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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201380031788.6 (22)申请日 2013.05.07 61/644,009 2012.05.08 US 13/888,201 2013.05.06 US G01R 27/02(2006.01) G01R 1/073(2006.01) (71)申请人 科磊股份有限公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 沃尔特H约翰逊 建瓯石 董兰生 彭海鲸 刘相华 金凯文 （家洲） 张卓贤 朱南昌 (74)专利代理机构 北京律盟知识产权代理有限 责任公司 11287 代理人 张世俊 (54) 发明名称 可变间距四点探针装置及方法 (57。
2、) 摘要 本发明揭示一种连续可变间距探针装置， 其 包含第一探针及第二探针。所述第一探针及所述 第二探针经配置以测量导电层的性质。在第一配 置中， 所述第一探针及所述第二探针包含经布置 以接触所述导电层以测量所述性质的相应第一部 分。 在第二配置中， 所述第一探针及所述第二探针 包含经布置以接触所述导电层以测量所述性质的 相应第二部分。每一相应第一部分的第一区域不 同于每一相应第二部分的第二区域。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.12.16 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2013/039955 2013.05.07 (87)PCT国际申请的公。
3、布数据 WO2013/169783 EN 2013.11.14 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书5页 说明书8页 附图16页 (10)申请公布号 CN 104508502 A (43)申请公布日 2015.04.08 CN 104508502 A 1/5 页 2 1.一种连续可变间距探针装置， 其包括 ： 第一探针 ； 以及， 第二探针， 其中 ： 所述第一探针及所述第二探针经配置以测量导电层的性质 ； 在第一配置中， 所述第一探针及所述第二探针包含经布置以接触所述导电层以测量所 述性质的相应第一部分 ； 在第二配置中， 所述第一探。
4、针及所述第二探针包含经布置以接触所述导电层以测量所 述性质的相应第二部分 ； 且， 每一相应第一部分的第一区域不同于每一相应第二部分的第二区域。 2.根据权利要求 1 所述的连续可变间距探针装置， 其进一步包括 ： 致动器， 其中 ： 为了在所述第一配置与所述第二配置之间转变， 所述致动器经布置以分别使所述第一 探针及所述第二探针的相应第一外表面及第二外表面沿所述导电层滚动， 同时维持所述第 一探针及所述第二探针与所述导电层的接触。 3.根据权利要求 2 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 所述第一外表面与所述导电层之间的第一接触区域随着所述第一外表面沿所述导电 层滚动而改变 ； 所述第二。
5、外表面与所述导电层之间的第二接触区域随着所述第二外表面沿所述导电 层滚动而改变 ； 且， 所述第一接触区域及所述第二接触区域随着所述第一外表面及所述第二外表面沿所 述导电层滚动而同等地改变。 4.根据权利要求 2 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 在所述第一外表面及所述第二外表面沿所述导电层滚动时， 所述第一外表面及所述第 二外表面与所述导电层之间的相应接触区域保持相同。 5.根据权利要求 1 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 所述相应第一部分分开第一距离 ； 以及， 所述相应第二部分分开不同于所述第一距离的第二距离。 6.根据权利要求 1 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 。
