可變壓力四點(diǎn)涂覆探針裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可變壓力探針裝置，所述可變壓力探針裝置包含：殼體，其帶有具有第一縱向軸的通道；探頭，其至少部分地安置于所述通道中且包含經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的多個(gè)探針；及流體壓力系統(tǒng)，其經(jīng)配置以將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道以控制所述探頭在所述通道內(nèi)的位置。所述殼體或所述探頭是可位移的，以使得所述多個(gè)探針接觸所述導(dǎo)電層。
【專利說(shuō)明】可變壓力四點(diǎn)涂覆探針裝置及方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉參孝
[0002]本申請(qǐng)案依據(jù)35U.S.C.§ 119(e)主張2012年3月I日提出申請(qǐng)的第61/605，612號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案的權(quán)益，所述申請(qǐng)案以引用方式并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種其中通過(guò)經(jīng)加壓流體控制探頭的橫向位置的可變壓力探針裝置。此外，本發(fā)明涉及一種其中用于探頭的多個(gè)探針中的每一探針涂覆有電絕緣材料且其中通過(guò)經(jīng)加壓流體控制探頭的縱向位移的可變壓力探針裝置。

【背景技術(shù)】
[0004]舉例來(lái)說(shuō)，在半導(dǎo)體應(yīng)用中，四點(diǎn)探針裝置用以測(cè)量導(dǎo)電層的薄片電阻。用于已知四點(diǎn)探針裝置的探針通過(guò)具有單獨(dú)軸承的鉆孔或通過(guò)微定位控制及氣隙(通常稱作微操縱器)而彼此隔離。第4，383，217號(hào)美國(guó)專利教示安置于保持條帶中的鉆孔中的四個(gè)探針。單獨(dú)軸承方法由于探針直徑、軸承厚度及孔分離距離而限制探針之間的最小間隙。微操縱器臂方法為昂貴的且不允許制造具有多個(gè)觸點(diǎn)的完整探測(cè)頭組合件。第6，815，959號(hào)共同擁有的美國(guó)專利教示具有由安置于探針之間的單獨(dú)絕緣材料薄片制成的間隔件的探針裝置中的四個(gè)探針。間隔件使得組裝困難且間隔件的厚度起作用而限制可將探針之間的間隙最小化到的程度。已知配置也妨礙替換探針裝置中的個(gè)別探針或使得難以替換探針裝置中的個(gè)別探針。
[0005]已知出于測(cè)量薄片電阻的目的而使用彈簧來(lái)朝向?qū)щ妼油苿?dòng)四點(diǎn)探針裝置且將其推動(dòng)到導(dǎo)電層中。然而，除非彈簧確切地居中于探針裝置的一或多個(gè)適當(dāng)部分上，否則來(lái)自彈簧的力可使探針裝置相對(duì)于導(dǎo)電層從所要定向偏斜。此外，彈簧的有用壽命通常限制為介于100到1，000次觸地之間。此外，為了使彈簧壓力變化，需要例如調(diào)整螺桿等額外組件或者必須移除彈簧并用具有所要特性的另一彈簧替換所述彈簧。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本文中所圖解說(shuō)明的方面，提供一種可變壓力探針裝置，其包含:殼體，其帶有具有第一縱向軸的通道；探頭，其至少部分地安置于所述通道中且包含經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的多個(gè)探針；及流體壓力系統(tǒng)，其經(jīng)配置以將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道以控制所述探頭在所述通道內(nèi)的位置。所述殼體或所述探頭是可位移的以使得所述多個(gè)探針接觸所述導(dǎo)電層。
[0007]根據(jù)本文中所圖解說(shuō)明的方面，提供一種可變壓力探針裝置，其包含:殼體，其包含壓力室及具有第一縱向軸的通道；探頭，其至少部分地安置于所述通道中且包含經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的多個(gè)探針；及流體壓力系統(tǒng)，其經(jīng)配置以控制所述壓力室中的流體壓力以使所述探頭沿平行于所述第一縱向軸的方向位移。
