氣體分布器的多個氣體噴嘴的流動性質的測量的製作方法

2023-09-17 20:42:40

專利名稱：氣體分布器的多個氣體噴嘴的流動性質的測量的製作方法
氣體分布器的多個氣體噴嘴的流動性質的測量
背景技術：
本發明涉及用以在襯底處理設備中分布氣體的氣體分布器的氣體噴嘴的氣體流動特性的測量。在電子電路與顯示器的製造中，半導體、電介質與導體材料被沉積且被圖案化在諸如矽晶片、複合半導體晶片或介電板之類的襯底上。這些材料是通過化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)製程、氧化、氮化、離子植入與其它製程來形成。例如，在CVD中，製程氣體被引入到腔室內且被熱能或RF能量所能量化，以在襯底上沉積膜。在PVD中，使用製程氣體來濺射標靶，以在該襯底上沉積標靶材料層。在蝕刻過程中，包含光刻膠或硬質掩膜的圖案化掩膜通過平板印刷術被形成在襯底上，並且掩膜特徵之間所暴露出的襯底表面的一部分被能量化的製程氣體所蝕刻。
在這樣的製程中，襯底處理腔室包含具有氣體噴頭、板與其它結構的氣體分布器，其具有多個氣體噴嘴以將期望的製程氣體引入到腔室中。例如，氣體分布器可包含噴頭，該噴頭包括含有大量孔洞(諸如1000個至9000個孔洞)的面板。在另一版本中，氣體板是具有多個圓形間隔的氣體噴嘴的環狀環，其定位在腔室的側壁周圍，以將氣體橫向地且從襯底周邊周圍注射到腔室內。在另一版本中，氣體板包含圓形帶，該圓形帶具有約100個至約500個將氣體從襯底周邊周圍垂直地注射到腔室內的氣體噴嘴。在又一版本中,氣體板是圍繞濺射靶材的圓形環，其具有從靶材周圍朝向襯底引入氣體的氣體噴嘴。在這些氣體板的示範性實施例的任一者中，流經氣體噴嘴的氣體流的氣體壓力、流速、密度或速度會影響襯底上正被處理的層的處理均勻性。但是，傳統的氣體板常常無法在腔室中提供均勻的氣體流動分布，以使其橫跨正被處理的襯底的表面。例如，特定氣體板的氣體噴嘴可產生壓力、流速或速度在一個氣體噴嘴與另一噴嘴之間變化的氣體流。應相信，由於這些氣體噴嘴的直徑或長度的較小差異，被加工成氣體板的氣體噴嘴可提供這樣不同的氣體流動特性。例如，這些氣體噴嘴可具有不同尺寸的直徑，這是因為用來使這些氣體噴嘴加工成型的加工工具會在鑽鑿數百或數千個橫跨氣體板的上述孔洞的期間漸漸磨損。起初，加工工具可產生具有固定直徑的孔洞，但隨著加工工具的磨損，經加工的孔洞會具有由鈍化工具所產生的較大直徑或由本身具有較小直徑的磨損加工工具所產生的較小直徑。此外，氣體噴嘴需要小於2/10密爾的加工公差，其如此嚴格使得稍微磨損的加工工具無法符合該公差。隨著磨損加工工具的切割性質的惡化，該工具也會在氣體噴嘴的側壁中產生表面缺陷(諸如毛邊、裂縫等)。同時已經發展了氣體流動測量設備來測量氣體板的個彆氣體噴嘴的氣體流動特性，或者甚至四分之一圓周的這些氣體噴嘴的平均流動特性。例如，Sun等人所著的、發明名稱為 「GAS FLOW CONTROL BY DIFFERENTIAL PRESSURE MEASUREMENTS (通過微分壓力測量來控制氣體流動)」的、共同轉讓的美國專利申請11/754，244描述了測量個彆氣體噴嘴的流動性質、或整個四分之一圓周的這些噴嘴的平均氣體流動性質的單一測量、或整個氣體板的所有噴嘴的單一側量，在此通過引用將其整體內容包含在本說明書中。所描述的氣體流動測量設備使用了微分壓力測量裝置，其使用Wheatstone電橋電阻裝置的氣體壓力模擬來運作。但是，當這樣的測量設備在測量氣體板(其具有大量噴嘴，例如至少100個噴嘴或甚至至少300個噴嘴)的每個氣體噴嘴的個彆氣體流動性質時，這樣的測量設備的運作是相當緩慢的。這樣的設備也無法以同時的、時間有效的方式來輕易地測量大量氣體噴嘴的個別性質。此外，測量氣體噴嘴的內表面的表面粗糙度、平滑度或其它質量的傳統技術難以實施。噴嘴側壁表面的表面平滑度或粗糙度會影響在襯底上正被處理的層的性質。例如，具有較粗糙的側壁的氣體噴嘴會造成在面對噴嘴中心部分的襯底部分上沉積稍微較薄的層，以及面對噴嘴周圍的較厚的沉積環狀物。此外，當使用從具有粗糙或加工不佳的不平坦表面的氣體噴嘴中噴出的蝕刻劑氣體來蝕刻材料時，面對氣體噴嘴中心的襯底部分常常比面對氣體噴嘴周圍的襯底部分更快地被蝕刻。由於顆粒抹擦效應(grain smearing effect)或當用以形成氣體噴嘴的孔洞的加工工具隨著時間漸漸地磨損時，導致一些氣體噴嘴比起初被加工的噴嘴具有表面較粗糙的側壁，氣體噴嘴的不平坦性可能發生。但是，以輪廓儀進行的傳統表面粗糙度方法(其使探針橫跨表面來測量表面粗糙度)很難在不割開小直徑的氣體噴嘴的情況下於其內部實施，並且也無法常常提供精確的表面粗糙度測量。 鑑於包括這些與其它缺陷的各種理由，並且儘管發展了各種氣體噴嘴測量設備和方法，但是需要持續地進一步改善個彆氣體噴嘴的氣體流動性質的測量。

發明內容
一種氣體噴嘴測量設備包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨具有氣體噴嘴的氣體板；以及感應器板，其尺寸覆蓋了包含該氣體板的前表面的至少一部分的區域。該感應器板包含氣體流動感應器，該氣體流動感應器被配置在與該氣體板的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處，使得各個氣體流動感應器可測量流經面對該氣體流動感應器的該個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度，並且產生可指示或顯示流經該個彆氣體噴嘴的該氣體流的壓力、流速、密度或速度的信號。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及感應器板，包含壓阻式壓力感應器，該壓阻式壓力感應器可以監測來自氣體噴嘴的撞擊氣體流的壓力。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器板，包含襯底，該襯底被塗覆有壓力敏感塗料的均勻塗層，該壓力敏感塗料的性質可以在來自該氣體板的氣體噴嘴的氣體流的壓力施加下發生改變。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器板，包含透明晶片，該透明晶片具有膜加熱器，該膜加熱器將待冷卻的均勻熱輸入提供到橫跨其面積的不同範圍，其中該範圍取決於來自氣體噴嘴的撞擊氣體流的流動。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器板，包含襯底，該襯底具有化學反應性塗層，該化學反應性塗層在來自氣體板的氣體噴嘴的氣體流撞擊時發生反應以產生可識別的顏色變化。
氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器容器，包含黏稠感應流體，該黏稠感應流體接收從該氣體板的該氣體噴嘴流出的多個氣體流，並且保持該氣體流的壓力、流速、密度或速度的測量記憶。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器板，包含多個微管感應器，該微管感應器的每一者可以感應氣體流的壓力、流速、速度或密度，該微管感應器被配置在與該氣體板中的氣體噴嘴陣列的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處，使得各個微管感應器可測量流經面對該微管感應器的個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度。氣體噴嘴測量設備的另一版本包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；及感應器板，包含熱致變色液晶感應器，該熱致變色液晶感應器可以基於氣體流的溫度來改變反射光的顏色，使得該感應器板可顯示流經面對該感應器板的個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度。


