TWI741144B - 使用氣體感測器之塗佈測試器 - Google Patents

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Abstract

本揭露書的實施例大體上關於用於測試半導體腔室部件之上的塗層的系統、設備和方法。在一個實施例中，測試站包含：中空管；感測器，耦接到管的頂端；及處理系統，通信地耦接到感測器。中空管具有配置用於密封地嚙合半導體腔室部件的塗層的打開的底端。感測器經配置以偵測在設置在中空管中的試劑與設置在塗層之下的基層之間的反應的氣體副產物的存在。處理系統經配置以回應關於氣體副產物的存在的資訊來確定基層透過塗層的曝露。在另一個實施例中，處理系統可通信地耦接到複數個測試站的每個感測器。

Description

使用氣體感測器之塗佈測試器
本揭露書的實施例大體上關於用於測試設置在半導體腔室部件之上的塗層的系統、設備和方法。
在半導體材料處理的領域中，類似真空處理腔室的設備被用於在基板上蝕刻和沉積各種材料。處理腔室包括半導體腔室部件，其中許多部件由金屬合金製成。
與由裸金屬構成的半導體腔室部件相比，由塗覆的金屬合金製造的半導體腔室部件提供獨特的性質，諸如高耐腐蝕性、高表面微硬度、高耐電漿性和低擁有成本。然而，當塗層失效時，蝕刻劑(通常為鹵化物)與曝露在塗層之下的下面的金屬反應。因此，不良的塗層導致經處理的基板的短的使用壽命、嚴重的腐蝕、高度顆粒和高度污染。
因此，存在有用於測試設置在半導體腔室部件之上的塗層的系統、設備和方法的需求。
本揭露書的實施例大體上關於一種用於測試設置在半導體腔室部件之上的塗層的系統、設備和方法。在一個實施例中，用於測試塗層的測試站包括：中空管；感測器，耦接到管的頂端；及處理系統，通信地耦接到感測器。中空管具有配置用於密封地嚙合半導體腔室部件的塗層的打開的底端。感測器經配置以偵測在設置在中空管中的試劑與設置在塗層之下的半導體腔室部件的基層之間的反應的氣體副產物的存在。處理系統經配置以回應關於由感測器所獲得的氣體副產物的存在的資訊來確定基層透過塗層的曝露。
在本揭露書的另一個實施例中，提供了一種用於測試半導體腔室部件之上的塗層的系統。系統包括複數個測試站和通信地耦接到複數個測試站的每一個的處理系統。每個測試站包括中空管和耦接到管的頂端的感測器。中空管具有配置用於密封地嚙合半導體腔室部件的塗層的打開的底端。感測器經配置以偵測在設置在中空管中的試劑與設置在塗層之下的半導體腔室部件的基層之間的反應的氣體副產物的存在。處理系統通信地耦接到每個感測器，並經配置以回應關於由每個感測器所獲得的氣體副產物的存在的資訊來確定基層透過塗層的曝露。
又一個實施例提供了一種用於測試設置在半導體腔室部件之上的塗層的方法。方法包括將第一半導體腔室部件的塗層曝露於對塗層惰性並與設置在塗層之下的第一半導體腔室部件的基層反應的試劑；及藉由第一感測器偵測在試劑和基層之間的反應的氣體副產物的存在。
本揭露書的實施例大體上關於用於測試設置在半導體腔室部件之上的塗層的系統、設備和方法。
半導體處理腔室的部件通常由鋁或鋼的塗佈金屬部分製成。為了評估塗層中缺陷的存在，使用與半導體腔室部件的基底金屬層反應但基本上對塗層惰性的試劑進行測試。試劑通常是酸。測試通常具有破壞性，且可用於製造期間的大量半導體腔室部件的品質控制和生產測試。生產率、缺陷和顆粒性能以及電漿處理期間的金屬污染依賴於塗層的品質。具有高耐腐蝕性的塗層可為電漿蝕刻和沉積工具提供更好的生產性能。另一方面，部件上的缺陷塗層可能導致部件和處理系統本身的短的使用壽命、嚴重的腐蝕和高的擁有成本及經電漿處理的基板的高顆粒數、處理缺陷及高金屬污染。因此，測試是對於半導體工業中腔室部件的金屬部分上的塗層而言的一個重要方面。塗層可優化，以滿足來自客戶的需求規格，以便在腐蝕或失效之前在腔室內通過一定數量的循環。
本揭露書顯示了可自動化的設備以及提供塗層失效的定量量測以及定性驗證缺陷確實存在於塗層中的有效方法。使用連接到設備並能夠在測試期間偵測氣體副產物的滲出的氣體感測器。塗層中缺陷的存在允許試劑穿透塗層並與下面的基層材料反應，從而釋放氣體副產物。感測器(例如)以連接到感測器的簡單電路上的電壓或電流增加的形式而偵測氣體副產物的存在。經由處理系統監控電壓或電流的增加。設備經配置為測試站，如第1圖所示。
