KR102627889B1 - Sputtering Coating Apparatus for Coating on the Powder Attachable Reactor equipped with Impeller And the Sputtering Coating Method using Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세 분말의 표면을 서로 다른 회전 방향을 선택하여 교반하며 다양한 타겟 소재로 스퍼터링 코팅할 수 있도록, 플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구와 공기가 배기되는 배기구 및 반응로가 안착되는 반응로안착부가 형성된 진공챔버와, 반응로와 대향하는 위치에 설치되어 타겟 플라즈마를 방사하는 스퍼터건부를 포함하는 스퍼터링챔버; 상기 반응로안착부에 안착되어 수납된 미세분말이 교반되며 스퍼터링 코팅이 수행되는 반응로; 및 상기 반응로로 상기 미세분말의 교반을 위한 동력을 전달하는 반응로구동부;를 포함하고, 상기 반응로는 상기 반응로안착부에 탈장착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 제공한다.The present invention is a reactor in which an inlet through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port through which air is exhausted, and a reaction furnace are seated so that the surface of fine powder can be sputter-coated with various target materials by selecting different rotation directions and stirring the surface. A sputtering chamber including a vacuum chamber in which a seating portion is formed, and a sputter gun portion installed in a position opposite the reactor to radiate target plasma; A reactor in which the fine powder seated and stored in the reactor seating portion is stirred and sputter coating is performed; and a reactor driving unit that transmits power for stirring the fine powder to the reactor, wherein the reactor is configured to be detachably attached to the reactor mounting portion.

Description

분말 표면 코팅을 위한 임펠러가 도입된 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 스퍼터링 코팅 방법{Sputtering Coating Apparatus for Coating on the Powder Attachable Reactor equipped with Impeller And the Sputtering Coating Method using Thereof}{Sputtering Coating Apparatus for Coating on the Powder Attachable Reactor equipped with Impeller And the Sputtering Coating Method using Thereof}

본 발명은 스퍼터링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수직임펠러가 구비된 반응로 또는 수평임펠러가 구비된 반응로를 선택적으로 장착하여 미세 분말의 표면을 서로 다른 회전 방향을 선택하여 교반하며 다양한 타겟 소재로 스퍼터링 코팅을 수행할 수 있도록 하는 분말 표면 코팅을 위한 임펠러가 도입된 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 장치 및 이를 이용한 스퍼터링 코팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering device, and more specifically, by selectively equipping a reactor with a vertical impeller or a reactor with a horizontal impeller to agitate the surface of fine powder by selecting different rotation directions and targeting various targets. It relates to a removable reactor sputtering device incorporating an impeller for powder surface coating that allows sputter coating to be performed with materials and a sputter coating method using the same.

기판, 봉, 분말, 관형 부재 등의 피처리물의 표면에 박막을 제조하는 기술은 크게 물리증착(Physical Vapor Deposition: PVD) 방식과 화학증착(Chemical Vapor Deposition) 방식으로 분류될 수 있다.Technologies for producing thin films on the surfaces of objects to be treated, such as substrates, rods, powders, and tubular members, can be broadly classified into physical vapor deposition (PVD) methods and chemical vapor deposition (Chemical vapor deposition) methods.

물리증착 방식은 화학증착 방식에 비해 작업조건이 깨끗하고, 전자빔, 레이저빔 또는 플라즈마를 이용하여 고체상태의 물질을 기체 상태로 만들어 피처리물에 직접 증착시키는 박막제조 방식이다. 반면, 화학증착 방식은 증착하고 싶은 소재를 가스 형태로 피처리물 표면으로 이동시켜 가스의 반응으로 표면에 박막을 증착시키는 방법이다.The physical vapor deposition method has cleaner working conditions than the chemical vapor deposition method, and is a thin film manufacturing method that uses electron beams, laser beams, or plasma to convert solid materials into a gaseous state and deposits them directly on the object to be processed. On the other hand, the chemical vapor deposition method is a method of moving the material to be deposited in the form of gas to the surface of the object to be treated and depositing a thin film on the surface through the reaction of the gas.

이러한 박막을 제조하는 기술 중 플라즈마를 이용하는 물리증착 방식의 대표적인 기술로서 스퍼터링(Sputtering)이 있다.Among the technologies for manufacturing such thin films, sputtering is a representative physical vapor deposition technology using plasma.

