KR100976976B1

KR100976976B1 - 고주파 정합장치

Info

Publication number: KR100976976B1
Application number: KR1020020084163A
Authority: KR
Inventors: 이석진; 권일권
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2010-08-23
Also published as: KR20040058410A

Abstract

제품의 내구성을 증가시키고 부품의 교체 및 수리 시 용이성을 확보할 수 있는 고주파 정합장치를 개시한다. 고주파 정합장치는 가변 임피던스부, 센싱부, 제어부 및 이들을 수납하는 하우징을 포함한다. 하우징은 일 측에 창이 형성되어 있고, 가변 임피던스부를 구성하는 모터, 가변 콘덴서, 제동부 간의 동력 전달 수단은 타이밍 벨트와 풀리로 구성된다. 이로써, 창을 통하여 가변 임피던스부 조립 및 부품의 수리/교체가 용이해지고, 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

고주파 정합장치{RADIO FREQUENCY MATCHER}

도 1은 일반적인 고주파 정합장치를 설명하기 위한 개념도이다.

도 2는 도 1에 도시된 고주파 정합장치의 결합관계 및 구동을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고주파 정합장치의 개략도이다.

도 4는 도 3에 도시된 고주파 정합장치의 작동을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 5는 도 4에 도시된 제1 가변 임피던스부의 결합관계 및 구동을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 5에 도시된 풀리 및 타이밍 벨트의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 도 5에 도시된 제동부를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 고주파 발생기 200 : 고주파 정합장치

202 : 하우징 210 : 가변 임피던스 어셈블리

220 : 제1 가변 임피던스부 221 : 모터

222 : 감속기 223 : 가변 콘덴서

224 : 제동부 225 : 퍼텐셔미터

226 : 제1 타이밍 벨트 227 : 제2 타이밍 벨트

228 : 제1 가이드 바 229 : 제2 가이드 바

230 : 제2 가변 임피던스부 300 : 공정 챔버

본 발명은 고주파 정합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품의 내구성을 증가시키고 부품의 교체 및 수리의 용이성을 확보할 수 있는 고주파 정합장치에 과한 것이다.

일반적으로, 공정 챔버 내에서 반응 가스를 분해하여 화학기상증착(CVD) 공정 또는 건식식각 공정 등을 수행할 때 에너지가 필요하며, 상기 공정 수행 시 고주파(Radio Frequency) 전력에 의한 플라즈마 에너지, 레이저 또는 자외선의 광에너지가 이용된다.

상기 공정에서는 고주파 전력을 상기 공정 챔버 내로 인가하는 경우, 상기 고주파 전력을 고주파 발생기에서 상기 공정 챔버로 최대한 전달하기 위해서 임피던스 정합(Impedance Matching)이 필요하며, 임피던스 정합되지 않은 경우에는 반사파가 발생하게 되어 고주파 전력 인가에 손실이 발생하며 상기 반사파 유입으로 상기 고주파 발생기의 손상을 초래할 수 있다.

따라서, 효율적인 고주파 인가를 위해서 상기 고주파 발생기의 출력 임피던스와 상기 공정 챔버의 입력 임피던스를 동일하게 하여 임피던스를 정합시키는 고 주파 정합장치를 이용하고 있다.

도 1을 참조하면, 일반적인 고주파 정합장치(20)는 고주파 발생기(10)와 공정 챔버(30)와의 사이에 구비된다.

상기 고주파 정합장치(20)는 상기 고주파 발생기(10)의 출력단과 상기 공정 챔버(30)의 입력단 사이에 결합되어 소정의 제어신호에 따라 임피던스 값을 가변하여 상기 고주파 발생기(10)의 출력 임피던스와 상기 공정 챔버(30)의 입력 임피던스를 같게 하는 제1 및 제2 가변 임피던스부(22, 23)를 포함한다.

상기 고주파 발생기(10)의 출력 임피던스는 상기 공정 챔버(30)의 입력 임피던스와 정합된 상태로, 상기 고주파 발생기(10)로부터 발생된 고주파 전력은 상기 고주파 정합장치(20)를 통하여 손실 없이 상기 공정 챔버(30)로 인가된다.

도 2를 참조하면, 상기 고주파 정합장치(20)는 소정의 수납공간을 제공하는 하우징(21)과, 상기 하우징(21) 내부에 구비되는 제1 가변 임피던스부(22) 및 제2 가변 임피던스부(23)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 가변 임피던스부(22)와 상기 제2 가변 임피던스부(23)는 서로 급전선(미도시)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.

