提高等離子體系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳送速率的裝置制造方法
【專利摘要】一種總線互連結(jié)構(gòu)將主機系統(tǒng)與耦接至等離子體室的射頻（RF）發(fā)生器對接?？偩€互連結(jié)構(gòu)包含第一組主機端口，其被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給RF發(fā)生器。第一組主機端口的端口被用于接收隨著時間改變的不同的變量。總線互連結(jié)構(gòu)還包含第二組發(fā)生器端口，其被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給主機系統(tǒng)?？偩€互連結(jié)構(gòu)包含與主機系統(tǒng)集成的采樣器電路。采樣器電路被配置為在第一組端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉等離子體室和RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
【專利說明】提高等離子體系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳送速率的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體系統(tǒng)，尤其是涉及提高等離子體系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳送速率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通信系統(tǒng)的主設(shè)備和從設(shè)備遵循協(xié)議彼此互相傳輸信息。例如在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行并行接口(SPI)中，數(shù)據(jù)通過單根導(dǎo)線從主設(shè)備串行發(fā)送給從設(shè)備。作為另一個示例，時鐘信號從主設(shè)備傳輸至從設(shè)備。
[0003]然而，數(shù)據(jù)的串行傳輸具有缺陷，一個缺陷是數(shù)據(jù)速率低。當(dāng)通過導(dǎo)線一次傳送一位(bit)時，在主設(shè)備與從設(shè)備之間傳送信息要消耗大量的時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本公開涉及提高在等離子體系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送速率。應(yīng)該理解的是在本公開中說明的實施方式可以以大量方式實現(xiàn)，例如工藝、儀器、系統(tǒng)、設(shè)備、計算機可讀介質(zhì)上的方法等。本公開的各種實施方式如下所述。
[0005]在一些實施方式中，提供一種總線互連結(jié)構(gòu)，用于將主機系統(tǒng)與耦接至等離子體室的射頻(RF)發(fā)生器對接。總線互連結(jié)構(gòu)包含多個主機端口。主機系統(tǒng)的第一和第二端口被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給RF發(fā)生器。此外，主機系統(tǒng)的第三、第四、第五和第六端口被用于接收隨著時間改變的4個不同的變量?？偩€互連結(jié)構(gòu)還包含多個發(fā)生器端口。RF發(fā)生器的第一和第二端口被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給主機系統(tǒng)?？偩€互連結(jié)構(gòu)包含與主機系統(tǒng)集成的采樣器電路。采樣器電路被配置為在主機系統(tǒng)的第三、第四、第五和第六端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉等離子體室和RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0006]在一些實施方式中，提供一種總線互連結(jié)構(gòu)，用于將主機系統(tǒng)與耦接至等離子體室的RF發(fā)生器對接?？偩€互連結(jié)構(gòu)包含第一組主機端口，其被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給RF發(fā)生器。第一組主機端口的端口被用于接收隨著時間改變的不同的變量。總線互連結(jié)構(gòu)還包含第二組發(fā)生器端口，其被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給主機系統(tǒng)。總線互連結(jié)構(gòu)包含與主機系統(tǒng)集成的采樣器電路。采樣器電路被配置為在第一組端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉等離子體室和RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0007]在各種實施方式中，提供一種等離子體系統(tǒng)。等離子體系統(tǒng)包含用于提供數(shù)據(jù)信號的主機系統(tǒng)。等離子體系統(tǒng)還包含耦接至主機系統(tǒng)的RF發(fā)生器。RF發(fā)生器用于基于數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生RF信號。等離子體系統(tǒng)包含用于使RF發(fā)生器的阻抗與等離子體室的阻抗相匹配的阻抗匹配電路。等離子體系統(tǒng)還包含將阻抗匹配電路與等離子體室耦接的RF傳輸線。等離子體系統(tǒng)包含將主機系統(tǒng)連接至RF發(fā)生器的總線接口?？偩€接口包含第一組主機端口。第一組主機端口被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給RF發(fā)生器。第一組主機端口被用于接收隨著時間改變的不同的變量?？偩€互連結(jié)構(gòu)包含第二組發(fā)生器端口，其被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給主機系統(tǒng)。總線互連結(jié)構(gòu)包含與主機系統(tǒng)集成的采樣器電路。采樣器電路被用于在第一組的端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉等離子體室和RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0008]在各種實施方式中，提供一種數(shù)據(jù)速率傳送系統(tǒng)。數(shù)據(jù)速率傳送系統(tǒng)包含主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間的多個端口，以允許以高于使用單條導(dǎo)線所允許的速率的速率傳送數(shù)據(jù)。例如，多個(例如3個、4個、5個等)變量在主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間在例如秒、微秒等時間傳送。變量可以包含功率、頻率、負(fù)載阻抗的實部、負(fù)載阻抗的虛部。作為另一個示例，變量可以包含頻率、電壓幅值、電流幅值、電壓與電流之間的相位。
[0009]另外，在若干實施方式中，在主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間傳送的變量的數(shù)量是有限的，例如3個變量、5個變量，6個變量等。變量的數(shù)量的限制減少了主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間的通信信道的數(shù)量。例如被用于傳送變量的在主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間的通信信道的數(shù)量少于32、64、128等。通信信道的數(shù)量的減少減少了連接至通信信道的主機系統(tǒng)的并行串行并行接口(PSPI)上的端口數(shù)量，且減少了連接至通信信道的RF發(fā)生器的PSPI上的端口數(shù)量。端口數(shù)量和通信信道的數(shù)量的減少減少了芯片(例如包含該主機系統(tǒng)的芯片、包含該RF發(fā)生器的RF控制器的芯片等)上的設(shè)施(real estate)。此外，通信信道的數(shù)量的減少減少了通信信道上傳送的信號的噪聲，并減少了損耗信號的信號完整性的概率。當(dāng)信號通過有限數(shù)量的通信信道傳送時，可能不需要檢查信號完整性。變量的數(shù)量使得能夠確定等離子體室是否適當(dāng)發(fā)揮功能，例如確定等離子體無約束、電弧等。
[0010]此外，在一些實施方式中，與使用例如以太網(wǎng)協(xié)議、以太網(wǎng)控制自動化技術(shù)(EtherCAT)協(xié)議等分包協(xié)議所花費的時間相比，在主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間傳送變量所花費的時間更少。應(yīng)該注意的是在各種實施方式中，EtherCAT協(xié)議比PSPI所采用的PSPI協(xié)議慢，例如具有更低的操作頻率。例如EtherCAT的數(shù)據(jù)速率是I千赫(kHz)，少于PSPI協(xié)議適用的數(shù)據(jù)速率。作為另一個示例，與通過PSPI的端口傳送的數(shù)據(jù)位相比，通過EtherCAT端口傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)量更少。分包協(xié)議被用于從要在主設(shè)備與從設(shè)備之間傳送的數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)包。分包基于耦接至分包協(xié)議接口(例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口等)的網(wǎng)絡(luò)的帶寬，可以是有限的。在若干實施方式中，在主機系統(tǒng)和RF發(fā)生器之間傳送變量不執(zhí)行分包。
[0011]另外，在一些實施方式中，從變量確定統(tǒng)計值，例如均值、中位數(shù)、模式、最大值、最小值、滾動方差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、四分范圍(IQR)等，并刪除了變量的剩余值。例如在時間窗確定變量的均值，而被用于確定該均值的值則被從主機系統(tǒng)的存儲設(shè)備刪除。
