KR101755664B1 - 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비 - Google Patents

코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 내부에 플라즈마 형성 가스 공급되어, 플라즈마 분위기 영역이 형성되고, 외부로부터 주입되는 입자 형성용 가스를 나노 입자로 형성하는 반응부와; 상기 반응부를 에워싸도록 형성되며, 상기 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 자장을 형성하는 플라즈마 안테나 부와; 상기 플라즈마 분위기 영역의 하부에 위치되도록 상기 반응부의 하단에 형성되어 코팅 처리 영역을 형성하는 코팅 처리부와; 상기 코팅 처리부의 내부에 코팅 가스를 주입하여, 상기 코팅 처리 영역으로 이동되는 나노 입자에 코팅층을 형성하는 코팅 가스 주입부; 및 상기 코팅 처리부의 하단에 설치되며, 상기 코팅층이 형성되는 나노 입자를 외부로 배출하면서, 다중으로 포집하는 다중 포집부를 포함하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 제공한다.

Description

코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비{EQUIPMENT FOR MANUFACTURING NANO-SIZED POWDER}
본 발명은 나노 입자 제조 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코팅 가스 주입을 통해 나노 입자의 외면에 소정의 물질을 코팅 처리할 수 있는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비에 관한 것이다.
일반적으로, 유도 결합형 플라즈마(ICP: Inductive Coupled Plasma)와 용량 결합형 플라즈마(CCP: Capacitive Coupled Plasma)는 반도체, MEMS(Micro-ElectroMechanical System) 공정의 기능성 또는 내마모성 코팅과 같은 공정에 널리 쓰이는 기술이다.
상기의 플라즈마를 실리콘 나노입자 결정을 생성하기 위한 공정을 적용함에 있어서 가능하면 주어진 조건 하에서 높은 전력을 제공하고 서브스트레이트 상에 박막이 형성되지 않고 나노입자를 형성할 수 있어야 한다.
그리고, 작은 나노입자로서 결정을 형성해야 하므로 플라즈마를 통하여 서브스트레이트로 결합되는 입자가 결정을 형성하기 전에 미리 알갱이끼리 결합되어 알갱이가 커진 상태가 되면 나노입자가 용이하게 형성할 수 없는 문제가 있다.
또한 종래에는, 나노입자를 형성하면서 특정 전구체를 입자에 코팅 처리할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 공개번호 제10-2008-0074383호(공개일: 2008년 8월 13일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 입자의 박막 코팅 방법 및 이에 적용되는 플라즈마 반응기에 대한 기술이 개시된다.
본 발명의 목적은, 플라즈마 분위기 영역에서 나노 입자를 형성함과 아울러, 플라즈마 분위기 영역을 통과한 나노 입자에 특정 코팅 가스를 주입함으로써 나노 입자를 코팅 처리할 수 있는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 플라즈마 분위기 영역과 구분되는 코팅 처리 영역으로 분사되는 코팅 가스를 코팅 처리 영역의 내부에서 균일하게 섞일 수 있도록 하여, 나노 입자에 균일한 두께의 코팅층을 형성하도록 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 제공함에 있다.
바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 내부에 내부에 플라즈마 형성 가스 공급되어, 플라즈마 분위기 영역이 형성되고, 외부로부터 주입되는 입자 형성용 가스를 나노 입자로 형성하는 반응부와; 상기 반응부를 에워싸도록 형성되며, 상기 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 자장을 형성하는 플라즈마 안테나 부와; 상기 플라즈마 분위기 영역의 하부에 위치되도록 상기 반응부의 하단에 형성되어 코팅 처리 영역을 형성하는 코팅 처리부와; 상기 코팅 처리부의 내부에 코팅 가스를 주입하여, 상기 코팅 처리 영역으로 이동되는 나노 입자에 코팅층을 형성하는 코팅 가스 주입부; 및 상기 코팅 처리부의 하단에 설치되며, 상기 코팅층이 형성되는 나노 입자를 외부로 배출하면서, 다중으로 포집하는 다중 포집부를 포함하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 제공한다.