상기 제1 가변 임피던스부(22)와 상기 제2 가변 임피던스부(23)는 동일한 구성요소를 가지므로 이하에서 상기 제1 가변 임피던스부(22)에 한정하여 설명한다.

상기 제1 가변 임피던스부(22)는 소정의 동력을 제공하는 모터(24), 상기 모터(24)로부터 동력을 전달받아 상기 고주파 발생기(10)의 출력 임피던스와 상기 공정 챔버(30)의 입력 임피던스를 정합시키는 가변 콘덴서(25) 및 상기 가변 콘덴서(25)가 유효 영역 내에서 동작하도록 제어하는 제동부(26)를 포함한다.

상기 제동부(26)는 상기 가변 콘덴서(25)가 기설정된 유효 영역을 벗어나게 되면 제동부(26)의 샤프트(26a)에 구비된 셔터(26c)가 스위치(미도시)를 작동시켜 상기 모터를 오프(off) 시킨다.

상기 모터(24), 가변 콘덴서(25) 및 제동부(26)에는 각각 제1 내지 제3 기어(24a, 25a, 26b)가 구비되며, 상기 제1 내지 제3 기어(24a, 25a, 26b)는 서로 맞물려 상기 모터(24)로부터 발생되는 동력을 상기 가변 콘덴서(25) 및 상기 제동부(26)에 제공한다.

이와 같은 결합관계를 갖는 상기 고주파 정합장치(20)에 있어서, 상기 제1 내지 제3 기어(24a, 25a, 26b)의 톱니가 쉽게 마모되어 상기 모터(24)로부터 제공되는 동력이 상기 가변 콘덴서(25) 및 상기 제동부(26)로 정확하게 전달되지 못하는 문제점이 발생한다.

상기 모터(24)는 모터 속도와 구동 토크의 제어를 위하여 감속기(미도시)와 연결될 수 있다. 이 경우 상기 모터(24)는 피니언 기어를 이용하여 상기 감속기와 결합하나, 상기 모터(24)의 부하가 증가하면 상기 피니언 기어의 마모로 인하여 상기 모터(24)의 동력이 상기 가변 콘덴서(25) 및 상기 제동부(26)에 정확히 전달되지 못하게 된다.

또한, 상기 모터(24)는 상기 하우징(21) 내부에 상기 가변 콘덴서(25) 및 상기 제동부(26)와 결합하고 있어, 상기 모터(24)만 별도로 분리할 수 없고 상기 모터(24) 또는 상기 고주파 정합장치의 기타 부품 교환 시 상기 제1 가변 임피던스부(22) 전체를 분리하여야 하며, 상기 제1 가변 임피던스부(22)는 상기 제2 가변 임피던스부(23)와 급전선(미도시)으로 연결되어 있으므로 상기 제2 가변 임피던스부(23)도 같이 분리하여야 한다. 따라서, 상기 부품의 교체 및 수리 시 불필요한 작업이 증가하게 되는 문제점이 있다.

한편, 상기 제동부(26)의 샤프트(26a)는 상기 하우징(21)의 일면으로부터 돌출되고 소정 간격 이격된 제1 및 제2 지지부(21a, 21b)에 의해 지지되며, 상기 제1 및 제2 지지부(21a, 21b)에는 상기 샤프트(26a)와 결합하여 상기 샤프트(26a)의 구동을 원활하게 유지하게 하는 끼움쇠테(26d)가 구비된다.

상기 샤프트(26a)가 회전하여 상기 끼움쇠테(26d)와의 마모가 발생하는 경우, 상기 샤프트(26a)가 수평 상태에서 회전하지 못하고 편심이 발생하여 상기 모터(24)의 부하를 증가시키는 문제점이 발생한다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제품의 내구성을 증가시키고 교체 및 수리의 용이성을 확보할 수 있는 고주파 정합장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 고주파 정합장 치는, 고주파 발생기의 출력단과 공정 챔버의 입력단 사이에 구비되어, 상기 고주파 발생기 및 상기 공정챔버의 임피던스를 정합시키는 고주파 정합장치에 있어서, 상기 고주파 발생기로부터 제공되는 고주파를 감지하여 검출신호를 발생하는 센싱부; 상기 검출신호를 인가받아 소정의 제어신호를 인가하는 제어부; 상기 제어신호에 응답하여 상기 고주파 발생기로부터 제공되는 고주파 전력의 임피던스 값을 가변시켜 상기 공정 챔버에 제공하는 가변 임피던스부; 및 상기 가변 임피던스부, 상기 센싱부 및 상기 제어부를 내부에 수납하고, 일 측에 창이 형성되어 있으며, 상기 창을 통하여 상기 가변 임피던스부, 상기 센싱부 및 상기 제어부의 부품 교체 및 수리를 할 수 있는 하우징을 포함하여 이루어진다.

