具体实施方式

以下将结合附图对本发明的各实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

在下文的描述中，出于说明各种公开的实施例的目的阐述了某些具体细节以提供对各种公开实施例的透彻理解。但是，相关领域技术人员将认识到可在无这些具体细节中的一个或多个细节的情况来实践实施例。在其它情形下，与本申请相关联的熟知的装置、结构和技术可能并未详细地示出或描述从而避免不必要地混淆实施例的描述。

除非语境有其它需要，在整个说明书和权利要求中，词语“包括”和其变型，诸如“包含”和“具有”应被理解为开放的、包含的含义，即应解释为“包括，但不限于”。

在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特点、结构或特征包括于至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个位置“在一个实施例中”或“在一实施例”中的出现无需全都指相同实施例。另外，特定特点、结构或特征可在一个或多个实施例中以任何方式组合。

如该说明书和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“”包括复数指代物，除非文中清楚地另外规定。应当指出的是术语“或”通常以其包括“或/和”的含义使用，除非文中清楚地另外规定。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“上”、“下”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明第一实施方式涉及一种探针装置，探针装置用于对待操作晶圆表面进行操作处理，对待操作晶圆表面的处理包括：待操作晶圆表面物理量和化学量的测量、扫描探针光刻(scanning probe lithography，SPL)、产生电子、产生光子，还有利用探针引入离子对待操作表面进行离子注入等。其中，涉及的物理量和化学量包括但不限于：电学信息、力学信息、磁学信息、光学信息、声学信息以及物质成分等，例如三维形貌测量，表面粗超度测量，表面导电性测量，表面物质成分测量，表面温度测量，表面硬度测量，表面弹性模量测量，表面发射光测量，表面发光测量，表面拉曼信号测量等；扫描探针光刻为在探针上加上电压(例如50V)，在探针针尖处形成高电场强度的电场，此时针尖处的电子很容易被拉出，形成探针端头的电场发射，由此利用探针针尖形成的电场发射的电子对光刻胶感光形成电子束光刻，探针发射的电子可以在待操作表面上产生二次电子。

请参考图1，探针装置1包括多个探针10与编解码装置20，探针10的信号输出端连接到编解码装置20的编码输入端，探针10的信号输入端连接到编解码装置20的解码输出端，编解码装置20的编码输出端以及解码输入端分别连接到控制处理系统2。

编解码装置20用于对接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送到对应的探针10。具体而言，控制处理系统2在接收到用户端输入的控制参数后，基于控制参数生成探针控制信号，并将生成的探针控制信号发送到探针装置1的编解码装置20，该探针控制信号用于控制探针装置1中的各探针10进行晶圆的待操作表面物理和化学量的测量、扫描探针光刻(scanning probe lithography，SPL)操作以及离子注入操作等处理；其中，用户端输入的控制参数包括但不限于：计算控制参数、探针测量模式、探针发射电子模式、探针测量范围、探针测量速度、探针振动频率、编码频率以及解码频率等。

编解码装置20在接收到探针控制信号后，对探针控制信号进行解码，并将解码得到各探针控制信号发送给对应的探针10，以控制各探针10执行对晶圆待操作表面进行相应的处理。

探针10用于根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到编解码装置20。具体而言，以任意一个探针10为例，其接收到的对应的解码后的探针控制信号中设定了的探针10的工作参数，例如工作模式、工作范围等，探针10可以基于该探针控制信号对待操作表面进行操作处理，得到探针数据信号，并将该探针数据信号发送到编解码装置20。其中，探针10的探针数据信号包括但不限于：数据包括探针纵向的力信号，空间探针位置信号，探针速度数据，探针振动频率数据，探针温度数据，探针编码或者地址数据等。

编解码装置20还用于对各探针10的探针数据信号进行编码，并将编码后的各探针数据信号发送到控制处理系统2。具体而言，编解码装置20在接收到各探针10发送的探针数据信号时，采用与该探针10对应的编码方式对探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2，由控制处理系统2对编码后的各探针10的探针数据信号进行相应解码处理，从而能够得到各探针10的探针数据信号，并对各探针10的探针数据信号进行操作处理，得到数据处理结果并输出。

示例性的，编解码装置20在建立探针10与探针数据信号的对应关系时，可以设置不同的探针10对应于不同的共振频率，即建立的探针10与共振频率的一一对应关系，探针数据信号中包括共振频率，从而编解码装置20可以通过读取探针数据信号中的共振频率，确定该探针数据信号所来源的探针10。