상기 코팅 가스 주입부는, 링 형상으로 형성되며, 외부로부터 공급 받은 코팅 가스를 유동시키는 분사 유닛 몸체와, 상기 분사 유닛 몸체의 내측부에 간격을 이루어 형성되며, 유동되는 상기 코팅 가스를 상기 코팅 처리 영역으로 분사하는 다수의 분사 노즐을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 분사 유닛 몸체는, 상기 코팅 처리부의 외주를 따라 배치될 수 있다.
상기 다수의 분사 노즐은, 상기 코팅 처리부를 관통하도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 코팅 가스 주입부는, 회전기를 더 구비할 수도 있다.
상기 회전기는, 상기 분사 유닛 몸체를 설정된 회전 속도로 회전시키는 것이 바람직하다.
상기 코팅 가스 주입부는, 상기 코팅 처리부를 따라 상하로 간격을 이루어 다층을 이루도록 다수로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 코팅 처리부는, 상기 반응부의 하단에서 다층을 이루도록 다수로 형성된다.
상기 코팅 가스 주입부는, 다수로 형성되는 상기 코팅 처리부 각각의 코팅 처리 영역으로 코팅 가스를 독립적으로 주입하는 것이 바람직하다.
상기 플라즈마 안테나 부는, 상기 코팅 처리부의 내부에 추가적으로 플라즈마 분위기를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 다중 포집부는, 상기 코팅 처리부의 하단에 연결되어 코팅 처리된 나노 입자가 배출되는 배출관과, 상기 배출관을 따라 간격을 이루어 설치되며, 서로 다른 크기의 상기 코팅 처리된 나노 입자를 포집하는 다수의 포집기를 구비한다.
상기 코팅 가스 주입부는, 보조 주입부를 더 구비할 수 있다.
상기 보조 주입부는, 상기 다수의 포집기 각각에, 코팅 물질을 추가적으로 주입하여, 포집된 나노 입자에 추가적으로 코팅층을 더 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 플라즈마 분위기 영역에서 나노 입자를 형성함과 아울러, 플라즈마 분위기 영역을 통과한 나노 입자에 특정 코팅 가스를 주입함으로써 나노 입자를 코팅 처리할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은, 플라즈마 분위기 영역과 구분되는 코팅 처리 영역으로 분사되는 코팅 가스를 코팅 처리 영역의 내부에서 균일하게 섞일 수 있도록 하여, 나노 입자에 균일한 두께의 코팅층을 형성하도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부가 다중으로 구성되는 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부가 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따르는 분사 노즐이 상하로 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따르는 다중 포집부에 코팅 가스가 더 주입되는 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따르는 분사 유닛이 승강 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따르는 코팅 처리부에 제 1플라즈마 안테나가 더 설치되는 예를 보여준다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 설명한다.
도 1은 본 발명의 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부를 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 나노입자 제조 설비는 크게 반응부(100)와, 플라즈마 안테나부(200)와, 코팅 처리부(300)와, 코팅 가스 주입부(400)와, 다중 포집부(500)로 구성된다.
반응부(100)
본 발명에 따르는 반응부(100)는 절연 물질로 형성되고, 내부에 플라즈마 분위기 영역(A)이 형성된다.
상기 플라즈마 분위기 영역(A)에는 외부로부터 플라즈마 형성 가스와, 공정 가스 및 입자 형성 가스가 주입될 수 있다. 상기 입자는 실리콘 입자일 수 있다.
플라즈마 안테나부(200)
상기 플라즈마 안테나부(200)는 제 1플라즈마 안테나부(210)와, 제 2플라즈마 안테나부(220)로 구성될 수 있다.
상기 플라즈마 안테나 부(200)는, 상기 반응부(100)의 외측 둘레를 에워싸도록 되는 제 1플라즈마 안테나(210)와, 상기 반응부(100)의 상단에 배치되는 제 2플라즈마 안테나(320)를 구비한다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 제 1플라즈마 안테나(210)는, 상기 반응부(100)의 상단에 링 형상으로 배치되는 한 쌍의 안테나 링과, 상기 한 쌍의 안테나 링을 연결하는 와류 형상의 안테나를 구비할 수 있다.
