本实用新型涉及一种氧化镓刻蚀技术领域，具体为一种基于蓝宝石衬底上刻蚀氧化镓薄膜的电路辅助系统。
背景技术：
在对蓝宝石衬底上的氧化镓薄膜进行刻蚀时，氧化镓刻蚀的速率、外延生长特征受到刻蚀电流和刻蚀电压的影响严重，理想的情况下在氧化镓刻蚀过程中保持一定的恒流、恒压时氧化镓刻蚀会比较理想；
目前，氧化镓薄膜进行刻蚀时，等离子设备受到实验室温湿环境、周围用电状况等因素的影响，电流和电压存在着一定的范围波动，无法准确的按照等离子设备预先设定的电流和电压进行刻蚀，导致刻蚀出的氧化镓薄膜无法达到预期；
现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种基于蓝宝石衬底上刻蚀氧化镓薄膜的电路辅助系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了保持恒流、恒压在等离子设备控制系统中设置好刻蚀电流和刻蚀电压，通过刻蚀电流控制模块结合刻蚀电压控制模块在设定的温度下进行刻蚀，
本实用新型提供如下技术方案一种基于蓝宝石衬底上刻蚀氧化镓薄膜的电路辅助系统，包括：等离子设备控制系统、刻蚀电流控制模块、刻蚀电压控制模块；
所述刻蚀电流控制模块包括采集输入电流的电流采样电路、电流采集卡和adc；
所述电流采集电路包括：级联连接的第一级放大器和第二级放大器，且第一级放大器和第二级放大器的反向输入端与输出端之间设有反馈电阻、所述第一级放大器的前端设有采样电阻和旁路电容，且第一级放大电路的输出端与第二级放大电路的同向输入端之间设有偏置电阻，所述第二级放大器的输出端通过rc滤波电路耦接adc，且所述rc滤波电路与adc之间耦接有双向耦接的二极管；
供电电流经采样电阻后转换为电压信号，偏置电阻将电压信号进行偏置处理，提高电流的采集精度；反馈电阻调节第一级放大器与第二级放大器的增益，所述二极管选用双肖特基二极管，二极管低导通压降起到了过压保护的作用，在电流采集电路的输出端将采集到的电流传输到adc；
刻蚀电压控制模块包括电压检测电路，该电路由两组mos管对向串联连接组成的输入缓冲电路；
所述电压检测电路还包括电压保持校准电路，该电压保持校准电路包括缓冲器和两路开关，其中，第一路开关耦接输入缓冲电路反向输出端，第二路开关耦接输入缓冲电路同向输出端，所述第一路开关的输出端耦接缓冲器的反向输入端，且第二路开关的输出端耦接缓冲器的同向输入端，两路开关将输入缓冲电路的电压同步输出到缓冲器，缓冲器有效的稳定工模电压。
为了避免电压采集过程中存在采集失调，所述电压保持校准电路还包括电压采集校准电路，通过该电压采集校准电路高精度校准，补偿电压采集过程中失调的问题；
所述电压采集校准电路包括第一控制开关t1、第二控制开关t2和第三控制开关t3，所述第一控制开关t1加载有dac产生的补偿电流，所述第二控制开关t2加载有电平控制信号，所述第三控制开关t3耦接有补偿电阻r6和补偿电容c6；
当第二控制开关t2加载的电平控制信号为高电平时开始校准，dac产生的补偿电流加载到第一控制开关t1的电流支路中，依次流经第二控制开关t2、第三控制开关t3、补偿电阻r6、补偿电容c6产生补偿电压，该补偿电压加载到电压保持校准电路的补偿电容c1中，补偿电压最大可达到40毫伏，有效的对失调电压实现校准。
所述电压检测电路还包括偏移电压调节电路，用于调节输出端的偏移电压问题，所述偏移电压调节电路设有一路控制端，该控制端耦接第一级调节偏移电压的放大器u2,且所述放大器u2的输出端耦接第二级调节偏移电压的放大器u1，所述放大器u2的同向输入端通过控制端耦接等离子设备控制系统的控制器；偏移电压调节电路有效的实现电压偏移的调整，对输出端的电压进一步补偿，有利于刻蚀电压的保持。
附图说明
图1为本实用新型刻蚀电流控制模块结构框图示意图；
图2为本实用新型电流采集电路图；
图3为本实用新型刻蚀电压控制模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供如下技术方案一种基于蓝宝石衬底上刻蚀氧化镓薄膜的电路辅助系统，包括：等离子设备控制系统、刻蚀电流控制模块、刻蚀电压控制模块；
参考图1，所述刻蚀电流控制模块包括采集输入电流的电流采样电路、电流采集卡和adc；