在一个例子中，请参考图2，探针装置1还包括：探针座30；多个探针10布设在探针座30上，编解码装置20固定在探针座30或者探针10的末端上(图中以编解码装置20固定在探针座30上为例)。其中，多个探针10通过加工的方式形成在探针座30上，编解码装置20可以采用微细加工技术直接制作在探针座30或者探针10的末端上，编解码装置20通过连接线连接到各探针10；或者，多个探针10通过加工形成在探针座30上，编解码装置20制作成芯片模块后采用贴片的方式固定在探针座30上，编解码装置20通过连接线连接到各探针10。由此，能够将多个探针10、编解码装置20以及探针座30集成在一起，形成稳固的探针结构。

需要说明的是，本实施例以及之后的实施例中仅示意性给出了多个探针的数量与排布方式，探针的数量和探针的排布方式可以按照待操作表面的处理需求来设定，例如多个探针可以采用单排的排布方式，也可以采用阵列的排布方式。

本实施例提供了一种探针装置，探针装置包括多个探针和编解码装置，在对待操作表面进行操作处理操作时，控制处理系统将探针控制信号发送到探针装置的编解码装置，由编解码装置对接收到的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送到对应的探针，各探针再根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到编解码装置，编解码装置再对各探针的探针数据信号分别进行编码，并将编码后的探针数据信号发送给控制处理系统，实现了多探针并行对待操作表面进行操作处理，在探针装置中加入了编解码装置，从而可以利用该编解码装置在探针装置与控制处理系统之间采用总线进行数据信号的高速传输，使得多探针的探针装置能够进行高速运行模式，有助于提升探针装置的测量和光刻速度；同时，减少了探针装置与控制处理系统之间的引线数量，使得探针装置与控制处理系统之间的连接更加简单。

本发明的第二实施例涉及一种探针装置，本实施方式相对于第一实施方式而言：本实施例提供了探针装置1中探针10与编解码装置20的具体设置方式。需要说明的是，本实施例中以编解码装置20固定在探针装置1中的探针座30上为例进行说明。

本实施方式提供了探针装置1中探针10与编解码装置20的三种设置方式，具体如下：

方式一，请参考图3与图4，编解码装置20包括：多个编解码单元200；多个探针10形成了多个探针操作单元100，每个探针操作单元100包括至少一个探针10，每个探针操作单元100对应于一个编解码单元200。

探针操作单元100中探针10的信号输出端连接到对应的编解码单元200的编码输入端，探针操作单元100中探针10的信号输入端连接到对应的编解码单元200的解码输出端，编解码单元200的编码输出端连接到控制处理系统2，编解码单元200的解码输入端连接到控制处理系统2。

编解码单元200用于对接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号发送对应的探针操作单元100的探针。

探针10用于根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到连接的编解码单元200。

编解码单元200还用于对接收到的探针10发送的探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2。

本实施例中，每个编解码单元200可以对应于一个或多个探针操作单元100，在图3(图3中以每个探针操作单元100包括2个探针10为例)中，每个编解码单元200对应于一个探针操作单元100，编解码单元200与探针操作单元100一一对应且连接。对于每个编解码单元200来说，编解码单元200仅会对控制处理系统2发送的与自身对应连接的探针操作单元100中的各探针10对应的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送给探针操作单元100中对应的探针10；同理，编解码单元200仅对对应连接的探针操作单元100中的各探针10的探针数据信号进行编码。

在图4(图4中以探针10数量为8个，每个探针操作单元100包括2个探针10，每个编解码单元200对应两个探针操作单元100为例)中，每个编解码单元200对应于多个探针操作单元100，每个编解码单元200分别连接于对应的探针操作单元100。对于每个编解码单元200来说，编解码单元200会对控制处理系统2发送的与自身对应连接的多个探针操作单元100中的各探针10对应的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送给探针操作单元100中对应的探针10；同理，编解码单元200会对对应连接的多个探针操作单元100中的各探针10的探针数据信号进行编码。

在方式一中，每个编解码单元200能够完成与多个探针10之间的数据信号传输处理，平衡了数据信号传输处理与编解码单元200的体积和成本。

方式二，请参考图5，编解码装置20包括：多个编解码单元200，编解码单元200的数量与探针10的数量相等，编解码单元200与探针10一一对应，适用于探针10数量较多的应用场景。