6、所述相应第一部分分开第一距离 ； 所述相应第二部分分开大于所述第一距离的第二距离 ； 以及， 所述第一部分与所述导电层之间的第一接触电阻大于所述第二部分与所述导电层之 间的第二接触电阻。 7.根据权利要求 1 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 所述第一探针包含第一接触点、 第一端部及连接所述第一接触点及所述第一端部的第 一外表面 ； 所述第二探针 ： 相对于中心轴与所述第一探针对径地安置 ； 且， 包含第二接触点、 第二端部以及连接所述第二接触点及所述第二端部的第二外表面 ； 中心轴平行于穿过所述第一接触点及所述第二接触点以及所述第一端部及所述第二 权 利 要 求 书 CN 104508。
7、502 A 2 2/5 页 3 端部的平面且被包含于所述平面中 ； 所述第一外表面的宽度在正交于所述平面的方向上在所述第一接触点与所述第一端 部之间逐渐地变化 ； 以及， 所述第二外表面的宽度在正交于所述平面的方向上在所述第二接触点与所述第二端 部之间逐渐地变化。 8.根据权利要求 1 所述的连续可变间距探针装置， 其进一步包括 ： 第三探针及第四探针， 其中 ： 所述第一针及所述第二针相对于中心轴对径地彼此相对 ； 所述第三针及所述第四针相对于所述中心轴对径地彼此相对 ； 所述第三探针及所述第四探针经配置以测量所述导电层的所述性质 ； 在所述第一配置中， 所述第三探针及所述第四探针包含经布置。
8、以接触所述导电层以测 量所述性质的相应第三部分 ； 在所述第二配置中， 所述第三探针及所述第四探针包含经布置以接触所述导电层以测 量所述性质的相应第四部分 ； 以及， 每一相应第三部分的第三区域不同于每一相应第四部分的第四区域。 9.根据权利要求 8 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 所述相应第一部分分开第一距离 ； 所述相应第二部分分开第二距离 ； 所述相应第三部分分开第三距离 ； 所述相应第四部分分开第四距离 ； 所述第一距离与所述第三距离相等且不同于所述第二距离及所述第四距离 ； 且 所述第二距离与所述第四距离相等。 10.一种连续可变间距探针装置， 其包括 ： 第一探针， 其包含。
9、第一外表面 ； 第二探针， 其包含第二外表面 ； 以及， 致动器， 其中 ： 所述第一探针及所述第二探针经配置以测量导电层的性质 ； 所述致动器经布置以使所述第一外表面及所述第二外表面在第一配置与第二配置之 间沿所述导电层滚动， 同时维持所述第一探针及所述第二探针与所述导电层的接触 ； 在所述第一配置中， 所述第一外表面及所述第二外表面接触所述导电层的相应第一部 分分开第一距离 ； 且， 在所述第二配置中， 所述第一外表面及所述第二外表面接触所述导电层的相应第二部 分分开不同于所述第一距离的第二距离。 11.根据权利要求 10 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 每一相应第一部分具有不同于。
10、每一相应第二部分的第二区域的第一区域。 12.根据权利要求 10 所述的连续可变间距探针装置， 其进一步包括 ： 第三探针， 其包含第三外表面 ； 以及， 第四探针， 其包含第四外表面， 其中 ： 所述第一针及所述第二针相对于中心轴对径地彼此相对 ； 权 利 要 求 书 CN 104508502 A 3 3/5 页 4 所述第三针及所述第四针相对于所述中心轴对径地彼此相对 ； 所述第三探针及所述第四探针经配置以测量所述导电层的所述性质 ； 所述致动器经布置以在所述第一配置与所述第二配置之间使所述第三外表面及所述 第四外表面沿所述导电层滚动， 同时维持所述第三探针及所述第四探针与所述导电层的接 。
11、触 ； 在所述第一配置中， 所述第三外表面及所述第四外表面接触所述导电层的相应第三部 分分开所述第一距离 ； 以及， 在所述第二配置中， 所述第三外表面及所述第四外表面接触所述导电层的相应第四部 分分开所述第二距离。 13.根据权利要求 10 所述的连续可变间距探针装置， 其中 ： 随着所述致动器使所述第一、 第二、 第三及第四外表面沿所述导电层滚动同时维持所 述第一、 第二、 第三及第四探针与所述导电层的接触， 所述第一外表面及所述第二外表面与 所述导电层之间的相应接触区域之间的第三距离和所述第三外表面及所述第四外表面与 所述导电层之间的相应接触区域之间的第四距离保持相等。 14.一种使用连。
