KR101885568B1 - Coating unit, coating apparatus including the same and coating method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코팅 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 장치는, 코팅 대상물을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 코팅 대상물로 코팅 물질을 분사하는 코팅 유닛을 포함하되, 상기 코팅 유닛은, 제 1 공간을 가지는 제 1 바디와; 상기 제 1 바디와 결합되며, 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간 및 상기 코팅 물질이 토출되는 토출단을 가지는 제 2 바디와; 상기 제 1 공간으로 여기 가스를 공급하는 가스 공급 부재와; 상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 부재와; 상기 여기 가스를 상기 제 1 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 1 플라스마 소스와; 상기 여기 가스를 상기 제 2 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 2 플라스마 소스를 포함하며, 상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류로 제공된다.The present invention relates to a coating apparatus. A coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a support unit for supporting a coating object; A coating unit for spraying a coating material onto a coating object supported by the supporting unit, the coating unit comprising: a first body having a first space; A second body coupled to the first body, the second body having a second space communicated with the first space and a discharge end through which the coating material is discharged; A gas supply member for supplying an excitation gas to the first space; A coating material supply member for supplying the coating material to the first space or the second space; A first plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the first space; And a second plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the second space, wherein the first plasma source and the second plasma source are provided in different kinds.

Figure R1020160096889
Figure R1020160096889

Description

코팅 유닛, 이를 포함하는 코팅 장치 및 코팅 방법{COATING UNIT, COATING APPARATUS INCLUDING THE SAME AND COATING METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating unit,

본 발명은 코팅 물질을 분사하여 코팅 대상물을 코팅하는 코팅 유닛 및 이를 포함하는 코팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a coating unit for coating a coating object by spraying a coating material and a coating apparatus comprising the coating unit.

상압 플라스마 스프레이(APS: Atmospheric Plasma Spray) 코팅은 코팅 물질을 분사하여 코팅하는 분사 코팅법 중 하나이다. 상압 플라스마 스프레이 코팅법은 플라스마 제트를 생성하여 생성된 플라스마 제트를 이용해 코팅 물질을 용융하여 코팅 대상물을 향해 분사하여 코팅하는 방법을 의미한다. 상압 플라스마 스프레이 코팅은 반도체 웨이퍼 등의 기판을 플라스마 또는 가스 등을 이용하여 고온 상태에서 처리하는 챔버 내에 제공되는 부품을 고온, 가스 및 플라스마로부터 보호하기 위해, 내열성, 내화학성 및 내마모성을 가지는 물질로 코팅하는 공정에 사용될 수 있다.Atmospheric plasma spray (APS) coating is one of spray coating methods in which a coating material is sprayed and coated. The atmospheric plasma spray coating method refers to a method in which a coating material is melted by using a plasma jet generated by generating a plasma jet, and sprayed toward a coating object. The atmospheric pressure plasma spray coating is coated with a material having heat resistance, chemical resistance and abrasion resistance so as to protect a part provided in a chamber for treating a substrate such as a semiconductor wafer at a high temperature by using plasma or gas from high temperature, . ≪ / RTI >

도 1은 일반적인 상압 플라스마 스프레이 코팅 장치(2)를 간략하게 나타낸 측단면도이다. 도 1을 참고하면, 일반적으로, 상압 플라스마 스프레이 코팅 장치(2)는 캐소드(3) 및 애노드(4)의 사이로 가스를 공급하고, 캐소드(3) 및 애노드(4) 간에 직류(DC)전압을 인가함으로써, 고온의 플라스마를 제트(Jet) 형태로 토출한다. 이러한 고온의 플라스마 제트는 코팅 대상물(6)을 향해 분사된다. 이 때, 플라스마가 토출되는 토출구에 인접한 영역에 코팅 물질(5)을 공급시킨다. 공급된 코팅 물질(5)은 플라스마의 열에 의해 용융된 상태로 플라스마의 분사압에 의해 코팅 대상물(6)에 충돌됨으로써 코팅된다. 이 경우, 코팅 물질(5)이 코팅 대상물(6)을 향해 분사되는 경로에 따라, 고온의 플라스마 상태가 유지되는 영역(7)에 머무는 시간이 충분히 제공되는 경로(8)를 따라 분사되는 코팅 물질은 정상적으로 코팅이 가능하나, 고온의 플라스마 상태가 유지되는 영역(7)에 머무는 시간이 충분히 제공되지 못하는 경로(9)를 따라 분사되는 코팅 물질(5)은 용융 상태가 불충분하여, 코팅 시 접착 상태가 불량하여 코팅 대상물(6)의 코팅면으로부터 분리되어 기판 공정시 파티클을 유발할 수 있다. 또한, 코팅된 표면에 기공을 형성함으로써 코팅 불량을 유발할 수 있다. 또한, 기판 공정시 기공 내에 오염물이 침전이 발생되어 기판 공정에 영향을 미칠 수 있다.1 is a side sectional view schematically showing a general atmospheric plasma spray coating apparatus 2; 1, an atmospheric plasma spray coating apparatus 2 supplies a gas between a cathode 3 and an anode 4 and supplies a direct current (DC) voltage between the cathode 3 and the anode 4 The high-temperature plasma is ejected in the form of a jet. These hot plasma jets are injected toward the object to be coated 6. At this time, the coating material 5 is supplied to a region adjacent to the discharge port through which the plasma is discharged. The supplied coating material 5 is coated by colliding with the coating object 6 by the jetting pressure of the plasma in a molten state by the heat of the plasma. In this case, depending on the path through which the coating material 5 is sprayed toward the coating object 6, the coating material 5 sprayed along the path 8, which is sufficiently provided for a time to stay in the region 7 where the hot plasma state is maintained, The coating material 5 sprayed along the path 9 in which the coating 7 can be normally coated but is not provided with sufficient time to stay in the region 7 where the high-temperature plasma state is maintained is insufficient in the molten state, Is separated from the coating surface of the coating object 6 to cause particles in the substrate process. In addition, pores may be formed on the coated surface to cause coating defects. Further, contaminants may precipitate in the pores in the substrate process, which may affect the substrate process.

본 발명은 코팅 물질의 불완전 용융을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is intended to provide an apparatus and a method capable of preventing incomplete melting of a coating material.

또한, 본 발명은 기판 공정시 파티클 유발을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method for preventing particle generation during a substrate process.

또한, 본 발명은 코팅 면에 기공이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides an apparatus and method for preventing the generation of pores on the coated surface.

본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.

