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半導體設備及其阻抗調節方法與流程

文檔序號:11172322閱讀:1037來源:國知局
半導體設備及其阻抗調節方法與流程

本公開的實施例涉及一種半導體設備以及半導體設備的阻抗調節方法。



背景技術:

在半導體制作工藝中,半導體設備是一種常用的形成各種半導體膜層和導體膜層的工具。例如,在發光二極管(lightemittingdiode,led)的制作工藝中,可采用半導體設備形成位于藍寶石基底和n型氮化鎵(n-gan)氮化鋁(aln)薄膜,從而提高該led的電性能,包括亮度、靜電釋放性能等。

在通常的半導體設備中,濺射電源通過電極引入工藝腔室后耦合到工藝氣體中,從而激發氣體為等離子體,在等離子體中電子和離子作用下,完成薄膜沉積。



技術實現要素:

本公開實施例提供一種半導體設備和半導體設備的阻抗調節方法。該半導體設備包括多個腔室,各所述腔室包括被配置為承載基片的基座,至少一個所述腔室設置有阻抗調節電路,所述阻抗調節電路被配置為調節對應腔室的所述基座與接地端之間的阻抗,以使所述多個腔室的所述阻抗保持一致。

在一些示例中,所述阻抗調節電路包括:第一調節電路和第二調節電路兩者中的至少之一,所述第一調節電路包括可變電容線路,用于將多個所述腔室中偏高的所述阻抗調低;所述第二調節電路包括可變電阻線路和可變電感線路兩者中的至少之一,用于將多個所述腔室中偏低的所述阻抗調高。

在一些示例中,所述可變電容線路包括可變電容;所述可變電阻線路包括可變電阻,所述可變電感線路包括可變電感。

在一些示例中,所述可變電容線路包括第一開關,所述可變電阻線路還包括第二開關,所述可變電感線路還包括第三開關。

在一些示例中,所述第二調節電路包括所述可變電阻線路和所述可變電感線路,且二者并聯設置。

在一些示例中,所述第二調節電路包括所述可變電阻線路和所述可變電感線路,且二者串聯設置。

在一些示例中,所述阻抗調節電路包括所述第一調節電路和所述第二調節電路,且二者并聯設置。

在一些示例中,所述第一調節電路和所述第二調節電路兩者中的至少之一的一端連接至第一節點,另一端連接至第二節點,所述第一節點與對應腔室的所述基座相連,所述第二節點接地。

在一些示例中,所述第二節點直接接地。

在一些示例中,所述可變電容的電容值在50pf-1μf的范圍內。

在一些示例中,所述可變電阻的電阻值在100ω-100kω的范圍內。

在一些示例中,所述可變電感的電感值在100μh-2000μh的范圍內。

在一些示例中,所述腔室還包括腔體,所述基座位于所述腔體內部,所述阻抗調節電路位于所述腔體外部。

本公開至少一個實施例還提供一種根據上述任一項所描述的半導體設備的阻抗調節方法,包括:調節所述阻抗調節電路的阻抗以調節對應腔室的所述基座與接地端之間的阻抗,以使所述多個腔室的所述阻抗保持一致。

本公開實施例提供半導體設備和半導體設備的阻抗調節方法可使得多個腔室的所述阻抗保持一致,從而提高產品的品質。

附圖說明

為了更清楚地說明本公開實施例的技術方案,下面將對實施例的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅涉及本公開的一些實施例,而非對本公開的限制。

圖1為一種半導體設備中腔室的結構示意圖;

圖2為另一種半導體設備中腔室的結構示意圖;

圖3a為本公開一實施例提供的一種半導體設備的平面示意圖;

圖3b為本公開一實施例提供的一種半導體設備中腔體的結構示意圖;

圖3c為本公開一實施例提供的一種半導體設備中阻抗調節電路的示意圖;

圖3d為本公開一實施例提供的另一種半導體設備中阻抗調節電路的示意圖;

圖3e為本公開一實施例提供的另一種半導體設備中阻抗調節電路的示意圖;

圖4為本公開一實施例提供的另一種半導體設備中腔室的等效電路圖;

