KR102382221B1 - 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치 - Google Patents

코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치 Download PDF

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Abstract

코팅용 분말 에어로졸 증착용 노즐이 개시된다. 상기 코팅용 분말 에어로졸 증착용 노즐은 캐리어 가스 및 코팅용 분체 에어로졸이 주입되는 입구부 및 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되는 토출부를 포함하고, 상기 토출부는 피증착 기판이 수용된 진공 챔버 내로 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되도록 상기 진공 챔버에 연결되는 방전관; 및 상기 입구부 및 상기 토출부 사이에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치{MICROWAVE PLASMA NOZZLE FOR COATING POWDER AEROSOL DEPOSITION AND COATING APPARATUS BY COATING POWDER AEROSOL DEPOSITION USING THE SAME}
본 발명은 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분체의 피증착 기판으로의 코팅 효율이 개선될 수 있는 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치에 관한 것이다.
기존 반도체 장치 부품에 내플라즈마성, 내식성 향상을 위한 세라믹 코팅을 하는 공정에는 아노다이징(Anodizing)과 용사 코팅이 있다.
아노다이징을 이용하는 경우 세라믹 코팅막의 밀도, 경도 및 부식성이 떨어지며, 유독성 산을 사용하므로 환경 훼손적인 문제도 있다.
이러한 문제들로 인하여 반도체 장치 부품의 내식성 코팅기술로 플라즈마 용사코팅(Atmospheric Plasma Spray : APS) 방식이 이용된다.
플라즈마 용사코팅 방식은 30~50㎛ 입도의 구형 세라믹 분말을 플라즈마 제트 중심으로 공급하여 분말을 용융시켜 제품의 표면에 분사하여 적층하는 방식이다.
이러한 플라즈마 용사코팅 방식은 대면적 및 후막화가 용이한 장점을 가지고 있으나, 분말 분사시 플라즈마 제트의 중심을 통과하지 못한 분말의 경우 분말의 표면만 용융되어 코팅층을 이루게 되어서 미세구조와 재현성이 부족하고, 제어가 어려운 단점이 있다.
또한, 고온의 플라즈마에 의한 박막의 미세균열, 기공 등의 문제로 경도, 밀도, 내전압 특성이 저하되는 단점이 있다.
이러한 플라즈마 용사코팅 방식의 단점을 보완하기 위하여 수 ㎛ 크기의 미립자를 용매에 분산하여 플라즈마 제트에 공급하는 서스펜션 플라즈마 용사(Suspension Plasma Spray : SPS) 기술을 개발하고 있으나, 이 역시 플라즈마 제트에 분말을 공급하는 과정에서 용매 증발로 인한 열원이 소실되고, 미용융 입자가 발생하여 코팅막 제어가 힘들고, 고온의 플라즈마에 의한 열충격으로 코팅막 특성이 저하되는 단점이 있다.
이러한 단점들을 극복하고자 최근에 활발히 개발되고 있는 상온분사코팅기술(Aerosol Deposition : AD)은 상온에서 세라믹 분말을 운송 가스에 실어 에어로졸 상태로 진공상태인 모재에 분사, 초고밀도 세라믹층을 형성하는 기술이다.
상온분사코팅기술은 외부의 에너지 없이 모재 표면과 세라믹 분말이 충돌하는 입자의 운동에너지가 소성변형으로 변환되면서 입자간 강한 부착력 및 인력이 유도되어 미세크렉, 기공 없는 치밀한 박막 형성이 가능하고, 상온에서 분사 코팅이 이루어져 분말의 변질을 방지할 수 있고, 조성비 조절이 가능하며, 재현성이 높은 이점이 있다.
그러나 상온분사코팅기술은 분말의 운동에너지로만 코팅이 진행되어 플라즈마 용사 코팅에 비해 코팅 속도가 매우 느리고, 후막화가 어려운 단점을 갖는다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 분체의 피증착 기판으로의 코팅 효율이 개선되고, 후막화가 가능하며, 내부에 플라즈마가 발생되는 방전관이 진공 챔버에 견고히 고정될 뿐만 아니라, 진공 챔버의 진공 환경이 유지되게 노즐의 연결이 가능해지며, 나아가, 플라즈마 발생수단으로서 마이크로파를 이용 가능하도록 한 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 제공하는데 있다.
또한, 방전관의 토출부의 둘레의 기밀을 유지시키는 환형 씰이 용이하게 냉각되고, 플라즈마의 고온에 의한 환형 씰의 열손실이 방지되어 장시간 동작이 가능한 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 제공하는데 있다.