[0008]根據(jù)本文中所圖解說(shuō)明的方面，提供一種使用可變壓力探針裝置測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的方法，所述可變壓力探針裝置包含帶有具有第一縱向軸的通道的殼體、流體壓力系統(tǒng)及至少部分地安置于所述通道中且具有多個(gè)探針的探頭，所述方法包含:使用所述流體壓力系統(tǒng)將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道；借助所述經(jīng)加壓流體控制所述探頭在所述通道內(nèi)的位置；使所述殼體或所述探頭位移以使得所述多個(gè)探針接觸所述導(dǎo)電層；及測(cè)量所述導(dǎo)電層的性質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]參考隨附示意性圖式僅以舉例方式揭示各種實(shí)施例，在所述示意性圖式中對(duì)應(yīng)參考符號(hào)指示對(duì)應(yīng)部分，其中:
[0010]圖1是可變壓力探針裝置的示意圖；
[0011]圖2是大體上沿著圖1中的線2-2的示意性橫截面圖；
[0012]圖3是大體上沿著圖2中的線3-3的示意性橫截面圖；
[0013]圖4是圖2中所展示的探針的細(xì)節(jié)；
[0014]圖5是圖1中的區(qū)域5的細(xì)節(jié)；
[0015]圖6是圖1中的區(qū)域5的端視圖；
[0016]圖7是可變壓力探針裝置的示意性橫截面圖；
[0017]圖8是圖1及7中所展示的控制系統(tǒng)的示意性框圖；
[0018]圖9是圖解說(shuō)明使用可變壓力探針裝置測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的方法的流程圖；且，
[0019]圖10是在安裝裝置中具有至少兩個(gè)可變壓力探針裝置的系統(tǒng)的等角視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]在開(kāi)始時(shí)，應(yīng)了解，不同繪制視圖上的相似繪制編號(hào)識(shí)別本發(fā)明的相同或功能上類似的結(jié)構(gòu)元件。應(yīng)理解，如所主張的本發(fā)明不限于所揭示的方面。
[0021]此外，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所描述的特定方法、材料及修改且因此當(dāng)然可發(fā)生變化。也應(yīng)理解，本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述特定方面的目的且并非打算限制本發(fā)明的范圍。
[0022]除非另外界定，否則本文中所使用的所有技術(shù)及科學(xué)術(shù)語(yǔ)均具有與所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所理解相同的意義。應(yīng)理解，與本文中所描述的那些方法、裝置或材料類似或等效的任何方法、裝置或材料均可用于實(shí)踐或測(cè)試本發(fā)明。
[0023]圖1是可變壓力探針裝置100的示意性橫截面圖。
[0024]圖2是大體上沿著圖1中的線2-2的示意性橫截面圖。應(yīng)依據(jù)圖1及2觀看下文。裝置100包含殼體102、探頭104及流體壓力系統(tǒng)106。殼體102包含具有縱向軸LA1的通道108。探頭104至少部分地安置于通道108中且包含經(jīng)配置以測(cè)量晶片113上的導(dǎo)電層112的性質(zhì)的多個(gè)探針110。有利地，流體壓力系統(tǒng)106經(jīng)配置以將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到通道108以控制探頭104及探針110在通道108內(nèi)(舉例來(lái)說(shuō))正交于軸LA1的位置，如下文進(jìn)一步描述。殼體102及/或探頭104是可(舉例來(lái)說(shuō))沿方向AD1位移的，以使得多個(gè)探針110接觸導(dǎo)電層112。在實(shí)例性實(shí)施例中，AD1平行于LA1且正交于層112。
[0025]導(dǎo)電層112可包含:半導(dǎo)體襯底的植入?yún)^(qū)(例如超淺結(jié))；形成于半導(dǎo)體襯底上的層(例如金屬化層)；或形成于半導(dǎo)體襯底上的特征(例如柵極電極)。導(dǎo)電層112也可形成于具有大于大約200mm的直徑的半導(dǎo)體襯底上。導(dǎo)電層112也可包含形成于具有大約200mm到大約300mm的直徑的玻璃襯底上的金屬膜。然而，應(yīng)理解，導(dǎo)電層112可包含此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何適當(dāng)導(dǎo)電層。
