特許 6150304 インピーダンスマッチング装置、線形運動モジュール、及びラジオ周波数電力供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6150304

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】インピーダンスマッチング装置、線形運動モジュール、及びラジオ周波数電力供給装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20170612BHJP

   H03H 7/38 20060101ALI20170612BHJP

【ＦＩ】

   H05H1/46 R

   H03H7/38 Z

【請求項の数】13

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-518799(P2014-518799)

(86)(22)【出願日】2012年6月28日

(65)【公表番号】特表2014-525123(P2014-525123A)

(43)【公表日】2014年9月25日

(86)【国際出願番号】KR2012005107

(87)【国際公開番号】WO2013005943

(87)【国際公開日】20130110

【審査請求日】2015年6月23日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0065347

(32)【優先日】2011年7月1日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512036096

【氏名又は名称】プラズマート インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】イ，ウォノ

【審査官】 藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２３２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９８３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２６６５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１８３５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２２０９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１８９７１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｈ １／００−１／５４

Ｈ０３Ｈ ７／３８

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｃ２３Ｃ １６／５０−１６／５１７

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＲＦ電源に連結され、直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシター（ｖａｒｉａｂｌｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と、
前記第１可変キャパシターの前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部と、
前記第１軸と前記第１線形運動部の第１駆動軸とを連結する第１絶縁ジョイントと、
前記第１線形運動部の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサと、を含み、
前記第１線形運動部は、ボイスコイルモーター（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ）であり、
前記第１線形運動部は、
前記第１駆動軸の他端に結合するコイルボビン（ｂｏｂｂｉｎ）と、
前記第１駆動軸を包み、前記コイルボビンに線形運動を提供する第１永久磁石部と、を含み、
前記第１永久磁石部は、前記コイルボビンが挿入されるようにその周りに円形溝を含み、
前記円形溝は、前記コイルボビンにガイド機能を行い、
前記第１変位センサは、
前記第１線形運動部の中心軸から延長された変位センサ取付け部と、
前記変位センサ取付け部に取り付けられるエンコーダスケーラと、
前記エンコーダスケーラと離隔して配置されるエンコーダ読みとり部と、
を含むことを特徴とするプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項2】

直線運動をする第２軸を含む第２可変キャパシターと、
前記第２可変キャパシターの前記第２軸に軸結合して直線運動を提供する第２線形運動部と、
前記第２軸と前記第２線形運動部の第２駆動軸とを連結する第２絶縁ジョイントと、
前記第２線形運動部の前記第２駆動軸の移動距離を測定する第２変位センサと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項3】

第１可変キャパシターの第１電極に結合する前端フランジと、
前記第１線形運動部に結合する後端フランジと、
前記第１絶縁ジョイントを包み、一端は前記前端フランジに結合し、他端は前記後端フランジに結合する絶縁固定部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項4】

前記第１線形運動部を制御する運動制御部と、
前記ＲＦ電源方向に反射する反射波を検出する電力検出部と、
前記電力検出部の出力信号、前記第１変位センサの出力信号を提供されて、前記運動制御部を制御する制御部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項5】

前記第１可変キャパシターは、真空可変キャパシター（ｖａｒｉａｂｌｅ ｖａｃｃｕｕｍｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）であることと、
前記第１軸が真空と大気との圧力差によって吸い込まれないように前記第１絶縁ジョイントの周りに配置される線形運動停止部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項6】

前記線形運動停止部は、
前記第１絶縁ジョイントの外周面に形成された溝に挿入される突出部と、
前記突出部に軸結合して前記突出部を移動させる駆動部と、を含むことを特徴とする請求項５に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項7】

前記第１可変キャパシターに直列又は並列に連結される固定リアクティブ素子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置。

【請求項8】

ＲＦ電源に連結され、直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシターの前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部と、
前記第１軸と前記第１線形運動部の第１駆動軸とを連結する第１絶縁ジョイントと、
前記第１線形運動部の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサと、を含み、
前記第１線形運動部は、ボイスコイルモーター（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ）であることを特徴とするプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置の線形運動モジュール。

