Устройство для измерения электрофизических параметров слитков полупроводниковых материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЁНИЯГ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЛИТЮЭВ :ЯЕ /г ИОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИАТЕРЦАЛОВ, содвржащее корпус, зондовую головку, механизм перемещения эондовой головки и механизм фиксации корпуса относительно слитка, отличающевс я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей и повышения точности измерения, механизм фиксации корпуса относительно слитка выполнен в виде рычагов, попарно установленных на размещенных в корпусе поворотных осях, причем один из каждой пары рычагов жестко закреплен на оси и снабжен упругим прижимом , шарнирно закрепленным на его конце, а друг;ой рычаг этой пары устагновлен на оси шарнирно, кинематически связан с осью посредством пружиW |НЫ и снабжен угловым упором, шарнирно закрепленным на его конце. /

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 34 74 008/1 8-21 (22) 22.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. 9 40 (72) В.В. Гусев, Ю.В. Малинин,.

В.В. Мочалки, Л.Ф. Родионов, Б.В.Смирнов, А.И. Хрычев, В.И. Щипунов и В.М. Юшкин ,(71) Государственный ордена Октябрьской Революции научно-исследователь ский и проектный институт редкометаллической .промыаленности (53) 621.315.686(088.8) (56) 1. Патент CIRCA 9 3312893, кл. 324-64,.1967. 2. Авторское свидетельство СССР

В 729514, кл. Н 01 4 21/66, 13.02.78 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ H3MEPEHNH

ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЛИТКОВ

3(51) Н 01 (. 21/66; С 01 В 31 26

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ MATEPH OB co eP жащее корпус, зондовую головку, механизм перемещения зондовой головки и механизм фиксации корпуса относительно слитка, о т л и ч а ю щ е ея тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей и повышения точности измерения, механизм фиксации корпуса относительно слитка выполнен в виде рычагов, попарно установленных на размещенных в корпусе поворотных осях, причем один иэ каждой пары рычагов жестко закреплен на оси и снабжен упругим прижимом, шарнирно закрепленным на его конце, а другой рычаг этой пары уста новлен на оси шарнирно, кинематичес- Щ ки связан с осью посредством пружины и снабжен угловым упором, шарнир.но закрепленным на его конце.

1051624

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля электрофизических параметров в отраслях промышленности, связанных с производством и потреблением полупроводниковых материалов.

Известно устройство для измерения электрофизических параметров слитков полупроводниковых материалов, содержащее размещенные на основании держатель слиткбв, зондовую головку и механизм перемещения зондовой головки $1) .

Недостаток заключаетс я в том, что это устройство обеспечивает измерение электрофиэических параметров только вдоль слитка и не позволяет производить измерения на торце слитка.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения электрофиэических параметров слитков полупроводниковых материалов, содержащее.корпус, эондовую головку, механизм перемещения зондовой головки и механизм фиксации корпуса относительно слитка (2) .

Недостатками этого устройства являются его низкие эксплуатационные возможности, обусловленные тем, что для проведения измерений необходим предварительный замер диаметра слит-. ка, и совмещение зо довой головки с центром торца слитка. Затруднена работа при измерении длинномерных слитков ° Недостатком также является низкая точность измерений, так как устройство позволяет производить измерения на слитках, имеющих по всей длине постоянный диаметр, тогда .как в реальных слитках диаметр слитков изменяется.по длине на величину до 5 мм, что обуславливает погрешность измерения.

Цель изебретения — улучшение эксплуатационных воэможностей и повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения электрофиэических параметров слитков полупроводниковых материалов, содержащем корпус, эондовую головку, механизм перемещения зондовой головки и механизм фиксации корпуса относительно слитка, механизм фиксации корпуса относительно слитка выполнен в виде рычагов, попарно установленных на размещенных в корпусе поворотных осях, причем один иэ каждой пары рычагов жестко закреплен на оси и снабжен упругим прижимом, шарнирно закрепленным на его конце, а другой рычаг этой пары установлен на оси шарнирно, кинематически связан с осью посредством пружины и снабжен угловым упором, шарнирно закрепленным на его конце.

На фиг.l изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — устройство, общий вид; на фиг.3 — устройство, вид сверху; на фиг.4 - то же, вид снизу.

5 Устройство содержит корпус 1 и эондовую головку 2, электрически связанную с измерительным блоком 3.

На корпусе 1 размещен механизм перемещения зондовой головки 2, содержа10 щий поворотную турель 4, закрепленную на корпусе и установленные на ней направляющие 5 и 6, на которых закреплена каретка 7 с зондовой головкой 2. Зондовая головка 2 уста- новлена во втулке 8, имеющей возможность перемещения ручкой 9 в направляющей втулке 10, жестко связанной с кареткой 7. В ручке 9 имеется защелка ll управляемая кнопкой 12, которые подпружинены пружиной 13 °

В ручке 9 установлен микровыключатель 14 для включения измерительного блока 3. Для фиксации каретки 7 в центре направляющей 5 предусмотрен фиксатор 15, а для фиксации положения тарели 4 относительно корпуса

1 — фиксатор 16,.