12、续可变间距探针装置测量导电层的性质的方法， 所述连续可变间距探 针装置包含经配置以测量所述性质的第一探针及第二探针， 所述方法包括 ： 使所述导电层接触所述第一探针及所述第二探针， 使得所述第一探针及所述第二探针 的第一相应相等区域接触所述导电层 ； 以及， 使所述第一探针及所述第二探针沿所述导电层滚动， 使得所述第一探针及所述第二探 针的第二相应相等区域接触所述导电层， 其中 ： 所述第一相应相等区域不同于所述第二相应相等区域。 15.根据权利要求 14 所述的方法， 其中 ： 使所述第一探针及所述第二探针沿所述导电层滚动包含维持所述第一探针及所述第 二探针与所述导电层之间的接触。 16.根。
13、据权利要求 14 所述的方法， 其中 ： 使所述第一探针及所述第二探针沿所述导电层滚动包含 ： 同等地改变所述第一外表面及所述第二外表面与所述导电之间的相应接触区域或， 在所述第一外表面与所述第二外表面之间维持相等的相应接触区域。 17.根据权利要求 14 所述的方法， 其中所述第一探针及所述第二探针相对于中心轴对 径地彼此相对， 所述方法进一步包括 ： 使所述导电层接触所述第三探针及所述第四探针， 使得 ： 所述第三探针及所述第四探针的第三相应相等区域接触所述导电层 ； 且， 所述第三探针及所述第四探针相对于所述中心轴对径地彼此相对 ； 且， 使所述第三探针及所述第四探针沿所述导电层滚动， 。
14、使得 ： 所述第三探针及所述第四探针的第四相应相等区域接触所述导电层 ； 且， 所述第三相应相等区域不同于所述第四相应相等区域。 18.一种使用连续可变间距探针装置测量导电层的性质的方法， 所述连续可变间距探 针装置包含 ： 第一探针， 其包含第一外表面 ； 第二探针， 其包含第二外表面 ； 及致动器， 所述 第一探针及所述第二探针经配置以测量所述性质， 所述方法包括 ： 权 利 要 求 书 CN 104508502 A 4 4/5 页 5 使用所述致动器使所述第一外表面及所述第二外表面在第一配置与第二配置之间沿 所述导电层滚动， 同时维持所述第一探针及所述第二探针与所述导电层的接触 ； 在所。
15、述第一配置中， 使分开第一距离的所述第一外表面及所述第二外表面的相应第一 部分接触所述导电层 ； 以及， 在所述第二配置中， 使分开不同于所述第一距离的第二距离的所述第一外表面及所述 第二外表面的相应第二部分接触所述导电层。 19.根据权利要求 18 所述的方法， 其进一步包括 ： 使用所述致动器使第三探针及第四探针的第三外表面及第四外表面在所述第一配置 与所述第二配置之间沿所述导电层滚动， 同时维持所述第三探针及所述第四探针与所述导 电层的接触 ； 在所述第一配置中， 使分开所述第一距离的所述第三外表面及所述第四外表面的相应 第三部分接触所述导电层 ； 以及， 在所述第二配置中， 使分开所述。
16、第二距离的所述第三外表面及所述第四外表面的相应 第四部分接触所述导电层。 20.根据权利要求 18 所述的方法， 其中 ： 使所述第一、 第二、 第三及第四外表面沿所述导电层滚动同时维持所述第一、 第二、 第 三及第四探针与所述导电层的接触包含使所述第一外表面及所述第二外表面与所述导电 层之间的相应接触区域之间的第三距离维持等于所述第三外表面及所述第四外表面与所 述导电层之间的相应接触区域之间的第四距离。 21.一种探针装置组合件， 其包括 ： 探针装置， 其包含至少部分安置在所述探针装置中且经配置以测量导电层的性质的多 个探针 ； 以及， 至少一个致动器， 其经布置以将相应可变力施加于所述多。
17、个探针中的每一探针以使所 述探针接触并穿透所述导电层。 22.一种操作探针装置组合件的方法， 所述探针装置组合件包含探针装置及至少部分 安置在所述探针装置中且经配置以测量导电层的性质的多个探针、 第一致动器及至少一个 第二致动器， 所述方法包括 ： 使用所述第一致动器使所述探针装置朝向所述导电层移位 ； 使所述探针装置静止或使所述导电层接触所述探针装置 ； 以及， 使用所述至少一个第二致动器使所述多个针移位以接触所述导电层。 23.一种操作探针装置组合件的方法， 所述探针装置组合件包含 ： 探针装置， 其具有至 少一个接近传感器 ； 多个探针， 其至少部分安置在所述探针装置中且经配置以测量导电。
18、层 的性质 ； 及致动器， 所述方法包括 ： 使用所述致动器使所述探针装置朝向所述导电层移位 ； 使用所述接近传感器测量所述探针装置相对于所述导电层的位置 ； 以及， 根据所述测量位置修改所述探针装置朝向所述导电层的所述位移。 24.一种探针装置组合件， 其包括 ： 探针装置固持器， 其包含具有第一表面的开口 ； 以及， 探针装置， 其包含 ： 权 利 要 求 书 CN 104508502 A 5 5/5 页 6 多个探针， 其经配置以测量导电层的性质 ； 以及， 第二表面， 其中 ： 所述探针固持器经布置以安装在所述探针装置固持器的所述开口中， 使得所述第一表 面与所述第二表面接触 ； 所述。