[0012]統(tǒng)計值的確定和值的刪除節(jié)省了存儲器空間，并在確定等離子體系統(tǒng)內(nèi)的故障時提供可行性。例如當(dāng)主機系統(tǒng)內(nèi)的所有值被保存于云等時，值的數(shù)量大，可能阻礙值在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的傳送等。當(dāng)統(tǒng)計值被保存在主機系統(tǒng)的一個或多個存儲設(shè)備中，與所有值所占用的存儲空間相比，統(tǒng)計值占用的存儲空間更少。另外，與通過網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)，內(nèi)部網(wǎng)等)傳送所有值相比，傳送統(tǒng)計值更簡便。傳送統(tǒng)計值時使用的網(wǎng)絡(luò)的帶寬比傳送所有值時使用的帶寬要低。
[0013]上述實施方式的一些優(yōu)點包含:主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間的數(shù)據(jù)傳送比由單條導(dǎo)線的串行通信所提供的數(shù)據(jù)傳送更快，節(jié)省了半導(dǎo)體芯片上的設(shè)施，不需要檢查信號完整性，以及數(shù)據(jù)傳送不需要使用分包協(xié)議。
[0014]其他方面可以從下面的結(jié)合附圖的具體說明得知?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0015]本公開的各種實施方式可以通過參考下面結(jié)合附圖進行的說明來被最佳理解。
[0016]圖1是依據(jù)本公開的各種實施方式的、用于提高數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)的框圖。
[0017]圖2A是依據(jù)本公開的若干實施方式的、用于提高圖1的系統(tǒng)的主機系統(tǒng)與圖1的系統(tǒng)的射頻(RF)發(fā)生器之間的數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)的框圖。
[0018]圖2B是依據(jù)本公開的若干實施方式的、用于提高主機系統(tǒng)與RF發(fā)生器之間的數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)的實施方式的框圖。
[0019]圖3A是依據(jù)本公開的一些實施方式的、用于示出與圖2A的系統(tǒng)的時鐘信號同步地對變量采樣的時序圖。
[0020]圖3B是依據(jù)本公開的一些實施方式的、示出數(shù)據(jù)的并行傳送與數(shù)據(jù)的并行串行并行傳送之間的差異的圖。
[0021]圖4A是依據(jù)本公開的各種實施方式的主機系統(tǒng)的實施方式的框圖。
[0022]圖4B是依據(jù)本公開的若干實施方式的主機系統(tǒng)的實施方式的框圖。
[0023]圖5是依據(jù)本公開的若干實施方式的、被用于示出變量幫助確定圖1的系統(tǒng)的等離子體室內(nèi)的等離子體的事件的圖表的實施方式的圖。
【具體實施方式】
[0024]下面的實施方式說明用于提高數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)和方法。
[0025]圖1是依據(jù)本公開中所記載的若干實施方式的、用于提高數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)100的框圖。主機系統(tǒng)102包含統(tǒng)計數(shù)據(jù)抽取(SDD)模塊和VME模塊106。本文使用的主機系統(tǒng)包含控制器，該控制器包含一個或多個處理器、以及一個或多個存儲設(shè)備。在各種實施方式中，本文說明的由控制器執(zhí)行的操作被控制器的一個或多個處理器執(zhí)行。
[0026]本文使用的處理器可以是中央處理單元(CPU)、微處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)等。存儲設(shè)備的示例包含只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、或者其組合。存儲設(shè)備可以是閃存存儲器、存儲磁盤冗余陣列(RAID)、硬盤等。
[0027]本文使用的模塊包含硬件、軟件、或者其組合。例如模塊被實現(xiàn)為處理數(shù)據(jù)的集成電路，例如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、ASIC等。作為另一個示例，模塊是由微處理器執(zhí)行的計算機軟件程序。作為另一個示例，模塊的一部分被實現(xiàn)為集成電路，模塊的另一部分被微處理器執(zhí)行。
[0028]SDD模塊104包含2MHz并行串行并行接口(PSPI)，該接口是通過通信鏈路110(例如線纜)連接至2MHz射頻(RF)發(fā)生器108的PSPI的接口。SDD模塊104還包含27MHzPSPI，該PSPI通過通信鏈路114 (例如線纜)連接至27MHz RF發(fā)生器112的PSPI。此外，SDD模塊104包含60MHz PSPI，該PSPI通過通信鏈路118 (例如線纜)連接至60MHz RF發(fā)生器116的PSPI。將一個PSPI連接至另一個PSPI的線纜可以使用協(xié)議，例如RS-232協(xié)議、通用串行總線(USB)協(xié)議等來傳輸信號。
[0029]RF發(fā)生器108、112和116連接至阻抗(Z)匹配電路120。例如RF發(fā)生器108通過通信媒介122 (例如線纜等)連接至阻抗匹配電路120，RF發(fā)生器112通過通信媒介124連接至阻抗匹配電路120，RF發(fā)生器116通過通信媒介126連接至阻抗匹配電路120。[0030]在一些實施方式中，阻抗匹配電路使連接至該阻抗匹配電路的負(fù)載的阻抗與也連接至該阻抗匹配電路的源的阻抗相匹配。例如阻抗匹配電路120使通過RF傳輸線130連接至阻抗匹配電路120的等離子體室128的阻抗與RF發(fā)生器108、112和116的阻抗相匹配。在若干實施方式中，阻抗匹配電路120包含用來匹配阻抗的電氣元件，例如電容器、電感器等。在各種實施方式中，RF傳輸線包含連接至RF帶的RF隧道，該RF帶連接至RF棒。
[0031]SDD模塊104的PSPI通過鏈路110、114和118，向RF發(fā)生器108、112和116的PSPI發(fā)送功率設(shè)定點(例如功率等)和頻率設(shè)定點(例如頻率等)。例如SDD模塊104的2MHzPSPI通過鏈路110向RF發(fā)生器108的PSPI發(fā)送功率設(shè)定點和頻率設(shè)定點，SDD模塊104的27MHz PSPI通過鏈路114向RF發(fā)生器112的PSPI發(fā)送功率設(shè)定點和頻率設(shè)定點，SSD模塊104的60MHz PSPI通過鏈路118向RF發(fā)生器116的PSPI發(fā)送功率設(shè)定點和頻率設(shè)定點。
[0032]RF發(fā)生器的數(shù)字信號處理器(DSP)接收功率設(shè)定點，并將功率設(shè)定點提供給RF發(fā)生器的驅(qū)動器，例如一個或多個晶體管等。驅(qū)動器產(chǎn)生RF信號，該RF信號具有該功率設(shè)定點內(nèi)所表明的功率。耦接至驅(qū)動器的放大器放大RF信號，并將放大的RF信號提供給阻抗匹配電路120。阻抗匹配電路120通過RF傳輸線130將具有該功率的放大的RF信號發(fā)送給等離子體室128。
[0033]類似地，RF發(fā)生器的DSP接收頻率設(shè)定點，并將頻率設(shè)定點提供給RF發(fā)生器的驅(qū)動器。驅(qū)動器產(chǎn)生RF信號，該RF信號具有該頻率設(shè)定點內(nèi)所表明的頻率。耦接至驅(qū)動器的放大器放大RF信號，并將放大的RF信號提供給阻抗匹配電路120。阻抗匹配電路120通過RF傳輸線130將具有該頻率的放大的RF信號發(fā)送給等離子體室128。
[0034]等離子體室128包含靜電卡盤(ESC)、上電極和其它部件(未示出)，其它部件例如圍繞該上電極的上電介質(zhì)環(huán)、圍繞該上電介質(zhì)環(huán)的上電極延伸部、圍繞ESC的下電極的下電介質(zhì)環(huán)、圍繞該下電介質(zhì)環(huán)的下電極延伸部、上等離子體排除區(qū)(PEZ)環(huán)、下PEZ環(huán)等。上電極位于ESC的對面，并面對ESC。ESC包含下電極。例如半導(dǎo)體晶片等的工件被支撐在ESC的上表面上。在工件上開發(fā)例如專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯設(shè)備(PLD)等集成電路，且所述集成電路被用于各種電子產(chǎn)品中，例如手機、平板、智能手機、計算機、膝上型計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。上電極和下電極中的每一個均由金屬制成，例如鋁、鋁合金、銅等。
[0035]在一個實施方式中，上電極包含耦接至中心供氣件(未示出)的孔。中心供氣件從氣源(未示出)接收一種或多種工藝氣體。工藝氣體的示例包含含氧氣體，諸如02。工藝氣體的其他示例包含含氟氣體、例如四氟甲烷(CF4)、六氟化硫(SF6)、六氟乙烷(C2F6)等。上電極是接地的。該ESC通過阻抗匹配電路120耦接至RF發(fā)生器108、112和116。
[0036]當(dāng)在上電極與ESC之間提供工藝氣體時，并且當(dāng)RF發(fā)生器108、112和/或116通過阻抗匹配電路120將RF信號提供給ESC的下電極時，工藝氣體被點燃，以在等離子體室128內(nèi)產(chǎn)生等離子體。
[0037]RF發(fā)生器內(nèi)的傳感器基于通過連接至該傳感器的通信媒介(例如通信媒介122、124、126等)傳送的RF信號來測量變量，例如正向功率、反射功率、復(fù)電壓、復(fù)電流等。例如RF發(fā)生器108的傳感器基于通過RF發(fā)生器108與阻抗匹配電路120之間的通信媒介122傳送的RF信號測量復(fù)電壓和復(fù)電流。
[0038]RF發(fā)生器內(nèi)的DSP可以基于由發(fā)生器的傳感器測得的變量確定(例如計算、算出等)其他變量，例如輸送功率、復(fù)電壓和電流(復(fù)V&I)、伽馬值、負(fù)載阻抗等。例如RF發(fā)生器108的DSP基于復(fù)電壓和復(fù)電流計算復(fù)V&I。復(fù)V&I包含與復(fù)電壓的幅值相同的電壓幅值、與復(fù)電流的幅值相同的電流幅值、以及是復(fù)電壓的相位與復(fù)電流的相位之間的相位差的相位。
[0039]在一些實施方式中，由RF發(fā)生器的DSP計算或者由RF發(fā)生器的傳感器測量的變量通過對應(yīng)的鏈路傳送給SDD模塊104的PSPI。例如由RF發(fā)生器108的DSP計算或者由RF發(fā)生器108的傳感器測量的變量通過鏈路110從RF發(fā)生器108的PSPI傳送至SDD模塊104 的 2MHz PSP10
