KR101613154B1 - 배관 코팅 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관 코팅방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관 내부 또는 내,외부의 부식을 방지하기 위해 배관의 내부 또는 내,외부 표면에 고밀도 플라즈마를 이용하여 내부식성 박막을 증착시키는 배관 코팅방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 진공환경에 놓인 배관(1) 표면에 바이어스 전압을 인가하는 상태에서 배관(1) 내부로 프로세스가스를 주입하고, 배관(1) 중앙을 관통하는 고주파안테나(15) 주변에 형성되는 자기장과 자기장에 의해 발생되는 유도 전기장이 플라즈마를 형성시켜, 프로세스가스의 해리를 유도하여 배관(1) 내부에 박막을 증착시키는 것이다.
본 발명은 진공환경의 배관(1) 내부에서 플라즈마에 의해 프로세스 가스의 해리를 유도하여, 배관(1) 내부면에 내부식성을 갖는 박막이 증착되도록 함으로써, 배관(1) 내부면 전체에 균등한 박막이 증착되도록 하는 효과를 얻는다. 또한, 본 발명은 바이어스전원부(17)에서 배관(1) 표면에 음의 펄스 직류 바이어스 전압을 인가하여, 플라즈마 생성시 발생하는 양이온을 트랩함으로써, 배관(1)의 손상을 방지하여 박막의 품질을 향상시키는 효과를 얻는다.

Description

배관 코팅 방법 및 그 장치{PIPE LINE COATING APPARATUS}
본 발명은 배관 코팅방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관 내부 또는 내,외부의 부식을 방지하기 위해 배관의 내부 또는 내,외부 표면에 고밀도 플라즈마를 이용하여 내부식성 박막을 증착시키는 배관 코팅방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 배관의 사전적 의미는 액체나 기체 따위를 수송하는데 쓰는 관(管) 즉, '기체·액체·분체(粉體)·입체물질(粒體物質)의 수송에 사용하는 파이프, 관 또는 튜브 등을 가진다.
상기 배관의 재료로는 각종 금속관(주철관ㆍ강관ㆍ스테인리스관ㆍ구리관ㆍ황동관ㆍ납관), 무기재료관(철근콘크리트관ㆍ석면시멘트관ㆍ세라믹관ㆍ콘크리트관), 각종 합성수지관(경질염화비닐관ㆍ폴리에틸렌관) 등이 이용된다. 이러한 배관은 용도에 따라 급수ㆍ급탕ㆍ소화(消火)ㆍ배수ㆍ통기ㆍ냉난방ㆍ공기조화ㆍ냉동ㆍ환기ㆍ집진(集塵)ㆍ기송(氣送)ㆍ압축공기ㆍ도시가스ㆍ전력(전선관, 배전용 덕트)ㆍ화학공업 등의 분야로 분류될 수 있으며, 특히 산업의 발달에 따라 송유관, 송수관, 배수관 및 가스이송관의 배관이 계속적으로 대형화 및 증가추세에 있다.
상기 배관은 수송 유체의 화학적 성질, 유량, 유속, 압력 등 각 분야의 특수성에 [0004] 따라 배관의 재료, 배관의 지름, 배관의 두께 등이 결정되며, 배관은 기본적으로 ⅰ) 내구성이 있을 것, ⅱ) 수송 유체와의 반응성이 적을 것, ⅲ) 수송 유체의 흐름에 방해를 주지 않을 것 등이 요청된다.
이와 같은 배관은 장기간 사용 시 표면 특히 내면이 부식되게 되는데, 이로 인해 배관의 수명이 짧아지게 되고 교체 시 작업이 매우 번거롭고 많은 비용이 소요되는 문제점이 있으며, 부식에 따라 배관으로 흐르는 유체의 오염이 발생하는 2차적 문제점이 발생한다.
상기와 같은 부식에 의한 이물질을 제거하기 위해서는, 아래 [그림1]에서와 같이 고압의 유체를 분사하는 방법이 사용되나, 배관 내부 표면에서의 유속은 경계조건에 의하여, 'VS = 0'이 된다. 이러한 이유로 배관 표면에 부식에 의해 형성된 이물질을 제거하는 것이 매우 난해한 것이다.
[그림1]
Figure 112014015245848-pat00001

그러나, 상기와 같은 배관 부식 제거는 사후 관리 방법으로서, 부식을 원천적으로 방지하지 못하는 문제점과 부식 제거 작업이 수시로 이루어져야 하는 문제점이 있는 것이다. 따라서, 배관 부식을 근본적으로 해결하는 기술이 요구된다.