입경이 작은 미세분말의 경우 비표면적이 크고, 소결 특성이나 반응성이 뛰어나, 미세분말의 소재 특성의 향상을 위해 미세분말의 표면에 상술한 스퍼터링을 이용하여 다양한 금속 등의 여러 가지 재료의 피복을 수행하는 기술이 개발되어 이용되고 있다.In the case of fine powder with a small particle size, the specific surface area is large and the sintering characteristics and reactivity are excellent. In order to improve the material properties of the fine powder, the surface of the fine powder is coated with various materials such as various metals using the sputtering described above. Technologies have been developed and are being used.

이러한 경우, 10㎛ 이하 입경을 가지는 미세분말의 경우 응집력이 강하기 때문에 용이하게 2차 입자를 형성하고, 수분이나 각종의 가스 등을 강하게 흡착하고 있기 때문에, 상술한 종래기술의 스퍼터링에 의한 표면 코팅 품질이 저하되는 문제점을 가진다.In this case, in the case of fine powder with a particle size of 10㎛ or less, the cohesive force is strong, so secondary particles are easily formed, and moisture or various gases are strongly adsorbed, so the surface coating quality by sputtering in the prior art described above is poor. This has the problem of deterioration.

즉, 스퍼터링을 적용하여 미세분말의 표면을 코팅하는 경우, 미세분말의 표면에 균일한 코팅층을 형성할 수 있도록 미세분말의 응집을 최소화하는 기술이 요구된다.That is, when applying sputtering to coat the surface of fine powder, a technology is required to minimize agglomeration of the fine powder so that a uniform coating layer can be formed on the surface of the fine powder.

또한, 미세분말의 표면에 스퍼터링 코팅을 통해 박막을 증착시키는 경우, 증착의 직진성으로 인해 분말을 다양한 방향으로 회전 교반할 수 있도록 하는 기술 또한 요구된다.In addition, when depositing a thin film on the surface of a fine powder through sputtering coating, a technology that allows the powder to be rotated and stirred in various directions is also required due to the linear nature of the deposition.

일본 등록특허공보 제2909744호Japanese Patent Publication No. 2909744

따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 스퍼터링을 이용한 미세분말의 표면 코팅 처리를 수행하는 경우, 미세분말의 유동을 극대화하고, 상부에서 스퍼터링된 코팅 입자에 주기적으로 미세분말을 노출시키는 것에 의해, 미세분말 표면에 코팅물질이 균일하게 코팅되도록 함으로써 품질이 우수한 코팅층을 형성할 수 있도록 하는 분말 표면 코팅을 위한 임펠러가 도입된 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 코팅 장치 및 이를 이용한 스퍼터링 코팅 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.Therefore, in an embodiment of the present invention to solve the problems of the prior art described above, when performing surface coating treatment of fine powder using sputtering, the flow of fine powder is maximized and the coating particles sputtered from the top are periodically sprayed. Reactor detachable sputtering coating device incorporating an impeller for coating the powder surface, which allows the coating material to be uniformly coated on the surface of the fine powder by exposing the fine powder to form a high-quality coating layer, and sputtering using the same The problem to be solved is to provide a coating method.

또한, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 수직 또는 수평 임펠러의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에, 초음파에 의해 미세분말을 진동시켜 유동을 최대화하는 하는 것에 의해 응집을 최소화함으로써, 미세분말 표면의 코팅 균일도, 두께 및 막질을 극대할 수 있도록 하는 분말 표면 코팅을 위한 임펠러가 도입된 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 코팅 장치 및 이를 이용한 스퍼터링 코팅 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, in an embodiment of the present invention to solve the problems of the prior art described above, the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impeller is controlled and the fine powder to be sputtered coated is stirred, and the fine powder is vibrated by ultrasonic waves to flow. A removable sputtering coating device with an impeller introduced for powder surface coating that maximizes the coating uniformity, thickness and film quality of the fine powder surface by minimizing agglomeration by maximizing and a sputtering coating method using the same. What is provided is the problem to be solved.