상기 가변 임피던스부는 상기 고주파 발생기의 출력단과 상기 공정 챔버의 입력단을 잇는 전송선로에 연결된 가변 콘덴서; 상기 제어신호를 인가받아 상기 가변 콘덴서의 임피던스 값을 가변시키는 모터; 및 상기 가변 콘덴서가 유효 동작 영역 내부에서 작동하도록 상기 모터의 구동을 제어하는 제동부를 포함하고, 상기 가변 콘덴서, 상기 모터 및 상기 제동부는 각각 풀리를 구비하며, 상기 풀리는 타이밍 벨트로 연결되어 구동되는 것을 특징으로 한다.

이러한 고주파 정합장치에 의하면, 상기 하우징의 일 측에 창을 형성하여 상기 하우징의 내부에 구비되는 가변 임피던스부의 조립 및 수리를 용이하게 하고, 상기 가변 임피던스부의 구성요소인 모터, 가변 콘덴서 및 제어부 간의 동력전달 수단을 타이밍 벨트와 풀리의 조합을 사용함으로써 내마모성을 증가시켜 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고주파 정합장치(200)는 하우징(202), 상기 하우징(202)의 내부에 구비되는 가변 임피던스 어셈블리(210), 센싱부(미도시), 제어부(미도시) 및 상기 하우징(202)의 외부에 구비되어 상기 가변 임피던스의 정보를 디스플레이하는 암페아 미터(Ampere Meter)(400)를 포함한다.

상기 하우징(202)은 바람직하게 육면체 형상을 가지며, 상기 가변 임피던스 어셈블리(210), 상기 센싱부 및 상기 제어부가 수납되기 위한 수납공간을 제공한다.

또한, 상기 하우징(202)의 일 측면에는 일부 영역이 제거된 창(204)이 형성되어 있으며, 상기 창(204)을 통하여 상기 하우징(202) 내부에 구비된 상기 가변 임피던스(210)의 조립 및 부품의 교체/수리를 가능하게 한다. 또한, 상기 하우징(202)은 상기 창(204)을 덮어 상기 하우징(202) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지기 위한 커버(206)를 구비한다.

상기 가변 임피던스 어셈블리(210)는 제1 가변 임피던스부(220) 및 제2 가변 임피던스부(230)로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 가변 임피던스부(220, 230)는 서로 급전선(235)에 의해 전기적으로 연결되어 있다.

상기 가변 임피던스 어셈블리(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 가변 임피던스부(220, 230)를 포함하고 있으나, 상기 가변 임피던스 어셈블리(210)는 하나의 가변 임피던스부로 이루어지거나 2개 이상의 가변 임피던스부로 이루어질 수도 있다.

도 4를 참조하면, 상기 고주파 정합장치(200)는 가변 임피던스 어셈블리(210), 센싱부(270) 및 제어부(280)를 포함하여 고주파 발생기(100)의 출력단과 공정 챔버(300)의 입력단 사이에 구비되고, 고주파 발생기(100)의 임피던스와 공정 챔버(300)의 임피던스를 정합시킨다.

상세하게는, 상기 고주파 정합장치(200)는 소정의 제어신호에 따라 임피던스 값을 가변하는 가변 임피던스 어셈블리(210)와, 상기 고주파 발생기(100)의 출력신호를 센싱(sensing)하여 소정의 검출신호를 출력하는 센싱부(270) 및 상기 센싱부(270)에서 발생된 상기 검출신호를 입력받아 상기 가변 임피던스 어셈블리(210)에 상기 제어신호를 인가하는 제어부(280)로 이루어진다.

상기 가변 임피던스 어셈블리(210)는 상기 고주파 발생기(100)와 상기 공정 챔버(300)를 연결하는 전송선로에 전기적으로 연결된 제1 가변 임피던스부(220)와 제2 가변 임피던스부(230)로 이루어진다.

