KR102570533B1 - 파우더용 원자층 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 횡축으로 기울어지고, 서로 연결된 복수개의 챔버들을 이용하여 분말 처리 용량을 크게 증대시킬 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 분말이 수용될 수 있는 분말 수용 공간이 형성되고, 분말 주입구를 통해 유입된 상기 분말이 경사면을 따라 분말 배출구로 배출될 수 있도록 상기 분말 수용 공간이 경사지게 형성되며, 상기 분말에 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는 가스를 공급하는 챔버; 및 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 분말을 교반시키는 교반 장치;를 포함할 수 있다.

Description

파우더용 원자층 증착 장치{Atomic layer deposition apparatus for powder}
본 발명은 파우더용 원자층 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡축으로 기울어지고, 서로 연결된 복수개의 챔버들을 이용하여 분말 처리 용량을 크게 증대시킬 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 장치에 관한 것이다.
분말 촉매를 비롯한 이차 전지의 전극, 연료 전지 MLCC 등 파우더 코팅 시장의 급격한 발전과 더불어 기존 코팅 대비 고품질의 파우더 코팅을 요구하는 분야가 점차 증가하고 있다. 이러한 수요에 따라 기존 습식 공정 대비 고품질의 박막 제조가 가능한 원자층 증착 공정(Atomic layer deposition, ALD)을 이용한 파우더 코팅이 각광받고 있다.
원자층 증착 공정은 원자층 단위로 증착하는 진공 공정으로 단차 피복 특성이 매우 우수하며 수 nm 단위의 두께 조절이 가능하여 사이즈가 작은 파우더 표면을 코팅하는데 매우 유리한 방법이다.
그러나, 기존의 수직으로 세워진 유동 층상(fluidized bed, FB) 방식의 파우더 코팅용 원자층 증착 장치의 경우, 분말을 교반할 수 있는 하나의 챔버에 소스 가스와, 1차 퍼지 가스와, 반응 가스 및 2차 퍼지 가스를 번갈아가면서 공급하여 소량의 분말에 원자층을 증착시키는 것으로서, 수 kg 이하의 소량 공정에는 효율적이었으나 양산을 위한 대량 생산에는 적합하지 않았다.
즉, 이러한 종래의 파우더용 원자층 증착 장치는, 경제적인 측면에서 양산화에 따른 대량 생산 및 빠른 공정에 적합하지 않기 때문에 생산성을 극대화할 수 없었던 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 횡축으로 기울어지고, 서로 연결된 복수개의 챔버들을 이용하여 분말 처리 용량을 크게 증대시킬 수 있고, 코팅 시간을 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 수평형 챔버 조립체, 수직형 챔버 조립체 등 다양한 형태로 연결이 가능하여 설치 공간의 제약을 줄일 수 있고, 각각 4개의 공정을 최적화하여 개별적으로 수행하는 4개의 챔버들을 이용하여 공정 특성을 향상시킬 수 있으며, 분말 순환 방식으로 코팅 사이클의 반복을 용이하게 할 수 있고, 연속으로 대량의 분말을 코팅할 수 있게 하는 파우더용 원자층 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 파우더용 원자층 증착 장치는, 분말이 수용될 수 있는 분말 수용 공간이 형성되고, 분말 주입구를 통해 유입된 상기 분말이 경사면을 따라 분말 배출구로 배출될 수 있도록 상기 분말 수용 공간이 경사지게 형성되며, 상기 분말에 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는 가스를 공급하는 챔버; 및 상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 분말을 교반시키는 교반 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 챔버는 전체적으로 기울어진 원통 형상이고, 상기 분말 주입구는 상기 챔버의 외주면의 일측 최상부에 형성되며, 상기 분말 배출구는 상기 챔버의 외주면의 타측 최하부에 형성되며, 상기 챔버의 하부 원형 평면에 가스 주입구가 형성되고, 상기 챔버의 상부 원평 평면에 펌핑 라인이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 챔버는, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 1 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 1 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 1 각도로 기울어지게 형성되는 제 1 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 1 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 소스 가스를 공급하는 소스 가스 공정 챔버; 상기 제 1 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 2 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 2 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 2 각도로 기울어지게 형성되는 제 2 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 2 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 퍼지 가스를 공급하는 제 1 퍼지 공정 챔버; 상기 제 2 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 3 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 3 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 3 각도로 기울어지게 형성되는 제 3 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 3 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공정 챔버; 및 상기 제 3 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 