[0001] 本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种测定TVOC影响能力的测试装置。

[0002] 在制备晶圆过程中，若晶圆制造环境中的总挥发性有机物(简称TVOC)浓度太高会使晶圆产生诸多缺陷，进而降低晶圆的生产良率。而不同浓度的TVOC对晶圆的影响程度需
要通过专用的测试装置进行测定。

[0003] 现有的测试装置一般仅具有单腔，测试时分别将产品和能够产生TVOC的实验试剂放入腔体内。等待设定时间后，对腔体内的TVOC浓度进行采样，并对测试产品进行检测分
析，进而得到不同浓度的TVOC对产品的影响程度。

[0004] 现有的测试装置实际测试时，若需要增加腔室内的TVOC浓度，则需要开舱并重新放入不同浓度的TVOC实验试剂。由于每次开舱后，腔室内的TVOC背景值不同，且TVOC背景值
的变化不可控，使得每次开腔放入不同用量的实验试剂后，腔体内的TVOC浓度较预设值随
机变化，进而影响产品的测试效果。

[0025] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，
仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

[0026] 术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方
位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0027] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也
可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件
内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人
员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0028] 以下结合附图和优选实施例对本发明作详细的说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

[0029] 参照图1～图3所示，本发明一优选实施例提供一种测定TVOC影响能力的测试装置，包括采样组件，采样组件包括测试舱1、输送舱2和采样口3。测试舱1和输送舱2之间设置
有第一阀门4，第一阀门4用于连通或隔绝测试舱1和输送舱2。测试舱1用于放置样品，输送
舱2用于放置实验试剂，实验试剂能够缓慢释放TVOC。第一阀门4打开后，输送舱2内的TVOC
能够流动至测试舱1内，以使样品与TVOC相接触。采样口3设置在测试舱1上，并用于检测测
试舱1内的TVOC浓度。

[0030] 本申请对样品的种类不作限定，样品包括但不限于晶圆，样品可根据需要设置为需要进行TVOC测试的任何产品。

[0031] 现有技术中的测试装置普遍仅具有一个腔室，实际测试时，先将样品和实验试剂放入腔室内，经过设定时间后，对腔室内的TVOC浓度进行检测，并对样品进行观察和检测，
进而得到该浓度下的TVOC对样品产生的影响。当需要检测更高浓度的TVOC对样品的影响
时，则需要打开腔室并放入样品和更多体积的实验试剂。而后需要重复上述步骤，进而得到
更高浓度的TVOC对样品的影响。

[0032] 由于腔室内的TVOC浓度等于腔室内的TVOC背景值与实验试剂释放的TVOC浓度之和。而每次开腔后，腔室内的TVOC背景值随机变化，致使每次开腔后，腔室内的TVOC背景值
和实验试剂释放的TVOC浓度均发生变化，在此情况下腔室内TVOC浓度的增量不可控，从而
影响样品的测试效果。

[0033] 本申请提供一种测定TVOC影响能力的测试装置，该装置具有测试舱1和输送舱2，其中，测试舱1用于放置样品，输送舱2用于放置实验试剂。实际测试时，操作者能够在保持
测试舱1密封的情况下向输送舱2内加入实验试剂，并能够通过打开第一阀门4使输送舱2内
的TVOC流动至测试舱1中，以提升测试舱1内的TVOC浓度。

[0034] 由于在整个测试过程中不开启测试舱1，使得测试舱1的TVOC背景值不改变。且每次增加测试舱1中的TVOC浓度均通过输送舱2向测试舱1中输送体积可控的TVOC，故可确保
测试舱1内的TVOC浓度始终等比例增加，并保证样品测试时的单一变量原则(即仅通过输送
腔2的输入改变测试舱1内的TVOC浓度，而不改变测试舱1的TVOC背景值)，如此设置，可简化
操作流程，减少实验试剂消耗，并提升测试装置测试的准确性。

[0035] 进一步地，该装置能够在测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度基本一致时关闭第一阀门4。而后通过采样口3实时获取测试舱1内的TVOC浓度，并通过对样品的观察和检测判断样
品是否已产生缺陷，进而得到该TVOC浓度是否对样品产生影响的测试结果。

[0036] 需要说明的是，第一阀门4被打开后，输送舱2内的TVOC可通过第一阀门4流动至测试舱1中，TVOC的流动通常需要经过较长时间(例如经过6h～8h)才能使测试舱1和输送舱2
内的TVOC浓度基本一致。

[0037] 还需要说明的是，测试前需要根据TVOC浓度的预设值精确计算实验试剂的用量，3 3 3 3 3
以使测试舱1内TVOC的浓度能够分别达到5ug/m、10ug/m、15ug/m 、25ug/m 和50ug/m ，进而
3 3 3 3 3
分别测量5ug/m、10ug/m、15ug/m、25ug/m和50ug/m的TVOC浓度值对样品产生的影响。