본 발명은 코팅 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 장치는, 코팅 대상물을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 코팅 대상물로 코팅 물질을 분사하는 코팅 유닛을 포함하되, 상기 코팅 유닛은, 제 1 공간을 가지는 제 1 바디와; 상기 제 1 바디와 결합되며, 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간 및 상기 코팅 물질이 토출되는 토출단을 가지는 제 2 바디와; 상기 제 1 공간으로 여기 가스를 공급하는 가스 공급 부재와; 상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 부재와; 상기 여기 가스를 상기 제 1 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 1 플라스마 소스와; 상기 여기 가스를 상기 제 2 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 2 플라스마 소스를 포함하며, 상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류로 제공된다.The present invention provides a coating apparatus. A coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a support unit for supporting a coating object; A coating unit for spraying a coating material onto a coating object supported by the supporting unit, the coating unit comprising: a first body having a first space; A second body coupled to the first body, the second body having a second space communicated with the first space and a discharge end through which the coating material is discharged; A gas supply member for supplying an excitation gas to the first space; A coating material supply member for supplying the coating material to the first space or the second space; A first plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the first space; And a second plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the second space, wherein the first plasma source and the second plasma source are provided in different kinds.

상기 제 1 플라스마 소스는 아크(Arc) 플라스마 소스로 제공된다.The first plasma source is provided as an arc plasma source.

상기 제 2 플라스마 소스는 알에프(RF: Radio Frequency) 플라스마 소스로 제공될 수 있다.The second plasma source may be provided as an RF (Radio Frequency) plasma source.

상기 제 2 플라스마 소스는, 상기 제 2 바디의 측면을 감싸는 코일과; 상기 코일에 연결된 알에프 전원을 포함할 수 있다.The second plasma source comprising: a coil surrounding a side of the second body; And an RF power source connected to the coil.

상기 제 2 플라스마 소스는 마이크로파 플라스마 소스로 제공될 수 있다.The second plasma source may be provided as a microwave plasma source.

상기 제 1 바디의 상기 제 2 바디를 향한 측벽에는 상기 제 1 공간에서 발생된 플라스마를 상기 제 2 공간으로 토출하는 토출홀이 형성되되, 상기 토출홀의 직경은, 상기 토출단을 정면으로 바라볼 때, 상기 제 2 공간의 직경보다 작게 제공된다.Wherein a discharge hole for discharging the plasma generated in the first space to the second space is formed on a sidewall of the first body toward the second body, and the diameter of the discharge hole is set such that when the discharge end is viewed from the front Is smaller than the diameter of the second space.

상기 코팅 유닛은 상기 제 2 바디의 내측 벽면을 따라 흐르는 쉬스(Sheath) 가스를 분사하는 쉬스 가스 분사 부재를 더 포함할 수 있다.The coating unit may further include a sheath gas injection member injecting a sheath gas flowing along an inner wall surface of the second body.

상기 코팅 대상물은, 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품일 수 있다.The coating object may be a part used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed.

상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정일 수 있다.The dry etching process may be a process of etching a substrate using a plasma.

상기 코팅 물질은 산화 이트륨(Y2O3)을 포함할 수 있다.The coating material can comprise a yttrium oxide (Y 2 O 3).

또한, 본 발명은 코팅 대상물로 코팅 물질을 분사하는 코팅 유닛을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 유닛은, 제 1 공간을 가지는 제 1 바디와; 상기 제 1 바디와 결합되며, 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간 및 상기 코팅 물질이 토출되는 토출단을 가지는 제 2 바디와; 상기 제 1 공간으로 여기 가스를 공급하는 가스 공급 부재와; 상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 부재와; 상기 여기 가스를 상기 제 1 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 1 플라스마 소스와; 상기 여기 가스를 상기 제 2 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 2 플라스마 소스를 포함하며, 상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류로 제공된다.The present invention also provides a coating unit for spraying a coating material onto a coating object. A coating unit according to an embodiment of the present invention includes: a first body having a first space; A second body coupled to the first body, the second body having a second space communicated with the first space and a discharge end through which the coating material is discharged; A gas supply member for supplying an excitation gas to the first space; A coating material supply member for supplying the coating material to the first space or the second space; A first plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the first space; And a second plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the second space, wherein the first plasma source and the second plasma source are provided in different kinds.

상기 제 1 플라스마 소스는 아크(Arc) 플라스마 소스로 제공된다.The first plasma source is provided as an arc plasma source.

상기 제 2 플라스마 소스는 알에프(RF: Radio Frequency) 플라스마 소스로 제공될 수 있다.The second plasma source may be provided as an RF (Radio Frequency) plasma source.

상기 제 2 플라스마 소스는, 상기 제 2 바디의 측면을 감싸는 코일과; 상기 코일에 연결된 알에프 전원을 포함할 수 있다.The second plasma source comprising: a coil surrounding a side of the second body; And an RF power source connected to the coil.

상기 제 2 플라스마 소스는 마이크로파 플라스마 소스로 제공될 수 있다.The second plasma source may be provided as a microwave plasma source.

상기 제 1 바디의 상기 제 2 바디를 향한 측벽에는 상기 제 1 공간에서 발생된 플라스마를 상기 제 2 공간으로 토출하는 토출홀이 형성되되, 상기 토출홀의 직경은, 상기 토출단을 정면으로 바라볼 때, 상기 제 2 공간의 직경보다 작게 제공된다.Wherein a discharge hole for discharging the plasma generated in the first space to the second space is formed on a sidewall of the first body toward the second body, and the diameter of the discharge hole is set such that when the discharge end is viewed from the front Is smaller than the diameter of the second space.

상기 제 2 바디의 내측 벽면을 따라 흐르는 쉬스(Sheath) 가스를 분사하는 쉬스 가스 분사 부재를 더 포함할 수 있다.And a sheath gas injection member for spraying sheath gas flowing along the inner wall surface of the second body.

상기 코팅 대상물은, 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품일 수 있다.The coating object may be a part used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed.

상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정일 수 있다.The dry etching process may be a process of etching a substrate using a plasma.

또한, 본 발명은 코팅 대상물을 코팅 물질로 코팅하는 코팅 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 방법은, 제 1 플라스마 소스를 이용하여, 제 1 공간에서 플라스마를 형성시키는 제 1 플라스마 형성 단계와; 상기 제 1 플라스마 형성 단계에서 형성된 플라스마를 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간으로 토출하는 토출 단계와; 제 2 플라스마 소스를 이용하여, 상기 제 2 공간에서 플라스마를 형성시키는 제 2 플라스마 형성 단계와; 상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 단계;를 포함하되, 상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류로 제공된다.The present invention also provides a coating method for coating a coating object with a coating material. A coating method according to an embodiment of the present invention includes: a first plasma forming step of forming a plasma in a first space using a first plasma source; A discharging step of discharging the plasma formed in the first plasma forming step into a second space communicating with the first space; A second plasma forming step of forming a plasma in the second space using a second plasma source; And a coating material supply step of supplying the coating material to the first space or the second space, wherein the first plasma source and the second plasma source are provided in different kinds from each other.

상기 제 1 플라스마 소스는 아크 플라스마 소스로 제공된다.The first plasma source is provided as an arc plasma source.

상기 제 2 플라스마 소스는 알에프 플라스마 소스로 제공될 수 있다.The second plasma source may be provided as an RF plasma source.

상기 코팅 대상물은 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품일 수 있다.The coating object may be a part used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed.