[0026]圖3是大體上沿著圖2中的線3-3的示意性橫截面圖。應(yīng)依據(jù)圖1到3觀看下文。在實(shí)例性實(shí)施例中，殼體102包含形成通道108的圓柱形壁114，且壁114包含多個(gè)開(kāi)口 116及多個(gè)開(kāi)口 118。流體壓力系統(tǒng)106經(jīng)配置以通過(guò)開(kāi)口 116供應(yīng)經(jīng)加壓流體且通過(guò)開(kāi)口 118排出經(jīng)加壓流體。如下文進(jìn)一步描述，經(jīng)加壓流體經(jīng)布置以通過(guò)在探頭104與壁114之間形成一層來(lái)分離探頭104與圓柱形壁114。即，經(jīng)加壓流體使探頭104相對(duì)于軸LAl定向，舉例來(lái)說(shuō)，使探頭104的縱向軸LA2與軸LAl對(duì)準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)軸LA2相對(duì)于層112的正交定向。換句話說(shuō)，經(jīng)加壓流體控制探頭104在通道108內(nèi)正交于軸LAl的位置。此外，經(jīng)加壓流體使探頭104在通道108中居中且提供流體緩沖/軸承以促進(jìn)探頭104沿方向ADl及AD2(與ADl相反)的位移且減小探頭104的外圓周上的摩擦力。
[0027]在實(shí)例性實(shí)施例中，探針110包含沿圓周方向(舉例來(lái)說(shuō)，方向CD)圍繞軸LA2對(duì)稱地安置的探針110A、110B、110C及110D。“圓周方向”意指由圍繞軸LA2旋轉(zhuǎn)的半徑的端部界定的方向。圓柱形壁114包含部分114A、114B、114C及114D。每一部分114A、114B、IUCR 114D沿徑向方向RDl與探針110A、110B、IlOC或IlOD中的相應(yīng)一者對(duì)準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō)，部分114A沿方向RDl與探針I(yè)lOA對(duì)準(zhǔn)，且部分114B沿方向RDl與探針I(yè)lOB對(duì)準(zhǔn)?！皬较蚍较騌D1”意指正交于軸LA2的方向。在實(shí)例性實(shí)施例中，每一部分114A、114B、114C及114D包含相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口 116及相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口 118。因此，進(jìn)出通道108的流體流及通道108內(nèi)的流體壓力在探頭104的外圓周周圍得到平衡。
[0028]在實(shí)例性實(shí)施例中，殼體102包含用于從流體供應(yīng)系統(tǒng)106接收經(jīng)加壓流體的至少一個(gè)輸入端口 120及將輸入端口 120連接到開(kāi)口 116的多個(gè)通道122。S卩，經(jīng)加壓流體經(jīng)由端口 120及通道122供應(yīng)到通道108。在實(shí)例性實(shí)施例中，殼體102包含用于從殼體102排出經(jīng)加壓流體的至少一個(gè)輸出端口 124及將端口 124連接到開(kāi)口 118的多個(gè)通道126。
[0029]圖4是圖2中所展示的探針的細(xì)節(jié)。
[0030]圖5是圖1中的區(qū)域5的細(xì)節(jié)。
[0031]圖6是圖1中的區(qū)域5的端視圖。應(yīng)依據(jù)圖1到6觀看下文。探針110AU10B、IlOC及IlOD中的每一者包含面向相應(yīng)的鄰接探針110A、110B、110C及IlOD的相應(yīng)表面128A及128B。舉例來(lái)說(shuō)，探針I(yè)lOD包含分別面向探針I(yè)lOC及IlOA的表面128B及128A的表面128A及128B，且探針I(yè)lOB包含分別面向探針I(yè)lOA及IlOC的表面128B及128A的表面128A及128B。相應(yīng)表面128A及128B覆蓋有電絕緣涂層130且與相應(yīng)鄰接探針/涂層接觸。舉例來(lái)說(shuō)，探針I(yè)lOC的表面128A及128B的涂層130分別與探針I(yè)lOB及IlOD的表面128B及128A的涂層130接觸。在實(shí)例性實(shí)施例中，探針110A、110B、IlOC及110中的每一者可相對(duì)于其余探針11(^、11(?、110(:及1100獨(dú)立地平行于軸1^2位移。S卩，每一探針110A、110B、1 1C及I1D在通道108內(nèi)“浮動(dòng)“。在實(shí)例性實(shí)施例中，涂層130延伸到探針的相應(yīng)外圓周表面128C。應(yīng)注意，所述圖未必是按比例繪制，且出于圖解說(shuō)明的目的可能夸大涂層130的厚度。
