CN110752137B - 偏压控制方法及装置、半导体加工设备 - Google Patents

偏压控制方法及装置、半导体加工设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种偏压控制方法及装置、半导体加工设备，该方法包括：实时采集下电极上的射频偏压的模拟信号；将射频偏压的模拟信号转换为数字信号；对数字信号进行处理，以获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值；将幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与所述下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值，本发明提供的偏压控制方法及装置、半导体加工设备的技术方案，既可以提高控制偏压电源输出功率大小的精确性，又可以更精确地控制晶片上方的离子能量，从而可以进一步保证工艺结果一致性。

Description

偏压控制方法及装置、半导体加工设备
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体地，涉及一种偏压控制方法及装置、半导体加工设备。
背景技术
随着半导体元器件制造工艺的迅速发展，对元器件性能与集成度要求越来越高，使得等离子体技术得到了极广泛的应用。在等离子体刻蚀或沉积系统中，通过在真空反应腔室内引入各种反应气体(如Cl2,SF6,C4F8,O2等)，利用外加电磁场(直流或交流)激发反应气体形成等离子体。等离子体中含有大量电子、离子、激发态原子、分子和自由基等的活性粒子，这些活性粒子和晶圆表面发生各种物理化学反应，从而完成刻蚀或其他工艺过程。
随着集成电路的特征尺寸不断减小，要求的加工工艺也越来越严格，其中一个很重要的要求是刻蚀产品的一致性问题，在工艺过程中，对同一型号的机台中的所有腔室的工艺结果一致性均有严格要求，以避免由于不同腔室间的一致性问题造成的工艺风险，因此不同腔室间需要通过严格的过程管控，实现工艺结果一致性。
在实际控制过程中，仍然存在由下电极走线形式等的不可控分布参数差异带来的刻蚀结果差异，尤其对于14nm以下的工艺节点应用，这种差异被进一步放大。同时，目前采用的监测下电极上的射频偏压值的方法是检测下匹配器的输入端处的射频电压的幅值，但是，受到下电极各项分布参数的影响，在下匹配器的输入端处检测到的射频偏压值无法直接反映晶片上方的电压，对腔室一致性的指导作用很有限。
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，提出了一种偏压控制方法及装置、半导体加工设备，其既可以提高控制偏压电源输出功率大小的精确性，又可以更精确地控制晶片上方的离子能量，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
为实现上述目的，本发明提供了一种偏压控制方法，包括：
实时采集下电极上的射频偏压的模拟信号；
将所述射频偏压的模拟信号转换为数字信号；
对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值；
将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与所述下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值。
优选的，所述对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值的步骤，进一步包括：
对所述射频偏压的三角函数表达式分别进行两种乘法计算，并进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式；
基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述幅值检测值和相位检测值。
优选的，所述射频偏压的三角函数表达式为Vp cos(ωt+θ0)，其中，Vp表示幅值，θ0表示相位；
在所述对所述射频偏压的三角函数表达式分别进行两种乘法计算，并进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式的步骤中，第一种乘法计算为：
Figure BDA0002257623130000021
第二种乘法计算为：
Figure BDA0002257623130000031
对所述两种乘法计算的计算结果进行滤波处理，获得的所述第一乘积式为：
Figure BDA0002257623130000032