상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정일 수 있다.The dry etching process may be a process of etching a substrate using a plasma.

본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 코팅 물질의 불완전 용융을 방지할 수 있다.The apparatus and method according to one embodiment of the present invention can prevent incomplete melting of the coating material.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 기판 공정시 파티클 유발을 방지할 수 있다.In addition, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can prevent particles from being generated during a substrate process.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 코팅 면에 기공이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Further, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can prevent the occurrence of pores on the coated surface.

도 1은 일반적인 코팅 장치를 간략하게 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 장치를 간략하게 나타낸 측단면도이다.
도 3 내지 도 6은 다른 실시 예들에 따른 코팅 유닛을 간략하게 나타낸 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 방법의 각 단계의 개시 순서를 나타낸 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a side cross-sectional view of a general coating apparatus;
2 is a side cross-sectional view of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are side cross-sectional views schematically showing a coating unit according to another embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing the start sequence of each step of the coating method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 장치(10)를 간략하게 나타낸 측단면도이다. 도 2를 참조하면, 코팅 장치(10)는 코팅 대상물(20)을 향해 플라스마를 분사하여, 분사된 플라스마에 의해 코팅 물질을 용융시키고 코팅 대상물(20)에 충돌 시킴으로써, 코팅 대상물(20)의 표면을 코팅 물질로 코팅한다. 일 실시 예에 따르면, 코팅 장치(10)는 지지 유닛(100) 및 코팅 유닛(200)을 포함한다.2 is a side cross-sectional view of a coating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 2, the coating apparatus 10 is configured to spray a plasma toward the coating object 20, to melt the coating material by the sprayed plasma, and to impinge on the coating object 20, Is coated with a coating material. According to one embodiment, the coating apparatus 10 includes a support unit 100 and a coating unit 200.

코팅 대상물(20)은 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품일 수 있다. 예를 들면, 코팅 대상물(20)이 내부에 설치된 식각 챔버에서 수행되는 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정일 수 있다. 또는, 코팅 대상물(20)이 내부에 설치된 식각 챔버에서 수행되는 건식 식각 공정은 고온의 가스를 이용하여 기판을 식각하는 공정일 수 있다. 이와 달리, 코팅 대상물(20)은 고온 및/또는 플라스마로부터의 내성이 요구되는 다양한 종류의 부품으로 제공될 수 있다.The coating object 20 may be a part used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed. For example, the dry etching process in which the coating object 20 is performed in an etching chamber provided therein may be a process of etching the substrate using plasma. Alternatively, the dry etching process in which the coating object 20 is performed in the etch chamber provided therein may be a process of etching the substrate using a high-temperature gas. Alternatively, the coating object 20 may be provided with various types of parts requiring resistance to high temperature and / or plasma.

지지 유닛(100)은 코팅 대상물(20)을 지지한다. 지지 유닛(100)은 다양한 방식으로 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다. 예를 들면, 지지 유닛(100)은 기계적 클램핑에 의해 코팅 대상물(20)을 지지하거나, 진공 흡착 방식에 의해 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다. 또한, 지지 유닛(100)은 다양한 각도로 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지 유닛(100)은 코팅 대상물(20)의 코팅 물질이 코팅되는 면이 지면과 수직이 되도록 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다. 이와 달리, 지지 유닛(100)은 코팅 대상물(20)의 코팅 물질이 코팅되는 면이 지면과 평행이 되도록 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(100)은 필요에 따라 선택적으로 다양한 각도로 코팅 대상물(20)을 지지할 수 있다.The support unit 100 supports the coating object 20. The support unit 100 can support the coating object 20 in various ways. For example, the support unit 100 may support the coating object 20 by mechanical clamping or may support the coating object 20 by a vacuum adsorption method. In addition, the support unit 100 can support the coating object 20 at various angles. According to one embodiment, the support unit 100 may support the coating object 20 such that the side on which the coating material of the coating object 20 is coated is perpendicular to the paper surface. Alternatively, the support unit 100 may support the coating object 20 so that the side on which the coating material of the coating object 20 is coated is parallel to the ground. The support unit 100 may optionally support the coating object 20 at various angles.

코팅 유닛(200)은 지지 유닛(100)에 지지된 코팅 대상물(20)로 코팅 물질을 분사한다. 일 실시 예에 따르면, 코팅 유닛(200)은 제 1 바디(210), 제 2 바디(220), 가스 공급 부재(230), 코팅 물질 공급 부재(240), 제 1 플라스마 소스(250) 및 제 2 플라스마 소스(260)를 포함한다.The coating unit 200 ejects the coating material onto the coating object 20 supported by the supporting unit 100. According to one embodiment, the coating unit 200 includes a first body 210, a second body 220, a gas supply member 230, a coating material supply member 240, a first plasma source 250, 2 < / RTI >

제 1 바디(210)는 내부에 제 1 공간(211)을 가진다. 제 1 공간(211)에서는 여기 가스가 제 1 플라스마 소스(250)에 의해 플라스마로 형성된다. 제 1 바디(210)의 제 2 바디(220)를 향한 측벽(212)에는 토출홀(213)이 형성된다. 제 1 공간(211)에서 발생된 플라스마는 가스 공급 부재(230)에 의해 공급된 가스의 압력 및 플라스마 형성을 위한 아크 발생에 의한 압력 등 제 1 공간(211) 내부의 압력에 의해 토출홀(213)을 통해 제 2 공간(221)으로 제트(Jet) 형태로 토출된다. 토출홀(213)의 직경은 토출단(222)을 정면으로 바라볼 때, 제 2 공간(221)의 직경보다 작게 제공된다.The first body 210 has a first space 211 therein. In the first space 211, the excitation gas is formed of plasma by the first plasma source 250. A discharge hole 213 is formed in the side wall 212 of the first body 210 toward the second body 220. The plasma generated in the first space 211 is supplied to the discharge holes 213 (or 213) by the pressure inside the first space 211, such as the pressure of the gas supplied by the gas supply member 230 and the pressure due to arc generation for plasma formation And is discharged into the second space 221 in the form of a jet. The diameter of the discharge hole 213 is provided to be smaller than the diameter of the second space 221 when the discharge end 222 is viewed from the front.

제 2 바디(220)는 제 1 바디(210)와 결합된다. 제 2 바디(220)는 제 2 공간(221) 및 토출단(222)을 가진다. The second body 220 is coupled to the first body 210. The second body 220 has a second space 221 and a discharge end 222.

제 2 공간(221)은 제 2 바디의 내부에 제공된다. 제 2 공간(221)은 제 1 공간(211)과 연통된다. The second space 221 is provided inside the second body. The second space 221 communicates with the first space 211.

제 1 공간(211) 및 제 2 공간(221)에서 생성된 플라스마와 제 1 공간(211) 또는 제 2 공간(221)으로 공급된 코팅 물질은 토출단(222)을 통해 외부로 분사된다. 토출단(222)은 코팅 작업 시, 코팅 대상물(20)을 향해 배치된다. The plasma generated in the first space 211 and the second space 221 and the coating material supplied to the first space 211 or the second space 221 are injected to the outside through the discharge end 222. The discharge end 222 is disposed toward the coating object 20 during the coating operation.