探针10的信号输出端连接到对应的编解码单元200的编码输入端，探针10的信号输入端连接到对应的编解码单元200的解码输出端，各编解码单元200的编码输出端连接到控制处理系统2，各编解码单元200的解码输入端连接控制处理系统2。

编解码单元200用于将接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号发送到连接的探针10。具体的，每个编解码单元200仅对连接的探针10对应的探针控制信号进行解码，并发送到连接的探针10，以控制探针10对待操作表面进行相应的处理。

探针10用于根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到连接的编解码单元200。

编解码单元200用于对接收到的探针发送的探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2。具体的，每个编解码单元200仅对连接的探针10发送的探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2。

在方式二中，为每个探针10设置一个编解码单元20进行数据信号传输处理，最大限度的提升了数据信号传输处理速度，有助于进一步提升探针装置1的测量和光刻速度。

方式三，请参考图6，编解码装置20包括：一个编解码单元200；各探针10的信号输出端分别连接到编解码单元200的编码输入端，各探针10的信号输入端分别连接到编解码单元200的解码输出端，各编解码单元200的编码输出端连接到控制处理系统2，各编解码单元200的解码输入端连接控制处理系统2。

编解码单元200用于将接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号发送到对应的探针10。

探针10用于根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到连接的编解码单元200。

编解码单元200用于对接收到的探针10发送的探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2。

在方式三中，为探针装置中所有的探针10共用一个编解码单元20进行数据信号传输处理，能够在保证数据信号传输处理速度的前提下，最大限度的减少编解码单元20的数量，适用于探针数量较少的应用场景。

本发明的第三实施例涉及一种探针装置，本实施方式相对于第二实施方式而言：本实施例提供了一种探针装置中的探针以及编解码单元的具体结构以及探针与编解码单元的具体固定方式。

请参考图7至图10，每个编解码单元200包括：编码器2001与解码器2002；编码器2001的输入端形成编解码单元200的编码输入端，编码器2001的输出端形成编解码单元200的编码输出端，解码器2002的输入端形成编解码单元200的解码输入端，解码器2002的输出端形成编解码单元200的解码输出端。

解码器2002用于对接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号发送到连接的探针10。探针10用于根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到连接的编码器2001。

编码器2001用于对接收到的探针10发送的探针数据信号进行编码，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统2。

示例性的，在编解码单元200中，编码器2001为频域混频装置，每个探针具有对应的混频频率，从而在接收到各探针10的探针数据信号时，可以将各探针10的探针数据信号载波到对应的混频频率中；同理，编解码单元200中的解码器2002可以从接收到的探针控制信号中去除混频频率，还原出各探针的探针控制信号。

示例性的，在编解码单元200中，编码器2001为一种时域分配装置，每个探针有对应的时间段，即将时间段分别分配给各个探针10，编码器2001则可以在时间上扫描各个各探针10探针的探针数据信号并进行时域分配。同理，编解码单元200中的解码器2002则可以通过同步探针控制信号的时段，来获取各个探针10所对应时段的探针控制信号。其中，编解码单元200中的编码器2001与解码器2002通过同一个时钟信号来同步。

示例性的，在编解码单元200的编码器2001中设置了与其对应的每个探针10对应的特征标识，特征标识例如为特征编码或探针地址，由此编解码装置20在对各探针10的探针数据信号进行编码时，在编码后的探针数据信号加入各探针10所对应的特征标识，以便于控制处理系统2能够识别出各探针数据信号所属的探针10。同理，在编解码单元200的解码器2002中同样设置与其对应的每个探针10对应的特征标识，特征标识例如为特征编码或探针地址，由此解码器2002可以特征标识匹配的探针控制信号进行解码，并发送到对应的探针10。

示例性的，编解码单元200中的编码器2001与解码器2002可以包括以下一种或多种电路或装置：前置放大器、过滤器、模拟数字转换器、数字模拟转换器、屏蔽装置、温度控制装置；其中，屏蔽装置用于减少编码器2001和解码器2002之间的信号干扰，温度控制装置则可以控制编码器2001或解码器2002工作产生的温升，避免影响周围的探针10的温度。