圖5為本公開一實施例提供的另一種半導體設備中阻抗調節電路的示意圖;

圖6為本公開一實施例提供的一種可變電容的示意圖;

圖7為本公開一實施例提供的一種可變電阻的示意圖;以及

圖8為本公開一實施例提供的一種可變電感的示意圖。

具體實施方式

為使本公開實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本公開實施例的附圖,對本公開實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本公開的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于所描述的本公開的實施例,本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本公開保護的范圍。

除非另外定義,本公開使用的技術術語或者科學術語應當為本公開所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性,而只是用來區分不同的組成部分。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。

圖1為一種半導體設備中的腔室的結構示意圖。如圖1所示,該半導體設備中的腔室包括基座10、腔體20、電極30、濺射電源40以及靶材50。基座10可用于承載待沉積薄膜的基片200,濺射電源40與電極30相連以形成電場,從而激發腔體20內的工藝氣體(例如,氬氣)成為等離子體,在等離子體中的電子和離子作用下,完成在基板200上的薄膜沉積。例如,以濺射鍍膜類的半導體設備為例,離子體中的陽離子(例如氬離子)在電場的作用下轟擊靶材50,靶材50的材料會被濺射出來從而沉積在基板200上。如圖1所示,在該半導體設備中,腔體20具有一開口21,該半導體設備還包括抽氣閥60、真空管路70以及真空泵80;抽氣閥60設置在腔體20的開口21上,真空泵80通過真空管路70和抽氣閥60相連。

然而,由于等離子體中的電子質量遠遠小于離子的質量并且電子和離子所帶電荷相同,因此在相同電場下,電子的運動速度快于離子的運動速度,從而導致基座上附著的電子數目多余離子數目;同時,由于基座與接地端之間存在阻抗,進而導致基座積累的電荷不會立即消失,進而使得基座對地形成負偏壓。對于物理氣相沉積工藝,基座的偏壓的大小有兩方面的影響:一方面是影響轟擊靶材的離子的動能,另一方面是影響撞擊基片的離子的動能。基座的偏壓通過上述兩方面的影響可影響基片上沉積的薄膜性能,包括薄膜均勻性、應力、結晶質量等。因此,通過采用適當的方法和裝置調節基座的偏壓的大小可獲得良好的沉積效果,具有實際意義。通常,在物理氣相沉積工藝中,基座的偏壓的大小由各種因素決定,影響該偏壓的因素包括工藝氣體種類、氣壓、濺射電源輸出功率等。然而,對于特定的物理氣相沉積工藝,上述條件通常固定不變,因此需要額外增加偏壓調節裝置來調節基座的偏壓。

如圖1所示,該半導體設備還包括隔直電容91、匹配器92以及偏壓電源93。偏壓電源90通過匹配器92和隔直電容91與基底10連接,偏壓電源93通常為射頻電源;例如,隔直電容91可為電容值在100pf-200pf范圍之內的電容;偏壓電源93可為頻率在1mhz-25mhz的范圍之間的射頻電源。匹配器92可使負載阻抗與偏壓電源93的輸出阻抗相匹配,從而保證偏壓電源93輸出的功率最大程度地施加到腔體20內部的等離子體上。偏壓電源93通過匹配器92將射頻功率施加到基座10上,從而改變基座10上偏壓的大小。通過改變偏壓電源93的輸出功率可調節基座10上偏壓的大小。然而,通過增加偏壓電源和匹配器等器件來調節基座的偏壓的大小會增加該半導體設備的成本。另外,上述的通過增加偏壓電源和匹配器等器件來調節基座的偏壓的大小的方式所能調節的范圍有限。需要說明的是,上述的負載包括匹配器、隔直電容和腔體內的等離子體。