[0032]在實(shí)例性實(shí)施例中，每一探針110包含經(jīng)布置以接觸導(dǎo)電層112的在探針110的遠(yuǎn)端部分134上的相應(yīng)平面遠(yuǎn)端表面132。在第6，815，959號(hào)共同擁有的美國(guó)專利中進(jìn)一步描述探針裝置的遠(yuǎn)端平面表面，所述專利全文并入本文中。
[0033]在實(shí)例性實(shí)施例中，殼體102包含壓力室136且流體壓力系統(tǒng)106經(jīng)配置以經(jīng)由端口 137控制室136中的流體壓力以使探頭104沿方向AD1位移以接觸層112。舉例來(lái)說(shuō)，室136中的增加的流體壓力沿方向AD1推動(dòng)探頭104。隨著室136中的流體壓力減小，探頭104的部分104A上的來(lái)自通道108中的流體的壓力克服來(lái)自室134的流體壓力而沿方向AD2推動(dòng)探頭104。
[0034]圖7是可變壓力探針裝置200的示意性橫截面圖。除如所述外，關(guān)于裝置100的論述適用于裝置200。在實(shí)例性實(shí)施例中，裝置200包含彈性元件202，彈性元件202與殼體102及探頭104嚙合以沿方向AD1推動(dòng)探頭104以接觸層112。元件202可為此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何彈性元件，舉例來(lái)說(shuō)板片彈簧。如上文所述，通道108中的流體壓力/流體流使探頭104居中且使探頭104與軸LA1對(duì)準(zhǔn)。此居中及對(duì)準(zhǔn)力通過(guò)彈性元件202抵消探頭104的可能偏斜以使得實(shí)現(xiàn)及維持(舉例來(lái)說(shuō))LA2相對(duì)于導(dǎo)電層112的所要正交定向。
[0035]在實(shí)例性實(shí)施例中，彈性元件202位于室136中以增大通過(guò)室136中的流體施加到探頭104的壓力以使探頭104沿方向AD1位移。
[0036]下文提供關(guān)于裝置100及200的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。下文的論述主要針對(duì)于裝置100 ；然而，應(yīng)理解，所述論述一股來(lái)說(shuō)也適用于裝置200。此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何流體(包含但不限于全氟乙醚)可用于流體壓力系統(tǒng)106中。在實(shí)例性實(shí)施例中，此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何氣體用于流體壓力系統(tǒng)106中。氣體包含但不限于空氣、惰性氣體(例如氨氣及氬氣)、惰性氣體的混合物及惰性氣體與其它氣體的混合物。在實(shí)例性實(shí)施例中，涂層130為金剛石涂層或Si3N4以提供電隔離及耐磨性且最小化鄰接探針110上的涂層130之間的摩擦力。在實(shí)例性實(shí)施例中，密封裝置138(舉例來(lái)說(shuō)，0型環(huán))相對(duì)于探頭(特定來(lái)說(shuō)，部分104A)來(lái)密封通道108且還提供通道108與室136之間的密封。裝置138可由此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何材料制成。
[0037]如上文所述，探針110A、110B、110C及110D可相對(duì)于彼此位移。因此，有利地，探針可從探頭104單獨(dú)地且獨(dú)立地安裝及移除。舉例來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)探針被損壞，那么可替換所述探針而將其余探針留在原處。以相似方式，可根據(jù)特定應(yīng)用的所需參數(shù)將探針容易地替換掉。通道108中的流體壓力朝向軸LA2推動(dòng)探針110A、110B、110C&110D( S卩，朝向彼此)，從而維持探針110A、110B、110C&110D的所要接觸及配置。
[0038]不同于上文所述的由安置于探針之間的單獨(dú)絕緣材料薄片制成的間隔件，具有厚度140的涂層130不需要為自支撐的。因此，可有利地最小化鄰接探針110之間的間隙或間隔142以在出于結(jié)構(gòu)目的而不需要額外塊體的情況下提供所要電隔離及摩擦力減小。因此，由于表面128A及128B的配置(平行于軸LA2且正交于相應(yīng)平面遠(yuǎn)端表面132)、涂層130的相對(duì)薄度及通道108中的朝向軸LA2推動(dòng)探針110A、110B、110C及110D的流體的徑向向內(nèi)壓力，間隙142有利地減小到最小值。舉例來(lái)說(shuō)，間隙142實(shí)質(zhì)上等于鄰接探針110的涂層130的相應(yīng)厚度140。在實(shí)例性實(shí)施例中，間隙142為10微米。此外，通道108中的流體壓力通過(guò)迫使相對(duì)表面128A及128B的相應(yīng)涂層130接觸而減小探針110的間隔的變化。