4 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 4 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 4 각도로 기울어지게 형성되는 제 4 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 4 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 퍼지 가스를 공급하는 제 2 퍼지 공정 챔버;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 소스 가스 공정 챔버와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버와, 상기 반응 가스 공정 챔버 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버는, 챔버의 분말 배출구와 이웃하는 챔버의 분말 주입구가 서로 연결되어 맞물려서 전체적으로 일렬로 전후 방향으로 연결되는 수평형 챔버 조립체일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 소스 가스 공정 챔버와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버와, 상기 반응 가스 공정 챔버 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버는, 챔버의 분말 배출구와 이웃하는 챔버의 분말 주입구가 서로 연결되어 맞물리고, 전체적으로 지그재그 형태로 상하 방향으로 적층되어 연결되는 수직형 챔버 조립체일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 적어도 1회 이상의 공정 사이클이 수행될 수 있도록 상기 제 2 퍼지 공정 챔버와 상기 소스 가스 공정 챔버를 연결하는 순환 라인;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 교반 장치는, 상기 분말을 혼합하면서 이송시킬 수 있도록 기울어진 교반 회전축을 중심으로 회전되는 임펠러; 및 상기 교반 회전축과 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 회전 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 임펠러는 적어도 헬리컬형, 리본형, 헬리컬 리본형, 앵커형, 터빈형, 프로펠러형 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 분말은 경사진 방향으로 하향하는 하향식으로 이송되고, 상기 가스는 경사진 방향으로 상향하는 상향식으로 이동될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 횡축으로 기울어지고, 서로 연결된 복수개의 챔버들을 이용하여 분말 처리 용량을 크게 증대시킬 수 있고, 코팅 시간을 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 수평형 챔버 조립체, 수직형 챔버 조립체 등 다양한 형태로 연결이 가능하여 설치 공간의 제약을 줄일 수 있고, 각각 4개의 공정을 최적화하여 개별적으로 수행하는 4개의 챔버들을 이용하여 공정 특성을 향상시킬 수 있으며, 분말 순환 방식으로 코팅 사이클의 반복을 용이하게 할 수 있고, 연속으로 대량의 분말을 코팅할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 파우더용 원자층 증착 장치의 수평형 챔버 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 파우더용 원자층 증착 장치의 수직형 챔버 조립체를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 장치(100)는, 크게 챔버(10) 및 교반 장치(20)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)는, 분말(1)이 수용될 수 있는 분말 수용 공간(A)이 형성되고, 분말 주입구(PI)를 통해 유입된 상기 분말(1)이 경사면(CF)을 따라 분말 배출구(PO)로 배출될 수 있도록 상기 분말 수용 공간(A)이 횡축 방향으로 경사지게 형성되며, 상기 분말(1)에 적어도 소스 가스(SG), 퍼지 가스(PG), 반응 가스(RG) 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는 가스(G)를 공급하는 일종의 밀폐가 가능한 기울어진 원통 형상의 구조체일 수 있다.
그러나, 이러한 상기 챔버(10)는 원통에만 국한되지 않고 다각통 형상이나 타원통 형상 등 매우 다양한 형상으로 형성된 통형상의 구조체가 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 교반 장치(20)는 상기 챔버(10) 내부에 설치되고, 상기 분말(1)을 교반시킬 수 있는 장치일 수 있다.
따라서, 상기 분말(1)은 횡축 방향으로 기울어지게 형성된 상기 경사면(CF)을 따라 상기 교반 장치(20)에 의해 교반되면서 중력에 의해 아래 방향으로 천천히 이송될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 분말(1)은 경사진 방향으로 하향하는 하향식으로 이송되고, 상기 가스(G)는 경사진 방향으로 상향하는 상향식으로 이동될 수 있도록 상기 분말 주입구(PI)는 상기 챔버(10)의 외주면의 일측 최상부에 형성되며, 상기 분말 배출구(PO)는 상기 챔버(10)의 외주면의 타측 최하부에 형성되며, 상기 챔버(10)의 하부 원형 평면에 가스 주입구(GI)가 형성되고, 상기 챔버(10)의 상부 원평 평면에 펌핑 라인(PL)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 분말(1)은 가장 높은 원주면 부분인 상기 분말 주입구(PI)로 유입되어 상기 챔버(10)의 내부에서 상기 교반 장치(20)에 의해 교반되면서 상기 경사면(CF)을 따라 천천히 이송되면서 상향하는 상기 가스(G)에 의해 공정 처리될 수 있고, 결국 가장 낮은 원주면 부분인 상기 분말 배출구(PO)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 예컨대, 횡축으로 기울어진 경사 각도를 높게 하면 상기 분말(1)의 공정 처리 속도를 높일 수 있고, 상기 경사 각도를 낮게 하면 상기 분말(1)의 가스 노출 시간을 늘릴 수 있어서 공정 처리율을 높일 수 있다.