圖2為另一種半導體設備中的腔室的結構示意圖。如圖2所示,與圖1所示的半導體設備不同的是,該半導體設備在腔體20內基座10與電極30之間增加隔離層94,并設置射頻電源95和隔直電容91,射頻電源95通過隔直電容91與基座10相連。通過調節隔離層94的各項參數,例如隔離層的厚度、隔離層的面積、隔離層與腔體內壁之間的間距以及隔離層所采用的介電材料的介電常數等,從而改變基座10與電極30之間耦合電容的大小,進而實現對基座的偏壓的大小的調節。然而,一方面,上述的半導體設備需要先打開腔體,然后調節隔離層的各項參數以調節基座的偏壓的大小,從而導致腔體被污染的風險,并且還增加了偏壓調節的時間降低了效率。另一方面,在實際中,由于隔離層的厚度、隔離層的面積、隔離層所采用的介電材料的介電常數等參數不能連續調節,從而無法實現對基座的偏壓的連續調節,并且為了能夠滿足對基座的偏壓調節的需求,需要制作大量的不同的隔離層,從而導致該方式的成本較高。

因此,本公開實施例提供一種半導體設備以半導體設備的阻抗調節方法。該半導體設備包括多個腔室,各腔室包括被配置為承載基片的基座,至少一個腔室設置有阻抗調節電路,阻抗調節電路被配置為調節對應腔室的基座與接地端之間的阻抗,以使多個腔室的所述阻抗保持一致。由此,可通過阻抗調節電路對基座與接地端之間的阻抗進行調節,以使多個腔室的所述阻抗保持一致,從而提高該半導體設備的薄膜沉積質量。并且,該阻抗調節電路可以不用設置在腔體內,從而可在保證較好的阻抗調節效果的前提下提高基座與接地端之間的阻抗的調節效率。另外,該半導體設備的結構簡單,成本較低,利于推廣。

下面,結合附圖對本公開實施例提供的半導體設備以及半導體設備的阻抗調節方法進行說明。

實施例一

本實施例提供一種半導體設備。圖3a為根據本實施例的一種半導體設備的平面示意圖。如圖3a所示,該半導體設備包括多個腔室100。為了圖示的簡便,圖3b示出了根據本實施例的半導體設備中單個腔室100的結構示意圖。如圖3b所示,腔室100包括可承載基片200的基座110,腔室100設置有阻抗調節電路190,阻抗調節電路190可調節對應腔室100的基座110與接地端300之間的阻抗,以使多個腔室100的阻抗保持一致。圖3a中示出了6個腔室,但根據本公開的實施例對此沒有特別限制。另外,在這些多個腔室中,至少一個腔室可以設置有圖3b所示的阻抗調節電路。

當采用本實施例提供的半導體設備制作半導體器件中的膜層時,可通過阻抗調節電路使得多個腔室的阻抗保持一致,從而可使得多個腔室中的基座的偏壓的大小保持一致,從而可提高該半導體器件的膜層的一致性和可重復性,進而可提高該半導體器件的品質。另一方面,該半導體設備的結構簡單,成本較低,利于推廣。

例如,如圖3a所示,該半導體設備還包括傳送腔室900,多個腔室100與傳送腔室900相連通,且圍繞傳送腔室900設置。

例如,如圖3a所示,該半導體設備還包括與傳送腔室900相連通的負載鎖定腔室700和800,以實現傳送腔室與前端環境之間的基片的傳送。

圖3c-3e為根據本實施例的一種半導體設備中阻抗調節電路的示意圖。如圖3c-3e所示,阻抗調節電路包括:第一調節電路310和第二調節電路320兩者中的至少之一,第一調節電路310包括可變電容線路191,用于將多個腔室中偏高的阻抗調低;第二調節電路320包括可變電阻線路192和可變電感線路193兩者中的至少之一,用于將多個腔室中偏低的阻抗調高。

例如,如圖3c-3e所示,可變電容線路191包括可變電容1910;可變電阻線路192包括可變電阻1920,可變電感線路193包括可變電感1930。

例如,如圖3c-3e所示,可變電容線路191還包括第一開關1961,可變電阻線路192還包括第二開關1962,可變電感線路193還包括第三開關1963。

例如,如圖3c-3e所示,第二調節電路320包括可變電阻線路192和可變電感線路193,且二者并聯設置。當然,本公開包括但不限于此,可變電阻線路和可變電感線路也可串聯設置。