參考第1圖，可為半導體處理腔室部件本身的試樣150被放置在瓷磚190上以用於測試。在一些實施例中，在高達攝氏50度的溫度下執行測試的情況下，瓷磚190可與加熱器195界面連接。加熱器195可為電阻式加熱器。試樣150包括設置在基層155之上的塗層160。塗層160可包括缺陷265，如第2圖所示。在測試期間，塗層160中的缺陷265允許曝露基層155到試劑120。在基層155和試劑120之間的反應可由測試站100偵測到。在一個實施例中，基層155可為鋁，鋼，金屬合金，或適用於製造半導體腔室部件的其它材料。塗層160基本上不與試劑120反應。在一個實例中，塗層160可為氧化鋁、氟化氧化鋁、陽極化氧化鋁和氧化釔等等。例如可藉由共沉積氧化鈰、氧化鋯、氧化釤、其他類型的稀土氧化物和其它元素及其氧化物來摻雜塗層160。基本上，只要基本上不與試劑反應，任何塗層都可被測試。
在本揭露書的實施例中，測試站100包括中空管110，中空管110具有打開的頂端112和打開的底端114。管110可由透明聚合物，石英，玻璃材料，或不會與試劑發生反應的其他合適材料所構成。管110通常具有圓形橫截面，但是在一些實施例中，橫截面可具有其他形狀。在一個實例中，管110的高度為約25毫米（mm）至約50mm，具有約12.5mm至約38mm的內徑，及約15mm至約45mm的外徑。因此，管110的壁具有約2.5mm至約6.5mm的厚度。而且，管110的直徑沿其長度大致均勻。在另一個例子中，管110的壁的厚度經選擇以提供足夠的強度，且直徑經選擇以保持足夠量的試劑120，同時密封地推動試樣150。
管110的底端114密封地設置成抵靠塗層160。在一個實例中，密封件116可以允許密封件116防止在管110和試樣150之間的試劑120洩漏的方式而沿著底端114的圓周設置。密封件116可由彈性體構成並基本上防止管110的內容物的洩漏遷移到管110外部。在試樣150的測試期間，管110含有試劑120，諸如能夠與基層155反應但與塗層160基本呈惰性的酸或其他合適材料。在一個實例中，管110保持約20毫升（ml）至約150毫升的試劑120。在一些實施例中，試劑120為小於10重量％的溶液，諸如約5重量％的鹽酸，小於10重量％的溶液，諸如約5重量％的硝酸，或小於10重量％的溶液，諸如約5重量％的硫酸。試劑120藉由開口（未顯示）透過頂端112或透過管110的側面被引入到管110中。在一些實施例中，泵126運行以經由導管127將試劑120從試劑儲存器128輸送到管110。當試劑120與基層155反應時，產生氣體副產物225，如第2圖所示。在一些實施例中，氣體副產物可採取氣泡的形式。
利用夾持機構170以在試樣150的測試期間將管110的底端114推靠在塗層160上。在一些實施例中，夾持機構170包括連接到梁174的致動器172。梁174可為可調整的，以適應不同尺寸的試樣150和管110。梁174耦接到臂176，臂176向管110的頂端112施加向下的壓力，以將管110密封地保持為抵靠塗層160。在一個實例中，梁174可在垂直方向上進行調節，以調節臂176的位置與管110的高度。夾持機構170有利地防止管110在測試期間傾倒並溢出試劑120。如第1圖所示，夾持機構170通常用以直接將測試中的試樣150夾持到瓷磚190，或在不同實施​​例中夾持到檯或其他穩定的板。
感測器130附接到管110的頂端112。在一個實施例中，感測器保持器140將感測器130保持到管110的頂端112。感測器130經配置以偵測在設置在中空管110中的試劑120和設置在塗層160之下的基層155之間的反應的氣體副產物225的存在。若試劑120與塗層160輕微反應，則感測器130經配置以相對於在試劑120和塗層160之間的反應的氣體副產物，選擇性地偵測在試劑120和基層155之間的反應的氣體副產物225的存在。在一些實施例中，在試劑120與基層155之間的反應的氣體副產物可為氫氣，且相應地，感測器130是氫氣感測器。
在一個實例中，感測器130具有100-1000ppm氫氣的偵測範圍。感測器130的電流或電壓輸出的變化指示了藉由將試劑120曝露於基層155而產生的氫氣量的變化。感測器130可使用這些變化的實驗確定的值而校準，以與塗層160已被損害的量相關聯。
導線131可任選地透過導線儲存裝置134連接到感測器130。在一個實施例中，感測器130由電源135供電，電源135在感測器130和接地之間提供5V電源。4.75k歐姆的電阻器將感測器130連接到電源135。
