JPS59230140A - 化学種分布測定装置 - Google Patents
化学種分布測定装置Info
- Publication number
- JPS59230140A JPS59230140A JP58104117A JP10411783A JPS59230140A JP S59230140 A JPS59230140 A JP S59230140A JP 58104117 A JP58104117 A JP 58104117A JP 10411783 A JP10411783 A JP 10411783A JP S59230140 A JPS59230140 A JP S59230140A
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- JP
- Japan
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- plasma
- chemical species
- light
- laser beam
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はプラズマ利用装置（例えばプラズマエツチング
装置）のプラズマ中に存在する活性。
装置）のプラズマ中に存在する活性。
化学種の分布を測定する装置に関するものである。
従来プラズマ利用装置をモニタする手段としてはプラズ
マ自身の発光が利用されてきた。プラズマ自身の発光で
プラズマ中の発光化学種の分布を測定するためには、上
記発光化学種の一方向から測定した発光分布だけでは不
十分であ。
マ自身の発光が利用されてきた。プラズマ自身の発光で
プラズマ中の発光化学種の分布を測定するためには、上
記発光化学種の一方向から測定した発光分布だけでは不
十分であ。
る。そのため発光化学種の二方向から発光分布の測定ケ
行って発光分布状況を知る手段を用〜・るが、この手段
ではプラズマ中における発光化。
行って発光分布状況を知る手段を用〜・るが、この手段
ではプラズマ中における発光化。
字種の３次元分布の均一性を評価することはできるが、
分布の異常個所が１〜２個所程度の場合しかプラズマ中
の発光化学種の分布をモニタできないという欠点があっ
た。
分布の異常個所が１〜２個所程度の場合しかプラズマ中
の発光化学種の分布をモニタできないという欠点があっ
た。
本発明の目的はプラズマ中の特定化学種の３次元濃度分
布を、直接的な方法を用いて迅速に測定する高感度な化
学種分布測定装置を得ることにある。
布を、直接的な方法を用いて迅速に測定する高感度な化
学種分布測定装置を得ることにある。
上記目的を達成するために本発明による化学種分布測定
装置は、プラズマを構成する原子、イオン、分子等の化
学種毎に定まっている特定な励起波長に合わせた発振波
長の色素レーザ光４をレーザ発生機構で発生し、発生し
た色素レーザ光を制御機構により制御されたレーザ走査
機構によってプラズマ利用装置の測定対象内で走査し、
プラズマ中の特定化学種を励起し螢光を発生させる。こ
の方法はレーザ励起螢光法と呼ばれる高感度分析法であ
るが、上記のようにしてレーザ光のビームに沿って生じ
る螢光を固定集光機構で集光し、上記制御機構により制
御されろ受光走査機構を走査させ分画して捉えた螢光を
分光機構で分光した後、光電変換機構によってそれらの
螢光を電気信号に変換し上記制御機構を介して表示機構
に送り、測定点の位置とともに光強度を示す電圧を表示
することによってプラズマ中の特定化学種の分布を測定
するものである。
装置は、プラズマを構成する原子、イオン、分子等の化
学種毎に定まっている特定な励起波長に合わせた発振波
長の色素レーザ光４をレーザ発生機構で発生し、発生し
た色素レーザ光を制御機構により制御されたレーザ走査
機構によってプラズマ利用装置の測定対象内で走査し、
プラズマ中の特定化学種を励起し螢光を発生させる。こ
の方法はレーザ励起螢光法と呼ばれる高感度分析法であ
るが、上記のようにしてレーザ光のビームに沿って生じ
る螢光を固定集光機構で集光し、上記制御機構により制
御されろ受光走査機構を走査させ分画して捉えた螢光を
分光機構で分光した後、光電変換機構によってそれらの
螢光を電気信号に変換し上記制御機構を介して表示機構
に送り、測定点の位置とともに光強度を示す電圧を表示
することによってプラズマ中の特定化学種の分布を測定
するものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。第１図
は本発明による化学種分布測定装置の一実施例を示す構
成図、第２図は上記実施例の動作を示す説明図である。
は本発明による化学種分布測定装置の一実施例を示す構
成図、第２図は上記実施例の動作を示す説明図である。
第１図においてプラズマ利用装置１内のプラズマを構成
する特定化学種の励起波長に合わせた発振波長の色素レ
ーザ光２は、レーザ発生機構３より出射してレーザ走査
機構４の可動鏡５および放物面鏡６で反射し、レーザ光
導入窓７から上記プラズマ利用装置１に入りプラズマ中
の測定点８を通りレーザ光導出窓９からプラズマ利用装
置１の外部に出る。上記可動鏡５は２軸の自由度を有す
る可動鏡駆動部１０に支持され、別置された制御機構１
１からの信号によってプラズマの測定範囲内を上記色素
レーザ光２が走査するように構成されている。上記測定