또한, 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 장시간 안정적으로 운전할 수 있도록 하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분말 에어로졸 증착용 노즐은 캐리어 가스 및 코팅용 분체 에어로졸이 주입되는 입구부 및 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되는 토출부를 포함하고, 상기 토출부는 피증착 기판이 수용된 진공 챔버 내로 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되도록 상기 진공 챔버에 연결되는 방전관; 및 상기 입구부 및 상기 토출부 사이에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 플라즈마 발생수단은, 마이크로파 발생수단; 상기 마이크로파 발생수단으로부터 마이크로파가 입력되며, 상기 방전관이 수직으로 관통하는 도파관; 및 상기 방전관 내에 플라즈마의 점화를 위한 전자를 공급하는 점화부를 포함하고, 상기 방전관은 석영관 또는 세라믹관일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방전관은 상기 토출부 둘레에 환형으로 형성되는 플랜지부를 포함하고, 상기 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 환형 씰; 제1 플랜지; 및 복수의 플랜지고정볼트를 더 포함하고, 상기 환형 씰은 상기 플랜지부 둘레를 덮도록 상기 플랜지부 및 상기 플랜지부에 마주하는 상기 진공 챔버의 외면 사이에 개재되고, 상기 제1 플랜지는 상기 환형 씰의 반대측에서 상기 플랜지부 및 상기 환형 씰을 덮어서 상기 진공 챔버의 외면에 대향되고, 상기 플랜지고정볼트는 상기 진공 챔버의 내측으로부터 상기 진공 챔버의 외면을 관통하여 상기 제1 플랜지에 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 환형 씰은 상기 플랜지부의 가장자리에 근접하게 배치되어 플라즈마로부터 멀게 이격될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 진공 챔버의 외면 및 상기 제1 플랜지 사이에 상기 플랜지고정볼트를 통해 결합되어 상기 환형 씰을 수용하는 제2 플랜지를 더 포함하고, 상기 제2 플랜지는 상기 환형 씰의 원주방향을 따라 냉각유체를 순환시키는 제1 냉각수로를 포함하고, 상기 환형 씰은 상기 제1 냉각수로를 따라 순환되는 냉각유체에 의해 간접 냉각될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방전관과 동축으로 배치되어 상기 방전관을 수용하고, 상기 방전관을 둘러싸며 냉각유체가 순환하는 제2 냉각수로를 포함하는 냉각자켓을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 냉각수로를 순환하는 냉각유체는 상기 전자파의 투과 가능한 유전율을 갖는 오일일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방전관 및 상기 냉각자켓을 수용하는 차폐자켓을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방전관과 동축상에 배치되게 상기 진공 챔버 내면에 설치되어 상기 방전관을 통해 전송되는 코팅용 분체 에어로졸을 상기 피증착 기판을 향해 토출하는 종단노즐을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코팅용 분체 에어로졸이 통과하는 상기 종단노즐의 내부는 상기 종단노즐의 말단으로 갈수록 직경이 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방전관의 내경은 10~15mm 이하이고, 상기 종단노즐의 말단의 내경은 5mm~10mm일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 점화부는, 절두된 원추 형상의 내면을 갖고, 상기 절두된 부분에 환형의 첨예부를 형성하고, 상기 첨예부가 상기 도파관의 방전관이 관통된 영역에 인접하여 상기 방전관 둘레를 감싸도록 설치되는 환형의 전도성 링; 상기 환형의 전도성 링에 전도 가능하게 연결되고, 상기 방전관 내에 플라즈마의 점화를 위한 전원이 인가되는 전력인가부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치는 내부에 피증착 기판을 수용하는 진공 챔버; 상기 피증착 기재에 마주하도록 상기 진공 챔버에 장착되어 상기 피증착 기재를 향해 코팅용 분체 에어로졸을 토출하는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 노즐; 및 상기 노즐의 입구부로 코팅용 분체 에어로졸을 공급하는 에어로졸 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 에어로졸 공급부는, 코팅용 분체를 담고 있고, 상기 진공 챔버보다 높은 압력의 분체 챔버; 상기 분체 챔버로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급부; 및 상기 분체 챔버 및 상기 노즐 사이에 연결되어 상기 분체 챔버로부터 코팅용 분체 에어로졸이 상기 노즐로 공급되도록 하는 에어로졸 이송 채널을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 캐리어 가스는 아르곤 또는 질소일 수 있다.
본 발명에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐, 이 노즐을 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 이용하면, 피증착 기판을 향해 가속되는 코팅용 분체 에어로졸이 플라즈마의 에너지를 얻어서 가속되어 토출되므로 분체의 피증착 기판으로의 코팅 효율이 개선될 수 있다.
또한, 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 방전관의 토출부가 진공 챔버에 견고히 고정될 뿐만 아니라, 진공 챔버의 진공 환경이 유지되게 노즐의 연결이 가능해지며, 나아가, 이러한 이점은 플라즈마 발생수단으로서 마이크로파를 이용 가능하게 하는 이점이 있다.
또한, 방전관의 토출부 둘레의 기밀을 유지시키는 환형 씰이 용이하게 냉각될 수 있으므로 플라즈마의 고온에 의한 환형 씰의 열손실이 방지되어 장시간 동작이 가능해질 수 있는 이점이 있다.