[0039]由于表面132是平面的，因此可在不弱化遠(yuǎn)端部134的情況下最小化表面的面積。在實(shí)例性實(shí)施例中，表面132的面積為1平方微米。
[0040]通過(guò)控制室136中的流體壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)探頭104上沿方向ADl的力的簡(jiǎn)單、可預(yù)測(cè)且可重復(fù)控制(舉例來(lái)說(shuō))以出于測(cè)量層的特性的目的而提供到層112中的所要穿透度。因此，沿方向ADl的力可適于層112的特定物理特性(例如硬度或厚度)及所要測(cè)量操作的參數(shù)(例如到層112中的穿透程度)。
[0041]在實(shí)例性實(shí)施例中，探頭104包含具有電連接點(diǎn)144的部分104B。點(diǎn)144可為此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何類型的點(diǎn)，包含但不限于焊接點(diǎn)。點(diǎn)144經(jīng)由界面148電連接到測(cè)量系統(tǒng)146，如此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知。應(yīng)注意，為清晰起見(jiàn)已省略例如布線等細(xì)節(jié)。
[0042]在實(shí)例性實(shí)施例中，裝置100及系統(tǒng)146用以測(cè)量層112的薄片電阻及/或厚度。在實(shí)例性實(shí)施例中，裝置100及系統(tǒng)146用以測(cè)量層112的電阻率(其為塊體性質(zhì))。當(dāng)層的厚度150顯著大于探針間隔142時(shí)(舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)厚度為間隔142的約5倍或5倍以上時(shí))，電阻率適用于層112。有利地，探頭104的間隔142的最小化使得能夠測(cè)量比已知探頭可能測(cè)量的更薄的層的電阻率，從而擴(kuò)展裝置100的效用。
[0043]圖8是圖1及7中所展示的控制系統(tǒng)146的示意性框圖。在實(shí)例性實(shí)施例中，系統(tǒng)146包含用于至少一個(gè)計(jì)算機(jī)156的存儲(chǔ)器單元152及處理器154。單元152經(jīng)配置以存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令158。所述處理器經(jīng)配置以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令以視需要控制通道108的經(jīng)加壓流體、室136中的流體壓力及殼體102的位移。所述處理器經(jīng)配置以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀指令以執(zhí)行使用探頭104執(zhí)行測(cè)量操作所需的操作160 (舉例來(lái)說(shuō)，經(jīng)由所指定探針110施加所指定電流)及執(zhí)行計(jì)算162以確定測(cè)量值164(舉例來(lái)說(shuō)，層112的薄片電阻、厚度及/或電阻率的值)。存儲(chǔ)器單元152、處理器154及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)156可為此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何存儲(chǔ)器單元、處理器或計(jì)算機(jī)。
[0044]圖9是圖解說(shuō)明使用可變壓力探針裝置(例如裝置100或200)測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的方法的流程圖，所述可變壓力探針裝置包含:殼體(例如殼體102)，其帶有具有第一縱向軸(例如軸LAl)的通道(例如通道108);流體壓力系統(tǒng)(例如系統(tǒng)106);及探頭(例如探頭104)，其至少部分地安置于所述通道中且具有經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層(例如層112)的性質(zhì)的多個(gè)探針(例如探針110)。盡管為清晰起見(jiàn)將圖8中的方法描繪為帶編號(hào)步驟的序列，但除非明確陳述，否則不應(yīng)依據(jù)編號(hào)推斷次序。