상기와 같이 배관 부식을 근본적으로 해결하기 위한 종래 기술로는 각종 금속관 또는 무기재료관을 별도의 처리 없이 배관으로 사용하거나, 아니면 단순한 수지층을 배관 파이프의 내부 표면에 코팅하는 정도가 고작이었다.
근래 들어는, 금속관에 있어서 방청작용을 하는 코팅조성물을 배관 내부표면에 코팅하는 기술이 적용되기도 하였으며, 그 대표적인 예로 크롬산의 처리를 들 수 있으나, 상기 크롬산은 이를 이용한 금속판의 전처리 공정 시, 크롬산의 강력한 산화력으로 인하여 작업자에게 폐암 등을 유발할 수 있고, 처리공정에서 발생된 폐수가 방출될 경우 심각한 수질 오염을 야기하며, 이에 따라 폐수 처리비용이 과다하게 발생하는 문제점이 있다.
또한, 배관 부식을 근본적으로 해결하기 위한 다른 방식의 종래 기술로는 배관 표면에 강한 DC전압을 인가하여 아킹(Arcing)을 발생시키고, 아킹에 의해 형성된 플라즈마를 이용하여 배관 내부를 코팅하는 것을 예로 들 수 있다.
이 경우, DC방전은 주로 배관의 끝 지점 즉, 모서리에서 발생하게 되어 배관 내부에서 균등한 플라즈마를 형성하기 어려운 문제점이 있다. 특히, 배관의 L/R(L:길이, R:반경)이 커질수록 균등한 플라즈마를 얻기 어렵기 때문에 양산에 필요한 긴 배관의 경우 내부 코팅이 더욱 난해한 문제점이 있다.
또한, 발생되는 플라즈마가 DC 아킹에 의한 플라즈마이기 때문에 매우 불안정하고, 모재가 손상될 우려가 있다.
상기와 같이 배관 표면을 코팅하는 종래기술의 참고 문헌은 다음과 같다.
문헌 1 : 대한민국등록특허공보 제 1077858호(배관 코팅방법 ; 출원일 : 2004.09.16.자)
문헌 2 : 대한민국공개특허공보 제 2007-0103465호(고온 화학 증기 증착 장치)
상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명은, 배관의 내부 또는 내,외부의 부식을 방지하기 위해 배관의 내부 또는 내,외부 표면에 고밀도 플라즈마를 이용하여 내부식성 박막을 증착시키는 배관 코팅방법 및 그 장치를 제공하는데 목적을 두고 있다.
상기와 같은 목적 달성을 위한 본 발명의 배관 코팅방법은, 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅방법에 있어서, 진공환경에 놓인 배관(1) 표면에 바이어스 전압을 인가하는 상태에서 배관(1) 내부로 프로세스가스를 주입하고, 배관(1) 중앙을 관통하는 고주파안테나(15) 주변에 형성되는 자기장과 자기장에 의해 발생되는 유도 전기장이 플라즈마를 형성시켜, 프로세스가스의 해리를 유도하여 배관(1) 내부에 박막을 증착시키는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 배관 코팅장치는, 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅장치(10)에 있어서, 배관(1)이 진공 챔버이면서 피코팅 대상이 되도록, 배관(1)의 양단 각각을 지지하면서 기밀을 유지시키는 기밀유지부1,2(11)(12); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 진공환경을 조성하는 진공환경조성부(13); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 프로세스 가스를 제공하는 가스공급부(14); 상기 배관(1) 중앙을 관통한 상태에서 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하여, 주변에 자기장을 형성시켜 전자기장 발생을 유도하고, 이를 통해 플라즈마(Plasma)를 형성시킴으로써 프로세스가스(Process Gas)를 해리(解離)시켜, 배관(1) 내주면에 박막 증착을 유도하는 고주파안테나(15); 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하여 배관(1) 내주면에 입사되는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스전원부(17); 를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제해결수단에 의한 본 발명은, 진공환경의 배관(1) 내부에서 플라즈마에 의해 프로세스 가스의 해리를 유도하여, 배관(1) 내부면에 내부식성을 갖는 박막이 증착되도록 함으로써, 배관(1) 내부면 전체에 균등한 박막이 증착되도록 하는 효과를 얻는다.