상기 제1 및 제2 가변 임피던스부(220, 230)는 상기 제어부(280)로부터 상기 제어신호를 인가받아 소정의 동력을 발생시키는 모터(221)와, 직렬 또는 병렬로 결합된 가변 임피던스 소자(223) 및 제동부(224)로 이루어진다.

통상적으로, 상기 가변 임피던스 소자(223)는 가변 저항이나, 가변 콘덴서, 가변 인덕터 등으로 이루어지고, 상기 제어부(280)에서 발생시킨 상기 제어신호에 의해 구동되는 상기 모터(221)에 의해 상기 가변 저항이나, 가변 콘덴서, 가변 인덕터 각각의 임피던스 값이 조절되도록 동작한다. 이하에서는 상기 가변 임피던스 소자(223)를 가변 콘덴서를 대상으로 하여 설명하기로 한다.

상기 제동부(224)는 상기 가변 임피던스 소자(223)인 상기 가변 콘덴서가 유효 범위 내에서 상기 모터(221)를 제어한다. 즉, 상기 제동부(224)는 상기 모터(221)로부터 제공되어 상기 가변 임피던스 소자(223)를 거친 동력을 인가받아 구동하며, 상기 가변 콘덴서가 기설정된 유효 범위를 넘어설 때 상기 모터(221)를 오프(off)시킨다.

상기 제어부(280)는 상기 센싱부(270)에서 출력된 상기 검출신호로부터 임피던스 부정합의 크기를 유추하여 상기 공정 챔버(300)로의 입력 임피던스가 상기 고주파 발생기(100)의 임피던스와 정합되도록 상기 모터(221)를 구동시키게 된다.

한편, 상기 가변 임피던스 소자(223)에는 퍼텐셔미터(PotentioMeter)(미도시)가 연결되어 있으며, 상기 가변 임피던스 소자(223)에 제공되는 동력을 분배받아 구동된다. 이로써 상기 퍼텐셔미터는 상기 소정의 전류를 측정하게 되며, 상기 측정된 전류값에 의해 상기 가변 임피던스 소자(223), 즉 가변 콘덴서의 위치를 파악할 수 있다. 상기 퍼텐셔미터에 대하여는 구체적으로 후술하기로 한다.

도 5는 상기 도 4의 제1 가변 임피던스부의 결합관계 및 구동을 설명하기 위한 도면이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 제1 가변 임피던스부(220)는 상기 하우징(202)의 일 면에 모터(221), 감속기(222), 가변 콘덴서(223), 제동부(224) 및 퍼텐셔미터(225)를 포함하여 이루어진다.

상기 모터(221)는 도 4에 도시된 제어부(280)로부터 제어신호를 입력받아 구동한다.

상기 모터(221)가 DC 모터인 경우 상기 모터(221)의 속도와 구동 토크의 제어가 용이치 않다. 따라서, 상기 모터(221)는 상기 감속기(222)와 연결되어 있으며, 상기 감속기(222)를 통하여 상기 모터(221)의 속도를 제어하고 토크를 증가시킨다.

또한, 상기 모터(221)는 도 3에 도시된 바와 같이 암페아미터(400)와 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 모터(221)에 과부하가 발생하는 경우, 상기 암페아미터(400)를 통하여 상기 모터(221)의 상태를 파악할 수 있다. 따라서, 상기 암페아미터(400)를 통하여 모터(221)에 과부하가 걸리는 것을 방지하여 상기 모터(221)의 수명을 연장할 수 있다.

상기 모터(221)와 상기 감속기(222)는 상기 모터(221)에 구비된 피니언 기어(221a)를 통하여 연결되어 있으며, 상기 모터(221)가 구동되면 상기 피니언 기어(221a)를 통하여 상기 모터(221)의 동력이 상기 감속기(222)로 전달된다.

상기 감속기(222)에는 제1 풀리(222a)가 구비되며, 상기 제1 풀리(222a)는 제1 타이밍 벨트(226)와 연결되어 상기 모터(221)로부터 발생된 동력을 상기 가변 콘덴서(223) 및 상기 제동부(224)에 전달한다.

상기 가변 콘덴서(223)는 상기 모터(221)로부터 소정의 동력을 인가받아 임 피던스 정합을 이룬다.

즉, 상기 가변 콘덴서(223)에는 상기 제1 풀리(222a)에 대응하는 제2 풀리(223a)가 구비되어 있으며, 상기 제2 풀리(223a)는 상기 제1 풀리(222a)와 연결된 상기 제1 타이밍 벨트(226)로부터 동력을 인가받아 상기 가변 콘덴서(223)를 구동한다.