[0045]所述方法在步驟300處開(kāi)始。步驟302使用流體壓力系統(tǒng)將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到通道。步驟306借助經(jīng)加壓流體控制探頭在通道內(nèi)正交于第一縱向軸的位置。步驟312使殼體或探頭位移以使得多個(gè)探針接觸導(dǎo)電層。步驟314借助探頭測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)。所述方法以步驟316結(jié)束。
[0046]在實(shí)例性實(shí)施例中，殼體包含壓力室，例如室136。步驟308使用流體壓力系統(tǒng)控制壓力室中的流體壓力。步驟310借助流體壓力使探頭沿平行于第一縱向軸的方向(例如方向ADl)位移。
[0047]在實(shí)例性實(shí)施例中:殼體包含形成通道的圓柱形壁(例如壁114);圓柱形壁分別包含多個(gè)第一開(kāi)口及多個(gè)第二開(kāi)口(例如開(kāi)口 116及開(kāi)口 118);探頭包含第二縱向軸(例如軸LA2);多個(gè)探針包含圍繞第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針(例如探針110A、110B、110C及110D);且圓柱形壁包含四個(gè)部分，每一部分沿正交于第一縱向軸的方向與來(lái)自第一、第二、第三及第四探針當(dāng)中的相應(yīng)探針對(duì)準(zhǔn)。步驟304通過(guò)多個(gè)第一開(kāi)口供應(yīng)經(jīng)加壓流體且通過(guò)多個(gè)第二開(kāi)口排出流體。在實(shí)例性實(shí)施例中，所述每一部分包含來(lái)自多個(gè)第一開(kāi)口的相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口及來(lái)自多個(gè)第二開(kāi)口的相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口。
[0048]在實(shí)例性實(shí)施例中:探頭包含第二縱向軸(例如軸LA2);多個(gè)探針包含圍繞第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針(例如探針110A、110B、110C及110D);第一、第二、第三及第四探針中的每一者包含面向來(lái)自第一、第二、第三及第四探針當(dāng)中的相應(yīng)鄰接探針的相應(yīng)第一及第二表面(例如表面128A及128B);針對(duì)第一、第二、第三及第四探針中的所述每一者，相應(yīng)第一及第二表面覆蓋有電絕緣材料的涂層(例如涂層130)。在實(shí)例性實(shí)施例中，步驟306包含將探針(例如探針110A、110B、110C&110D)推動(dòng)成彼此接觸以使得第一、第二、第三及第四探針中的每一者與相應(yīng)鄰接探針?lè)枪潭ǖ貒Ш稀?br> [0049]圖10是在安裝裝置402中具有至少兩個(gè)可變壓力探針裝置100或200的系統(tǒng)400的等角視圖。應(yīng)理解，僅裝置100、僅裝置200或裝置100與裝置200的組合可安裝于裝置402中。安裝裝置402經(jīng)配置以旋轉(zhuǎn)以使得裝置402中的裝置100或200中的一者的遠(yuǎn)端表面定位于導(dǎo)電層(例如層112)的上部表面上方。在第6，815，959號(hào)共同擁有的美國(guó)專利中提供關(guān)于系統(tǒng)400的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，所述專利全文并入本文中。
[0050]可將此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何流體用于所述流體，包含但不限于全氟乙醚。在實(shí)例性實(shí)施例中，可將此【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的任何氣體用于所述流體。