參照以下描述、所附的權利要求書以及附圖，可更加了解本發明的這些特徵、方面和優點，其中附圖示出了本發明的示例。但是，應了解，各個特徵可大致上被用在本發明中，而不是僅被用在特定附圖中，並且本發明包括這些特徵的任何組合，其中圖IA是氣體分布器與氣體噴嘴測量設備的實施例的概要部分剖視圖；圖IB是襯底處理腔室的實施例的概要部分剖視圖，其中該襯底處理腔室包括氣體分布器、襯底與襯底支架；圖2A-2D是不同形狀的氣體噴嘴的概要剖視圖；圖3A是感應器板的概要俯視圖，其中該感應器板包含同心圓陣列的氣體流動感應器；圖3B是感應器板的概要俯視圖，其中該感應器板包含矩形陣列的氣體流動感應器；圖3C是三角形感應器板的概要俯視圖，其中該三角形感應器板包含具有彎曲周緣的三角形，其中該氣體流動感應器被隔開；圖3D是感應器板的概要立體圖，其中該感應器板包含縱向帶，其中以橫跨圓形氣體板的前表面的方式來掃貓該氣體流動感應器；圖4A是包含壓阻式壓力感應器的氣體感應器的概要視圖，其中該壓阻式壓力感應器可測量來自氣體噴嘴和相關電子組件的撞擊氣體流的壓力；圖4B是壓阻式壓力感應器的概要視圖，其中該壓阻式壓力感應器包含用以測量橫跨感應器的電壓改變的四個電阻器與電路，該感應器作為Wheatstone電橋來運作；圖4C是壓阻式壓力感應器的概要剖視圖；圖5A是包含雷射都卜勒幹涉儀的氣體噴嘴測量設備的概要框圖，其中該雷射都卜勒幹涉儀包括雷射、束分光器與聲光調製器，以產生幹涉條紋；圖5B是包含雷射都卜勒幹涉測量裝置的氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該雷射都卜勒幹涉測量裝置包括種粒注射器、雷射都卜勒幹涉儀、電光檢測器與信號處理器；圖5C是由聲光檢測器所測量的、由氣體流中種粒所散射的相干束的信號強度的圖表；圖是由聲光檢測器所測量的、由氣體流中種粒所散射的相干束的信號強度的傅立葉變換的圖表，其具有指示流的速度分量的尖峰；圖6是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含多個磁性顆粒、氣體分布器、金屬板與磁場；圖7A是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、熱感應晶片與溫度感應器，以測量熱感應晶片上的溫度分布；圖7B是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、熱感應晶片與紅外線攝像機，以測量熱感應晶片上的溫度分布；
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圖8A是氣體噴嘴測量設備的部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含熱致變色液晶(TLC)板，該熱致變色液晶板包含處於高溫下的熱致變色液晶，使得白光被反射成紅光；圖SB是氣體噴嘴測量設備的部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含熱致變色液晶(TLC)板，該熱致變色液晶板包含處於低溫下的熱致變色液晶，使得白光被反射成藍光；圖9是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、其上具有壓力敏感塗料的感應器板與將該板的表面予以顯像的攝像機，以測量感應器板上的壓力分布；圖IOA是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、包含微管感應器的感應器板、信號接收器與信號處理器，以測量來自氣體噴嘴的撞擊氣體流的質流、密度或壓力；圖IOB是微管感應器的剖視圖；圖11是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、具有膜加熱器的透明晶片、電壓源與紅外線攝像機，以測量透明晶片上的溫度分布；圖12是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含具有和原子化或液體化學物混合的氣體流的氣體分布器、包含化學反應性塗層的感應器板與攝像機，以測量在化學反應性塗層中所產生的圖案；圖13是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、其上具有伸張極化膜的感應器板與攝像機，以測量由伸張極化膜所產生的圖案；圖14A是氣體噴嘴測量設備的概要部分剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、其中具有黏稠感應流體的感應器容器與攝像機，以測量黏稠感應流體中的凹部和凸部的圖案；圖14B是氣體噴嘴測量設備的剖視圖，其中該氣體噴嘴測量設備包含氣體分布器、包含黏稠感應流體的感應器容器與攝像機，其中該黏稠感應流體具有凹部和凸部。
具體實施例方式氣體噴嘴測量設備20對於測量氣體分布器28的氣體噴嘴24陣列的個彆氣體噴嘴22的各自氣體流動性質是有用的,如圖IA的示範性示例所示。在所示實施例中，氣體分布器28包含兩個氣體板26 (即阻隔板34與面板36)，這兩者均具有從各個板26的背表面30延伸通過相應板到前表面32的氣體噴嘴22。阻隔板34被定位在面板36後方且作為擋板，其中該擋板可部分地阻隔且分散進入的氣體流38並界定用來將多種氣體混合成混合製程氣體的混合腔室，其中該混合製程氣體接著通過面板36的各自孔洞組到處理腔室120內，如圖IB所示。氣體分布器28包含氣體板26的組件以及殼體114和用以將氣體饋送到襯底處理腔室120的氣體入口 112。氣體分布器28也可包括其它氣體板26結構(例如具有氣體噴嘴22的錐形物或具有氣體噴嘴22的拱形表面)，為了方便起見，在此均被稱為氣體板26。在所示實施例中，氣體板26具有直徑為約50至約5000微米或甚至約200至約1300微米(8密爾至50密爾)的氣體噴嘴22。儘管參照氣體板26的實施例來示出了氣體噴嘴測量設備20的運作，但是應理解，氣體噴嘴測量設備20可用來測量任何氣體分布器28的氣體噴嘴孔洞44的氣體流動特性。此外，氣體噴嘴測量設備20與測量技術可被應用到單個氣體板26本身(諸如阻隔板34或面板36),或被應用來測量阻隔板34與面板36兩者 或具有氣體噴嘴22的其它結構的組合的效果。氣體噴嘴測量設備20的一個優點在於其不局限於測量來自特定形狀的氣體噴嘴22的氣體流動性質。例如，氣體噴嘴22可具有延伸通過氣體噴嘴的厚度的均勻直徑的截面輪廓(諸如正圓柱形)，如圖2A所示。在另一版本中，氣體噴嘴22可具有橫跨孔洞44的長度的直徑或形狀48會發生改變的截面輪廓，如圖2B所示。在另一版本中，氣體噴嘴22具有錐形截面輪廓，如圖2C所示。在又一實施例中，各個氣體噴嘴22包含兩個相對且由短圓柱連接的錐形物，如圖2D所示。在氣體噴嘴測量期間，氣體噴嘴測量設備20例如通過施加橫跨氣體板26的背表面30的恆定壓力或流速，使用可控氣體源50來提供該恆定壓力或恆定流速的氣體流動，以使其橫跨氣體板26的氣體噴嘴22。合適的可控氣體源50包含加壓氣體源52，該加壓氣體源52被連接到氣體壓力控制器54，該氣體壓力控制器54包含氣體壓力計56與壓力控制閥58，如圖IA所示。或者，可控氣體源50本身也可以是流速控制器(其包含質流控制器62與流動控制閥64)，或氣體壓力控制器54和流速控制器的組合，如所示實施例中所示。在一個版本中，可控氣體源50被安裝在氣體管102上，以決定流經管102的氣體流速或氣體壓力，如圖IA所示。氣體管102具有被連接到加壓氣體源52的入口以及使氣體從氣體管102經由其流出的出口。加壓氣體源52可以是加壓氣體罐與壓力調節器，以控制氣體離開氣體供應器的壓力。在一個版本中，加壓氣體源52被設定在約50至約150psi的壓力下提供諸如氮之類的氣體。可控氣體源50以所選擇的氣體壓力、流速、密度或速度將氣體提供給設備20。參照圖1A，可控氣體源50可包括加壓氣體源52，該加壓氣體源52被連接到氣體流量控制器(其包含流量計和流動控制閥64)或氣體壓力調節器(其包含氣體壓力計56和壓力控制閥58)或兩者。在一個版本中，流量計是質流控制器(MFC)62或體積流量控制器。也可使用氣體流量控制回饋迴路來控制流經氣體管102的氣體的流速，其中該氣體流量控制回饋迴路是通常所稱的基於流量控制的質流控制器。流量計上所設定的流速是氣體從管出口流出的流速，並且質流計會監控氣體流速且響應於所測量的流速來調節內部閥或外部閥以實現大致恆定的氣體流速，其中「大致恆定」是指變化小於5%的流速。可控氣體源50提供大致恆定的氣體流速，即和標準流速的變化相差小於5%的流速。合適的流量計是型號4400、300sccm氮的質流控制器(MFC) 62，其是來自日本京都市的STE的MFC。可控氣體源50的另一版本是壓力控制MFC，諸如來自美國麻薩諸塞州安多弗市的MKS Instruments的、流速為3000sccm的MFC。其它合適的流量計可包括來自美國加州Yuerba Linda的UNIT的MFCs。合適的壓力調節器包括可從美國俄亥俄州克裡夫蘭市的Veriflo (其為ParkerHannifin Corporation的分公司)獲得的VARIFL0 壓力調節器，或來自美國俄亥俄州Solon的Swagelok的壓力調節器。也可在流量計後使用壓力顯示器來讀取施加到設備的氣體壓力。在一個實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,該感應器板66的尺寸覆蓋了包括氣體板26的前表面32的至少一部分的區域。感應器板66具有氣體流量感應器68陣列，其中該氣體流量感應器68被配置在與氣體板26中的氣體噴嘴24陣列的個彆氣體噴嘴22的位置相對應的位置處。在一個版本中，感應器板66包含氣體流動感應器70，該氣 體流動感應器70被配置在與氣體板26的個彆氣體噴嘴22的位置相對應的位置處，使得各個氣體流動感應器70可測量流經個彆氣體噴嘴22的氣體流38的壓力、流速、密度或速度，其中個彆氣體噴嘴22面對氣體流動感應器70。