Techniques are described herein that enable emission tomography techniques to help identify chemical species during plasma processing of substrates (eg, semiconductor wafers) using emission spectroscopy (OES). More specifically, the techniques described herein use tomography techniques to spatially resolve light emission and absorption in at least two-dimensional space on a substrate during plasma processing (eg, etching) of the substrate. In some embodiments, photo detectors are used that are located along multiple axes (eg, two or more) to receive an incident light spectrum from the plasma chamber during plasma processing (eg, etching) of the substrate. Due to the multi-axis arrangement, the incident light spectrum forms a cross grid.발광 분광법(OES)을 사용하여 기판(예, 반도체 웨이퍼)의 플라즈마 처리 중에 화학종을 식별하는 것을 돕는 컴퓨터 단층 촬영 기술을 가능케 하는 기술이 본 명세서에 설명된다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 기재된 기술은 기판의 플라즈마 처리(예, 에칭) 중에 기판 위의 적어도 2차원 공간에서의 발광 및 흡광을 공간적으로 해결하기 위해 단층 촬영 기술을 사용한다. 일부 구현예에서, 기판의 플라즈마 처리(예, 에칭) 중에 플라즈마 챔버로부터 입사 광 스펙트럼을 수광하기 위해 다수의 축(예, 2개 이상)을 따라 위치된 광 검출기를 사용한다. 다중 축 배열로 인해, 입사 광 스펙트럼은 교차 그리드를 형성한다.