또한, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 수직 또는 수평 임펠러의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 스퍼터링 파워, 내부 가스 유량 및 증착 속도를 제어하여 이종 소재를 균일하게 코팅할 수 있도록 하고, 이를 통해서 미세분말의 물리적, 광학적 및 전기적 특성을 제어할 수 있도록 하는 분말 표면 코팅을 위한 임펠러가 도입된 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 코팅 장치 및 이를 이용한 스퍼터링 코팅 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, an embodiment of the present invention to solve the problems of the prior art described above controls the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impeller and agitates the fine powder to be sputtered coated, while adjusting the sputtering power, internal gas flow rate, and deposition rate. A removable sputtering coating device with an impeller for powder surface coating that allows uniform coating of different materials and control of the physical, optical and electrical properties of fine powder, and sputtering using the same. The problem to be solved is to provide a coating method.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구와 공기가 배기되는 배기구 및 반응로가 안착되는 반응로안착부가 형성된 진공챔버와, 반응로와 대향하는 위치에 설치되어 타겟 플라즈마를 방사하는 스퍼터건부를 포함하는 스퍼터링챔버; 상기 반응로안착부에 안착되어 수납된 미세분말이 교반되며 스퍼터링 코팅이 수행되는 반응로; 및 상기 반응로로 상기 미세분말의 교반을 위한 동력을 전달하는 반응로구동부;를 포함하고, 상기 반응로는 상기 반응로안착부에 탈장착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above-described object of the present invention includes a vacuum chamber having an inlet through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port through which air is exhausted, and a reactor seating portion into which the reactor is seated, and a reactor. A sputtering chamber including a sputter gun unit installed at a position opposite to the target plasma and emitting target plasma; A reactor in which the fine powder seated and stored in the reactor seating portion is stirred and sputter coating is performed; and a reactor driving unit that transmits power for stirring the fine powder to the reactor, wherein the reactor is configured to be detachably attached to the reactor mounting portion.

상기 반응로는, 상기 미세분말로 진동을 인가하는 초음파 진동자를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reactor is characterized by further including an ultrasonic vibrator that applies vibration to the fine powder.

상기 반응로는, 상부가 개방되고 내부에 미세분말을 수용하는 수직교반반응챔버; 및 상기 수직교반반응챔버의 내부에서 수직으로 배치되어 상기 반응로구동부로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수직 교반을 수행하는 수직임펠러;를 포함하는 수직교반반응로인 것을 특징으로 한다.The reactor includes a vertical stirring reaction chamber with an open top and accommodating fine powder therein; and a vertical impeller disposed vertically inside the vertical stirring reaction chamber and rotating by receiving power from the reactor drive unit to perform vertical agitation of the fine powder.

상기 반응로는, 상부가 개방되고 내부에 미세분말을 수용하는 수평교반반응챔버; 및 상기 수평교반반응챔버의 내부에서 수평으로 배치되어 상기 반응로구동부로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수평 교반을 수행하는 수평임펠러;를 포함하는 수평교반반응로인 것을 특징으로 한다.The reactor includes a horizontal stirring reaction chamber with an open top and accommodating fine powder therein; and a horizontal impeller disposed horizontally within the horizontal stirring reaction chamber and rotating by receiving power from the reactor drive unit to horizontally agitate the fine powder.

상기 반응로구동부는, 한 쌍의 동력전달축을 구비하여 외부의 회전동력을 상기 한 쌍의 동력전달축에 선택적으로 전달하는 동력전환부; 상기 한 쌍의 동력전달축 중 상기 동력전환부의 회전력을 수직 회전력으로 전환하여 상기 반응로의 수직임펠러로 전달하는 수직기어부; 및 상기 한 쌍의 동력전달축 중 상기 동력전환부에 회전력을 수평 회전력으로 전환하여 상기 반응로의 수평임펠러로 전달하는 수평기어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The reactor drive unit includes a power conversion unit that includes a pair of power transmission shafts and selectively transmits external rotational power to the pair of power transmission shafts; A vertical gear unit that converts the rotational force of the power conversion unit among the pair of power transmission shafts into vertical rotational force and transmits it to the vertical impeller of the reactor; And a horizontal gear unit that converts the rotational force of the power conversion unit of the pair of power transmission shafts into horizontal rotational force and transmits it to the horizontal impeller of the reactor.