또한, 노즐의 방전관은 차폐자켓으로 둘러 싸여서 외부 공간과 차폐되므로 방전관으로 유입되는 전자파의 누출이 방지되며, 외부 공간과 전자적 차폐가 이루어지므로 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 장시간 안정적으로 운전할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 점화부의 전도성 링을 확대 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 4의 외관 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐 및 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 방전관(110) 및 플라즈마 발생수단(120)을 포함할 수 있다.
방전관(110)은 입구부(111) 및 토출부(112)를 포함할 수 있다. 입구부(111)로는 캐리어 가스 및 코팅용 분체 에어로졸이 주입될 수 있고, 토출부(112)로는 입구부(111)로 주입되는 코팅용 분체 에어로졸이 토출될 수 있다. 이러한 방전관(110)은 토출부(112)가 피증착 기판(10)이 수용된 진공 챔버(200) 내로 코팅용 분체 에어로졸이 토출되도록 토출부(112)가 상기 진공 챔버(200)에 연결된다. 방전관(110)은 석영관 또는 세라믹관일 수 있다.
이러한 방전관(110)은 직경이 작을수록 방전관(110)을 통과하는 코팅용 분체 에어로졸의 유속이 빨라질 수 있다. 이를 위해, 방전관(110)의 내경은 10mm ~ 15mm 이하로 설정될 수 있다. 10mm 미만인 경우 방전관(110)의 직경이 현저히 감소하게 되어 방전관(110)의 강도 유지에 문제가 있고, 15mm를 초과하는 경우 방전관(110) 내에 플라즈마 발생수단(120)에 의해 발생되는 플라즈마가 속이 빈 플라즈마로 생성될 수 있고, 이러한 경우 방전관(110)을 통과하는 코팅용 분체 에어로졸이 플라즈마와 접촉하지 못하고 통과되는 문제가 있다. 따라서, 방전관(110) 내에 꽉 찬 플라즈마의 생성을 위해 방전관(110)의 내경은 15mm를 초과하지 않도록 설정된다.
플라즈마 발생수단(120)은 방전관(110)의 입구부(111) 및 토출부(112) 사이에 플라즈마를 발생시킨다. 즉, 입구부(111)로부터 토출부(112)로 진행되는 코팅용 분체 에어로졸이 플라즈마를 지나도록 입구부(111) 및 토출부(112) 사이에 플라즈마를 발생시킨다.
상기 플라즈마는 마이크로웨이브 플라즈마 방전에 의한 플라즈마일 수 있다. 이를 위해, 플라즈마 발생수단(120)은 마이크로파 발생수단(미도시), 도파관(122) 및 점화부(123)를 포함할 수 있다.
구체적으로 도시하지는 않았지만, 마이크로파 발생수단은 마그네트론, 전원공급부, 순환기, 방향성 결합기 및 스터브 튜너를 포함할 수 있다. 기 마그네트론은 10 MHz ∼ 10 GHz 대역의 전자파를 발진하는 마그네트론이 사용될 수 있고, 바람직하게는 2.45 GHz 전자파를 발진하도록 구성될 수 있다. 상기 전원공급부는 전파전압배율기와 펄스 및 직류(DC)장치로 구성되어 마그네트론으로 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 상기 순환기는 마그네트론에서 발진된 전자파를 출력함과 더불어 임피던스 부정합으로 반사되는 전자파 에너지를 소멸시켜 마그네트론을 보호하도록 구성될 수 있다. 상기 방향성 결합기는 순환기를 통해 전송된 전자파를 출력할 수 있다. 상기 스터브 튜너는 방향성 결합기로부터 입력되는 전파자에 대해 입사파와 반사파의 세기를 조절하여 임피던스 정합을 유도함으로써 전자파로 유도된 전기장이 방전관(110) 내에서 가장 강한 현상을 나타내도록 구성될 수 있다.
도파관(122)은 마이크로파 발생수단으로부터 전자파가 입력되며, 방전관(110)이 수직으로 관통한다.
점화부(123)는 방전관(110) 내에 플라즈마의 점화를 위한 전자를 공급한다. 일 예로, 점화부(123)는 환형의 전도성 링(1231) 및 전력인가부재(1232)를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 점화부의 전도성 링을 확대 도시하는 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 환형의 전도성 링(1231)은 절두된 원추 형상의 내면을 갖고, 절두된 부분에 환형의 첨예부(1231a)를 형성할 수 있다. 이러한 환형의 전도성 링(1231)은 첨예부(1231a)가 도파관(122)의 방전관(110)이 관통된 영역에 인접하여 첨예부(1231a)가 방전관(110) 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다.
이러한 환형의 전도성 링(1231)은 환형의 첨예부(1231a)가 방전관(110) 둘레를 감싸면 방전관(110) 둘레에 선형으로 접하게 되고, 이는 환형의 전도성 링(1231)이 방전관(110)에 접하는 면적이 최소화되고 전자의 공급을 위한 전력이 첨예부(1231a)에 집중되므로 항시 도파관(122)의 방전관(110)이 관통된 영역에 인접하게 전자를 공급하며, 안정적인 전자의 공급이 가능해질 수 있다.