如第1圖所示，感測器保持器140用以如上所述將感測器130耦接到管110的打開的頂端112。感測器保持器140可使用自鎖機構（未顯示）或任何其他合適的附接技術而附接到感測器130。感測器保持器140藉由在感測器130和管110的內壁之間形成屏障來保護感測器130免受腐蝕。管110的內壁容易使試劑120和水冷凝。感測器保持器140有利地保護感測器130內的電路，否則電路將與管110的壁接觸並可能被設置在管110的內壁上的冷凝試劑120腐蝕。感測器保持器140的存在，特別是中空圓柱形部分346（第3圖所示）產生屏障，屏障防止感測器130與管110的壁接觸，從而防止由於與管110的壁接觸而引起腐蝕的可能性。
現在參照第3圖，感測器保持器140包括三個中空圓柱形部分342、344和346。第一中空圓柱形部分342具有外壁342a、內壁442b、環形頂表面341a和環形底表面343。中心軸線349延伸穿過環形頂部表面341a和環形底表面343的中心。部分342經設計以允許感測器130接觸內壁442b並座落於內。圍繞軸線349的外壁342a的直徑經選擇以與感測器130的直徑和可用於製造感測器保持器140的壁的最小厚度相對應。在一些實施例中，厚度為大約22.3mm。圍繞軸線349的內壁442b的直徑經選擇以與感測器130的直徑相對應，且在一些實施例中為大約19mm。部分342的高度經選擇以與感測器130的高度相對應，且在一些實施例中為大約19mm。在第3圖的實例中，外壁342a具有多面的表面，但在其他實施例中，它可具有光滑的表面。部分342具有缺口348，缺口348具有較寬間隙348a和較窄間隙348c。較寬間隙348a的寬度經選擇以與從感測器130出來的兩條導線131的厚度相對應。較窄間隙348c的寬度經選擇以與從感測器130出來的導線131之一個的厚度相對應。在一些實施例中，較寬間隙348a為大約1.4mm寬，且較窄間隙348c為大約0.7mm寬。通常，較窄間隙348c經選擇以允許導線131可移除地保持在較寬間隙348a中。底表面343具有兩個垂直地遠離表面343而突出的柱347a和347b。柱347a和347b在與缺口348和軸線349相交的平面的任一側上以直角放置，並經設計以使感測器保持器圍繞管110的頂端112而夾緊。柱347a和347b可具有正方形，矩形，環形，或經設計以圍繞管110的頂端112而配合的任何形狀的橫截面。柱347a和347b的厚度取決於可用於製造的最小厚度，且在一些實施例中為大約0.7mm。
第二中空圓柱形部分344從底表面343突出並與軸線349同心並齊平抵靠柱347a和347b。部分344具有外壁344a、內壁444b、環形頂表面443和環形底表面345。在第3圖中，外壁344a具有多面的表面，但在其他實施例中，其可具有光滑的表面。第三中空圓柱形部分346從部分344的底表面345突出並與軸線349同心。部分346具有環形頂表面445、外壁346a、內壁346b和環形底表面341b。圍繞軸線349的部分346的直徑經選擇以與管110的內徑相對應，且在一些實施例中為大約16mm。在柱347a和347b與外壁346a之間的間隙w經設計以與管110的厚度的寬度相匹配，這有助於以可拆卸的方式將感測器保持器140附接到管110。間隙w的寬度經選擇以與管110的厚度相對應，且在一些實施例中，為大約1.5mm。在第3圖的實例中，外壁346a具有多面的表面，但在其他的實施例中，其可具有光滑的表面。如第2圖中所討論的，孔350穿過部分342、344和346，以產生開口，感測器130可透過開口接觸氣體副產物225。
在一些實施例中，感測器保持器140可藉由三維印刷（或3-D印刷）製造。在一個實施例中，首先製作感測器保持器140的計算機（CAD）模型，並接著切層演算法映射每層的資訊。層以散布在粉末床的表面之上的薄的粉末分佈而開始。接著將選擇的黏結劑材料選擇性地連接要形成物體的顆粒。接著降低支撐粉末床和正在進行中的活塞，以便形成下一個粉末層。在每層之後，重複相同的處理，接著進行最終的熱處理以製成物體。由於3D印刷可對材料成分、微觀結構和表面紋理進行局部控制，因此可使用此方法實現各種（且以前不可得到的）幾何形狀。