상기 스퍼터링 장치는, 스퍼터링 파워, 미세분말의 타겟 플라즈마에의 노출 시간, 수직 또는 수평 임펠러의 회전속도, 수직 또는 수평 임펠러의 회전 방향 또는 내부 가스의 유량 중 하나 이상의 제어를 수행하는 제어부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The sputtering device further includes a control unit that controls one or more of sputtering power, exposure time of the fine powder to the target plasma, rotation speed of the vertical or horizontal impeller, rotation direction of the vertical or horizontal impeller, or flow rate of the internal gas. It is characterized by being composed of.

상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구와 공기가 배기되는 배기구 및 반응로가 안착되는 반응로안착부가 형성된 진공챔버와 반응로와 대향하는 위치에 설치되어 타겟 플라즈마를 방사하는 스퍼터건부를 포함하는 스퍼터링챔버; 상기 반응로안착부에 탈장착 가능하게 안착되어 미세분말이 수납되어 교반되며 스퍼터링 코팅이 수행되는 반응로; 및 상기 반응로로 상기 미세분말의 교반을 위한 동력을 전달하는 반응로구동부;를 포함하는 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링 코팅 방법에 있어서, 수직교반반응로 또는 수평교반반응로를 선택하여 장착하는 반응로 장착 단계; 상기 반응로의 수직 또는 수평 임펠러로 표면 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수직 또는 수평 교반하는 교반 단계; 및 타겟 플라즈마를 생성하여 교반되는 미세분말의 표면에 스퍼터링 코팅을 수행하는 스퍼터링 코팅 단계;를 포함하여 구성되는 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링 코팅 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention described above includes a vacuum chamber and a reactor having an inlet through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port through which air is exhausted, and a reactor seating portion on which the reactor is seated. A sputtering chamber installed at an opposing position and including a sputter gun unit that radiates target plasma; A reactor that is detachably mounted on the reactor seating portion and in which fine powder is stored, stirred, and sputter coating is performed; In the sputtering coating method using a sputtering device including a reactor driving unit that transmits power for stirring the fine powder to the reactor, the reactor is installed by selecting a vertical stirring reactor or a horizontal stirring reactor. step; A stirring step of vertically or horizontally stirring the fine powder subject to surface sputtering coating with a vertical or horizontal impeller of the reactor; and a sputtering coating step of generating a target plasma and performing sputtering coating on the surface of the stirred fine powder.

상기 반응로 장착 단계는, 상기 수직교반반응로 및 수평교반반응로를 동시에 장착하는 단계일 수 있다.The reactor mounting step may be a step of simultaneously mounting the vertical agitated reactor and the horizontal agitated reactor.

상기 교반 단계는, 상기 수직교반반응로 및 수평교반반응로를 동시에 구동하여 수행되는 교반 단계인 것을 특징으로 한다.The stirring step is characterized in that it is performed by simultaneously operating the vertical stirring reactor and the horizontal stirring reactor.

상기 스퍼터건부에는 하나 이상의 스퍼터건이 형성되고, 상기 스퍼터링 코팅 단계는 상기 하나 이상의 스퍼터건을 이용하여 타겟 플라즈마를 생성하여 스퍼터링 코팅이 수행되는 단계인 것을 특징으로 한다.One or more sputter guns are formed in the sputter gun unit, and the sputtering coating step is characterized in that sputtering coating is performed by generating target plasma using the one or more sputter guns.