전력인가부재(1232)는 환형의 전도성 링(1231)에 전도 가능하게 연결되고, 외부의 전원공급수단으로부터 방전관(110) 내에 플라즈마의 점화를 위한 전원이 인가될 수 있다.
일 예로, 전력인가부재(1232)는 전력출력단(1232a) 및 전력출력단(1232a) 반대편의 전원입력부(1232b)를 포함할 수 있고, 전력출력단(1232a)이 전도성 링(1231)의 일측을 관통하도록 전도성 링(1231) 일측에 설치될 수 있다. 상기 전원입력부(1232b)는 외부의 전원공급수단과 전기적으로 연결되어 상기 전원공급수단으로부터 전원이 인가될 수 있다.
이러한 점화부(123)는 상기 전력인가부재(1232)에 전원이 인가되면 상기 전력출력단(1232a)으로부터 전도성 링(1231)의 첨예부(1231a) 방향으로 전력이 인가되고, 전도성 링(1231)의 첨예부(1231a)로 인가되는 전력이 방전관(110)의 내부로 전달되어 방전관(110)의 내부에 유입된 전자파에 플라즈마 방전을 위한 전자가 입력되어 플라즈마 방전이 개시되고, 이에 따라, 방전관(110) 내에 플라즈마가 발생될 수 있다.
한편, 상기 방전관(110)은 진공 챔버(200)로 연결될 때 진공 챔버(200) 내의 진공 유지 및 코팅용 분체 에어로졸의 누출 방지를 위해 견고한 기밀이 유지되어야 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 도 1에 도시된 바와 같이 환형 씰(seal)(130) 및 제1 플랜지(141) 및 복수의 플랜지고정볼트(190)를 포함할 수 있고, 방전관(110)은 토출부(112) 둘레에 환형으로 형성되는 플랜지부(113)를 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐이 진공 챔버에 고정되는 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
환형 씰(130)은 내열성을 갖는 고무재질의 오링(O-ring)로 구성될 수 있다. 환형 씰(130)은 상기 플랜지부(113) 둘레를 덮도록 플랜지부(113) 및 플랜지부(113)에 마주하는 진공 챔버(200)의 외면 사이에 개재될 수 있다. 이때, 환형 씰(130)은 최대한 플랜지부(113)의 가장자리에 근접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 환형 씰(130)은 플랜지부(113)의 가장자리를 덮도록 플랜지부(113)에 밀착되어 토출부(112) 둘레를 밀봉할 수 있다. 이러한 경우, 환형 씰(130)은 플라즈마로부터 멀게 이격될 수 있고, 이에 의해, 플라즈마의 높은 온도로 인한 열손상이 방지될 수 있다.
제1 플랜지(141)는 환형 씰(130)의 반대측에서 플랜지부(113) 및 환형 씰(130)을 덮어서 진공 챔버(200)의 외면에 대향될 수 있다.
플랜지고정볼트(190)는 진공 챔버(200)의 내측으로부터 진공 챔버(200)의 외면을 관통하여 제1 플랜지(141)에 결합될 수 있다. 이때, 플랜지고정볼트(190)는 제1 플랜지(141)에 조여지면서 제1 플랜지(141)를 진공 챔버(200) 방향으로 당기게 되어 제1 플랜지(141)를 진공 챔버(200)의 외면에 견고히 고정시킬 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 방전관(110)이 고정되는 진공 챔버(200)의 외면을 '노즐장착면(210)'으로 명명하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 제2 플랜지(142)를 더 포함할 수 있다.
제2 플랜지(142)는 노즐장착면(210) 및 제1 플랜지(141) 사이에 플랜지고정볼트(190)를 통해 결합되어 환형 씰(130)을 수용할 수 있다. 즉, 플랜지고정볼트(190)가 노즐장착면(210), 제2 플랜지(142) 및 제1 플랜지(141)에 나사 결합되어 제2 플랜지(142)가 노즐장착면(210) 및 제1 플랜지(141) 사이에 고정될 수 있고, 제1 플랜지(141) 및 제2 플랜지(142) 사이에는 환형 씰(130) 및 방전관(110)의 플랜지부(113)가 수용될 수 있다.
또한, 제2 플랜지(142)는 중심부에 형성되는 유체통과홀(1421)을 포함할 수 있다. 상기 유체통과홀(1421)은 방전관(110)과 동축으로 배치되어 방전관(110)의 내부와 유체 소통 가능하게 방전관(110)과 마주할 수 있고, 제2 플랜지(142)가 고정되는 노즐장착면(210)에는 상기 유체통과홀(1421)과 유체 소통 가능한 관통홀(211)이 형성될 수 있다.
일 예로, 제1 플랜지(141)의 제2 플랜지(142)와 밀착되는 면에는 플랜지수용홈(1411)이 형성되어 방전관(110)의 플랜지부(113)를 상기 플랜지수용홈(1411) 내에 수용할 수 있고, 제2 플랜지(142)의 유체통과홀(1421) 둘레에 환형 씰 수용홈(1422)이 형성되어 환형 씰(130)을 환형 씰 수용홈(1422) 내에 수용할 수 있다. 이때, 환형 씰(130)은 플랜지부(113)의 가장자리를 덮어 플랜지부(113)에 밀착될 수 있다.
