[发明专利]等离子体监测装置和等离子体处理系统

权利要求书

1.一种等离子体监测装置，包括：

物镜，被配置为收集从等离子体发射并穿过腔室的光学窗口的光；

第一分束器，被配置为将由所述物镜收集的光分成第一光和第二光；

第一光学系统和第二光学系统，分别设置在所述第一光的第一光路和所述第二光的第二光路上，其中，所述第一光学系统和所述第二光学系统的焦点设置在所述等离子体中的不同区域；以及

光检测器，被配置为检测已经穿过所述第一光学系统的第一光和已经穿过所述第二光学系统的第二光。

2.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，其中，所述物镜包括凸透镜。

3.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，其中，所述第一光学系统包括第一光学透镜，所述第一光学透镜被配置为与所述物镜一起具有第一焦距，以及

所述第二光学系统包括第二光学透镜，所述第二光学透镜被配置为与所述物镜一起具有与所述第一焦距不同的第二焦距。

4.根据权利要求3所述的等离子体监测装置，其中，所述第一光学透镜包括第一凸透镜，并且所述第二光学透镜包括第二凸透镜。

5.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，其中，所述第一光学系统被配置为相对于穿过所述光学窗口的中心线以第一视角从所述等离子体的周边区域收集所述第一光，

所述第二光学系统被配置为以小于所述第一视角的第二视角从所述等离子体的中心区域收集所述第二光。

6.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，其中，所述光检测器包括：第一光谱仪，被配置为分析已经穿过所述第一光学系统的所述第一光；以及第二光谱仪，被配置为分析已经穿过所述第二光学系统的所述第二光。

7.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，其中，所述光检测器包括：多通道光谱仪，被配置为分析已经穿过所述第一光学系统的所述第一光和已经穿过所述第二光学系统的所述第二光。

8.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，还包括：

第二分束器，设置在所述第二光的第二光路上，所述第二分束器被配置为将所述第二光分成第三光和第四光。

9.根据权利要求8所述的等离子体监测装置，其中，所述第二光学系统包括设置在所述第三光的第三光路和所述第四光的第四光路上的光学透镜。

10.根据权利要求1所述的等离子体监测装置，还包括：

控制器，连接到所述光检测器，所述控制器被配置为基于所述光检测器对所述第一光的检测和对所述第二光的检测来提供所述等离子体的分布信息。

11.一种等离子体处理系统，包括：

腔室，包括空间和壁，所述空间用来在基板上执行等离子体处理，所述壁包括光学窗口；以及

等离子体监测装置，被配置为监测从等离子体发射并穿过所述光学窗口的光，所述等离子体监测装置包括：

第一分束器，被配置为将所述光分成第一光和第二光；

第一光学系统和第二光学系统，分别设置在所述第一光的第一光路和所述第二光的第二光路上，其中，所述第一光学系统和所述第二光学系统的焦点设置在所述等离子体中的不同区域；以及

光检测器，被配置为检测已经穿过所述第一光学系统的第一光和已经穿过所述第二光学系统的第二光。

12.根据权利要求11所述的等离子体处理系统，其中，所述等离子体监测装置还包括：物镜，被配置为收集从所述等离子体发射并穿过所述光学窗口的光。

13.根据权利要求12所述的等离子体处理系统，其中，所述物镜包括凸透镜。