상기 제 2플라즈마 안테나(220)는, 와류 형상 또는 판상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제 1플라즈마 안테나(210)는 ICP 안테나, 또는 CCP 안테나 중 어느 하나일 수 있고, 제 2플라즈마 안테나(220) 역시 ICP 안테나, 또는 CCP 안테나 중 어느 하나일 수 있다.
코팅 처리부(300)
도 1을 참조 하면, 본 발명에 따르는 코팅 처리부(300)는 반응부(100)의 하단에 연결되도록 설치된다.
상기 코팅 처리부(300)의 내부에는 코팅 처리 영역(B)이 형성된다. 상기 코팅 처리 영역(B)은 플라즈마 분위기 영역(A)과 연결된다.
코팅 가스 주입부(400)
본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부(400)는 분사 유닛(410)과, 코팅 가스 공급기(420)와, 펌프(430)와, 제어기(440)로 구성된다.
상기 분사 유닛(410)은 링 형상의 분사 유닛 몸체(411)와, 다수의 분사 노즐(412)로 구성된다. 상기 분사 유닛(410)은 세라믹으로 형성되는 것이 좋다.
상기 분사 유닛 몸체(410)는 코팅 처리부(300)의 외측 둘레에 밀착되도록 배치된다.
상기 다수의 분사 노즐(412)은 분사 유닛 몸체(411)의 내측부에서 간격을 이루어 설치되고, 코팅 처리부(300)를 관통하여 코팅 처리 영역(B)에 노출되도록 관통 설치된다.
따라서, 다수의 분사 노즐(412)은 코팅 처리 영역(B)에 노출된다.
상기 코팅 가스 공급기(420)는 탄소와 같은 목적 하고자하는 코팅 가스를 분사 유닛 몸체(411)로 공급한다.
상기 코팅 가스 공급기(420)는 분사 유닛 몸체(411)와 공급 튜브(421)를 통해 연결된다.
상기 공급 튜브(421) 상에는 펌프(430)가 설치되고, 상기 펌프(430)는 제어기(440)로부터의 제어 신호에 따라 코팅 가스 공급기(420)로부터 코팅 가스를 펌핑하여 분사 유닛 몸체(411)로 공급한다.
펌핑되는 코팅 가스는 다수의 분사 노즐(412)을 통해 코팅 처리 영역(b)의 내부로 분사 또는 주입된다.
다중 포집부(500)
본 발명에 따르는 다중 포집부(500)는 배출관(510)과, 다수의 포집기(520)로 구성된다.
상기 배출관(510)은 코팅 처리부(300)의 하단으로부터 연장되도록 설치된다.
상기 다수의 포집기(420)는 배출관(510) 상에서 간격을 이루어 설치된다.
상기 다수의 포집기(510) 각각은 서로 다른 크기의 코팅 나노 입자를 포집할 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 다수의 포집기(520)는 배출관(510) 상에서 탈착 가능할 수 있다.
다음은, 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비의 바람직한 실시예의 작용을 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조 하면, 반응부(100)의 내부에는 플라즈마 형성 가스 및 공정 가스가 주입될 수 있다.
이때, 제 1,2플라즈마 안테나(210,220)의 구동에 의해, 반응부(100)의 내부 플라즈마 분위기 영역(A)에는 플라즈마가 형성된다.
이와 같은 상태에서 예컨대, 실리콘 입자 형상 가스가 플라즈마 분위기 영역(A)으로 공급되면, 입자 형성 가스는 결합이 분리되어 실리콘 나노 상태의 입자로 형성된다.
이와 같이 나노 입자로 형성되는 알갱이는 플라즈마 안테나들(210,220)에 의해 형성되는 자장의 방향을 따라 하방으로 유동된다.