所述第二乘积式为
Figure BDA0002257623130000033
优选的，在所述基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值的步骤中，将所述第一乘积式和第二乘积式代入三角函数的平方公式，并基于三角函数公式进行推导，获得所述射频偏压的幅值和相位的表达式为：
Figure BDA0002257623130000034
根据所述射频偏压的幅值和相位的表达式计算获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
优选的，所述将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别调节偏压电源的功率输出值和相位输出值的步骤，进一步包括：
判断所述幅值检测值是否等于所述幅值设定值，以及判断所述相位检测值是否等于所述相位设定值；
若所述幅值检测值等于所述幅值设定值，则返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；若所述幅值检测值大于或小于所述幅值设定值，则根据所述幅值检测值与所述幅值设定值的差值控制所述偏压电源的功率输出值的大小，以使所述幅值输出值等于所述幅值设定值，并返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；
若所述相位检测值等于所述相位设定值，则返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；若所述相位检测值大于或小于所述相位设定值，则根据所述相位检测值与所述相位设定值的差值控制所述偏压电源的相位输出值的大小，以使所述相位输出值等于所述相位设定值，并返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤。
为实现上述目的，本发明提供了一种偏压控制装置，包括：
检测单元，用于实时采集下电极上的射频偏压的模拟信号；
模数转换单元，用于将所述射频偏压的模拟信号转换为数字信号；
信号处理单元，用于对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值；
控制单元，用于将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与所述下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值。
优选的，所述信号处理单元包括：
第一乘法器，用于对所述射频偏压的三角函数表达式进行第一种乘法计算；
第二乘法器，用于对所述射频偏压的三角函数表达式进行第二种乘法计算；
滤波器，用于分别对所述第一乘法器和第二乘法器各自输出的计算结果进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式；
计算模块，用于基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述幅值检测值和相位检测值。
优选的，所述控制单元包括：
第一比较模块，用于对所述幅值检测值与所述幅值设定值进行比较；
第一控制模块，用于根据所述第一比较模块发送的比较结果控制所述偏压电源的功率输出值的大小，以使所述幅值输出值等于所述幅值设定值；
第二比较模块，用于对所述相位检测值与所述相位设定值进行比较；
第二控制模块，用于根据所述第二比较模块发送的比较结果控制所述偏压电源的相位输出值的大小，以使所述相位输出值等于所述相位设定值。
优选的，所述偏压控制装置还包括：
模式选择单元，用于选择性地控制所述偏压电源以第一输出模式或者第二输出模式输出；其中，
所述第一输出模式为：使所述偏压电源在所述控制单元的控制下输出所述功率输出值和相位输出值；
所述第二输出模式为：使所述偏压电源输出所述幅值设定值和相位设定值。
优选的，所述模式选择单元包括：
第一继电器，用于选择性地接通所述偏压电源与所述控制单元之间的电路，或者接通所述偏压电源与所述幅值设定值的输入单元之间的电路；
第二继电器，用于选择性地接通所述偏压电源与所述控制单元之间的电路，或者接通所述偏压电源与所述相位设定值的输入单元之间的电路。
本发明还提供一种半导体加工设备，包括反应腔室，在所述反应腔室内设置有下电极和用于向所述下电极加载射频电压的偏压电源，以及还包括本发明所提供的偏压控制装置，用于控制所述偏压电源的功率输出值和相位输出值。
本发明的有益效果：