Механизм фиксации корпуса 1 относительно слитка 17 выполнен в виде рычагов 18 и 19, попарно установленных на поворотных осях 20, размещенных на корпусе 1. Рычаги 18 установлены на осях 20 шарнирно и кинематически связаны с ними пружинами

21. На концах рычагов 18 шарнирно

35 закреплены угловые упоры 22, имеющие корпусный выступ 23. Рычаги 19 жестко закреплены на осях 20 и снабжены упругими прижимами 24, шарнирно закрепленными на концах рычагов

19 и выполненных в виде упругих эластичных шайб 25. Рычаги 19 кинематически связаны посредством вы. полненного в каждом иэ них паза 26 и поводков 27 с поворотным кольцом

45 28, размещенным в корпусе 1 и поводком 29, имеющим сферическую головку 30 связанным со спиральным пазом 31, выполненйым в ручке 32. Для ! отсчета положения эондовой головки

2 имеются шкалы 33 и 34.

Устройство работает следующим . образом.

Перед установкой устройства на слиток 17 поворотом ручки 32 разводят рычаги 18 и 19 в соответствии с диаметром слитка 17, затем устройство одевают на слиток и переме щают вдоль оси слитка 17., до тех пор, пока упоры 22 своей гориэон60 тальной плоскостью не лягут на торец слитка 17. При этом за счет самоориентации корпуса 1 относительно . .торца, зондовая головка 2 независи,мо от угла наклона торца относитель65 но оси слитка 17 устанавливается

1 05 1.624

10 перпендикулярно к плоскости торца слитка 17.

Затем, придерживая устройство на слитке эа ручку 9, поворотом ручки

32 в другую сторону рычаги 18 сводят до соприкосновения конусной поверхности выступов 23 с боковой поверхностью слитка 17. При этом корпус 1 ориентируется и центрируется относительно оси слитка 17. При дальнейшем повороте ручки 32 рычаги

19 закрепляют устройство, прижимаясь к слитку упругими прижимами 24, самоориентирующимися по понерхности слитка 17. Упоры 22 занимают положение, при котором независимо от диаметра слитка 17, эондоная головка

2 устанавливается на определенном расстоянии от края торца слитка 17 .

Измерение производится в следующей последовательности.

3ондо вую голов ку 2 уст ан авли н ают в центр слитка 17 на нуль шкалы

33. Для этого каретку 7 перемещают вдоль направляющих 5 и 6 до срабатывания фиксатора 15. Нажатием кнопки 12 расфиксируют втулку 8 и с помощью ручки 9 зондовую головку 2 .опускают до создания контакта между зондами и поверхностью торца слитка

17 . При этом срабатывает микровык- . 30 лючатель 14 запуска измерительного блока 3 и производится измерение в первой точке. Далее эондоную головку 2 приподнимают, перемещая каретку 7 устанавлинают ее на определенном радиусе во второй точке и повторяют измерение. Для измерения в других точках, расположенных на данном радиусе, турель 4 поворачивают вокруг оси слитка 17, отсчи тывая угол изменения по шкале 34.

Последующие измерения производятся ,после перемещения зондовой головки

ЮиР А .4

2 на другие радиусы относительно центра слитка. Количество точек измерения и их выбор зависит от принятой методики измерения.

Методика статистической оценки качества ГОСТ 19658-80, применяемая н настоящее нремя для выходного . контроля готовой продукции предусматривает измерение в шести фиксированных точках, расположенных н двух взаимно перпендикулярных на- правлениях: четыре точки с края тор ца и две точки в центре.

По схеме измерения, принятой в данном случае, эондовая головка 2 перноначально устанавливается в крайнее левое положение, определяемое упором 22, затем.в центре слитка, где положение фиксируется шариковым фиксатором 15, и в крайнее rtpaное положение, определяемое также упором 22, расположенным симметрично относительно первого. Далее турель 4 поворачивают, фиксируют шариковым фиксатором 16 и повторяют цикл измерения от крайней леной до крайней правой точки.

Предлагаемое устройство может быть использовано для измерения удельного сопротивления и при измерении времени жизни неосновных носителей заряда. В последнем случае вместо зондоной головки 2 во втулке 8 устананливаются сменные зонды, а упругие прижимы 24 рычагов

18 выполняются иэ токопронодящего материала.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет производить измерение электрофизических параметров слитков любой длины с достаточной точностью, повысить производительность измерений и значительно уменьшить металлоемкость конструкции.

1051624

Составитель Г. Падучин

Редактор Ю. Середа Техред М.Гергель; . Корректор Л. Патай

Тираж 703 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 8678/52

Филиал ППП Патент™, г. Ужгород, ул. Проектная, 4