본 발명의 실시예들에 따르면, 스퍼터링을 이용한 미세분말의 표면 코팅 처리를 수행하는 경우, 미세분말의 교반을 위한 회전 방향을 수직 또는 수평 방향으로 선택적으로 수행할 수 있도록 하는 것에 의해 미세분말의 표면 코팅 품질을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다.According to embodiments of the present invention, when performing surface coating treatment of fine powder using sputtering, the rotation direction for stirring the fine powder can be selectively performed in the vertical or horizontal direction. It provides the effect of significantly improving coating quality.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 스퍼터링을 이용한 미세분말의 표면 코팅 처리를 수행하는 경우, 미세분말의 유동을 극대화하고, 상부에서 스퍼터링된 코팅 입자에 미세분말을 노출시킴으로써, 미세분말 표면에 코팅물질이 균일하게 코팅되도록 함으로써 품질이 우수한 표면 코팅층을 형성할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, in one embodiment of the present invention, when performing surface coating treatment of fine powder using sputtering, the flow of fine powder is maximized and the fine powder is exposed to coating particles sputtered from the top, thereby coating the surface of the fine powder. It provides the effect of forming a high-quality surface coating layer by ensuring that the material is uniformly coated.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 수직 또는 수평 임펠러를 이용하여 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 초음파에 의해 미세분말을 진동시켜 응집을 최소화함으로써, 미세분말 표면의 코팅 균일도, 두께 및 막질을 극대할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, one embodiment of the present invention uses a vertical or horizontal impeller to control forward and reverse rotation, stirs the fine powder subject to sputter coating, and simultaneously vibrates the fine powder by ultrasonic waves to minimize agglomeration, thereby coating the surface of the fine powder. It provides the effect of maximizing uniformity, thickness, and film quality.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 수직 또는 수평 임펠러를 이용하여 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에, 스퍼터링 파워, 내부 가스 유량 및 증착속도를 제어하여 이종 소재를 균일하게 코팅할 수 있도록 하고, 이를 통해서 미세분말의 물리적, 광학적 및 전기적 특성을 제어할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, one embodiment of the present invention uses a vertical or horizontal impeller to control forward and reverse rotation and stir the fine powder to be sputtered coated, while controlling the sputtering power, internal gas flow rate, and deposition rate to uniformly mix heterogeneous materials. It provides the effect of enabling coating and controlling the physical, optical and electrical properties of fine powder.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 이종 소재의 코팅을 통해서 미세분말의 내구성을 개선할 수 있도록 하고, 소결 온도 등의 물리적 특성, 반사율 또는 굴절률 등의 광학적 특성, 전도도 등의 전기적 특성을 제어하여 미세분말의 응용분야를 확대시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, one embodiment of the present invention improves the durability of fine powder through coating of different materials, and controls physical properties such as sintering temperature, optical properties such as reflectance or refractive index, and electrical properties such as conductivity. It provides the effect of expanding the application field of fine powder.

또한, 본 발명의 일 실시예는, 미세분말이 적용되는 전기전자 산업 및 자동차 산업뿐 아니라 배터리 소재 등의 에너지 산업, 촉매 소재 등의 환경 산업, 약물 방출 및 항균 소재 등의 바이오산업 등의 다양한 산업에 적용되어 소재의 특성을 현저히 향상시키는 효과를 제공한다. In addition, an embodiment of the present invention is applicable not only to the electrical and electronics industry and the automobile industry to which fine powders are applied, but also to various industries such as the energy industry such as battery materials, the environmental industry such as catalyst materials, and the bio industry such as drug release and antibacterial materials. When applied to, it provides the effect of significantly improving the properties of the material.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 구성도.
도 2는 수직임펠러(320)가 구비된 수직교반반응로(310)가 장착된 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 단면도.
도 3은 수평임펠러(340)가 구비된 수평교반반응로(330)가 장착된 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 스퍼터링 코팅 방법의 순서도.
1 is a configuration diagram of a sputtering device 1 according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the sputtering device 1 according to an embodiment of the present invention equipped with a vertical stirring reactor 310 equipped with a vertical impeller 320.
Figure 3 is a cross-sectional view of the sputtering device 1 according to an embodiment of the present invention equipped with a horizontal stirring reactor 330 equipped with a horizontal impeller 340.
Figure 4 is a flow chart of a sputtering coating method of another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. In addition, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 구성도이고, 도 2는 수직임펠러(320)가 구비된 수직교반반응로(310)가 장착된 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 단면도이며, 도 3은 수평임펠러(340)가 구비된 수평교반반응로(330)가 장착된 본 발명의 일 실시예의 스퍼터링 장치(1)의 단면도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a sputtering device (1) according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a sputtering device (1) according to an embodiment of the present invention equipped with a vertical stirring reactor (310) equipped with a vertical impeller (320). ), and Figure 3 is a cross-sectional view of the sputtering device 1 of an embodiment of the present invention equipped with a horizontal stirring reactor 330 equipped with a horizontal impeller 340.

도 1 내지 도 3과 같이, 상기 스퍼터링 장치(1)는 스퍼터링챔버(100), 상기 스퍼터링챔버(100)의 내부에 탈장착되는 반응로(300) 및 제어부(500)를 포함하여 구성된다.1 to 3, the sputtering device 1 includes a sputtering chamber 100, a reactor 300 that is detachable from the inside of the sputtering chamber 100, and a control unit 500.