또한, 본 발명은 바이어스전원부(17)에서 배관(1) 표면에 음의 펄스 직류 바이어스 전압을 인가하여, 플라즈마 생성시 발생하는 양이온을 트랩함으로써, 배관(1)의 손상을 방지하여 박막의 품질을 향상시키는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 구성을 간략히 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의해 자기장과 전기장이 형성되는 상태를 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시스템 구성을 간략히 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의해 자기장과 전기장이 형성되는 상태를 도시한 개념도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시스템 구성을 간략히 도시한 구성도.
이와 같이 제시하는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명인 배관 코팅방법은, 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅방법에 있어서, 진공환경에 놓인 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하는 상태에서 배관(1) 내부로 프로세스가스를 주입하고, 배관(1) 중앙을 관통하는 고주파안테나(15) 주변에 형성되는 자기장과 자기장에 의해 발생되는 유도 전기장이 플라즈마를 형성시켜, 프로세스가스의 해리를 유도하여 배관(1) 내부에 박막을 증착시키는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명의 배관 코팅방법을 배관 코팅장치(10)와 연계하여 설명하기로 하며, 그에 따른 본 발명인 배관코팅장치(10)의 일실시예는 다음과 같다.
본 발명은 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅장치(10)에 있어서, 배관(1)이 진공 챔버이면서 피코팅 대상이 되도록, 배관(1)의 양단 각각을 지지하면서 기밀을 유지시키는 기밀유지부1,2(11)(12); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 진공환경을 조성하는 진공환경조성부(13); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 프로세스 가스를 제공하는 가스공급부(14); 상기 배관(1) 중앙을 관통한 상태에서 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하여, 주변에 자기장을 형성시켜 전자기장 발생을 유도하고, 이를 통해 플라즈마(Plasma)를 형성시킴으로써 프로세스가스(Process Gas)를 해리(解離)시켜, 배관(1) 내주면에 박막 증착을 유도하는 고주파안테나(15); 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하여 배관(1) 내주면에 입사되는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스전원부(17); 를 포함하여서 된 것일 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 기밀유지부1,2(11)(12)는 배관(1) 양단의 기밀을 유지시키는 패킹 또는 개스킷 구조를 갖는 실링캡일 수 있다. 상기 기밀유지부1,2(11)(12)는 어느 한쪽이 다른 한쪽 방향으로 진퇴하면서 배관(1)의 인입,인출 공간을 확보할 수 있다. 이때, 상기 기밀유지부의 진퇴는 모터의 정역회전에 의해 구동하는 이송대차에 안치되어 이루어질 수도 있고, 리드스크루와 가이드레일 상에 위치하여 이루어질 수도 있다.
한편, 본 발명 중 상기 진공환경조성부(13)는 배관을 통해 상기 기밀유지부 중 어느 하나에 연결된 진공펌프(Vacuum Pump)일 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 가스공급부(14)는 증착 박막의 성분을 좌우하는 소스 가스 공급원인 가스탱크와 밸브 및 압력계로 이루어져 상기 기밀유지부 중 어느 하나를 관통 연결될 수 있다. 참고로, 상기 증착되는 박막은 DLC(Diamond Like Carbon), Graphene(그래핀), SiC(탄화실리콘), SiN(질화실리콘), Al203(산화알루미늄) 등일 수 있으며, 그외에도 적용되는 가스 소스에 따라 다양한 박막을 형성시킬 수 있는 것으로, 배관(1)의 용도 내지 용처에 따라 선택적 증착이 이루어질 수 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 고주파안테나부(15)는 고주파발생기(RF Power Source) 및 임피던스 매칭회로로 이루어진 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하는 선형 또는 비선형의 전극으로서 외부에 코일이 권취된 것일 수도 있다. 이때, 상기 고주파안테나부(15)의 안테나 선단부는 접지된 것일 수 있다.
또한, 상기 고주파안테나부(15)는 절연체가 감싸지거나 코팅되어서 이루어질 수도 있으며, 인가되는 파워소스는 DC 또는 DC펄스일 수도 있다.
