KR100626351B1 - 고주파 전력 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전원전압의 순간적인 변동으로 인한 장치의 가동 중지를 방지할 수 있도록 한 고주파 전력 공급 장치에 관해 개시된다. 전원전압을 공급하기 위한 전원공급부와, 전원공급부로부터 전원전압을 공급받으며 출력단자를 통해 고주파 전력을 출력하는 고주파 발생기와, 전원전압의 레벨에 따라 제어신호 및 리셋신호를 각각 출력하는 제어부와, 제어부로부터 출력되는 제어신호 및 리셋신호를 각각 입력받으며 설정된 시간내에 전원전압의 레벨이 정상으로 복구되지 않는 경우 고주파 발생기의 가동을 중지시키기 위한 신호를 출력하는 전원 리셋부로 구성된다.
고주파 전력, 제어부, 전원 리셋부

Description

고주파 전력 공급 장치 {Radio Frequency Power Supply}
도 1은 종래의 고주파 전력 공급 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 고주파 전력 공급 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 3는 도 2에 도시된 전원 리셋부의 상세 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
1 및 11: 전원공급부 2 및 12: 고주파 발생기
3 및 13: 제어부 14: 전원 리셋부
본 발명은 고주파 전력 공급 장치에 관한 것으로, 특히 전원전압 변동시 장치의 가동이 중지되도록 구성된 고주파 전력 공급 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고주파 전력 공급 장치는 공급되는 전원전압을 고주파의 전력으로 변환하여 출력하는 장치로써 고주파 전력을 이용하여 플라즈마(Plasma) 등을 발생시키기 위한 장비에 사용된다.
플라즈마를 이용하는 장비로는 예를들어 반도체 소자의 제조 과정에서 플라 즈마를 이용한 증착 및 식각 공정을 진행하기 위한 플라즈마 증착 장비 및 플라즈마 식각 장비가 있는데, 이러한 장비에는 고주파 전력 공급 장치가 필수적으로 구비된다. 그러면 종래의 고주파 전력 공급 장치를 도 1을 통해 설명하면 다음과 같다.
종래의 고주파 전력 공급 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 전원공급부(1)로부터 전원전압을 공급받으며 고주파 전력(VRF)을 출력하는 고주파 발생기(2)와, 전원전압의 레벨에 따라 상기 고주파 발생기(2)로 제어신호를 발생하는 제어부(3)로 구성된다. 여기서 상기 제어부(3)는 상기 전원공급부(1)로부터 공급되는 전원전압이 안정된 상태를 유지하지 못하는 경우 즉, 순간적으로 전원전압의 레벨이 변동되는 경우 상기 고주파 발생기(2)로 제어신호를 출력하여 상기 고주파 발생기(2)의 가동이 중지되도록 하는데, 이와 같이 구성된 상기 제어부(3)의 동작에 의해 상기 고주파 발생기(2)는 항상 안정된 동작을 할 수 있도록 보호된다.
그런데 종래의 고주파 전력 공급 장치는 전원전압의 레벨이 미세한 폭(예를들어 정상전압의 1%)으로 변동되어도 상기 제어부(3)로부터 신호가 출력되어 상기 고주파 발생기(2)의 가동이 중지되기 때문에 순간적인 전원전압의 변동에도 공정의 진행이 중단된다. 그러므로 계속적으로 공정을 진행하기 위해서는 상기 고주파 발생기(2)의 동작이 중단될 때마다 리셋 스위치(Reset Switch)를 눌러 상기 고주파 발생기(2)에 전원전압이 다시 공급되도록 해야 하는데, 이와 같은 과정에 의해 공정의 효율성 및 수율이 저하된다.