例如,如圖3c-3e所示,阻抗調節電路包括第一調節電路310和第二調節電路320,且二者并聯設置。當然,本公開包括但不限于此,阻抗調節電路可只包括第一調節電路,或者,阻抗調節電路可只包括第二調節電路。

例如,如圖3c-3e所示,第一調節電路310和第二調節電路320兩者中的至少之一的一端連接至第一節點194,另一端連接至第二節點195,第一節點194與對應腔室的基座相連,第二節點195接地。例如,第二節點可直接接地。

在本實施例一示例提供的半導體設備,如圖3c所示,阻抗調節電路190可包括第一調節電路310和第二調節電路320,第一調節電路310包括可變電容線路191,第二調節電路320包括可變電阻線路192;如圖3d所示,壓調節電路190可包括第一調節電路310和第二調節電路320,第一調節電路310包括可變電容線路191,第二調節電路320包括可變電感線路193;如圖3e所示,阻抗調節電路190可包括第一調節電路310和第二調節電路320,第一調節電路310可包括可變電容線路191,第二調節電路320可變電阻線路192和可變電感線路193。如圖3c-3e所示,可變電容線路191包括串接的可變電容1910和第一開關1961,可變電阻線路192包括串接的可變電阻1920和第二開關1962,可變電感線路193包括串接的可變電感1930和第三開關1963;可變電阻線路192和可變電感線路193兩者中的至少之一和可變電容線路191的一端連接至第一節點194,另一端連接至第二節點195,第一節點194與基座110相連,第二節點195接地。

在本實施例提供的半導體設備中,通過調節阻抗調節電路中第一調節電路和第二調節電路的至少之一,以改變基座與接地端的阻抗,可改變基座上累積的電荷對地的釋放通道特性,從而改變基座上電荷的積累量,從而實現調節基座的偏壓的目的。阻抗調節電路中的可變電容對基座的偏壓具有增益效果,例如,通過閉合第一開關以接入可變電容可使基座的偏壓增大;阻抗調節電路中的可變電阻和可變電感對基座的偏壓具有減益效果,例如,通過閉合第二開關和第三開關兩者中的至少之一以接入可變電阻和可變電感中的至少之一可使基座的偏壓減小。由于基座的偏壓可影響基片上沉積的薄膜性能,包括薄膜均勻性、應力、結晶質量等,因此可通過阻抗調節電路對基座的偏壓進行調節,從而提高該半導體設備的薄膜沉積質量。并且,當采用多個本實施例提供的半導體設備制作半導體器件中的膜層時,可通過阻抗調節電路使得不同半導體設備的基座的偏壓的大小保持一致,從而可提高該半導體器件的膜層的一致性和可重復性,進而可提高該半導體器件的品質。另一方面,該阻抗調節電路不需設置在該半導體設備的腔體內,在使用該阻抗調節電路調節基座的偏壓時無需打開腔體,從而可在保證較好的阻抗調節效果的前提下提高阻抗調節效率。另外,該半導體設備的結構簡單,成本較低,利于推廣。需要說明的是,上述的基座的偏壓增大或減小是指基座的偏壓的幅值增加或減小。例如,當基座的偏壓為負偏壓時,例如-30v,上述的基座的偏壓增大可為基座的偏壓從-30v變為-60v,上述的基座的偏壓減小可為基座的偏壓從-30v變為-10v。

