CN105938103A - 等离子放电辉光的光学监控方法 - Google Patents

等离子放电辉光的光学监控方法 Download PDF

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Abstract

一种等离子放电辉光的光学监控方法，其包含下列步骤。利用侦测器侦测等离子放电辉光，以取得数个光信号。利用感测电路撷取这些光信号，并将这些光信号转换成数个电信号。利用运算单元根据这些电信号来进行计算步骤，以获得对应等离子放电辉光的数个位置的数个光强度。利用影像重建单元根据等离子放电辉光的这些位置与对应的光强度重建等离子放电辉光的影像。运用此方法，可以非接触的方式，有效侦测出等离子放电辉光的形状、大小、温度分布、颜色分布与闪烁行为，以及相对强度、绝对强度与强度分布，因此可达到即时监控等离子处理的区域的效果。

Description

等离子放电辉光的光学监控方法
技术领域
本发明是有关于一种监控技术，且特别是有关于一种等离子放电辉光的光学监控方法。
背景技术
等离子装置所产生的等离子的特性可用以评估等离子装置的性能。在等离子特性的分析技术中，目前大都利用光栅光谱仪来侦测与分析等离子型态。然而，利用光栅光谱仪进行侦测时，仅能得知等离子的物种与相对强度，而无法得知等离子的形状与绝对强度等基本特性。
此外，现今尚未开发出可正确评估等离子的大小与形状的技术。而且，也无可直接评估等离子的强度分布的技术。
发明内容
因此，本发明的一目的就是在提供一种等离子放电辉光的光学监控方法，其可以非接触的方式，有效侦测出等离子放电辉光的形状、大小、温度分布、颜色分布与闪烁行为，以及相对强度、绝对强度与强度分布，进而可达到即时监控等离子处理的区域的效果。
本发明的另一目的是在提供一种等离子放电辉光的光学监控方法，其可快速评估等离子放电辉光的特性。
本发明的又一目的是在提供一种等离子放电辉光的光学监控方法，其可利用电荷耦合元件(CCD)来作为侦测等离子放电辉光的侦测器，因此可降低监控成本。
根据本发明的上述目的，提出一种等离子放电辉光的光学监控方法，其包含下列步骤。利用侦测器侦测等离子放电辉光，以取得数个光信号。利用感测电路撷取这些光信号，并将这些光信号转换成数个电信号。利用运算单元根据这些电信号来进行计算步骤，以获得对应等离子放电辉光的数个位置的数个光强度。利用影像重建单元根据等离子放电辉光的这些位置与对应的光强度重建等离子放电辉光的影像。
依据本发明的一实施例，上述的侦测器包含电荷耦合元件。
依据本发明的另一实施例，上述的侦测器包含电荷耦合元件与光放射光谱仪(optical emission spectrometer，OES)。
依据本发明的又一实施例，上述的侦测器包含电荷耦合元件与功率计(power meter)。
依据本发明的再一实施例，上述的光信号包含数个光电子强度。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种等离子放电辉光的光学监控方法的流程图；以及
图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种光学监控等离子放电辉光的装置示意图。
具体实施方式
有鉴于目前并无可正确评估等离子的大小与形状的技术，也无可直接评估等离子的强度分布的技术，因此本发明在此提出一种等离子放电辉光的光学监控方法，其利用光学方式进行等离子放电辉光的侦测。借此，可以非接触方式，有效且快速地评估等离子放电辉光的形状、大小、温度分布、颜色分布、闪烁行为、相对强度、绝对强度与强度分布等特性。因此，可达到即时监控等离子处理的区域的功效。并且，由于本发明可采用电荷耦合元件来进行等离子放电辉光的光电子强度的侦测，因此可降低监控成本。
请同时参照图1与图2，其中图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种等离子放电辉光的光学监控方法的流程图，图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种光学监控等离子放电辉光的装置示意图。在本实施方式中，利用光学方式监控等离子放电辉光200的特性时，可先进行步骤100，以利用侦测器202来收集等离子放电辉光200所发出的光电子的光信号。侦测器202收集等离子放电辉光200的光电子的光信号时，可包含侦测这些光电子是自等离子放电辉光200的何处所传来、以及这些光电子的强度。
在一些例子中，侦测器202可包含电荷耦合元件。电荷耦合元件亦可侦测出等离子放电辉光200的闪烁行为，例如闪烁次数与频率，借此可得知等离子放电辉光200的稳定性与品质。此外，电荷耦合元件可侦测到等离子放电辉光200的RGB值，以利判断等离子放电辉光200的颜色是否符合需求。在另一些例子中，侦测器202可同时包含电荷耦合元件与光放射光谱仪，其中光放射光谱仪可侦测出等离子放电辉光200的物种以及每个物种的相对强度。在又一些例子中，侦测器202可同时包含电荷耦合元件与功率计，其中功率计可侦测出整个等离子放电辉光200的绝对强度。
如图1与图2所示，完成等离子放电辉光200的光信号的收集后，可进行步骤102，利用感测电路204来撷取侦测器202所收集到的光信号，并将这些光信号转换成数个对应的电信号。在步骤102中，感测电路204将来自等离子放电辉光200中各位置的光电子的强度的光信号分别转换成对应的电流强度的电信号。在一些例子中，感测电路204可设置在侦测器202上，且感测电路204与侦测器202电性连接，以利从侦测器202撷取光信号。