【請求項9】

前記第１可変キャパシターは、真空可変キャパシター（ｖａｒｉａｂｌｅ ｖａｃｃｕｕｍｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）であることと、
前記第１軸が真空と大気との圧力差によって吸い込まれないように前記第１絶縁ジョイントの周りに配置される線形運動停止部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置の線形運動モジュール。

【請求項10】

前記線形運動停止部は、スプリングであることを特徴とする請求項９に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置の線形運動モジュール。

【請求項11】

前記線形運動停止部は、
前記第１絶縁ジョイントの外周面に形成された溝に挿入される突出部と、
前記突出部に軸結合して前記突出部を移動させる駆動部と、を含むことが特徴とする請求項９に記載のプラズマ発生用インピーダンスマッチング装置の線形運動モジュール。

【請求項12】

一つのＲＦ電源と、
前記ＲＦ電源と少なくとも一つの負荷の間に配置されるインピーダンスマッチング部を含み、
前記インピーダンスマッチング部は、
直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシターと、
前記第１可変キャパシターの前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部と、
前記第１軸と前記第１線形運動部の第１駆動軸とを連結する第１絶縁ジョイントと、
前記第１線形運動部の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサと、を含み、
前記第１線形運動部は、ボイスコイルモーター（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ）であり、
前記第１線形運動部は、
前記第１駆動軸の他端に結合するコイルボビン（ｂｏｂｂｉｎ）と、
前記第１駆動軸を包み、前記コイルボビンに線形運動を提供する第１永久磁石部と、を含み、
前記第１永久磁石部は、前記コイルボビンが挿入されるようにその周りに円形溝を含み、
前記円形溝は、前記コイルボビンにガイド機能を行い、
前記第１変位センサは、
前記第１線形運動部の中心軸から延長された変位センサ取付け部と、
前記変位センサ取付け部に取り付けられるエンコーダスケーラと、
前記エンコーダスケーラと離隔して配置されるエンコーダ読みとり部と、を含むことを特徴とするプラズマ発生用ラジオ周波数電力供給装置。

【請求項13】

前記ＲＦ電源の周波数は、可変することを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ発生用ラジオ周波数電力供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インピーダンスマッチング装置に関するものとして、より詳細には、高速応答特性を有する線形運動部を有し、可変キャパシターを直接駆動するインピーダンスマッチング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

可変キャパシターを使用するインピーダンスマッチング装置は、回転運動を使用するため、応答速度が遅い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の解決しようとする一技術的課題は、高速応答を有するインピーダンスマッチング装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置は、ＲＦ電源に連結され、直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシターと、前記第１可変キャパシターの前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部と、前記第１軸と前記第１線形運動駆動部の第１駆動軸とを連結する第１絶縁ジョイントと、前記第１線形運動部の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサと、を含む。

【0005】

本発明の一実施例において、直線運動を提供する第２軸を含む第２可変キャパシターと、前記第２可変キャパシターの前記第２軸に軸結合して直線運動を提供する第２線形運動部と、前記第２軸と前記第２線形運動駆動の第２駆動軸とを連結する第２絶縁ジョイントと、前記第２線形運動部の前記第２駆動軸の移動距離を測定する第２変位センサと、をさらに含む。

【0006】

本発明の一実施例において、第１線形運動部は、前記第１駆動軸の他端に結合するコイルボビン（ｂｏｂｂｏｉｎ）と、前記第１駆動軸を包み、前記コイルボビンに線形運動を提供する第１永久磁石部と、をさらに含む。

【0007】

本発明の一実施例において、第１可変キャパシターの第１電極に結合する前端フランジと、前記第１線形運動駆動部に結合する後端フランジと、前記第１絶縁ジョイントを包み、一端は前記前端フランジに結合し、他端は前記後端フランジに結合する絶縁固定部と、をさらに含む。

【0008】

本発明の一実施例において、前記第１線形運動部を制御する運動制御部と、前記ＲＦ電源方向に反射する反射波を検出する電力検出部と、前記電力検出部の出力信号、前記第１変位センサの出力信号を提供されて、前記運動制御部を制御する制御部と、をさらに含む。

