411389

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельствавлено 31,Х 1.1971 ( 1731523/18-10)рисоединением заявкиосударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий риорит 5.1,1974. Бюллетень Опубликовано Дата опублик сания 15 Х.1974 ни Авторизобретения аг явител ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТНОЕ УДЕЛ ЬИзобретение относится к оборудованию радиоэлектронной промышленности и может быть использовано при измерениях удельного сопротивления тонких полупроводниковых слоев, однородных полупроводниковых материалов и тонких резистивных пленок, например, по четырехзондовому методу.Известны контактные устройства для измерения удельного сопротивления полупроводниковых материалов четырехзондовыми головками, содержащими контакты (зонды) в форме игл или стержней, перемещающихся в направляющих отверстиях или пазах. Однако известные контактные устройства с иглообразными контактами характеризуются тем, что зазоры в направляющих нарушают точность шага контактов, а трение контактов о направляющие искажает величину усилий нажатия; как правило, степень заострения и удельное давление разных контактов неодинаковы, вследствие чего при измерениях оператору приходится работать с излишне большими усилиями нажатия, при которых все контакты данной головки обеспечивают омическое контактирование, но при этом наиболее заостренные и выступающие контакты проникают под поверхность вместо того, чтобы касаться ее; на измеряемой поверхности остаются разрушения в виде трещин и лунок различной формы и глубины. Эти разрушения, в особенности трещины, могут существенно ис.казить упорядоченное симметричное растекание по измеряемой пластине, для которого только и даны теорией применяемые формулы 5 расчета удельного сопротивления. Искажениярастекания тока могут вызывать дополнительные погрешности результата измерения удельного сопротивления.Целью изобретения является повышение ка чества и точности контактирования. Это достигается тем, что контакты выполнены в форме шариков и размещены на лицевой стороне упругих элементов, закрепленных в корпусе, а на обратной стороне последних, вблизи кон тактов, закреплены диэлектрические пластины, фиксирующие шаг этих контактов, Кроме того, для улучшения качества контактирования при малых усилиях нажатия элементы регулирования усилий нажатия и перемещения 20 контактов выполнены из плоских параллельных пружин расчетной длины, на которых корпус контактной головки подвешен к штативу, и микровинта, причем последний .укреплен на кронштейне штатива над корпусом и упирает ся своей рабочей поверхностью в сферическуюопору корпуса.В том случае, когда упругие элементы закреплены на корпусе контактной головки только одними концами и расположены нак лонно к плоскости измеряемой пластины, а5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 контакты в виде шариков закреплены па других, свободных, концах упругих элементов, корпус головки подвешен на штативе контактного устройства посредством плоских параллельных пружин, длина которых рассчитывается или определяется по эмпирическим данным таким образом, чтобы величина отхода контактов от вертикальной оси корпуса головки в процессе прогиба упругих элементов для обеспечения заданного номинального усилия была бы равна величине сближения оси корпуса головки с осью колонки в процессе прогиба плоских параллельных пружин, па которых корпус подвешен к колонке, В результате такого выполнения размеров пружин суммарное перемещение шариковых контактов по пластине будет по номиналу стремиться к нулю.На чертеже показано описываемое устройство в двух проекциях.Контакты 1 закреплены на упругих элементах 2, а на тыльной стороне последних закреплены диэлектрические пластины 3 и 4, Пластина 3 фиксирует расстояние между потенциальными контактами, которые закреплены на двух внутренних упругих элементах 2. Пластина 4 фиксирует расстояние между токовыми контактами, закрепленными на наружных, т. е. па крайних упругих элементах 2, Все четыре элемента закреплены в одной плоскости на корпусе 5. Корпус 5 подвешен на плоских параллельных пружинах 6, укрепленных на втулке 7, надетой поверх цилиндрической пружины 8 на колонку 9, установленную в основании 10 штатива контактного устройства. В верхнюю часть корпуса 5 заделана сферическая опора 11, которая упирается в рабочую поверхность микровинта 12, а корпус последнего закреплен в кронштейне 13 втулки 7. Гайка 14 сопрягается с резьбовой частью колонки 9 и фиксирует кронштейн 13 на пеобходимоп высоте в соответствии с толщиной измеряемой пластины 15 и высотой накладного столика 16, Свободные концы упругих элементов 2, служащих одновременно токоподводами, подсоединены к проводам, собранным в жгут 17, идущий к измерительному прибору.Работа на контактном устройстве выполняется в следующем порядке.Устанавливают в исходное положение микровинт 12 и гайку 14. Кладут на столик 16 измеряемую пластину 15, Перемещая столик 16 по плоскости основания 10 подводят под контакты тот участок пластины, на котором должно быть выполнено данное измерение удельного сопротивления. Гайкой 14 опускают втулку 7 до тех пор, пока хотя бы один контакт коснется пластины, после чего посредством микровинта 12 и по его шкале создают необходимое усилие нажатия контактов, т. е. опускают корпус 5, подвешенный на плоских параллсльных пружинах Г, Изгиб последних вызовет некоторое смещение корпуса 5 с контактами в направлении к колонке 9, а прогиб упругих элементов 2 в процессе сближения корпуса 5 с пластиной 15 вызовет некоторое смещение контактов wо пластине и противоположном пяправлепии. Разность указанных го" ризонтальных перемещений корпуса относительно колонки и контактов относительно корпуса будет величиной скольжения контак тов по пластине. При надлежащем выборе размеров пружин 6 и упругих элементов 2, а также величины хода микровинта 12 это перемещение может быть близким к нулю. Однако длч обеспечения надежного контакта при достаточно малых усилиях нажатия, таких, которых не вызовут разрушения измеряемой пластины, целесообразно иметь некоторое скольжение контактов по измеряемой пластине для зачистки окисных пленок, обычно образующихся на поверхности.После осуществления контактирования, что обеспечивается доведением микровинта до заданного деления шкалы, подключают электрический прибор, подают ток и отсчитывают падение напряжения между потенциальными зондами. Затем отключают прибор, возвращают микровипт к нулевому делению, перемещают пластину новым участком под контакты, и микровинтом подводят контакты к этому участку пластины, повторяя операцию измерения. Предмет изобретения1, Контактное устройство для измерения удельного сопротивления, содержащее контакты, установленные один от другого на расстоянии заданного шага, элементы токопровода, электрически соединенные с контактами, устройство нажатия контактов с элементами регулирования усилий и перемещений, корпус контактной головки и штатив, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества и точности контактирования, контакты выполнены в форме шариков и размещены на лицевой стороне упругих элементов, закрепленных в корпусе, а на обратной стороне последних, вблизи контактов, закреплены диэлектрические пластины, фиксирующие шаг контактов.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для улучшения качества контактирования при малых усилиях нажатия элементы регулирования усилий нажатия и перемещения контактов выполнены из плоских параллельных пружин расчетной длины, на которых корпус контактной головки подвешен к штативу, и микровинта, причем последний закреплен на кронштейне штатива над корпусом и упирается своей рабочей поверхностью в сферическую опору корпуса.Составитель В. СтепановРедактор М. Андреева Техред Л, Богданова Корректор Л, Орло Заказ 1116/8ЦНИИП ПодписноеР пография, пр. Сапунова Изд.1180сударственного комитетапо делам изобретений и Москва, Ж.35, Раушская Тираж 678овета Министров Соткрытийаб д. 45