本实施例中，请参考图11与图12，每个探针10包括：针头101、悬臂梁102以及针尖103，针尖103设置在所述针头101的尖端部分，每个探针101中，针头101固定在悬臂梁102的一端，悬臂梁102的末端与探针座30一体成型(图中仅示出部分探针座30)，悬臂梁102远离针头101的一端分别连接于编码器2001的输入端以及解码器2002的输出端。探针10在对待操作表面进行操作处理时，探针10的针尖103朝向待操作表面，探针10根据接收到的所述探针控制信号控制所述针尖103对待操作表面进行操作处理。

示例性的，请参考图13至图15，编解码单元200的数量与探针10的数量相等，编解码单元200与探针10一一对应；每个编解码单元200中的编码器2001与解码器2002与对应的探针10的悬臂梁102远离针头101的一端相固定，且与所述悬臂梁102通信连接，悬臂梁102的末端与探针座30一体成型(图中仅示出部分探针座30)。在图13中，编码器2001与解码器2002在竖直方向上并列排放；在图14中，编码器2001与解码器2002在水平方向上并列排放；在图15中，编码器2001与解码器2002在堆叠排放。

示例性的，请参考图16，编解码单元200的数量与探针10的数量相等，编解码单元200与探针10一一对应；每个编解码单元200中的编码器2001与解码器2002集成在对应的探针10的悬臂梁102远离所述针头的一端，且与所述悬臂梁102通信连接。

本发明的第四实施例涉及一种探针装置，本实施方式相对于第一实施方式而言：本实施例中提供了探针装置中总线的设置方式。

在一个例子中，请参考图17，探针装置1还包括：第一总线40与第二总线50。编解码装置20的编码输出端通过第一总线40连接到控制处理系统2，编解码装置20的解码输入端通过第二总线50连接到控制处理系统。

编解码装置20用于将通过第二总线接收到的控制处理系统2发送的探针控制信号进行解码，即控制处理系统2将所有的探针10的探针控制信号复用第二总线50发送到探针装置1的编解码装置20。

编解码装置20用于对各探针10的探针数据信号进行编码，并将编码后的各探针数据信号通过第一总线40发送到控制处理系统2，即编解码装置20复用第一总线40将编码后的所有探针10的探针数据信号发送给控制处理系统2。

本实施例中，探针10的信号输出端与编解码装置20的编码输入端之间通过多条导线连接，多条导线分别用于传输多种类型的探针数据信号，多种类型的探针数据信号分别通过对应的导线发送到编解码装置20，由编解码装置20分别对各类型的探针数据信号进行编码并通过第一总线40发送到控制处理系统2。同理，探针10的信号输入端与编解码装置20的解码输出端之间通过多条导线连接，每条导线用于传输一种类型的探针控制信号，控制处理系统2将经过编码的多种类型的探针控制信号通过第二总线50发送到编解码装置20，由编解码装置20对各种类型的探针控制信号进行解码，并将解码后的各类型的探针控制信号通过多个导线发送到对应的探针10。

在一个例子中，请参考图18，探针装置1还包括：N条第三总线60与M条第四总线70；N为大于1的整数，M为大于1的整数。

编解码装置20的编码输出端通过N条第三总线60连接到控制处理系统2，编解码装置20的解码输入端通过M条第四总线70连接到控制处理系统2；每个探针控制信号包括M个子控制信号，每个探针的探针数据信号包括N个子数据信号。

编解码装置20用于通过M条第四总线70分别接收M个子控制信号，对各子控制信号进行解码，并将解码后的M个子控制信号发送到对应的探针10。

探针10用于根据解码后的各子控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到N个子数据信号发送到编解码装置20。

编解码装置20用于接收探针通过N个第三总线发送的N个子数据信号，对N个子数据信号分别进行编码，并编码后的各子数据信号分别通过对应的第三总线60发送到控制处理系统2。

本实施例中，探针10的探针数据信号包括N个子数据信号，探针10的信号输出端与编解码装置20的编码输入端之间通过N条导线连接，编解码装置20的编码输出端通过N条第三总线60连接到控制处理系统2；N个子数据信号分别为类型不同的信号，N个子数据信号与N条导线一一对应，探针10的N个子数据信号分别通过对应的导线发送到编解码装置20，由编解码装置20分别对各子数据信号进行编码，N个子数据信号与N条第三总线60一一对应，编解码装置20将编码后的一个探针数据信号中的各子数据信号通过对应的第三总线60发送到控制处理系统2。