따라서, 이러한 상기 챔버(10)의 경사 각도는 상기 분말(1)의 형태나 공정의 스팩이나 환경 조건 등에 따라 최적화되어 결정될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 교반 장치(20)는, 상기 분말(1)을 혼합하면서 이송시킬 수 있도록 기울어진 교반 회전축(21a)을 중심으로 회전되는 임펠러(21) 및 상기 교반 회전축(21a)과 연결되어 상기 임펠러(21)를 회전시키는 회전 장치(22)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 임펠러(21)는 적어도 헬리컬형, 리본형, 헬리컬 리본형, 앵커형, 터빈형, 프로펠러형 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
그러나, 이러한 상기 임펠러(21)는, 도면이나 언급된 형태 이외에도 상기 분말(1)을 혼합하면서 이송시킬 수 있도록 기울어지게 설치되는 모든 형태의 날개차들이 모두 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 파우더용 원자층 증착 장치(100)의 수평형 챔버 조립체(101)를 나타내는 단면도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(10)는, 각각의 소스 가스 공정, 제 1 퍼지 가스 공정, 반응 가스 공정 및 제 2 퍼지 가스 공정을 각각 담당하는 4개의 챔버들로 이루어질 수 있는 것으로서, 소스 가스 공정 챔버(11)와, 제 1 퍼지 공정 챔버(12)와, 반응 가스 공정 챔버(13) 및 제 2 퍼지 공정 챔버(14)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 소스 가스 공정 챔버(11)는, 상방 일측에 상기 분말(1)이 유입되는 제 1 분말 주입구(PI1)가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말(1)이 배출되는 제 1 분말 배출구(PO1)가 형성되며, 내부에 제 1 각도(K1)로 기울어지게 형성되는 제 1 분말 수용 공간(A1)이 형성되고, 상기 제 1 분말 수용 공간(A1)에 수용된 상기 분말(1)에 소스 가스(SG)를 공급하는 챔버일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버(12)는, 상기 제 1 분말 배출구(PO1)와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말(1)이 유입되는 제 2 분말 주입구(PI2)가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말(1)이 배출되는 제 2 분말 배출구(PO2)가 형성되며, 내부에 제 2 각도(K2)로 기울어지게 형성되는 제 2 분말 수용 공간(A2)이 형성되고, 상기 제 2 분말 수용 공간(A2)에 수용된 상기 분말(1)에 아르곤이나 질소 등 불활성 가스인 퍼지 가스(PG)를 공급하는 챔버일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반응 가스 공정 챔버(13)는, 상기 제 2 분말 배출구(PO2)와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말(1)이 유입되는 제 3 분말 주입구(PI3)가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말(1)이 배출되는 제 3 분말 배출구(PO3)가 형성되며, 내부에 제 3 각도(K3)로 기울어지게 형성되는 제 3 분말 수용 공간(A3)이 형성되고, 상기 제 3 분말 수용 공간(A3)에 수용된 상기 분말(1)에 반응 가스(RG)를 공급하는 챔버일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 퍼지 공정 챔버(14)는, 상기 제 3 분말 배출구(PO3)와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말(1)이 유입되는 제 4 분말 주입구(PI4)가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말(1)이 배출되는 제 4 분말 배출구(PO4)가 형성되며, 내부에 제 4 각도(K4)로 기울어지게 형성되는 제 4 분말 수용 공간(A4)이 형성되고, 상기 제 4 분말 수용 공간(A4)에 수용된 상기 분말(1)에 퍼지 가스(PG)를 공급하는 챔버일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 소스 가스 공정 챔버(11)와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버(12)와, 상기 반응 가스 공정 챔버(13) 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버(14)는, 챔버의 분말 배출구와 이웃하는 챔버의 분말 주입구가 서로 연결되어 맞물려서 전체적으로 일렬로 횡방향 즉, 전후 방향으로 연결되는 수평형 챔버 조립체(101)일 수 있다.
