[发明专利]用于半导体样品的测试装置、测试系统及其测试方法

权利要求书

1.一种用于半导体样品的测试装置，包括：

样品室，包括：

样品台，包括承载面，所述承载面配置为承载样品器件；

接触探头，所述接触探头配置为可移动地接触承载在所述承载面上的所述样品器件；以及

壳体，所述壳体将所述样品台和所述接触探头容纳在内部；

环境调节单元，与所述样品室连接，并配置为调节所述样品室内的环境，所述环境调节单元包括用于无流体地调节所述样品器件温度的干式温度调节单元；以及

控制器，与所述接触探头信号连接，并配置为控制所述接触探头移动至与所述样品器件接触。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其中，所述环境调节单元还包括气体操作装置，

所述气体操作装置包括气体通道，并配置为通过所述气体通道向所述样品室内吹送气体或从所述样品室吸取气体。

3.根据权利要求2所述的测试装置，还包括图像获取单元，其中，所述图像获取单元配置为在所述样品室外部，并配置为通过所述观测部获取所述样品器件的图像；并且

其中，所述控制器还配置为根据所述图像获取单元获取的所述样品器件的所述图像控制所述接触探头移动。

4.根据权利要求3所述的测试装置，还包括驱动器，其中，所述驱动器配置为能够驱动所述接触探头在以下方向中的至少一个上移动：平行于所述承载面的方向；或垂直于所述承载面的方向。

5.一种测试系统，包括：

如权利要求1-10中任一项所述的测试装置；以及

测试仪器，配置为与所述接触探头信号连接，并且在所述接触探头与所述样品器件接触的情况下从所述接触探头获得指示所述样品器件的特性的测试信号并基于所述测试信号确定所述样品器件的所述特性。

6.一种测试方法，用于如权利要求5所述的测试系统，所述方法包括：

在所述样品台的所述承载面上提供所述样品器件；

调节所述样品室内的环境参数；以及

通过所述控制器控制所述接触探头移动至与所述样品器件上的指定位置接触。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其中，调节所述样品室内的环境参数包括：

通过所述控制器为所述环境参数预设一组数值，所述控制器通过所述环境调节单元将所述样品室内的环境参数调节到该组数值中的每一个，

其中，所述环境参数包括真空度和/或温度，并且所述控制器使用比例-积分-微分闭环控制所述温度。

8.根据权利要求6或7所述的测试方法，还包括：

在调节所述样品室内的环境参数之前，通过所述控制器预设所述样品器件的标记和指定位置，使用图像获取单元捕获所述样品器件的第一图像；

在所述环境参数完成调节的情况下，通过所述图像获取单元捕获所述样品器件的第二图像；以及

基于所述标记将所述第一图像与所述第二图像进行比较，获得所述指定位置在所述第二图像中的实际定位。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其中，通过所述控制器控制所述接触探头移动至与所述样品器件上的指定位置接触，包括：

通过驱动器在平行于所述承载面的方向上移动所述接触探头，使用所述图像获取单元捕获含有所述接触探头的第三图像；

基于所述第二图像和所述第三图像，使用图像识别算法获取所述接触探头在所述第三图像中的实际定位；以及

在确定所述接触探头在所述第三图像中的实际定位到达所述指定位置在所述第二图像中的所述实际定位的情况下，通过所述驱动器在垂直于所述承载面的方向上移动所述接触探头，直到确定所述接触探头与所述样品器件上的所述指定位置接触。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其中，确定所述接触探头与所述指定位置接触，包括：

通过测试仪器实时监测所述接触探头的接触状态，在所述接触状态满足阈值状态的情况下，执行对所述指定位置的测量。