또 한편, 본 발명 중 상기 바이어스전원부(17)는 배관(1) 표면에 음의 펄스 직류 바이어스 전압을 제공하는 바이어스전원공급기일 수 있다 이때, 상기 바이어스전원부(17)는 LF, RF, DC, DC 펄스와 같은 전원을 공급하는 것 중 어느 하나를 선택적으로 적용할 수도 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예와 관련한 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일실시예는, 배관(1)이 진공 챔버이면서 피코팅 대상이 되도록, 배관(1)의 양단 각각을 지지하면서 기밀을 유지시키는 기밀유지부1,2(11)(12); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 진공환경을 조성하는 진공환경조성부(13); 상기 기밀유지부1,2 중 어느 하나에 연결되어, 배관(1) 내부에 프로세스 가스를 제공하는 가스공급부(14); 상기 배관(1) 중앙을 관통한 상태에서 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하여, 주변에 자기장을 형성시켜 전자기장 발생을 유도하고, 이를 통해 플라즈마(Plasma)를 형성시킴으로써 프로세스가스(Process Gas)를 해리(解離)시켜, 배관(1) 내주면에 박막 증착을 유도하는 고주파안테나(15); 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하여 배관(1) 내주면에 입사되는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스전원부(17); 를 포함하여서 된 것이다.
이와 같은 본 발명은 챔버 기능을 대행하면서 피코팅 대상이 되는 배관(1) 양단에 기밀유지부(11)(12)를 위치시켜 차단시킨 상태에서, 상기 진공환경조성부(13)인 진공펌프를 동작시켜 배관(1) 내부를 진공상태로 만들고, 상기 가스공급부(14)를 통해 프로세스가스를 공급함과 동시에 고주파안테나(15)를 통해 고주파신호를 송출한다.
그리하면, 첨부 도면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고주파안테나부(15)의 경로를 통해 진행하는 고주파신호의 흐름 방향에 따라, 고주파안테나부(15) 주변에 회전하는 원형상의 자기장이 형성되고 이에 따라 자기장에 수직방향으로 타원의 유도 전기장이 형성된다. 이와 형성되는 유도 전기장과 자기장에 의하여 배관(1) 내부에 강한 플라즈마가 형성된다.
상기와 같이 형성된 플라즈마에 의해 프로세스가스가 해리되면서 배관(1) 내부에 내부식성 박막이 증착된다. 이때, 상기 바이어스전원부(17)에서 배관(1) 표면에 음의 펄스 직류 바이어스 전압이 인가되므로, 플라즈마 생성시 발생하는 양이온을 확실하게 트랩함으로써, 배관(1)의 손상을 방지하여 박막의 품질을 향상시킬 수 있다. 이와 함께, 주기적으로 인가되는 양의 펄스에 의해 배관(1) 표면에 축적된 전하를 주기적으로 제거함으로써, 전하 축적에 따른 아크 현상을 방지할 수 있다. 이때, 상기와 같이, 플라즈마 발생을 위한 고주파신호인 고주파 전압과 이온을 가속시키기 위한 바이어스 전압을 별도로 사용하므로, 플라즈마의 제어가 가능하고 이온에너지를 증가시키지 않고도 이온밀도를 높이고 이온입자들에 방향성을 가할 수 있다.
본 발명에서는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 즉, 유도결합 플라즈마 방식을 적용하여, 고주파신호원(16)에서 발생된 고주파신호가 임피던스 매칭회로를 거쳐 고주파안테나부(15)의 유도코일로 인가되면, 자기장(시변 자기장(시간에 따라 자기장의 모양과 강도가 변하는 자기장) 포함)에 의해 유기된 방위각방향 전장이 주입된 기체를 절연파괴시킨 후, 유도코일 전류와는 반대 방향의 원형 전류를 구동하여 방전을 유지시키면서 플라즈마를 생성한다.
상기와 같이 ICP 방식을 적용할 경우, 코일에 교류전압을 인가하여 플라즈마로 파워를 전달함에 있어, 파워 전달의 효율이 높아 고밀도의 플라즈마 형성이 가능하다.
참고로, 플라즈마란, 물질의 고체ㆍ액체ㆍ기체에 이어서 4번째 상태로 일컬어지는 것으로, 플라스마를 실험적으로 생성하려면 기체를 초고온으로 가열하면 된다. 이때, 원자와 분자 간에 격렬한 충돌이 일어나게 되어 전자와 이온으로 분해된다. 기체의 상당부분이 이온화되면 고체ㆍ액체ㆍ기체와는 전혀 다른 성질을 띠게 된다. 수소가 완전히 이온화하여 형성된 플라스마는 전자와 양성자(수소 핵)만으로 구성되어 있다. 플라스마는 전기장이나 자기장과 같은 외부 영향과의 상호작용이 다른 물질 상태와는 특이한 반응을 보이며, 전기장과 자기장하에서 전도성 유체의 이와 같은 특이한 거동을 나타내는 자기유체역학의 법칙을 따른다. 플라스마는 이온ㆍ전자ㆍ중성원자ㆍ분자ㆍ광자가 혼합체를 이루고 있으면서 내부의 전자가 이온과 결합해 중성 입자를 이루며 광자가 흡수ㆍ방출되고 있는 혼합체로 생각할 수 있다.
