密封性在线检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种密封性在线检测装置和方法。所述密封性在线检测装置用于检测待测元件的密封性，其包括：盖板、测量装置和密封件，所述待测元件设于所述盖板和所述密封件之间；所述盖板设于所述待测元件的上表面，所述盖板设有凹槽，所述凹槽与所述待测元件形成一腔体；所述盖板设有至少一进气口，所述进气口与所述腔体相通；所述测量装置通过一气体通道与所述进气口相连，用于检测所述腔体的气压或气体流量；所述密封件设于所述待测元件的下表面边缘。本发明专利技术能有效检测单面密封的元件的密封性，避免元件因密封不严密造成浪费和损失，本发明专利技术检测方法简便有效。

【技术实现步骤摘要】
密封性在线检测装置和方法
本专利技术涉及一种密封性在线检测装置和方法。
技术介绍
在半导体晶圆电镀领域，电镀设备的阴极密封效果对电镀效果影响很大。在晶圆电镀中，晶圆作为电镀的阴极，其一面被电镀，另一面需做密封保护以防止接触电镀液。现有技术中，关于晶圆电镀密封件(如密封垫等)的结构和设计有很多，但是关于密封效果的检测组件却还没有。因此在晶圆电镀生产中，若密封效果出现问题，一般采取更换或维修密封组件的方法。因缺乏密封效果的检测和预警装置，因此晶圆电镀生产中因密封不严密造成的晶圆浪费和产能损失问题较为常见。另外，在电镀以外的其他晶圆湿制程工艺中，对晶圆单面密封效果检测也有需求。因此，开发一种晶圆单面密封性在线检测方法及装置是本领域亟待解决的一大难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中对于需要进行单面密封的元件缺少在线的及时的有效的密封性在线检测方法和装置的缺陷，提供了一种密封性在线检测装置和方法，本专利技术能实现在线的、持续的、即时的、及时的、有效的检测单面密封的元件(例如晶圆)的密封性的功能，避免元件因密封不严密且无法被在线及时检出而造成的浪费和损失，尤其是延后测出往往损失较大。本专利技术检测方法简便有效。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术一方面提供了一种密封性在线检测装置，用于检测待测元件的密封性，其包括：盖板、测量装置和密封件，所述待测元件设于所述盖板和所述密封件之间；所述盖板设于所述待测元件的上表面，所述盖板设有凹槽，所述凹槽与所述待测元件形成一腔体；所述盖板设有至少一进气口，所述进气口与所述腔体相通；所述测量装置通过气体通道与所述进气口相连，用于检测所述腔体的气压或气体流量；所述密封件设于所述待测元件的下表面边缘。采用本专利技术密封性在线检测装置，当对待测元件进行检测时，将盖板与待测元件上表面进行压紧，通过进气口向形成的腔体通气，通过测量装置监测腔体的气压或气体流量，比较腔体与供气气源的气压差或气体流量差，从而实现待测元件上表面的密封性在线检测。所述盖板中凹槽的形状和尺寸不作具体限定，能与待测元件形成腔体即可，较佳地，所述腔体与所述待测元件的接触面面积S1为所述待测元件上表面面积S2的5％～99％；例如9％～64％。较佳地，所述进气口的数量为1～3个，例如1个；当所述进气口为1个时，所述进气口设于所述盖板中心。所述气体通道的数量与所述进气口的数量对应。当所述气体通道有多个时，各气体通道合并为一主气体通道，以缩减通道数量。较佳地，所述气体通道通过一接头与所述进气口相连。所述接头例如为气接头(即气管接头)。较佳地，所述测量装置设有第一气压表或第一气体流量表；所述第一气压表用于测量所述腔体的气压，所述第一气体流量表用于测量所述腔体的气体流量。其中，所述第一气压表或所述第一气体流量表的设置可为本领域的常规设置，例如设置在所述气体通道上靠近腔体的位置，例如，所述第一气压表或所述第一气体流量表与进气口之间的管道的长度为L1，所述进气口与供气气源之间的管道的长度为L2，L1为L2的1/3。当所述测量装置用于检测所述腔体的气压时，较佳地，所述测量装置还设有第二气压表，所述第二气压表用于测量气体的供气气压，通过比较第一气压表和第二气压表的气压差值实现待测元件上表面的密封性检测。所述第二气压表的设置可为本领域的常规设置，例如设置在供气气源处，具体位置不作限定，只要能测量气体的供气气压即可。当所述测量装置用于检测所述腔体的气体流量时，较佳地，所述测量装置还设有第二气体流量表，所述第二气体流量表用于测量气体的供气流量，通过比较第一气体流量表和第二气体流量表的气体流量差值实现待测元件上表面的密封性检测。所述第二气体流量表的设置可为本领域的常规设置，例如设置在供气气源处，具体位置不作限定，只要能测量气体的供气流量即可。较佳地，所述气体通道的材料为绝缘材料，例如PE(聚乙烯塑料)。较佳地，所述气体通道的直径为1/8英寸。所述进气口的尺寸与所述气体通道的直径对应。较佳地，所述密封性在线检测装置还包括夹持机构，所述夹持机构用于夹持所述盖板、所述待测元件和所述密封件，使它们的相对位置固定；更佳地，所述夹持机构还用于使所述待测元件实现电导通。