值得注意的是,當需要增大基座的阻抗時,可通過閉合第二開關和第三開關兩者中的至少之一以接入可變電阻和可變電感中的至少之一。相對于可變電阻,由于電感對基座的偏壓的波形形狀影響較大,通過接入并調節可變電感可調節的偏壓幅值較大。相對地,通過接入并調節可變電阻可增加偏壓調節的連續程度。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,如圖3e所示,阻抗調節電路190包括可變電容線路191、可變電阻線路192以及可變電感線路193。可變電容線路191、可變電阻線路192和可變電感線路193的一端連接至第一節點194,另一端連接至第二節點195。由此,該半導體設備中的阻抗調節電路可根據不同的需要來選擇需要接入的可變電容、可變電阻和可變電感。例如,當需要增大基座的偏壓的大小時,可閉合第一開關以接入可變電容;當需要減小基座的偏壓的大小時,可閉合第二開關和第三開關兩者中的至少之一以接入可變電阻和可變電感中的至少之一;當需要抑制基座的偏壓的瞬時尖峰時,可閉合第一開關以接入可變電容。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,第二節點直接接地。這里第二節點“直接接地”是指第二節點可以通過導線等直接電連接到接地端,而中間不再插設其他器件或電源燈。本實施例提供的半導體設備無需設置額外的射頻電源,從而可降低該半導體設備的成本。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電容為連續可變電容,從而可實現對基座的偏壓的連續調節。當然,本公開實施例包括但不限于此,可變電容也可為其他可變電容。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電容的電容值在50pf-1μf的范圍內。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電阻為連續可變電阻,從而可實現對基座的偏壓的連續調節。當然,本公開實施例包括但不限于此,可變電阻也可為其他可變電阻。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電阻的電阻值在100ω-100kω的范圍內。例如,可變電阻的電阻值可進一步選取在200ω-100kω的范圍內。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電感為連續可變電感,從而可實現對基座的偏壓的連續調節。當然,本公開實施例包括但不限于此,可變電感也可為其他可變電感。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可變電感的電感值在100μh-2000μh的范圍內。

例如,如圖3b所示,本實施例一示例提供的半導體設備還包括腔體120,基座110位于腔體120內部,阻抗調節電路190位于腔體120外部。在對本實施例提供的半導體設備中的基座上的電壓進行調節時,不需要打開腔體以及在腔體打開的狀態進行偏壓調節,從而可避免腔體受到污染;另一方面,由于打開腔體后再恢復到進行氣相沉積的工藝條件需要一定的時間,并且如果調節后的基座的偏壓不能滿足工藝需求,還需要再次打開腔體進行偏壓調節,因此,本實施例提供的半導體設備可大幅度地提高偏壓調節的效率。

例如,如圖3b所示,本實施例一示例提供的半導體設備還包括電極130,位于腔體120中并與基座110相對設置,電極130連接到濺射電源140。在本實施例提供的半導體設備中,濺射電源140與電極130相連以形成電場,從而可激發腔體120內的工藝氣體(例如,氬氣)成為等離子體,在等離子體中的電子和離子作用下,完成在基板200上的薄膜沉積。例如,以濺射鍍膜類的半導體設備為例,離子體中的陽離子(例如氬離子)在電場的作用下轟擊靶材150,靶材150的材料會被濺射出來從而沉積在基板200上。另外,在該半導體設備中,腔體120具有一開口121,該半導體設備還包括抽氣閥160、真空管路170以及真空泵180;抽氣閥160設置在腔體120的開口121上,真空泵180通過真空管路170和抽氣閥160相連。需要說明的是,除了濺射鍍膜類的半導體設備,本公開實施例提供的半導體設備還可為其他類型的物理沉積裝置,例如離子鍍膜類的半導體設備。

例如,濺射電源可為脈沖直流電源,其頻率可在5khz-1mhz的范圍。

圖4為根據本實施例的一種半導體設備中腔室的等效電路圖。在進行氣相沉積的過程中,腔體內的等離子體125可等效為電感127和電阻129并聯。等離子體125與電極(靶材)之間存在鞘層電容131;阻抗調節電路的第一節點194連接到基座,阻抗調節電路的第二節點195接地。通過調節阻抗調節電路上的可變電容1910、可變電阻1920以及可變電感1930可改變基座上累積的電荷對地的釋放通道特性,從而改變基座上電荷的積累量,從而調節基座的偏壓。分別通過第一開關1961、第二開關1962和第三開關1963來接入或不接入可變電容1910、可變電阻1920以及可變電感1930。通過直接調節可變電容1910來調節接入的電容值的大小,通過直接調節可變電阻1920來調節接入的電阻值的大小,以及通過直接調節可變電感1930來調節接入的電感值的大小,從而對基座的偏壓進行精確的調節。需要說明的是,圖4中的阻抗調節電路以圖3e中的結構為例進行說明,當然,本公開實施例包括但不限于此,圖4中的阻抗調節電路還可采用圖3c或圖3d所示的結構。