在一個實施例中，如於此所描述的感測器保持器140可藉由具有計算機可讀媒體的計算機系統可讀的資料結構來表示。計算機可讀媒體可儲存代表感測器保持器140的資料結構。資料結構可為計算機文件，且可含有關於一個或多個製品的結構，材料，紋理，物理性質，或其他特性的資訊。資料結構還可含有代碼，諸如計算機可執行代碼，或關於計算機呈現裝置或計算機顯示裝置的選定功能的裝置控制代碼。計算機可讀媒體可包括物理儲存媒體，諸如磁記憶體，軟碟，或任何便利的物理儲存媒體。物理儲存媒體可被計算機系統讀取以將由資料結構表示的製品呈現在計算機螢幕或物理呈現裝置上，物理呈現設備可為增材製造裝置，諸如三維印刷器。
參考第1圖，軟焊到感測器130的指定輸出引腳的導線131耦接到導線儲存裝置134。導線儲存裝置134將感測器130透過連接線185連接到處理系統180並透過連接線136連接到電源135。導線儲存裝置134具有可伸縮端132，可伸縮端132經配置以儲存感測器130的導線131的多餘長度，因而減少線雜亂並增加線的靈活性。導線儲存裝置可為具有長度為1米的可伸縮端132的捲筒盒，諸如(但不限於)由StageNinja LLC製造的捲筒盒。
如第1圖所示，處理系統180經由連接線185連接到感測器130。處理系統180經配置以回應於關於由感測器130所偵測到的氣體副產物225的存在的資訊而決定基層155透過塗層160的曝光。處理系統180包括資料獲取模組182、類比數位轉換器184和控制器186，控制器186可為計算機。
資料獲取模組182藉由從導線儲存裝置134出來的連接線185連接到感測器130。資料獲取模組182經配置以從感測器130獲取與氣體副產物225的存在或不存在相對應的類比資料。如第6圖所示，接著將類比資料經由連接線683發送到類比數位轉換器184。在一些實施例中，連接線683是通用序列匯流排（USB）纜線。類比數位轉換器84將類比資料轉換為機器可讀的數位形式。
控制器186包括中央處理單元（CPU）187、記憶體188、顯示螢幕610（顯示於第6圖中）和支援電路189。控制器186用以調節從電源135施加到感測器130的電力，並監測感測器130的電壓。CPU 187可為在工業設定中使用的任何形式的通用計算機處理器。記憶體188可為隨機存取記憶體，唯讀記憶體，軟碟或硬碟驅動器，或其他形式的數位儲存器。支援電路189通常耦接到CPU 187，並可包括快取、時脈電路、輸入/輸出系統、電源及類似者。
使用完全整合和自動化的圖形系統設計軟體來創建用於測試的測試、量測和控制應用。當在控制器186內實施時，軟體用於創建定制的事件驅動的使用者界面而用於量測、控制和分析從感測器130量測的資料。在一些實施例中，軟體用以創建一個或多個圖形界面，以允許對來自感測器130的資料進行視覺檢查。視覺檢查由電壓在顯示螢幕上相對於時間繪製的圖形而進行。當資料被捕獲時(例如藉由當與校準值相比確定了特定的電壓增加時變紅的發光二極體（LED）)，在顯示螢幕上自動記錄到塗層160的失效時間到以秒為單位。同時，軟體經配置以使電壓-時間圖運行，使得捕獲電壓的增加用於隨後分析塗層160的失效。在一些實施例中，當塗層160的失效時間是未知時，只要感測器130和控制器186被供電且系統的其他部分未發生失效，則軟體經配置以允許測試運行無限的時間量。軟體用以輸出電壓增加和失效時間的資料以供後續分析。在一些實施例中，軟體經配置以允許使用者在測試運行時離開測試區域並且當它們離開時藉由文字訊息或電子郵件而接收事件的警報。在一個實例中，所使用的軟體可為LabVIEW® Base Development System和Application Builder®。軟體由National Instruments授權、安裝並儲存在控制器186的記憶體188中。Application Builder®軟體用以創建應用文件，以分發LabVIEW® Base Development System。
在測試期間，試劑120被添加到測試站100中的管110中。每個測試站100包括試樣150，其中塗層160設置在基層155之上。如上所討論的，試樣可為半導體腔室部件，諸如襯墊，電漿屏蔽，屏蔽件，蓋環，邊緣環，腔室主體，狹縫閥門，或其他腔室部件。試劑120經選擇為使得試劑120對塗層160基本惰性，但是當曝露於基層155時產生氣體副產物225。在測試期間，若塗層160是足夠均勻且耐用以在管110中經過曝露於試劑120一段時間，則塗層160被認為在製造規格內。若塗層160具有缺陷，則試劑120與塗層160下方的基層155接觸並產生氣體副產物225。