因此，各個氣體流動感應器70被定位在感應器板26上，以接收來自氣體板26的單個氣體噴嘴22的氣體流38，且產生可指示或顯示流經個彆氣體噴嘴22的氣體流38的壓力、流速、密度或速度的信號。在一個版本中，感應器板66的尺寸覆蓋了包含氣體板26的前表面32的至少一部分的區域，並且具有氣體流動感應器70 (其被安裝在沿氣體板26的平面與個彆氣體噴嘴22的位置相對應的位置處)。例如，感應器板66可具有氣體流動感應器68陣列，其中該氣體流動感應器68和氣體板26的氣體噴嘴22之間隔相隔相等的距離且沿著相同的方位。例如，當氣體板26包含同心圓陣列的氣體噴嘴22時(如圖3A所示)，感應器板66也包含被配置成類似同心圓的氣體流動感應器陣列。作為示例，當氣體板26具有2000個被配置成同心圓的氣體噴嘴時，感應器板66也可具有2000個被配置成相同同心圓的氣體流動感應器70 (其各自與氣體板26的氣體噴嘴22的一者的位置相對應)，或較少數量且覆蓋氣體板26的一部分區域的感應器(例如200個感應器，其覆蓋氣體板26的約1/10區域)。此外，當氣體板26包含矩形或正方形陣列的氣體噴嘴24時(如圖3B所示)，感應器板66包含相應或匹配的矩形或正方形陣列的氣體流動感應器68。氣體感應器板66的形狀和尺寸也可以與被測量的氣體板26的形狀和尺寸相同。在本示例中，具有5000個氣體噴嘴22 (其各自具有和相鄰氣體噴嘴22的中心或中心縱向軸間隔約I至約IOmm的中心或中心縱向軸)的氣體板26使用具有相應數量且相等間隔的感應器70的感應器板66來測量。在這些不例中，感應器板66具有和氣體板26相同的形狀,例如感應器板66可以是和氣體板26具有相同直徑的圓形板。氣體流動感應器70被安裝在這樣的位置處，其中該位置具有由氣體流動感應器70所進行的測量與在測量時間處位於氣體流動感應器70上方的特定氣體噴嘴22之間的一對一關係。此外,有利地,這樣的感應器板66能夠在同一時間下同時測量氣體板26的所有氣體噴嘴22的氣體流動特性。在另一版本中，感應器板66的尺寸小於氣體板26並且具有較少數量的感應器7O。在一個版本中，這樣的感應器板66包含例如約100個至約1000個安裝在其上感應器70，並且可用來測量或顯示氣體板26 (其具有超過1000個氣體噴嘴22)的一組氣體噴嘴22的個彆氣體流動性質。有利地，這樣的感應器板66能夠使氣體流動感應器70具有大於氣體噴嘴22的直徑48的直徑。這具有實際考慮，因為氣體噴嘴22的尺寸常常稍小於可用氣體流動感應器70。在運作時，各個氣體流動感應器70例如同時測量氣體板26上的一組氣體噴嘴22的每兩個或每四個氣體噴嘴22的氣體流動性質。在進行了第一組測量或記錄了感應器板66上的顯示圖案後，感應器板66以氣體板26的區域的部分距離重新安置，使得各個感應器70現在可以以第二測量順序來測量或顯示另一相鄰或交錯的氣體噴嘴22的氣體流動性質。以此方式，感應器板66可漸漸地被標橫跨氣體板26的前表面移動,使得最終氣體板26上的每個氣體噴嘴22的氣體流動特性由感應器板66上的氣體流動感應器70的一者來測量。作為一個示例，感應器板66包含與氣體板26的四分之一圓周72相對應的形狀，例如當氣體板26為矩形時，其為較小的矩形。感應器板66也可包含四分之一圓周72，諸如氣體板26 (其為拱形、圓形或圓狀)的錐形區域。正方形感應器板66也可用來覆蓋正方形 氣體板26的區域的一部分，並且以增額來移動，使得一組測量或所記錄的顯示可決定氣體板26的各個氣體噴嘴22的性質。在一個版本中，感應器板66的形狀可覆蓋氣體板26的四分之一圓周。例如，三角形感應器板66可以是派(pie)形狀，其包含具有彎曲周緣的三角形，其中隔開的感應器70被安裝在板66上方，如圖3C所示。在本實施例中，三角形感應器板66繞固定軸旋轉,使得進行一系列測量(其中感應器板66的各個氣體流動感應器70有時會測量氣體噴嘴22的一者的性質)。沿固定的角度增額來旋轉三角形感應器板66使得能夠測量氣體板26的所有氣體噴嘴22。接著，將生成的測量或顯示記錄合併成單一氣體分布圖案，其中該單一氣體分布圖案提供了氣體板26的各個氣體噴嘴22的氣體流動性質的測量。在又一版本中，如圖3D所示，縱向帶感應器板76被機械臂平臺78漸漸地移動以橫跨氣體板26，以在同時進行上方氣體噴嘴22的縱向帶的測量。縱向帶感應器板76被柵式掃貓以橫跨氣體板26的表面,其中縱向帶感應器板76的縱向與橫向移動由機械臂平臺78控制，機械臂平臺78具有馬達且被預程序化而以一系列縱向與橫向移動來移動感應器板76，使得在各個測量位置處感應器板76會測量或顯示氣體板26的上方且面對氣體噴嘴22組的氣體流動性質。再次,將生成的氣體噴嘴測量信號95組合併成與氣體板26的各個氣體噴嘴22相對應的單一排列測量。通過監控流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體壓力、流速、密度與速度，使用感應器板66上的氣體流動感應器70來決定由氣體噴嘴22的幾何形態、尺寸與噴嘴表面特性所產生的流動特性。各個氣體流動感應器70接收流經個彆氣體噴嘴22的氣體流38且產生顯示相同或一組氣體噴嘴測量信號95 (各個信號指示流經面對氣體流動感應器70的特定個彆氣體噴嘴22的氣體流的壓力、流速、密度或速度)的顯示。接著，將氣體噴嘴測量顯示101或信號95組與特定氣體噴嘴22相關聯，以識別該特定氣體噴嘴的氣體流動特性。以此方式，在單個被記錄的顯示或多個被記錄的顯示中，或在一個測量或一組測量中，氣體流動測量設備的感應器板66可用來決定氣體板26的多個氣體噴嘴22或甚至所有氣體噴嘴22的流動特性。
感應器板66的氣體流動感應器70用來測量或顯示從個彆氣體噴嘴22流出的氣體流38的氣體流動特性，諸如壓力或氣體流速。氣體流動感應器70可以是例如聲音式、化學式、電容式、電氣式、機電式、液體系、磁式、機械式、壓電式、電阻式、熱式、震動系和其它類型的感應器。現在將描述這樣的氣體流動感應器的特定示範性示例以解釋本發明；但是，應了解，本發明的範疇不局限於這些示範性實施例，並且可包括本領域技術人員所公知的其它類型的氣體流動感應器70。在一個實施例中，氣體流動感應器70包含電氣式感應器，諸如壓電式感應器。在一個示例中，電氣式感應器包含例如壓阻式壓力感應器80。在一個版本中，壓阻式壓力感應器80可以檢測來自氣體噴嘴22的撞擊氣體流38的壓力，如圖4A所示。圖4B中示出了示範性壓阻式壓力感應器80，該示範性壓阻式壓力感應器80包含其上形成有多個電阻器82的矽構件。矽構件的形狀可以是矩形矽薄膜84(如圖所示)或束(未示出)，並且由位於該構件的相對端下方的相對支架86來支撐，如圖4C所示。在從圍繞相對支架86的氣體噴嘴22流出的氣體流38所施加的力量下,娃薄膜84會彎曲且變形,如圖4A所示。相對支架86被接合到通常由玻璃或矽製成的板88。當矽薄膜84發生彎曲時，其會在電阻器82中引發 應變，使電阻器82發生變形且因而改變其電阻值。所以，一個或多個電阻器82的阻性路徑會被加長且被窄化，從而增加其阻值；而其它電阻器82的阻性路徑會被縮短且被加寬，從而減少其阻值。流經薄膜84上的電阻器82的電流改變了與電阻器82的所改變阻值相對應的量，以產生氣體噴嘴測量信號95 (其包含與撞擊氣體流38的壓力相對應的電壓90的改變)，如圖4A所示。所示出的壓阻式壓力感應器80的版本具有四個電阻器82，包括各自具有阻值Rl和R2的上與下電阻器82，其大致上彼此對齊使得其各自阻性會隨著矽薄膜84的彎曲而增力口。各自具有阻值R3和R4的左與右電阻器82也大致上彼此對齊，使得其阻性會在矽薄膜84的彎曲下減少。當連接到電壓90且被配置成Wheatstone電橋構造時(如圖4B所示)，電阻器82的阻值的改變會產生輸出電壓Vwt，該輸出電壓Vtjut由阻值R1/R3與R4/R2的比值的差異來給定。壓阻式壓力感應器80被校正，使得在矽薄膜84發生零偏斜時，比值相等，其導致Iut = O。在應變下，Rl增加且R3減少，使得比值R1/R3上升；而R2增加且R4減少，使得比值R4/R2下降。這些比值的差異導致輸出電壓Vtjut，其中輸出電壓Vtjut可被轉換成氣體噴嘴測量信號95以測量流經氣體板26的特定氣體噴嘴22的氣體流38的氣體壓力。合適的壓阻式壓力感應器80包含由美國猶他州South Jordan的Merit Sensor製造的SMD系列感應器。這樣的壓阻式壓力感應器80在約-40°C至約150°C的溫度範圍下運作。響應於從氣體噴嘴22流出的氣體流38所施加的、約34. 5kPa至約3447kPa的壓力，這些壓阻式壓力感應器80也提供了約4000歐姆至約6000歐姆的阻抗的改變。如圖IA所示，信號處理器92可用來以表格或圖形的形式標示、評估、產生且顯示正在由感應器板66測量的流經氣體板26的各個氣體噴嘴22的氣體流38的被測量壓力、流速、密度或速度的視覺顯示信號或一組氣體流動測量信號。信號處理器92包含電路，該電路包括適於運作氣體噴嘴測量設備20、周邊數據輸入和輸出裝置、與其它相關部件的集成電路。總體而言，信號處理器92適於接收數據輸入、執行算法、產生有用的輸出信號、檢測來自檢測器和其它腔室部件的數據信號、以及監控或控制氣體噴嘴測量設備20。