가스 공급 부재(230)는 제 1 공간(211)으로 여기 가스를 공급한다. 여기 가스는 제 1 공간(211) 및 제 2 공간(221)에서 플라스마로 형성된다. 예를 들면, 여기 가스는 아르곤(Ar) 가스, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스, 산소(O2) 가스, 건조 공기(Dry Air), 헬륨(He) 가스 또는 이들을 혼합한 가스로 제공될 수 있다.The gas supply member 230 supplies the excitation gas to the first space 211. The excitation gas is formed into a plasma in the first space 211 and the second space 221. For example, the excitation gas may be an argon (Ar) gas, a nitrogen (N 2 ) gas, a hydrogen (H 2 ) gas, an oxygen (O 2 ) gas, a dry air, a helium Gas.

코팅 물질 공급 부재(240)는 제 1 공간(211) 또는 제 2 공간(221)으로 코팅 물질을 공급한다. 코팅 물질을 제 2 공간(221)으로 공급하는 경우, 코팅 물질 공급 부재(240)는 코팅 물질을 토출홀(213)에 인접한 영역에 공급한다. 도 2에는 코팅 물질 공급 부재(240)가 제 2 공간(221)으로 코팅 물질을 공급하는 것으로 도시하였으나, 이와 달리, 코팅 물질 공급 부재(240)는 코팅 물질을 제 2 공간(221)으로 공급할 수 있다. 이 경우, 코팅 물질 공급 부재(240)는 코팅 물질을 토출홀(213)과 인접한 영역에 공급한다. 코팅 물질 공급 부재(240)는 코팅 물질을 분말 형태로 공급할 수 있다. 코팅 물질은 고온 및/또는 플라스마로부터 코팅 대상물(20)을 보호할 수 있는 재질로 제공된다. 예를 들면, 코팅 물질은 알루미나(Al2O3), 산화이트륨(Y2O3) 등 세라믹 재질로 제공된다. The coating material supply member 240 supplies the coating material to the first space 211 or the second space 221. When the coating material is supplied to the second space 221, the coating material supply member 240 supplies the coating material to an area adjacent to the discharge hole 213. [ 2 shows that the coating material supply member 240 supplies the coating material to the second space 221. Alternatively, the coating material supply member 240 may supply the coating material to the second space 221 have. In this case, the coating material supply member 240 supplies the coating material to a region adjacent to the discharge hole 213. [ The coating material supply member 240 may supply the coating material in powder form. The coating material is provided as a material capable of protecting the coating object 20 from high temperature and / or plasma. For example, the coating material is provided in a ceramic material such as alumina (Al 2 O 3 ), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), and the like.

제 1 플라스마 소스(250)는 가스 공급 부재(230)에 의해 공급된 여기 가스를 제 1 공간(211) 내에서 플라스마로 형성시킨다. 제 1 플라스마 소스(250)는 제 1 바디(210)에 결합된다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 플라스마 소스(250)는 제 1 공간(211)에 제공된다. 제 1 플라스마 소스(250)는 아크(Arc) 플라스마 소스로 제공된다. 예를 들면, 제 1 플라스마 소스(250)는 캐소드(Cathode, 251), 애노드(Anode, 252) 및 전원(253)을 포함한다. 애노드(252)는 제 1 바디(210)의 내측면을 따라 원통 형상으로 제공될 수 있다. 이 경우, 캐소드(251)는 애노드(252)의 내부에 애노드(252)와 이격되게 제공된다. 가스 공급 부재(230)는 캐소드(251) 및 애노드(252)의 사이 공간으로 여기 가스를 공급한다. 캐소드(251)는 접지된다. 애노드(252)에는 전원(253)이 연결된다. 전원(253)은 DC전원으로 제공된다. 여기 가스가 공급된 캐소드(251) 및 애노드(252)의 사이에서 아크(Arc)가 발생된다. 발생된 아크는 고온의 플라스마 상태로 토출홀(213)을 통해 제트 상태로 토출된다. 캐소드(251)의 내부 및 애노드(252)의 내부에는 캐소드(251) 및 애노드(252)를 냉각시키는 냉각 부재(미도시)가 제공될 수 있다. 냉각 부재는 캐소드(251) 및 애노드(252)를 적정 온도로 유지시킨다. 냉각 부재는 냉각 유로 등 캐소드(251) 및 애노드(252)를 냉각시킬 수 있는 다양한 종류의 냉각 수단으로 제공될 수 있다.The first plasma source 250 forms the excitation gas supplied by the gas supplying member 230 into the plasma in the first space 211. The first plasma source 250 is coupled to the first body 210. According to one embodiment, the first plasma source 250 is provided in the first space 211. The first plasma source 250 is provided as an arc plasma source. For example, the first plasma source 250 includes a cathode 251, an anode 252, and a power source 253. The anode 252 may be provided in a cylindrical shape along the inner surface of the first body 210. In this case, the cathode 251 is provided inside the anode 252 so as to be spaced apart from the anode 252. The gas supply member 230 supplies the excitation gas to the space between the cathode 251 and the anode 252. The cathode 251 is grounded. A power supply 253 is connected to the anode 252. The power source 253 is provided as a DC power source. An arc is generated between the cathode 251 and the anode 252 to which the excitation gas is supplied. The generated arc is discharged in a jet state through the discharge hole 213 in a high-temperature plasma state. A cooling member (not shown) for cooling the cathode 251 and the anode 252 may be provided inside the cathode 251 and inside the anode 252. The cooling member keeps the cathode 251 and the anode 252 at an appropriate temperature. The cooling member may be provided with various types of cooling means capable of cooling the cathode 251 and the anode 252 such as the cooling flow passage.