氣體副產物225的存在由附接到管110的頂端112的感測器130偵測。感測器130以由感測器130所輸出的電壓或電流增加的形式而偵測氣體副產物225的存在。由資料獲取模組182獲取關於是否存在氣體副產物225的資訊的類比資料，資料獲取模組182將類比資料發送到類比數位轉換器184，以轉換成機器可讀的數位形式。控制器186使用數位資訊來確定基層155透過塗層160的曝露。如上詳細描述的，安裝在控制器186的記憶體188中的軟體用以將失效時間以秒為單位而儲存並在連接到控制器186的顯示螢幕610上視覺地觀察與數位資訊對應的電壓-時間圖。在電壓-時間曲線圖中看到的電壓增加顯示試劑120何時以及如何穿過塗層160，以與基層155反應。資料的進一步分析給出了塗層160的失效的標準化定量量測。
在本揭露書的一個態樣中，揭露了一種用於測試半導體腔室部件之上的塗層的系統600，如第6圖所示。系統包括處理系統180和複數個測試站1001 、1002 、．．．、 100N ，其中N是大於1的正整數。每個測試站100N 被放置在可連接到加熱器195的瓷磚190上。將半導體腔室部件的複數個試樣放置在瓷磚190上。每個試樣150N 包括基層155N 和塗層160N 。每個測試站100N 包括中空管110N ，中空管110N 具有經配置以用於密封地嚙合半導體腔室部件的塗層160N 的打開的底端114N 和藉由感測器保持件140N 附接到頂端112N 的感測器130N 。感測器130N 經配置以偵測在設置在管110N 中的試劑120N 與設置在塗層160N 之下的試樣150N 的基層155N 之間的反應的氣體副產物225N 的存在。塗層160N 具有缺陷265N ，其曝露基層155N ，使得試劑120N 與基層155N 反應以產生氣體副產物225N 。每個測試站100N 與上面詳細描述並在第1和2圖中顯示的測試站100相同。
利用夾持機構170N 將管110N 的底端114N 推抵在塗層160N 上。在一些實施例中，夾持機構170N 包括連接到梁174N 的致動器172N 。梁174N 耦接到臂176N ，臂176N 向管110N 的頂端112N 施加向下的壓力以將管110N 保持抵靠在塗層160N 上。在一個實例中，可調節梁174N 可在垂直方向上調節，以調節臂176N 的位置與管110N 的高度。
來自感測器130N 的導線131N 耦接到導線儲存裝置134N 。導線儲存裝置134將感測器130N 透過連接線185連接到處理系統180，並透過連接線136連接到電源135。導線儲存裝置134具有可伸縮端132N ，可伸縮端132N 經配置以儲存導線131N 的多餘長度，因而減少電線雜亂並增加了線的靈活性。導線儲存裝置134N 可為捲筒的盒，諸如(但不限於)由StageNinja LLC製造的捲筒的盒。
處理系統180通信地耦接到複數個測試站100N 的每個感測器130N 。處理系統180經配置以回應於關於由每個感測器130N 獲得的氣體副產物225N 的存在的資訊來確定基層155N 透過塗層160N 的曝露。處理系統180與以上詳細描述並在第1圖中顯示的處理系統180相同。處理系統180具有資料獲取模組182、類比數位轉換器184和控制器186。在一些實施例中，控制器186是包括中央處理單元（CPU）187、記憶體188、支援電路189和顯示監視器610的計算機，其中可查看資料的繪製曲線圖。
在本揭露書的另一態樣中，揭露了一種用於測試半導體腔室部件之上的塗層的方法700，如第7圖中的方塊圖700所示。如方塊705所示，方法藉由將中空管的打開的底端夾持到第一半導體腔室部件的塗層而開始。在方塊710中，選擇與設置在塗層之下的基層反應且對塗層呈惰性的試劑。
在方塊715中，藉由將試劑添加到管中而將第一半導體腔室部件的塗層曝露於試劑。在一個實施例中，利用泵(例如​​可逆泵或注射器)將試劑添加到管中。隨著時間的推移，若塗層中存在缺陷，則試劑與設置在塗層下面的基層反應，以釋放氣體副產物。
在方塊720中，藉由附接到中空管的頂端的感測器來偵測氣體副產物的存在。感測器以連接到感測器的簡單電路中的電壓或電流的增加形式來偵測氣體副產物的存在。藉由資料獲取模組獲取關於是否存在氣體副產物的資訊的類比資料，資料獲取模組將類比資料傳輸到類比數位轉換器以轉換成機器可讀數位形式。