同理，每个探针10的信号输入端与编解码装置20的解码输出端之间通过M条导线连接，编解码装置20的解码输入端通过M条第四总线70连接到控制处理系统2；探针控制信号包括M个子控制信号，M个子控制信号与M条第四总线70一一对应，控制处理系统2将经过编码的各子控制信号分别通过对应的第四总线70发送到编解码装置20，M个子控制信号与M条导线一一对应；编解码装置20将经过解码的一个探针控制信号中的M个子控制信号分别通过对应的导线发送到对应的探针10。

本发明的第五实施例涉及一种探针控制设备，用于利用探针控制系统控制探针装置对待操作晶圆表面进行操作处理，并输出数据处理结果。对待操作晶圆表面的处理包括：待操作晶圆表面物理量和化学量的测量、扫描探针光刻(scanning probe lithography，SPL)、产生电子、产生光子，还有利用探针引入离子对待操作表面进行产生电子，光子和引导注入离子等。其中，涉及的物理量和化学量包括但不限于：电学信息、力学信息、磁学信息、光学信息、声学信息以及物质成分等，例如三维形貌测量，表面粗超度测量，表面导电性测量，表面物质成分测量，表面温度测量，表面硬度测量，表面弹性模量测量，表面发射光测量，表面发光测量，表面拉曼信号测量等；扫描探针光刻为在探针上加上电压(例如50V)，在探针针尖处形成高电场强度的电场，此时针尖处的电子很容易被拉出，形成探针端头的电场发射，由此利用探针针尖形成的电场发射的电子对光刻胶感光形成电子束光刻，探针发射的电子可以在待操作表面上产生感光。

本实施例中，探针控制设备包括：第一至第四实施例中任一项的探针装置，以及连接于探针装置的控制处理系统。以探针装置为第一实施例中的探针装置为例，探针控制设备如图1所示。

控制处理系统2用于根据用户端输入的控制参数，生成探针控制信号，并将探针控制信号发送到探针装置1。

探针装置1用于对接收到的探针控制信号进行解码，并根据解码后的探针控制信号控制探针装置1中的各个探针10对待操作表面进行操作处理，得到探针数据信号。

探针装置1还用于对各探针的探针数据信号进行编码，并将编码后的各探针数据信号发送到控制处理系统2。

控制处理系统2还用于对接收到的编码后的各探针数据信号进行操作处理，并输出数据处理结果。

本实施例提供了一种包括上述探针装置的探针控制设备，在对待操作表面进行操作处理操作时，控制处理系统将探针控制信号发送到探针装置的编解码装置，由编解码装置对接收到的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送到对应的探针，各探针再根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到编解码装置，编解码装置再对各探针的探针数据信号分别进行编码，并将编码后的探针数据信号发送给控制处理系统，实现了多探针并行对待操作表面进行操作处理，在探针装置中加入了编解码装置，从而可以利用该编解码装置在探针装置与控制处理系统之间采用总线进行数据信号的高速传输，使得多探针的探针装置能够进行高速运行模式，有助于提升探针装置的测量和光刻速度；同时，减少了探针装置与控制处理系统之间的引线数量，使得探针装置与控制处理系统之间的连接更加简单。

本发明的第六实施例涉及一种探针控制设备，本实施方式相对于第五实施方式而言：本实施例提供了控制处理系统的一种具体结构。

请参考图19，控制处理系统2包括：内部编解码装置21与内部数据处理装置22。内部编解码装置21连接于探针装置1，内部数据处理装置22连接于内部编解码装置21。

内部数据处理装置22用于根据用户端输入的控制参数，生成探针控制信号。具体的，内部数据处理装置22用于在接收到用户端输入的控制参数后，基于控制参数生成各探针的探针控制信号，并将各个探针的探针控制信号发送到的内部编解码装置21。

内部编解码装置21用于将探针控制信号进行编码，并将编码后的探针控制信号发送到探针装置1。具体的，内部编解码装置21中设置了每个探针对应的特征标识，内部编解码装置21在对各探针的探针控制信号进行编码时，在编码后的探针控制信号中加入探针的特征标识，并将编码后的探针控制信号发送到探针装置1，探针装置1中的编解码装置在对接收到编码后的探针控制信号进行解码时，基于探针控制信号中的特征标识，识别各探针控制信号所对应的探针，并将解码后的各探针控制信号发送到对应的探针；随后，探针装置1中的编解码装置接收到各探针返回的探针数据信号，对各探针的探针数据信号进行编码时，在编码后的探针数据信号加入各探针所对应的特征标识，并将编码后的探针数据信号发送到控制处理系统的内部编解码装置21中。