[0038] 参照图1和图2所示，在一示例中，第一阀门4为法兰闸阀，法兰闸阀设置在测试舱1和输送舱2相对布置的舱壁之间，此时法兰闸阀的一端连接测试舱1，另一端连接输送舱2，
如此可通过法兰闸阀实现测试舱1和输送舱2之间的连通或隔离。

[0039] 参照图1和图2所示，在一示例中，可通过2个法兰连接的手摇闸阀实现测试舱1和输送舱2的互通和密封，进而在特定时间内使测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度基本一致。

[0040] 本申请对第一阀门4的数量不作限定。在本实施例中，第一阀门4的数量可设置为2个(参见图1)。在其他实施例中，第一阀门4的数量也可设置为1个、3个或更多个。

[0041] 需要说明的是，第一阀门4的设置数量可根据测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度基本一致所需的时间进行设计。例如，在本实施例中，可在测试舱1和输送舱2之间设置2个第
一阀门4，以使测试舱1和输送舱2在8h内实现TVOC浓度的一致。

[0042] 现有技术中，为确保腔室舱门的密封性，通常使用普通的密封圈或粘胶密封对腔室进行密封。由于普通的密封圈或粘胶密封会产生大量的TVOC，进而使腔室内的TVOC背景
3
值较高。若普通的密封圈或粘胶密封产生的TVOC的浓度大于5ug/m ，即腔内TVOC的背景值
3 3
大于5ug/m，则无法测试TVOC浓度较低时(例如TVOC浓度值为5ug/m时)对样品产生的影响。

[0043] 此外，在每次测试中，由于普通的密封圈或粘胶密封产生的TVOC的浓度不同，即每次测试时腔内的TVOC背景值略有差异。如此在每次测试时，即便在腔体内放置相同体积的
实验试剂，腔体内的TVOC浓度也不尽相同，这样会干扰样品的测试结果，进而影响样品测试
的准确性。

[0044] 为降低腔室的密封圈或粘胶密封对测试产生的影响，在一优选实施例中，测试舱1和/或输送舱2采用硅胶密封条进行舱门的密封，硅胶密封条的TVOC测试值低于预设值，也
就是说，在向测试舱1和/或输送舱2内注入TVOC前，测试舱1和/或输送舱2内的TVOC背景值
小于预设值。

[0045] 将测试舱1和/或输送舱2采用特制的硅胶密封条进行密封，由于该硅胶密封条的TVOC背景值较小，故可减轻密封条对测试舱1和/或输送舱2内TVOC背景值的影响，进而提升
测试的准确性。

[0046] 作为一优选实施例，预设值为5ug/m3，即此时硅胶密封条的TVOC测试值小于5ug/3
m。这样设置，可使硅胶密封条产生尽可能少的TVOC，以尽可能避免密封条对测试产生的影
3 3
响。同时，将硅胶密封条的TVOC测试值控制在5ug/m 以内，可在TVOC浓度值为5ug/m的环境
下对样品进行检测，以便可测试低浓度的TVOC值对样品的影响程度。

[0047] 进一步地，在现有技术中，由于测试装置的腔室密封性不达标，一般无法满足双腔互通的特定要求。

[0048] 为确保测试舱1和输送舱2的密封性，测试舱1和/或输送舱2采用不锈钢板进行制备。一方面，不锈钢板不会产生TVOC，故不会影响测试舱1的TVOC背景值；另一方面，不锈钢
板焊接后的密封性较好，不会使实验试剂外泄造成环境污染。

[0049] 进一步地，由于测试舱1能够与输送舱2相互独立且密封性较好，故在向输送舱2内放入实验试剂时不会对测试舱1内的环境造成影响，进而可确保测试装置测试结果的准确
性。

[0050] 在一具体实施例中，可将多个不锈钢板进行焊接而制备成测试舱1和/或输送舱2。如此在第一阀体4处于关闭状态时，测试舱1和/或输送舱2能够保持密封状态，进而防止
TVOC发生泄漏。

[0051] 需要说明的是，采用上述设置，测试舱1和/或输送舱2在隔绝状态下的有效密封时长可大于36h。同时在测试完成后，对测试舱1和输送舱2进行吹扫不会产生增加舱体内TVOC
背景值的物质。

[0052] 继续参照图1～图3所示，测定TVOC影响能力的测试装置还包括排气口5，测试舱1和输送舱2上均设置有排气口5。排气口5用于在测试过程中或测试完成后对测试舱1和输送
舱2内的TVOC进行排放。测试舱1和输送舱2内的TVOC全部排放后，可打开测试舱1并取出样
品。

[0053] 作为一具体实施例，测定TVOC影响能力的测试装置还包括排气管(未图示)，排气管用于连接排气口5，此时测试舱1和输送舱2内的TVOC可通过排气管进行排放。排气管上设
置优选有第二阀门(未图示)，第二阀门用于打开或关闭排气管。