한편, 환형 씰(130)의 플라즈마의 높은 온도로 인한 열손상을 더욱 효율적으로 방지하기 위해, 상기 제2 플랜지(142)는 제1 냉각수로(1423)를 포함할 수 있다. 제1 냉각수로(1423)는 제2 플랜지(142)의 내부에 수용되는 환형 씰(130)의 원주방향을 따라 형성될 수 있고, 냉각유체가 주입 및 순환될 수 있다. 예를 들어, 제1 냉각수로(1423)는 환형 씰(130)이 수용되는 상기 환형 씰 수용홈(1422)보다 안쪽에 위치하도록 형성되어 환형 씰 수용홈(1422)에 수용되는 환형 씰(130)에 냉각유체가 접촉될 수 있다. 냉각유체의 주입은 제1 플랜지(141)에 냉각유체 공급수단이 연결되어 제1 냉각수로(1423)로 주입될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 예를 들어, 냉각유체 공급수단은 냉각유체를 저장하고 있는 냉각유체 저장조, 제1 냉각수로(1423) 및 상기 저장조에 유체 소통 가능하게 연결되는 주입관 및 회수관, 냉각유체를 펌핑하는 펌프를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 외관 사시도이다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이 방전관(110) 내에서 발생되는 플라즈마는 방전관(110) 내에 꽉 찬 플라즈마로 발생되므로 플라즈마의 열이 분산되지 않고 방전관(110) 내에 집중되므로 방전관(110)을 냉각시킬 필요가 있다. 이를 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 도 4에 도시된 바와 같이 냉각자켓(150)을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각자켓(150)은 방전관(110)과 동축으로 배치되어 방전관(110)을 수용하고, 방전관(110)을 둘러싸며, 냉각유체가 순환하는 제2 냉각수로(151)를 포함할 수 있다. 제2 냉각수로(151)는 방전관(110)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
이러한 냉각자켓(150)은 방전관(110)을 수용하여 방전관(110)과 함께 도파관(122)을 수직으로 관통할 수 있다. 이때, 냉각자켓(150)은 방전관(110) 내부로의 전자파 유입을 차단하지 않도록, 냉각자켓(150)은 석영관 또는 세라믹관일 수 있고, 제2 냉각수로(151)를 따라 순환되는 냉각유체는 전자파의 투과 가능한 유전율을 갖는 오일일 수 있다.
또한, 상기 제2 냉각수로(151)로의 냉각유체 주입 및 순환을 위해 제1 플랜지(141)의 반대편 방향에서 냉각자켓(150)과 동축으로 배치되는 제3 플랜지(143)를 더 포함할 수 있고, 제1 플랜지(141) 및 제3 플랜지(143)에는 냉각유체의 주입 및 배출을 위해 제2 냉각수로(151)의 직경 이상의 직경을 갖는 중앙홀(1412, 1431) 및 상기 중앙홀(1412, 1431)에 관통되는 유체출입구(1413, 1432)가 형성될 수 있다.
이러한 경우, 방전관(110)의 입구부(111)는 제3 플랜지(143)의 중앙홀(1432) 내에 수용될 수 있고, 제3 플랜지(143)의 후방에는 방전관(110)의 입구부(111)에 유체 소통 가능하게 마주하고 상기 코팅용 분체 에어로졸을 방전관(110)의 입구부(111)로 주입하기 위한 에어로졸 주입홀(161)을 갖는 어댑터(160)가 결합될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 상기 제2 냉각수로(151)에 냉각유체를 주입하기 위해 제1 플랜지(141) 및 제3 플랜지(143)에는 냉각유체 공급수단이 연결될 수 있다. 냉각유체 공급수단은 상기 제2 플랜지(142)에 연결되는 냉각유체 공급수단과 동일 또는 유사하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 상기 냉각자켓(150)은 석영관 또는 세라믹관이고 방전관(110)을 수용하고 있으므로 상기 플라즈마 발생수단(120)의 점화부(123)의 환형의 전도성 링(1231)은 첨예부(1231a)가 냉각자켓(150) 둘레를 감싸도록 구비될 수 있다.
한편, 피증착 기판(10)을 향해 토출되는 코팅용 분체 에어로졸의 코팅용 분체는 피증착 기판(10)에 강한 부착력으로 부착되어야 하는데, 이를 위해서는 토출되는 코팅용 분체 에어로졸이 피증착 기판(10)에 강하게 토출되어야 하며, 이를 위해서는 코팅용 분체 에어로졸이 토출되는 노즐의 말단의 직경이 작을수록 좋다.
이를 달성하기 위해, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 도 4에 도시된 바와 같이 종단노즐(170)을 더 포함할 수 있다.
