申请/专利权人：哈尔滨工业大学;北京东方计量测试研究所

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN117423600B

主分类号：H01J37/32

分类号：H01J37/32;G01N21/25;G01N21/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2024.02.06#实质审查的生效;2024.01.19#公开

摘要：一种氟碳化合物等离子体基团空间分布监测装置及方法，涉及半导体工业等离子体光谱诊断测试技术领域，装置包括：包括真空腔室、光纤阵列、凸透镜、凹透镜、分光棱镜、两个反应镜、三个滤波片以及三个工业相机；所述光纤阵列、凸透镜、凹透镜以及分光棱镜同轴设置，所述光纤阵列的探测方向垂直于所述真空腔室内的等离子区域；两个所述反应镜分别设置于所述分光棱镜的两侧，第一反应镜、第一滤波片、第一工业相机同轴设置，所述分光棱镜、第二滤波片、第二工业相机同轴设置，第二反应镜、第三滤波片、第三工业相机同轴设置；该装置及方法可以同时获得氟碳化合物等离子体基团在等离子体区域空间位置的绝对浓度，具有原位、同时性、无侵扰的特点。

主权项：1.一种氟碳化合物等离子体基团空间分布监测装置，其特征在于，包括真空腔室、光纤阵列、凸透镜、凹透镜、分光棱镜、两个反应镜、三个滤波片以及三个工业相机；所述光纤阵列、凸透镜、凹透镜以及分光棱镜同轴设置，所述光纤阵列的探测方向垂直于所述真空腔室内的等离子区域；两个所述反应镜分别设置于所述分光棱镜的两侧，第一反应镜、第一滤波片、第一工业相机同轴设置，所述分光棱镜、第二滤波片、第二工业相机同轴设置，第二反应镜、第三滤波片、第三工业相机同轴设置；所述氟碳化合物等离子体基团空间分布监测装置用于：采集所述工业相机拍摄的图像；分别提取各个所述图像中的发光斑点，并计算各个所述发光斑点的发光强度；基于所述发光强度，计算各波段谱线比；基于谱线比与氟碳化合物基团浓度的关系，根据所述各波段谱线比得到所述等离子区域中的氟碳化合物空间分布浓度，每个所述图像上有5个发光斑点；所述各波段谱线比表示如下：R1j=I1jmaxI2j；R2j=I2jmaxI3j；其中，I1j经过第一反应镜的光束形成的光斑的发光强度，I2j经过分光棱镜的光束形成的光斑的发光强度，I3j经过第二反应镜的光束形成的光斑的发光强度，R1j为两条氟原子谱线的相对强度，R2j为氟原子与氧原子谱线的相对强度，j=1,2,3,4,5，表示5个发光斑点。所述谱线比与氟碳化合物基团浓度的关系表示如下：[CFx]=p00+p10×R1j+p01×R2j+p20×R112+p11×R1j+p02×R212+p30×R113+p21×R112×R2j+p12×R1j×R212+p03×R213；其中，[CFx]表示氟碳化合物基团浓度，x=1,2,3，单位为cm-3s，R11表示第一条谱线第一个测点的归一化谱线比，R21表示第二条谱线第一个测点的归一化谱线比，p00、p10、p01、p20、p11、p02、p30、p21、p12、p03表示拟合系数。

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