在另一示例中，信號處理器92可包含計算機，該計算機包含(i)中央處理單元(CPU)(例如來自INTEL或AMD公司的傳統微處理器)，其被耦接到內存，其中該內存包括可移除儲存媒介(例如⑶或軟盤機)與/或非可移除儲存媒介(例如硬碟機或ROM以及RAM) ； (ii)特殊應用集成電路(ASICs)，其被設計且被預程序化以用於特定任務，諸如從氣體噴嘴測量設備20的部件中取回數據和其它信息、或運作特定部件 '及(iii)接口板，其用於特殊的信號處理任務，包含例如模擬和數字輸入和輸出板、通信接口板與馬達控制器板。控制器接口板可以例如處理來自多個氣體流動感應器70的測量信號以及將相應的數據信號提供到CPU。計算機也具有支持電路，該支持電路包括例如共處理器、頻率電路、快取、功率供應器及與CPU連通的其它公知部件。RAM可用來儲存一個或多個電腦程式或碼指令組，用以運作氣體噴嘴測量設備20以實現製程。也可在操作者與信號處理器92之間提供使用者接口，該使用者接口可以例如經由傳統顯示器和數據輸入裝置(諸如鍵盤或光筆)。為了選擇特定的屏幕或功能，操作者使用數據輸入裝置來輸入選擇，並且在顯示器上可瀏覽該選擇。當信號處理器92的示範性實施例被描述成單個計算機時，應理解，信號處理器92可以是一組不同的微處理器且其各自包含可程序化集成電路以將期望的碼指令組嵌設在電路中。

在一個實施例中，信號處理器92包含電腦程式，該電腦程式可由計算機或微處理器組所讀取且可被儲存在內存中(例如，非可移除儲存媒介上或可移除儲存媒介上)。電腦程式可以是單個程序代碼組或一組在不同微處理器上運作的不同程序代碼。程序包含碼指令組，該碼指令組通常被儲存在儲存媒介中，並且當由CPU執行時其會被呼叫以暫時儲存在RAM中。電腦程式大致上包含測量和控制軟體(其包含具有運作氣體噴嘴測量設備20和其部件的指令的程序代碼)和製程監控軟體(其用來監控正在設備中執行的氣體流動製程)、安全系統軟體、與其它控制軟體。電腦程式能夠以任何傳統程序化語言來撰寫，諸如彙編語言、C++、Pascal或Fortran。合適的程序代碼通過傳統的文字編輯器被輸入成單個檔案或多個檔案，且被儲存或被嵌入在計算機可使用媒介的內存中。如果輸入的碼文字是高級語言，則碼會被編譯，並且生成的編譯器碼會接著連結到預編譯資料庫例程的目標碼。為了執行被連結、被編譯的目標碼，使用者會呼叫目標碼，使得CPU能夠讀取且執行該碼以實施程序中指定的任務。 在一個版本中，信號處理器92包含電子組件和程序代碼，其作為標示感應器98來運作，標示感應器98決定各個氣體流動感應器70相對於各個氣體噴嘴22的位置且產生多個氣體噴嘴位置標示信號96，各個氣體噴嘴位置標示信號96識別用來測量特定氣體噴嘴22的特定氣體流動感應器70。標示感應器98可以是可程序化微處理器，其被連接到支撐該感應器板66的機械臂平臺78。機械臂平臺78包含馬達與合適的齒輪組件，以沿與氣體板26的平面平行的平面的、X和Y坐標來驅動平臺增額距離。標示感應器98和機械臂平臺78被程序化，藉以以增額空間距離來移動感應器板66使其橫跨氣體板26的表面，使得感應器板66的各個氣體流動感應器70可以測量氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流動性質。在測量的時候，標示感應器98會保留氣體板26的各個氣體流動感應器70的X、Y坐標信息表，以及氣體板26的各個氣體噴嘴22的相應X、Y坐標信息。當被要求時，標示感應器98會將由特定氣體感應器所進行的氣體噴嘴測量以及各個氣體噴嘴22 (測量是從其中獲得)的相關氣體噴嘴位置標示信號96傳送到信號處理器92。信號處理器92也包括信號接收器100，用以接收來自顯示圖像或作為不同電氣信號的多個氣體噴嘴測量信號95以及相應的氣體噴嘴位置標示信號96，並且使各個氣體噴嘴測量信號95與氣體噴嘴位置標示信號96相關聯。接著，信號接收器100會處理或評估氣體噴嘴測量信號95，並且會輸出顯示流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體壓力、流速、密度或速度的數據。信號接收器100也可使用各個氣體噴嘴22的氣體噴嘴測量信號95和氣體噴嘴位置標示信號96，來產生該數據的測量表或將其顯示在流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體壓力、流速或速度的圖形顯示中。在使用特定感應器板66來執行氣體噴嘴測量順序之前，首先使用校正測試來校正感應器板66上的氣體流動感應器70，其中該校正測試將具有預定流量、壓力、密度或速度的氣體的氣體流38注射到氣體流動感應器70的感應表面。此外，可通過將具有設定壓力、流速、密度或速度的氣體流38施加到氣體流動感應器70的感應表面來校正氣體流動感應器70。一旦被校正了，則經校正的感應器70可用來顯示或測量氣體板26的性質。在運作時，可控氣體源50用來將恆定流速的氣體、恆定壓力的氣體提供到氣體噴嘴測量設備20的氣體管102的入口。在一個版本中，壓力調節器被設定為在例如約10至 約IOOOOkPa或甚至約30kPa至約3000kPa的恆定壓力下提供氣體。為了測量約1000個氣體噴嘴22 (其各具有100微來的最小直徑)的流動性質，流量計可被設定為提供約10至約IOOOsccm的流速。但是，當測量了更多數量的噴嘴時，所設定的氣體流速或氣體壓力大得多，例如對於3000個氣體噴嘴而言,流速可被設定為約IOslm至約IOOOslm的水平。在各個測量順序的開始時，感應器板66上的氣體感應器70會被校正與/或被歸零。恆定流速或恆定壓力下的氣體被供應到殼體114的入口 112，其中殼體114將氣體板26固定在適當的位置處並且也提供了圍繞氣體板26邊緣的密封。感應器板66由機械臂平臺(或手動地)來定位，以覆蓋氣體板26的前表面32的至少一部分，感應器板66包含氣體流動感應器68陣列，該氣體流動感應器68陣列被配置在與氣體板26中的氣體噴嘴24陣列的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處。被提供到殼體114的氣體流經氣體板26的氣體噴嘴22以形成多個氣體流，該些氣體流被引入到感應器板66上的多個氣體流動感應器70中，如圖IA所示。各個氣體流動感應器70或氣體感應器68陣列顯示或測量並且產生可以指示從單一噴嘴22流出的撞擊氣體流38的壓力、流速、密度或速度的電氣或其它信號，從而使多個氣體流動感應器70能同時測量來自多個等效氣體噴嘴22的撞擊氣體流38的氣體流動特性。氣體流動感應器70會產生可指示多個氣體噴嘴測量信號95的顯示，各個氣體噴嘴測量信號95可以指示流經面對氣體流動感應器70的個彆氣體噴嘴22的氣體流38的壓力、流速、密度或速度。當使用信號接收器100時，信號處理器92的信號接收器100接收氣體噴嘴測量該組信號95。信號處理器92的標不感應器98會決定各個氣體流動感應器70相對於各個氣體噴嘴22的位置，並且產生多個氣體噴嘴位置標示信號96的顯示，各個氣體噴嘴位置標示信號96識別來自特定氣體流動感應器(其用來測量特定氣體噴嘴22的氣體流動或壓力性質)的視覺或電氣信號。信號接收器100也接收用於各個氣體噴嘴22的氣體噴嘴位置標示信號96，並且接著使該顯示或氣體噴嘴位置標示信號96與氣體噴嘴測量信號95相關聯，使得該顯示上的各個點或各個氣體噴嘴測量信號95與氣體板26的特定氣體噴嘴22相關聯。然後，使用各個氣體噴嘴22的氣體噴嘴測量信號95和氣體噴嘴位置標示信號96，諸如列印本、CRT或平面面板屏幕之類顯示器可用來顯示流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體壓力、流速、密度或速度。