在方塊725中，控制器使用關於是否存在氣體副產物的數位資訊來決定基層透過塗層的曝露。安裝在控制器中的軟體用以將失效時間儲存到以秒為單位，並在連接到控制器的顯示螢幕上視覺地觀察與數位資訊對應的電壓-時間圖。
方法700可由包含上面詳細描述的複數個測試站和處理系統的系統來執行。複數個測試站的每一個可如另一個般同時測試半導體腔室部件之上的塗層。處理系統可獲取、處理和分析來自每個測試站的資料，並透過使用軟體來控制和自動化系統的操作。
在一個實施例中，每個測試站包括試樣，其中基層由鋁製成且塗層由氧化鋁、氟化氧化鋁、陽極化氧化鋁和氧化釔製成。所使用的試劑是含有5重量％鹽酸的溶液。在測試期間，若塗層足夠均勻且耐用以經過曝露於管中的試劑一段時間，則塗層被認為沒有缺陷，亦即，在製造規格內。若塗層具有缺陷，則試劑與塗層下面的鋁接觸，並根據下式產生氫氣流： 6HCl(aq)+2Al(s)=2AlCl3 (aq)+3H2 (g)
藉由附接到管的頂端的感測器偵測氫氣的存在。感測器以感測器輸出的電壓變化的形式來偵測氫氣的存在。藉由資料獲取模組獲取有關氫氣存在或不存在的資訊的類比資料，資料獲取模組將類比資料傳輸到類比數位轉換器，以轉換成機器可讀數位形式。計算機使用數位資訊來確定鋁層透過塗層的曝露。如上詳細描述的，安裝在計算機中的LabVIEW®軟體用以將失效時間儲存到以秒為單位，並在連接到計算機的顯示監視器上視覺地觀察與數位資訊對應的電壓-時間圖。在電壓-時間圖中看到的電壓的增加顯示5％鹽酸的溶液何時以及如何穿過塗層與鋁反應。資料的進一步分析給出了塗層的失效的標準化定量量測。
在一個實例中，在單個磁磚或多個磁磚上具有八個測試站的自動化系統連接到處理系統，以對多達八個測試試樣進行同時測試和定量失效分析。資料獲取模組相應地具有八個資料輸入通道，用於將來自八個測試站的每一個的資料饋送到安裝在計算機中的軟體。 LabVIEW®軟體經配置以同時讀取八個測試。在每個管的測試完成之後，例如藉由可逆泵，移液管，或其他合適的裝置從管中移除鹽酸溶液。
若塗層不能通過測試，則可在塗層的製造和處理期間進行改變，以優化其性能並延長存活時間。
雖然前述內容涉及本揭露書的特定實施例，但應理解這些實施例僅僅是對本發明的原理和應用的說明。因此應該理解在不背離如所附隨的申請專利範圍所界定的本發明的精神和範圍的情況下，可對說明性實施例做出許多修改以達到其他實施例。
1001-100N‧‧‧測試站110‧‧‧中空管/管110N‧‧‧中空管/管112‧‧‧頂端112N‧‧‧頂端114‧‧‧底端114N‧‧‧底端116‧‧‧密封件120‧‧‧試劑120N‧‧‧試劑126‧‧‧泵127‧‧‧導管128‧‧‧試劑儲存器130‧‧‧感測器130N‧‧‧感測器131‧‧‧導線1311‧‧‧導線131N‧‧‧導線132‧‧‧可伸縮端132N‧‧‧可伸縮端134‧‧‧導線儲存裝置134N‧‧‧導線儲存裝置135‧‧‧電源136‧‧‧連接線140‧‧‧感測器保持器140N‧‧‧感測器保持器150‧‧‧試樣150N‧‧‧試樣155‧‧‧基層155N‧‧‧基層160‧‧‧塗層160N‧‧‧塗層170‧‧‧夾持機構170N‧‧‧夾持機構172‧‧‧致動器172N‧‧‧致動器174‧‧‧梁174N‧‧‧梁176‧‧‧臂176N‧‧‧臂180‧‧‧處理系統182‧‧‧資料獲取模組184‧‧‧類比數位轉換器185‧‧‧連接線186‧‧‧控制器187‧‧‧中央處理單元/CPU188‧‧‧記憶體189‧‧‧支援電路190‧‧‧瓷磚195‧‧‧加熱器225‧‧‧氣體副產物225N‧‧‧氣體副產物265‧‧‧缺陷265N‧‧‧缺陷341a‧‧‧環形頂表面341b‧‧‧環形底表面342‧‧‧中空圓柱形部分/部分342a‧‧‧外壁343‧‧‧環形底表面/底表面/表面344‧‧‧中空圓柱形部分/部分344a‧‧‧外壁345‧‧‧環形底表面/底表面346‧‧‧中空圓柱形部分/部分346a‧‧‧外壁346b‧‧‧內壁347a‧‧‧柱347b‧‧‧柱348‧‧‧缺口348a‧‧‧較寬間隙348c‧‧‧較窄間隙349‧‧‧中心軸線/軸線350‧‧‧孔442b‧‧‧內壁443‧‧‧環形頂表面444b‧‧‧內壁445‧‧‧環形頂表面600‧‧‧系統610‧‧‧顯示螢幕/顯示監視器683‧‧‧連接線700‧‧‧方法705‧‧‧方塊710‧‧‧方塊715‧‧‧方塊720‧‧‧方塊725‧‧‧方塊