즉, 상기와 같이 제조되는 나노 입자는 코팅 처리부(300) 내부의 코팅 처리 영역(B)으로 순차적으로 유동된다.
이때, 코팅 처리 영역(B)에는 코팅 가스가 주입되는 상태를 이룬다.
즉, 제어기(440)는 펌프(430)를 사용하여 탄소와 같은 코팅 가스를 공급 튜브(421)를 통해 분사 유닛(410)으로 공급한다.
이어, 상기 분사 유닛(410)은 공급되는 코팅 가스를 다수의 분사 노즐(412)를 통해 코팅 처리 영역(B)으로 분사 및 주입한다.
이에 따라, 코팅 처리 영역(B)으로 유동되는 나노 입자는 상기와 같이 분사되는 코팅 가스에 의해 외주에 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 았다.
이와 같이 코팅 처리된 나노 입자는 배출관(510)으로 유동되어 배출된다.
도면에 도시되지는 않았지만, 상기 배출관(510)에는 상기 코팅 처리된 나노 입자를 흡입하여 배출하기 위한 진공 펌프가 설치된다.
배출되면서, 코팅 처리된 나노 입자는 다수의 포집기들(520)에서 다중으로 포집 처리된다.
여기서, 다수의 포집기(520) 각각은 서로 다른 크기의 나노 입자를 포집할 수 있다.
따라서, 각각의 포집기(520)에 포집되는 나노 입자의 크기는 균일할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 플라즈마 분위기 영역에서 나노 입자를 형성함과 아울러, 플라즈마 분위기 영역을 통과한 나노 입자에 특정 코팅 가스를 주입함으로써 나노 입자를 코팅 처리할 수 있다.
다중 코팅 주입
도 3은 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부가 다중으로 구성되는 예를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조 하면, 본 발명에서는 코팅 가스 주입부(400)를 다중으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따르는 코팅 처리부(300)의 하단에는 보조 코팅 처리부(301)가 더 형성될 수 있다.
상기 보조 코팅 처리부(301)의 내부에는 보조 코팅 처리 영역(B')이 형성된다.
상기 보조 코팅 처리 영역(B')은 상술한 코팅 처리 영역(B)과 연결된다.
또한, 상기 보조 코팅 처리부(301)에는 보조 코팅 가스 주입부가 설치된다.
상기 보조 코팅 가스 주입부는 코팅 가스 공급기(420'), 펌프(430'), 분사 유닛(410')으로 구성되며, 이들의 구성은, 상술한 코팅 가스 주입부(400)의 구성과 실질적으로 동일하되, 다만, 코팅을 하고자하는 코팅 가스의 종류가 다를 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 플라즈마 분위기 영역(A)에서 형성되는 나노 입자가 코팅 처리 영역(B)에 유동되어, 코팅 가스 공급에 의해, 1차적으로 코팅 처리가 될 수 있다.
이어, 1차 코팅 처리된 나노 입자는 하방으로 유동되면서, 보조 코팅 처리 영역(B')에 위치되고, 이때, 다른 분사 유닛(410')은 다른 코팅 가스를 분사함으로서, 상기 1차 코팅 처리된 나노 입자의 외면에 2차 코팅 처리를 수행할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에서는 서로 다른 코팅 가스를 순차적으로 나노 입자에 공급함으로써,다층의 코팅층을 순차적으로 형성시켜, 실리콘 나노 입자의 기능을 더 향상시키도록 할 수 있다.
분사 유닛의 회전
도 4는 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부가 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부(400)는 회전기(600)를 더 갖는다.
상기 회전기(600)는 분사 유닛(410)을 회전시킬 수 있다.
더 상세하게 설명하면, 상기 분사 유닛(410)의 분사 유닛 몸체(411)는 코팅 처리부(300)의 외측 둘레를 에워싸도록 배치되며, 코팅 처리부(300)의 외측 둘레에서 회전 이동이 가능하도록 코팅 처리부(300)의 외측 둘레에 돌기 라인이 형성되고, 분사 유닛 몸체(411)의 내측면에 돌기 라인이 끼워져 활주 경로를 형성하는 돌기홈이 형성될 수 있다.
