[发明专利]存在可变且不确定的部分位贡献的精度数模转换

说明书

本公开描述了用于数模(DAC)转换器的系统、方法和装置，该数模(DAC)转换器可以是可变电容器和/或匹配网络的一部分。DAC可以包括数字输入、模拟输出、N个贡献者(例如，切换电容器)和互连拓扑，互连拓扑连接N个贡献者，生成它们的贡献的总和(例如，电容的总和)，并将总和提供给模拟输出。当N个贡献者对总和的贡献按平均贡献排序时，N个贡献者可以形成子二元序列。另外，一个贡献者的最大贡献与随后贡献者的最小贡献之间的间隙大小小于D，其中D小于或等于N个贡献者中的第一个贡献者或最小贡献者的最大贡献的两倍。

根据35U.S.C.§119要求优先权

本专利申请要求于2018年5月10日提交的题为“PRECISION DIGITAL TO ANALOGCONVERSION IN THE PRESENCE OF VARIABLE AND UNCERTAIN FRACTIONAL BITCONTRIBUTIONS”的临时申请第62/669,454号的优先权，其被转让给本申请的受让人，并且由此明确地通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及等离子体处理。特别地，但不作为限制，本发明涉及用于对从射频发生器传输到半导体处理室中的等离子体负载的射频功率进行阻抗匹配的系统、方法和装置。

背景技术

在半导体制造领域，制造商生产利用射频(RF)功率产生等离子体的等离子体处理室。为了在RF发生器(“发生器”)和等离子体负载之间实现高效的功率传输，通常使用阻抗匹配网络(“匹配网络”)将负载阻抗与期望的输入阻抗(通常为50Ω)进行匹配。等离子体负载阻抗可能会根据诸如发生器频率、功率、室压、气体成分和等离子体点火之类的变量而变化。匹配网络通过改变匹配内部的电气元件(可能包括固态可变电容器)以维持期望的输入阻抗来考虑负载阻抗的这些变化。

作为初步的说明，本公开内容将经常讨论被切入(switch in)和切出(switchout)电路的电容器的“贡献”。应该注意的是，电容器对电路的总电容的贡献与电容器的电容不同。例如，5pF的电容器在切入电路(接通状态)时可能不会贡献5pF，而在切出电路(关断状态)时不会贡献0pF。相反，电容器的“贡献”也考虑用于将电容器切入和切出电路的开关的电容。假定在关断状态下具有6pF电容的开关与上述5pF电容器串联，组合在开关接通时具有5pF电容，并且在开关关断时具有约为2.73pF的电容(例如，)。因此，该5pF电容器在其关断状态和接通状态之间贡献2.27pF(例如，)的电容差(或贡献)，因此称为贡献了2.27pF的值或具有2.27pF的值。本公开内容通常将其称为电容器的“贡献”，其实际上是在接通状态和关断状态下电容器和开关组合的电容变化，而非孤立地是电容器的实际电容。

图1示出了典型的发生器、匹配网络和等离子体负载系统。发生器102将RF功率通过传输线108(例如，同轴电缆)传输到匹配网络104，然后通过电连接110传输到等离子体负载106上。匹配网络104改变其内部电气元件(例如，可变电容器)，使得匹配网络104的输入阻抗接近期望的输入阻抗。匹配网络通常包含电抗元件，其表示与耗散电能的电阻元件相反将能量存储在电场和磁场中的元件。最常见的电抗元件是电容器、电感器和耦合电感器，但也使用其他元件，例如，分布式电路。