本发明提供的偏压控制方法及装置的技术方案中，通过直接采集下电极上的射频偏压的模拟信号，采集位置更接近晶片，从而可以更准确地反映晶片上方的电压；同时，通过将射频偏压的模拟信号转换为数字信号，并对该数字信号进行相应的处理，可以同时获得幅值检测值和相位检测值，通过使幅值检测值与幅值设定值进行比较，可以根据比较结果控制偏压电源的功率输出值，以使其等于幅值设定值，从而可以提高控制精确性。同时，通过使相位检测值与相位设定值进行比较，可以根据比较结果控制与下电极电连接的偏压电源的相位输出值，从而可以在保证幅值精确度的基础上，进一步保证相位精确度，进而可以减小不同腔室的下电极之间由于损耗差异以及相移差异而带来的最终工艺结果差异，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
本发明提供的半导体加工设备，其通过采用本发明提供的上述偏压控制装置，既可以提高控制偏压电源输出功率大小的精确性，又可以更精确地控制晶片上方的离子能量，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的偏压控制方法的一种流程框图；
图2为本发明实施例提供的偏压控制方法的另一种流程框图；
图3为本发明实施例提供的半导体加工设备的结构框图；
图4为本发明实施例提供的偏压控制装置的一种原理框图；
图5为本发明实施例提供的偏压控制装置的另一种原理框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的偏压控制方法及装置、半导体加工设备进行详细描述。
请参阅图1，本发明实施例提供的偏压控制方法，其用于控制偏压电源的功率输出值和相位输出值，使二者分别等于预设的幅值设定值和相位设定值，从而精确地控制加载至下电极上的射频偏压的幅值和相位的大小，以减小不同腔室的下电极之间由于损耗差异以及相移差异而带来的最终工艺结果差异，从而可以保证工艺结果一致性。
具体地，偏压控制方法包括以下步骤：
S1，实时采集下电极上的射频偏压的模拟信号。
通过直接采集下电极上的射频偏压的模拟信号，采集位置更接近晶片，从而可以更准确地反映晶片上方的电压。具体地，电压传感器可以直接设置在最接近下电极的位置。
S2，将射频偏压的模拟信号转换为数字信号。
S3，对数字信号进行处理，以获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
S4，将幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值。
通过对数字信号进行相应的处理，可以同时获得幅值检测值和相位检测值，通过使幅值检测值与幅值设定值进行比较，可以根据比较结果控制偏压电源的功率输出值，以使其等于幅值设定值，从而可以提高控制精确性。同时，通过使相位检测值与相位设定值进行比较，可以根据比较结果控制偏压电源的相位输出值。由于相位的大小影响了上、下电极之间的容性耦合的相位差，从而影响等离子体中的离子能量的大小，因此，通过控制偏压电源的相位输出值，可以在保证幅值精确度的基础上，进一步保证相位精确度，进而可以减小不同腔室的下电极之间由于损耗差异以及相移差异而带来的最终工艺结果差异，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
下面偏压控制方法的具体实施方式进行详细描述。请参阅图2，该偏压控制方法包括以下步骤：
S101，预先设置幅值设定值和相位设定值。
S102，开启偏压电源。
S103，实时采集下电极上的射频偏压的模拟信号。
S104，将射频偏压的模拟信号转换为数字信号。
S105，对数字信号进行处理，以获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
S1061，判断幅值检测值是否等于幅值设定值，若是，则返回步骤S103；若否，则进行步骤S1062。
S1062，根据幅值检测值与幅值设定值的差值控制偏压电源的功率输出值的大小，以使幅值输出值等于幅值设定值，并返回步骤S103。
S1071，判断相位检测值是否等于相位设定值；若是，则返回步骤S103；若否，则进行步骤S1072。
S1072，根据相位检测值与相位设定值的差值控制偏压电源的相位输出值的大小，以使相位输出值等于相位设定值，并返回步骤S103。
在实际应用中，可以同时进行步骤S1061和步骤S1071，或者也可以先后进行，且二者的先后顺序可以任意设置。
在上述步骤S1062中，若幅值检测值大于幅值设定值，则可以相应的减小偏压电源的功率输出值，以使偏压电源的幅值输出值等于幅值设定值。反之，若幅值检测值小于幅值设定值，则可以相应的增大偏压电源的功率输出值，以使偏压电源的幅值输出值等于幅值设定值。