氣體噴嘴22的被測量壓力、流速、密度或速度特性的被記錄或視覺顯示101或該組信號95也可指示氣體噴嘴22的其它性質。例如，發明人進一步發現，氣體噴嘴22的內部側壁118表面的表面粗糙度會影響流經氣體噴嘴22的孔洞44的氣體的壓力和流速(例如，如圖2A-D所示)。當製造氣體板26時，用來形成氣體噴嘴22的孔洞44的加工工具會隨著時間漸漸地磨損，這導致一些氣體噴嘴22的側壁118相較於由新工具來初始加工的噴嘴22而具有較粗糙的表面和較多的缺陷。當所 產生的氣體板26用在含有襯底122的襯底處理腔室120中(如圖IB所示)時，這會影響所獲取的處理結果。例如，當在CVD製程中使用包含一些具有粗糙表面的氣體噴嘴的氣體板26時，具有較粗糙側壁118的氣體噴嘴22會造成稍微較薄的層沉積在面對這樣氣體噴嘴22的中心部分的襯底122部分上，以及較厚沉積環狀物沉積在面對同氣體噴嘴22的周圍的襯底122部分上。此外，當使用從具有粗糙或加工不佳的不平坦表面的氣體噴嘴22流出的蝕刻劑氣體從襯底122蝕刻材料時，面對噴嘴22的中心的襯底122部分比面對氣體噴嘴22的周圍的襯底122部分會被更快地蝕刻。應相信，由於圍繞「較粗糙」氣體噴嘴22的中心部分的氣體速度比沿著噴嘴22的周圍側壁118的氣體速度更快(其依次因鄰接粗糙側壁118的非層流的氣體分子而起，相較於氣體噴嘴22的中心處的層流氣體而言)，所以會產生這些結果。因此，除了氣體噴嘴22的直徑48以外，氣體噴嘴22的側壁118表面的表面平滑度或粗糙度也會影響正在襯底122上被處理的層的性質。但是，用以測量表面的表面粗糙度的傳統技術在氣體噴嘴22的孔洞44內的表面上難以實施。例如，傳統表面粗糙度方法可以使用輪廓儀來進行，其中輪廓儀使探針橫跨表面來測量其表面粗糙度。但是，難以在不切割或開啟氣體噴嘴22的情況下用該探針存取噴嘴22的內部；此外，噴嘴22的距離相當短且無法進行精確的表面粗糙度測量輪廓。本氣體測量技術對於這樣的應用是有用的，即視覺地顯示給操作者、記錄顯示、或非破壞性地提供氣體噴嘴22的內部表面特性的一組測量、及允許同時顯示或測量大量氣體噴嘴22的性質。顯示或測量在本質上可以是定性的或定量的，並且也可通過以下步驟來進行以恆定流量或壓力的供應氣體來校正一組氣體噴嘴22 ；以及使這些氣體噴嘴22的表面性質與流經這些氣體噴嘴22且流到氣體流動感應器70及感應器板66上的氣體流38的經測量氣體壓力、流速、密度或速度相關聯。然後，將此組經校正的氣體噴嘴22所生成的氣體壓力和流動特性與實際生產氣體噴嘴22所進行的顯示或測量互相比較，以導出或評估生產氣體噴嘴22的表面特性。發明人進一步發現，由於構成氣體噴嘴22的內部側壁118表面的材料的可塑變形與顆粒抹擦(smearing)，所以仍然產生了另一問題。例如，當氣體板26由金屬材料製成時，由於用來在這些金屬部件中鑽鑿孔洞的機械工具鑽頭所施加的橫跨顆粒的高剪應力，金屬材料會發生可塑變形。取決於鑽鑿工具鑽頭的磨損程度，氣體噴嘴22的表面處的不同剪應力會造成被抹擦表面顆粒的變形量的結構變化，其進一步導致氣體噴嘴22的內部側壁118表面的平滑度發生變化。可通過選擇機械工具將鑽鑿的特定材料的旋轉切割速度予以最佳化的RPM範圍來減少顆粒抹擦問題。選擇正確的鑽鑿鑽頭的RPM速度可以減少表面顆粒的抹擦量。被選擇或理想的RPM範圍取決於構成氣體板26的材料的性質。例如，可使用在大於50000rpm的RPM或甚至約60000至約80000rpm的RPM下運作的鑽鑿工具鑽頭來鑽鑿進入諸如不鏽鋼之類的金屬，以在氣體噴嘴22中製造平滑的側壁118表面。在這些旋轉速度下，鑽鑿工具鑽頭可產生橫跨氣體噴嘴22的側壁118的平滑表面和較少的抹擦。但是，傳統的加工方法(諸如Robodrill)使用25000rpm範圍內的RPM，這導致了氣體噴嘴22的粗糙內部表面、過度抹擦、以及氣體噴嘴22到另一氣體噴嘴的表面性質的更多變化。因此，選擇正確的鑽鑿鑽頭RPM速度可減少表面顆粒的抹擦量。氣體流動測量設備20可用來使用以鑽鑿特定氣體噴嘴22的RPM速度與流經氣體噴嘴22的氣體的流動性質相關聯。例如，可以利用合適的校正氣體噴嘴22使鑽鑿鑽頭的RPM速度與流經氣體噴嘴22且由感應器板66上的氣體流動感應器70所測量的氣體流38的氣體壓力、流速、密度或度相關聯。此外，可建立合適的鑽鑿鑽頭移動圖案以繞特定氣體板26來移動鑽鑿工具鑽頭，使得當鑽頭磨損時，其能夠用來鑽鑿相對於其它氣體噴嘴22而言較不重要的氣體噴嘴22，這由理想的實驗所決定的氣體板26輪廓來決定。此外,工具鑽頭也可繞圈移動，以良好地利用工具鑽頭尖端的磨損和裂破對氣體噴嘴22的尺寸的效應。此外，可使用由氣體流動測量設備20所進行的被記錄顯示或測量，以使鑽鑿鑽頭移動圖案與流經使用特定鑽鑿鑽頭移動圖案來鑽鑿的氣體噴嘴22的流動性質相關聯。此外，可使用橫跨不同氣體板26的所有氣體噴嘴22的氣體壓力、流速、密度或速度分布的實驗結果來選擇最佳的鑽鑿工具鑽頭 移動圖案。在又一方法中，氣體噴嘴測量設備20用來測量由理想或絕好的氣體板26所提供的理想或「絕好(golden) 」的氣體流動分布圖案。接著，將絕好圖案與用於生產氣體板26所獲得的測試圖案相比較，以識別具有類似圖案的氣體板26與這些氣體板26上的氣體噴嘴22的類似形狀、尺寸或內部表面特性。在一個版本中，理想的氣體板26通過以不同的氣體板26來處理襯底122，並且選擇可提供橫跨測試襯底122的最佳處理圖案的記錄顯示或此組測量的特定氣體板26，來被實驗地選擇。可通過測量在襯底122上正被處理的層的性質，使用反射的、厚度、橢偏的、或表面阻性性質和其它，由該層(其可以被沉積或被蝕刻的層)的性質來決定橫跨測試襯底122的最佳處理圖案。接著，在氣體噴嘴測量設備20中測試理想氣體板26，並且將用於理想氣體板26的氣體流動圖案作為絕好圖案。當接著測試生產氣體板26時，將由生產氣體板26所產生的測試圖案與絕好圖案相比較，並且選擇可提供大致上類似圖案(例如圖案差異小於±5% )的氣體板26，而其它氣體板則用於其它製程應用。上述技術也可用來將多個被測量的氣體板26分類成不同的公差類別。例如，可用於氣體板的公差也可在一種類型的襯底製程與另一類型的製程之間變化。例如，在一個實施例中，由使用了生產氣體板26的化學氣相沉積(CVD)製程所沉積的層的厚度優選應該在橫跨測試襯底122時其變化小於±3%。這樣的CVD製程需要氣體板26上所有氣體噴嘴22具有嚴格公差的氣體板26。但是，在不同的CVD製程中，此變化可以是±5%的三個標準差σ，對於氣體噴嘴22而言，其是低公差。因此，特定的生產氣體板26可能適合用於第二 CVD製程，但不適合用於第一 CVD製程。通過用於氣體板26的氣體噴嘴22的測試圖案(由氣體噴嘴測量設備20來測量)來選擇用於各個CVD製程的合適氣體板26。作為另一示例，氣體板的預定公差水平可用於特定的氣體沉積或蝕刻製程。例如，使用矽烷來沉積二氧化娃的製程對於氣體板26中的氣體噴嘴22 (其用來在處理腔室120中分布娃燒)的尺寸和表面性質是高度敏感的。因此，所選擇的用於這樣的二氧化矽/矽烷沉積製程的氣體板26應該具有嚴格公差的氣體噴嘴22。應進一步注意，由氣體板26所產生的理想氣體流動圖案不會總是橫跨氣體板26的平滑或平坦分布。例如，在特定的蝕刻製程中，可能期望在氣體板26的中心區域處具有稍大孔洞44的氣體噴嘴22，而在氣體板26的周邊邊緣處具有稍小孔洞44的氣體噴嘴22。在這樣的示例中，在實際的蝕刻製程中，襯底支架123的周邊邊緣處比支架123的中心部分處更熱，並且因此期望在氣體板26的周邊邊緣比在中心部分具有更低的從氣體噴嘴22流出的氣體流速。由氣體噴嘴測量設備20所顯示或測量的氣體板26的氣體流動圖案仍具有其它應用。例如，在對特定氣體板26進行氣體噴嘴顯示記錄或測量之後，氣體板26中的被選擇氣體噴嘴22可被再鑽鑿，而氣體板26依然位於噴嘴鑽鑿機器的固定件上，以調整這些被選擇氣體噴嘴22的尺寸(或表面性質)。此外，可通過將中空圓柱形插件插入到這些氣體噴嘴22內來使太大的氣體噴嘴22變得更小。 氣體噴嘴測量設備20的替代性實施例也可用來測量氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流動特性的圖案。在另一版本中，氣體噴嘴測量設備20包含雷射都卜勒幹涉測量設備128，雷射都卜勒幹涉測量設備128包含種粒注射器130、雷射都卜勒幹涉儀132、多個電光檢測器134與信號處理器92，如圖5A及5B所示。在該版本中，種粒注射器130會將種粒138分散到流經氣體板26的背表面的氣體流內。種粒注射器130可以是例如流體化床浮質產生器或原子化器。種粒138被選擇以具有適當的質量和尺寸，使得能被承載到在局部氣體流動速度的流內，從而使種粒138速度的測量與局部氣體流動速度的測量等效。種粒138也足以能夠反射入射到這些種粒上的雷射束140。種粒138會隨著局部氣體流動速度(其快到足以進行種粒138速度變化的測量，其中種粒速度的變化的測量與局部氣體流動速度的變化的測量等效)而改變，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示或測量。種粒注射器130可包含種粒源138，該種粒源138包含例如氧化鋁顆粒、氧化鈦顆粒、聚苯乙烯球、金屬塗覆的玻璃球、中空玻璃球、或金屬塗覆的中空玻璃球。在一個示例中,種粒138的尺寸為約I微米至約100微米。雷射都卜勒幹涉儀132會用相干光的多個雷射束140來照射流經氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流38，以在被照射區域中產生幹涉條紋133，如圖5A-B所示。在一個或多個頻率下提供雷射束140，使得該束在被照射區域中彼此幹涉而產生幹涉條紋133 (其作為流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示)。一些束140是通過例如束分光器142或聲光調製器(AOM) 144從一個或多個單一雷射源來產生。該束140的頻率通過AOM 144的使用偏移了固定的已知頻率。該束140照射來自氣體噴嘴22的氣體流38，使得種粒138被承載在氣體流38中，以散射光並由此呈現頻率的都卜勒偏移(其與氣體流38中的種粒138的速度的分量的大小相對應)。多個電光檢測器134作為氣體感應器70來運作，以檢測強度(其為來自被雷射都卜勒幹涉儀132照射的氣體流38的散射光的時間的函數)並產生與散射光的測量強度相對應的多個氣體噴嘴測量信號95，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示或一組測量。電光檢測器134被選擇以具有大於氣體流38中的種粒138的都卜勒頻率偏移的帶寬。電光檢測器134可以是例如連接到放大器與過濾器的一個或多個光電二極體，而其具有到信號處理器92的輸出引線。
