[发明专利]电镀控制系统和方法

说明书

本文公开一个系统，其包括：检测器，其配置成确定在一段时间内由电解液中的化学元素发射并由所述检测器接收的一个或多个特征X射线光子的数目；处理器，其配置成基于所述数目确定所述电解液中所述化学元素的浓度；控制器，其配置成基于所述化学元素的浓度将所述化学元素补充到所述电解液中，或配置成基于所述化学元素的浓度停止用所述电解液电镀。

【背景技术】

X射线荧光(XRF)是由暴露于辐射(例如，高能X射线或伽马射线)的材料发射出的特征X射线。通过分析样品的X射线荧光光谱可识别所述样品中的元素，因为每种元素具有不同的特征X射线。如图1A所示，当L轨道上的电子弛豫以填充到K轨道(L→K)上的空位时，特征X射线称为Kα。来自M→K弛豫的特征X射线称为Kβ。如图1B所示，来自M→L弛豫的特征X射线称为Lα，依此类推。元素的特征X射线的存在和强度可用于确定所述样品中所述元素的量。

【发明内容】

本文公开一种系统，其包括：检测器，其配置成确定在一段时间内由电解液中的化学元素发射并由所述检测器接收的一个或多个特征X射线光子的数目；处理器，其配置成基于所述数目确定所述电解液中所述化学元素的浓度；控制器，其配置成基于所述化学元素的浓度将所述化学元素补充到所述电解液中，或配置成基于所述化学元素的浓度停止用所述电解液进行电镀。

根据实施例，所述控制器配置成当所述化学元素的浓度降至阈值以下时将所述化学元素补充到所述电解液中，或配置成当所述化学元素的浓度降至阈值以下时停止用所述电解液进行电镀。

根据实施例，所述探测器配置成从所述数目中排除能量低于截止能量的光子。

根据实施例，所述控制器配置成通过停止在所述电解液中施加电流来停止电镀。

根据实施例，所述控制器配置成通过从所述电解液中移除工件来停止电镀。

根据实施例，所述截止能量为2keV。

根据实施例，所述检测器配置成基于所述光子在所述检测器中产生的载流子确定其数目。

根据实施例，所述系统进一步包括辐射源，其配置成将所述辐射指向所述电解液；其中所述辐射引起所述化学元素的一种或多种特征X射线的发射。

根据实施例，所述检测器包括多个像素。

根据实施例，所述检测器进一步包括：X射线吸收层，其包括电触点；第一电压比较器，其配置成将所述电触点的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，其配置成将所述电压与第二阈值进行比较；检测器控制器；多个计数器，每个所述计数器与一个仓相关联并配置成记录由X射线吸收层吸收且其能量在所述仓中的多个X射线光子；其中所述检测器控制器配置成从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值等于或超过所述第一阈值的绝对值时启动时间延迟；其中所述检测器控制器配置成确定X射线光子的能量是否落入所述仓中；其中检测器控制器配置成使与所述仓相关联的计数器记录的数目增加一。

根据实施例，所述检测器进一步包括电连接到所述电触点的积分器，其中所述积分器配置成从所述电触点收集载流子。

根据实施例，所述检测器控制器配置成在所述时间延迟开始或终止时启动所述第二电压比较器。

根据实施例，所述检测器控制器配置成使所述电触点连接到电接地。

根据实施例，所述X射线吸收层包括硅、锗、GaAs、CdTe、CdZnTe或其组合。

根据实施例，所述检测器不包括闪烁体。

本文公开了一种方法，其包括：当在电解液中电镀工件时，确定在一段时间内由所述电解液中的化学元素发射的一个或多个特征X射线的光子的数目；基于所述数目确定所述电解液中所述化学元素的浓度；基于所述化学元素的浓度补充所述电解液中的所述化学元素或停止用所述电解液电镀所述工件。