный вид устройства в трех проекциях.
Раскрытие изобретения
Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений конструктивно представляет собой две керамические пластины, соединённые при помощи четырёх латунных стоек. На внешней пластине установлены четыре стойки для подсоединения отводящих проводов. К данным стойкам подсоединены жёсткие проволоки, которые выполняют как роль пружин для контактирующих иголок, так и электрического контакта между иглами и отводящими проводами. Зондовые иглы располагаются на одной линии и проходят через обе керамические пластины через отверстия, таким образом, что ось игл перпендикулярна поверхности пластин и расстояние между концами соседних игл одинаково.
Измерительная четырёхзондовая головка для измерений в условиях вакуума при повышенной температуре (Фиг. 1) изготовлена в виде двух изоляторных пластин 2 из вакуумплотной керамики ВК94-1, зафиксированных относительно друг друга при помощи четырёх резьбовых втулок 3 из бериллиевой бронзы марки БрБ2 и винтов 4. В обеих пластинах сделаны отверстия для размещения вольфрамовых зондов 1 (зондовых игл). Сами отверстия и их взаимное расположение выполнены с минимально возможными допусками, поскольку они непосредственным образом влияют на такой важнейший параметр зондовой головки как расстояния между зондовыми иглами. Зонды закреплены при помощи упругих элементов 6, которые обеспечивают необходимое усилие прижатия в рабочем положении головки. Сами упругие элементы одновременно служат для передачи электрических сигналов и посредством гайки 9 и шайбы 7 зафиксированы в клеммах 8, установленных в одной из изоляторных пластин. Для установки зондовой головки на оборудование служат четыре бобышки с резьбовыми отверстиями 5, размещённые как продолжение резьбовых втулок. Клеммы и бобышки также изготовлены из бериллиевой бронзы марки БрБ2. Электрическое соединение четырёхзондовой головки с измерительным оборудование осуществляется посредством медных проводов из меди марки МБ в керамической изоляции, фиксируемых в клеммах при помощи установочных винтов 10.
Отсутствие корпуса четырёхзондовой головки позволяет повысить скорость проведения измерений за счет проведения полной и быстрой дегазацию при помещении четырёхзондовой головки в вакуум. Подключение проводов зажимным способом позволяет избежать дополнительного загрязнения головки при пайке, что повышает точность измерений.
За счёт использования в конструкции головки материалов с низким газовыделением, не подверженных разложению при повышенной температуре, обеспечивается возможность использования четырёхзондовой головки при температуре до 300 °C в вакуумных камерах с остаточным давлением до 9∙10-6⋅Па.
Измерительная четырёхзондовая головка предназначена для измерения поверхностного сопротивления тонких пленок (например, оксида ванадия) внутри вакуумной камеры в технологическом цикле производства и напыления этих пленок. Используется на этапе технологического контроля достаточности толщины слоя напыления методом контакта и четырехпроводного непосредственного измерения поверхностного сопротивления сторонним прибором.
Использование предлагаемой вакуумной четырехзондовой головки возможно в совокупности с иными сторонними измерительными средствами посредством подключения специальных проводов и локализации самой головки в среде глубокого вакуума и повышенных температур.
Claims (1)
- Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений, включающая две керамические пластины, соединённые при помощи четырёх латунных стоек, которые с внешней стороны обеспечивают подсоединение измерительного оборудования, на внешней пластине установлены четыре стойки, к которым подсоединены жёсткие проволоки, выполняющие роль пружин, обеспечивающих необходимое усилие прижатия в рабочем положении, для контактирующих иголок и электрического контакта между иголками и отводящими проводами для измерительного оборудования, зондовые иголки располагаются на одной линии и проходят через обе керамические пластины через отверстия таким образом, что ось иголок перпендикулярна поверхности пластин и расстояние между концами соседних иголок одинаково.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778212C1 true RU2778212C1 (ru) | 2022-08-15 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3702184A1 (de) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Feinmetall Gmbh | Pruefeinrichtung zur wafer-pruefung |
| SU1385087A1 (ru) * | 1986-06-06 | 1988-03-30 | Предприятие П/Я А-1178 | Устройство дл измерени удельного сопротивлени |
| SU1709560A1 (ru) * | 1989-12-27 | 1992-01-30 | Завод "Измеритель" | Контактное устройство дл контрол печатных плат |
| RU89716U1 (ru) * | 2009-09-10 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Устройство для измерения удельного электрического сопротивления |
| JP2010249538A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Nps Inc | ４探針プローブ及びそれを用いた抵抗率測定装置 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3702184A1 (de) * | 1986-01-27 | 1987-07-30 | Feinmetall Gmbh | Pruefeinrichtung zur wafer-pruefung |
| SU1385087A1 (ru) * | 1986-06-06 | 1988-03-30 | Предприятие П/Я А-1178 | Устройство дл измерени удельного сопротивлени |
| SU1709560A1 (ru) * | 1989-12-27 | 1992-01-30 | Завод "Измеритель" | Контактное устройство дл контрол печатных плат |
| JP2010249538A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-11-04 | Nps Inc | ４探針プローブ及びそれを用いた抵抗率測定装置 |
| RU89716U1 (ru) * | 2009-09-10 | 2009-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" | Устройство для измерения удельного электрического сопротивления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7602194B2 (en) | Apparatus and method of water absorption test for generator stator winding insulator using cross capacitance | |
| Mugala et al. | Measurement technique for high frequency characterization of semiconducting materials in extruded cables | |
| TW591733B (en) | Apparatus and method for terminating probe apparatus of semiconductor wafer | |
| RU2778212C1 (ru) | Контактирующая головка для проведения четырёхзондовых измерений | |
| CN101685792A (zh) | 载置台 | |
| CN111398370B (zh) | 微纳米尺寸图形化薄膜阵列的介电测试系统及方法 | |
| CN219777762U (zh) | 一种用于测试电阻温度系数的装置 | |
| US20220163400A1 (en) | Probe system for low-temperature high-precision heat transport measurement and measurement device including same | |
| Mugala et al. | Comparing two measurement techniques for high frequency characterization of power cable semiconducting and insulating materials | |
| TWI591346B (zh) | Transmission lines and inspection fixture | |
| TWM574692U (zh) | 探針座及測試介面裝置 | |
| US9910067B2 (en) | Apparatus and method for terminating probe apparatus of semiconductor wafer | |
| US20230386780A1 (en) | Apparatus and Method for Measuring Pedestal Voltage Uniformity in Plasma Processing Chambers. | |
| US3401333A (en) | Coupled-line apparatus for measuring the thickness of thin films | |
| US3211999A (en) | Method and apparatus for measuring semiconductor volume resistivity by transmission loss in a resonant cavity | |
| JP4251854B2 (ja) | 高周波・高速用デバイスの検査治具 | |
| US10267838B1 (en) | Current sensor having microwave chip resistors in parallel radial arrangement | |
| WO2019124357A1 (ja) | 評価システム、評価方法、選別方法、製造方法、絶縁材、及び、パッケージ | |
| RU220896U1 (ru) | Устройство для измерения характеристик резистора | |
| JP7408246B2 (ja) | 誘電正接測定法および測定治具 | |
| US7292132B1 (en) | NTC thermistor probe | |
| Desideri et al. | A new version of coaxial holder with continuous conductor for tests on planar films | |
| CN1010532B (zh) | 热电变换器及其制造方法 | |
| KR102118618B1 (ko) | 노이즈 차단구조를 갖는 마이크로 캔틸레버 프로브 핀카드 | |
| Hao et al. | An electrode setup for non-contact dielectric response measurement |