상기 스퍼터링챔버(100)는 진공챔버(110)와 스퍼터건부(120)를 포함하여 구성된다.The sputtering chamber 100 includes a vacuum chamber 110 and a sputter gun unit 120.

상기 진공챔버(110)는 플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구(111)와 공기가 배기되는 배기구(113) 및 진공챔버(110)의 내부 중앙에 반응로(310 또는 330)가 안착되는 반응로안착부(140)가 형성되어 내부를 고진동 상태로 유지하며 주입된 가스와 반응하여 스퍼터건부(120)의 타겟을 플라즈마화 하여 미세분말의 표면을 스퍼터링 코팅시키는 반응 공간을 형성하도록 구성된다.The vacuum chamber 110 has an injection port 111 through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port 113 through which air is exhausted, and a reaction furnace 310 or 330 is seated in the inner center of the vacuum chamber 110. The seating portion 140 is formed to maintain the interior in a high vibration state and react with the injected gas to turn the target of the sputter gun portion 120 into plasma to form a reaction space for sputter coating the surface of the fine powder.

상기 스퍼터건부(120)는 타겟(123)이 부착된 하나 이상의 스퍼터건(121)을 포함하여, 상기 반응로안착부(140)의 상부에 위치되는 상기 진공챔버(110)의 내부 상부면에 설치되어, 진공챔버(110) 내부의 진공 저압 가스 분위기 속에서 외부 전원에 의한 글로 방전에 의한 이온에 의해 타겟 플라즈마를 생성하여 상기 반응로안착부(140)로 방사하도록 구성된다. 그리고 상기 스퍼터건부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 복수의 스퍼터건(121)을 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 상기 스퍼터건부(120)는 플라즈마를 가둔 후 고속으로 스퍼터링을 수행할 수 있도록 하는 자성체를 더 포함하여 구성된다.The sputter gun unit 120 includes one or more sputter guns 121 to which a target 123 is attached, and is installed on the inner upper surface of the vacuum chamber 110 located at the upper part of the reaction furnace seating unit 140. The target plasma is generated by ions generated by glow discharge by an external power source in a vacuum low-pressure gas atmosphere inside the vacuum chamber 110 and radiated to the reactor seating portion 140. And, as shown in FIG. 1, the sputter gun unit 120 may be configured to include two or more sputter guns 121. In addition, the sputter gun unit 120 is configured to further include a magnetic material that allows sputtering to be performed at high speed after confining plasma.

상기 반응로구동부(200)는 동력전환부(210), 수직기어부(220), 수평기어부(230) 및 복수의 동력전달축(240)을 포함하여 구성된다.The reactor drive unit 200 includes a power conversion unit 210, a vertical gear unit 220, a horizontal gear unit 230, and a plurality of power transmission shafts 240.

상기 동력전환부(210)는 반응로(300)에 수납된 미세분말에 대한 수직교반 또는 수평교반에 따라, 서로 수직을 이루는 한 쌍의 동력전달축(240)으로 외부의 회전동력을 선택적으로 전달하도록 구성된다.The power conversion unit 210 selectively transmits external rotational power to a pair of power transmission shafts 240 that are perpendicular to each other according to vertical or horizontal agitation of the fine powder stored in the reactor 300. It is configured to do so.

상기 수직기어부(220)는 내부에 수평축의 회전을 수직축의 회전으로 전환하는 기어열을 포함하여 구성되어, 상기 한 쌍의 동력전달축(240) 중 상기 동력전환부(210)에 수직으로 결합되는 동력전달축(240b)의 단부에 결합되어 수평 회전력을 수직 회전력으로 전환하여 상기 반응로(수직교반반응로(310))의 수직임펠러(320)로 전달하도록 구성된다.The vertical gear unit 220 is configured to include a gear train that converts the rotation of the horizontal axis into the rotation of the vertical axis, and is vertically coupled to the power conversion unit 210 of the pair of power transmission shafts 240. It is coupled to the end of the power transmission shaft 240b to convert horizontal rotational force into vertical rotational force and transmit it to the vertical impeller 320 of the reactor (vertical agitation reactor 310).

