[发明专利]等离子体感测装置、等离子体监测系统和等离子体工艺控制方法

权利要求书

1.一种等离子体监测系统，包括：

执行等离子体工艺的等离子体室；

位于从所述等离子体室中的监测等离子体平面的中心点开始的第一水平方向上的第一等离子体感测装置，所述第一等离子体感测装置基于在所述第一水平方向上从所述监测等离子体平面照射的第一入射光束，产生关于所述监测等离子体平面的第一检测信号；

位于从所述监测等离子体平面的所述中心点开始的第二水平方向上的第二等离子体感测装置，所述第二等离子体感测装置基于在所述第二水平方向上从所述监测等离子体平面照射的第二入射光束，产生关于所述监测等离子体平面的第二检测信号，其中所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向；以及

控制器，所述控制器通过基于所述第一检测信号和所述第二检测信号执行卷积运算来检测关于所述监测等离子体平面的二维等离子体分布信息，并基于所述二维等离子体分布信息控制所述等离子体工艺。

2.根据权利要求1所述的等离子体监测系统，其中所述第一检测信号表示在所述监测等离子体平面的所述第二水平方向上的一维等离子体分布，并且所述第二检测信号表示在所述监测等离子体平面的所述第一水平方向上的一维等离子体分布。

3.根据权利要求1所述的等离子体监测系统，其中所述第一检测信号和所述第二检测信号中的每一个包括：

强度数据，所述强度数据表示根据在所述第一水平方向和所述第二水平方向中的每一个上的所述监测等离子体平面上的位置的一维整体强度分布；以及

光谱数据，所述光谱数据表示根据在所述第一水平方向和所述第二水平方向中的每一个上的所述监测等离子体平面上的所述位置的一维每波长强度分布。

4.根据权利要求1所述的等离子体监测系统，其中所述第一等离子体感测装置和所述第二等离子体感测装置中的每一个包括：

光束接收器，所述光束接收器过滤所述第一入射光束和所述第二入射光束中的每一个以产生对应于所述监测等离子体平面的线光束；

分离器，所述分离器对所述线光束进行分离以产生两个分离线光束；

一维检测器，所述一维检测器基于所述两个分离线光束中的一个产生强度数据，所述强度数据表示根据在所述第一水平方向和所述第二水平方向中的每一个上的所述监测等离子体平面上的位置的一维整体强度分布；

衍射光栅，所述衍射光栅分割所述两个分离线光束中的另一个以产生每波长衍射光束；以及

图像传感器，所述图像传感器基于所述每波长衍射光束产生光谱数据，所述光谱数据表示根据在所述第一水平方向和所述第二水平方向中的每一个上的所述监测等离子体平面上的所述位置的一维每波长强度分布。

5.根据权利要求1所述的等离子体监测系统，其中：

所述第一检测信号包括第一强度数据，所述第一强度数据表示根据在所述第二水平方向上的所述监测等离子体平面上的位置的一维整体强度分布，

所述第二检测信号包括第二强度数据，所述第二强度数据表示根据在所述第一水平方向上的所述监测等离子体平面上的位置的一维整体强度分布，并且

所述控制器通过基于所述第一强度数据和所述第二强度数据执行卷积运算来产生所述监测等离子体平面中的整体气体种类的二维整体强度分布，作为所述二维等离子体分布信息。

6.根据权利要求1所述的等离子体监测系统，其中：

所述第一检测信号包括第一光谱数据，所述第一光谱数据表示根据在所述第二水平方向上的所述监测等离子体平面上的位置的一维每波长强度分布，

所述第二检测信号包括第二光谱数据，所述第二光谱数据表示根据在所述第一水平方向上的所述监测等离子体平面上的位置的一维每波长强度分布，并且

所述控制器通过基于所述第一光谱数据和所述第二光谱数据执行卷积运算来产生所述监测等离子体平面中的各个气体种类的二维每波长强度分布，作为所述二维等离子体分布信息。