[0040]在各種實施方式中，晶體管-晶體管(TTL)信號從RF發(fā)生器108的同步輸出(SyncOUT)端口提供給RF發(fā)生器112的同步輸入(Sync INPUT)端口來將操作同步，例如用RF發(fā)生器108改變RF發(fā)生器112的RF信號的狀態(tài)等。在一些實施方式中，TTL信號從RF發(fā)生器112的同步輸出端口提供給RF發(fā)生器116的同步輸入端口以將RF發(fā)生器112和116的操作同步。另外，在若干實施方式中，TTL信號從RF發(fā)生器116的同步輸出端口提供給SDD模塊104的同步輸入端口，從而向SDD模塊104通知由RF發(fā)生器108、112和116產(chǎn)生的RF信號的狀態(tài)，例如高態(tài)、低態(tài)、高功率狀態(tài)、低功率狀態(tài)等。應(yīng)該注意的是，高態(tài)或者高功率狀態(tài)是RF信號的具有比低態(tài)或者低功率狀態(tài)更高功率幅值的狀態(tài)。在若干實施方式中，RF信號在高態(tài)和低態(tài)之間切換。
[0041]在一些實施方式中，在SDD模塊104內(nèi)產(chǎn)生的、存儲在SDD模塊104內(nèi)的、和/或由SDD模塊104的PSPI從RF發(fā)生器的PSPI接收的數(shù)據(jù)(例如變量等)通過連接132 (例如以太網(wǎng)連接、EtherCAT連接、USB連接、串行連接、并行連接等)從SDD模塊104的SDD輸出提供給VME模塊106的SDD輸入。通過SDD輸入接收的數(shù)據(jù)可以存儲在VME模塊106內(nèi)。
[0042]在若干實施方式中，VME模塊106的2MHz發(fā)送/接收(Tx/Rx)端口被用于通過連接134 (例如以太網(wǎng)連接、EtherCAT連接、USB連接、串行連接、并行連接等)將功率和頻率以外的設(shè)定點(例如溫度設(shè)定點等)傳輸至RF發(fā)生器108的端口(例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口等)。此外，VME模塊106的27MHz發(fā)送/接收(Tx/Rx)端口被用于通過連接136將功率和頻率以外的設(shè)定點傳輸至RF發(fā)生器112的端口，例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口等。另外，VME模塊106的60MHz發(fā)送/接收(Tx/Rx)端口被用于通過連接138將功率和頻率以外的設(shè)定點傳輸至RF發(fā)生器116的端口，例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口等。在一些實施方式中，VME模塊106的Tx/Rx端口將從SDD模塊104接收的數(shù)據(jù)(例如變量等)發(fā)送給RF發(fā)生器108、112和116的端口(例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口等)。在各種實施方式中，連接134、136和138便于由VME模塊106從RF發(fā)生器108、112和116接收數(shù)據(jù)。
[0043]應(yīng)該注意的是，盡管針對2MHz、27MHz和60MHz發(fā)生器說明了上述實施方式，但在一些實施方式中使用任何其他的頻率。例如使用4MHz發(fā)生器，而非2MHz發(fā)生器。
[0044]還要注意的是，可以使用任何數(shù)量的RF發(fā)生器。例如可以使用I個或2個RF發(fā)生器，而不是3個RF發(fā)生器。
[0045]圖2A是用于提高主機系統(tǒng)102與RF發(fā)生器108、112和116 (圖1)之間的數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)200的實施方式的框圖。
[0046]RF發(fā)生器包含控制器。例如RF發(fā)生器108包含控制器202，控制器202包含PSPI203。此外，RF發(fā)生器112包含控制器204，控制器204包含PSPI 205。RF發(fā)生器116包含控制器206，控制器206包含PSPI 207。
[0047]主機系統(tǒng)102包含用于先進過程控制的虛擬方法(VMAP)控制器208。VMAP控制器208 包含 PSPI 210,PSPI 210 是 SDD 104 的 2MHz PSPI (圖1)的示例。VMAP 控制器 208 包含 PSPI 212, PSPI 212 是 SDD 104 的 27MHz PSPI 的示例，并且 VMAP 控制器 208 包含 PSPI214，PSPI 214 是 SDD 104 的 60MHz PSPI 的示例。
[0048]PSPI 210的2MHz功率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸出(SDO)端口通過通信信道C2，將功率設(shè)定點串行發(fā)送給PSPI 203的2MHz功率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸入(SDI)端口。通信信道的示例包含遵循例如串行協(xié)議、差分協(xié)議等協(xié)議的一條或多條導(dǎo)線等。例如，如果是差分信號，通信信道包含2條導(dǎo)線。當(dāng)使用差分信令時，與不使用差分信令時相比，被用于傳送數(shù)據(jù)信號(例如設(shè)定點、讀回數(shù)據(jù)、變量等)的數(shù)據(jù)端口(例如設(shè)定點端口、讀回端口等)的針數(shù)增多(例如翻倍)，并且數(shù)據(jù)信號的抗噪性得到改善。另外，在該示例中，通信信道包含一條導(dǎo)線。此外，在一些實施方式中，PSPI 210的2MHz頻率設(shè)定點SDO端口通過通信信道C4將頻率設(shè)定點串行發(fā)送給PSPI 203的2MHz頻率設(shè)定點SDI端口。
[0049]此外，PSPI 203的功率讀回SDO端口通過通信信道Cl，將功率讀數(shù)(例如由RF發(fā)生器108 (圖1)的傳感器測得的正向功率、由RF發(fā)生器108的傳感器測得的反射功率、由RF發(fā)生器108的DSP確定的輸送功率等)發(fā)送給PSPI 210的功率讀回SDI端口。應(yīng)該注意的是，輸送功率是正向功率與反射功率之間的差。應(yīng)該注意的是在一些實施方式中，正向功率包含由RF發(fā)生器提供給等離子體室128 (圖1)的RF功率，反射功率包含從等離子體室128朝RF發(fā)生器反射回的RF功率。
[0050]此外，在各種實施方式中，PSPI 203的頻率讀回SDO端口通過通信信道C3，將頻率讀數(shù)(例如由RF發(fā)生器108 (圖1)的傳感器測得的正向功率的頻率、由RF發(fā)生器108的傳感器測得的反射功率的頻率、由RF發(fā)生器108的DSP確定的輸送功率的頻率等)發(fā)送給PSPI 210的頻率讀回SDI端口。
[0051]另外，在若干實施方式中，PSPI 203的阻抗實部讀回SDO端口通過通信信道C5，將負(fù)載的負(fù)載阻抗的實部(例如電阻等)發(fā)送給PSPI 210的2MHz阻抗實部SDI端口。負(fù)載的示例包含一個或多個通信媒介122、124和126、阻抗匹配電路120、RF傳輸線130、等離子體室128、或者其組合。在各種實施方式中，PSPI 203的阻抗虛部讀回SDO端口通過通信信道C6，將負(fù)載阻抗的虛部(例如電抗等)發(fā)送給PSPI 210的2MHz阻抗虛部SDI端口。
[0052]PSPI 210通過通信信道C7將從選擇(SS)信號從2MHz SS端口發(fā)送給PSPI 203的2MHz SS端口來選擇半導(dǎo)體芯片，RF控制器202和PSPI 203在該半導(dǎo)體芯片上被實現(xiàn)。SS信號確定PSPI 203,205和/或207中的哪個或哪些從VMAP控制器208聽取(例如讀出等)數(shù)據(jù)和/或向VMAP控制器208發(fā)送數(shù)據(jù)。例如選擇PSPI 203時，SS信號通過通信信道C7發(fā)送。當(dāng)選擇了 PSPI 203時，執(zhí)行設(shè)定點可以發(fā)送給PSPI 203和/或從PSPI 203讀回。作為另一個示例，選擇其上實現(xiàn)有RF控制器204和PSPI 205的半導(dǎo)體芯片，SS信號通過通信信道C16從PSPI 212的27MHz SS端口發(fā)送給PSPI 203的27MHz SS端口。此夕卜，選擇其上實現(xiàn)有RF控制器206和PSPI 207的半導(dǎo)體芯片，SS信號通過通信信道C25從PSPI 214 的 60MHz SS 端口發(fā)送給 PSPI 207 的 27MHz SS 端口。
[0053]時鐘信號通過通信信道C8從PSPI 210的RF Ctrl (控制)-CLK端口發(fā)送給PSPI203的RF Ctrl-CLK端口。另外，例如參考信號、零電壓信號等接地信號在PSPI 210的RFCtrl-GND (接地)端口與PSPI 203的RF Ctrl-GND端口之間傳輸。接地信號為所有在VMAP控制器208與PSPI 203,205和207之間傳輸?shù)男盘?除了時鐘信號之外)建立了參考。
[0054]類似地，類似于在PSPI 210與PSPI 203之間傳輸?shù)男盘柕男盘柾ㄟ^通信信道ClO至C18在PSPI212與PSPI 205之間傳輸。此外，類似于在PSPI 210與PSPI 203之間傳輸?shù)男盘柕男盘柾ㄟ^通信信道C19至C27在PSPI 214與PSPI 207之間傳輸。在若干實施方式中，通信信道Cl至C9包含在例如RS-232線纜等線纜內(nèi)，通信信道ClO至C18包含在例如RS-232線纜等另一條線纜內(nèi)，通信信道C19至C27包含在例如RS-232線纜等又一條線纜內(nèi)。
[0055]此外，TTL信號從RF控制器206的TTL輸出端口發(fā)送給VMAP控制器208的TTL輸入端口。應(yīng)該注意的是RF控制器206的TTL輸出端口與60MHz RF發(fā)生器116 (圖1)同步輸出的端口相同，PSPI 210的TTL輸入端口與SDD 104 (圖1)的同步輸入端口相同。
[0056]在各種實施方式中，主機系統(tǒng)102的PSPI 210、212和214與RF控制器202、204和206的PSPI 203、205和207之間的通信是點到點的。例如PSPI 210不通過包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如路由器、交換機、網(wǎng)橋等)的網(wǎng)絡(luò)(例如互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)等)連接至PSPI 203。作為另一個示例，PSPI 212不通過網(wǎng)絡(luò)連接至PSPI 205，PSPI 214不通過網(wǎng)絡(luò)連接至PSPI 207。與被用于網(wǎng)絡(luò)的有線網(wǎng)絡(luò)的長度相比，點到點通信減小主機系統(tǒng)102與RF發(fā)生器202、204和206之間的通信信道Cl至C27的一個或多個長度。