따라서, 이러한 4개의 상기 챔버들을 반복적으로 연달아 배치하여 8개, 12개, 16개 등의 챔버들의 개수를 늘림으로써 처리할 수 있는 용량을 크게 증대시킬 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 각각의 챔버에는 각각에 공정에 최적화된 개별 온도 제어 장치가 설치되어 종래의 공정별 환경이 모두 동일했었던 경우와는 달리 개별적으로 최적화하여 수율을 획기적으로 증대시킬 수 있다.
특히, 이러한 챔버들을 이용하면 어느 하나의 챔버에 분말이 잔류하더라도 원자층 증착의 특성상 두께 증가가 이루어지지 않기 때문에 잔류 분말의 혼입에도 균일한 막질을 얻을 수 있다.
또한, 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 장치(100)는, 적어도 1회 이상의 공정 사이클이 수행될 수 있도록 상기 제 2 퍼지 공정 챔버(14)와 상기 소스 가스 공정 챔버(11)를 연결하는 순환 라인(CL)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 분말(1)은 상기 소스 가스 공정 챔버(11)와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버(12)와, 상기 반응 가스 공정 챔버(13) 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버(14)를 이용하여 소스 가스 공정, 1차 퍼지 가스 공정, 반응 가스 공정, 2차 퍼지 가스 공정으로 이루어지는 1회의 사이클을 통해서 원자층이 형성될 수 있고, 상기 순환 라인(CL)을 이용하여 상기 챔버들을 순환하면서 복수호의 사이클을 통해 다층 원자층이 형성될 수 있다.
이로 인하여, 하나의 챔버에서 밸브 컨트롤을 이용하여 소스 가스 공정, 1차 퍼지 가스 공정, 반응 가스 공정, 2차 퍼지 가스 공정을 수행하는 것 보다 4개의 챔버에서 밸브가 없이도 연속적으로 소스 가스 공정, 1차 퍼지 가스 공정, 반응 가스 공정, 2차 퍼지 가스 공정을 연속적으로 수행할 수 있어서 대량의 분말에 원자층을 신속하게 연속적으로 증착시킬 수 있다.
그러므로, 횡축으로 기울어지고, 서로 연결된 복수개의 챔버들을 이용하여 분말 처리 용량을 크게 증대시킬 수 있고, 코팅 시간을 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 수평형 챔버 조립체, 수직형 챔버 조립체 등 다양한 형태로 연결이 가능하여 설치 공간의 제약을 줄일 수 있고, 각각 4개의 공정을 최적화하여 개별적으로 수행하는 4개의 챔버들을 이용하여 공정 특성을 향상시킬 수 있으며, 분말 순환 방식으로 코팅 사이클의 반복을 용이하게 할 수 있고, 연속으로 대량의 분말을 코팅할 수 있다.
도 3은 도 1의 파우더용 원자층 증착 장치(100)의 수직형 챔버 조립체(102)를 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 파우더용 원자층 증착 장치(100)의 상기 소스 가스 공정 챔버(11)와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버(12)와, 상기 반응 가스 공정 챔버(13) 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버(14)는, 챔버의 분말 배출구와 이웃하는 챔버의 분말 주입구가 서로 연결되어 맞물리고, 전체적으로 지그재그 형태로 상하 방향으로 적층되어 연결되는 수직형 챔버 조립체(102)일 수 있다.