종단노즐(170)은 방전관(110)과 동축상에 배치되게 진공 챔버(200) 내면, 즉 상기 노즐장착면(210)의 내면에 설치되어 방전관(110)을 통해 전송되는 코팅용 분체 에어로졸을 피증착 기판(10)을 향해 토출한다.
상기 종단노즐(170)은 코팅용 분체 에어로졸이 토출되는 말단의 내경이 방전관(110)의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 이를 위해, 종단노즐(170)의 내부는 종단노즐(170)의 말단으로 갈수록 직경이 감소하는 형태로 구비되고, 종단노즐(170)의 말단의 내경은 5mm~10mm로 설정될 수 있다. 이와 같이, 종단노즐(170)의 말단의 내경을 방전관(110)의 내경보다 작게 형성하면 종단노즐(170)의 말단을 향해 갈수록 코팅용 분체 에어로졸의 유속이 증가하여 종단노즐(170)의 말단에서 코팅용 분체 에어로졸이 피증착 기판(10)을 향해 강하게 토출될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 도 4에 도시된 바와 같이 차폐자켓(180)을 더 포함할 수 있다.
차폐자켓(180)은 방전관(110) 및 냉각자켓(150)을 수용한다. 일 예로, 차폐자켓(180)은 제1 차폐관(181) 및 제2 차폐관(182)을 포함할 수 있다.
제1 차폐관(181)은 도파관(122) 및 제1 플랜지(141) 사이에 연결되어 도파관(122) 및 제1 플랜지(141) 사이에 위치하는 냉각자켓(150) 및 방전관(110)의 일부 길이를 차폐할 수 있다.
제2 차폐관(182)은 제1 차폐관(181)의 반대편에서 도파관(122) 및 제3 플랜지(143) 사이에 연결되어 도파관(122) 및 제3 플랜지(143) 사이에 위치하는 냉각자켓(150) 및 방전관(110)의 다른 일부 길이를 차폐할 수 있다.
여기서, 차폐자켓(180)은 금속 재질일 수 있고, 진공 챔버(200), 제1 플랜지(141), 제2 플랜지(142), 제3 플랜지(143), 어댑터(160) 모두 금속 재질일 수 있다. 이에 따라, 방전관(110) 및 냉각자켓(150)은 금속 소재로 둘러싸여서 외부와 차폐될 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐을 이용하여 마이크로웨이브 플라즈마 에너지가 부여되는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 구성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치는 진공 챔버(200), 에어로졸 노즐(100), 에어로졸 공급부(300)를 포함할 수 있다.
진공 챔버(200)는 내부가 진공이며, 코팅용 분체 에어로졸이 피증착 기판(10)에 증착되기 위한 공간을 제공하며, 피증착 기판(10)을 내부에 수용한다.
에어로졸 노즐(100)은 진공 챔버(200) 내의 피증착 기판(10)을 향해 코팅용 분체 에어로졸을 토출한다. 여기서, 상기 코팅용 분체 에어로졸에 포함되는 분체는 세라믹 분체일 수 있다. 에어로졸 노즐(100)은 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐이다.
에어로졸 공급부(300)는 에어로졸 노즐(100)의 입구부(111)로 코팅용 분체 에어로졸을 공급한다. 에어로졸 공급부(300)는 분체 챔버(310), 캐리어 가스 공급부(320), 에어로졸 이송 채널(330)을 포함할 수 있다.
분체 챔버(310)는 코팅용 분체를 담고 있고, 진공 챔버(200)보다 높은 압력을 가질 수 있다.
캐리어 가스 공급부(320)는 분체 챔버(310)로 캐리어 가스를 공급한다. 일 예로, 캐리어 가스 공급부(320)는 캐리어 가스를 저장하고 있는 가스탱크(321), 가스탱크(321)로부터 분체 챔버(310)에 연결되는 가스공급관(322) 및 가스공급관(322) 상에 설치되어 캐리어 가스의 공급을 제어하는 질량 유량 제어기(323)를 포함할 수 있다. 상기 캐리어 가스는 아르곤 또는 질소일 수 있다.
에어로졸 이송 채널(330)은 분체 챔버(310)로부터 코팅용 분체 에어로졸이 에어로졸 노즐(100)로 공급되도록 한다. 일 예로, 에어로졸 이송 채널(330)은 일단이 분체 챔버(310)에 연결되고 타단이 에어로졸 노즐(100)에 연결되는 중공의 배관일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 이용하여 피증착 기판에 분체를 토출 및 피증착 기판을 코팅하는 과정을 설명한다.
먼저, 에어로졸 공급부(300)를 통해 분체 챔버(310)로 캐리어 가스가 공급된다.
이어서, 캐리어 가스가 분체 챔버(310) 내로 유입되면 캐리어 가스와 코팅용 분체는 혼합되어 코팅용 분체의 에어로졸이 형성되고, 분체 챔버(310)는 진공 챔버(200)보다 높은 압력을 가지므로 그 압력 차이에 의해 코팅용 분체의 에어로졸이 에어로졸 이송 채널(330)로 유입된 후, 에어로졸 이송 채널(330)을 따라 에어로졸 노즐(100)로 공급된다.