[0057]在一些實施方式中，沒有由PSPI執(zhí)行的分包(例如產(chǎn)生以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，產(chǎn)生EtherCAT數(shù)據(jù)包等)。在各種實施方式中，少于32個并行信道被用于在VMAP控制器208的PSPI與RF發(fā)生器控制器的PSPI之間傳送數(shù)據(jù)信號。例如少于32個并行信道被用于在PSPI 210與PSPI 203之間傳送功率讀回信號、功率設(shè)定點信號、頻率讀回信號、頻率設(shè)定點信號、阻抗實部信號和阻抗虛部信號。
[0058]在一些實施方式中，在其上實現(xiàn)有RF控制器的PSPI的芯片與實現(xiàn)有另一個RF控制器的PSPI的芯片分離。例如PSPI 203在半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)，PSPI 205在另一個半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)，PSPI 207在又一個半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)。在若干實施方式中，VMAP控制器208在單個的半導(dǎo)體芯片內(nèi)或者在多個半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)。例如PSPI 210在半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)，PSPI 212在另一個半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)，PSPI 214在又一個半導(dǎo)體芯片內(nèi)實現(xiàn)。
[0059]在各種實施方式中，變量的讀回與設(shè)定點的傳送同步(例如同時等)執(zhí)行。例如通過通信信道Cl讀回功率與通過通信信道C2發(fā)送功率設(shè)定點同步執(zhí)行。作為另一個示例，通過通信信道C3讀回頻率與通過通信信道C2發(fā)送功率設(shè)定點和/或通過通信信道C4發(fā)送頻率設(shè)定點同步執(zhí)行。作為又一個示例，通過信道C1、C3、C5和C6傳送的變量的信號以及通過信道C2和C4傳送的設(shè)定點的信號與通過通信信道CS發(fā)送的時鐘信號被同步傳送，例如讀出、發(fā)送等。
[0060]在一些實施方式中，例如功率讀回信號、頻率讀回信號、負(fù)載阻抗的實部讀回信號、負(fù)載阻抗的虛部讀回信號等讀回信號是數(shù)據(jù)信號的示例。此外，例如頻率設(shè)定點信號、功率設(shè)定點信號等設(shè)定點信號是數(shù)據(jù)信號的示例。另外，從選擇信號是控制信號的示例。
[0061]在各種實施方式中，在一個或多個集成電路(例如FPGA、ASIC等)內(nèi)實現(xiàn)了主機系統(tǒng)102。此外，在一些實施方式中，在一個或多個集成電路內(nèi)實現(xiàn)了一個或多個RF控制器202、204 和 206。[0062]在一些實施方式中，所有RF發(fā)生器的變量的傳送與時鐘信號同步(例如與時鐘信號同時執(zhí)行、在時鐘沿執(zhí)行等)。例如在信道Cl、C3、C5、C6、CIO、C12、C14、C15、C19、C21、C23和C24上傳送的變量與從PSPI 210的RF Ctrl-CLK端口發(fā)送的時鐘信號同步。作為另一個示例，從PSPI 210、212和214的RF Ctrl-CLK端口發(fā)送的時鐘信號互相同步，并與在信道 C1、C3、C5、C6、C10、C12、C14、C15、C19、C21、C23 和 C24 上傳送的變量同步。作為另一個示例，在信道Cl、C3、C5、C6、CIO、C12、C14、C15、C19、C2UC23和C24上傳送的變量以及在信道C2、C4、C11、C13、C20和C22上傳送的變量的設(shè)定點與從PSPI 210的RF Ctrl-CLK端口發(fā)送的時鐘信號同步。作為另一個示例，從PSPI 210、212和214的RF Ctrl-CLK端口發(fā)送的時鐘信號互相同步，并與在信道Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C9、CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C19、C20、C21、C22、C23和C24上傳送的變量同步。
[0063]在各種實施方式中，VMAP控制器208的PSPI在僅設(shè)定點模式或者僅讀回模式下操作。例如當(dāng)PSPI 210的2MHz功率設(shè)定點SDO端口和2MHz頻率設(shè)定點SDO端口被配置來發(fā)送設(shè)定點時，PSPI 210的2MHz功率讀回SD1、2MHz頻率讀回SD1、2MHz阻抗實部SDI端口和2MHz阻抗虛部SDI端口不被配置為從PSPI 203讀回變量。作為另一個示例，當(dāng)PSPI210的2MHz功率讀回SD1、2MHz頻率讀回SD1、2MHz阻抗實部SDI端口和2MHz阻抗虛部SDI端口被配置來從PSPI 203讀回變量時，PSPI 210的2MHz功率設(shè)定點SDO端口和2MHz頻率設(shè)定點SDO端口不被配置為將設(shè)定點發(fā)送給PSPI 203。
[0064]在一些實施方式中，例如RF控制器202、RF控制器204、RF控制器206等RF控制器的PSPI在僅設(shè)定點模式或者僅讀回模式下操作。例如當(dāng)PSPI 203的2MHz功率設(shè)定點SDI端口和2MHz頻率設(shè)定點SDI端口被配置來讀出(例如接收、訪問等)設(shè)定點時，PSPI 203的2MHz功率讀回SD0、2MHz頻率讀回SD0、2MHz阻抗實部SDO端口和2MHz阻抗虛部SDO端口不被配置為將變量發(fā)送給PSPI 210。作為另一個示例，當(dāng)PSPI 203的2MHz功率讀回SD0、2MHz頻率讀回SD0、2MHz阻抗實部SDO端口和2MHz阻抗虛部SDO端口被配置來將變量發(fā)送給PSPI 210時，PSPI 203的2MHz功率設(shè)定點SDI端口和2MHz頻率設(shè)定點SDI端口不被配置為從PSPI 210接收設(shè)定點。
[0065]在各種實施方式中，主機系統(tǒng)102的PSPI (例如PSPI 210、212、214等)被配置為以耦接至主機系統(tǒng)102的RF發(fā)生器的PSPI支持的數(shù)據(jù)速率操作。例如當(dāng)RF控制器202在快速FPGA上實現(xiàn)時，PSPI 210的RF Ctrl-CLK端口被配置為以大于或者等于I兆赫(MHz )的頻率操作以將時鐘信號發(fā)送給RF控制器202。在該示例中，當(dāng)不是RF控制器202，而是另一個RF控制器(未示出)在慢FGPA上實現(xiàn)時，PSPI 210的RF Ctrl-CLK端口被配置為以小于IMHz的頻率操作以將時鐘信號發(fā)送給其他RF控制器。應(yīng)該注意的是IMHz是示例，頻率不限于1MHz。例如可以使用不是IMHz的另一個頻率，例如2MHz、3MHz等，以示出快FPGA與慢FPGA之間的差異。
[0066]圖2B是用于提高主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間的數(shù)據(jù)傳送速率的系統(tǒng)250的實施方式的框圖，RF控制器252是RF控制器202、RF控制器204、或者RF控制器206(圖2A)的示例。系統(tǒng)250包含主機系統(tǒng)102、RF控制器252和總線互連結(jié)構(gòu)254。
[0067]總線互連結(jié)構(gòu)254在主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間對接，例如提供一個或多個通信信道、提供通信協(xié)議等?？偩€互連結(jié)構(gòu)254包含PSPI，該PSPI包含安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的多個主機端口 HPl至HP6。此外，總線互連結(jié)構(gòu)254包含PSPI，該PSPI包含安裝在RF控制器252內(nèi)的多個發(fā)生器端口 GPl至GP6。
[0068]應(yīng)該注意的是，盡管示出了 6個端口，但在一些實施方式中，RF控制器252或者主機系統(tǒng)102包含任何數(shù)量的端口，例如9個、10個、8個等。例如安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI包含端口 HP7，該端口 HP7發(fā)送從選擇信號以選擇安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI，用于實現(xiàn)將數(shù)據(jù)(例如功率設(shè)定點、頻率設(shè)定點等)提供給安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI或者實現(xiàn)從安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI讀回數(shù)據(jù)(例如變量VRl至VR4等)。作為另一個示例，主機系統(tǒng)102的PSPI包含端口 HP8，該端口 HP8將時鐘信號發(fā)送給安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI。作為又一個示例，主機系統(tǒng)102的PSPI包含端口 HP9，該端口 HP9將接地信號發(fā)送給安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI，或者從安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI接收接地信號。作為另一個示例，安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI包含端口 GP7，該端口 GP7從端口 HP7接收從選擇信號，以開始發(fā)送數(shù)據(jù)給安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI或者從安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI開始接收數(shù)據(jù)。作為另一個示例，安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI包含端口 GP8，該端口 GP8從安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI接收時鐘信號。作為又一個示例，安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI包含端口 GP9，該端口 GP9將接地信號發(fā)送給安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI，或者從安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI接收接地信號。