19、第一表面及所述第二表面具有经布置以相对于所述探针装置固持器稳定并对准 所述探针装置的相应配合互补形状 ； 且 所述相应配合互补形状选自由以下各者组成的群组 ： 第一平坦表面与第二表坦表面 ； 第一圆锥形表面与第二圆锥形表面 ； 及凹槽与突出部。 权 利 要 求 书 CN 104508502 A 6 1/8 页 7 可变间距四点探针装置及方法 0001 相关申请案的交叉参考 0002 本申请案根据 35U.S.C.119(e) 主张 2012 年 5 月 8 日申请的第 61/644,009 号 美国临时专利申请案的权利， 所述案以引用方式并入本文。 技术领域 0003 本发明涉及一种具有连续可。
20、变间距的多点探针装置， 特定来说涉及一种具有经枢 转以提供连续可变间距的楔形探针的四点探针装置。 背景技术 0004 ( 例如 ) 在半导体应用中， 四点探针装置用以测量导电层的薄层电阻。当前存在 用以测量薄层电阻的两种一般设计类型的多针探测装置。第一种设计使用大的稳健探针， 且第二种设计使用较小较不稳健的针。第一种设计类型的针为耐久的且可持续很长时间 ； 然而， 针的大尺寸(其提供设计的稳健性)限制了可使用此设计测量的点之间的最小间距。 第二种设计使得能够测量紧靠在一起的点 ； 然而， 探针为易损坏的且需要在大约 100 次到 1000次样本接触之后更换。 此外， 已知装置限于有限数目个离散。
21、针间距及配置， 且必须中断 测量操作以在不同间距或配置之间切换。 0005 例如在半导体应用中， 已知将用于测量导电层的薄层电阻的探针装置安装在具有 有限调平机构的探针固持器上。探针装置可能在探针固持器中倾斜， 这对探针装置的测量 操作及使用时间产生不利影响。例如， 探针装置的与探针固持器接触的表面由于下列原因 中的一些原因而未由探针固持器充分夹紧 ： 探针固持器的物理方面(例如圆度)不合规格 ； 夹紧力随时间变化 ； 及仅探针装置的可贴表面的一部分附接到或接触探针固持器。 发明内容 0006 根据本文说明的方面， 提供一种连续可变间距探针装置， 其包含第一探针及第二 探针。所述第一探针及所述。
22、第二探针经配置以测量导电层的性质。在第一配置中， 所述第 一探针及所述第二探针包含经布置以接触所述导电层以测量所述性质的相应第一部分。 在 第二配置中， 所述第一探针及所述第二探针包含经布置以接触所述导电层以测量所述性质 的相应第二部分。每一相应第一部分的第一区域不同于每一相应第二部分的第二区域。 0007 根据本文说明的方面， 提供一种连续可变间距探针装置， 其包含 ： 第一探针， 其包 含第一外表面 ； 第二探针， 其包含第二外表面 ； 及致动器。所述第一探针及所述第二探针经 配置以测量导电层的性质。 所述致动器经布置以使所述第一外表面及所述第二外表面在第 一配置与第二配置之间沿所述导电层。
23、滚动， 同时维持所述第一探针及所述第二探针与所述 导电层的接触。在所述第一配置中， 所述第一外表面及所述第二外表面接触所述导电层的 相应第一部分分开第一距离。在所述第二配置中， 所述第一外表面及所述第二外表面接触 所述导电层的相应第二部分分开不同于所述第一距离的第二距离。 0008 根据本文说明的方面， 提供一种使用连续可变间距探针装置测量导电层的性质的 说 明 书 CN 104508502 A 7 2/8 页 8 方法， 所述连续可变间距探针装置包含经配置以测量所述性质的第一探针及第二探针， 所 述方法包含 ： 使所述导电层接触所述第一探针及所述第二探针， 使得所述第一探针及所述 第二探针的。
24、第一相应相等区域接触所述导电层 ； 及使所述第一探针及所述第二探针沿所述 导电层滚动， 使得所述第一探针及所述第二探针的第二相应相等区域接触所述导电层。所 述第一相应相等区域不同于所述第二相应相等区域。 0009 根据本文说明的方面， 提供一种使用连续可变间距探针装置测量导电层的性质的 方法， 所述连续可变间距探针装置包含 ： 第一探针， 其包含第一外表面 ； 第二探针， 其包含 第二外表面 ； 及致动器， 所述第一探针及所述第二探针经配置以测量所述性质， 所述方法包 含 ： 使用所述致动器使所述第一外表面及所述第二外表面在第一配置与第二配置之间沿所 述导电层滚动， 同时维持所述第一探针及所述。