在上述步骤S1072中，若相位检测值大于相位设定值，则可以相应的减小偏压电源的相位输出值，以使偏压电源的相位输出值等于相位设定值。反之，若相位检测值小于相位设定值，则可以相应的增大偏压电源的相位输出值，以使偏压电源的相位输出值等于相位设定值。
在实际应用中，可以采用任意方式设定偏压电源的调节系数，例如采用PID算法设定调节系数等。
可选的，在上述步骤S105中，数字信号的具体处理过程包括：
对射频偏压的三角函数表达式分别进行两种乘法计算，并进行滤波处理，以获得幅值与相位正弦的第一乘积式，及幅值与相位余弦的第二乘积式；
基于上述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得幅值检测值和相位检测值。
其中，射频偏压的三角函数表达式为Vp cos(ωt+θ0)，其中，Vp表示幅值，θ0表示相位。
可选的，上述第一种乘法计算为：
Figure BDA0002257623130000081
第二种乘法计算为：
Figure BDA0002257623130000082
由上可知，两种乘法计算是将射频偏压的三角函数表达式分别乘以cos(ωt)和sin(ωt)，然后根据三角函数公式推算获得二倍频部分和乘积式，具体地，经上述第一种乘法计算之后，获得的二倍频部分为
Figure BDA0002257623130000091
获得的第一乘积式为
Figure BDA0002257623130000092
经上述第二种乘法计算之后，获得的二倍频部分为
Figure BDA0002257623130000093
获得的第二乘积式为
Figure BDA0002257623130000094
然后，对两种乘法计算的计算结果进行滤波处理，即，滤除上述二倍频部分，而仅保留第一乘积式和第二乘积式。
再然后，将第一乘积式和第二乘积式代入三角函数的平方公式，并基于三角函数公式进行推导，可以获得下述等式：
Figure BDA0002257623130000095
根据上述等式可以获得射频偏压的幅值和相位的表达式为：
Figure BDA0002257623130000096
根据上述表达式可以计算获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
需要说明的是，获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值所采用的运算方法并局限于本实施例采用的上述方法，在实际应用中，还可以采用其他任意方法对射频偏压的数字信号进行运算处理，以获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
作为另一个技术方案，请一并参阅图3至图5，本发明实施例还提供一种偏压控制装置6，其用于控制偏压电源5的功率输出值和相位输出值。该偏压电源5通过匹配器4与设置在反应腔室1中的下电极2电连接，偏压电源5可以在偏压控制装置6的控制下，向该下电极2加载射频电压。
具体地，偏压控制装置6包括检测单元61、模数转换单元62、信号处理单元63和控制单元64。其中，检测单元61用于实时采集下电极2上的射频偏压的模拟信号，并将其发送至模数转换单元62。该检测单元61例如为电压传感器。
可选的，将检测单元61设置在更接近下电极2的位置处，以使得获得的检测值能够更准确地反映晶片上方的电压。
模数转换单元62用于将射频偏压的模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送至信号处理单元63。
信号处理单元63用于对数字信号进行处理，以获得射频偏压的幅值检测值和相位检测值。在本实施例中，如图5所示，信号处理单元63包括第一乘法器631、第二乘法器632、滤波器633和计算模块634，其中，第一乘法器631用于对射频偏压的三角函数表达式进行第一种乘法计算，并将计算结果发送至滤波器633；第二乘法器632用于对射频偏压的三角函数表达式进行第二种乘法计算，并将计算结果发送至滤波器633。乘法运算方法在前文中已有了详细描述，在此不再赘述。
滤波器633用于分别对第一乘法器631和第二乘法器632各自输出的计算结果进行滤波处理，以获得幅值与相位正弦的第一乘积式，及幅值与相位余弦的第二乘积式，并发送至计算模块634。该滤波器633例如为低通滤波器。
计算模块634用于基于第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得幅值检测值和相位检测值，并将二者发送至控制单元64。计算模块634的运算处理方法在前文中已有了详细描述，在此不再赘述。