[0069]在一些實施方式中，端口 HPl是功率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 HP2是頻率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 HP3是功率讀回串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 HP4是頻率讀回串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 HP5是負(fù)載阻抗實部串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 HP6是負(fù)載阻抗虛部串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 HP7是從選擇信號端口，端口 HP8是時鐘信號端口，端口 HP9是接地信號端口。
[0070]在各種實施方式中，端口 GPl是功率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 GP2是頻率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸入端口，端口 GP3是功率讀回串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 GP4是頻率讀回串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 GP5是負(fù)載阻抗實部串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 GP6是負(fù)載阻抗虛部串行數(shù)據(jù)輸出端口，端口 GP7是從選擇信號端口，端口 GP8是時鐘信號端口，端口 GP9是接地信號端口。
[0071]端口 HPl將例如功率幅值等功率分量設(shè)定發(fā)送給端口 GPl。此外，端口 HP2將例如頻率等頻率分量設(shè)定發(fā)送給端口 GP2。此外，端口 HP2至HP6接收(例如讀回、訪問等)4個隨著時間改變的、不同的變量VRl至VR4。例如，復(fù)負(fù)載阻抗、復(fù)V&1、復(fù)電壓、復(fù)電流、復(fù)功率、復(fù)伽馬值等具有正頻率。作為另一個示例，實際上頻率不是常數(shù)。例如頻率具有隨著時間改變頻率的標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差等。在一些實施方式中，頻率維持恒定。
[0072]端口 GP3將例如功率幅值等功率讀回值發(fā)送給端口 HP3。此外，端口 GP4將例如頻率等頻率讀回值發(fā)送給主機系統(tǒng)102。
[0073]主機系統(tǒng)102的PSPI包含采樣器電路254。采樣器電路254與主機系統(tǒng)102集成，例如配置在主機系統(tǒng)102的集成電路內(nèi)。在若干實施方式中，對信號采樣的每個端口都包含采樣器電路。例如端口 HP3包含采樣器電路，端口 HP4包含采樣器電路，端口 HP5包含采樣器電路，端口 HP6包含采樣器電路；端口 GPl包含采樣器電路，端口 GP2包含采樣器電路。
[0074]采樣器電路254在端口 HP3至HP6，在選擇的時鐘沿(例如上升時鐘沿、下降時鐘沿等)對接收的信號(例如變量VRl至VR4等)采樣。采樣器電路254對信號采樣以捕捉等離子體室128 (圖1)的以及RF發(fā)生器108、112和/或116 (圖1)的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)，例如頻率、負(fù)載阻抗、變量Vl至V4、復(fù)電壓、復(fù)電流、復(fù)V&I。等離子體室128的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)被包含RF控制器252的RF發(fā)生器的傳感器(例如電壓和電流傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、功率傳感器等)檢測(例如測量、感測等)。在一些實施方式中，等離子體室128的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)(例如復(fù)伽馬值、復(fù)輸送功率等)由包含RF控制器252的RF發(fā)生器的DSP確定。在各種實施方式中，RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)包含由RF發(fā)生器設(shè)定的頻率、功率等。應(yīng)該注意的是主機系統(tǒng)102將例如頻率設(shè)定點、功率設(shè)定點等設(shè)定點提供給RF發(fā)生器。當(dāng)RF發(fā)生器接收設(shè)定點時，RF發(fā)生器基于該設(shè)定點設(shè)定功率和/或頻率。例如RF發(fā)生器在RF發(fā)生器的存儲設(shè)備中查找設(shè)定點，以確定與設(shè)定點關(guān)聯(lián)(例如鏈接等)的驅(qū)動功率和/或頻率。設(shè)定功率和/或頻率(例如驅(qū)動功率和/或頻率等)被提供來驅(qū)動RF發(fā)生器，以產(chǎn)生具有該功率和/或頻率的RF信號。
[0075]在5個變量在主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間的通信信道上傳送的實施方式中，5個變量的示例包含頻率、復(fù)正向功率、復(fù)反射功率。復(fù)功率包含功率的幅值和功率的相位。5個變量的另一個示例包含頻率、復(fù)電壓和復(fù)電流。復(fù)電壓包含電壓幅值和電壓相位。復(fù)電流包含電流幅值和電流相位。在這些實施方式中，在主機系統(tǒng)102的PSPI與RF控制器252的PSPI之間使用5個通信信道以從RF控制器252的PSPI讀回5個變量。
[0076]圖3A是用于示出與時鐘信號同步地對4個變量VR1、VR2、VR3和VR4采樣(例如讀出、訪問等)的時序圖300的實施方式。變量VRl被表示為SDI信號304，變量VR2被表示為SDI信號306，變量VR3被表示為SDI信號308，變量VR4被表示為SDI信號310。變量VRl至VR4的示例包含頻率、功率、負(fù)載阻抗的實部、負(fù)載阻抗的虛部。變量VRl至VR4的另一個示例包含頻率、電壓幅值、電流幅值、電壓與電流之間的相位。變量VRl至VR4的又一個示例包含頻率、輸送功率幅值、復(fù)伽馬值。變量VRl至VR4的另一個示例包含頻率、輸送功率幅值、復(fù)負(fù)載阻抗。變量VRl至VR4的另一個示例包含頻率和復(fù)正向功率，復(fù)正向功率包含電壓幅值、電流幅值、電壓與電流之間的相位。變量VRl至VR4的又一個示例包含頻率和復(fù)反射功率，復(fù)反射功率包含電壓幅值、電流幅值、電壓與電流之間的相位。變量VRl至VR4的另一個示例包含頻率和復(fù)V&I，復(fù)V&I包含電流幅值、電壓幅值、電流與電壓之間的相位。
[0077]在若干實施方式中，變量VRl至VR4在VMAP控制器208的PSPI與RF發(fā)生器控制器的PSPI之間傳輸。例如4個變量VRl至VR4通過通信信道Cl、C3、C5和C6和/或通過通信信道C2、C4、C5和C6，在PSPI 210 (圖2A)與PSPI203 (圖2A)之間傳輸。此外，作為另一個示例，4個變量VRl至VR4通過通信信道CIO、C12、C14和C15和/或通過通信信道C11、C13、C14 和 C15，在 PSPI 212 (圖 2A)與 PSPI 205 (圖 2A)之間傳輸。
[0078]時鐘信號302是從PSPI的RF Ctrl-CLK端口發(fā)送的時鐘信號的示例。例如時鐘信號302從PSPI 210的RF Ctrl-CLK端口(圖2A)發(fā)送。作為另一個示例，時鐘信號302從 PSPI 212 的 RF Ctrl-CLK 端口(圖 2A)發(fā)送。
[0079]在一些實施方式中，VMAP控制器208的PSPI在時鐘信號302的每個時鐘周期的上升沿對SDI信號304,306,308和310采樣。例如SDI信號304,306,308和310的位在時鐘信號302的一個時鐘周期的上升沿312在PSPI 210 (圖2A)的2MHz功率讀回SDI端口、2MHz頻率讀回SDI端口、2MHz-Z實部-SDI端口和2MHz_Z虛部-SDI端口被采樣，SDI信號304、306、308和310的其他位在時鐘信號302的時鐘周期的下一上升沿314被采樣。在一些實施方式中，代替在上升沿312對SDI信號304、306、308和310的位采樣，VMAP控制器208的PSPI在時鐘信號302的每個時鐘周期的下降沿對SDI信號304、306、308和310的位采樣。
[0080]在一些實施方式中，RF控制器的PSPI在時鐘信號302的每個時鐘周期的上升沿發(fā)送SDI信號304、306、308和310的位。例如SDI信號304、306、308和310的位在時鐘信號302的一個時鐘周期的上升沿312從PSPI 203 (圖2A)的2MHz功率讀回SDO端口、2MHz頻率讀回SDO端口、2MHz-Z實部讀回-SDO端口和2MHz-Z虛部讀回-SDO端口發(fā)送。在一些實施方式中，代替在上升沿312發(fā)送SDI信號304、306、308和310的位，PSPI 203在時鐘信號302的每個時鐘周期的下降沿發(fā)送SDI信號304、306、308和310。
[0081]與時鐘信號302同步(例如同時等)采樣或者發(fā)送SDI信號304、306、308和310比用時鐘信號采樣或者發(fā)送一個變量更有效率。
[0082]在各種實施方式中，在時鐘信號302的時鐘周期的下降沿，通過安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI (圖2B)設(shè)定(例如發(fā)送等)變量的位(例如位B1、位B2、位B3等);在時鐘周期的上升沿，該位被主機系統(tǒng)102的PSPI鎖存(例如讀出等)。例如在時鐘信號302的時鐘周期的下降沿，變量的位由PSPI 203的端口(圖2A)設(shè)定；在時鐘周期的上升沿，該位被PSPI210的端口鎖存。
[0083]在若干實施方式中，在時鐘信號302的時鐘周期的上升沿，變量的位由安裝在RF控制器252內(nèi)的PSPI (圖2B)的端口設(shè)定；在時鐘周期的下降沿，該位被主機系統(tǒng)102的PSPI的端口鎖存。
[0084]在一些實施方式中，在時鐘信號302的時鐘周期的在前的沿(例如上升沿、下降沿等)，由安裝在主機系統(tǒng)102內(nèi)的PSPI (圖2A)設(shè)定(例如發(fā)送等)設(shè)定點的位；在接下來的沿(例如下降沿、上升沿等)，該位被RF控制器252的PSPI鎖存。例如在時鐘信號302的時鐘周期的下降沿，變量的位由PSPI 210的端口(圖2A)設(shè)定；在時鐘周期的上升沿，該位被PSPI 203的端口鎖存。在前的沿先于接下來的沿。