【0009】

本発明一実施例において、前記第１変位センサは、前記第１線形運動部の中心軸から延長された変位センサ取付け部と、前記変位センサ取付け部に取り付けられるエンコーダスケーラと、前記エンコーダスケーラと離隔して配置されるエンコーダ読みとり部と、をさらに含む。

【0010】

本発明の一実施例において、前記ＲＦ電源の周波数は可変する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置は、速い速度のマッチングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置を説明する図面である。

【図2】図１の第１線形運動部を説明する図面である。

【図3】変位センサを説明する図面である。

【図4】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図5】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図6】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図7】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図8】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図9】本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【図10】本発明の一実施例によるラジオ周波数電力供給装置を説明する回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

半導体工程などにおいて、ＲＦプラズマ発生時、早い時間内にマッチングが行われる必要がある。これに従って、可変の受動素子を使用せず、周波数を変更してインピーダンスマッチングが行われている。しかし、周波数可変型インピーダンスマッチング装置は、ＲＦ電源と結合することで可能となる。周波数可変型インピーダンスマッチング装置は、迅速な応答速度を有する。しかし、周波数を変数として使用するので、周波数可変インピーダンスマッチング装置は、２つの自由度が要求されるインピーダンスマッチング装置において、反射波を最小化することが困難である。また、負荷が時間に応じて大きく変わる場合、周波数可変型インピーダンスマッチング装置はマッチングが難しい。

【0014】

通常、可変キャパシターの静電容量は、回転運動を直線に変えて動作する。高価な装備を長時間使用する場合、可変キャパシター自体の構造的不良よりは、回転運動を直線運動に変換する時に発生する摩擦による摩耗が問題となっている。これによって、前記摩耗を除去するために潤滑油を使用する場合、潤滑油汚染及び潤滑油蒸発などの問題が発生する。また、回転運動を用いた駆動部は、加速、減速区間を有する運転特性で、速い速度を具現するために高い制作コスト及び空間を必要とする。

【0015】

一方、本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置は、可変キャパシターに線形運動を直接提供する。前記線形運動を提供する線形運動部は、摩擦運動の距離が相対的に短いため、線形運動部の寿命を延長することができ、線形運動部の結合構造を簡素化することができる。また、線形運動部は、高速度マッチングを行うことができる。

【0016】

一方、通常のキャパシタスイッチング方式を用いた電子式インピーダンスマッチング装置の場合、許容する電流、電圧が増加することによってマッチングネットワークのサイズが増加する。また、許容する電流、電圧レベルも制限的である。

【0017】

しかし、本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置は、線形運動部を使用して、狭い空間で線形運動が可能な構造を有する。また、可変キャパシターを使用して、可変キャパシターの電流、電圧の制限が少ない。したがって、クリーンルームでの空間節約は、コスト的な部分でも利得を有する。

【0018】

本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置は、可変リアクタンス受動素子を駆動する線形運動駆動部を含む。前記線形運動駆動部は、迅速な応答速度を有する。したがって、前記インピーダンスマッチング装置は、広い範囲の負荷にインピーダンスを整合させることができる。

【0019】

特に、数秒以下のプラズマ工程又は時間に応じて変わるパラメーターを有する工程で処理されたプラズマ工程が半導体製造に使用されている。したがって、数百ミリ秒（ｍｓｅｃ）又は数十ミリ秒（ｍｓｅｃ）以内に、前記プラズマ工程は安定化されなければならない。したがって、速いインピーダンスマッチングが可能なインピーダンスマッチング装置が要求される。

【0020】

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。しかし、しかし、本発明は、ここで説明される実施例に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。むしろ、ここで紹介される実施例は、開示された内容が徹底的且つ完全になるように、そして当業者において本発明の思想を充分に伝達できるように提供されものである。図面において、構成要素は、明確性を期するために誇張された。明細書全体にかけて、同一の参照番号で表示された部分は、同一の構成要素を示す。