控制单元64用于将幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制偏压电源的功率输出值和相位输出值。在本实施例中，控制单元64包括第一比较模块641、第二比较模块642、第一控制模块643和第二控制模块644，其中，第一比较模块641用于对幅值检测值与幅值设定值进行比较，并将比较结果发送至第一控制模块643；第一控制模块643用于根据第一比较模块641发送的比较结果控制偏压电源5的功率输出值的大小，以使幅值输出值等于幅值设定值。第二比较模块642用于对相位检测值与相位设定值进行比较，并将比较结果发送至第二控制模块644；第二控制模块644用于根据第二比较模块642发送的比较结果控制偏压电源5的相位输出值的大小，以使相位输出值等于相位设定值。
在本实施例中，偏压控制装置还包括模式选择单元8，用于选择性地控制偏压电源5以第一输出模式或者第二输出模式输出；其中，第一输出模式为：使偏压电源5在控制单元64的控制下输出功率输出值和相位输出值；第二输出模式为：使偏压电源5直接输出幅值设定值和相位设定值。
可选的，模式选择单元8包括第一继电器81和第二继电器82，其中，第一继电器81用于选择性地接通偏压电源5与控制单元64之间的电路，此时即为第一输出模式；或者，接通偏压电源5与幅值设定值的输入单元7之间的电路，此时即为第二输出模式。同样的，第二继电器82用于选择性地接通偏压电源5与控制单元64之间的电路，或者接通偏压电源5与相位设定值的输入单元之间的电路。
综上所述，本发明实施例提供的偏压控制方法及装置的技术方案中，通过直接采集下电极上的射频偏压的模拟信号，采集位置更接近晶片，从而可以更准确地反映晶片上方的电压；同时，通过将射频偏压的模拟信号转换为数字信号，并对该数字信号进行相应的处理，可以同时获得幅值检测值和相位检测值，通过使幅值检测值与幅值设定值进行比较，可以根据比较结果控制与下电极电连接的偏压电源的功率输出值，以使其等于幅值设定值，从而可以提高控制精确性。同时，通过使相位检测值与相位设定值进行比较，可以根据比较结果控制偏压电源的相位输出值，从而可以在保证幅值精确度的基础上，进一步保证相位精确度，进而可以减小不同腔室的下电极之间由于损耗差异以及相移差异而带来的最终工艺结果差异，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
作为另一个技术方案，请参阅图3，本发明实施例还提供一种半导体加工设备，其包括反应腔室1，在该反应腔室1内设置有下电极2和用于向下电极2加载射频电压的偏压电源5，还包括本发明实施例提供的上述偏压控制装置6。
偏压电源5通过匹配器4与设置在反应腔室1中的下电极2电连接，偏压电源5可以在偏压控制装置6的控制下，向该下电极2加载射频电压。
可选的，上述下电极2为静电卡盘。
本发明实施例提供的半导体加工设备，其通过采用本发明实施例提供的上述偏压控制装置，既可以提高控制偏压电源输出功率大小的精确性，又可以更精确地控制晶片上方的离子能量，从而可以进一步保证工艺结果一致性。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种偏压控制方法，其特征在于，包括：
实时采集设置在半导体加工设备的反应腔室中的下电极上的射频偏压的模拟信号；
将所述射频偏压的模拟信号转换为数字信号；
对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值；
将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与所述下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值；
所述将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别调节偏压电源的功率输出值和相位输出值的步骤，进一步包括：
判断所述幅值检测值是否等于所述幅值设定值，以及判断所述相位检测值是否等于所述相位设定值；
若所述幅值检测值等于所述幅值设定值，则返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；若所述幅值检测值大于或小于所述幅值设定值，则根据所述幅值检测值与所述幅值设定值的差值控制所述偏压电源的功率输出值的大小，以使所述幅值输出值等于所述幅值设定值，并返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；
若所述相位检测值等于所述相位设定值，则返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤；若所述相位检测值大于或小于所述相位设定值，则根据所述相位检测值与所述相位设定值的差值控制所述偏压电源的相位输出值的大小，以使所述相位输出值等于所述相位设定值，并返回所述实时采集下电极的射频偏压的模拟信号的步骤。