[0054] 具体的，可在样品与TVOC接触的过程中关闭第二阀门，以使样品处于TVOC的环境下；而在样品测试完成后需要打开第二阀门，以通过处于负压下的排气管对测试舱1和输送
舱2内的TVOC进行排放处理。

[0055] 需要解释的是，由于测试舱1和输送舱2的舱体设置为不锈钢板，使得处于负压下的排气管在排出废气时不会因失压导致腔体变形，故可提升腔体的耐用性。

[0056] 在优选情况下，采样口3的数量为多个，一部分采样口3设置在测试舱1上，并用于检测测试舱1内的TVOC浓度。另一部分采样口3设置在输送舱2上，并用于检测输送舱2内的
TVOC浓度。

[0057] 参照图2和图3所示，在一示例中，采样口3的数量为8个，其中4个采样口3设置在测试舱1的四个角落边缘，4个采样口3设置在输送舱2的四个角落边缘。这样做的好处是，可通
过多个采样口3对测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度值进行检测，以防止测试舱1和输送舱2
内的TVOC分布不均影响检测结果，确保测试舱1和输送舱2内TVOC浓度检测的准确性。

[0058] 优选的，采样口3上可设置有第三阀门(未图示)，第三阀门能够在不需要检测TVOC浓度时封闭采样口3，以确保测试舱1和输送舱2的密封性。第三阀门还能够在需要检测TVOC
浓度时打开采样口3，进而完成检测。

[0059] 在一优选实施方式中，测试舱1和/或输送舱2上设置有观察口(未图示)。观察口用于对测试舱1和/或输送舱2内的情况进行观察。

[0060] 具体而言，测试舱1上的观察口可用于对样品进行观察，以观察设定浓度下的TVOC是否导致样品表面产生缺陷。输送舱2上的观察口可用于对实验试剂的剩余量进行观察，以
获取测试进程。

[0061] 进一步优选地，测定TVOC影响能力的测试装置还包括推车(未图示)，推车用于承载并移动采样组件。由于采样组件的重量较大，优选可将采样组件放置在推车上，以实现采
样组件的便捷移动。

[0062] 在一非限制性实施例中，测定TVOC影响能力的测试装置包括如下测试过程：

[0063] 首先，关闭第一阀门4，将样品放入测试舱1中，并将实验试剂放入输送舱2中。等待一定时间(例如4h～8h)，直至输送舱2内的TVOC浓度达到设定值。而后开启第一阀门4，使得
测试舱1和输送舱2连通，此时输送舱2内的TVOC会逐渐流入测试舱1内，以逐步提升测试舱1
内的TVOC浓度。等待一定时间(例如6h～8h)，直至测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度基本一
致，关闭第一阀门4。

[0064] 而后通过采样口3对测试舱1和输送舱2内的TVOC浓度进行检测，此时测试舱1内TVOC的浓度基本接近预设值。随后通过观察口对样品的缺陷进行观测，进而得到预设浓度
的TVOC环境对样品的影响程度。

[0065] 当需要测定更高浓度的TVOC对样品产生的影响时，首先关闭第一阀门4，并打开排气口5将输送舱2内的TVOC排出。而后打开输送舱2，向输送舱2内加入实验试剂。之后关闭输
送舱2，开启第一阀门4，并重复上述操作，以得到更高浓度的TVOC环境对样品的影响程度。

[0066] 重复上述测试过程，直至分别获取不同预设浓度的TVOC环境下对样品产生缺陷的程度，进而得到不同预设浓度的TVOC环境对样品的影响程度。

[0067] 综上，本发明提供一种测定TVOC影响能力的测试装置，该装置具有测试舱1和输送舱2。其中，测试舱1用于放置样品，输送舱2用于放置实验试剂。实际测试时，操作者能够在
保持测试舱1密封的情况下向输送舱2内加入实验试剂，并能够通过打开第一阀门4使输送
舱2内的TVOC流动至测试舱1中，以提升测试舱1内的TVOC浓度。该装置可确保测试舱1内的
TVOC浓度始终等比例增加，并保证样品测试时的单一变量原则，进而简化操作流程，减少实
验试剂消耗，并提升测试装置测试的准确性。

[0068] 此外，测试舱1和/或输送舱2采用特制的硅胶密封条进行密封，由于硅胶密封条的TVOC背景值较小，故可减轻密封条对测试舱1和/或输送舱2内TVOC背景值的影响，进而提升
测试的准确性。

[0069] 并且，为确保测试舱1和输送舱2的密封性，测试舱1和/或输送舱2采用不锈钢板进行制备。由于不锈钢板不会产生TVOC，故不会影响测试舱的TVOC背景值。同时，由于不锈钢
板焊接后的密封性较好，进而不会使实验试剂外泄造成环境污染。

[0070] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的保护范围。