[发明专利]等离子体起辉状态监测方法及监测装置和半导体处理设备

权利要求书

1.一种等离子体起辉状态监测方法，其特征在于，包括：

在等离子体开始起辉时，采集形成在基片表面的等离子体鞘层的对地交流电压信号；

对所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行处理，以获得所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压；

判断所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压是否达到了等离子体的起辉成功电压，以确定等离子体是否起辉；

其中，所述等离子体的起辉成功电压通过实验测试获得。

2.根据权利要求1所述的等离子体起辉状态监测方法，其特征在于，所述在等离子体开始起辉时，采集形成在基片表面的等离子体鞘层的对地交流电压信号包括：

采用隔直通交电路采集所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号；

对所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行分压。

3.根据权利要求2所述的等离子体起辉状态监测方法，其特征在于，所述对所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行处理，以获得所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压包括：

对经分压后的所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行滤波、整流和模数转换处理，以获得所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压。

4.根据权利要求1所述的等离子体起辉状态监测方法，其特征在于，还包括测试获得等离子体的所述起辉成功电压。

5.一种等离子体起辉状态监测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于在等离子体开始起辉时，采集形成在基片表面的等离子体鞘层的对地交流电压信号；

信号处理模块，用于对所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行处理，以获得所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压；

判断确定模块，用于判断所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压是否达到了等离子体的起辉成功电压，以确定等离子体是否起辉；

其中，所述等离子体的起辉成功电压通过实验测试获得。

6.根据权利要求5所述的等离子体起辉状态监测装置，其特征在于，所述采集模块包括隔直通交电路和分压电路；

所述隔直通交电路用于采集所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号；

所述分压电路用于对所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行分压。

7.根据权利要求6所述的等离子体起辉状态监测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括滤波电路、整流电路和转换电路；

所述滤波电路用于对经分压后的所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行滤波，以滤除所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号中的干扰信号；

所述整流电路用于对经滤波后的所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号进行整流，以获得所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压；

所述转换电路用于将所述等离子体鞘层的所述对地交流电压信号的最大峰值电压的模拟信号转换为数字信号。

8.根据权利要求5所述的等离子体起辉状态监测装置，其特征在于，所述判断确定模块采用单片机或者可编程控制器。

9.一种半导体处理设备，包括腔室和设置在所述腔室底部的基台，所述基台用于承载待处理的基片，其特征在于，还包括权利要求5-8任意一项所述的等离子体起辉状态监测装置，所述等离子体起辉状态监测装置连接所述基片。

10.根据权利要求9所述的半导体处理设备，其特征在于，还包括射频偏压源和射频偏压匹配器，所述射频偏压匹配器连接所述射频偏压源和所述基台，用于使所述射频偏压源的特征阻抗与负载阻抗匹配；所述射频偏压匹配器包括匹配控制单元；

当所述等离子体起辉状态监测装置为权利要求7所述的等离子体起辉状态监测装置时，所述等离子体起辉状态监测装置的转换电路复用所述匹配控制单元。