如上所述，信號處理器92被連接到電光檢測器134且接收來自電光檢測器134的多個氣體噴嘴測量信號95,各氣體噴嘴測量信號95將強度表不成從氣體板26的氣體噴嘴22流出的氣體流38的散射光的時間函數。信號處理器92也可決定各個電光檢測器134相對於各個氣體噴嘴22的位置且產生多個氣體噴嘴位置標信號96,各個氣體噴嘴位置標示信號96識別用來測量特定氣體噴嘴的特定電光檢測器134。信號處理器92還使多個氣體噴嘴測量信號95和多個氣體噴嘴位置標示信號96相關聯，並輸出可顯示流經各個氣體噴嘴22的氣體流的氣體壓力、流速、密度或速度的數據。例如，信號處理器92可對電光檢測器134所接收的氣體噴嘴測量信號95執行傅立葉變換，其尖峰與種粒138速度的分量相對應，如圖5C-D所示。信號處理器92也會接收且產生用來控制種粒注射器130、雷射都卜勒幹涉儀132、電光檢測器134與用來控制被測量氣體板26的移動的任何機械臂平臺78的任何一者或多者的信號。例如，信號處理器92可產生種粒注射器130信號，以控制被注射到流經氣體板26的背表面30的氣體流內的種粒138的注射時間、持續時段與體積。信號處理器92也可控制雷射136或雷射束140，以設定由雷射都卜勒幹涉儀132所照射的氣體流 38的強度與氣體流38位置、以及任何AOM 144的頻率和功率。信號處理器92可包括用以控制這些裝置的每一者的多個電子接口以及被程序化到這些電子接口內的適當程序代碼。在運作時，雷射都卜勒幹涉測量設備128測量被承載在流經氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流38中的微米尺寸種粒138的速度，以便測量流經氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流38的速度。來自移動種粒138的散射光呈現與種粒138速度沿著雷射束140方向的分量成正比的頻率的偏移。頻率的偏移(所謂的都卜勒偏移)通過利用一部分原始照射雷射束140幹涉散射光來檢測。這可通過對照射雷射束140予以分光，並且使分光束組分直接抵達電光檢測器134或以與照射束140不同的角度抵達氣體流38的被照射部分來實現。這兩束圖案的幹涉會產生一系列的明帶與暗帶(所謂的幹涉條紋)，其以與都卜勒偏移成正比的速度來橫跨電光檢測器134移動。落在電光檢測器上的光的強度被繪製成時間的函數，以決定氣體流38中通過雷射束140的種粒的速度分量。在一個方法中，這可通過對電光檢測器134所產生的強度信號進行傅立葉變換且找出頻率空間中的尖峰(其與種粒138的速度分量的大小相對應)來實現，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。在另一運作版本中，分光雷射束140通過布拉格兀(Bragg cell)或聲光調製器(AOM) 144，以將固定已知的頻率偏移引入到雷射束140中。該偏移使頻率空間中的零速度尖峰移開零頻率偏移，以使能夠氣體流38中的種粒138的大小和方向兩者。此技術可能夠更好的解析靠近零的速度，這是因為此處比零頻率處具有更大的信噪比。在又一版本中，測量氣體流38中的種粒138的速度的所有三個分量。在該版本中，通過多個雷射束136以不同的角度來照射氣體流38，其中該角度被選擇以使得能夠管理行進在氣體流38中的種粒138的所有三個速度分量。電光檢測器134接收散射光且將對這些信號進行解析，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。在該版本中，雷射136通常被頻率偏移，使得可通過簡單過濾器的使用來解析該信號。雷射136的頻率偏移是使用布拉格元或AOM 144來達成，其中當不同的束140以不同角度從單一雷射136曝光時，布拉格元或AOM 144也可以產生各個頻率偏移的信號。以此方式，單個雷射136可與AOM 144共同使用，以產生用於三分量速度測量(其具有各個必要頻率偏移信號)的各個必要束140，使得生成的信號可被單個檢測器134所收集且解析。在又一方法中，氣體噴嘴測量設備20包含種粒注射器130，以均勻地注射磁性顆粒146 (如圖6所示)使其橫跨氣體板26的背表面30且進入到氣體流內。磁性顆粒146的個別流會流經氣體板26的各個氣體噴嘴22。在該版本中，感應器板66包含金屬板148，金屬板148被放置為與氣體板26的前表面Btt鄰或與氣體板26的前表面相隔固定的間隔，以接收磁性顆粒146。磁性顆粒146流經各個氣體噴嘴22且撞擊在感應器板66上，以形成黏附到感應器板66的磁性顆粒146的分布(其可反映出各個氣體噴嘴22的氣體流動特性)。感應器板66能夠移除黏附在其上的顆粒146並對其進行分析，以決定被測試氣體板26的各個氣體噴嘴22的氣體流動或壓力分布。板26上的磁性顆粒分布可以例如包括面對各個氣體噴嘴22的磁性顆粒146圓，該圓具有與氣體噴嘴22的直徑48相關的直徑，且在一些實例中，該圓的尺寸與氣體噴嘴22的尺寸大約相同。磁性顆粒分布可根據面對各個氣體噴嘴22的金屬顆粒146的形狀和厚度來指示來自氣體噴嘴22的氣體流是否是最佳的或小於最佳的。例如，包含小和大的磁性顆粒146圓的磁性顆粒分布可分別指示具有較小和較大孔洞44的氣體噴嘴22，具有較平滑或較粗糙表面的氣體噴嘴22，或具有可變表面流動特性的氣體噴嘴22的分布。也可使用電氣產生的磁場150來控制撞擊在感應器板66上的 磁性顆粒146的分布，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。感應器板66也可以是由電磁鐵或永久磁鐵施加功率的磁鐵。在另一實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66，感應器板66是熱感應晶片152。熱感應晶片152將撞擊在熱感應晶片152上的氣體流38的壓力、流速、密度或速度轉換成熱信息(諸如溫度分布)。例如，氣體噴嘴測量設備20可包含加熱器，以在測量前將熱感應晶片152均勻地預熱到約30°C至約100°C的溫度。將具有受控溫度的氣體供應到氣體分布面板36，並且從噴嘴22流動的氣體會衝擊經加熱的熱感應晶片152且從其傳遞熱。可使用連接到熱感應晶片152的溫度感應器153或通過光學地測量橫跨晶片表面的紅外線光譜，來繪製熱感應晶片152的溫度輪廓。例如，可使用紅外線攝像機154來捕獲橫跨熱感應晶片152所產生的熱紅外線圖案，如圖7A-B所示。接著，信號處理器92會分析所繪製的溫度輪廓或所捕獲的溫度分布的圖像，並且使溫度變化與流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力相關聯。在又一實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,該感應器板66包含一個或多個熱致變色液晶(TLC)板156，如圖8A-B所示。各個TLC板156包含熱致變色液晶158，該熱致變色液晶158可以基於熱致變色液晶的溫度來改變反射光的顏色。由於液晶層163之間的間隔161的差異，熱致變色液晶158會在不同溫度下選擇性地反射不同波長的光(從紅光159到藍光155)。因此，當暴露於白光157的熱致變色液晶158改變溫度時，它會改變顏色，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。熱致變色液晶158可包含位於懸浮質中的被封裝液晶(其中液晶材料被包含在通常測量為5-10微米的小球體內)或未封裝液晶材料(其中液晶材料處於其自然形態)。特定的熱致變色液晶組分只會在一定溫度範圍(所謂的溫度帶寬)中呈現顏色改變。當在白光157中觀察時，熱致變色液晶158會在其溫度帶寬中從紅色改變到藍色，並且在不位於溫度帶寬內的溫度下是黑色。熱致變色液晶158的溫度帶寬的範圍可從約O. 1°C到約30°C。TLC板156可包含多個具有不同溫度帶寬的熱致變色液晶158的混合物，這使得混合物中的有效溫度感應範圍能夠超過單一熱致變色液晶158的溫度帶寬。攝像機會捕獲TLC板156的顏色圖案的圖像，其中該圖像與溫度分布相對應。接著，信號處理器92會分析所捕獲的顏色圖案的圖像且使溫度變化與流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力相關聯。在另一實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,感應器板66包含襯底，該襯底被塗覆有壓力敏感塗料的均勻塗層160，如圖9所示。