또한, 코팅 처리부(300)에는 다수의 분사 노즐(412)이 관통하되, 회전되는 경우, 활주 경로를 안내하는 관통홀(300a)이 형성된다.
도면에 도시되지는 않았지만, 도 4에서 관통홀(300a)을 경계로 상측의 코팅 처리부와 하측의 코팅 처리부는 서로 별도의 지지대를 통해 연결되어 고정될 수 있다.
한편, 상기 회전기(600)는 제어기(440)로부터 제어 신호를 받아 구동되는 회전 모터(620)와, 상기 회전 모터(620)의 구동에 따라 회전되는 회전축(611)과, 상기 회전축(611)에 설치되는 기어(610)로 구성된다.
상기 기어(610)는 분사 유닛 몸체(411)의 외측 둘레에 기어치 연결되도록 배치된다.
따라서, 상기 회전축(611)이 회전 모터(620)의 구동에 의해 회전되면, 회전축(611)에 설치되는 기어(610)는 분사 유닛 몸체(411)의 외측둘레와 기어치 연결되는 상태에서 회전되고, 이에 따라, 분사 유닛 몸체(411) 역시 회전될 수 있다.
이때, 분사 유닛 몸체(411)의 회전각은 360도 범위 이내에서 정역 방향으로 반복 회전되는 것이 좋다.
즉, 분사 유닛 몸체(411)를 360도 범위 이내로 회전시킴으로써, 공급 튜브(421)의 꼬임 또는 파단 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 공급 튜브(421)의 길이 또한 이를 고려하여 길이를 결정하는 것이 좋다.
이와 같이, 분사 유닛(410)은 반복 회전되면서, 코팅 가스를 코팅 처리 영역(B)으로 회전 분사함으로써, 코팅 처리 영역(B)에서의 코팅 가스가 균일하게 분사 및 분포되도록 할 수 있다.
이에 따라, 이동되는 나노 입자 외면 전체에 균일한 미소 두께를 이루는 코팅층을 형성하도록 할 수 있다.
분사 노즐의 회전
도 5는 본 발명에 따르는 분사 노즐이 상하로 회전 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 분사 유닛(410)의 다수의 분사 노즐(412) 전단에는 힌지(H)가 형성되고, 상기 힌지(H)에는 노즐단(413)이 설치될 수 있다.
그리고, 상기 노즐단(413)은 별도의 모터(450)의 구동에 의해 상하로 반복 회전될 수 있다. 상기 별도의 모터(450)는 제어기(440)로부터 제어 신호를 받아 구동된다.
따라서, 본 발명에서는 다수의 분사 노즐(412)의 노즐단(413)을 상하로 왕복 회전시킴으로써, 코팅 처리 영역(B)으로 분사되는 코팅 가스가 코팅 처리 영역(B)의 내부에서 전체적으로 균일한 분포를 이루도록 할 수 있다.
이에 따라, 이동되는 나노 입자 외면 전체에 균일한 미소 두께를 이루는 코팅층을 형성하도록 할 수 있다.
다중 포집부에 코팅 가스 공급
도 6은 본 발명에 따르는 다중 포집부에 코팅 가스가 더 주입되는 예를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조 하면, 본 발명에 따르는 코팅 가스 주입부(400)는 보조 주입부(700,710)를 더 갖는다.
상기 보조 주입부(700,710)는 다수의 포집기(520) 각각에, 코팅 물질을 추가적으로 주입하도록 연결된다.
상기 보조 주입부(700,710)는 코팅 처리 영역(B)에 주입된 코팅 가스와 동일하거나, 서로 다른 코팅 가스를 포집된 나노 입자에 공급하여 코팅되도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는, 각각의 포집기에서 포집된 나노 입자에, 목적하고자하는 코팅 물질을 더 코팅하도록 함으로써, 나노 입자의 사이즈 별, 서로 다른 기능을 더 부여할 수 있는 효과를 갖는다.