따라서 본 발명은 전원전압의 변동시 제어부로부터 출력된 신호가 전원 리셋부를 통해 설정된 시간동안 지연되도록 하되, 설정된 시간내에 전원전압이 정상레벨로 복구되는 경우 고주파 발생기의 가동이 중지되지 않도록 하므로써 상기한 단점을 해소할 수 있는 고주파 전력 공급 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전원전압을 공급하기 위한 전원공급부와, 전원공급부로부터 전원전압을 공급받으며 출력단자를 통해 고주파 전력을 출력하는 고주파 발생기와, 전원전압의 레벨에 따라 제어신호 및 리셋신호를 각각 출력하는 제어부와, 제어부로부터 출력되는 제어신호 및 리셋신호를 각각 입력받으며 설정된 시간내에 전원전압의 레벨이 정상으로 복구되지 않는 경우 고주파 발생기의 가동을 중지시키기 위한 신호를 출력하는 전원 리셋부로 구성된 것을 특징으로 하며, 상기 전원 리셋부는 하나의 입력단자를 통해 상기 제어신호를 입력받는 제 1 낸드 게이트와, 제 1 낸드 게이트의 출력단자 및 노드간에 접속된 제 1 저항과, 상기 노드 및 상기 제 1 낸드 게이트의 출력단자간에 직렬 접속된 다이오드 및 제 2 저항과, 상기 노드 및 접지간에 접속된 캐패시터와, 하나의 입력단자를 통해 리셋신호를 입력받으며 출력단자가 상기 제 1 낸드 게이트의 다른 하나의 입력단자에 접속된 제 2 낸드 게이트와, 상기 노드 및 제 2 낸드 게이트의 다른 하나의 입력단자간에 접속된 제 3 저항으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 고주파 전력 공급 장치를 설명하기 위한 블록도로서, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 고주파 전력 공급 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 전원전압을 공급하기 위한 전원공급부(11), 상기 전원공급부(11)로부터 전원전압을 공급받으며 출력단자(VRF)를 통해 고주파 전력을 출력하는 고주파 발생기(12), 전원전압의 레벨에 따라 제어신호(CS) 및 리셋신호(R)를 각각 출력하는 제어부(13), 그리고 상기 제어부(13)로부터 출력되는 제어신호(CS) 및 리셋신호(R)를 각각 입력받으며 설정된 시간내에 전원전압의 레벨이 정상으로 복구되지 않는 경우 상기 고주파 발생기(12)의 가동을 중지시키기 위한 신호(Sout)를 출력하는 전원 리셋부(14)로 구성된다.
여기서 상기 전원 리셋부(14)는 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 입력단자(G1a)를 통해 상기 제어신호(CS)를 입력받는 제 1 낸드 게이트(G1) 및 노드(K)간에 제 1 저항(R1)이 접속되고, 상기 노드(K) 및 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 출력단자간에는 직렬 접속된 다이오드(D) 및 제 2 저항(R2)이 상기 제 1 저항(R1)과 병렬로 접속된다. 또한, 상기 노드(K) 및 접지간에는 캐패시터(C)가 접속되며, 상기 노드(K)는 제 3 저항(R3)을 통해 제 2 낸드 게이트(G2)의 하나의 입력단자(G2a)에 접속된다. 그리고 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 다른 하나의 입력단 자(G2b)에는 상기 리셋신호(R)가 입력되며, 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 출력단자(Sout)는 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 다른 하나의 입력단자(G1b)에 접속되도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 고주파 전력 공급 장치는 정상 동작시 상기 전원공급부(11)로부터 공급되는 전원전압에 따라 상기 고주파 발생기(12)의 출력단자(VRF)를 통해 고주파 전력을 발생한다. 그러나 전원전압의 레벨이 변동, 예를들어 순간적으로 감소되는 경우 상기 제어부(13)는 상기 전원 리셋부(14)로 제어신호(CS)를 출력하는데, 상기 전원 리셋부(14)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원전압이 정상 레벨로 공급되는 경우, 상기 제어부(13)는 고전위 상태의 제어신호(CS) 및 리셋신호(R)를 각각 상기 전원 리셋부(14)로 출력한다. 그러면 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 입력단자(G1a) 및 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 입력단자(G2b)는 고전위 상태로 유지되고, 이에 의해 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 출력단자를 통해 저전위 상태의 신호가 출력된다. 이때 상기 노드(K) 및 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 입력단자(G2a)도 저전위 상태로 유지되기 때문에 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 출력단자를 통해 고전위 상태의 신호(Sout)가 출력되는데, 고전위 상태의 신호(Sout)를 입력받는 상기 고주파 발생기(12)는 정상적인 동작을 계속적으로 유지하게 된다.
