專利名稱：自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種半導(dǎo)體電阻率測試與測量領(lǐng)域，具體涉及一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀。
背景技術(shù)：
目前，超大規(guī)模集成電路正向越來越高的集成度發(fā)展。同時對半導(dǎo)體材料電阻率的測量與技術(shù)提出了更高的要求，從而確保生產(chǎn)流程的順利進行，提高成品率，降低成本。與此同時，為了滿足公司發(fā)展的需要，集成電路的發(fā)展越來越快，開發(fā)周期越來越短、產(chǎn)品性能越來越高。因此，不僅要完善設(shè)計工具和制造能力，也需要可靠的檢測手段，確保生產(chǎn)出的器件萬無一失。直流四探針檢測方法和技術(shù)已成為半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中使用最廣泛的測量電阻率的方法，是一個非常重要的半導(dǎo)體材料測試過程。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電阻率四探針測試儀，是利用UJ型直流電位差計、光電檢測流量計、標(biāo)準(zhǔn)電阻等構(gòu)成，它的測試方法是通過調(diào)節(jié)電位差計上的各檔旋扭開關(guān)，使得光電檢流計的指針復(fù)位到零點，從而讀出電位差計·上的電阻值，這樣的測試調(diào)整時間長、讀數(shù)誤差較大，從而直接影響生產(chǎn)產(chǎn)品的相關(guān)性能，嚴(yán)重制約著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展速度。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種具有自動切換量程、多次采樣求平均值以及自動校正功能，并采用嵌入式技術(shù)的新型四探針電阻率測試儀。本實用新型所采用的技術(shù)方案如下一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，包括測試探針臺，自校電路、恒流源電路、電壓放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機處理系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)，單片機處理系統(tǒng)分別電信號連接自校電路、電壓放大電路、恒流源電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單液晶顯示系統(tǒng)；測試探針臺分別電信號連接恒流源電路、電壓放大電路，電壓放大電路電信號連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路電信號連接自校電路。本實用新型還具有如下特征I、所述的電壓放大電路采用INA114芯片。2、所述的單片機處理系統(tǒng)采用STC80C51芯片。3、所述的液晶顯示系統(tǒng)12864點陣字符型液晶電路。4、所述的測試探針臺包括四個測試探針。本實用新型具有體積小，功耗低，顯示畫面好，測試結(jié)果準(zhǔn)求，操作簡單的特點。使單片機在半導(dǎo)體測試方向上有了一個新的應(yīng)用。

圖I.自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀的原理框圖。圖2.四探針原理圖。[0014]其中I、自校電路，2、恒流源電路，3、測試探針臺，4、電壓放大電路，5、A/D轉(zhuǎn)換電路，6、單片機處理系統(tǒng)和，7、液晶顯示系統(tǒng)，8、四個測試探針，9、被測樣品，10、恒流源電流輸入。
具體實施方式
實施例I :電路結(jié)構(gòu)如圖I所示，自校電路與單片機系統(tǒng)互連，能互相傳送數(shù)據(jù)。單片機系統(tǒng)還與恒流源電路，電壓放大電路、液晶顯示電路連接。分別實現(xiàn)控制恒流源量程、電壓放大倍數(shù)的選擇、顯示出測量結(jié)果的功能。恒流源電路與探針臺接口連接為探針頭提供電流，探針臺接口與電壓放大電路，經(jīng)電壓放大電路再與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，為A/D轉(zhuǎn)換電路提供模擬輸入量。A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機系統(tǒng)連接為單片機系統(tǒng)提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。所述的電壓放大電路采用INA114芯片。所述的單片機處理系統(tǒng)采用STC80C51芯片。所述的 液晶顯示系統(tǒng)12864點陣字符型液晶電路。所述的測試探針臺包括四個測試探針。所述的恒流源電路包括0P07芯片、電壓比較器、三極管和高精度低溫漂電阻。實施例2 :工作過程工作時，單片機系統(tǒng)先對自校電路進行控制，對各量程下的標(biāo)準(zhǔn)電阻進行測量，測量結(jié)果反饋給單片機系統(tǒng)進行自動修正。然后單片機控制恒流源電路使之產(chǎn)生恒定的電流，恒定電流通過探針頭如圖2，四個探針從左至右為1-4號，通過I、4探針流過被測樣品，在2、3探針上面進行電壓測量，從而計算出被測樣品的電阻率。先有單片機控制繼電器使自校電路工作自動校準(zhǔn)，然后恒流源電路輸出高穩(wěn)定的恒定電流，之后探針截取電壓，傳給A/D轉(zhuǎn)換器，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后把數(shù)據(jù)傳給單片機由單片機判斷量程是否合適，若不合適則由單片機控制切換量程。到達(dá)適當(dāng)量程后，單片機進行相應(yīng)計算控制IXD液晶顯示出結(jié)果。
權(quán)利要求1.一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，包括測試探針臺，自校電路、恒流源電路、電壓放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機處理系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)，其特征在于單片機處理系統(tǒng)分別電信號連接自校電路、電壓放大電路、恒流源電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單液晶顯示系統(tǒng)；測試探針臺分別電信號連接恒流源電路、電壓放大電路，電壓放大電路電信號連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路電信號連接自校電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，其特征在于所述的電壓放大電路采用INAl 14芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，其特征在于所述的單片機處理系統(tǒng)采用STC80C51芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，其特 征在于所述的液晶顯示系統(tǒng)采用12864點陣字符型液晶電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，其特征在于所述的測試探針臺包括四個測試探針。
專利摘要本實用新型涉及一種自動切換量程和自動修正半導(dǎo)體電阻率的測試儀，包括測試探針臺，自校電路、恒流源電路、電壓放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機處理系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)，單片機處理系統(tǒng)分別電信號連接自校電路、電壓放大電路、恒流源電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單液晶顯示系統(tǒng)；測試探針臺分別電信號連接恒流源電路、電壓放大電路，電壓放大電路電信號連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路電信號連接自校電路。本實用新型具有體積小，功耗低，顯示畫面好，測試結(jié)果準(zhǔn)求，操作簡單的特點，使單片機在半導(dǎo)體測試方向上有了一個新的應(yīng)用。
文檔編號G01R27/14GK202563011SQ201220260349
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月26日
發(fā)明者曹一江, 馮聚萌, 王志強, 嵇濤, 曾蕾, 王梓名 申請人:哈爾濱理工大學(xué)