따라서, 개별적인 챔버의 사이즈를 달리하거나 수평형 챔버 조립체(101)나 수직형 챔버 조립체(102)를 선택하여 공정 시간과 생산성 및 처리 용량을 원하는 만큼 조절할 수 있는 것은 물론이고, 각 공정을 분리하여 최종 목적에 맞게 다양한 장소에 다양한 형태로 설비를 구축할 수 있어서, 예컨대, 면적이 넓고 낮은 건물에는 상기 수평형 챔버 조립체(101)를 적용시킬 수 있고, 면적이 좁고 높은 건물에는 상기 수직형 챔버 조립체(102)를 적용시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 분말
A: 분말 수용 공간
A1: 제 1 분말 수용 공간
A2: 제 2 분말 수용 공간
A3: 제 3 분말 수용 공간
A4: 제 4 분말 수용 공간
PI: 분말 주입구
PI1: 제 1 분말 주입구
PI2: 제 2 분말 주입구
PI3: 제 3 분말 주입구
PI4: 제 4 분말 주입구
PO: 분말 배출구
PO1: 제 1 분말 배출구
PO2: 제 2 분말 배출구
PO3: 제 3 분말 배출구
PO4: 제 3 분말 배출구
CF: 경사면
G: 가스
SG: 소스 가스
PG: 퍼지 가스
RG: 반응 가스
10: 챔버
11: 소스 가스 공정 챔버
12: 제 1 퍼지 공정 챔버
13: 반응 가스 공정 챔버
14: 제 2 퍼지 공정 챔버
20: 교반 장치
21: 임펠러
21a: 교반 회전축
22: 회전 장치
GI: 가스 주입구
PL: 펌핑 라인
K1: 제 1 각도
K2: 제 2 각도
K3: 제 3 각도
K4: 제 4 각도
101: 수평형 챔버 조립체
102: 수직형 챔버 조립체
CL: 순환 라인
100: 파우더용 원자층 증착 장치

Claims (9)

  1. 분말이 수용될 수 있는 분말 수용 공간이 형성되고, 분말 주입구를 통해 유입된 상기 분말이 경사면을 따라 분말 배출구로 배출될 수 있도록 상기 분말 수용 공간이 경사지게 형성되며, 상기 분말에 적어도 소스 가스, 퍼지 가스, 반응 가스 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는 가스를 공급하는 챔버; 및
    상기 챔버 내부에 설치되고, 상기 분말을 교반시키는 교반 장치; 를 포함하고,
    상기 챔버는,
    상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 1 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 1 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 1 각도로 기울어지게 형성되는 제 1 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 1 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 소스 가스를 공급하는 소스 가스 공정 챔버;
    상기 제 1 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 2 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 2 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 2 각도로 기울어지게 형성되는 제 2 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 2 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 퍼지 가스를 공급하는 제 1 퍼지 공정 챔버;
    상기 제 2 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 3 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 3 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 3 각도로 기울어지게 형성되는 제 3 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 3 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 반응 가스를 공급하는 반응 가스 공정 챔버; 및
    상기 제 3 분말 배출구와 연결되며, 상방 일측에 상기 분말이 유입되는 제 4 분말 주입구가 형성되고, 하방 타측에 상기 분말이 배출되는 제 4 분말 배출구가 형성되며, 내부에 제 4 각도로 기울어지게 형성되는 제 4 분말 수용 공간이 형성되고, 상기 제 4 분말 수용 공간에 수용된 상기 분말에 퍼지 가스를 공급하는 제 2 퍼지 공정 챔버;를 포함하고,
    적어도 1회 이상의 공정 사이클이 수행될 수 있도록 상기 제 2 퍼지 공정 챔버의 제 4 분말 배출구와 상기 소스 가스 공정 챔버의 제 1 분말 주입구를 연결하는 순환 라인; 을 포함하고,
    상기 챔버는 전체적으로 기울어진 원통 형상이고,
    상기 분말 주입구는 상기 챔버의 외주면의 일측 최상부에 형성되며,
    상기 분말 배출구는 상기 챔버의 외주면의 타측 최하부에 형성되며,
    상기 챔버의 하부 원형 평면에 가스 주입구가 형성되고,
    상기 챔버의 상부 원평 평면에 펌핑 라인이 형성되고,
    상기 교반 장치는,
    상기 분말을 혼합하면서 경사진 방향으로 하향 이송시킬 수 있도록 기울어진 교반 회전축을 중심으로 회전되는 임펠러; 및
    상기 교반 회전축과 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 회전 장치; 를 포함하고,
    상기 분말은 경사진 방향으로 하향하는 하향식으로 이송되고,
    상기 가스는 경사진 방향으로 상향하는 상향식으로 이동되는, 파우더용 원자층 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소스 가스 공정 챔버와, 상기 제 1 퍼지 공정 챔버와, 상기 반응 가스 공정 챔버 및 상기 제 2 퍼지 공정 챔버는, 챔버의 분말 배출구와 이웃하는 챔버의 분말 주입구가 서로 연결되어 맞물리고, 전체적으로 지그재그 형태로 상하 방향으로 적층되어 연결되는 수직형 챔버 조립체인, 파우더용 원자층 증착 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펠러는 적어도 헬리컬형, 리본형, 헬리컬 리본형, 앵커형, 터빈형, 프로펠러형 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 파우더용 원자층 증착 장치.
  9. 삭제
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