반면, 전원전압의 레벨이 순간적으로 변동, 예를들어 감소되는 경우, 상기 제어부(13)는 저전위 상태의 제어신호(CS) 및 고전위 상태의 리셋신호(R)를 각각 상기 전원 리셋부(14)로 출력한다. 그러면 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 입력단자(G1a 및 G1b)는 각각 저전위 및 고전위 상태로 유지되고, 이에 의해 상기 제 1 낸드 게이트(G1)의 출력단자를 통해 고전위 상태의 신호가 출력된다. 따라서 상기 제 1 낸드 게이트(G1)로부터 출력된 고전위 상태의 신호에 의해 상기 캐패시터(C)는 충전되기 시작하고, 소정 시간 후 상기 캐패시터(C)가 완전히 충전되면 상기 노드(K)의 전위는 점차 상승되기 시작하는데, 이때 상기 다이오드(D) 및 제 2 저항(R2)을 통한 전류패스의 형성으로 인해 상기 노드(K)의 전위 상승이 지연된다. 이후, 예를들어 500 내지 1000msec의 지연시간이 경과되면 상기 노드(K)는 고전위 상태로 변화되고, 이에 의해 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 입력단자(G2a 및 G2b)에는 각각 고전위 상태의 전압이 인가되어 상기 출력단자를 통해 저전위 상태의 신호(Sout)가 출력되며, 상기 저전위 상태의 신호(Sout)에 의해 상기 고주파 발생기(12)의 가동이 중지된다.
이와 같은 상태에서 전원전압이 정상레벨로 복구되면 상기 제어부(13)로부터 저전위 상태의 리셋신호(R)가 출력되는데, 이에 의해 상기 제 2 낸드 게이트(G2)의 출력단자가 고전위 상태로 변화되기 때문에 상기 고주파 발생기(12)가 재가동 된다.
그러나 상기 전원전압이 예를들어 500 내지 1000msec의 시간내에 정상레벨로 복구되는 경우 상기 제어부(13)로부터 출력되는 제어신호(CS)가 고전위 상태로 변화되기 때문에 상기 노드(K)의 전위는 다시 저전위 상태로 변화되고, 상기 제 2 낸 드 게이트(G2)의 출력단자를 통해 출력되는 신호(Sout)의 전위는 변화되지 않는다. 따라서 설정된 지연시간내에 발생되는 전원전압의 미세한 변동은 상기 고주파 발생기(12)의 가동에 영향을 미치지 않게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 전원전압의 변동시 제어부로부터 출력된 신호가 전원 리셋부를 통해 설정된 시간동안 지연되도록 하되, 설정된 시간내에 전원전압이 정상레벨로 복구되는 경우 고주파 발생기의 가동이 중지되지 않도록 하므로써 장비의 가동 효율이 향상된다. 그러므로 불필요한 공정의 중단으로 인한 공정의 효율성 및 소자의 수율 저하가 방지된다.

Claims (3)

  1. 고주파 전력 공급 장치에 있어서,
    전원전압을 공급하기 위한 전원공급부와,
    상기 전원공급부로부터 전원전압을 공급받으며 출력단자를 통해 고주파 전력을 출력하는 고주파 발생기와,
    전원전압의 레벨에 따라 제어신호 및 리셋신호를 각각 출력하는 제어부와,
    상기 제어부로부터 출력되는 제어신호 및 리셋신호를 각각 입력받으며, 상기 전원전압의 변동시 상기 출력되는 제어신호 및 리셋신호를 일정시간 동안 지연되도록 하되 상기 지연된 일정시간 동안 상기 전원전압의 레벨이 정상으로 복귀되는 경우에는 상기 고주파 발생기의 가동이 중단되지 않도록 하고, 상기 지연된 일정시간 동안 상기 전원전압의 레벨이 정상으로 복구되지 않는 경우 상기 고주파 발생기의 가동을 중지시키기 위한 신호를 출력하는 전원 리셋부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 전력 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 리셋부는 하나의 입력단자를 통해 상기 제어신호를 입력받는 제 1 낸드 게이트와,
    상기 제 1 낸드 게이트의 출력단자 및 노드간에 접속된 제 1 저항과,
    상기 노드 및 상기 제 1 낸드 게이트의 출력단자간에 직렬 접속된 다이오드 및 제 2 저항과,
    상기 노드 및 접지간에 접속된 캐패시터와,
    하나의 입력단자를 통해 상기 리셋신호를 입력받으며 출력단자가 상기 제 1 낸드 게이트의 다른 하나의 입력단자에 접속된 제 2 낸드 게이트와,
    상기 노드 및 상기 제 2 낸드 게이트의 다른 하나의 입력단자간에 접속된 제 3 저항으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고주파 전력 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 저항 및 캐패시터의 값에 의해 지연시간이 설정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 전력 공급 장치.
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