点８にある特定化学種は色素レーザ光２の一部を吸収し
て励起し螢光１２を発生するが、この螢光１２はプラズ
マ利用装置１の螢光測定窓１３から出て集光機構１４に
入り集光点１５に集められる。集光点１５に設けられた
受光走査機構１６は前記制御機構１１より送られた制御
信号によって受光部の光ファイバ１７の先端が集光点１
５に沿って移動できるようにしである。プラズマ利用装
置１内で発生する螢光は全方向に照射されるので、本実
施例は螢光の集光感度を上げるために固定された大形の
集光機構を設は受光部の元ファイバ１７が移動するよう
に構成されている。色素レーザ光２が測定対象内を走査
することにより螢光発生位置も変り、このため集光機構
の焦点はそれぞれ異った位置に結ぶので受光部の光ファ
イバ１７を移動させるために６自由度の受光走査機構を
設けている。上記光ファイバ１７で受光された螢光１２
は分光機構１８に辺られ該分光機構１８で特定化学種の
螢光波長の先のみを選択して光電変換機構１９に送り、
その光強度を電圧に変換し制御機構１１に送信する。制
御機構１１は前記測定点８の位置情報とともに光電変換
機構１９から送信された電圧値を表示機構２０に送り、
表示機構２０がこれらの測定値を表示する。
する特定化学種の励起波長に合わせた発振波長の色素レ
ーザ光２は、レーザ発生機構３より出射してレーザ走査
機構４の可動鏡５および放物面鏡６で反射し、レーザ光
導入窓７から上記プラズマ利用装置１に入りプラズマ中
の測定点８を通りレーザ光導出窓９からプラズマ利用装
置１の外部に出る。上記可動鏡５は２軸の自由度を有す
る可動鏡駆動部１０に支持され、別置された制御機構１
１からの信号によってプラズマの測定範囲内を上記色素
レーザ光２が走査するように構成されている。上記測定
点８にある特定化学種は色素レーザ光２の一部を吸収し
て励起し螢光１２を発生するが、この螢光１２はプラズ
マ利用装置１の螢光測定窓１３から出て集光機構１４に
入り集光点１５に集められる。集光点１５に設けられた
受光走査機構１６は前記制御機構１１より送られた制御
信号によって受光部の光ファイバ１７の先端が集光点１
５に沿って移動できるようにしである。プラズマ利用装
置１内で発生する螢光は全方向に照射されるので、本実
施例は螢光の集光感度を上げるために固定された大形の
集光機構を設は受光部の元ファイバ１７が移動するよう
に構成されている。色素レーザ光２が測定対象内を走査
することにより螢光発生位置も変り、このため集光機構
の焦点はそれぞれ異った位置に結ぶので受光部の光ファ
イバ１７を移動させるために６自由度の受光走査機構を
設けている。上記光ファイバ１７で受光された螢光１２
は分光機構１８に辺られ該分光機構１８で特定化学種の
螢光波長の先のみを選択して光電変換機構１９に送り、
その光強度を電圧に変換し制御機構１１に送信する。制
御機構１１は前記測定点８の位置情報とともに光電変換
機構１９から送信された電圧値を表示機構２０に送り、
表示機構２０がこれらの測定値を表示する。
測定点は測定対象内の上下、左右、前後それぞれの方向
を等間隔に分けた格子点上にあり、これらの各格子点で
次々に測定できるように上１記制御機構１１がレーザ走
査機構４および受光走査機構１６を動かすが、この動作
を第２図によって説明する。新しい測定点８・を色素レ
ーザ光２′が通るようにレーザ走査機構４の可動鏡駆動
部１０に制御機構１１より制御信号を送ると、出射され
た色素レーザ光２・は新しい測定点８′を励起し該測定
点８・から発生する螢光１２・は集光機構１４を通過し
新しい集光点１５・に集まる。レーザ光走査機構４は口
側定点８および新測定点８１に色素レーザ光を照射する
ために、レーザ照射方向に対して上下、左右の２方向に
振れるようにすればよいが、新年光点１５’は旧集光点
１５に対し上下、左右、前後の３方向に移動することに
なるから、受光走査機構１６は３方向の自由度を持つ必
要がある。測定点８′が新らしく決まるとそれに対する
新しい集光点１５・が決まるので、制６！１ｆ機構１１
は上記光ファイバ１７の先端が集光点１５１にくるよう
に受光走査機構１６に制御信号を送り、集光された螢光
を光フ７・イパ１７内に導入する。
を等間隔に分けた格子点上にあり、これらの各格子点で
次々に測定できるように上１記制御機構１１がレーザ走
査機構４および受光走査機構１６を動かすが、この動作
を第２図によって説明する。新しい測定点８・を色素レ
ーザ光２′が通るようにレーザ走査機構４の可動鏡駆動
部１０に制御機構１１より制御信号を送ると、出射され
た色素レーザ光２・は新しい測定点８′を励起し該測定
点８・から発生する螢光１２・は集光機構１４を通過し
新しい集光点１５・に集まる。レーザ光走査機構４は口
側定点８および新測定点８１に色素レーザ光を照射する
ために、レーザ照射方向に対して上下、左右の２方向に
振れるようにすればよいが、新年光点１５’は旧集光点
１５に対し上下、左右、前後の３方向に移動することに
なるから、受光走査機構１６は３方向の自由度を持つ必
要がある。測定点８′が新らしく決まるとそれに対する
新しい集光点１５・が決まるので、制６！１ｆ機構１１
は上記光ファイバ１７の先端が集光点１５１にくるよう
に受光走査機構１６に制御信号を送り、集光された螢光
を光フ７・イパ１７内に導入する。
その後の経過は上記と同様である。
上記のように本発明による化学種分布測定装置は、プラ
ズマ利用装置内のプラズマを色素レーザ光で走査してプ
