Abstract
要瞭解電漿系統內的狀態,我們必須要由一些電漿偵測技術來作分析,而光譜分析法便是其中的一種分析方法。光譜分析法的優點是直接接收由電漿內所放出的光作分析,並不會干擾到原本電漿內的狀態;另外亦可以用來分析電漿內的反應物種種類。 由於電漿系統內的狀態並非均勻分佈,因此在應用光譜的譜線強度來計算電漿內的一些狀態時,如激發溫度與電子密度等,所得到的結果無法得知是電漿系統內何處的狀態,所以我們必須先求得電漿系統內各譜線強度的空間分佈之後,再利用譜線強度的空間分佈來計算系統內不同位置的電漿狀態。而空間分佈的計算方法是以電漿狀態的分佈為圓柱狀對稱分佈作為基本,並且以多項式的方式來表示其狀態分佈,再觀察不同角度的光譜譜線強度,利用數值分析的方法來求得各譜線強度的空間分佈。至於在計算激發溫度時是利用BoltzmannPlot法作計算,而計算電子密度時則是以Saha Equation為基本來作計算。 由光譜分析所得到的電子密度可以與蘭牟爾探針及毫米波干涉儀的結果作比較,可以發現在不同功率與壓力的條件下,絕對數值方面的誤差較大;但是在相同條件時,相對數值方面的空間分佈的變化趨勢幾乎相同。因此可以利用空間分佈的變化趨勢來計算電漿的均勻度,可知在較低壓力及較高功率的條件下,我們可以得到較佳的電漿均勻度。在本文中的最佳均勻度是系統壓力在5 mTorr,功率在700 W的狀態下的條件,為±8.97%。