请继续参照图1与图2，完成光信号的撷取与转换后，可进行步骤104，以利用感测电路204将所转换得到的电信号传送至运算单元206，并利用运算单元206整理所取得的电信号，且根据这些电信号进行计算，借以获得分别对应等离子放电辉光200的众多位置的光强度信号。也就是说，在步骤104中，运算单元206经过整理与计算后，可得到来自等离子放电辉光200的众多位置中每个位置的光强度的对应信号。这也表示，经过整理与计算后，可获得等离子放电辉光200的光强度的电信号分布，因此可由此光强度的电信号分布得到等离子放电辉光200的形状、大小、颜色分布、绝对强度与相对强度，并可根据等离子放电辉光200的光强度分布而进一步获得等离子放电辉光200的温度分布。此外，可从每一次侦测所得的光强度分布的变化而获得等离子放电辉光200的闪烁行为。在一些例子中，运算单元206与感测电路204电性连接，以利感测电路204将由光信号转换而得的电信号传送给运算单元206。
针对电荷耦合元件所侦测到的等离子放电辉光200的光信号中的RGB值的运算与分析，运算单元206可对R值、G值与B值独立分别运算，亦可对R值、G值与B值的整体组合运算。
再次同时参照图1与图2，于运算单元206完成电信号的整理与计算而得到等离子放电辉光200的光强度的电信号分布后，可进行步骤106，以利用运算单元206将等离子放电辉光200的光强度的电信号分布信息传送给影像重建单元208。再利用影像重建单元208，且根据等离子放电辉光200的这些位置与对应这些位置的光强度的电信号分布信息进行重建，借以重建出所侦测的等离子放电辉光200的影像。在一些例子中，重建等离子放电辉光200的影像的步骤包含利用一优化方式，例如去除影像杂讯方式或调整背景方式，以使所重建的等离子放电辉光200影像更为清晰。影像重建单元208与运算单元206电性连接，以利运算单元206传送等离子放电辉光200的光强度的电信号分布给影像重建单元208。可将重建出的等离子放电辉光200的影像显示在显示器上，借此可即时监控利用等离子放电辉光200进行等离子处理的区域的情况，以利线上工作人员进行等离子装置的性能的评估，借此可进一步提升等离子处理程序的合格率。
由上述的实施方式可知，本发明的一优点为本发明的等离子放电辉光的光学监控方法可以非接触的方式，有效侦测出等离子放电辉光的形状、大小、温度分布、颜色分布与闪烁行为，以及相对强度、绝对强度与强度分布，进而可达到即时监控等离子处理的区域的效果。
由上述的实施方式可知，本发明的另一优点为本发明的等离子放电辉光的光学监控方法可快速评估等离子放电辉光的特性。
由上述的实施方式可知，本发明的又一优点就是因为本发明的等离子放电辉光的光学监控方法可利用电荷耦合元件来作为侦测等离子放电辉光的侦测器，因此可降低监控成本。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何在此技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种等离子放电辉光的光学监控方法，其特征在于，包含：
利用一侦测器侦测一等离子放电辉光，以取得多个光信号；
利用一感测电路撷取所述光信号，并将所述光信号转换成多个电信号；
利用一运算单元根据所述电信号来进行一计算步骤，以获得对应该等离子放电辉光的多个位置的多个光强度；以及
利用一影像重建单元根据该等离子放电辉光的所述位置与对应的所述光强度重建该等离子放电辉光的影像。
2.根据权利要求1的等离子放电辉光的光学监控方法，其特征在于，该侦测器包含一电荷耦合元件。
3.根据权利要求1的等离子放电辉光的光学监控方法，其特征在于，该侦测器包含一电荷耦合元件与一光放射光谱仪。
4.根据权利要求1的等离子放电辉光的光学监控方法，其特征在于，该侦测器包含一电荷耦合元件与一功率计。
5.根据权利要求1的等离子放电辉光的光学监控方法，其特征在于，所述光信号包含多个光电子强度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107910281A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 上海华力微电子有限公司 一种实时监控刻蚀均匀性的方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5673438A (en) * 1979-11-21 1981-06-18 Hitachi Ltd Dryetching monitoring method for nitriding silicon
US6359687B1 (en) * 1999-10-12 2002-03-19 Lockheed Martin Energy Research Corporation Aerosol beam-focus laser-induced plasma spectrometer device