所述夹持机构为本领域常规的夹持机构，一般包含导电环组件、固定件、外壳和挂架等常规结构，其中，导电环组件一般包含导电环、导电包胶和导电金属块等常规结构。较佳地，所述密封件的材料为氟橡胶。较佳地，所述盖板的材料为塑料(例如PTFE特氟龙塑料)或金属(例如铝)。较佳地，所述待测元件为晶圆，例如3～12英寸的晶圆，更具体地，例如为3英寸、4英寸、6英寸、8英寸、12英寸等，可兼容多种尺寸的晶圆。较佳地，所述密封件与所述待测元件同轴设置，所述密封件的尺寸与所述待测元件相适配。所述密封件可为本领域常用的密封件，例如为晶圆密封圈，较佳地，所述晶圆密封圈的外径为所述待测元件(例如晶圆)直径的90％～100％(例如94％～95％)，内径与外径之差一般为2mm左右，高度为1～1.5mm。更佳地，所述晶圆密封圈还可包含其他延伸结构，例如可以起到增强密封效果、支撑效果或填充效果的延伸结构。本专利技术另一方面提供了一种密封性在线检测方法，其利用如前所述的密封性在线检测装置进行，其包括如下步骤：S1：将所述盖板、所述待测元件和所述密封件进行压紧，通过所述气体通道从所述进气口向形成的腔体通入气体；S2：通过所述测量装置检测所述腔体的气压或气体流量。所述密封性在线检测方法中，通过供气气压和所述腔体的气压的差值，或供气流量和所述腔体的气体流量的差值对所述待测元件的密封性进行评价，不同的应用场合及不同的使用者对待测元件密封性的要求略有不同，通常来说，当供气气压和所述腔体的气压的差值为所述供气气压的-10％～10％时，认为待测元件的密封性好。或者，当供气流量和所述腔体的气体流量的差值为所述供气流量的-10％～10％时，认为待测元件的密封性好。较佳地，所述供气气压为0.1-0.5MPa。例如当供气气压为0.1MPa时，腔体的气压为0.09MPa～0.11MPa时，认为待测元件的密封性好。较佳地，所述供气流量为1-10cfm，例如5cfm。例如当供气流量为5cfm时，腔体的气体流量在4.5cfm～5.5cfm时，认为待测元件的密封性好。步骤S1中，本领域技术人员可采用常规的手段将所述盖板、所述待测元件和所述密封件进行压紧，例如将待测元件放置于密封件上，将盖板放置于待测元件的上表面，盖板对待测元件施加一定的压紧力，使待测元件下表面紧贴于密封件上。步骤S1中，所述气体的通入量可固定，由此无需额外的气压表或气体流量表对供气气压或供气的气体流量进行测量。步骤S1中，所述气体的通入量还可不固定，通过第二气压表对供气气压进行测量，或通过第二气体流量表对供气流量进行测量。在不违背本领域常识的基础上，上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封性在线检测装置，用于检测待测元件的密封性，其特征在于，所述密封性在线检测装置包括：盖板、测量装置和密封件，所述待测元件设于所述盖板和所述密封件之间；/n所述盖板设于所述待测元件的上表面，所述盖板设有凹槽，所述凹槽与所述待测元件形成一腔体；/n所述盖板设有至少一进气口，所述进气口与所述腔体相通；/n所述测量装置通过气体通道与所述进气口相连，用于检测所述腔体的气压或气体流量；/n所述密封件设于所述待测元件的下表面边缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种密封性在线检测装置，用于检测待测元件的密封性，其特征在于，所述密封性在线检测装置包括：盖板、测量装置和密封件，所述待测元件设于所述盖板和所述密封件之间；
所述盖板设于所述待测元件的上表面，所述盖板设有凹槽，所述凹槽与所述待测元件形成一腔体；
所述盖板设有至少一进气口，所述进气口与所述腔体相通；
所述测量装置通过气体通道与所述进气口相连，用于检测所述腔体的气压或气体流量；
所述密封件设于所述待测元件的下表面边缘。


2.如权利要求1所述的密封性在线检测装置，其特征在于，所述进气口的数量为1～3个，较佳地为1个；所述气体通道的数量与所述进气口的数量对应；
所述气体通道通过一接头与所述进气口相连；
所述腔体与所述待测元件的接触面面积S1为所述待测元件上表面面积S2的5～99％，较佳地为9～64％。


3.如权利要求1所述的密封性在线检测装置，其特征在于，所述测量装置设有第一气压表或第一气体流量表；所述第一气压表用于测量所述腔体的气压，设置在所述气体通道处；
所述第一气体流量表用于测量所述腔体的气体流量，设置在所述气体通道处。


4.如权利要求3所述的密封性在线检测装置，其特征在于，当所述测量装置用于检测所述腔体的气压时，所述测量装置还设有第二气压表，所述第二气压表用于测量气体的供气气压，设置在供气气源处；
当所述测量装置用于检测所述腔体的气体流量时，所述测量装置还设有第二气体流量表，所述第二气体流量表用于测量气体的供气流量，设置在供气气源处。


5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文·贺·汪，
申请(专利权)人：新阳硅密上海半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31