[0085]應(yīng)該注意的是，盡管圖3A使用SDI信號304、306、308和310進行了說明，但在一些實施方式中，通過信道02、04、(:11和(:13 (圖1)傳輸?shù)腟DO信號是使用時鐘信號302被采樣的。
[0086]還要注意的是，盡管圖3A示出4個變量，但在若干實施方式中，可以使用任何其他數(shù)量的變量，例如3個、5個、6個等。
[0087]此外，在一些實施方式中，每個變量是η位變量，其中η是整數(shù)，例如12、13、14等。在各種實施方式中，變量的數(shù)據(jù)傳送的頻率是時鐘信號302的時鐘頻率的分?jǐn)?shù)，例如一半、三分之一、四分之一等。例如，就時鐘信號302的每2個時鐘脈沖傳送變量的數(shù)據(jù)位。作為另一個示例，為了傳送13位的變量的數(shù)據(jù)，使用26個時鐘脈沖(例如沿等)。一個時鐘沿設(shè)定數(shù)據(jù)位，另一個時鐘沿鎖存該數(shù)據(jù)位。在若干實施方式中，時鐘信號302是IMHz時鐘信號、2MHz時鐘信號等。在各種實施方式中，時鐘信號302具有小于500MHz的頻率。
[0088]圖3B是示出數(shù)據(jù)的全并行傳送與數(shù)據(jù)的PSP傳送之間的差異的圖。如圖所示，在并行鏈352中，數(shù)據(jù)被完全并行傳送，數(shù)據(jù)的每個位通過不同的通信信道發(fā)送。例如，當(dāng)變量具有13位且4個變量要在主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間傳送時，要52個通信信道來在主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間傳送4個變量VRl至VR4。該全并行傳送增加了主機系統(tǒng)102和RF控制器252上的設(shè)施(real estate)(例如半導(dǎo)體芯片表面積、端口等)，還增加了主機系統(tǒng)102和RF控制器252之間的設(shè)施(例如導(dǎo)線等)。另外，全并行傳送增加了在并行鏈352上傳送的信號的噪聲、信號完整性損耗等。當(dāng)4個變量VRl至VR4的52個位在例如單個的時鐘沿等一次從RF發(fā)生器252傳送到主機系統(tǒng)102時，全并行數(shù)據(jù)組被傳送。
[0089]相比較而言，當(dāng)4個變量在通信信道上以一次少于52位(例如一個時鐘沿4位等)發(fā)送時，使用比在全并行傳送中所使用的更少數(shù)量的信道。例如4個信道被用于一次傳送4位。在全并行傳送中，52個信道被用于一次傳送52位。通信信道的數(shù)量的減少減少了在主機系統(tǒng)102和在RF控制器252上所使用的設(shè)施，還減少了主機系統(tǒng)102與RF控制器252之間的設(shè)施。另外，通信信道的數(shù)量的減少減小了通信信道中信號的信號完整性損耗的概率、噪聲的概率等。
[0090]應(yīng)該注意的是當(dāng)在4個通信信道上傳送變量VRl至VR4時，例如變量VRl至VR4的變量的位被采樣13次，以捕捉變量VRl至VR4的所有52個位。例如在一個時鐘沿采樣每個變量的I位，共4位，在13個時鐘沿采樣13次，每次4位以采樣52位。當(dāng)在時鐘沿采樣4位時，采樣的數(shù)據(jù)少于作為包含變量VRl至VR4的全并行數(shù)據(jù)組的52位。
[0091]還要注意的是本文使用的數(shù)量，例如13、52等僅出于示出目的，并不應(yīng)理解為進行限制。例如可以使用不是13的另一個數(shù)量，例如10、11、12、14、15、16等。
[0092]圖4A是主機系統(tǒng)400的實施方式的框圖，是主機系統(tǒng)102 (圖1和2)的示例。主機系統(tǒng)400包含F(xiàn)PGA 402和微處理器404。應(yīng)該注意的是可以使用不是FPGA 402的任何其他集成電路，例如ASIC等。此外，可以使用不是微處理器404的任何其他集成電路，例如FPGA、ASIC 等。
[0093]FPGA 402 包含多個 SPI (MSPI) 406，本文中還記為 PSPI。MSPI 406 包含 27 針，每個 PSPI 包含 9 針。例如 MSPI 406 包含 PSPI 210,PSPI 212 和 PSPI 214 (圖 2A)。MSPI406接收數(shù)據(jù)(例如來自SDO端口的功率讀回、來自SDO端口的頻率讀回、來自SDO端口的負(fù)載阻抗的實部讀回、來自SDO端口的負(fù)載阻抗的虛部讀回、來自PSPI 203、205和206(圖3A)的變量等)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給軟核DSP 408和/或高速端口 410。
[0094]軟核DSP 408包含RF傳輸模型，該RF傳輸模型是RF傳輸線130 (圖1)的計算機生成模型。例如，F(xiàn)PGA 402實現(xiàn)的電路包含作為RF傳輸線130的電氣元件(例如電容器、電感器等)的元件。為了示出，當(dāng)RF傳輸線130包含具有L亨電感的電感器和具有C法拉電容的電容器時，軟核DSP 408包含具有L亨電感的電感器和具有C法拉電容的電容器。此夕卜，F(xiàn)PGA 402將電路內(nèi)的元件以與連接所述電氣元件相同的方式(例如串行、并行等)連接。例如當(dāng)在RF傳輸線130內(nèi)電感器與電容器并聯(lián)連接時，軟核DSP 408包含與電感器并聯(lián)的電感器連接件。
[0095]在一些實施方式中，代替RF傳輸模型，在軟核DSP 408內(nèi)包含阻抗匹配模型、或者阻抗匹配模型和RF傳輸模型的組合。在FPGA 402內(nèi)，基于阻抗匹配電路120 (圖1)以與從RF傳輸線130產(chǎn)生RF傳輸模型類似的方式產(chǎn)生阻抗匹配模型。
[0096]由MSPI 406接收的變量通過高速端口 410和高速總線412，從MSPI 406發(fā)送給微處理器404的高速總線端口 412。高速總線的示例包含以500MHz、以400MHz、以300MHz、以600MHz、在5MHz與500MHz之間等傳送數(shù)據(jù)的總線。變量通過高速端口 415傳輸至SDD邏輯塊416。邏輯塊是由一個或多個處理器執(zhí)行的計算機程序，例如由微處理器404執(zhí)行的SDD邏輯塊416。在若干實施方式中，在集成電路內(nèi)實現(xiàn)了邏輯塊。
[0097]SDD邏輯塊416在時間窗(例如2微秒、10秒、5秒、5微秒等)對通過高速端口 415接收的變量適用統(tǒng)計變換，以產(chǎn)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)。例如，SDD邏輯塊416從通過高速端口 415接收的變量產(chǎn)生均值、滾動方差、中位數(shù)、模式、標(biāo)準(zhǔn)偏差、最大值、最小值、四分范圍(IQR)等，以產(chǎn)生統(tǒng)計數(shù)據(jù)。為了示出，SDD邏輯塊416產(chǎn)生通過通信信道ClO接收的功率的多個值的均值。在該示出中，功率的多個值在10微秒的時間窗被接收。作為另一個示出，SDD邏輯塊416產(chǎn)生通過通信信道C5接收的負(fù)載阻抗的實部的多個值的中位數(shù)。在該示出中，負(fù)載阻抗的多個值在5微秒的時間窗被接收。
[0098]作為另一個示出，第一權(quán)重被分配給在第一時間窗被接收的第一變量值(例如功率幅值、相位等)的第一方差。在該示例中，第二權(quán)重被分配給在第一時間窗內(nèi)接收的第二變量值的第二方差，以此類推，直至第N權(quán)重被分配給在第一時間窗內(nèi)接收的第N變量值的第N方差，其中N是大于零的整數(shù)。此外，在該示出中，第一時間窗的第一滾動方差被確定為第一權(quán)重和第一方差的第一積、第二權(quán)重和第二方差的第二積，以此類推，直至第N權(quán)重和第N方差的第N積的總和。應(yīng)該注意的是在該示出中，由主機系統(tǒng)102的PSPI從RF控制器252的PSPI接收第N-1個變量值先于由主機系統(tǒng)102的PSPI從RF控制器252的PSPI接收第N個值。類似地，第二時間窗的第二滾動方差被確定為第(N-M)權(quán)重和第(N-M)方差的第(N-M)積，以此類推，直至第(N+P)權(quán)重和第(N+P)方差的第(N+P)積的總和，其中P是大于零的整數(shù)。另外，在該示出中，第二時間窗與第一時間窗有重疊。確定統(tǒng)計數(shù)據(jù)以執(zhí)行SDD的各種其他示例在美國臨時專利申請N0.61/737，623中進行了說明，該申請于2012年 12 月 14 日提交，名稱為 “METHODS FOR COMPUTATION OF STATISTICS FOR STATISTICALDATA DECIMATION(計算用于統(tǒng)計數(shù)據(jù)抽取的統(tǒng)計的方法)”，其全部內(nèi)容通過參考并入本文。
[0099]在多個實施方式中，SDD邏輯塊416刪除在時間窗接收的變量的任何值，除了該變量的統(tǒng)計值。例如，SDD邏輯塊416在主機系統(tǒng)400內(nèi)從存儲設(shè)備擦除負(fù)載阻抗的虛部的值，除了所述值的中位數(shù)。作為另一個示例，SDD邏輯塊416在主機系統(tǒng)400內(nèi)從存儲設(shè)備擦除頻率的值，除了所述值的模式。作為又一個示例，在確定了第一滾動方差之后，從主機系統(tǒng)400的一個或多個存儲設(shè)備刪除第一至N-M-1變量值，其中M是小于N的整數(shù)。作為另一個示例，在確定了第二滾動方差之后，可以從一個或多個存儲設(shè)備刪除第一滾動方差。在一些實施方式中，在主機系統(tǒng)102 (圖1和2)中不執(zhí)行抽取。在這些實施方式中,變量的所有值存儲在虛擬機等中的主機系統(tǒng)102的一個或多個存儲設(shè)備內(nèi)。
[0100]偏置補償模塊418基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定偏置的量，以補償偏置。例如，當(dāng)確定了統(tǒng)計值在預(yù)先確定的范圍外時，偏置補償模塊418將統(tǒng)計值調(diào)節(jié)至范圍內(nèi)。
[0101]在一些實施方式中，偏置補償模塊418基于調(diào)節(jié)的統(tǒng)計值確定功率和頻率，并通過高速端口 415、高速總線412、高速端口 410、MSPI 406和例如C2、C4、C11、C13等通信信道(圖2A)提供功率和頻率，所述通信信道用于將設(shè)定點傳送至RF控制器202、204和206 (圖2A)以實時控制系統(tǒng)100 (圖1)。在各種實施方式中，偏置補償模塊418基于調(diào)節(jié)的統(tǒng)計值，通過VME通信塊422將功率和頻率提供給RF發(fā)生器的端口，例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口、USB端口、并行端口、串行端口等。