2.根据权利要求1所述的偏压控制方法，其特征在于，所述对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值的步骤，进一步包括：
对所述射频偏压的三角函数表达式分别进行两种乘法计算，并进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式；
基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述幅值检测值和相位检测值。
3.根据权利要求2所述的偏压控制方法，其特征在于，所述射频偏压的三角函数表达式为Vpcos(ωt+θ0)，其中，Vp表示幅值，θ0表示相位；
在所述对所述射频偏压的三角函数表达式分别进行两种乘法计算，并进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式的步骤中，第一种乘法计算为：
Figure FDA0003456175350000021
第二种乘法计算为：
Figure FDA0003456175350000022
对所述两种乘法计算的计算结果进行滤波处理，获得的所述第一乘积式为：
Figure FDA0003456175350000023
所述第二乘积式为
Figure FDA0003456175350000024
4.根据权利要求3所述的偏压控制方法，其特征在于，在所述基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值的步骤中，将所述第一乘积式和第二乘积式代入三角函数的平方公式，并基于三角函数公式进行推导，获得所述射频偏压的幅值和相位的表达式为：
Figure FDA0003456175350000031
根据所述射频偏压的幅值和相位的表达式计算获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值。
5.一种偏压控制装置，其特征在于，包括：
检测单元，用于实时采集设置在半导体加工设备的反应腔室中的下电极上的射频偏压的模拟信号；
模数转换单元，用于将所述射频偏压的模拟信号转换为数字信号；
信号处理单元，用于对所述数字信号进行处理，以获得所述射频偏压的幅值检测值和相位检测值；
控制单元，用于将所述幅值检测值和相位检测值分别与预设的幅值设定值和相位设定值进行比较，并根据各自的比较结果分别控制与所述下电极电连接的偏压电源的功率输出值和相位输出值；
所述控制单元包括：
第一比较模块，用于对所述幅值检测值与所述幅值设定值进行比较；
第一控制模块，用于根据所述第一比较模块发送的比较结果控制所述偏压电源的功率输出值的大小，以使所述幅值输出值等于所述幅值设定值；
第二比较模块，用于对所述相位检测值与所述相位设定值进行比较；
第二控制模块，用于根据所述第二比较模块发送的比较结果控制所述偏压电源的相位输出值的大小，以使所述相位输出值等于所述相位设定值。
6.根据权利要求5所述的偏压控制装置，其特征在于，所述信号处理单元包括：
第一乘法器，用于对所述射频偏压的三角函数表达式进行第一种乘法计算；
第二乘法器，用于对所述射频偏压的三角函数表达式进行第二种乘法计算；
滤波器，用于分别对所述第一乘法器和第二乘法器各自输出的计算结果进行滤波处理，以获得所述幅值与相位正弦的第一乘积式，及所述幅值与相位余弦的第二乘积式；
计算模块，用于基于所述第一乘积式和第二乘积式及三角函数公式，获得所述幅值检测值和相位检测值。
7.根据权利要求5所述的偏压控制装置，其特征在于，还包括：
模式选择单元，用于选择性地控制所述偏压电源以第一输出模式或者第二输出模式输出；其中，
所述第一输出模式为：使所述偏压电源在所述控制单元的控制下输出所述功率输出值和相位输出值；
所述第二输出模式为：使所述偏压电源输出所述幅值设定值和相位设定值。
8.根据权利要求7所述的偏压控制装置，其特征在于，所述模式选择单元包括：
第一继电器，用于选择性地接通所述偏压电源与所述控制单元之间的电路，或者接通所述偏压电源与所述幅值设定值的输入单元之间的电路；
第二继电器，用于选择性地接通所述偏压电源与所述控制单元之间的电路，或者接通所述偏压电源与所述相位设定值的输入单元之间的电路。
9.一种半导体加工设备，包括反应腔室，在所述反应腔室内设置有下电极和用于向所述下电极加载射频电压的偏压电源，其特征在于，还包括权利要求5-8任意一项所述的偏压控制装置，用于控制所述偏压电源的功率输出值和相位输出值。
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