例如,如圖3c-圖3e所示,在可變電容線路191中,第一開關1961位于可變電容1910與第一節點194之間;在可變電阻線路192中,第二開關1962位于可變電阻1920與第一節點194之間;在可變電感線路193中,第三開關1963位于可變電感1930與第一節點194之間。當然,本公開實施例包括但不限于此。

圖5為根據本實施例的另一種半導體設備中的阻抗調節電路的示意圖。如圖5所示,在可變電容線路191中,第一開關1961位于可變電容1910與第二節點195之間。也就是說,第一開關和可變電容的在可變電容線路中的位置可以互換。需要說明的是,圖5中的阻抗調節電路以圖3e中的結構為例進行說明,當然,本公開實施例包括但不限于此,圖5中的阻抗調節電路還可采用圖3c或圖3d所示的結構。

同樣地,在可變電阻線路中,第二開關也可位于可變電阻與第二節點之間;在可變電感線路中,第二開關也可位于可變電感與第二節點之間,本公開實施例在此不再贅述。

圖6為根據本實施例的一種可變電容的示意圖。如圖6所示,可變電容1910可包括多個子電容1911以及分別與多個子電容1911的一端相連的多個第一選擇開關1912,多個子電容1911的另一端電性相連。也就是說,當多個第一選擇開關1912都閉合時,多個子電容1911并聯。由此,可通過閉合或斷開多個第一選擇開關中的一個或多個來調節可變電容的電容值。需要說明的是,可變電容也可采用其他結構,只要電容值可調節即可。

例如,子電容可為電容值可調電容和電容值固定電容至少之一,從而實現可調電容的電容值可調或連續可調。

圖7為根據本實施例的一種可變電阻的示意圖。如圖7所示,可變電阻1920可包括多個子電阻1921以及分別與多個子電阻1921的一端相連的多個第二選擇開關1922,多個子電阻1921的另一端電性相連。也就是說,當多個第二選擇開關1922都閉合時,多個子電阻1921并聯。由此,可通過閉合或斷開多個第二選擇開關中的一個或多個來調節可變電阻的電阻值。需要說明的是,可變電阻也可采用其他結構,只要電阻值可調節即可。

例如,子電阻可為電阻值可調電阻和電阻值固定電阻至少之一,從而實現可調電阻的電阻值可調或連續可調。

圖8為根據本實施例的一種可變電感的示意圖。如圖8所示,可變電感1930可包括多個子電感1931以及分別與多個子電感1931的一端相連的多個第三選擇開關1932,多個子電感1931的另一端電性相連。也就是說,當多個第三選擇開關1932都閉合時,多個子電感1931并聯。由此,可通過閉合或斷開多個第三選擇開關中的一個或多個來調節可變電感的電感值。需要說明的是,可變電感也可采用其他結構,只要電感值可調節即可。

例如,子電感可為電感值可調電感和電感值固定電感至少之一,從而實現可調電感的電感值可調或連續可調。

實施例二

本實施例提供一種半導體設備的阻抗調節方法,其包括:調節所述阻抗調節電路的阻抗以調節對應腔室的所述基座與接地端之間的阻抗,以使所述多個腔室的所述阻抗保持一致。由此,可通過阻抗調節電路使得多個腔室的阻抗保持一致,從而可使得多個腔室中的基座的偏壓的大小保持一致,從而可提高該半導體器件的膜層的一致性和可重復性,進而可提高該半導體器件的品質。另一方面,該阻抗調節電路不需設置在該半導體設備的腔體內,在使用該阻抗調節電路調節基座的偏壓時無需打開腔體,從而可在保證較好的偏壓調節效果的前提下提高偏壓調節效率。另外,該半導體設備的結構簡單,成本較低,利于推廣。