壓力敏感塗料160會產生圖像顯示，以顯示在來自氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流38的壓力施加下的塗料性質的改變。例如，壓力敏感塗料160可呈現顯示，其中與氣體噴嘴22位置相對應的顯示上的點的顏色會作為從特定氣體噴嘴22流出的氣體流38的撞擊氣體流速或壓力的函數而發生改變。壓力敏感塗料160 —般由位於特殊黏結劑中的冷光分子構成，其中該特殊黏結劑對於氧是可滲透的。諸如Unicoat和UniFTB的壓力敏感塗料可從美國俄亥俄州Dayton的Scientific Solutions, Inc.獲得。期望使用易於以均勻的厚度來施加且不需要施加多次塗覆的壓力敏感塗料160。攝像機會獲取壓力敏感塗料160的圖像。接著，信號處理器92會分析所獲取的圖像且使顏色變化或其它物理性質與流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的 氣體流速、密度、速度或壓力相關聯。在又一實施例中，氣體流動測量設備的氣體流動感應器70包含多個微管感應器162,各微管感應器162可以感應來自氣體板26的氣體噴嘴22的撞擊氣體流38的壓力、流速、密度或速度。於2003年11月18日授權給Douglas Sparks的美國專利案號US6，647，778中描述了微管感應器的實施例，在此通過引用將其整體內容包含在本說明書中。不範性微管感應器162包含襯底(諸如娃襯底)，其中一個或多個微管被支撐在該襯底上。這些管可由諸如矽之類的材料、其它半導體材料、石英、陶瓷、金屬或複合材料來微加工，並且可由多個所選擇的材料層或通過蝕刻襯底來製造。在運作期間，這些管充當導管，其中流體會流經該導管，同時管會發生震動。流體的性質可由震動管的行為來確定；例如，管的扭曲可與流經該管的流體的質量流速相關聯，而該管的震動頻率可與流體的密度相關聯。管162可具有約O. 5mm的長度以及約250 μ m2的截面積,儘管更小和更大的尺寸也是可行的。多個電極164被設置在微管感應器162中，以向微管提供震動頻率且感應微管附近的微管的運動(諸如微管的震動頻率)或其它運動特性(例如，如圖IOB所示)。此外，微管感應器162可被構造為測量壓力。微管被製造為使得微管的一個壁能夠響應於該管內壓力的改變而發生彎曲。電極感應器164被配置為與可彎曲壁鄰近，以感應可彎曲壁部分的附近。在示範性實施例中，感應器164以電容的方式測量微管的位置或運動。所測量的位置或運動特性可被提供到信號處理器92的信號接收器100，並且被處理以將信號轉換成供顯示所用的被測量質量流、密度、速度或壓力，如圖IOA所示。合適的微管感應器162可從美國密執安州Ypsilanti的Integrated SensingSystems獲得。微管感應器162可被設置在感應器板66上，如同圖3A-3C的氣體流動感應器70構造。例如，微管感應器162的陣列可被設置在感應器板66上，使得這些微管感應器162的間隔與氣體噴嘴22的間隔相對應。此外，微管感應器162可被設置成連同多個壓力感應器70，來顯示或測量沿著離開氣體板26的個彆氣體噴嘴22的氣體的壓力的氣體流速。在又一實施例中(例如,如圖11所),氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,該感應器板66包含透明晶片166，該透明晶片166具有膜加熱器168，該膜加熱器168可由電壓源90來選擇性地供應，以使電壓源90將待冷卻的均勻熱輸入提供到橫跨其面積的不同範圍(該範圍取決於撞擊氣體流38的質量流)。可通過傳統的熱顯像裝置(諸如紅外線攝像機154)來記錄生成的熱圖像顯示以及使用信號處理器92 (其使熱變化與流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力相關聯)來分析信號或圖像，以實現從氣體板26的多個氣體噴嘴22流出的氣體流38的生成圖案的繪製。在另一實施例中(例如,如圖12所),氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,該感應器板66包含襯底，該襯底具有化學反應性塗層170，該化學反應性塗層170可因來自氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流38撞擊時的物理與/或化學反應而發生反應以產生可識別顏色(或其它物理性質)的改變。施加到氣體板26的背表面30的氣體流與原子化或液體化學物171混合，其中該原子化或液體化學物171可以和襯底上的化學反應性塗層170發生反應。流經氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流的性質通過觀測襯底上的化學反應性塗層170中所產生的圖案(諸如使用攝像機169)來測量，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。 在另一實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器板66,該感應器板66包含伸張極化膜172，如圖13所示。撞擊氣體流38會在伸張極化膜172上產生應力圖案的顯示，其中該顯示可被圖像化且被記錄(諸如使用攝像機169)並接著與來自氣體板26的各個氣體噴嘴22相關聯。在伸張極化膜172上所生成的圖像提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速、密度、速度或壓力的顯示。在另一實施例中，氣體噴嘴測量設備20包含感應器容器174，該感應器容器174包含黏稠感應流體176，如圖14A-B所示。感應器容器174可以是諸如開口圓柱形的小容器。黏稠感應流體176被保持在感應器容器174中。在氣體板26的氣體噴嘴22的氣體流動性質的測量期間，黏稠感應流體176的表面會接收從氣體板26的氣體噴嘴22流出的多個氣體流38。通過其黏性的本質，黏稠感應流體176產生可保持來自氣體板26的不同氣體噴嘴22的多個氣體流38的各個氣體流的氣體壓力、流速、密度或速度的測量記憶的顯示，以流經通過各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速或壓力的顯示。在該技術中，利用被施加通過氣體噴嘴22的氣體的撞擊壓力或流動，黏稠感應流體176應該具有高到足以維持氣體流分布的記憶且低到足以使流體表面變形的黏性。在變形狀態下，橫跨黏性感應流體176的表面的表面輪廓的變化提供顯示，該顯示可通過流體176的截面輪廓(其與橫跨氣體板26的氣體噴嘴22的分布相關)的表面處的攝像(諸如使用攝像機169)來測量或記錄。當與個彆氣體噴嘴22相關聯時，流體表面上的凸部180和凹部178提供來自氣體板26的各個氣體噴嘴22的個彆氣體流38的壓力、流速、密度或速度的差異的良好視覺指示。在又一實施例中，黏稠感應流體176可以是在相當短的時間內即可設定的流體，諸如在小於5分鐘或甚至小於I分鐘內即可設定的流體。通過「設定」是指黏稠感應流體176會固化成流體黏性高到足以保持其形狀且不會在一般重力下變形的形式。在足夠高的壓力下從氣體板26的背表面30提供恆定氣體流，並且該恆定氣體流會通過氣體板26的氣體噴嘴22。通過氣體噴嘴22且撞擊在黏稠感應流體176的表面上的氣體流38會產生流體表面中的一系列圓形凹部178和凸部180 (其可延伸到流體176的暴露部分的小厚度內)的顯示。通過氣體噴嘴22的氣體壓力與流動被維持足夠長的時間，以使黏稠感應流體176能夠漸漸地設定成表面輪廓圖案，該表面輪廓圖案反映從氣體噴嘴22所產生的橫跨氣體板26的壓力和氣體流動分布，以提供流經各個氣體噴嘴22的氣體流38的氣體流速或壓力的顯示。如上所述的氣體噴嘴測量設備20具有許多應用(其中在此說明一些應用)，並且包括本領域技術人員所公知的其它應用。有利地，氣體噴嘴測量設備20可使得能夠同時顯示或測量氣體板26的多個氣體噴嘴22，而公知的噴嘴測量裝置僅允許單個氣體噴嘴22的測量或噴嘴24陣列的平均流動特性。相對而言，本設備20提供了更快地確定氣體板26 (其具有數千個氣體噴嘴22)的氣體流動特性的方法。此外，氣體噴嘴測量設備20提供了特定氣體噴嘴22的流動特性的精確、定性、定量測量，並且甚至提供了流經氣體噴嘴22的氣體流38的壓力、流速、密度或速度的精確測量。為了理解本發明，上文已經提供了本發明的各種實施例的描述。該描述並不意為是詳盡的或將本發明限制為所述的精確形式。例如，可以在氣體噴嘴測量設備20中使用氣體感應器70的其它實施例。此外，可使本發明與氣體流動性質或三個或更多個腔室120相匹配。此外，可以構造多腔室系統中的一或多個腔室120以同時處理一個以上的襯底122。 因此，鑑於上述啟示，各種變更和變化是可行的。
權利要求