使得能夠詳細理解本揭露書的上述特徵的方式，可藉由參考實施例而獲得上面簡要總結的本揭露書的更具體的描述，其中一些實施例顯示在附隨的圖式中。然而，要注意的是附隨的圖式僅顯示了示例性實施例並且因此不被認為是對其範圍的限制，可允許其他等效的實施例。
第1圖是用於測試半導體腔室部件之上的無缺陷塗層的測試站的示意圖。
第2圖是用於測試半導體腔室部件之上的缺陷塗層的測試站的示意圖。
第3圖是經配置以將感測器耦接到測試管的頂端的感測器保持器的透視前視圖。
第4圖是經配置以將感測器耦接到測試管的頂端的感測器保持器的透視頂視圖。
第5圖是經配置以將感測器耦接到測試管的頂端的感測器保持器的立體仰視圖。
第6圖是用於測試半導體腔室部件之上的塗層的系統的示意圖。
第7圖是用於測試半導體腔室部件之上的塗層的方法的方塊圖。
為促進理解，在可能的情況下已經使用相同的元件符號來表示共用於圖式的相同元件。預期一個實施例的元件和特徵可有利地併入其他實施例中而無需進一步敘述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
110‧‧‧中空管/管
112‧‧‧頂端
114‧‧‧底端
116‧‧‧密封件
120‧‧‧試劑
126‧‧‧泵
127‧‧‧導管
128‧‧‧試劑儲存器
130‧‧‧感測器
131‧‧‧導線
132‧‧‧可伸縮端
134‧‧‧導線儲存裝置
135‧‧‧電源
136‧‧‧連接線
140‧‧‧感測器保持器
150‧‧‧試樣
155‧‧‧基層
160‧‧‧塗層
170‧‧‧夾持機構
172‧‧‧致動器
174‧‧‧梁
176‧‧‧臂
180‧‧‧處理系統
182‧‧‧資料獲取模組
184‧‧‧類比數位轉換器
185‧‧‧連接線
186‧‧‧控制器
187‧‧‧中央處理單元/CPU
188‧‧‧記憶體
189‧‧‧支援電路
190‧‧‧瓷磚
195‧‧‧加熱器

Claims (21)

  1. 一種用於測試一塗層的測試站，包含：一中空管，具有配置用於密封地嚙合一半導體腔室部件的一塗層的一打開的底端；一感測器，耦接到該中空管的一頂端，該感測器經配置以偵測在設置在該中空管中的一試劑與設置在該塗層之下的該半導體腔室部件的一基層之間的一反應的一氣體副產物的一存在；一感測器保持器，隔離並保護耦接到該中空管的該頂端之該感測器免於經受設置在該中空管中的該試劑且經配置以使該感測器與該中空管的該頂端嚙合；及一處理系統，通信地耦接到該感測器，該處理系統經配置以回應關於由該感測器所獲得的該氣體副產物的該存在的資訊來確定該基層透過該塗層的曝露。
  2. 如請求項1所述之測試站，其中該感測器經配置以產生一類比輸出信號且該感測器經配置以透過該感測器的該類比輸出信號的一變化而偵測設置在該中空管中的該試劑與設置在該塗層之下的該半導體腔室部件的該基層之間的該反應的該氣體副產物的該存在。
  3. 如請求項1所述之測試站，其中該感測器保持器包含： 一第一中空圓柱形部分，經配置以保持該感測器，該第一中空圓柱形部分具有一第一底表面，該第一底表面具有一第一柱及一第二柱，該第一柱及該第二柱垂直地遠離該第一底表面而突出且經配置以圍繞該中空管的該頂端而夾緊；一第二中空圓柱形部分，從該第一底表面突出，該第二中空圓柱形部分齊平抵靠該第一柱及該第二柱；及一第三中空圓柱形部分，從該第二中空圓柱形部分的一第二底表面突出，該第三中空圓柱形部分具有一外徑，該外徑與該中空管的該頂端的一內徑基本相等。
  4. 如請求項1所述之測試站，進一步包含：一夾持機構，經配置以將該中空管的該底端推抵在該塗層上。
  5. 如請求項1所述之測試站，進一步包含：一密封件，設置在該中空管的該底端並經配置以用該塗層密封該中空管。
  6. 如請求項1所述之測試站，進一步包含：一電源，經配置以供電該感測器。
  7. 如請求項1所述之測試站，其中該處理系統進一步包含： 一類比數位轉換器(ADC)，耦接到該感測器並經配置以將由該感測器產生的一類比輸出信號從類比轉換為數位形式。