25、第二探针与所述导电层的接触 ； 在所述第一 配置中， 使分开第一距离的所述第一外表面及所述第二外表面的相应第一部分接触所述导 电层 ； 及在所述第二配置中， 使分开不同于所述第一距离的第二距离的所述第一外表面及 所述第二外表面的相应第二部分接触所述导电层。 0010 根据本文说明的方面， 提供一种探针装置组合件， 其包含 ： 探针装置， 其包含至少 部分安置在所述探针装置中且经配置以测量导电层的性质的多个探针 ； 及至少一个致动 器， 其经布置以将相应可变力施加于所述多个探针中的每一探针以使所述探针接触并穿透 所述导电层。 0011 根据本文说明的方面， 提供一种操作探针装置组合件的方法， 所。
26、述探针装置组合 件包含探针装置及至少部分安置在所述探针装置中且经配置以测量导电层的性质的多个 探针、 第一致动器及至少一个第二致动器， 所述方法包含 ： 使用所述第一致动器使所述探针 装置移位朝向所述导电层 ； 使所述探针装置静止或使所述导电层接触所述探针装置 ； 及使 用至少一个第二致动器使所述多个针移位以接触所述导电层。 0012 根据本文说明的方面， 提供一种操作探针装置组合件的方法， 所述探针装置组合 件包含 ： 探针装置， 其具有至少一个接近传感器 ； 多个探针， 其至少部分安置在所述探针装 置中且经配置以测量导电层的性质 ； 及致动器， 所述方法包含 ： 使用所述致动器使所述探 针。
27、装置移位朝向所述导电层 ； 使用所述接近传感器测量所述探针装置相对于所述导电层的 位置 ； 及根据所述测量位置修改所述探针装置朝向所述导电层的移位。 0013 根据本文说明的方面， 提供一种探针装置组合件， 其包含 ： 探针装置固持器， 其包 含具有第一表面的开口 ； 及探针装置， 其包含经配置以测量导电层的性质的多个探针及第 二表面。探针固持器经布置以安装在所述探针装置固持器的开口中， 使得所述第一表面与 所述第二表面接触。 所述第一表面及所述第二表面具有经布置以相对于所述探针装置固持 器稳定并对准所述探针装置的相应配合互补形状。 所述相应配合互补形状选自由以下各者 组成的群组 ： 第一平坦。
28、表面与第二平坦表面 ； 第一圆锥形表面与第二圆锥形表面 ； 及凹槽 与突出部。 0014 从本发明的下列描述及附图及权利要求书将容易地了解本发明的这些及其它目 的及优点。 附图说明 0015 仅通过实例参考所附示意图 ( 其中对应参考符号指示对应部件 ) 揭示各种实施 说 明 书 CN 104508502 A 8 3/8 页 9 例， 其中 ： 0016 图 1 为四点探针装置的具有可变间距的探针组合件的示意透视侧视图 ； 0017 图 2 为图 1 中的探针组合件的示意透视仰视图 ； 0018 图 3 为图 1 中的探针组合件的示意透视俯视图 ； 0019 图4为来自图1中的探针组合件的呈具。
29、有最小间距的配置的一对探针的示意侧视 图 ； 0020 图 5 为间距增加的图 4 中的所述对探针的示意侧视图 ； 0021 图 6 为间距增加的图 5 中的所述对探针的示意侧视图 ； 0022 图 7 为具有致动器的图 1 中的探针组合件的示意透视图 ； 0023 图 8A 为具有致动器的四点探针装置的探针组合件的示意俯视图 ； 0024 图 8B 为来自图 8A 的一个探针的示意侧视图 ； 0025 图 8C 为来自图 8A 的支撑板的示意侧视图 ； 0026 图 9A 及图 9B 分别为探针装置组合件的示意透视图及仰视图 ； 0027 图 10A 为探针装置组合件的示意透视图 ； 002。
30、8 图 10B 为大体上沿图 10A 中的线 10B-10B 取得的示意横截面图 ； 0029 图 11A 及图 11B 分别为探针装置固持器的示意透视图及侧视图 ； 0030 图 12 为具有个别探针控制的探针装置组合件的框图 ； 0031 图 13A 及图 13B 为探针装置组合件的相应框图 ； 0032 图 14A 为具有接近传感器的探针装置组合件的框图 ； 及 0033 图 14B 为图 14A 中的组合件的示意仰视图。 具体实施方式 0034 首先， 应了解不同图式上的相同图式编号识别本发明的相同或功能上类似的结构 元件。应了解， 本发明并不限于所揭示的方面。 0035 此外， 应了。