제 2 플라스마 소스(260)는 가스 공급 부재(230)에 의해 공급된 여기 가스를 제 2 공간(221) 내에서 플라스마로 형성시킨다. 즉, 제 2 플라스마 소스(260)는, 제 2 플라스마 소스가 제공되지 않은 경우라면 제 1 공간(211)으로부터 제 2 공간(221)으로 토출된 플라스마 제트가 고온의 플라스마 상태로 유지되는 영역을 벗어난 영역에서도 고온의 플라스마 상태로 유지할 수 있게 한다. 또한, 토출홀(213)의 직경에 비해 제 2 공간(221)의 직경이 크게 제공됨으로써, 제 2 플라스마 소스(260)는 제 2 공간(221) 내에서 고온의 플라스마 상태의 영역을 확장시킨다. 제 2 플라스마 소스(260)는 제 2 바디(220)에 결합된다. 제 2 플라스마 소스(260)는 제 1 플라스마 소스(250)와 상이한 종류로 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 플라스마 소스(260)는 제 2 공간(221)에 제공된다. 제 2 플라스마 소스(260)는 알에프(RF: Radio Frequency) 플라스마 소스로 제공될 수 있다. 예를 들면, 제 2 플라스마 소스(260)는 유도 결합 플라스마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 방식으로 제공된다. 이 경우, 제 2 플라스마 소스(260)는 코일(261) 및 전원(262)을 포함할 수 있다. 코일(261)은 제 2 바디(220)의 측면을 감싸도록 제공된다. 코일(261)에는 전원(262)이 연결된다. 전원(262)은 알에프(RF) 전원으로 제공된다. 전원(262)에 의해 알에프 전력이 코일(261)에 인가되면, 코일(261)로부터 제 2 공간(221)에 전계가 인가되어 제 2 공간(221)에서 여기 가스가 플라스마로 형성된다. 제 2 바디()는 제 2 공간()으로 전계가 투과될 수 있도록 유전체 재질로 제공된다. 이와 같이, 제 2 플라스마 소스(260)에 의해, 토출홀(213)로부터 제 2 공간(221)으로 공급된 여기 가스 중 제 1 플라스마 소스(250)에 의한 플라스마 상태를 유지할 수 있는 영역을 벗어난 여기 가스 또한 플라스마로 여기되어 플라스마 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 코팅 물질 분사 시, 코팅 물질이 용융되는 충분한 시간을 확보할 수 있는 경로의 범위가 확장된다.The second plasma source 260 forms the excitation gas supplied by the gas supply member 230 into the plasma in the second space 221. That is, the second plasma source 260 may be located outside the region where the plasma jet ejected from the first space 211 to the second space 221 is maintained in the high-temperature plasma state if the second plasma source is not provided So that it can be maintained in a high-temperature plasma state in the region. The second plasma source 260 expands the region of the high-temperature plasma state in the second space 221 by providing the second space 221 with a larger diameter than the diameter of the discharge hole 213. The second plasma source 260 is coupled to the second body 220. The second plasma source 260 is provided in a different type than the first plasma source 250. According to one embodiment, the second plasma source 260 is provided in the second space 221. The second plasma source 260 may be provided as an RF (Radio Frequency) plasma source. For example, the second plasma source 260 is provided by an inductively coupled plasma (ICP) method. In this case, the second plasma source 260 may include a coil 261 and a power source 262. The coil 261 is provided so as to surround the side surface of the second body 220. A power supply 262 is connected to the coil 261. The power source 262 is provided as an RF power source. When the RF power is applied to the coil 261 by the power source 262, an electric field is applied from the coil 261 to the second space 221 to form excitation gas in the second space 221 as a plasma. The second body () is provided as a dielectric material so that an electric field can be transmitted to the second space (). The excitation gas supplied from the discharge hole 213 to the second space 221 is excluded from the region where the plasma state by the first plasma source 250 can be maintained by the second plasma source 260, The gas can also be excited into the plasma to maintain the plasma state. Thus, upon spraying the coating material, the range of paths that can ensure sufficient time for the coating material to melt is extended.

이와 달리, 제 2 플라스마 소스(260)는 제 2 공간(221) 내에서 고온의 플라스마 상태의 영역을 확장시킬 수 있는 다양한 방식의 플라스마 소스로 제공될 수 있다. Alternatively, the second plasma source 260 may be provided as a plasma source in a variety of ways that can extend the region of the hot plasma state within the second space 221.

도 3 내지 도 6은 다른 실시 예들에 따른 코팅 유닛(1200, 2200, 3200, 4200)을 간략하게 나타낸 측단면도이다. 3-6 are side cross-sectional views briefly showing the coating units 1200, 2200, 3200, 4200 according to other embodiments.

도 3을 참조하면, 예를 들면, 도 2의 경우와 달리, 제 2 플라스마 소스(1260)는 용량 결합 플라스마(CCP: Conductively Coupled Plasma) 방식으로 제공된다. 이 경우, 제 2 플라스마 소스(1260)는 상부 전극(1261), 하부 전극(1262) 및 전원(1263)을 포함할 수 있다. 상부 전극(1261)은 제 2 바디(220)의 상부에 제공되고, 하부 전극(1262)은 제 2 바디(220)의 하부에 제공된다. 전원(1263)은 상부 전극(1261) 및 하부 전극(1262) 중 어느 하나에 연결되고, 상부 전극(1261) 및 하부 전극(1262) 중 다른 하나는 접지될 수 있다. 전원(1263)은 알에프 전력을 인가하는 알에프 전원으로 제공될 수 있다. 전원(1263)에 의해 알에프 전력이 상부 전극(1261) 및 하부 전극(1262) 간에 인가되면, 상부 전극(1261) 및 하부 전극(1262)으로부터 제 2 공간(221)에 전계가 인가되어 제 2 공간(221)에서 여기 가스가 플라스마로 형성된다.Referring to FIG. 3, for example, unlike the case of FIG. 2, the second plasma source 1260 is provided by a capacitively coupled plasma (CCP) method. In this case, the second plasma source 1260 may include an upper electrode 1261, a lower electrode 1262, and a power source 1263. The upper electrode 1261 is provided on the upper portion of the second body 220 and the lower electrode 1262 is provided on the lower portion of the second body 220. The power source 1263 may be connected to one of the upper electrode 1261 and the lower electrode 1262 and the other of the upper electrode 1261 and the lower electrode 1262 may be grounded. The power source 1263 may be provided as an RF power source for applying the RF power. When an RF power is applied between the upper electrode 1261 and the lower electrode 1262 by the power source 1263, an electric field is applied from the upper electrode 1261 and the lower electrode 1262 to the second space 221, The excitation gas is formed as a plasma in the plasma chamber 221.

도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3의 경우와 달리, 제 2 플라스마 소스(2260)는 마이크로파 플라스마 소스로 제공될 수 있다. 제 2 플라스마 소스(2260)는 제 2 공간으로 마이크로파를 인가한다. 이 경우, 제 2 플라스마 소스(2260)는 마이크로파 발생기(2261), 도파관(2263) 그리고 매칭 네트워크(2262)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, unlike the case of FIGS. 2 and 3, the second plasma source 2260 may be provided as a microwave plasma source. The second plasma source 2260 applies microwaves to the second space. In this case, the second plasma source 2260 may include a microwave generator 2261, a waveguide 2263, and a matching network 2262.

마이크로파 발생기(2261)는 마이크로파를 발생시킨다.The microwave generator 2261 generates a microwave.