상기 가변 콘덴서(223)는 상기 고주파 발생기(100)와 전기적으로 연결된 입력단(미도시) 및 상기 공정 챔버(300)와 전기적으로 연결된 출력단(미도시)를 갖는다. 따라서, 상기 가변 콘덴서(223)는 상기 입력단을 통해 상기 고주파 발생기(100)로부터 고주파 전력을 입력받아 상기 모터(221)의 구동에 의해 임피던스 가변을 하고, 가변된 임피던스를 갖는 고주파 전력을 상기 출력단을 통해 상기 공정 챔버(300)로 출력시킨다.

상기 제동부(224)는 샤프트(224a), 상기 샤프트(224a)와 연결된 제3 풀리(224b), 셔터(224c), 제1 및 제2 지지부(202a, 202b), 제1 및 제2 베어링(224d, 224e) 및 스위치(미도시)를 포함한다.

상기 샤프트(224a)의 일 단에는 상기 제2 풀리(223a)와 대응하는 상기 제3 풀리(224b)가 구비되어 있으며, 상기 제3 풀리(224b)는 상기 제1 및 제2 풀리(222a, 223a)와 함께 상기 제1 타이밍 벨트(226)와 연결된다. 이로써, 상기 샤프트(224a)는 상기 제1 타이밍 벨트(226)를 통하여 상기 모터(221)에서 발생된 동력을 인가받아 회전하게 된다.

상기 제동부(224)에 대하여는 도면을 참조하여 더욱 상세하게 후술하기로 한 다.

한편 상기 가변 콘덴서(223)에는 상기 제2 풀리(223a) 외에 상기 퍼텐셔미터(225)를 구동하기 위한 제4 풀리(223b)가 구비되고, 상기 퍼텐셔미터(225)에는 상기 제4 풀리(223b)에 대응하는 제5 풀리(225a)가 구비되어 있다.

상기 제4 풀리(223b)와 상기 제5 풀리(225a)는 제2 타이밍 벨트(227)에 의해 연결되어 있으며, 상기 가변 콘덴서(223)가 상기 모터(221)로부터 소정의 동력을 인가받으면, 상기 제4 풀리(223b)는 상기 제2 타이밍 벨트(227)를 이용하여 상기 제5 풀리(225a)에 상기 동력을 전달한다.

이로써, 상기 퍼텐셔미터(225)가 구동되고, 상기 퍼텐셔미터(225)는 전류값을 측정하여 이를 출력시킴으로서 상기 전류값을 상기 가변 콘덴서(223)의 위치에 대응시켜 상기 가변 콘덴서(223)의 위치를 파악할 수 있다.

상기 가변 콘덴서(223)에는 제2 풀리(223a)와 제4 풀리(223b)가 구비되어 있으나, 상기 제1 타이밍 벨트(226) 및 상기 제2 타이밍 벨트(227)가 함께 구동될 수 있도록 하나의 풀리를 사용할 수도 있다.

또한, 상기 제1 내지 제5 풀리(222a, 223a, 223b, 224a, 225a)에는 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 및 제2 타이밍 벨트(226, 227)에 형성된 톱니에 대응하는 톱니가 형성되어 있다.

도 5와 도 6을 참조하면, 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b)는 상기 제1 타이밍 벨트(226)에 연결되어 구동하고, 상기 제4 풀리(223b) 및 제5 풀리(225a)는 상기 제2 타이밍 벨트(227)에 연결되어 구동한다.

상기 제1 타이밍 벨트(226)는 도시된 바와 같이 상기 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b)와 접하는 면에 톱니가 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b) 역시 상기 제1 타이밍 벨트(226)에 대응하여 톱니가 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b)의 톱니와 상기 제1 타이밍 벨트(226)의 톱니가 서로 맞물려서 손실 없이 동력을 전달할 수 있다.

또한, 상기 제1 타이밍 벨트(226)가 인장력을 받도록 하여 상기 제1 타이밍 밸트(226)와 상기 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b)와의 밀착성을 강화시키는 제1 가이드 바(228)를 상기 하우징(202)의 일 면에 구비한다.