【0021】

図１は、本発明の一実施例によるインピーダンスマッチング装置を説明する図面である。

【0022】

図２は、図１の第１線形運動部を説明する図面である。

【0023】

図３は、変位センサを説明する図面である。

【0024】

図１ないし図３に示すように、インピーダンスマッチング装置１００は、ＲＦ電源１９０に連結され、直線運動する第１軸１１２ａを含む第１可変キャパシター１１２、前記第１可変キャパシター１１２の前記第１軸１１２ａに軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部１２１、前記第１軸１１２ａと前記第１線形運動駆動部１２１の第１駆動軸を連結する第１絶縁ジョイント１４２、及び前記第１線形運動部１２１の前記第１駆動軸１２１ａの移動距離を測定する第１変位センサ１２４を含む。

【0025】

インピーダンスマッチング装置１００は、外装１１０を含む。前記外装１１０は、分離帯１０２によってＲＦ領域１１０ａとシステム領域１１０ｂに分離される。前記分離帯１０２は、導電体版で形成される。前記外装１１０は、導電性物質で形成される。

【0026】

ＲＦ領域１１０ａに前記第１可変キャパシター１１２及び/又は第２可変キャパシター１１４が配置される。前記第１可変キャパシター１１２の第１電極３１１は、前記ＲＦ電源１９０の出力及び第１インダクタ１１９の一端に連結され、前記第１可変キャパシター１１２の第２電極３１２は接地される。

【0027】

前記第２可変キャパシター１１４の第１電極は、前記第１インダクタ１１９の他端に連結される。前記第２可変キャパシター１１４の第２電極は、負荷１９２に連結される。

【0028】

電力検出部１３２は、前記ＲＦ電源１９０の出力と前記第１可変キャパシター１１２の第１電極３１１を連結する入力ライン１８２の周りに配置される。前記電力検出部１３２の周りは、遮蔽膜１０４が配置される。前記遮蔽膜１０４は、外部電磁気波を遮蔽する。

【0029】

前記ＲＦ電源１９０の周波数は、４００ｋＨｚないし数百Ｍｈｚである。前記ＲＦ電源１９０の周波数は可変する。

【0030】

負荷１９２は、プラズマを形成するエネルギ印加手段である。例えば、前記負荷１９２は、軸電結合プラズマを形成する電極又は誘導結合プラズマを形成するアンテナを含む。前記負荷１９２のインピーダンスは、時間に応じて変更される。前記負荷１９２のインピーダンスは、プラズマを形成する工程ガスの圧力又は工程が進むことによって、生成される工程の副産物に依存する。

【0031】

第１可変キャパシター１１２及び第２可変キャパシター１１４は、真空可変キャパシター（ｖａｒｉａｂｌｅ ｖａｃｃｕｕｍｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）である。真空可変キャパシターは、高い電圧及び多くの電流を流す。前記可変キャパシターは、第１電極及び第２電極を含め、前記第１電極と第２電極の間隔又は第１電極と第２電極の交差、又は挿入される程度によって静電容量が変更される。

【0032】

第１線形運動部１２１は、第１駆動軸１２１ａ、コイルボビン（ｃｏｉｌ ｂｏｂｂｏｉｎ）２１７、及び永久磁石部２１６を含む。前記第１線形駆動部１２１は、ボイスコイルモーター（ｖｏｉｃｅ ｃｏｉｌ ｍｏｔｏｒ）である。前記第１線形運動部１２１は、高速の応答特性を有する。前記第１線形運動部１２１は、最大の移動距離が２０ｍｍ内外である。前記最大の移動距離は０.５秒以下で移動する。

【0033】

前記第１駆動軸１２１ａの一端は、前記第１絶縁ジョイント１４２に軸結合する。前記第１駆動軸１２１ｂの他端は、コイルボピン２１７に結合する。

【0034】

前記コイルボビン２１７は、一端が開放されたシリンダ形態を有する。前記コイルは、誘導コイル２１７ａを含む。前記コイルボビン２１７は、ディスク形態の円板と前記の板に結合された円筒形シリンダを含む。前記コイルボビン２１７の外側面には、誘導コイル２１７ａを巻く。前記誘導コイル２１７ａは、運動制御部１２３に連結される。

【0035】

永久磁石部２１６は、前記第１駆動軸１２１ａを包み、前記コイルボビン２１７に線形運動を提供する。前記永久磁石部２１６は、前記コイルボビン２１７が挿入されるようにの周りに円形溝２１６ａを含む。前記円形溝２１６ａは、前記コイルボビン２１７にガイド機能を行う。前記円形溝２１６の深さは、前記可変キャパシターの第１軸１１２ａの最大の移動長さより大きい。