[0051]將了解，各種上文所揭示及其它特征及功能或其替代物可被可期望地組合到許多其它不同系統(tǒng)或應(yīng)用中?？捎伤鶎兕I(lǐng)域的技術(shù)人員隨后做出也打算由所附權(quán)利要求書(shū)囊括的其中各種目前無(wú)法預(yù)測(cè)或未預(yù)料到的替代、修改、變化或改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可變壓力探針裝置，其包括: 殼體，其包含具有第一縱向軸的通道； 探頭，其至少部分地安置于所述通道中，且包含經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的多個(gè)探針；以及， 流體壓力系統(tǒng)，其經(jīng)配置以將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道以控制所述探頭在所述通道內(nèi)的位置，其中: 所述殼體或所述探頭是可位移的以使得所述多個(gè)探針接觸所述導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述流體壓力系統(tǒng)經(jīng)配置以將所述經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道，以控制所述探頭在所述通道內(nèi)正交于所述第一縱向軸的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述殼體包含形成所述通道且包含多個(gè)第一開(kāi)口及多個(gè)第二開(kāi)口的圓柱形壁；且， 所述流體壓力系統(tǒng)經(jīng)配置以: 通過(guò)所述多個(gè)第一開(kāi)口供應(yīng)所述經(jīng)加壓流體；且， 通過(guò)所述多個(gè)第二開(kāi)口排出所述經(jīng)加壓流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中: 所述探頭包含第二縱向軸； 所述多個(gè)探針包含沿圓周方向圍繞所述第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針； 所述圓柱形壁包含四個(gè)部分，每一部分沿正交于所述第一縱向軸的方向與所述第一、第二、第三或第四探針中的相應(yīng)一者對(duì)準(zhǔn)；且， 所述每一部分包含: 來(lái)自所述多個(gè)第一開(kāi)口的相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口 ；以及， 來(lái)自所述多個(gè)第二開(kāi)口的相同數(shù)目個(gè)相應(yīng)開(kāi)口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中: 所述殼體包含: 用于從所述流體壓力系統(tǒng)接收所述經(jīng)加壓流體的至少一個(gè)輸入端口，及將所述至少一個(gè)輸入端口連接到所述多個(gè)第一開(kāi)口的多個(gè)第一通道；以及， 用于從所述殼體排出所述經(jīng)加壓流體的至少一個(gè)輸出端口，及將所述至少一個(gè)輸出端口連接到所述多個(gè)第二開(kāi)口的多個(gè)第二通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述探頭包含第二縱向軸； 所述多個(gè)探針包含沿圓周方向圍繞所述第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針； 所述第一、第二、第三及第四探針中的每一者包含面向來(lái)自所述第一、第二、第三及第四探針當(dāng)中的相應(yīng)的鄰接探針的相應(yīng)第一及第二表面； 針對(duì)所述第一、第二、第三及第四探針中的所述每一者，所述相應(yīng)第一及第二表面涂覆有電絕緣材料且與用于所述相應(yīng)鄰接探針的所述電絕緣材料接觸；且， 所述第一、第二、第三及第四探針中的所述每一者可相對(duì)于其余第一、第二、第三及第四探針獨(dú)立地平行于所述第二縱向軸位移。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述殼體包含形成所述通道的圓柱形壁；且， 所述經(jīng)加壓流體經(jīng)布置以分離所述探頭與所述圓柱形壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述多個(gè)探針包含四個(gè)探針；且， 每一探針包含經(jīng)布置以接觸所述導(dǎo)電層的相應(yīng)平面遠(yuǎn)端表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述殼體包含壓力室；且， 所述流體壓力系統(tǒng)經(jīng)配置以控制所述壓力室中的流體壓力，以使所述探頭沿平行于所述第一縱向軸的方向位移。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其進(jìn)一步包括: 彈性裝置，其與所述探頭嚙合且沿從彈簧朝向所述通道的第一方向推動(dòng)所述探頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中: 所述流體包含氣體。