[0102]微處理器404包含事件/故障檢測模塊420，以實時檢測例如等離子體室128、阻抗匹配電路120、RF傳輸線130、RF發(fā)生器108、112、116等系統(tǒng)100 (圖1)內(nèi)的事件(例如故障)。例如，當(dāng)確定了統(tǒng)計值在預(yù)先確定的范圍外時，事件/故障檢測模塊420確定事件已經(jīng)在系統(tǒng)100內(nèi)發(fā)生了。事件發(fā)生的指示從事件/故障檢測模塊420通過VME通信塊422(例如以太網(wǎng)通信塊、EtherCAT通信塊)、USB端口、網(wǎng)絡(luò)接口控制器、串行端口、并行端口、2MHz Tx/Rx,27MHz Tx/Rx,60MHz Tx/Rx (圖1)等發(fā)送給一個或多個設(shè)備，例如RF發(fā)生器108、RF發(fā)生器112、RF發(fā)生器116、遠程計算機系統(tǒng)等。遠程計算機系統(tǒng)的示例包含由用戶操作的計算機、服務(wù)器、處理器、手機、智能手機、平板等。用戶觀看遠程計算機系統(tǒng)的顯示設(shè)備(例如陰極射線管顯示器、液晶顯示設(shè)備、發(fā)光二極管顯示設(shè)備、等離子體顯示設(shè)備等)上的指示，且可以決定采取動作來解決故障。
[0103]圖4B是主機系統(tǒng)450的實施方式的框圖，是主機系統(tǒng)102 (圖1)的另一個示例。主機系統(tǒng)450類似于主機系統(tǒng)400 (圖4A),除了主機系統(tǒng)450包含微處理器452。微處理器452類似于微處理器404 (圖4A)，除了微處理器452包含變量模塊454。
[0104]變量模塊454通過高速端口 410、高速總線412和高速端口 452接收RF傳輸模型，并通過高速端口 410、高速總線412和高速端口 415從MSPI406接收變量，例如負(fù)載阻抗、復(fù)V&1、復(fù)電壓、復(fù)電流等。變量模塊454基于從MSPI406接收的變量和RF傳輸模型的特性(例如電容、阻抗等)，在軟核DSP408的輸出確定變量，例如復(fù)V&1、復(fù)電壓、晶片偏置、離子能量、等離子體電勢、復(fù)電流、負(fù)載阻抗等。例如當(dāng)通過通信信道C5和C6 (圖2A)接收的負(fù)載阻抗是Z1，并且RF傳輸模型的元件的阻抗是Z2時，變量模塊454確定在RF傳輸模型的輸出處的阻抗為Zl和Z2的定向和。作為另一個示例，當(dāng)通過3個通信信道接收的復(fù)V&I是復(fù)V&I1，并且RF傳輸模型的復(fù)V&I是復(fù)V&I2時，變量模塊454確定在RF傳輸模型的輸出處的復(fù)V&I為V&I1和V&I2的定向和。
[0105]SDD邏輯塊416從變量模塊454接收變量，并在時間窗以類似如上所述的方式從變量確定統(tǒng)計值。此外，偏置補償模塊418從SDD邏輯塊416接收統(tǒng)計值，并基于統(tǒng)計值確定偏置以適用于等離子體室128 (圖1)。例如，當(dāng)確定了統(tǒng)計值在預(yù)先確定的閾值外時，偏置補償模塊418將統(tǒng)計值調(diào)節(jié)至閾值內(nèi)。偏置補償模塊418以類似如上所述的方式，將從調(diào)節(jié)的統(tǒng)計值導(dǎo)出的功率和頻率發(fā)送給一個或多個RF發(fā)生器控制器202、204和206的一個或多個PSPI (圖2A)。例如，偏置補償模塊418基于調(diào)節(jié)的統(tǒng)計值確定功率和頻率，并通過高速端口 415、高速總線412、高速端口 410、MSPI406和通信信道(例如C2、C4等)將功率和頻率提供給RF控制器202。作為另一個示例，偏置補償模塊418基于調(diào)節(jié)的統(tǒng)計值通過VME通信塊422，將功率和頻率提供給RF發(fā)生器的端口，例如以太網(wǎng)端口、EtherCAT端口、USB端口、并行端口、串行端口等。
[0106]事件/故障檢測模塊420基于從SDD邏輯塊416接收的統(tǒng)計值，檢測系統(tǒng)100(圖1)內(nèi)的事件。例如，當(dāng)確定了統(tǒng)計值在預(yù)先確定的閾值外時，事件/故障檢測模塊420確定事件已經(jīng)在系統(tǒng)100內(nèi)發(fā)生了。事件發(fā)生的指示從事件/故障檢測模塊420通過VME通信塊422發(fā)送給一個或多個設(shè)備，例如遠程計算機系統(tǒng)、RF發(fā)生器202、RF發(fā)生器204、RF發(fā)生器206 (圖2A)等。用戶觀看遠程計算機系統(tǒng)的顯示設(shè)備上的指示，并可以決定采取動作來解決故障。
[0107]圖5是被用于示出幫助確定事件(例如等離子體室128 (圖1)內(nèi)的等離子體的無約束(unconfinement))的變量的圖表502、504和506的實施方式的圖。其他事件的示例包含等離子體室128的電弧、負(fù)載阻抗的改變、健康狀況的改變等。
[0108]圖表502繪制出隨著時間變化的晶片偏置(其是在ESC的偏置)。圖表502包含基于模型(例如RF傳輸模型、阻抗匹配模型等)確定的晶片偏置的繪圖508。此外，圖表502包含由傳感器測定的晶片偏置的繪圖510。應(yīng)該注意的是潛在的等離子體無約束在圖表502中在繪圖508和510內(nèi)的中斷點處可見。
[0109]圖表504繪制出當(dāng)2MHz RF發(fā)生器108 (圖1)是可操作的(例如接通電源等)并且剩余的RF發(fā)生器(例如27MHz RF發(fā)生器112 (圖l)、60MHz RF發(fā)生器116 (圖1)等)是不可操作的(例如斷電)時候，在模型的輸出處確定的隨著時間變化的均方根(RMS)電壓。在圖表504中從繪圖505中的中斷可見有潛在的等離子體無約束。
[0110]圖表506隨著時間繪制出在軟核DSP 408 (圖4A)的輸出處的阻抗的幅值，繪制出復(fù)電流的幅值(例如均方根等)，且繪制出功率的幅值。圖表506包含繪制出隨著時間變化的在軟核DSP 408的輸出處的阻抗的幅值的繪圖512。圖表506還包含繪制出隨著時間變化的在軟核DSP 408的輸出處確定的復(fù)電流的幅值的繪圖514。此外，圖表508包含繪制出隨著時間變化的在軟核DSP 408的輸出處確定的功率的幅值的繪圖516。基于在軟核DSP 408的輸出處的3個RF參數(shù)的改變(例如電流幅值的減小、功率幅值的增大、阻抗的幅值的增大)，確定有事件發(fā)生，例如等離子體無約束。每當(dāng)3個RF參數(shù)以如上所述的方式改變時，事件發(fā)生。
[0111]要注意的是，盡管參考平行板等離子體室說明了上述實施方式，但在一個實施方式中，上述實施方式適用于其他類型的等離子體室，例如包含電感耦合等離子體(ICP)反應(yīng)器的等離子體室、包含電子回旋諧振(ECR)反應(yīng)器的離子室等。例如RF發(fā)生器108和RF發(fā)生器112被耦接至在ICP等離子體室內(nèi)的電感器。
[0112]應(yīng)該注意的是，盡管上述實施方式涉及將RF信號提供給ESC的下電極并將上電極接地；但在若干實施方式中，RF信號被提供給上電極且ESC的下電極接地。
[0113]本文說明的實施方式可以用各種計算機系統(tǒng)配置來實施，計算機系統(tǒng)配置包含手持式硬件單元、微處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子設(shè)備、小型計算機、大型計算機等。實施方式還可以在分布式計算環(huán)境中實施，其中任務(wù)被經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠程處理硬件單元執(zhí)行。
[0114]考慮到上述實施方式，應(yīng)該理解的是實施方式可以采用涉及存儲在計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的各種計算機實現(xiàn)的操作。這些操作是使用物理量的物理處理的操作。形成實施方式的一部分的本文說明的任何操作是有用的機器操作。實施方式還涉及用于執(zhí)行這些操作的硬件單元或者裝置。所述裝置可以為專用計算機專門構(gòu)造。當(dāng)定義為專用計算機時，該計算機還可以執(zhí)行并非專用部分的其他處理、程序執(zhí)行或者例程，但仍然能夠進行專用操作。在一些實施方式中，所述操作可以由通用計算機處理，通用計算機由存儲在計算機存儲器、緩存中或者通過網(wǎng)絡(luò)獲得的一個或多個計算機程序選擇性地激活或配置。當(dāng)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)獲得時，該數(shù)據(jù)可以由網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機(例如計算資源的云)處理。
[0115]一個或多個實施方式還可以作為非易失性計算機可讀介質(zhì)(例如存儲設(shè)備)上的計算機可讀代碼。非易失性計算機可讀介質(zhì)是可以存儲數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)存儲硬件單元，之后可以由計算機系統(tǒng)讀出。非易失性計算機可讀介質(zhì)的示例包含硬盤驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)附加存儲(NAS)、ROM、RAM、光盤 ROM (CD-ROM)、刻錄 CD (CD-R)、可擦寫 CD (CD-RW)、磁帶、其他光學(xué)和非光學(xué)數(shù)據(jù)存儲硬件單元。非易失性計算機可讀介質(zhì)可以包含分布在網(wǎng)絡(luò)耦合計算機系統(tǒng)上的計算機可讀有形介質(zhì)，以便計算機可讀代碼以分布式方式存儲并執(zhí)行。
[0116]盡管上述操作以特定順序說明，但應(yīng)該理解的是可以在操作之間執(zhí)行其他雜務(wù)操作，或者操作可以被調(diào)節(jié)，以便其發(fā)生在略微不同的時間，或者可以分布在允許在與處理關(guān)聯(lián)的各種間隔發(fā)生處理操作的系統(tǒng)中，只要疊加操作的處理以期望的方式執(zhí)行。
[0117]來自任何實施方式的一個或多個特征可以與任何其他實施方式一個或多個特征組合，而不脫離記載在本公開中所說明的各種實施方式中的范圍。
[0118]盡管出于清楚理解目的已在一定程度上詳細(xì)說明了上述實施方式，但可以知曉的是在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進行某些改變和修改。從而，本實施方式被認(rèn)為是示例性的而非限制性的，且實施方式不限于本文給出的細(xì)節(jié)，而是可以在所附權(quán)利要求的范圍和等同原則內(nèi)修改。
【權(quán)利要求】