도파관(2263)은 마이크로파 발생기(2261)와 연결되며, 내부에 통로가 형성된다. 도파관(2263)의 내부에는 마이크로파 발생기(2261)에서 발생된 마이크로파는 도파관(2263)을 따라 제 2 공간(221)으로 전달된다. 이 경우, 제 2 바디(220)의 측벽은 마이크로파가 관통될 수 있는 재질로 제공된다. 예를 들면 제 2 바디(220)의 측벽은 유전체 재질로 제공될 수 있다. 제 2 플라스마 소스(2260)로부터 제 2 공간(221)으로 인가된 마이크로파는 제 2 공간(221) 내에서 여기 가스를 공명시켜 플라스마로 형성시킨다. The waveguide 2263 is connected to the microwave generator 2261, and a passage is formed therein. The microwave generated by the microwave generator 2261 is transmitted to the second space 221 along the waveguide 2263 in the waveguide 2263. In this case, the side wall of the second body 220 is provided with a material through which microwaves can penetrate. For example, the side walls of the second body 220 may be provided with a dielectric material. The microwave applied from the second plasma source 2260 to the second space 221 resonates the excitation gas in the second space 221 to form plasma.

매칭 네트워크(2262)는 도파관(2263)을 통해 전파되는 마이크로 파를 소정 주파수로 매칭시킨다.The matching network 2262 matches the microwave propagated through the waveguide 2263 to a predetermined frequency.

도 5를 참조하면, 도 2 내지 도 4의 경우와 달리, 코팅 유닛(3200)은 쉬스(sheath) 가스 분사 부재(3270)를 더 포함할 수 있다. 쉬스 가스 분사 부재(3270)는 제 2 바디(220)의 내측면을 따라 흐르도록 쉬스 가스를 제 2 공간(221)으로 분사한다. 예를 들면, 쉬스 가스는 제 1 공간(211)에 인접한 위치로부터 토출단(222)을 향해 직선 방향으로 흐르도록 제공된다. 쉬스 가스는 불활성 가스로 제공될 수 있다. 예를 들면, 쉬스 가스는 아르곤(Ar) 가스, 질소(N2) 가스 및/또는 핼륨(He) 가스 등으로 제공될 수 있다. 코팅 유닛(3200)의 쉬스 가스 분사 부재(3270) 외의 구조, 구성 및 기능은 도 2의 코팅 유닛(200)과 동일 또는 유사하게 제공된다. Referring to FIG. 5, unlike the case of FIGS. 2 to 4, the coating unit 3200 may further include a sheath gas injection member 3270. The sheath gas injection member 3270 injects the sheath gas into the second space 221 so as to flow along the inner surface of the second body 220. For example, the sheath gas is provided so as to flow in a linear direction from the position adjacent to the first space 211 toward the discharge end 222. [ The sheath gas may be provided as an inert gas. For example, the sheath gas may be supplied with argon (Ar) gas, nitrogen (N 2 ) gas, and / or helium (He) The structure, structure, and function of the coating unit 3200 other than the sheath gas injection member 3270 are the same as or similar to the coating unit 200 of FIG.

도 6을 참조하면, 도 5의 경우와 달리, 쉬스 가스 분사 부재(4270)는 쉬스 가스를 제 1 공간(211)에 인접한 위치로부터 토출단(222)을 향해 나선형 방향으로 흐르게 공급하도록 제공될 수 있다. 코팅 유닛(4200)의 쉬스 가스 분사 부재(4270) 외의 구조, 구성 및 기능은 도 5의 코팅 유닛(200)과 동일 또는 유사하게 제공된다.6, the sheath gas injection member 4270 can be provided to supply the sheath gas in a spiral direction from the position adjacent to the first space 211 toward the discharge end 222 have. The structure, structure, and function of the coating unit 4200 other than the sheath gas injection member 4270 are the same as or similar to the coating unit 200 of FIG.

도 5 또는 도 6의 경우와 같이, 쉬스 가스를 제 2 바디(220)의 내측면을 따라 흐르도록 제공함으로써, 제 2 바디(220)의 내측면을 플라스마로부터 보호할 수 있다. 또한, 쉬스 가스는 제 2 공간(221)의 플라스마가 토출단(222)을 통해 용이하게 분사될 수 있도록 플라스마를 가이드 한다.By providing a sheath gas to flow along the inner surface of the second body 220, as in the case of Fig. 5 or 6, the inner surface of the second body 220 can be protected from the plasma. Further, the sheath gas guides the plasma so that the plasma of the second space 221 can be easily injected through the discharge end 222.

이하, 설명의 편의를 위해, 도 2의 장치를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 방법을 설명한다. Hereinafter, for convenience of explanation, a coating method according to an embodiment of the present invention will be described using the apparatus of FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 코팅 방법의 각 단계의 개시 순서를 나타낸 순서도이다. 도 2 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 코팅 대상물(20)을 코팅 물질로 코팅하는 코팅 방법은 제 1 플라스마 형성 단계(S10), 토출 단계(S20), 제 2 플라스마 형성 단계(S30) 및 코팅 물질 공급 단계(S40)를 포함한다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 플라스마 형성 단계(S10), 토출 단계(S20), 제 2 플라스마 형성 단계(S30) 및 코팅 물질 공급 단계(S40)는 순차적으로 개시될 수 있다. 제 1 플라스마 형성 단계(S10), 토출 단계(S20), 제 2 플라스마 형성 단계(S30) 및 코팅 물질 공급 단계(S40)는 동시에 종료될 수 있다. FIG. 7 is a flowchart showing the start sequence of each step of the coating method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 2 and 7, according to one embodiment, a coating method of coating a coating object 20 with a coating material includes a first plasma forming step S10, a discharging step S20, a second plasma forming step S30) and a coating material supply step (S40). According to one embodiment, the first plasma forming step S10, the discharging step S20, the second plasma forming step S30, and the coating material supplying step S40 may be sequentially started. The first plasma forming step S10, the discharging step S20, the second plasma forming step S30, and the coating material supplying step S40 may concurrently terminate.

제 1 플라스마 형성 단계(S10)에서는 제 1 플라스마 소스(250)를 이용하여, 제 1 공간(211)에서 플라스마를 형성시킨다. 이 경우, 가스 공급 부재(230)는 제 1 공간(211)으로 여기 가스를 공급한다. 전원(253)은 애노드(251)에 전력을 인가하여 제 1 공간(211)에 공급된 여기 가스를 플라스마로 형성한다.In the first plasma forming step (S10), a plasma is formed in the first space 211 by using the first plasma source (250). In this case, the gas supply member 230 supplies the excitation gas to the first space 211. The power source 253 applies electric power to the anode 251 to form an excitation gas supplied to the first space 211 as a plasma.

토출 단계(S20)에서는 제 1 플라스마 형성 단계(S10)에서 형성된 플라스마를 제 1 공간(211)으로부터 제 2 공간(221)으로 토출시킨다. 제 1 공간(211)의 플라스마는 가스 공급 부재(230)가 여기 가스를 공급하는 압력 및 내부의 플라스마에 의한 압력에 의해 토출홀(213)을 통해 제 2 공간(221)으로 제트 형태로 분사된다.In the discharging step S20, the plasma generated in the first plasma forming step S10 is discharged from the first space 211 to the second space 221. [ The plasma in the first space 211 is jetted in the form of a jet into the second space 221 through the discharge hole 213 by the pressure of the gas supply member 230 supplying the excitation gas and the pressure of the plasma inside .

