[发明专利]全反射衰减型远紫外分光法及使用其的浓度测量装置

权利要求书

1.一种用于利用远紫外全反射衰减型探针测量全反射光的方法，其中全反射光的衰减波的穿透深度在远紫外波长范围内等于或高于150nm，所述穿透深度取决于远紫外光的波长、待测量对象的折射率、所述探针的光学材料的折射率以及所述远紫外光在所述探针和所述对象之间的界面上的入射角，所述方法包括：

提供由光学材料制成的全反射衰减型探针以使所述探针在所述探针与待测量对象之间的界面处与所述对象相接触，所述光学材料被选择为使得所述穿透深度在远紫外波长范围内等于或高于150nm；

使所述远紫外光入射在所述界面上，该光具有处于所述波长范围内的波长并且具有大于临界角的入射角以便使所述穿透深度等于或高于150nm；以及

测量来自所述界面的全反射光，以确定待测量对象的吸光率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学材料是合成石英，所述待测量对象是水溶液，并且所述远紫外波长范围在170至175nm之间。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学材料是合成石英，所述待测量对象是水溶液，并且所述光学材料具有使所述穿透深度在175至300nm之间的远紫外波长范围内等于或大于100nm的折射率。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述水溶液是半导体制造工艺中所使用的清洗液，该方法还包括根据所述吸光率获得所述清洗液中的成分的浓度。

5.一种用于利用全反射衰减型远紫外分光法测量浓度的设备，包括：

全反射衰减型探针，其由合成石英制成，被固定到用于容纳用于半导体的清洗液的清洗容器的由合成石英制成的壁并且与该壁结合成一体；

引导光学系统，用于将远紫外光线以大于临界角的入射角引导到所述探针与所述清洗液之间的界面；以及

接收光学系统，用于利用光传感器接收从所述界面反射的全反射光。

6.一种用于测量浓度的设备，其被布置在旋转台的旁边，在所述旋转台上放置有半导体并且用于清洗半导体的清洗液被喷射向所述旋转台，该设备包括：

全反射衰减型探针，其由合成石英制成，被布置在所述清洗液从旋转台跌落到其上的位置处；

引导光学系统，用于将远紫外光线以大于临界角的入射角引导到所述探针和所述清洗液之间的界面；以及

接收光学系统，用于利用光探测器接收从所述探针的所述界面反射的全反射光。

7.一种用于测量浓度的设备，其与管道结合成一体，用于半导体的清洗液流过所述管道，所述管道由合成石英制成，该设备包括：

全反射衰减型探针，其由合成石英制成，被布置为在与流过所述管道的清洗液相接触的位置处提供所述探针与所述清洗液之间的界面；

引导光学系统，用于将远紫外光线以大于临界角的入射角引导到所述探针与所述清洗液之间的界面；以及

接收光学系统，用于利用光探测器接收从所述探针的所述界面反射的全反射光。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的设备，其中所述引导光学系统和所述接收光学系统每个均包括中空光纤，引导光学系统中的中空光纤的一端被布置在所述探针的入射面附近，接收光学系统中的中空光纤的一端被布置在所述探针的出射面附近，所述中空光纤中的空气被不吸收远紫外光的气体代替。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的设备，其中所述全反射衰减型探针由以下光学材料制成：该光学材料的折射率被选择为使得全反射光的衰减波的穿透深度在远紫外波长范围内等于或高于150nm，所述穿透深度由所述远紫外光的波长、待测量对象的折射率、所述探针的光学材料的折射率以及进入所述探针与所述对象之间的界面的远紫外光的入射角决定。