상기 수평기어부(230)는 내부에 수직축의 회전을 수평축의 회전으로 전환하는 기어열을 포함하여 구성되어, 상기 한 쌍의 동력전달축(240) 중 상기 동력전환부(210)에 수직 상 방향으로 결합되는 동력전달축(240a)의 상단부에 결합되어 수직 회전력을 수평 회전력으로 전환하여 상기 반응로(수평교반반응로(330))의 수평임펠러(340)로 전달하도록 구성된다.The horizontal gear unit 230 is configured to include a gear train that converts the rotation of the vertical axis into the rotation of the horizontal axis, and moves vertically upward to the power conversion unit 210 among the pair of power transmission shafts 240. It is coupled to the upper end of the power transmission shaft 240a to convert vertical rotational force into horizontal rotational force and transmit it to the horizontal impeller 340 of the reactor (horizontal stirring reactor 330).

상기 진공펌프부(400)는 상기 배기구(113)와 결합되어, 상기 진공챔버(110)의 내부의 공기를 배기하는 하는 것에 의해 진공챔버(110)의 내부를 고진공 상태로 유지하도록 한다.The vacuum pump unit 400 is coupled with the exhaust port 113 to maintain the interior of the vacuum chamber 110 in a high vacuum state by exhausting the air inside the vacuum chamber 110.

상기 반응로(300)는 상기 진공챔버(110) 내부의 반응로안착부(140)에 탈장착되는 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330)를 포함하여 구성된다.The reactor 300 includes a vertical stirred reactor 310 and a horizontal stirred reactor 330 that are detachable from the reactor seating portion 140 inside the vacuum chamber 110.

상기 수직교반반응로(310)는 상부가 개방되고 내부에 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수용하는 수직교반반응챔버(311)와, 상기 수직교반반응챔버(311)의 내부에서 축이 수직으로 배치되어 상기 반응로구동부(200)로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수직 교반을 수행하는 수직임펠러(320)를 포함하여 구성된다.The vertical stirring reaction furnace 310 includes a vertical stirring reaction chamber 311 with an open top and accommodating fine powder to be sputtered coating therein, and an axis is arranged vertically inside the vertical stirring reaction chamber 311. It is configured to include a vertical impeller 320 that receives power from the reactor drive unit 200 and rotates to perform vertical agitation of the fine powder.

또한, 상기 수평교반반응로(330)는 상부가 개방되고 내부에 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수용하는 수평교반반응챔버(331)와, 상기 수평교반반응챔버(331)의 내부에서 축이 수평으로 배치되어 상기 반응로구동부(200)로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수평 교반을 수행하는 수평임펠러(300를 포함하여 구성된다.In addition, the horizontal stirring reaction furnace 330 includes a horizontal stirring reaction chamber 331 with an open top and accommodating fine powder to be sputtered coating therein, and the axis is arranged horizontally within the horizontal stirring reaction chamber 331. It is configured to include a horizontal impeller (300) that receives power from the reactor driving unit (200) and rotates to perform horizontal agitation of the fine powder.

상술한 구성의 상기 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330)를 선택적으로 선택하여 반응로안착부(140)에 장착하기 위해, 상기 수직기어부(220)는 상기 수직교반반응로(310)의 수직임펠러(320)의 축과 탈장착 가능하게 결합되도록 구성된다. 그리고 상기 수평기어부(230)는 상기 수평교반반응로(330)의 수평임펠러(340)의 축과 탈장착 가능하게 결합되도록 구성된다. 상기 수직기어부(220)와 수직임펠러(320) 축의 축결합과 상기 수평기어부(230)와 수평임펠러(340) 축의 축결합은 축을 서로 연결하는 클램프, 플랜지 커플링, 조인트 등의 다양한 축이음 부재를 이용한 다양한 축이음 방식이 적용될 수 있다.In order to selectively select the vertical stirred reactor 310 and the horizontal stirred reactor 330 of the above-described configuration and mount them on the reactor seating unit 140, the vertical gear unit 220 is provided with the vertical stirred reactor ( It is configured to be demountably coupled to the axis of the vertical impeller 320 of 310). And the horizontal gear unit 230 is configured to be detachably coupled to the axis of the horizontal impeller 340 of the horizontal stirring reactor 330. The shaft coupling of the shaft of the vertical gear unit 220 and the vertical impeller 320 and the shaft coupling of the shaft of the horizontal gear unit 230 and the horizontal impeller 340 use various shaft joint members such as clamps, flange couplings, and joints that connect the shafts to each other. Various shaft joint methods can be applied.