  8. 一種用於測試一塗層的系統，包含：複數個測試站，每個測試站包含；一中空管，具有配置用於密封地嚙合一半導體腔室部件的一塗層的一打開的底端；一感測器，該感測器耦接到該中空管的一頂端，該感測器經配置以偵測在設置在該中空管中的一試劑與設置在該塗層之下的該半導體腔室部件的一基層之間的一反應的一氣體副產物的一存在；一感測器保持器，隔離並保護耦接到該中空管的該頂端之該感測器免於經受設置在該中空管中的該試劑且經配置以使該感測器與該中空管的該頂端嚙合；及一處理系統，通信地耦接到該複數個測試站的每一個感測器，該處理系統經配置以回應關於由每個感測器所獲得的該氣體副產物的該存在的資訊來確定該基層透過該塗層的曝露。
  9. 如請求項8所述之系統，其中該處理系統藉由至少一條導線而通信地耦接到該複數個測試站的每個感測器。
  10. 如請求項9所述之系統，進一步包含： 一導線儲存裝置，經配置以儲存在該處理系統與該複數個測試站的每個測試站中的該感測器之間延伸的該至少一條導線的一多餘長度。
  11. 如請求項8所述之系統，其中該感測器經配置以產生一類比輸出信號且該感測器經配置以透過該感測器的該類比輸出信號的一變化而偵測設置在該中空管中的該試劑與設置在該塗層之下的該半導體腔室部件的該基層之間的該反應的該氣體副產物的該存在。
  12. 如請求項8所述之系統，其中該感測器保持器包含：一第一中空圓柱形部分，經配置以保持該感測器，該第一中空圓柱形部分具有一第一底表面，該第一底表面具有一第一柱及一第二柱，該第一柱及該第二柱垂直地遠離該第一底表面而突出且經配置以圍繞該中空管的該頂端而夾緊；一第二中空圓柱形部分，從該第一底表面突出，該第二中空圓柱形部分齊平抵靠該第一柱及該第二柱；及一第三中空圓柱形部分，從該第二中空圓柱形部分的一第二底表面突出，該第三中空圓柱形部分具有一外徑，該外徑與該中空管的該頂端的一內徑基本相 等。
  13. 如請求項8所述之系統，其中每個測試站進一步包含：一夾持機構，經配置以將該中空管的該底端保持抵靠在設置在該測試站中的該半導體腔室部件的該塗層上。
  14. 如請求項8所述之系統，其中每個測試站進一步包含：一密封件，設置在該中空管的該底端並經配置以將該中空管密封抵靠設置在該測試站中的該半導體腔室部件的該塗層。
  15. 如請求項8所述之系統，進一步包含：一電源，經配置以供電在該複數個測試站的每一個中的該等感測器。
  16. 如請求項8所述之系統，其中該處理系統進一步包含：至少一個類比數位轉換器(ADC)，耦接到該複數個測試站的每一個中的該感測器。
  17. 一種用於測試一塗層的方法，該方法包含以下步驟：將一第一半導體腔室部件的一塗層曝露於對該塗層惰性並與設置在該塗層之下的該第一半導體腔室部件 的一基層反應的一試劑，其中將該塗層曝露於該試劑包含：將一第一中空管的一打開的底端夾持到該塗層；及將該試劑添加到該第一中空管中；及藉由一第一感測器透過該第一感測器的一類比輸出信號的一變化而偵測在該試劑和該基層之間的一反應的一氣體副產物的一存在，其中該第一感測器耦接到該第一中空管的一頂端，且一第一感測器保持器隔離並保護該第一感測器免於經受設置在該第一中空管中的該試劑且經配置以使該第一感測器與該第一中空管的該頂端嚙合。
  18. 如請求項17所述之方法，其中將該第一半導體腔室的一塗層曝露於該試劑進一步包含：將該第一半導體腔室部件的該塗層曝露於含有約5重量%鹽酸的一溶液中。
  19. 如請求項17所述之方法，其中藉由該第一感測器偵測該氣體副產物的該存在進一步包含：偵測氫氣的一存在。
  20. 如請求項17所述之方法，進一步包含：在將該第一半導體腔室部件的該塗層曝露於該試劑的同時測試一第二半導體腔室部件，其中測試該第二 半導體腔室部件包含：將該第二半導體腔室部件的一塗層曝露於對該塗層惰性且與設置在該塗層之下的該第二半導體腔室部件的一基層反應的一試劑，其中將該塗層曝露於該試劑包含：將一第二中空管的一打開的底端夾持到該塗層；及將該試劑添加到該第二中空管中；及藉由一第二感測器透過該第二感測器的一類比輸出信號的一變化而偵測在該試劑和該第二半導體腔室部件的該基層之間的一反應的一氣體副產物的一存在，其中該第二感測器耦接到該第二中空管的一頂端，且一第二感測器保持器隔離並保護該第二感測器免於經受設置在該第二中空管中的該試劑且經配置以使該第二感測器與該第二中空管的該頂端嚙合。
  21. 如請求項17所述之方法，其中該基層包含鋁且該塗層包含氧化鋁、氟化氧化鋁、陽極化氧化鋁、或氧化釔。
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