参考图2，所述电流采集电路包括：级联连接的第一级放大器和第二级放大器，且第一级放大器和第二级放大器的反向输入端与输出端之间设有反馈电阻、所述第一级放大器的前端设有采样电阻和旁路电容，且第一级放大电路的输出端与第二级放大电路的同向输入端之间设有偏置电阻，所述第二级放大器的输出端通过rc滤波电路耦接adc，且所述rc滤波电路与adc之间耦接有双向耦接的二极管；供电电流经采样电阻后转换为电压信号，偏置电阻将电压信号进行偏置处理，提高电流的采集精度；反馈电阻调节第一级放大器与第二级放大器的增益，所述二极管选用双肖特基二极管，二极管低导通压降起到了过压保护的作用，在电流采集电路的输出端将采集到的电流传输到adc；
电流采样电路采集到的刻蚀输入电流通过电流采集卡传输到等离子设备控制系统中，然后将采集得到电流与等离子设备控制系统中预先设定的刻蚀电流的电流值的进行比较分析,若采集到的电流值大于等离子设备控制系统中设定的电流值,则等离子设备控制系统会通过调整输出光压降低刻蚀电流,直到采集到的电流值接近等离子设备控制系统中设定的电流值，保持刻蚀电流稳定在设定值,在恒流的状态下进行刻蚀操作；反馈电阻通过调整阻值补偿放大增益精确控制刻蚀电流，将刻蚀电流与刻蚀电压保持工作在饱和区，刻蚀电压的变化对刻蚀电流的的影响很小，刻蚀电流保持稳定，最适合氧化镓的刻蚀。
参考图3，刻蚀电压控制模块包括电压检测电路，该电路由两组mos管对向串联连接组成的输入缓冲电路，该输入缓冲电路输出电阻小，使得电路整体具有较高的带宽，能够保持电压的快速采样，且输出的电压跟随输入电压的变化而同步变化，使得电压采样更加准确；所述电压检测电路还包括电压保持校准电路，该电压保持校准电路包括缓冲器和两路开关，其中，第一路开关耦接输入缓冲电路反向输出端，第二路开关耦接输入缓冲电路同向输出端，所述第一路开关的输出端耦接缓冲器的反向输入端，且第二路开关的输出端耦接缓冲器的同向输入端，两路开关将输入缓冲电路的电压同步输出到缓冲器，缓冲器有效的稳定工模电压。
参考图3，为了避免电压采集过程中存在采集失调，所述电压保持校准电路还包括电压采集校准电路，通过该电压采集校准电路高精度校准，补偿电压采集过程中失调的问题；所述电压采集校准电路包括第一控制开关t1、第二控制开关t2和第三控制开关t3，所述第一控制开关t1加载有dac产生的补偿电流，所述第二控制开关t2加载有电平控制信号，所述第三控制开关t3耦接有补偿电阻r6和补偿电容c6；当第二控制开关t2加载的电平控制信号为高电平时开始校准，dac产生的补偿电流加载到第一控制开关t1的电流支路中，依次流经第二控制开关t2、第三控制开关t3、补偿电阻r6、补偿电容c6产生补偿电压，该补偿电压加载到电压保持校准电路的补偿电容c1中，补偿电压最大可达到40毫伏，有效的对失调电压实现校准。
参考图3，所述电压检测电路还包括偏移电压调节电路，用于调节输出端的偏移电压问题，所述偏移电压调节电路设有一路控制端，该控制端耦接第一级调节偏移电压的放大器u2,且所述放大器u2的输出端耦接第二级调节偏移电压的放大器u1，所述放大器u2的同向输入端通过控制端耦接等离子设备控制系统的控制器，等离子设备控制系统通过控制端加载一个偏移电压，通过放大器u2放大后输入到放大器u1的反向输入端，放大器u1根据缓冲器输出给同向输入端的电压与反向输入端的偏移电压再放大调整输出电压，即等离子设备控制系统通过控制端加载一个偏移电压调节放大器u1最终的输出电压，实现电压偏移的调整，对输出端的电压进一步补偿，有利于刻蚀电压的保持。
经过大量的实验得出结论，由于刻蚀偏压不宜过高,必须小于刻蚀电流峰值处对应的阂值电压，刻蚀偏压太大,会导致刻蚀电流超过峰值电流,引起氧化镓从硅片表面脱落，刻蚀偏压太小,会刻蚀过程中会出现严重腐蚀，因此，通过电压检测电路检测刻蚀电压实现整个周期的快速响应，通过电压保持校准电路有效的提高了电压检测电路整体的采样速度，采样电压更加准确；通过电压采集校准电路实现精准校准，并产生补偿电压最大可达到40毫伏，有效的对失调电压实现校准，偏移电压调节电路通过等离子设备控制系统给控制端加载一个偏移电压对输出端的电压实现偏移调整，保持刻蚀电压稳定的输出，最大程度的接近等离子设备控制系统设定的刻蚀电压。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