内部编解码装置21还用于对接收到的各探针数据信号进行解码，并将解码后的各探针数据信号发送到内部数据处理装置22。内部编解码装置21在对接收到探针装置1发送的各探针数据信号进行解码时，基于探针数据信号中的特征标识，识别各探针数据信号所对应的探针，并将解码后的各探针数据信号发送到内部数据处理装置22。

内部数据处理装置22还用于对解码后的各探针数据信号进行操作处理，并输出数据处理结果。具体的，内部数据处理装置22对各探针的探针数据信号进行操作处理，得到所需的数据处理结果，数据处理结果例如为：三维高度信息、坐标位置图等。

本发明的第七实施例涉及一种探针控制设备，本实施方式相对于第六实施方式而言：本实施例提供了内部数据处理装置22的一种具体结构。

本实施例中，所述内部数据处理装置包括L层结构的处理单元；所述内部数据处理装置的第一层包括多个处理单元，第L层包括一个处理单元，当前层中的每个处理单元对应连接于下一层的多个处理单元；所述内部编解码装置包括多个内部编解码单元，所述内部编解码单元与所述第一处理单元一一对应连接；第一层中的每个所述处理单元对应于所述探针装置中的至少一个探针，L为大于1的整数；所述内部数据处理装置用于通过第L层的所述处理单元接收用户端输入的控制参数，生成各所述探针的探针控制信号；所述内部数据处理装置用于基于所述L层结构的处理单元将各所述探针的探针控制信号发送到第一层的所述处理单元，并通过各所述内部编解码单元发送到所述探针装置中对应的所述探针；所述内部数据处理装置用于通过各所述内部编解码单元接收对应的所述探针的探针数据信号；所述内部数据处理装置用于基于L层结构的处理单元对所述探针的所述探针数据进行操作处理，并通过第L层的所述处理单元输出数据处理结果。

需要说明的是，在内部数据处理装置的每一层中，在该层中的处理单元对接收的探针数据信号(可以是经过上一层的处理单元处理后的探针数据信号，或者来源于内部编解码装置的探针数据信号)进行操作处理时，也可以通过引线将处理后的探针数据信号输出到与探针控制系统的外部设备，由外部设备进行进一步的处理，外部设备例如台式主机、笔记本电脑等。

下面以内部数据处理装置包括三层结构的处理单元为例进行说明。

请参考图20，内部数据处理装置21的第一层包括多个第一处理单元221、第二层包括多个第二处理单元222、第三层包括一个第三处理单元223，内部编解码装置21包括多个内部编解码单元211。

第三处理单元223分别连接于各第二处理单元222，第二处理单元222对应于多个第一处理单元221，每个第一处理单元221对应于一个第二处理单元222，第一处理单元221连接于对应的第二处理单元222；内部编解码单元211与第一处理单元221一一对应连接，各内部编解码单元211分别连接于探针装置1中的编解码装置，若探针装置1中的编解码装置包括多个编解码单元，则多个内部编解码单元211与探针装置1中的多个编解码单元一一对应连接；每个第一处理单元221对应于探针装置1中的至少一个探针，即与第一处理单元221连接的内部编解码单元211对应于探针装置1中的至少一个探针。

第三处理单元223用于根据用户端输入的控制参数，生成探针控制信号，并通过各第二处理单元222发送到各目标处理单元；目标处理单元为与第二处理单元222对应的第一处理单元。具体的，第三处理单元223作为顶层主控单元，用于在接收到用户端输入的控制参数后，基于控制参数生成各探针的探针控制信号，并将各个探针的探针控制信号发送到对应的第二处理单元222，第二处理单元222再将接收到的各探针的探针控制信号发送到对应的第一处理单元221。其中第二处理单元222所对应的探针包括：与其连接的多个第一处理单元221对应的所有探针。