【0036】

前記永久磁石部２１６は、永久磁石２１６ｂと、前記永久磁石（）を包む磁気誘導用ハウジングを含む。前記円形溝は、前記の永久磁石と前記磁気２１６ｂ誘導用ハウジング２１６ｃとの間の空間である。

【0037】

前記コイルボビン２１７の円板の一面の中心は、前記第１駆動軸１２１ａに連結され、前記の円板の他面の中心は、変位センサ取付台２１８と結合する。

【0038】

第１絶縁ジョイント１４２は、プラスチック、樹脂、又はテフロン（登録商標）材質である。前記第１絶縁ジョイント１４２は、絶縁物質で形成される。前記第１絶縁ジョイントは、円柱形状である。前記第１絶縁ジョイント１４２の一端は、前記第１軸１１２ａと軸結合し、前記第１絶縁ジョイント１４２の他端は、前記第１駆動軸１２１ａと軸結合する。第１絶縁ジョイント１４２は、表面に流れるＲＦ電流の伝達距離を増やして絶縁効果を増加させるように表面に複数のリング状の溝１４２ａを有する。

【0039】

第１可変キャパシターが真空キャパシターである場合、前記第１軸は、真空と大気との圧力差に応じて前記第１可変キャパシターの内部に吸い込まれる。特に、電源が前記線形運動部に提供されない場合、真空による前記第１絶縁ジョイントの離脱を防止するために、前記第１絶縁ジョイント１４２の周りに線形運動停止部（図示せず）が配置される。前記線形運動停止部は、真空による離脱時に発生する衝撃から部品の破損を防止する。前記線形運動停止部は、スプリング、緩衝器（ｄａｍｐｅｒ）、ブレーカーである。

【0040】

前端フランジ２１３は、第１可変キャパシター１１２の第１電極３１１に結合する。前記前端フランジ２１３は、前記第１電極３１１と密着して結合し、導電性物質で形成される。前記前端フランジ２１３は、ＲＦ電源１９０に電気的に連結される。前記前端フランジ２１３は、前記第１電極２１３とねじを通して結合する。

【0041】

前記後端フランジ２１５は、前記第１線形運動駆動部１２１に結合する。前記後端フランジ２１５は、前記永久磁石部２１６と結合する。前記後端フランジ２１５は、前記分離膜１０２に固定される。

【0042】

絶縁固定部２１４は、前記第１絶縁ジョイント１４２を包み、一端は前記前端フランジ２１３に結合し、他端は前記後端フランジ２１５に結合する。前記絶縁固定部２１４は、絶縁物質で形成される。絶縁固定部２１４は、円筒形状である。前記絶縁固定部２１４は、伸縮性を有するよう表面に複数のリング状の溝２１４ａを有する。

【0043】

前記コイルボビン２１７が中心軸又はz軸方向に移動するにしたがって、前記第１軸１１２は、z軸方向に移動する。これによって、前記第１可変キャパシター１１２の静電容量は変更される。前記コイルボビン２１７は、最大移動距離を０.５秒以内に移動させる。

【0044】

前記コイルボビン２１７の移動距離を検出するために、変位センサが取り付けられる。第１変位センサ１２４は、前記第１線形運動部１２１の第１駆動軸１２１ａから延長された変位センサ取付台２１８、前記変位センサ取付台２１８に取り付けられるエンコーダスケーラ２７０、前記エンコーダスケーラ２７０と離隔して配置されるエンコーダ読みとり部２７２を含む。前記変位センサは、最大移動距離に対して１０００カウント以上の分解能を有する。

【0045】

前記変位センサ取付台２１８は、前記コイルボビン２１７にねじ結合する。前記変位センサ取付台２１８は、四角柱状である。前記変位センサ取付台２１８の一面にエンコーダスケーラ２７０が配置される。