本實施例的一示例提供的半導體設備的阻抗調節方法包括步驟s201-s203。

步驟s201:斷開阻抗調節電路并測量基座的偏壓的大小。

需要說明的是,上述的斷開阻抗調節電路是指阻抗調節電路與基座斷開,例如,以圖3e所示的阻抗調節電路為例,可通過斷開阻抗調節電路中的第一開關、第二開關和第三開關來斷開阻抗調節電路。需要說明的是,本公開實施例包括但不限于此,也可在第一節點與基座之間設置一個總開關,通過斷開總開關來實現斷開阻抗調節電路。另外,上述的基座的偏壓大小是指基座對地的電壓,

例如,可通過示波器測量基座的偏壓。

步驟s202:比較基座的偏壓與基準偏壓的大小關系。

例如,可通過在參考用半導體設備上做實驗,可選取工藝結果良好(良好的薄膜性能)時基座上的偏壓作為基準偏壓。

步驟s203:若基座的偏壓小于基準偏壓,閉合第一開關并斷開第二開關和第三開關,并調節可變電容的大小以縮小基座的偏壓與基準偏壓的差值,若基座的偏壓大于基準偏壓,閉合第二開關和第三開關兩者中的至少之一并斷開第一開關,并調節閉合的第二開關和第三開關至少之一所對應的可變電阻和/或可變電感的大小以縮小基座的偏壓與基準偏壓的差值。需要說明的是,上述的閉合第一開關并斷開第二開關和第三開關是指:如果阻抗調節電路包括第二開關和第三開關兩者中的一個,則斷開該阻抗調節電路包括的第二開關或第三開關,如果阻抗調節電路同時包括第二開關和第三開關,則斷開該阻抗調節電路包括的第二開關和第三開關。上述的閉合第二開關和第三開關至少之一是指:如果阻抗調節電路包括第二開關和第三開關兩者中的一個,則閉合該阻抗調節電路包括的第二開關或第三開關,如果阻抗調節電路同時包括第二開關和第三開關,則閉合該阻抗調節電路包括的第二開關和/或第三開關。

在本實施例提供的半導體設備的阻抗調節方法中,通過調節阻抗調節電路中的可變電阻和可變電感兩者中的至少之一和可變電容,可改變基座上累積的電荷對地的釋放通道特性,從而改變基座上電荷的積累量,從而調節基座的偏壓。阻抗調節電路中的可變電容對基座的偏壓具有增益效果,即,閉合第一開關接入可變電容可起到增大基座的偏壓的效果;阻抗調節電路中的可變電阻和可變電感對基座的偏壓具有減益效果,即,閉合第二開關接入可變電阻可起到減小基座的偏壓的效果,閉合第三開關接入可變電感可起到減小基座的偏壓的效果。由于基座的偏壓可影響基片上沉積的薄膜性能,包括薄膜均勻性、應力、結晶質量等,因此可通過阻抗調節電路對基座的偏壓進行調節,從而提高該半導體設備的薄膜沉積質量。并且,可通過本實施例提供阻抗調節方法使得不同半導體設備的基座的偏壓的大小保持一致,從而可提高半導體設備制作的半導體器件中的膜層的一致性和可重復性,進而可提高該半導體器件的品質。另一方面,在使用該阻抗調節方法調節基座的偏壓時無需打開腔體,從而可在保證較好的偏壓調節效果的前提下提高偏壓調節效率。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,當基座的偏壓小于基準偏壓,閉合第一開關并斷開第二開關和第三開關,并調節可變電容的大小以縮小基座的偏壓與基準偏壓的差值時,若閉合第一開關并斷開第二開關和第三開關以接入可變電容后,基座的偏壓仍然小于基準偏壓,可通過增加可變電容的電容值來增大基座的偏壓,若閉合第一開關并斷開第二開關和第三開關以接入可變電容后,基座的偏壓仍然大于基準偏壓,可通過減小可變電容的電容值來減小基座的偏壓。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可設置可變電容的初始值為可變電容的電容值調節范圍的中間值,從而便于增大或減小可變電容的電容值。例如,可變電容的電容值調節范圍為50pf-1μf時,可設置可變電容的初始值為5000pf。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,上述的若基座的偏壓大于基準偏壓,閉合第二開關和第三開關至少之一并斷開第一開關,并調節閉合的第二開關和第三開關至少之一所對應的可變電阻和/或可變電感的大小以縮小基座的偏壓與基準偏壓的差值時包括以下三種情況:(一)閉合第二開關并斷開第三開關和第一開關以接入可變電阻,此時,若閉合第二開關并斷開第三開關和第一開關以接入可變電阻后,基座的偏壓仍然高于基準偏壓,則可通過增加可變電阻的電阻值來減小基座的偏壓,若閉合第二開關并斷開第三開關和第一開關以接入可變電阻后,基座的偏壓小于基準偏壓,則可通過減小可變電阻的電阻值來增大基座的偏壓;(二)閉合第三開關并斷開第二開關和第一開關以接入可變電感,此時,若閉合第三開關并斷開第二開關和第一開關以接入可變電感后,基座的偏壓仍然高于基準偏壓,則可通過增加可變電感的電感值來減小基座的偏壓,若閉合第三開關并斷開第二開關和第一開關以接入可變電感后,基座的偏壓小于基準偏壓,則可通過減小可變電感的電感值來增大基座的偏壓;(二)閉合第三開關和第二開關并斷開第一開關以接入可變電阻和可變電感,此時,可變電阻和可變電感并聯,若閉合第三開關和第二開關并斷開第一開關以接入可變電阻和可變電感后,基座的偏壓仍然高于基準偏壓,則可通過增加可變電阻的電阻值和增加可變電感的電感值來減小基座的偏壓,若閉合第三開關和第二開關并斷開第一開關以接入可變電阻和可變電感后,基座的偏壓小于基準偏壓,則可通過減小可變電阻的電阻值和減小可變電感的電感值來增大基座的偏壓。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備中,可設置可變電阻的初始值為可變電阻的電阻值調節范圍的中間值,從而便于增大或減小可變電阻的電阻值。例如,可變電阻的電阻值調節范圍為100ω-100kω時,可設置可變電阻的初始值為50kω。同樣地,設置可變電感的初始值為可變電感的電感值調節范圍的中間值,從而便于增大或減小可變電感的電感值。例如,可變電感的電感值調節范圍為100μh-2000μh時,可設置可變電感的初始值為1000μh。