31、解， 本发明并不限于所描述的特定方法、 材料及修改且因此当然可改 变。还应了解， 本文中使用的术语仅为描述特定方面的目的且不旨在限制本发明的范围。 0036 除非另有定义， 否则本文中使用的所有技术及科学术语具有与本发明所属领域的 一般技术人员所共同了解的意义相同的意义。应了解， 在实践或测试本发明时可使用类似 于或等效于本文描述的方法、 装置或材料的任何方法、 装置或材料。 0037 图 1 为四点探针装置的具有可变间距的探针组合件 100 的示意透视侧视图。 0038 图 2 为图 1 中的探针组合件 100 的示意透视仰视图。 0039 图 3 为图 1 中的探针组合件 100 的示意透。
32、视俯视图。 0040 图 4 为来自图 1 中的探针组合件 100 的呈具有最小间距的配置的一对探针的示意 侧视图。 0041 图 5 为间距增加的图 4 中的所述对探针的示意侧视图。 0042 图 6 为间距增加的图 5 中的所述对探针的示意侧视图。 0043 图 7 为具有致动器的图 1 中的探针组合件 100 的示意透视侧视图。应根据图 1 到 7 观看下文。组合件 100 为较大探针装置的部分 ； 然而， 为了澄清陈述， 除所提及以外， 所述图式中未展示所述较大装置的外壳及其它辅助部分。组合件 100 包含中心轴 CX 及探 说 明 书 CN 104508502 A 9 4/8 页 1。
33、0 针 102、 104、 106 及 108。针 102、 104、 106 及 108 分别包含接触点 110、 112、 114 及 116、 端 部 118、 120、 122 及 124 以及外表面 126、 128、 130 及 132。表面 126、 128、 130 及 132 分别使 110、 112、 114 及 116 与端部 118、 120、 122 及 124 连接。针 102 及 106 相对于中心轴 CX 对径 地(diametrically)安置， 且针104及108相对于中心轴CX对径地安置。 在实例实施例中， 针 102/106 相对于针 104/108 。
34、正交地安置。在实例实施例中， 组合件 100 包含致动器 134。 针 102、 104、 106 及 108 经配置以测量导电层 136 的性质。 0044 下列论述涉及装置 100 的一对针， 例如针 102 及 106 ； 然而， 应了解， 所述论述可 适用于两对针。在第一配置中， 例如如图 5 中所示， 外表面 126 及 130 的相应部分 126A 及 130A分别经布置以接触导电层。 在第二配置中， 例如如图4中所示， 所述致动器经布置以使 针 102 及 106 滚动 ( 枢转及平移 ) 使得外表面 126 及 130 的部分 126B 及 130B 接触所述导 电层。致动器 。
35、134 经布置以枢转及平移针 102、 104、 106 及 108， 使得针 102、 104、 106 及 108 沿层 136 滚动以在不同配置 ( 例如， 如上所述的第一配置及第二配置 ) 之间转变。针 102 及 106( 例如外表面 126 及 130) 在转变期间保持继续接触层 136。 0045 部分 126A 及 130A 中的每一者分别包含外表面 126 及 130 的接触所述导电层的区 域， 且部分 126B 及 130B 中的每一者分别包含外表面 126 及 130 的接触所述导电层的区域。 在实例实施例中， 针102及106的第一配置的接触区域不同于针102及106的。
36、第二配置的接 触区域。例如， 部分 126A 及 130A 的接触区域 ( 分别为接触点 110 及 114) 为可能与针 102 及 106 的最小接触区域， 且小于部分 126B 及 130B 的接触区域。在实例实施例中， 使针 102、 104、 106 及 108 沿层 136 滚动改变了所述针接触所述导电层的相应区域。 0046 如从图 4 的配置到图 5 的配置或从图 5 的配置到图 6 的配置的转变中所示， 随着 针 102 及 106 在枢转方向 PD1 及平移方向 TD1 上枢转及平移， 针 102 及 106 的接触区域增 加。如从图 6 的配置到图 5 的配置或从图 5 。
37、的配置到图 4 的配置的转变中所示， 随着针 102 及 106 在分别与方向 PD1 及 TD1 相反的枢转方向 PD2 及平移方向 TD2 上枢转及平移， 针 102 及 106 的接触区域减小。例如， 如图 4 中所示， 外表面 126 及 130 的部分 128C 及 130C 的接 触区域小于外表面 126 及 130 的部分 126B 及 130B 的接触区域。 0047 当针 102 及 106 在枢转方向 PD1 及平移方向 TD1 上枢转及平移时， 所述针的接触 区域之间的距离 D 增加。当针 102 及 106 在枢转方向 PD2 及平移方向 TD2 上枢转及平移 时， 所。
