[发明专利]用谐波测定光谱灵敏检测真空中分子种类的方法和装置

权利要求书

1.一种用谐波测定光谱检测试样中气相分子种类的方法，包含：

设置一个具有至少一道围壁定出的试样区域范围的小室，该小室具有至少一个光入/出口，每个入/出口装有一个表面面向试样区域的透光窗并配置在圆周方位上以便密封小室。其中试样气体以平行小室中心轴的方向流过试样区域，小室工作于大气压附近或小于大气压。

设置一个频率和/或幅度调制光源，用于将一束光通过至少一个透光窗中的一个透光窗进入小室，并将光源的调制幅度设置到使由于试样区域内被测气相分子种类产生的吸收特征中心上的谐波信号值近似达到最大时的数值；

调整光源的中心频率以便或是被锁定到吸收特征的中心，或是在包含有特征的频率范围上反复扫描，形成的光谱根据需要可以逐一地记录或者平均处理；

装备一个探测器，用于测量通过至少一个透光窗中的一个透光窗从小室出射的光束；

其中光源和探测器装在小室外面的容器室内并与试样区域隔离，容器室和试样区域被安装成通过至少一个透光窗中的至少一个透光窗互相光传递，并使容器室里面的压力控制到较之大气压为正的数值。

2.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，其中谐波信号是二次谐波信号，而且调制幅度被调整到由于试样区域中的被探测气相分子种类产生的光谱吸收特征宽度的近似2.2倍。

3.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，其中谐波信号是四次谐波信号，而且调制幅度被调整到由于试样区域中的气相分子种类产生的光谱吸收特征宽度的近似3.9倍。

4.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，进一步包含为使由于容器室中各种气相分子种类引起的测量信号的百分比近乎地达到最大，控制容器室里面的压力。

5.根据权利要求4检测气相分子种类的方法，其中采用针孔调压阀或回压调节器控制容器室压力。

6.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，进一步包含把加压气体输入到容器室内而且可选择地从容器室排出气体。

7.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，其中频率和/或幅度调制光源是二极管激光器。

8.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，其中各种气相分子种类是水气。

9.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，其中气相分子种类在从真空室，或是从在接近大气压条件下工作的容器抽出的气体中被检测的。

10.根据权利要求9检测气相分子种类的方法，其中小室被安置在真空室和真空泵之间并与真空室和真空泵相连。

11.根据权利要求10检测气相分子种类的方法，其中真空室构成半导体工艺设备的一部分。

12.根据权利要求11检测气相分子种类的方法，其中半导工艺设备是从由刻蚀设备、化学气相沉积设备、离子注入设备、溅射设备和快速热处理设备组成的组中挑选出来的。

13.根据权利要求12检测气相分子种类的方法，其中半导体工艺设备是刻蚀设备。

14.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，进一步包括在真空室中产生等离子体。

15.根据权利要求1检测气相分子种类的方法，进一步包括把反应气体输入到真空室中。