상기 플라즈마는 다음과 같은 단계로 생성된다.
1단계 : 외부에서 인가된 전계에 의해 전자가 가속되어 가스원자와 충돌 -> 원자핵에 구속되어 궤도를 돌던 전자가 충돌 에너지를 흡수하여 원자의 구속에서 벗어남.(이온화)
2단계 : 전자들이 다시 가속되어 다른 원자와 충돌하여 제2차, 3차의 이온화 발생.
3단계 : 가속된 전자가 가스 원자와 충돌하였으나 에너지가 원자핵 구속을 벗어날만큼 충분하지 못한 경우, 전자가 더 높은 에너지 상태로 여기.(라디칼 발생)
4단계 : 높은 에너지 상태로 여기된 전자가 원래의 궤도로 되돌아가면 그 에너지 차에 해당하는 만큼의 에너지 방출.(열에너지 또는 빛 에너지)
이와 같이 되는 본 발명은 진공환경의 배관(1) 내부에서 플라즈마에 의해 프로세스 가스의 해리를 유도하여, 배관(1) 내부면에 내부식성을 갖는 박막이 증착되도록 함으로써, 배관(1) 내부면 전체에 균등한 박막이 증착되도록 하고, 바이어스전원부(17)에서 배관(1) 표면에 음의 펄스 직류 바이어스 전압을 인가하여, 플라즈마 생성시 발생하는 양이온을 트랩함으로써, 배관(1)의 손상을 방지하여 박막의 품질을 향상시킨다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예들을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 다른 실시예로는 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고주파안테나부(15)의 선단을 접지시키지 않고 플로팅(Floating)시키는 CCP(Capacitively - Coupled Plasma) 형태로 이루어질 수도 있다.
이와 같이 되면, 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고주파안테나부(15)와 수직으로 전기장이 형성되고, 전기장에 수직으로 타원의 자기장이 형성된다. 상기 형성되는 전기장과 유도 자기장에 의하여 배관(1) 내부에 플라즈마가 형성된다.
참고로, 상기 CCP는 전극의 표면에 분포된 전하 때문에 형성된 축전 전기장에 의해서 플라즈마가 발생되고 유지된다. CCP는 플라즈마 균일도를 확보하는데 IPC 보다 상대적으로 유리하다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예로는 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅장치(10)에 있어서, 배관(1)의 양단 각각을 또는 하부면을 지지하는 지지수단(19)이 마련된 진공 챔버(18); 상기 진공 챔버(18)의 일측 단에 연결되어, 진공 챔버(1) 내부에 진공환경을 조성하는 진공환경조성부(13); 상기 진공 챔버(18)의 타측 단에 연결되어, 진공 챔버(18) 내부에 프로세스 가스를 제공하는 가스공급부(14); 상기 배관(1) 중앙을 관통한 상태에서 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하여, 주변에 자기장을 형성시켜 전자기장 발생을 유도하고, 이를 통해 플라즈마(Plasma)를 형성시킴으로써 프로세스가스(Process Gas)를 해리(解離)시켜, 배관(1) 내주면과 외주면에 박막 증착을 유도하는 고주파안테나(15); 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하여 배관(1) 전체 표면에 입사되는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스전원부(17); 를 포함하여서 된 것일 수 있다.
여기서, 본 발명 중 상기 진공 챔버(18) 내에 탑재되는 지지수단(19)은 첨부 도면 도 5에 도시된 바와 같이, 인입되는 배관(1)의 양측 단 부분에 위치한 상태에서 어느 한쪽이 이동하면서 폭조절되어, 배관(1)의 인서트 공간 확보와 인서트된 배관(1)을 가압 파지하는 림(Rim) 타입의 지지부재일 수 있다. 이때, 림 타입의 지지부재는 배관(1)과 접하는 부분(양측 단의 테두리 부분 또는 양측 단의 내주면(내주 모서리) 부분)을 파지 또는 지지 가능하도록 하는 반구 형태 또는 뿔 형태의 가압돌기가 마련될 수 있다.