도 7은 본 발명에 따르는 분사 유닛이 승강 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조 하면, 본 발명에 따르는 분사 유닛(400)은 코팅 처리부(300)의 내부에 승강 가능하게 배치된다.
상기 분사 유닛(400)은 승강 유닛(600)에 의해 승강 된다.
상기 승강 유닛(600)은 분사 유닛 몸체(411)의 하단을 지지하는 승강축(미도시)과, 상기 승강축을 승강시키는 승강 실린더(620)와, 코팅 처리부(300)의 내부에 설치되어 상기 승강축을 에워싸는 벨로우즈(610)로 구성된다.
여기서, 코팅 가스를 공급하는 공급 튜브(421)는 코팅 처리부(300)의 하단 및 벨로우즈(610)를 통해 상기 분사 유닛 몸체(411)와 연결되어, 코팅 가스를 상기 분사 유닛 몸체(411)의 내부에 공급할 수 있다.
상기 구성을 통해, 본 발명에 따르는 분사 유닛(400)은 코팅 처리부(300)의 내부에서 승강 유닛(600)의 구동에 의해 코팅 가스 분사 위치를 가변적으로 조절할 수 있다.
이에 따라, 도면에 도시되지는 않았지만, 베플 및, 베플 하방에 웨이퍼가 배치되는 경우, 상기 코팅 가스의 분사 위치를 상기 베플과 웨이퍼의 사이 위치로 가변 위치시킬 수 있다.
더하여, 본 발명에서는 분사 유닛(400)을 승강 유닛(600)을 사용하여 코팅 처리부(300)의 내부에서 반복적으로 승강시킬 수도 있다.
따라서, 코팅 가스는 코팅 처리부(300)의 코팅 처리 영역(B)에서 상하를 따라 전영역에 골고루 분사되기 때문에, 결국, 플라즈마 분위기 영역(A)에서 형성되어 하방으로 유동되는 나노 입자의 외면에 균일한 두께의 코팅층을 형성하도록 하는 잇점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따르는 제 1플라즈마 안테나(210)는 다수로 구비될 수 있다.
다수로 구비되는 제 1플라즈마 안테나들(210)은 반응부(100)의 외곽 둘레에서 상하로 일정 거리 이격되는 상태로 배치될 수 있고, 코팅 처리부(300)의 외곽 둘레에서 상하를 따라 이격되는 상태로 배치될 수 있다.
나아가, 제 1플라즈마 안테나들(210) 중 어느 하나는 분사 유닛(400)의 둘레를 에워싸도록 배치될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따르는 코팅 처리부에 제 1플라즈마 안테나가 더 설치되는 예를 보여준다.
도 8을 참조 하면, 코팅 처리부(300)의 외측 둘레에는 제 1플라즈마 안테나(210')가 설치될 수 있다.
코팅 처리부(300)의 코팅 처리 영역(B)에는 플라즈마 분위가 더 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에서는 코팅 처리 영역(B)을 플라즈마 분위기로 형성하는 상태에서, 분사 유닛(400)을 사용하여 코팅 가스를 분사하기 때문에, 나노 입자의 연속적인 형성과 동시에 코팅층을 형성하도록 하여, 나노 입자 형성 및 코팅층 형성의 두 가지 공정을 하나의 영역에서 실시하도로 하여, 생산성을 향상시킬 수 있는 잇점을 갖는다.
