[发明专利]等离子运行状态实时监控方法、晶圆监测件和监控系统

说明书

本发明公开了等离子运行状态实时监控方法、晶圆监测件和监控系统，该方法包含：步骤1，在晶圆监测基体上设置反应物涂层制备晶圆监测件；步骤2，将晶圆监测件与第n批待等离子处理晶圆产品置于等离子反应腔中，反应物涂层面朝向待监测的等离子体；步骤3，开启等离子体反应腔，生成等离子体，按等离子处理晶圆产品同样的工艺条件进行等离子处理；步骤4，将经等离子处理后的第n批晶圆监测件与标准等离子运行状态的等离子体处理的晶圆监测件或第m批等离子体处理的晶圆监测件进行比较，判断等离子工作是否正常，m、n取自然数，且m＜n。本发明的实时监控方法，不影响晶圆产品的生产，能大幅降低晶圆的报废率，监测成本低，操作方法简便。

技术领域

本发明涉及一种等离子体的检测方法，具体涉及一种反应腔等离子运行状态实时监控方法、该方法使用的晶圆监测件和监控系统。

背景技术

等离子体指部分或完全电离的气体，且自由电子和离子所带正、负电荷的总和完全抵消，宏观上呈现中性电。等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。

等离子体主要作用是能对各种材料的表面改性处理：如表面清洗、表面活化、表面刻蚀、表面接枝、表面沉积、表面聚合以及等离子体辅助化学气相沉积。

等离子体的主要用途包含：1）半导体IC行业，如用于蚀刻小孔，精细线路的加工；IC芯片表面清洗；绑定打线；沉积薄膜等；2）PCB制作，如清洗作用，改善可悍性；表面改性，增加亲水性，增强结合力；蚀刻作用，去钻污，去除电镀夹膜；3）纤维行业，对纺织纤维表面改性；4）生物和医疗行业，如对半透膜表面亲水的改性；医疗器械的清洗。

等离子体处理设备，通过向真空反应腔室引入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体，然后再对该反应腔室施加射频能量，以解离反应气体生成等离子体，用来对放置于反应腔室内的基片表面进行加工。

在用到等离子体的机台上，如容性耦合等离子体CCP (capacitively coupledplasma)，电感耦合等离子体 ICP (Inductive Coupled Plasma)，硅通孔TSV (throughsilicon via)，物理气相沉积PVD (Physical Vapor Deposition)等，等离子体的状态和稳定性对最终产品质量至关重要。

目前尚无简单、廉价、直观的办法对量产的机台等离子的运行状态进行实时监控，一旦等离子体的状态发生变化，将导致大批量晶圆报废，造成巨大损失。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术由于缺乏有效的监测手段，造成晶圆报废率较大造成生产成本居高不下的问题，提出了一种方便、简单、且廉价的监控方法，其能实时监测等离子体的运行状态，大幅地降低晶圆报废率，且不影响晶圆产品的正常生产。

为了达到上述目的，本发明提供了一种等离子运行状态实时监控方法，其包含：

步骤1，在晶圆监测基体上设置反应物涂层制备晶圆监测件；

步骤2，将晶圆监测件与第n批待等离子处理晶圆产品一起置于等离子反应腔中，反应物涂层面朝向待监测的等离子体，其中，n取自然数；

步骤3，开启等离子体反应腔，生成等离子体，按等离子处理晶圆产品同样的工艺条件进行等离子处理；

步骤4，将经等离子处理后的第n批晶圆监测件与标准等离子运行状态的等离子体处理的晶圆监测件或第m批等离子体处理的晶圆监测件进行比较，从而判断等离子工作是否正常，其中，m取自然数，且m＜n。

较佳地，所述的晶圆监测基体选择待等离子处理晶圆样品或与晶圆样品同样的衬底。

较佳地，所述的反应物涂层的活性成分为一种或多种与等离子体反应后能发生颜色变化的化合物。