38、述针的接触区域之间的距离 D 减小。在实例实施例中， 针 102、 104、 106 及 108 一致地 移位。例如， 针 102 及 106 的移动为针 104 及 108 的移动的镜像。例如， 在图 4、 图 5 及图 6 中针 102 及 106 的接触区域之间的相应距离 D 也为针 104 及 108 的接触区域之间的相应距 离。因此， 始终维持针 102、 104、 106 及 108 的正方形图案。 0048 针 102 及 106 的配置导致如上所述的可变接触区域及可变距离 D。在实例实施例 中， 外表面 126、 128、 130 及 132 中的每一者在包含所述外表面的相应针。
39、的相应接触点与端 部之间弯曲。边缘 E1 与 E2 之间的表面 126 及 130 可为平坦或弯曲的。在实例实施例中， 外表面 126、 128、 130 及 132 中的每一者形成相应球形表面的一部分。 0049 在实例实施例中， 中心轴平行于通过接触点 110 及 114 以及端部 118 及 122 的平 面 P 且包含于平面 P 中。在实例实施例中， 从所述接触点移动到所述端部时， 在正交于所述 平面的方向 OD 上， 外表面 126 及 130 的宽度 W 逐渐增加。因此， 当表面 126 及 130 沿导电 层从所述接触点滚动朝向所述端部时， 与所述导电层的接触区域归因于 W 增加。
40、而增加。应 说 明 书 CN 104508502 A 10 5/8 页 11 明白， 当表面126及130沿所述导电层从所述端部滚动朝向所述接触点时， 与所述导电层的 接触区域归因于 W 减小而减小。图 1 中的部分 132B 及 132C 实质上分别类似于部分 126B 及 130B 以及 126C 及 130C， 且说明上述接触区域的差异。 0050 在实例实施例中， 针102、 104、 106及108中的每一者包含顶表面TS、 内部边缘E及 侧表面 S1 及 S2。表面 TS 与包含表面 TS 的针的外表面以及相应侧表面 S1 及 S2 相连。边 缘 E 连接 TS 及包含边缘 E 的。
41、针的接触点。在实例实施例中， 表面 TS 从相应外表面到相应 边缘 E 向内渐缩。 0051 在实例实施例中， 组合件 100 包含控制板 134A 到 134D、 连接到所述控制板的枢转 杆 136 及推杆 PB 以及弹簧 138A 及 138B。弹簧 138A 朝轴 CX 推进针 102 及 106 且弹簧 138B 朝轴 CX 推进针 104 及 108。相应致动器 ( 未展示 ) 连接到每一控制板。为了增加距离 D， 所述致动器使所述控制板在组合的 X 方向与 Z 方向或组合的 Y 方向与 Z 方向上移位， 即， 在每一针的范围内， 向下且远离轴 CX 推动相应控制板。例如， 在负 X。
42、 及负 Z 方向上推动板 134A。为了减小距离 D， 可控制地撤销启动所述致动器以使所述弹簧能够将所述针朝向轴 CX 牵引， 或所述致动器可主动地使所述针移位， 例如使板 134A 在正 X 及 Z 方向上移位。 0052 图 8A 为具有致动器的探针组合件 100 的示意俯视图。 0053 图 8B 为来自图 8A 的一个探针的示意侧视图。 0054 图 8C 为来自图 8A 的支撑板的示意侧视图。在实例实施例中， 如图 8A 到图 8C 中 所示， 针 102、 104、 106 及 108 的宽度 W 从相应接触点到相应端部是均匀的。图 1 到 7 的组 合件 100 的描述可以其它方。
43、式适用于具有均匀 W 的实施例。例如， 当针 102、 104、 106 及 108 跨越层136滚动时， 针102及106的接触区域之间的距离D及针104及108的接触区域之间 的距离 D 保持相等。在实例实施例中， 组合件 100 包含具有狭槽 142 及 144 的支撑板 140。 针 102、 104、 106 及 108 包含与相应狭槽 142 及 144 接合的相应销 146 及 148。装置 100 还 包含分别连接到相应针 102、 104、 106 及 108 的致动器 150A 到 150D。可使用此项技术中已 知的任何致动器。为了增加距离 D， 所述致动器向下且远离轴 C。