에어로졸 노즐(100)에서 코팅용 분체 에어로졸은 방전관(110)의 입구부(111)로 유입되고, 방전관(110)의 길이방향을 따라 입구부(111)로부터 토출부(112)를 향해 진행된다. 이때, 플라즈마 발생수단(120)을 통해 방전관(110) 내에 플라즈마를 발생시킨다.
플라즈마의 발생을 위해 마이크로 발생수단을 통해 도파관(122)으로 전자파를 입력하고, 도파관(122)으로 입력된 전자파는 도파관(122)을 관통하고 있는, 석영관으로 이루어진, 방전관(110) 및 냉각자켓(150)을 투과하여 방전관(110) 내부에 공급된다. 이때, 점화부(123)의 전력인가부재(1232)에 전원을 인가하면, 전력인가부재(1232)의 전력출력단(1232a)을 통해 전도성 링(1231)에 전력이 인가되고, 인가된 전력은 냉각자켓(150) 및 방전관(110) 둘레를 감싸고 있는 전도성 링(1231)의 첨예부(1231a)로 인가된 후 방전관(110)의 내부로 전달되어 방전관(110) 내의 전자파에 플라즈마의 점화를 위한 전자가 입력된다. 이에 따라, 방전관(110) 내에 마이크로파 플라즈마 방전이 개시되어 방전관(110) 내에 플라즈마가 발생된다.
방전관(110) 내에 발생되는 플라즈마는 방전관(110)이 10mm ~ 15mm 이하의 내경을 가져서 방전관(110) 내에 꽉 찬 플라즈마로 발생되며, 방전관(110)의 토출부(112)를 향해 진행되는 코팅용 분체 에어로졸은 플라즈마를 통과하면서 코팅용 분체 에어로졸에는 플라즈마의 에너지가 부여된다.
플라즈마의 에너지를 얻은 코팅용 분체 에어로졸은 에어로졸 노즐(100)의 토출부(112)를 지난 후 진공 챔버(200) 내에 위치하는 종단노즐(170)의 말단을 통해 진공 챔버(200) 및 분체 챔버(310)의 압력 차이에 의해 피증착 기판(10)의 표면으로 강하게 토출된다.
강한 토출에 의해 코팅용 분체 에어로졸은 피증착 기판(10)에 충돌되고, 충돌에너지가 코팅용 분체, 예를 들어, 세라믹의 소성 변형으로 변환되면서 입자간의 강한 부착력 및 인력이 유도되고, 세라믹 분체는 나노 크기의 미세입자로 붕괴되면서 피증착 기판(10)의 표면에 강한 부착력으로 부착된다.
이러한 코팅용 분체 에어로졸의 토출 과정 중에 에어로졸 노즐(100)의 환형 씰(130) 및 방전관(110)은 냉각된다. 즉, 에어로졸 노즐(100)의 제2 플랜지(142) 내부의 제1 냉각수로(1423) 및 냉각자켓(150) 내부의 제2 냉각수로(151)에 냉각유체가 주입 및 순환되어 환형 씰(130) 및 방전관(110)이 냉각될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐, 이를 이용하는 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 이용하면, 피증착 기판(10)을 향해 가속되는 코팅용 분체, 예를 들어, 세라믹 분체 에어로졸이 플라즈마의 에너지를 얻어서 가속되어 토출되므로 분체의 피증착 기판(10)으로의 코팅 효율이 개선될 수 있다.
또한, 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 제1 플랜지(141), 제2 플랜지(142), 방전관(110)의 플랜지부(113) 및 환형 씰(130) 간의 결합 구조에 의해 방전관(110)의 토출부(112)가 진공 챔버(200)에 견고히 고정될 뿐만 아니라, 진공 챔버(200)의 진공 환경이 유지되게 노즐의 연결이 가능해지며, 나아가, 이러한 이점은 플라즈마 발생수단(120)으로서 마이크로파를 이용 가능하게 하는 이점이 있다.