따라서, 상기 제1 타이밍 벨트(226)는 상기 제1 가이드 바(228)에 의해 팽팽하게 유지됨으로써 상기 제1 타이밍 벨트(226)가 늘어나더라도 상기 제1 내지 제3 풀리(222a, 223a, 224b)와의 동력 손실을 방지하고, 상기 제1 타이밍 벨트(226)의 교체 시 상기 제1 가이드 바(228)를 제거하여 용이하게 교체할 수 있다.

상기 제4 풀리(223b)와 상기 제5 풀리(225a)는 상기 제2 타이밍 벨트(227)에 의해 연결되어 있다. 따라서 상기 제2 풀리(223a)가 상기 제1 풀리(222a)로부터 동력을 제공받아 회전하는 경우 상기 제4 풀리(223b)도 상기 제2 풀리(223a)와 같이 회전함으로써 상기 제2 타이밍 벨트(227)를 통하여 상기 제5 풀리(225a)에 동력을 전달한다.

또한, 상기 제2 타이밍 벨트(227)는 상기 제1 타이밍 벨트(226)와 마찬가지로 제2 가이드 바(229)에 의해 인장력을 받는다. 따라서, 상기 제2 타이밍 벨트(227)는 상기 제4 풀리(223b)와 상기 제5 풀리(225a)와의 사이에 팽팽하게 유지되며, 상기 제4 및 제5 풀리(223b, 225a)간의 동력 전달 시 손실을 방지하고, 상기 제2 타이밍 벨트(227)의 교체 시 상기 제2 가이드 바(229)를 제거함으로써 용이하게 작업할 수 있다.

도 7은 도 5에 도시된 제동부를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 제동부(224)는 크게 샤프트(244a), 상기 샤프트(224a)의 일 단에 구비된 제3 풀리(224b), 상기 샤프트(224a)를 지지하는 제1 및 제2 지지부(202a, 202b), 상기 샤프트(224a)에 구비되는 셔터(224c)를 포함한다.

상기 샤프트(224a)는 상기 제4 풀리(224b)와 결합되어 있어, 제1 타이밍 벨트(226)를 통해 상기 제4 풀리(224b)로 인가되는 소정의 동력을 제공받아 회전한다.

상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)는 상기 샤프트(224a)가 회전할 수 있도록 상기 샤프트(224a)를 하우징(202)의 일 면으로부터 이격시키고, 상기 샤프트(224a)가 수평으로 회전할 수 있도록 상기 샤프트(224a)를 지지한다.

상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)는 상기 하우징(202)의 일 면으로부터 돌출되어 상기 하우징(202)과 일체로 형성될 수 있고, 상기 하우징(202)의 일 면으 로부터 분리될 수 있는 다른 몸체를 가지고 상기 하우징(202)의 일 면에 구비될 수 있다.

상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)는 상기 샤프트(224a)가 관통하는 부위에 제1 및 제2 베어링(224d, 224e)을 구비한다.

상기 제1 베어링(224d)은 상기 제1 지지대(202a)에 삽입되어 상기 샤프트(224a)와 결합하고, 상기 제2 베어링(224e)은 상기 제2 지지대(202b)에 삽입되어 상기 샤프트(224a)와 결합한다. 이로써, 상기 제1 및 제2 베어링(224d, 224e)은 상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)와 상기 샤프트(224a)와의 마찰을 방지하고, 상기 샤프트(224a)가 원활하게 구동하도록 한다.

상기 제1 지지대(202a) 및 상기 제2 지지대(202b)의 사이에 구비된 상기 샤프트(224a)에는 상기 셔터(224c)가 구비된다. 상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)의 사이에 구비된 상기 샤프트(224a)에는 수나사산이 형성되어 있으며, 이 부위에 결합된 상기 셔터(224c)에는 상기 수나사산에 대응하도록 암사사산이 형성되어 있다. 따라서, 상기 샤프트(224a)와 상기 셔터(224c)는 나사결합을 하고 있다.

이후, 상기 제3 풀리(224b)에 동력이 제공되면, 상기 셔터(224c)는 상기 샤프트(224a)가 회전함에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하게 된다.

상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)에는 도 5에 도시된 모터(221)의 작동을 제어할 수 있는 제1 및 제2 스위치(224f, 224g)가 구비되어 있다. 즉, 상기 샤프트(224a)가 계속하여 회전하여 상기 셔터(224c)가 좌측 또는 우측으로 이동하는 경우 상기 모터(221)를 정지시키기 위한 제어수단이 필요하다.