US20020071117A1 (en) * 2000-11-10 2002-06-13 Juichiro Ukon Method for monitoring and/or controlling the status of a plasma in a plasma spectrometer and spectrometer for implementing such a method
CN101566501A (zh) * 2009-05-14 2009-10-28 大连海事大学 一种光纤光谱协同放电电流测量等离子体电子密度的方法
US20090273782A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-05 Applied Spectra, Inc. Laser ablation apparatus and method
CN101576596A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 河北大学 一种狭缝放电等离子体动态均匀性的检测方法
CN101832928A (zh) * 2009-03-10 2010-09-15 史考特公司 监控等离子放电的方法
TW201113838A (en) * 2009-10-15 2011-04-16 Hwaback Enginnering Co Ltd Apparatus for detecting arc
CN102288594A (zh) * 2011-08-18 2011-12-21 重庆邮电大学 水体金属元素实时在线光学测量装置及测量方法
CN103245655A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 大连理工大学 一种获取大面积均匀放电等离子体的实验装置
CN103308208A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 中北大学 一种等离子体空间场内瞬时温度的快速诊断方法和装置
CN103776818A (zh) * 2013-12-26 2014-05-07 四川大学 基于辉光放电的等离子体发生装置及构成的光谱检测系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5673438A (en) * 1979-11-21 1981-06-18 Hitachi Ltd Dryetching monitoring method for nitriding silicon
US6359687B1 (en) * 1999-10-12 2002-03-19 Lockheed Martin Energy Research Corporation Aerosol beam-focus laser-induced plasma spectrometer device
US20020071117A1 (en) * 2000-11-10 2002-06-13 Juichiro Ukon Method for monitoring and/or controlling the status of a plasma in a plasma spectrometer and spectrometer for implementing such a method
US20090273782A1 (en) * 2008-05-05 2009-11-05 Applied Spectra, Inc. Laser ablation apparatus and method
CN101832928A (zh) * 2009-03-10 2010-09-15 史考特公司 监控等离子放电的方法
CN101566501A (zh) * 2009-05-14 2009-10-28 大连海事大学 一种光纤光谱协同放电电流测量等离子体电子密度的方法
CN101576596A (zh) * 2009-06-10 2009-11-11 河北大学 一种狭缝放电等离子体动态均匀性的检测方法
TW201113838A (en) * 2009-10-15 2011-04-16 Hwaback Enginnering Co Ltd Apparatus for detecting arc
CN102288594A (zh) * 2011-08-18 2011-12-21 重庆邮电大学 水体金属元素实时在线光学测量装置及测量方法
CN103245655A (zh) * 2013-05-20 2013-08-14 大连理工大学 一种获取大面积均匀放电等离子体的实验装置
CN103308208A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 中北大学 一种等离子体空间场内瞬时温度的快速诊断方法和装置
CN103776818A (zh) * 2013-12-26 2014-05-07 四川大学 基于辉光放电的等离子体发生装置及构成的光谱检测系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107910281A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 上海华力微电子有限公司 一种实时监控刻蚀均匀性的方法

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