이상, 본 발명의 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 반응부
200 : 플라즈마 안테나부
300 : 코팅 처리부
400 : 코팅 가스 주입부
410 : 분사 유닛
411 : 분사 유닛 몸체
412 : 분사 노즐
420 : 코팅 가스 공급기
500 : 포집부
510 : 배출관
520 : 포집기
600 : 승강 유닛

Claims (7)

  1. 내부에 플라즈마 형성 가스 공급되어, 플라즈마 분위기 영역이 형성되고, 외부로부터 주입되는 입자 형성용 가스를 나노 입자로 형성하는 반응부;
    상기 반응부를 에워싸도록 형성되며, 상기 플라즈마 분위기를 형성하기 위한 자장을 형성하는 플라즈마 안테나 부;
    상기 플라즈마 분위기 영역의 하부에 위치되도록 상기 반응부의 하단에 형성되어 코팅 처리 영역을 형성하는 코팅 처리부;
    상기 코팅 처리부의 내부에 코팅 가스를 주입하여, 상기 코팅 처리 영역으로 이동되는 나노 입자에 코팅층을 형성하는 코팅 가스 주입부; 및
    상기 코팅 처리부의 하단에 설치되며, 상기 코팅층이 형성되는 나노 입자를 외부로 배출하면서, 다중으로 포집하는 다중 포집부를 포함하되,
    상기 코팅 가스 주입부는,
    링 형상으로 형성되며, 외부로부터 공급 받은 코팅 가스를 유동시키는 분사 유닛 몸체와,
    상기 분사 유닛 몸체의 내측부에 간격을 이루어 형성되며, 유동되는 상기 코팅 가스를 상기 코팅 처리 영역으로 분사하는 다수의 분사 노즐을 구비하되,
    상기 분사 유닛 몸체는, 상기 코팅 처리부의 외주에 고정되고,
    상기 다수의 분사 노즐은, 상기 코팅 처리부를 관통하도록 설치되고,
    상기 플라즈마 안테나 부는, 상기 반응부의 외측 둘레를 에워싸도록 배치되는 제 1플라즈마 안테나와, 상기 반응부의 상단에 배치되는 제 2플라즈마 안테나를 구비하고,
    상기 제 1플라즈마 안테나는, 상기 반응부의 상단에 링 형상으로 배치되는 한 쌍의 안테나 링과, 상기 한 쌍의 안테나 링을 연결하는 와류 형상의 안테나를 구비하고,
    상기 제 2플라즈마 안테나는, 와류 형상 또는 판상 중 어느 하나의 형상으로 형성되고,
    상기 다수의 분사 노즐 전단에는 힌지가 형성되고, 상기 힌지에는 노즐단이 설치되고,
    상기 노즐단은 별도의 모터의 구동에 의해 상하로 반복 회전되고,
    상기 별도의 모터는 제어기로부터 제어 신호를 받아 구동되어, 상기 코팅 처리 영역으로 분사되는 코팅 가스는 상기 코팅 처리 영역의 내부에서 균일한 분포를 이루고,
    상기 분사 유닛 몸체는, 승강 유닛에 의해 승상되는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 가스 주입부는, 회전기를 더 구비하되,
    상기 회전기는,
    상기 분사 유닛 몸체를 설정된 회전 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 가스 주입부는,
    상기 코팅 처리부를 따라 상하로 간격을 이루어 다층을 이루도록 다수로 배치되는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 코팅 처리부는,
    상기 반응부의 하단에서 다층을 이루도록 다수로 형성되고,
    상기 코팅 가스 주입부는,
    다수로 형성되는 상기 코팅 처리부 각각의 코팅 처리 영역으로 코팅 가스를 독립적으로 주입하는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 플라즈마 안테나 부는,
    상기 코팅 처리부의 내부에 추가적으로 플라즈마 분위기를 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 다중 포집부는,
    상기 코팅 처리부의 하단에 연결되어 코팅 처리된 나노 입자가 배출되는 배출관과,
    상기 배출관을 따라 간격을 이루어 설치되며, 서로 다른 크기의 상기 코팅 처리된 나노 입자를 포집하는 다수의 포집기를 구비하고,
    상기 코팅 가스 주입부는, 보조 주입부를 더 구비하고,
    상기 보조 주입부는, 상기 다수의 포집기 각각에, 코팅 물질을 추가적으로 주입하여, 포집된 나노 입자에 추가적으로 코팅층을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 코팅 가스 주입을 통한 나노입자 제조 설비.

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