[发明专利]下电极及半导体加工设备

说明书

本发明提供一种下电极及半导体加工设备，其包括用于承载晶片的基座、可变器件和偏压控制装置，该可变器件用于调节加载至基座上的直流偏压；偏压控制装置用于通过自动控制可变器件，而使加载在基座上的直流偏压值与预设的目标偏压值一致。本发明提供的下电极，其可以实现对基座的直流偏压的自动控制，从而不仅可以提高对工艺结果的可控性和一致性，而且还可以节省调节时间、简化操作。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种下电极及半导体加工设备。

背景技术

LED(light emitting diode，发光二极管)是一种节约能源的发光器件，是替代传统的白炽灯和荧光灯的关键器件。LED常见的基本结构包括蓝宝石衬底、n-GaN、MQW(multiple quantum well，量子阱)、p-GaN、ITO(indium tin oxide，氧化铟锡)电极和金属电极等。其中，ITO对于LED的实用性能起着十分重要的作用。

ITO可以通过磁控溅射方法进行制备，ITO的沉积速率可以通过改变RF(radiofrequency，射频)功率、DC(Direct Current，直流)功率、Ar/O₂气体流量比和温度等影响因素进行控制。但是，这些影响因素的改变常常会引起ITO的性能(方块电阻、透过率等)的较大变化。

图1为现有的磁控溅射设备的结构示意图。如图1所示，磁控溅射设备包括反应腔室10、上电极和下电极。其中，上电极包括DC电源11、RF电源12和靶材13，其中，靶材13设置在反应腔室10的顶部，其分别与DC电源11和RF电源12电连接。下电极包括基座14和可变电容15，其中，基座14设置在反应腔室10的内部，且位于靶材13的下方，用以承载基片，并且基座14与可变电容15电连接。当工艺时，DC电源11和RF电源12向靶材13施加功率，以激发反应腔室10内的工艺气体形成等离子体，并吸引等离子体中的离子刻蚀靶材13，靶材13的材料溅射下来，并沉积在基片表面形成ITO薄膜。此外，通过调整可变电容15，可以改变基座14上的直流偏压，从而可以控制ITO薄膜的沉积速率，进而可以在保证相同厚度的ITO薄膜的性能保持基本不变的条件下，满足生产的不同需求。

上述下电极在实际应用中不可避免地存在以下问题：

其一，由于在进行工艺的过程中，加载在基座14上的直流偏压往往会因内部等离子体的不稳定而产生波动，导致工艺结果受到一定的影响。

其二，对于不同的工艺需求，可能需要改变可变电容15的大小，目前只能采用手动的方式调节可变电容15，并使用相应的仪器进行校准，而手动调节方式不仅对工艺结果的可控性和一致性较差，而且具有耗时较长、操作复杂的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种下电极及半导体加工设备，其可以实现对基座的直流偏压的自动控制，从而不仅可以提高对工艺结果的可控性和一致性，而且还可以节省调节时间、简化操作。

为实现本发明的目的而提供一种下电极，包括用于承载晶片的基座和可变器件，所述可变器件用于调节加载至所述基座上的直流偏压，还包括偏压控制装置，所述偏压控制装置用于通过自动控制所述可变器件，而使加载在所述基座上的直流偏压值与预设的目标偏压值一致。

优选的，所述偏压控制装置包括检测单元、控制单元和执行单元，其中，所述检测单元用于实时检测所述直流偏压值，并将其发送至所述控制单元；所述控制单元用于计算所述直流偏压值与所述目标偏压值的差值，并判断该差值是否超出预设阈值，若是，则根据指定算法向所述执行单元发送控制指令；所述执行单元用于根据所述控制指令调节所述可变器件的大小。

优选的，所述可变器件包括可变电容，所述可变电容与所述基座相互串联并接地。

优选的，所述可变电容的数量为一个或者多个，且多个所述可变电容与所述基座相互串联。