1.一種總線互連結(jié)構(gòu)，其用于將主機系統(tǒng)與耦接至等離子體室的射頻(RF)發(fā)生器對接，所述總線互連結(jié)構(gòu)包括: 多個主機端口，其中，所述主機系統(tǒng)的第一和第二端口被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給所述RF發(fā)生器，所述主機系統(tǒng)的第三、第四、第五和第六端口被用于接收隨著時間改變的4個不同的變量； 多個發(fā)生器端口，其中，所述RF發(fā)生器的第一和第二端口被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給所述主機系統(tǒng)；以及 與所述主機系統(tǒng)集成的采樣器電路，所述采樣器電路被配置為在所述主機系統(tǒng)的所述第三、第四、第五和第六端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉所述RF發(fā)生器和所述等離子體室的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，在所述主機系統(tǒng)的所述第三、第四、第五和第六端口被采樣的所述信號被重新采樣設(shè)定數(shù)量的次數(shù)，以捕捉全并行數(shù)據(jù)集。
3.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，在時鐘沿被采樣的所述信號少于全并行數(shù)據(jù)集。
4.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述主機系統(tǒng)的第七端口被用于提供從選擇信號，以選擇所述RF發(fā)生器來提供數(shù)據(jù)給所述RF發(fā)生器或從所述RF發(fā)生器讀出數(shù)據(jù)，其中，所述主機系統(tǒng)的第八端口被用于將時鐘信號提供給所述RF發(fā)生器，其中，所述主機系統(tǒng)的第九端口被用于與所述RF發(fā)生器傳輸接地信號。
5.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第一端口是功率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸出端口，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第二端口是頻率設(shè)定點串行數(shù)據(jù)輸出端口，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第三端口是功率讀回串行數(shù)據(jù)輸入端口，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第四端口是頻率`讀回串行數(shù)據(jù)輸入端口，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第五端口是負(fù)載阻抗實部串行數(shù)據(jù)輸入端口，其中，所述主機系統(tǒng)的所述第六端口是負(fù)載阻抗虛部串行數(shù)據(jù)輸入端口。
6.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述功率分量設(shè)定包含功率幅值，所述頻率分量設(shè)定包含頻率值。
7.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述變量包含: 頻率、功率、負(fù)載阻抗的實部以及負(fù)載阻抗的虛部；或者 頻率、電壓幅值、電流幅值以及所述電壓與電流之間的相位；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)伽馬值；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)負(fù)載阻抗；或者 頻率以及復(fù)正向功率；或者 頻率以及復(fù)反射功率；或者 頻率以及復(fù)電壓和電流。
8.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述功率讀回值包含功率幅值，所述頻率讀回值包含頻率幅值。
9.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu),其中,所述采樣器電路位于所述主機系統(tǒng)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述選擇的時鐘沿包含上升時鐘沿或者下降時鐘沿。
11.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述變量中的一個的信號的位在下降時鐘沿被設(shè)定，且在上升時鐘沿被鎖存。
12.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)包含表明在所述等離子體室內(nèi)是否有等離子體無約束的數(shù)據(jù)、表明在所述等離子體室內(nèi)是否有電弧的數(shù)據(jù)、或者其組合。
13.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述操作狀態(tài)數(shù)據(jù)由所述RF發(fā)生器的傳感器檢測。
14.如權(quán)利要求1所述的總線互連結(jié)構(gòu)，還包含將所述RF發(fā)生器和2個附加的RF發(fā)生器連接至所述主機系統(tǒng)的多個通信信道，每個RF發(fā)生器通過9個通信信道耦接至所述主機系統(tǒng)。
15.一種總線互連結(jié)構(gòu)，其用于將主機系統(tǒng)與耦接至等離子體室的射頻(RF)發(fā)生器對接，所述總線互連結(jié)構(gòu)包括: 第一組主機端口，所述第一組主機端口被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給所述RF發(fā)生器，且所述第一組主機端口被用于接收隨著時間改變的不同的變量； 第二組發(fā)生器端口，其被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給所述主機系統(tǒng)；以及與所述主機系統(tǒng)集成的采樣器電路，所述采樣器電路被配置為在所述第一組的所述端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉所述RF發(fā)生器和所述等離子體室的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求15所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，在所述第一組的所述端口被采樣的所述信號被重新采樣設(shè)定數(shù)量的次數(shù)，以捕捉全并行數(shù)據(jù)集。
17.如權(quán)利要求15所述的`總線互連結(jié)構(gòu)，其中，在時鐘沿被采樣的所述信號少于全并行數(shù)據(jù)集。
18.如權(quán)利要求15所述的總線互連結(jié)構(gòu)，其中，所述變量包含: 頻率、功率、負(fù)載阻抗的實部以及負(fù)載阻抗的虛部；或者 頻率、電壓幅值、電流幅值以及所述電壓與電流之間的相位；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)伽馬值；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)負(fù)載阻抗；或者 頻率以及復(fù)正向功率；或者 頻率以及復(fù)反射功率；或者 頻率以及復(fù)電壓和電流；或者 頻率、復(fù)正向功率以及復(fù)反射功率；或者 頻率、復(fù)電壓以及復(fù)電流。
19.一種等離子體系統(tǒng)，其包括: 主機系統(tǒng)，其用于提供數(shù)據(jù)信號； 射頻(RF)發(fā)生器，其耦接至所述主機系統(tǒng)，所述RF發(fā)生器用于基于所述數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生RF信號； 阻抗匹配電路，其用于使所述RF發(fā)生器的阻抗與等離子體室的阻抗相匹配； RF傳輸線，其將所述阻抗匹配電路耦接至所述等離子體室； 總線接口，其將所述主機系統(tǒng)連接至所述RF發(fā)生器，所述總線接口包含:第一組主機端口，所述第一組主機端口被用于將功率分量設(shè)定和頻率分量設(shè)定提供給所述RF發(fā)生器，且所述第一組主機端口被用于接收隨著時間改變的不同的變量； 第二組發(fā)生器端口，其被用于將功率讀回值和頻率讀回值發(fā)送給所述主機系統(tǒng)；以及與所述主機系統(tǒng)集成的采樣器電路，所述采樣器電路被配置為在所述第一組的所述端口，在選擇的時鐘沿對信號采樣，以捕捉所述等離子體室和所述RF發(fā)生器的操作狀態(tài)數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的等離子體系統(tǒng)，其中，在所述第一組的所述端口被采樣的所述信號被重新采樣設(shè)定數(shù)量的次數(shù)，以捕捉全并行數(shù)據(jù)集。
21.如權(quán)利要求19所述的等離子體系統(tǒng)，其中，在時鐘沿被采樣的所述信號少于全并行數(shù)據(jù)集。
22.如權(quán)利要求19所述的等離子體系統(tǒng)，其中，所述變量包含: 頻率、功率、負(fù)載阻抗的實部以及負(fù)載阻抗的虛部；或者 頻率、電壓幅值、電流幅值以及所述電壓與電流之間的相位；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)伽馬值；或者 頻率、輸送功率幅值以及復(fù)負(fù)載阻抗；或者 頻率以及復(fù)正向功率；或者 頻率以及復(fù)反射功率；或者 頻率以及復(fù)電壓和電流；或者` 頻率、復(fù)正向功率以及復(fù)反射功率；或者 頻率、復(fù)電壓以及復(fù)電流。
23.如權(quán)利要求19所述的等離子體系統(tǒng)，其中，所述主機系統(tǒng)包含統(tǒng)計數(shù)據(jù)抽取模塊，所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)抽取模塊用于基于所述變量計算統(tǒng)計數(shù)據(jù)，所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)抽取模塊用于刪除除了所述統(tǒng)計數(shù)據(jù)之外的變量數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06F13/38GK103870420SQ201310689333
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】約翰·C·小瓦爾考 申請人:朗姆研究公司