1.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨具有氣體噴嘴的氣體板；以及 (b)感應器板，所述感應器板的尺寸覆蓋包含所述氣體板的前表面的至少一部分的區域，所述感應器板包含氣體流動感應器，所述氣體流動感應器被配置在與所述氣體板的氣體噴嘴陣列的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處，使得各個氣體流動感應器能夠測量流經面對所述氣體流動感應器的個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度，並且產生可指示或顯示流經所述個彆氣體噴嘴的所述氣體流的壓力、流速、密度或速度的信號。
2.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述可控氣體源包含加壓氣體源，所述加壓氣體源被連接到流速控制器或氣體壓力控制器，所述流速控制器包含質流控制器與流動控制閥，所述氣體壓力控制器包含氣體壓力計與壓力控制閥。
3.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述氣體流動感應器能夠測量約30kPa至約3000kPa的氣體壓力。
4.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述氣體流動感應器包含壓阻式壓力感應器。
5.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述壓阻式壓力感應器包含矽薄膜，所述矽薄膜由黏接到板的相對支架來支撐。
6.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述壓阻式壓力感應器在約_40°C至150°C的溫度範圍內運作。
7.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述壓阻式壓力感應器響應於從所述氣體噴嘴流出的氣體流所施加的34. 5kPa至約3447kPa的壓力，提供約4000歐姆至約6000歐姆的阻抗改變。
8.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述感應器板的各個氣體流動感應器產生流經各自氣體噴嘴的氣體流的被測量壓力、流速、密度或速度的視覺顯示信號或一組氣體噴嘴測量信號。
9.根據權利要求I所述的氣體噴嘴測量設備，還包含信號處理器，所述信號處理器用以 (i)決定各個氣體流動感應器相對於各個氣體噴嘴的位置並且產生多個氣體噴嘴位置標示信號，各個氣體噴嘴位置標示信號識別用來測量特定氣體噴嘴的特定氣體流動感應器； ( )使所述多個氣體噴嘴測量信號與所述多個氣體噴嘴位置標示信號相關聯；以及 (iii)輸出顯示流經各個氣體噴嘴的所述氣體流的氣體壓力、流速、密度或速度的數據。
10.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴； (b)種粒注射器，所述種粒注射器用以將種粒分散到所述氣體流動內； (C)雷射都卜勒幹涉儀，所述雷射都卜勒幹涉儀用以利用相干光的多個雷射束來照射流經所述氣體板的所述氣體噴嘴的氣體流；(d)多個電光檢測器，所述多個電光檢測器用以檢測強度，其中所述強度為來自被所述雷射都卜勒幹涉儀照射的所述氣體流的散射光的時間的函數，並且產生多個氣體噴嘴測量信號；以及 (e)信號處理器，所述信號處理器用以 (i)決定各個電光檢測器相對於各個氣體噴嘴的位置並且產生多個氣體噴嘴位置標不信號，各個氣體噴嘴位置標示信號識別用來測量特定氣體噴嘴的特定電光檢測器；以及 ( )使所述多個氣體噴嘴測量信號與所述多個氣體噴嘴位置標示信號相關聯，並且輸出可顯示流經各個氣體噴嘴的所述氣體流的氣體壓力、流速、密度或速度的數據。
11.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述種粒注射器包含流體化床浮質產生器或原子化器。
12.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述種粒注射器分散尺寸為約I微米至約100微米的種粒。
13.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，還包含種粒源，所述種粒源包含氧化鋁顆粒、氧化鈦顆粒、聚苯乙烯球、金屬塗覆的玻璃球、中空玻璃球、或金屬塗覆的中空玻璃球。
14.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述雷射都卜勒幹涉儀包含束分光器或聲光調製器。
15.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述電光檢測器包含大於所述氣體流中的所述種粒的都卜勒頻率偏移的帶寬。
16.根據權利要求10所述的氣體噴嘴測量設備，其中所述信號處理器對所述電光檢測器接收的所述氣體噴嘴測量信號執行傅立葉變換。
17.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴； (b)種粒注射器，所述種粒注射器用以將多個磁性顆粒注射到所述氣體流動內；以及 (C)感應器板，所述感應器板包含金屬板，所述金屬板用以接收來自所述氣體板中的所述氣體噴嘴的所述氣體流中的所述磁性顆粒。
18.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板,所述感應器板包含熱感應晶片,所述熱感應晶片能夠將來自所述氣體板中的所述氣體噴嘴且撞擊在所述熱感應晶片上的氣體流的壓力、流速、密度或速度轉換成熱地圖。
19.根據權利要求18所述的氣體噴嘴測量設備，還包含加熱器，所述加熱器用以加熱所述熱感應晶片。
20.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板，所述感應器板包含襯底，所述襯底被塗覆有壓力敏感塗料的均勻塗層，所述壓力敏感塗料的性質可以在來自所述氣體板的氣體噴嘴的氣體流的壓力施加下改變。
21.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板，所述感應器板包含透明晶片，所述透明晶片具有膜加熱器，所述膜加熱器將待冷卻的均勻熱輸入提供到橫跨其面積的不同範圍，其中所述範圍取決於來自氣體噴嘴的撞擊氣體流的流動。
22.—種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板，所述感應器板包含襯底，所述襯底具有化學反應性塗層，所述化學反應性塗層在來自氣體板的氣體噴嘴的氣體流撞擊時發生反應以產生可識別的顏色改變。
23.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器容器，所述感應器容器包含黏稠感應流體，所述黏稠感應流體接收從所述氣體板的所述氣體噴嘴流出的多個氣體流，並且保持所述氣體流的壓力、流速、密度或速度的測量記憶。
24.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板，所述感應器板包含多個微管感應器，所述微管感應器的各者能夠感應來自所述氣體板的氣體噴嘴的撞擊氣體流的壓力、流速、密度或速度，所述微管感應器被配置在與所述氣體板中的氣體噴嘴陣列的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處，使得各個微管感應器能夠測量流經面對所述微管感應器的個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度。
25.一種氣體噴嘴測量設備，所述氣體噴嘴測量設備包含 (a)可控氣體源，所述可控氣體源用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨氣體板的氣體噴嘴；以及 (b)感應器板，所述感應器板包含熱致變色液晶，所述熱致變色液晶能夠基於所述熱致變色液晶的溫度來改變反射光的顏色，使得所述感應器板能夠顯示流經面對所述感應器板的個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度。
全文摘要
一種氣體噴嘴測量設備，包含可控氣體源，用以提供恆定壓力或恆定流速的氣體流動，使其橫跨具有氣體噴嘴的氣體板；以及感應器板，其尺寸覆蓋包含該氣體板的前表面的至少一部分的區域。該感應器板包含氣體流動感應器，這些氣體流動感應器被配置在與該氣體板的個彆氣體噴嘴的位置相對應的位置處，使得各個氣體流動感應器能夠測量流經面對該氣體流動感應器的該個彆氣體噴嘴的氣體流的壓力、流速、密度或速度，並且產生可指示或顯示流經該個彆氣體噴嘴的該氣體流的壓力、流速、密度或速度的信號。
文檔編號G01D21/02GK102804354SQ201180012580
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月4日 優先權日2010年3月5日
發明者卡澤拉·R·納倫德瑞納斯, 阿施施·布特那格爾, 丹尼爾·L·馬丁, 羅伯特·T·海拉哈拉, 甘歌德哈爾·舍拉凡特 申請人:應用材料公司