또한, 방전관(110)의 토출부(112) 둘레의 기밀을 유지시키는 환형 씰(130)이 용이하게 냉각될 수 있으므로 플라즈마의 고온에 의한 환형 씰(130)의 열손실이 방지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 노즐의 방전관(110)은 금속 소재로 둘러 싸여서 외부 공간과 차폐되므로 방전관(110)으로 유입되는 전자파의 누출이 방지되며, 외부 공간과 전자적 차폐가 이루어지므로 코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치를 장시간 안정적으로 운전할 수 있는 이점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 캐리어 가스 및 코팅용 분체 에어로졸이 주입되는 입구부(111) 및 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되는 토출부(112)를 포함하고, 상기 토출부(112)는 피증착 기판(10)이 수용된 진공 챔버(200) 내로 상기 코팅용 분체 에어로졸이 토출되도록 상기 진공 챔버(200)에 연결되는 방전관(110); 및
    상기 입구부(111) 및 상기 토출부(112) 사이에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생수단(120)을 포함하고,
    상기 플라즈마 발생수단(120)은,
    마이크로파 발생수단;
    상기 마이크로파 발생수단으로부터 마이크로파가 입력되며, 상기 방전관(110)이 수직으로 관통하는 도파관(122); 및
    상기 방전관(110) 내에 플라즈마의 점화를 위한 전자를 공급하는 점화부(123)를 포함하고,
    상기 방전관(110)은 석영관 또는 세라믹관인 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방전관(110)은 상기 토출부(112) 둘레에 환형으로 형성되는 플랜지부(113)를 포함하고,
    상기 코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐은 환형 씰(seal)(130); 제1 플랜지(141); 및 복수의 플랜지고정볼트(190)를 더 포함하고,
    상기 환형 씰(130)은 상기 플랜지부(113) 둘레를 덮도록 상기 플랜지부(113) 및 상기 플랜지부(113)에 마주하는 상기 진공 챔버(200)의 외면 사이에 개재되고,
    상기 제1 플랜지(141)는 상기 환형 씰(130)의 반대측에서 상기 플랜지부(113) 및 상기 환형 씰(130)을 덮어서 상기 진공 챔버(200)의 외면에 대향되고,
    상기 플랜지고정볼트(190)는 상기 진공 챔버(200)의 내측으로부터 상기 진공 챔버(200)의 외면을 관통하여 상기 제1 플랜지(141)에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 환형 씰(130)은 상기 플랜지부(113)의 가장자리에 근접하게 배치되어 플라즈마로부터 멀게 이격되는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 진공 챔버(200)의 외면 및 상기 제1 플랜지(141) 사이에 상기 플랜지고정볼트(190)를 통해 결합되어 상기 환형 씰(130)을 수용하는 제2 플랜지(142)를 더 포함하고,
    상기 제2 플랜지(142)는 상기 환형 씰(130)의 원주방향을 따라 냉각유체를 순환시키는 제1 냉각수로(1423)를 포함하고,
    상기 환형 씰(130)은 상기 제1 냉각수로(1423)를 따라 순환되는 냉각유체에 의해 간접 냉각되는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 방전관(110)과 동축으로 배치되어 상기 방전관(110)을 수용하고, 상기 방전관(110)을 둘러싸며 냉각유체가 순환하는 제2 냉각수로(151)를 포함하는 냉각자켓(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 냉각수로(151)를 순환하는 냉각유체는 상기 마이크로파의 투과 가능한 유전율을 갖는 오일인 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 방전관(110) 및 상기 냉각자켓(150)을 수용하는 차폐자켓(180)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 방전관(110)과 동축상에 배치되게 상기 진공 챔버(200) 내면에 설치되어 상기 방전관(110)을 통해 전송되는 코팅용 분체 에어로졸을 상기 피증착 기판(10)을 향해 토출하는 종단노즐(170)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 코팅용 분체 에어로졸이 통과하는 상기 종단노즐(170)의 내부는 상기 종단노즐(170)의 말단으로 갈수록 직경이 감소하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방전관(110)의 내경은 10mm~15mm 이하이고,
    상기 종단노즐(170)의 말단의 내경은 5mm~10mm인 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 점화부는,
    절두된 원추 형상의 내면을 갖고, 상기 절두된 부분에 환형의 첨예부(1231a)를 형성하고, 상기 첨예부(1231a)가 상기 도파관(122)의 방전관(110)이 관통된 영역에 인접하여 상기 방전관(110) 둘레를 감싸도록 설치되는 환형의 전도성 링(1231);
    상기 환형의 전도성 링(1231)에 전도 가능하게 연결되고, 상기 방전관(110) 내에 플라즈마의 점화를 위한 전원이 인가되는 전력인가부재(1232)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸 증착용 마이크로웨이브 플라즈마 노즐.
  13. 내부에 피증착 기판(10)을 수용하는 진공 챔버(200);
    상기 피증착 기판(10)에 마주하도록 상기 진공 챔버(200)에 장착되어 상기 피증착 기판(10)을 향해 코팅용 분체 에어로졸을 토출하는 제1항의 노즐(100); 및
    상기 노즐(100)의 입구부(111)로 코팅용 분체 에어로졸을 공급하는 에어로졸 공급부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 에어로졸 공급부(300)는,
    코팅용 분체를 담고 있고, 상기 진공 챔버(200)보다 높은 압력의 분체 챔버(310);
    상기 분체 챔버(310)로 캐리어 가스를 공급하는 캐리어 가스 공급부(320); 및
    상기 분체 챔버(310) 및 상기 노즐(100) 사이에 연결되어 상기 분체 챔버(310)로부터 코팅용 분체 에어로졸이 상기 노즐(100)로 공급되도록 하는 에어로졸 이송 채널(330)을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 캐리어 가스는 아르곤 또는 질소임을 특징으로 하는,
    코팅용 분체 에어로졸에 의한 코팅 장치.
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