一种基于光频域反射的等离子气体温度测量装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40102036 阅读:29 留言:0更新日期:2024-01-23 17:50
本发明专利技术公开了一种基于光频域反射的等离子气体温度测量装置及方法,涉及射频等离子体实验诊断技术领域,该装置包括:真空腔室、光纤温度传感器、石英管、陶瓷板、OFDR系统和计算机;陶瓷板位于真空腔室的基片台上,光纤温度传感器位于陶瓷板上,且位于真空腔室的等离子体中,石英管的一端位于真空腔室中,光纤温度传感器穿过石英管与OFDR系统连接,OFDR系统还与计算机连接;计算机用于控制OFDR系统向光纤温度传感器入射扫频激光,并采集和解调携带了传感信息的瑞利散射光数据,确定真空腔室中等离子体中性气体温度分布。本发明专利技术能够诊断低气压射频感性耦合等离子体二维/三维温度空间分布,具有测量效率高、分辨率高和检测准确的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频等离子体实验诊断,特别涉及一种基于光频域反射的等离子气体温度测量装置及方法


技术介绍

1、低气压射频感性耦合等离子体源由于其具有等离子体密度高、可以产生大面积均匀等离子体等一系列优点,已经被广泛应用于刻蚀、薄膜沉积、材料表面处理等领域。在等离子体主要由中性气体分子、电子、离子、活性基团构成,其中中性气体分子占比超过99%,其温度对于对等离子体中的各项参数具有重要影响,适当提升中性气体温度可以提高化学反应速率,但过高的中性气体温度或者过大的温度径向梯度则会对沉积和蚀刻的质量产生负面影响。并且中性气体温度的分布会严重影响等离子体密度和流量的分布,进而影响处理材料的均匀性。因此研究等离子体的中性气体温度,对于优化工艺过程是非常有意义的。

2、以往关于中性粒子温度的研究中,大多是通过光谱方法测量等离子体中某种粒子的平动温度或者转动温度。但是,研究表明上述光谱方法的测量精度很大程度上受限于光谱仪的分辨率,而且等离子体内粒子间未必能够达到热平衡状态使得某种粒子的温度很难代表中性气体温度。此外,光谱方法也很难对中性气体温度进行空间分辨测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,包括:真空腔室、光纤温度传感器、石英管、陶瓷板、OFDR系统和计算机;所述陶瓷板位于所述真空腔室的基片台上,所述光纤温度传感器位于所述陶瓷板上,且位于所述真空腔室的等离子体中,所述石英管的一端位于所述真空腔室中,所述光纤温度传感器穿过所述石英管与所述OFDR系统连接,所述OFDR系统还与所述计算机连接;

2.根据权利要求1所述的基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,所述陶瓷板上设置有v型凹槽,所述光纤温度传感器位于所述v型凹槽中。

3.根据权利要求1所述的基于光频域反射的等离子气体温度测量装...

【技术特征摘要】

1.一种基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,包括:真空腔室、光纤温度传感器、石英管、陶瓷板、ofdr系统和计算机;所述陶瓷板位于所述真空腔室的基片台上,所述光纤温度传感器位于所述陶瓷板上,且位于所述真空腔室的等离子体中,所述石英管的一端位于所述真空腔室中,所述光纤温度传感器穿过所述石英管与所述ofdr系统连接,所述ofdr系统还与所述计算机连接;

2.根据权利要求1所述的基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,所述陶瓷板上设置有v型凹槽,所述光纤温度传感器位于所述v型凹槽中。

3.根据权利要求1所述的基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,还包括:可移动z轴,设置在所述真空腔室的底部,并与所述基片台固定,用于调节所述陶瓷板的竖直移动方向。

4.根据权利要求1所述的基于光频域反射的等离子气体温度测量装置,其特征在于,还包...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕翔云吕拓周大鹏高飞王友年
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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