제 2 플라스마 형성 단계(S30)에서는 제 2 플라스마 소스(260)를 이용하여, 제 2 공간(221)에서 플라스마를 형성한다. 예를 들면, 전원(262)은 코일(261)에 알에프 전력을 인가한다. 코일(261)로부터 제 2 공간(221)으로 인가된 전계는 제 1 공간(211)으로부터 플라스마 상태로 토출된 여기 가스를 제 2 공간(221) 내에서 플라스마 상태로 유지시킨다. In the second plasma forming step (S30), a plasma is formed in the second space 221 by using the second plasma source (260). For example, the power source 262 applies the RF power to the coil 261. The electric field applied from the coil 261 to the second space 221 keeps the excited gas discharged in the plasma state from the first space 211 in a plasma state in the second space 221.

코팅 물질 공급 단계(S40)에서, 코팅 물질 공급 부재(240)는 제 1 공간(211) 또는 제 2 공간(221)으로 코팅 물질을 공급한다. 이후, 코팅 물질은 플라스마에 의해 용융되어 코팅 대상물(20)의 표면과 충돌함으로써, 코팅 대상물(20)의 표면에 코팅된다.In the coating material supply step (S40), the coating material supply member 240 supplies the coating material to the first space 211 or the second space 221. Thereafter, the coating material is coated on the surface of the coating object 20 by being melted by the plasma and colliding with the surface of the coating object 20.

이와 달리, 본 발명의 코팅 방법은 도 3 내지 도 6의 코팅 유닛을 이용하여 수행될 수 있다. 도 3 및 도 4의 코팅 유닛을 이용하는 경우, 제 2 플라스마 형성 단계(S30)에서 제 2 공간(221)에서 플라스마를 형성시키는 방법은 상술한 바와 같다. 도 5 및 도 6의 코팅 유닛을 사용하는 경우, 제 2 공간에서 플라스마가 형성되는 동안 쉬스 가스 분사 부재(3270, 4270)는 제 2 바디(220)의 내측면을 따라 쉬스 가스를 분사한다. 도 3 내지 도 6의 코팅 유닛을 이용하는 경우, 제 2 플라스마 형성 단계(S30) 또는 쉬스 가스 분사 여부 외의 각 단계는 도 2의 코팅 장치를 이용하여 수행되는 경우와 동일 또는 유사하다.Alternatively, the coating method of the present invention can be carried out using the coating unit of Figs. 3-6. When the coating unit of FIGS. 3 and 4 is used, the method of forming the plasma in the second space 221 in the second plasma forming step (S30) is as described above. When using the coating unit of FIGS. 5 and 6, the sheath gas injection members 3270 and 4270 inject the sheath gas along the inner surface of the second body 220 while the plasma is formed in the second space. When using the coating unit of Figs. 3 to 6, each step other than the second plasma formation step (S30) or the sheath gas injection is the same as or similar to that performed by using the coating apparatus of Fig.

상술한 바와 같이, 본 발명의 장치 및 방법은 플라스마의 흐름에 따라 서로 상이한 종류의 플라스마 소스를 이용하여 가스를 플라스마로 형성시킴으로써, 여기 가스가 플라스마 상태로 유지되는 영역이 확장되어 코팅 물질이 용융될 수 있는 시간을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 코팅 물질의 불완전 용융을 방지할 수 있다. 따라서, 불완전 용융에 의해 코팅 물질의 입자가 불완전하게 코팅되는 것을 방지하여, 코팅 대상물이 기판 처리 장치에 사용되는 부품인 경우, 기판 공정시 입자가 분리되어 파티클화 되는 것을 방지할 수 있고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 코팅 면에 기공이 발생되는 것을 방지할 수 있으므로, 기공에 불순물이 침착되는 것을 방지하여 불순물에 의해 기판 공정이 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.As described above, the apparatus and the method of the present invention can form a gas into a plasma by using plasma sources of different kinds according to the flow of the plasma, thereby expanding the region where the excitation gas is kept in the plasma state, It is possible to increase the time available. Thus, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can prevent incomplete melting of the coating material. Therefore, it is possible to prevent the particles of the coating material from being incompletely coated by incomplete melting, thereby preventing particles from being separated and becoming particles during the substrate process when the object to be coated is used in the substrate processing apparatus, The apparatus and method according to one embodiment of the present invention can prevent the formation of pores on the coated surface, thereby preventing impurities from being deposited on the pores, thereby preventing the substrate process from being affected by impurities.

10: 코팅 장치 20: 코팅 대상물
100: 지지 유닛 200: 코팅 유닛
210: 제 1 바디 211: 제 1 공간
220: 제 2 바디 221: 제 2 공간
230: 가스 공급 부재 240: 코팅 물질 공급 부재
250: 제 1 플라스마 소스 260: 제 2 플라스마 소스
3270: 쉬스 가스 분사 부재10: Coating device 20: Coating object
100: support unit 200: coating unit
210: first body 211: first space
220: second body 221: second space
230: gas supply member 240: coating material supply member
250: first plasma source 260: second plasma source
3270: Sheath gas injection member

Claims (24)