또한, 상기 지지수단(19)은 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 인입되는 배관(1)이 안착되도록 진공 챔버(18)의 내부 바닥면 부분에 마련되는 엘리베이팅 구조(인입되는 고주파안테나(15)가 정 중앙에 위치하도록 배관의 직경에 따라 높이 조절)를 갖는 안착수단일 수 있다. 이때, 상기 안착수단 중 배관(1)이 안착되는 면에 점 접촉으로 안치 가능하도록 하는 반구 형태 또는 뿔 형태의 가압돌기가 마련될 수 있다.
한편, 본 발명 중 상기 고주파안테나부(15)는 진공 챔버(18)의 일측 단 중앙을 관통하여 인입되거나 인출되는 것일 수 있다. 이때, 상기 고주파안테나부(15)의 인입,인출은 모터의 정역회전에 의해 구동하는 리드스크루와 가이드레일 상에 위치하여 이루어질 수도 있고, 실린더의 피스톤 동작에 의해 이루어질 수도 있다.
이와 같이 되는 본 발명은 상기 진공 챔버(18) 내부에 배관(1)이 위치하게 되므로, 배관(1)의 내주면과 외주면이 프로세스가스와 플라즈마에 노출되어 전체면에 박막이 증착된다.
그 밖에도, 본 발명은 배관(1)이 직선형이 아닌 곡선형 또는 절곡형으로 된 것을 코팅할 수 있으며, 이에 따라 상기 고주파안테나부(15)의 형태가 달리 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 고주파안테나부(15)를 병렬로 연결하여, 다수의 배관(1)을 동시에 코팅할 수도 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 본 발명에서 배관은 원형을 예로 설명하고 있으나 다각형의 배관일 수도 있고, 가공 모재에 해당하는 배관이 평면체일 수도 있다. 그 밖에도, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10 : 배관 코팅장치 11,12 : 기밀유지부1,2
13 : 진공환경조성부 14 : 가스공급부
15 : 고주파안테나부 16 : 고주파신호원
17 : 바이어스전원부 18 : 진공 챔버
19 : 지지수단 1 : 배관

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 플라즈마와 프로세스가스의 반응에 의해 피코팅 배관(1)에 박막을 증착시키는 배관 코팅장치(10)에 있어서,
    배관(1)의 양단 각각을 또는 하부면을 점 접촉 상태로 지지하는 지지수단(19)이 마련된 진공 챔버(18);
    상기 진공 챔버(18)의 일측 단에 연결되어, 진공 챔버(1) 내부에 진공환경을 조성하는 진공환경조성부(13);
    상기 진공 챔버(18)의 타측 단에 연결되어, 진공 챔버(18) 내부에 프로세스 가스를 제공하는 가스공급부(14);
    상기 배관(1) 중앙을 관통한 상태에서 선단이 고주파신호원(16) 연결되어 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하여, 주변에 자기장을 형성시켜 전자기장 발생을 유도하고, 이를 통해 ICP 플라즈마를 형성시켜 프로세스가스를 해리시킴으로써 배관(1)에 박막을 증착시키도록 그 끝단이 접지된 고주파안테나(15); 를 포함하되,
    상기 지지수단(19)은 인입되는 배관(1)의 양측 단 부분에 위치한 상태에서 어느 한쪽이 이동하면서 폭조절되어, 배관(1)의 인서트 공간 확보와 인서트된 배관(1)을 가압 파지하는 림 타입의 지지부재이거나, 인입되는 배관(1)이 안착되도록 진공 챔버(18)의 내부 바닥면 부분에 마련되는 엘리베이팅 구조를 갖는 안착수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 배관(1)에 바이어스 전압을 인가하여 배관(1) 내주면에 입사되는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스전원부(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 고주파안테나(15)의 끝단을 플로팅시켜 CCP 플라즈마를 형성시키는 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 고주파안테나부(15)는 고주파발생기 및 임피던스 매칭회로로 이루어진 고주파신호원(16)에서 공급되는 고주파 신호의 송출 경로를 제공하는 선형 또는 비선형의 전극인 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 고주파안테나부(15)의 외부는 절연체 커버로 감싸거나 코팅된 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 고주파안테나부(15)에 인가되는 파워소스는 DC 또는 DC펄스인 것을 특징으로 하는 배관 코팅장치.
  12. 삭제
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