따라서, 상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)에 상기 모터(221)의 작동을 오프(off) 시킬 수 있는 제1 및 제2 스위치(224f, 224g)를 구비한다. 또한 상기 셔터(224c)에 상기 제1 및 제2 스위치(224f, 224g)에 대응하도록 돌출 부재(224h)를 구비한다.

이로써, 상기 샤프트(224a)가 계속 좌측 또는 우측으로 이동하더라도 상기 제1 및 제2 지지대(202a, 202b)에 인접하는 경우 상기 셔터(224c)의 돌출 부재(224h)가 상기 제1 스위치(224f) 또는 제2 스위치(224g)를 작동시켜 상기 모터(221)를 오프(off) 시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상기 하우징의 일 측에 창을 형성하여 상기 하우징의 내부에 구비되는 가변 임피던스부의 조립 및 수리를 용이하게 하고, 상기 가변 임피던스부의 구성요소인 모터, 가변 콘덴서 및 제어부 간의 동력전달 수단을 타이밍 벨트와 풀리의 조합으로 사용함으로써 상기 타이밍 벨트의 교체 시 상기 창을 통하여 상기 타이밍 벨트만을 교체 할 수 있게되어 불필요한 공수를 줄이고, 부품의 교체를 용이하게 한다.

또한, 상기 하우징 외부에 암페아 미터를 설치하여 작업자로 하여금 상기 모터에 걸리는 부하를 외부에서 관찰할 수 있도록 한다. 이로써, 상기 모터에 과중한 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있으며, 결국 상기 모터의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제동부의 회전축인 샤프트의 양단에 베어링을 결합함으로써, 상 기 샤프트와 상기 샤프트를 지지하는 지지부와의 마모 발생을 방지하고, 상기 샤프트가 수평 상태에서 회전할 수 있도록 함으로써 상기 모터의 부하 증가를 방지할 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

고주파 발생기의 출력단과 공정 챔버의 입력단 사이에 구비되어, 상기 고주파 발생기 및 상기 공정챔버의 임피던스를 정합시키는 고주파 정합장치에 있어서,

상기 고주파 발생기로부터 제공되는 고주파를 감지하여 검출신호를 발생하는 센싱부;

상기 검출신호를 인가받아 제어신호를 인가하는 제어부;

상기 제어부로부터 인가되는 상기 제어신호에 응답하여 상기 고주파 발생기로부터 제공되는 고주파 전력의 임피던스 값을 가변시켜 상기 공정 챔버에 제공하는 가변 임피던스부; 및

상기 가변 임피던스부, 상기 센싱부 및 상기 제어부를 내부에 수납하고, 일 측에 창이 형성되어 있으며, 상기 창을 통하여 상기 가변 임피던스부, 상기 센싱부 및 상기 제어부의 부품 교체 및 수리를 할 수 있는 하우징을 포함하는 고주파 정합장치.
제1항에 있어서, 상기 가변 임피던스부는,

상기 고주파 발생기의 출력단과 상기 공정 챔버의 입력단을 잇는 전송선로에 연결된 가변 콘덴서;

상기 제어신호를 인가받아 상기 가변 콘덴서의 임피던스 값을 가변시키는 모터; 및

상기 가변 콘덴서가 유효 동작 영역 내부에서 작동하도록 상기 모터의 구동 을 제어하는 제동부를 포함하고,

상기 가변 콘덴서, 상기 모터 및 상기 제동부는 각각 풀리를 구비하며, 상기 풀리는 타이밍 벨트로 연결되어 구동되는 것을 특징으로 하는 고주파 정합장치.
제2항에 있어서, 상기 타이밍 벨트에 인장력을 제공하여 상기 타이밍 벨트를 팽팽하게 유지하게 하는 가이드 바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 정합장치.
제2항에 있어서, 상기 제동부는,

상기 풀리와 연결된 회전축;

상기 회전축을 지지하는 지지부;

상기 지지부에 삽입되고, 상기 회전축의 마모를 방지하도록 상기 회전축과 결합하는 베어링;

상기 지지부에 구비되어 상기 모터의 작동을 오프시킬 수 있는 스위치; 및

상기 회전축에 구비되고, 상기 가변 콘덴서가 유효 가변영역을 벗어나면 상기 스위치를 작동시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 정합장치.
제2항에 있어서, 상기 모터의 과부하를 방지하기 위하여 상기 하우징의 외측에 상기 모터에 입력되는 전류를 측정하는 전류계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 정합장치.