例如,本實施例一示例提供的半導體設備的阻抗調節方法還包括:在基座的偏壓大于基準偏壓的情況下測量基座的偏壓的瞬時尖峰;比較瞬時尖峰與基準尖峰的大小關系;以及若瞬時尖峰大于基準尖峰,閉合第一開關,并調節可變電容的大小以抑制瞬時尖峰。由此,當基座的偏壓的瞬時尖峰較高時,可通過本實施例提供的阻抗調節方法抑制該瞬時尖峰。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備的阻抗調節方法中,基準尖峰的峰值大于等于基座的偏壓的穩定值的120%。

例如,在本實施例一示例提供的半導體設備的阻抗調節方法中,在使用本實施例提供的阻抗調節方法抑制瞬時尖峰時,由于接入的可變電容對基座的偏壓有增益效果,會增大基座的偏壓;因此,可將可變電容的初始值為可變電容的最小值,從而可減少可變電容對基座的偏壓的大小的影響。

例如,本實施例一示例提供的半導體設備的阻抗調節方法還包括:再次測量基座的偏壓的大小;比較基座的偏壓與基準偏壓的大小關系;以及調節閉合的第二開關和第三開關至少之一所對應的可變電阻和/或可變電感的大小以縮小基座的偏壓與基準偏壓的差值。由此,在使用本實施例提供的阻抗調節方法抑制瞬時尖峰時,在接入可變電容以抑制瞬時尖峰時,若基座的偏壓的大小發生變化時,可通過上述的過程對基座的偏壓的大小進行再次調節,以使基座的偏壓的大小與基準偏壓的大小的差值在允許誤差的范圍之內。

有以下幾點需要說明:

(1)本公開實施例附圖中,只涉及到與本公開實施例涉及到的結構,其他結構可參考通常設計。

(2)在不沖突的情況下,本公開同一實施例及不同實施例中的特征可以相互組合。

以上所述僅是本發明的示范性實施方式,而非用于限制本發明的保護范圍,本發明的保護范圍由所附的權利要求確定。

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