ラズマ中の特定化学種から螢光を発生させ、固定された
集光機構で上記螢１元を集光し光ファイバの受光部を走
査させて集光を分光機構に送り、分光により特定化学種
の螢光波長の光強度を電圧に変え゛て測定位置とともに
表示するものであるから、大きな固定された集光機構を
備え比較的小さな受光部分のみを移動させることによっ
て特定化学種が発する螢光を分画して測定することがで
きる。そのため測定対象内の３次元の化学種濃度分布の
測定を高感度で正確に、しかも迅速に行えるという効果
がある。
ズマ利用装置内のプラズマを色素レーザ光で走査してプ
ラズマ中の特定化学種から螢光を発生させ、固定された
集光機構で上記螢１元を集光し光ファイバの受光部を走
査させて集光を分光機構に送り、分光により特定化学種
の螢光波長の光強度を電圧に変え゛て測定位置とともに
表示するものであるから、大きな固定された集光機構を
備え比較的小さな受光部分のみを移動させることによっ
て特定化学種が発する螢光を分画して測定することがで
きる。そのため測定対象内の３次元の化学種濃度分布の
測定を高感度で正確に、しかも迅速に行えるという効果
がある。
第１図は本発明による化学種分布測定装置の一実施例を
示す構成図、第２図は上記実施例の動作を示す説明図で
ある。 １・・・プラズマ利用装置 ２・・・色素レーザ光３・
・・レーザ発生機構 ４・・・レーザ光走査機構１１
・・・制御機構 １２−３．螢光１４・・・
集光機構 １６・・・受光走査機構１８・・・
分光機構 １９・・・′″＃Ｓ電変換機４ｉＨ
τ２０・・・表示機構 ボ １ 図 第２図
示す構成図、第２図は上記実施例の動作を示す説明図で
ある。 １・・・プラズマ利用装置 ２・・・色素レーザ光３・
・・レーザ発生機構 ４・・・レーザ光走査機構１１
・・・制御機構 １２−３．螢光１４・・・
集光機構 １６・・・受光走査機構１８・・・
分光機構 １９・・・′″＃Ｓ電変換機４ｉＨ
τ２０・・・表示機構 ボ １ 図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 プラズマ利用装置内のプラズマを構成する化学種の分布
を測定する装置であって、上記プラズマ中の特定化学種
のみを励起する色素レーザ光を発生するレーザ発生機構
と、該レーザ発生機構から出射される色素レーザ光を上
記プラズマ中の一定範囲を走査して照射させるレーザ光
走五機構と、上記色素レーザ光により励起されプラズマ
利用装置内で発生した螢光を集光する固定集光機構と、
集光範囲内を走査して上記集光された螢光乞一定区画＠
に受光する受光走査イ（＆構と、該受光走査機構で捉え
た螢光を分光する分光機構と、該分光機構で分光した螢
光の強度を１肛気信号に変換する光電変換機構と、上記
レーザ発生機構とレーザ走査機構および受光走査機構を
制御する制御機構と、該制御機構から得られる測矩点の
位置′ｌ′ｌｆ報とともに上記制御機４１１＾を介して
光電変換機構から送られる電気信号。 により光の強度を表示する表示機構とを備えたことを特
徴とする化学種分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104117A JPS59230140A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 化学種分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58104117A JPS59230140A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 化学種分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230140A true JPS59230140A (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=14372179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58104117A Pending JPS59230140A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 化学種分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230140A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62259027A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Hitachi Ltd | 走査型応力測定方法 |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP58104117A patent/JPS59230140A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62259027A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Hitachi Ltd | 走査型応力測定方法 |
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