【0046】

前記エンコーダスケーラ２７０に対向し、前記エンコーダスケーラ２７０と離隔されて、エンコーダ読みとり部２７２が配置される。前記エンコーダ読みとり部２７２は、エンコーダスケーラ２７０に沿って動かしながら相互間の距離を測定する。前記エンコーダ読みとり部２７２の出力信号は、制御部１２６に提供される。

【0047】

運動制御部１２３は、前記第１線形運動部１２１及び/又は前記第２線形運動部１２２を駆動する。

【0048】

電力検出部１３２は、前記ＲＦ電源１９０でインピーダンスマッチング装置の入力端から反射される電力を検出する。前記電力検出部１３２は、方向性結合器又は電流/電圧センサである。前記電力検出部１３２は、反射波に関する信号を検出する。

【0049】

前記電力検出部１３２の位置は、前記インピーダンスマッチング装置の出力端又は前記インピーダンスマッチング装置の内部にも配置する。

【0050】

制御部１２６は、前記電力検出部１３２の出力信号を検出して前記インピーダンスマッチング装置が前記負荷１９２に最大の電力を伝えるように前記第１可変キャパシター１１２及び第２可変キャパシター１１４の静電容量を調節する。第１可変キャパシター１１２の静電容量は、前記第１線形運動部１２１によって調節される。第２可変キャパシター１１４の静電容量は、前記第２線形運動部１２２によって調節される。前記制御部１２６は、外部装置と通信する。例えば、前記制御部１２６は、前記ＲＦ電源１９０及び/又はコンピューターと通信する。

【0051】

前記制御部１２６が前記第１可変キャパシター１１２及び第２可変キャパシター１１４の静電容量を制御するアルゴリズムは、従来の方法が使用される。例えば、アルゴリズムは、韓国公開特許１０-２００８-００９４１５５に記載されている。また、インピーダンスマッチング方式は、前記のマッチングシステムはＬ−型（Ｌ−ｔｙｐｅ）、逆Ｌ−型（ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｌ−ｔｙｐｅ）、Ｔ−型（Ｔ−ｔｙｐｅ）及びパイ型（π−ｔｙｐｅ）のうち一つである。

【0052】

第２線形運動部１２２は、第１線形運動部１２１と同一の構造を有する。

【0053】

第２絶縁ジョイント１４４は、第１絶縁ジョイント１４２と同一の構造を有する。

【0054】

第２変位センサ１２５は、第１変位センサ１２４と同一の構造を有する。前記第１変位センサ１２４は、ポテンショメータ方式、光学方式、磁気方式、電磁誘導方式、線形エンコーダ方式、渦電流方式、超音波方式などが使用される。

【0055】

本発明の変形される実施例によると、前記インピーダンスマッチング装置は、複数の周波数を有する二重周波数マッチングにも使用される。

【0056】

本発明の変形される実施例によると、前記インピーダンスマッチング装置は、可変周波数を有するＲＦ電源と別度の可変キャパシターを用いるハイブリッド形態のインピーダンスマッチングにも使用される。

【0057】

図４ないし図９は、本発明の一実施例による線形運動モジュールを説明する図面である。

【0058】

図１ないし図３で説明したものと重複する説明は省略する。

【0059】

図４ないし図７に示すように、線形運動モジュール１０は、ＲＦ電源に連結され、直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシター１１２の前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部１２１、前記第１軸と前記第１線形運動駆動部１２１の第１駆動軸を連結する第１絶縁ジョイント１４２、及び前記第１線形運動部１４２の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサ１２４を含む。線形運動停止部３４０は、前記第１軸が前記真空と大気との圧力差によって吸い込まれないよう前記第１絶縁ジョイント１４２の周りに配置される。前記第１可変キャパシター１１２に直列又は並列に連結されたキャパシター又はインダクタ連結される。

【0060】

図８に示すように、線形運動停止部３４０はスプリングである。前記線形運動停止部３４０は、第１絶縁ジョイント１４２を包むよう配置されたスプリングである。線形運動駆動部と連結される前記第１絶縁ジョイント１４２の一端は、突起を有する。前記絶縁ジョイント１４２の前記の突起は、絶縁ジョイントが真空力により吸い込まれないようブレーカー機能を行う。