第一处理单元221用于将接收到的各探针控制信号通过对应的内部编解码单元211发送到探针装置1中对应的探针。第一处理单元221在接收第二处理单元222发送的探针控制信号后，将各探针控制信号发送到对应的内部编解码单元211，内部编解码单元211中设置了每个探针对应的特征标识，内部编解码单元211对各探针的探针控制信号进行编码，在编码后的探针控制信号中加入探针的特征标识，并将编码后的探针控制信号发送到探针装置1，探针装置1中的编解码装置在对接收到编码后的探针控制信号进行解码时，基于探针控制信号中的特征标识，识别各探针控制信号所对应的探针，并将解码后的各探针控制信号发送到对应的探针；随后，探针装置1中的编解码装置接收到各探针返回的探针数据信号，对各探针的探针数据信号进行编码时，在编码后的探针数据信号加入各探针所对应的特征标识，并将编码后的探针数据信号发送到对应的内部编解码单元211，由内部编解码单元211对各探针的探针数据信号进行解码，并将解码后的探针数据信号发送到第一处理单元221。

第一处理单元221还用于对通过对应的内部编解码单元211接收对应的探针的探针数据信号进行操作处理，并将得到的处理结果通过第二处理单元222发送到第三处理单元223。具体的，第一处理单元221在接收到解码后的对应的探针的探针数据信号后，将对探针数据信号处理后的处理结果发送到第二处理单元222，由第二处理单元222将进一步处理后的处理结果发送到第三处理单元223。

第三处理单元223用于根据接收到的各探针数据信号对应的处理结果，输出数据处理结果。具体而言，第三处理单元223基于汇总得到各个探针的探针数据信号的处理结果，得到数据处理结果并输出，数据处理结果例如为：三维高度信息、坐标位置图等，数据处理结果例如为：三维高度信息、坐标位置图等。

需要说明的是，本实施例中内部编解码单元211可参考第三实施例中探针装置1中的编解码单元200，如图21所示，每个内部编解码单元211包括：编码器2111与解码器2112，编码器2111与解码器2112的具体功能在此不再赘述。

本实施例中，在内部数据处理装置设置了多层结构，由第三处理单元控制多个第二处理单元进行运算和数据传输，再由各第二处理单元分别控制多个第三处理单元进行运算和数据传输，从而提升了内部数据处理装置的运算速度和信号传输速度。

本发明的第八实施例涉及一种探针控制方法，应用于第五至第七实施例中任一项的探针控制设备，探针控制设备包括探针装置，以及连接于探针装置的控制处理系统，能够利用探针控制系统控制探针装置对待操作晶圆表面进行操作处理，并输出数据处理结果。

本实施例的探针控制方法的具体流程如图22所示。

步骤101，控制处理系统根据用户端输入的控制参数，生成探针控制信号，并将探针控制信号发送到探针装置。

步骤102，探针装置对接收到的探针控制信号进行解码，并根据解码后的探针控制信号控制探针装置中的各个探针对待操作表面进行操作处理，得到探针数据信号。

步骤103，探针装置对各探针的探针数据信号进行编码，并将编码后的各探针数据信号发送到控制处理系统。

步骤104，控制处理系统对接收到的编码后的各探针数据信号进行操作处理，并输出数据处理结果。

本实施例中，在对待操作表面进行操作处理操作时，控制处理系统将探针控制信号发送到探针装置的编解码装置，由编解码装置对接收到的探针控制信号进行解码，并将解码后的探针控制信号分别发送到对应的探针，各探针再根据接收到的探针控制信号对待操作表面进行操作处理，并将得到探针数据信号发送到编解码装置，编解码装置再对各探针的探针数据信号分别进行编码，并将编码后的探针数据信号发送给控制处理系统，实现了多探针并行对待操作表面进行操作处理，在探针装置中加入了编解码装置，从而可以利用该编解码装置在探针装置与控制处理系统之间采用总线进行数据信号的高速传输，使得多探针的探针装置能够进行高速运行模式，有助于提升探针装置的测量和光刻速度；同时，减少了探针装置与控制处理系统之间的引线数量，使得探针装置与控制处理系统之间的连接更加简单。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，若需要，能修改实施例的方面来采用各种专利、申请和出版物的方面、特征和构思来提供另外的实施例。

考虑到上文的详细描述，能对实施例做出这些和其它变化。一般而言，在权利要求中，所用的术语不应被认为限制在说明书和权利要求中公开的具体实施例，而是应被理解为包括所有可能的实施例连同这些权利要求所享有的全部等同范围。