코팅 장치에 있어서,
코팅 대상물을 지지하는 지지 유닛과;
상기 지지 유닛에 지지된 코팅 대상물로 코팅 물질을 분사하는 코팅 유닛을 포함하되,
상기 코팅 유닛은,
제 1 공간을 가지는 제 1 바디와;
상기 제 1 바디와 결합되며, 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간 및 상기 코팅 물질이 토출되는 토출단을 가지는 제 2 바디와;
상기 제 1 공간으로 여기 가스를 공급하는 가스 공급 부재와;
상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 부재와;
상기 여기 가스를 상기 제 1 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 1 플라스마 소스와;
상기 여기 가스를 상기 제 2 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 2 플라스마 소스를 포함하며,
상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류이고,
상기 제 1 바디의 상기 제 2 바디를 향한 측벽에는 상기 제 1 공간에서 발생된 플라스마를 상기 제 2 공간으로 토출하는 토출홀이 형성되되,
상기 토출홀의 직경은, 상기 토출단을 정면으로 바라볼 때, 상기 제 2 공간의 직경보다 작게 제공되는 코팅 장치.In the coating apparatus,
A support unit for supporting a coating object;
And a coating unit for spraying a coating material onto a coating object supported by the supporting unit,
The coating unit comprises:
A first body having a first space;
A second body coupled to the first body, the second body having a second space communicated with the first space and a discharge end through which the coating material is discharged;
A gas supply member for supplying an excitation gas to the first space;
A coating material supply member for supplying the coating material to the first space or the second space;
A first plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the first space;
And a second plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the second space,
Wherein the first plasma source and the second plasma source are of different kinds,
A discharge hole for discharging the plasma generated in the first space to the second space is formed on the sidewall of the first body toward the second body,
Wherein a diameter of the discharge hole is smaller than a diameter of the second space when viewed from the front of the discharge end. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 플라스마 소스는 아크(Arc) 플라스마 소스인 코팅 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first plasma source is an arc plasma source. 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는 알에프(RF: Radio Frequency) 플라스마 소스인 코팅 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the second plasma source is an RF (Radio Frequency) plasma source. 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는,
상기 제 2 바디의 측면을 감싸는 코일과;
상기 코일에 연결된 알에프 전원을 포함하는 코팅 장치.The method of claim 3,
Wherein the second plasma source comprises:
A coil surrounding the side of the second body;
And an RF power source connected to the coil. 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는 마이크로파 플라스마 소스인 코팅 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the second plasma source is a microwave plasma source. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 유닛은 상기 제 2 바디의 내측 벽면을 따라 흐르는 쉬스(Sheath) 가스를 분사하는 쉬스 가스 분사 부재를 더 포함하는 코팅 장치.The method according to claim 1,
Wherein the coating unit further comprises a sheath gas spraying member for spraying sheath gas flowing along an inner wall surface of the second body. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 대상물은, 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품인 코팅 장치.The method according to claim 1,
Wherein the coating object is a component used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed. 제 8 항에 있어서,
상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정인 코팅 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the dry etching process is a process of etching a substrate using a plasma. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅 물질은 산화 이트륨(Y2O3)을 포함하는 코팅 장치.The method according to claim 1,
The coating material is a coating apparatus comprising a yttrium oxide (Y 2 O 3). 코팅 대상물로 코팅 물질을 분사하는 코팅 유닛에 있어서,
제 1 공간을 가지는 제 1 바디와;
상기 제 1 바디와 결합되며, 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간 및 상기 코팅 물질이 토출되는 토출단을 가지는 제 2 바디와;
상기 제 1 공간으로 여기 가스를 공급하는 가스 공급 부재와;
상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 부재와;
상기 여기 가스를 상기 제 1 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 1 플라스마 소스와;
상기 여기 가스를 상기 제 2 공간 내에서 플라스마로 형성시키는 제 2 플라스마 소스를 포함하며,
상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류이고,
상기 제 1 바디의 상기 제 2 바디를 향한 측벽에는 상기 제 1 공간에서 발생된 플라스마를 상기 제 2 공간으로 토출하는 토출홀이 형성되되,
상기 토출홀의 직경은, 상기 토출단을 정면으로 바라볼 때, 상기 제 2 공간의 직경보다 작게 제공되는 코팅 유닛.A coating unit for spraying a coating material onto a coating object,
A first body having a first space;
A second body coupled to the first body, the second body having a second space communicated with the first space and a discharge end through which the coating material is discharged;
A gas supply member for supplying an excitation gas to the first space;
A coating material supply member for supplying the coating material to the first space or the second space;
A first plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the first space;
And a second plasma source for forming the excitation gas into a plasma in the second space,
Wherein the first plasma source and the second plasma source are of different kinds,
A discharge hole for discharging the plasma generated in the first space to the second space is formed on the sidewall of the first body toward the second body,
Wherein the diameter of the discharge hole is smaller than the diameter of the second space when viewed from the front of the discharge end. 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 플라스마 소스는 아크(Arc) 플라스마 소스인 코팅 유닛.12. The method of claim 11,
Wherein the first plasma source is an arc plasma source. 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는 알에프(RF: Radio Frequency) 플라스마 소스인 코팅 유닛.13. The method of claim 12,
Wherein the second plasma source is an RF (Radio Frequency) plasma source. 제 13 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는,
상기 제 2 바디의 측면을 감싸는 코일과;
상기 코일에 연결된 알에프 전원을 포함하는 코팅 유닛.14. The method of claim 13,
Wherein the second plasma source comprises:
A coil surrounding the side of the second body;
And an RF power source connected to the coil. 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는 마이크로파 플라스마 소스인 코팅 유닛.13. The method of claim 12,
Wherein the second plasma source is a microwave plasma source. 삭제delete 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 바디의 내측 벽면을 따라 흐르는 쉬스(Sheath) 가스를 분사하는 쉬스 가스 분사 부재를 더 포함하는 코팅 유닛.12. The method of claim 11,
And a sheath gas injection member for spraying a sheath gas flowing along an inner wall surface of the second body. 제 11 항에 있어서,
상기 코팅 대상물은, 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품인 코팅 유닛.12. The method of claim 11,
Wherein the coating object is a part used in an etching chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed. 제 18 항에 있어서,
상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정인 코팅 유닛.19. The method of claim 18,
The dry etching process is a process of etching a substrate using a plasma. 코팅 대상물을 코팅 물질로 코팅하는 코팅 방법에 있어서,
제 1 플라스마 소스를 이용하여, 제 1 공간에서 플라스마를 형성시키는 제 1 플라스마 형성 단계와;
상기 제 1 플라스마 형성 단계에서 형성된 플라스마를 상기 제 1 공간과 연통된 제 2 공간으로 토출하는 토출 단계와;
제 2 플라스마 소스를 이용하여, 상기 제 2 공간에서 플라스마를 형성시키는 제 2 플라스마 형성 단계와;
상기 제 1 공간 또는 상기 제 2 공간으로 상기 코팅 물질을 공급하는 코팅 물질 공급 단계;를 포함하되,
상기 제 1 플라스마 소스 및 상기 제 2 플라스마 소스는 서로 상이한 종류이고,
상기 제 1 공간에서 발생된 플라스마를 상기 제 2 공간으로 토출하는 토출홀의 직경은, 상기 제 2 공간의 직경보다 작게 제공되는 코팅 방법.A coating method for coating a coating object with a coating material,
A first plasma forming step of forming a plasma in a first space using a first plasma source;
A discharging step of discharging the plasma formed in the first plasma forming step into a second space communicating with the first space;
A second plasma forming step of forming a plasma in the second space using a second plasma source;
And a coating material supply step of supplying the coating material to the first space or the second space,
Wherein the first plasma source and the second plasma source are of different kinds,
Wherein the diameter of the discharge hole for discharging the plasma generated in the first space to the second space is smaller than the diameter of the second space. 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 플라스마 소스는 아크 플라스마 소스인 코팅 방법.21. The method of claim 20,
Wherein the first plasma source is an arc plasma source. 제 21 항에 있어서,
상기 제 2 플라스마 소스는 알에프 플라스마 소스인 코팅 방법.22. The method of claim 21,
Wherein the second plasma source is an RF plasma source. 제 20 항 내지 제 22 항 중 어느 하나에 있어서,
상기 코팅 대상물은 내부에서 기판을 건식 식각하는 건식 식각 공정이 수행되는 식각 챔버에 사용되는 부품인 코팅 방법.23. The method according to any one of claims 20 to 22,
Wherein the coating object is a component used in an etch chamber in which a dry etching process for dry-etching a substrate is performed. 제 23 항에 있어서,
상기 건식 식각 공정은 플라스마를 이용하여 기판을 식각하는 공정인 코팅 방법.24. The method of claim 23,
Wherein the dry etching process is a process of etching a substrate using plasma.
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