【0061】

前記スプリングは、突起と前端フランジ２１３との間に配置される。前記スプリングは、反発力で前記第１可変キャパシターの軸方向に印加される真空力を相殺し、前記線形運動部に必要な力を与える。

【0062】

図９に示すように、線形運動停止部３４０は、第１絶縁ジョイント１４２の外周面に形成された溝１４２ａに挿入される突出部３４１、及び前記突出部３４１に結合して前記突出部を移動させる駆動部３４２を含む。前記溝は、鋸歯状である。また、前記突出部３４１は、鋸歯状を含める。線形運動駆動部と連結される前記第１絶縁ジョイント１４２の一端は、突起を有する。

【0063】

図１０は、本発明の一実施例によるラジオ周波数電力供給装置を説明する回路図である。

【0064】

図１ないし図９で説明したものと重複する説明は省略する。

【0065】

図１０に示すように、ラジオ周波数電力供給装置は、一つのＲＦ電源４９０、及び前記ＲＦ電源４９０と少なくとも一つの負荷４９０との間に配置されるインピーダンスマッチング部４１０を含む。

【0066】

前記インピーダンスマッチング部４１０は、直線運動する第１軸を含む第１可変キャパシター４１２、前記第１可変キャパシター４１２の前記第１軸に軸結合して直線運動を提供する第１線形運動部（図示せず）、前記第１軸と前記第１線形運動駆動部の第１駆動軸を連結する第１絶縁ジョイント（図示せず）、及び前記第１線形運動部の前記第１駆動軸の移動距離を測定する第１変位センサ（図示せず）を含む。

【0067】

前記インピーダンスマッチング部４１０は、前記第１負荷４９２と、前記ＲＦ電源４９０との間に配置される。前記インピーダンスマッチング部４１０は、第１可変キャパシター、第２可変キャパシター、及びインダクタを含む。前記第１可変キャパシターの一端は、前記ＲＦ電源の出力端に連結され、他端は、接地される。前記インダクタ４１９の一端は、前記ＲＦ電源４９０の出力端に連結され、他端は、前記第２可変キャパシター４１４の一端に連結される。前記第２可変キャパシター４１４の一端は、前記インダクタ４１９の他端に連結され、他端は、第１負荷４９２ａに連結される。

【0068】

前記負荷４９０は、第１負荷４９２ａ及び第２負荷４９２ｂを含む。電力分配部４２０ａは、前記第１負荷４９２ａと前記第２負荷４９２ｂとの間に配置される。前記第１負荷は、誘導結合プラズマ発生用の外郭アンテナであり、前記第２負荷は、外郭アンテナの内部に配置された内部アンテナである。又は、前記の負荷は、軸電結合プラズマ発生用電極である。

【0069】

前記電力分配部４２０ａは、前記第１負荷４９２ａと前記第２負荷４９２ａとの間に直列連結されたキャパシター４２７及びインダクタ４２９、一端は、前記のキャパシター４２７と前記インダクタ４２８との間に接続され、他端は、接地される可変キャパシター４２９を含む。前記電力分配部４２０ａは、前記第１負荷と前記第２負荷との間に電力を一定の比率で分配する。前記可変キャパシター４２９は、インピーダンスマッチング部４１０の第１及び第２可変キャパシター１１２、１１４と同一の方式で、線形運動部によって駆動される。

【0070】

前記負荷４９０は、２つ以上の負荷４９０ａ、４９０ｂ、４９０ｎを含むよう変更される。これによって、前記電力分配部４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｎは、前記負荷４９０ａ、４９０ｂ、４９０ｎの間に追加的に配置される。

【0071】

上記のように、本発明を特定の好ましい実施例に対して図示して説明したが、本発明は、このような実施例に限定されず、当該発明が属する技術分野において、通常の知識を有した者が特許請求の範囲で請求する本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で行うことができる多様な形態の実施例を全て含む。

【符号の説明】

【0072】

１００：インピーダンスマッチング装置
１１２：第１可変キャパシター
１１４：第２可変キャパシター
１２１：第１線形運動部
１２２：第２線形運動部
１２４：第１変位センサ
１２５：第２変位センサ
１２０： 自分遮蔽手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】