44、X 推进相应针。例如， 致动 器 150A 提供在负 X 及 Z 方向上的力， 且致动器 150B 提供在正 Y 及负 Z 方向上的力。为了 减小距离 D， 反转如上所述的力。销 146 及 148 通过狭槽 142 及 144 的相应配置的移位迫使 所述针如上所述般枢转及平移。 0055 应根据图 1 到图 8C 观看下文。下文描述一种用于使用连续可变间距探针装置测 量导电层的性质的方法， 所述连续可变间距探针装置包含经配置以测量所述性质的第一探 针及第二探针。第一步骤使所述导电层接触所述第一探针及所述第二探针， 使得所述第一 探针及所述第二探针的第一相应相等区域接触所述导电层。 第二步骤使。
45、所述第一探针及所 述第二探针沿所述导电层滚动， 使得所述第一探针及所述第二探针的第二相应相等区域接 触所述导电层。所述第一相应相等区域不同于所述第二相应相等区域。 0056 在实例实施例中， 使所述第一探针及所述第二探针沿所述导电层滚动包含维持所 述第一探针及所述第二探针与所述导电层之间的接触。在实例实施例中， 使所述第一探针 及所述第二探针沿所述导电层滚动包含同等地改变第一外表面及第二外表面与所述导电 之间的相应接触区域， 或在第一外表面与第二外表面之间维持相应接触区域相等。 0057 在实例实施例中， 所述第一探针及所述第二探针相对于中心轴对径地彼此相对 (diametrically op。
46、posed)， 且第三步骤使所述导电层接触第三探针及第四探针使得第三 说 明 书 CN 104508502 A 11 6/8 页 12 探针及第四探针的第三相应相等区域接触所述导电层， 且所述第三探针及所述第四探针相 对于所述中心轴对径地彼此相对。在实例实施例中， 第四步骤使所述第三探针及所述第四 探针沿所述导电层滚动使得所述第三探针及所述第四探针的第四相应相等区域接触所述 导电层， 且所述第三相应相等区域不同于所述第四相应相等区域。 0058 应根据图1到图8C观看下文。 下文描述一种用于使用连续可变间距探针装置测量 导电层的性质的方法， 所述连续可变间距探针装置包含 ： 第一探针， 其包含。
47、第一外表面 ； 第 二探针， 其包含第二外表面 ； 及致动器， 所述第一探针及所述第二探针经配置以测量所述性 质。 第一步骤使用所述致动器使所述第一外表面及所述第二外表面在第一配置与第二配置 之间沿所述导电层滚动， 同时维持所述第一探针及所述第二探针与所述导电层的接触。第 二步骤在所述第一配置中使分开第一距离的第一外表面及第二外表面的相应第一部分接 触所述导电层。 第三步骤在所述第二配置中使分开不同于所述第一距离的第二距离的第一 外表面及第二外表面的相应第二部分接触所述导电层。 0059 在实例实施例中， 第四步骤使用所述致动器使第三探针及第四探针的第三外表面 及第四外表面在所述第一配置与所述。
48、第二配置之间沿所述导电层滚动， 同时维持所述第三 探针及所述第四探针与所述导电层的接触。 第五步骤在所述第一配置中使分开所述第一距 离的第三外表面及第四外表面的相应第三部分接触所述导电层。 第六步骤在所述第二配置 中使分开所述第二距离的第三外表面及第四外表面的相应第四部分接触所述导电层。 0060 在实例实施例中， 使所述第一、 第二、 第三及第四外表面沿所述导电层滚动同时维 持所述第一、 第二、 第三及第四探针与所述导电层的接触包含维持所述第一外表面及所述 第二外表面与所述导电层之间的相应接触区域之间的第三距离等于所述第三外表面及所 述第四外表面与所述导电层之间的相应接触区域之间的第四距离。。
49、 0061 下文提供关于组合件 100 的进一步细节。在实例实施例 ( 未展示 ) 中， 外表面的 宽度 W 如上所述般从接触点到端部增加 ； 然而， 在所述接触点与所述端部之间的某个点处， 宽度 W 保持恒定而非一直到所述端部都逐渐增加。可将接触点制作成非常尖锐 / 精细以实 现针的接触区域之间的最小距离D。 运用针上的适当绝缘涂层， 接触点可实际上触碰而获得 最小距离 D。针 102、 104、 106 及 108 的接触区域形成具有 D 及相应接触区域的大范围值的 正方形图案。虽然以交叉图案展示针 102、 104、 106 及 108， 但是应了解， 其它配置也是可行 的。一般而言， 组合件 100 可用于此项技术中已知的任何四针配置或测量操作中。 0062 可期望通过降低接触电阻(其与探针与导电层之间的接触区域有关)来优化测量 操作。具体来说， 接触区域及接触电阻具有反比关系。对于特定测量， 还可期望将探针的接 触区域放置成尽可能紧靠在一起。有利的是， 具有变化宽度 W 的组合件 100 的实施例通过 最。