12.一種可變壓力探針裝置，其包括: 殼體，其包含壓力室及具有第一縱向軸的通道； 探頭，其至少部分地安置于所述通道中，且包含經(jīng)配置以測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的多個(gè)探針；以及， 流體壓力系統(tǒng)，其經(jīng)配置以控制所述壓力室中的流體壓力，以使所述探頭沿平行于所述第一縱向軸的方向位移。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中: 所述流體壓力系統(tǒng)經(jīng)配置以將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道以控制所述探頭在所述通道內(nèi)正交于所述第一縱向軸的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中: 所述探頭包含第二縱向軸； 所述多個(gè)探針包含圍繞所述第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針； 所述第一、第二、第三及第四探針中的每一者包含: 相應(yīng)第一表面，其涂覆有電絕緣材料，與來(lái)自所述第一、第二、第三或第四探針中的一者的相應(yīng)鄰接探針接觸；以及， 相應(yīng)第二表面，其涂覆有所述電絕緣材料，與來(lái)自所述第一、第二、第三或第四探針中的另一者的相應(yīng)鄰接探針接觸；且， 所述經(jīng)加壓流體經(jīng)布置以將所述第一、第二、第三及第四探針推動(dòng)成彼此接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其進(jìn)一步包括: 彈性裝置，其與所述探頭嚙合且沿從彈簧朝向所述通道的方向推動(dòng)所述探頭。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中: 所述流體包含氣體。
17.一種使用可變壓力探針裝置測(cè)量導(dǎo)電層的性質(zhì)的方法，所述可變壓力探針裝置包含帶有具有第一縱向軸的通道的殼體、流體壓力系統(tǒng)及至少部分地安置于所述通道中且具有多個(gè)探針的探頭，所述方法包括: 使用所述流體壓力系統(tǒng)將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道； 借助所述經(jīng)加壓流體控制所述探頭在所述通道內(nèi)的位置； 使所述殼體或所述探頭位移以使得所述多個(gè)探針接觸所述導(dǎo)電層；且， 借助所述探頭測(cè)量所述導(dǎo)電層的性質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中: 所述殼體包含壓力室，所述方法進(jìn)一步包括: 使用所述流體控制所述壓力室中的流體；以及， 借助所述流體壓力使所述探頭沿平行于所述第一縱向軸的方向位移。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中: 所述探頭包含第二縱向軸； 所述多個(gè)探針包含圍繞所述第二縱向軸對(duì)稱地安置的第一、第二、第三及第四探針； 所述第一、第二、第三及第四探針中的每一者包含面向來(lái)自所述第一、第二、第三及第四探針當(dāng)中的相應(yīng)鄰接探針的相應(yīng)第一及第二表面；且， 針對(duì)所述第一、第二、第三及第四探針中的所述每一者，所述相應(yīng)第一及第二表面涂覆有電絕緣材料，所述方法進(jìn)一步包括: 借助所述經(jīng)加壓流體將所述第一、第二、第三及第四探針推動(dòng)成彼此接觸。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中: 使用所述流體壓力系統(tǒng)將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道包含:將經(jīng)加壓流體供應(yīng)到所述通道；且， 借助所述經(jīng)加壓流體控制所述探頭在所述通道內(nèi)的所述位置包含:借助所述經(jīng)加壓流體控制所述探頭的所述位置。
【文檔編號(hào)】G01R1/067GK104254782SQ201380022494
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】沃爾特·約翰遜, 朱南昌 申請(qǐng)人:科磊股份有限公司