또한, 상기 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330) 각각은 교반되는 미세분말이 응집되는 것을 방지하기 위해, 상기 미세분말로 진동을 인가하는 하나 이상의 초음파 진동자(20)를 더 포함하여 구성된다.In addition, each of the vertical stirring reactor 310 and the horizontal stirring reactor 330 further includes one or more ultrasonic vibrators 20 that apply vibration to the fine powder to prevent the stirred fine powder from agglomerating. It is composed by:

상기 제어부(500)는 스퍼터링 파워, 미세분말의 타겟 플라즈마에의 노출 시간, 수직 또는 수평 임펠러의 회전속도, 수직 또는 수평 임펠러의 회전 방향 또는 내부 가스의 유량 중 하나 이상의 제어를 수행하도록 구성된다.The control unit 500 is configured to control one or more of sputtering power, exposure time of fine powder to the target plasma, rotation speed of the vertical or horizontal impeller, rotation direction of the vertical or horizontal impeller, or flow rate of the internal gas.

구체적으로, 상기 제어부(500)는 수직 또는 수평 임펠러(320, 340)의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 초음파에 의해 미세분말을 진동시켜 응집을 최소화함으로써, 미세분말 표면의 코팅 균일도, 두께 및 막질을 극대할 수 있도록 하는 제어를 수행하도록 구성될 수 있다.Specifically, the control unit 500 controls the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impellers 320 and 340, stirs the fine powder to be sputtered coated, and simultaneously vibrates the fine powder by ultrasonic waves to minimize agglomeration, thereby forming the surface of the fine powder. It can be configured to perform control to maximize coating uniformity, thickness, and film quality.

또한, 상기 제어부(500)는 수직 또는 수평 임펠러의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 스퍼터링 파워, 내부 가스 유량 및 증착 속도를 제어하여 이종 소재를 균일하게 코팅할 수 있도록 하고, 이를 통해서 미세분말의 물리적, 광학적 및 전기적 특성을 제어할 수 있도록 한다.In addition, the control unit 500 controls the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impeller and stirs the fine powder to be sputtered coated, while controlling the sputtering power, internal gas flow rate, and deposition speed to uniformly coat heterogeneous materials. , through which it is possible to control the physical, optical and electrical properties of fine powder.

상술한 본 발명의 일 실시예의 설명에서 상기 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330)를 진공챔버(110)의 반응로안착부(140)에 선택적으로 장착시키는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the description of an embodiment of the present invention described above, it has been described that the vertical stirred reactor 310 and the horizontal stirred reactor 330 are selectively mounted on the reactor seating portion 140 of the vacuum chamber 110. It is not limited.

본 발명의 일 실시예의 진공챔버(110)가 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330)를 모두 수용할 수 있는 구조 및 크기를 가지는 경우, 상기 수직교반반응로(310)와 수평교반반응로(330)는 동시에 반응로안착부(140)에 안착되어, 수직교반반응로(310)에서는 수직교반을 수행하며 미세분말에 대한 스퍼터링 코팅을 수행하고, 이와 동시에, 수평교반반응로(330)에서는 수평교반을 수행하여 미세분말에 대한 스퍼터링 코팅을 수행하도록 구성될 수도 있다.When the vacuum chamber 110 of an embodiment of the present invention has a structure and size that can accommodate both the vertical stirred reactor 310 and the horizontal stirred reactor 330, the vertical stirred reactor 310 and the horizontal stirred reactor 330 The stirring reactor 330 is simultaneously seated on the reactor seating portion 140, and the vertical stirring reactor 310 performs vertical stirring and sputtering coating on the fine powder, and at the same time, the horizontal stirring reactor ( In 330), it may be configured to perform sputtering coating on fine powder by performing horizontal stirring.

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 스퍼터링 코팅 방법의 순서도이다.Figure 4 is a flowchart of a sputtering coating method according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예의 스퍼터링 코팅 방법은, 플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구(111)와 공기가 배기되는 배기구(113) 및 반응로(300)가 안착되는 반응로안착부(140)가 형성된 스퍼터링챔버(100), 상기 반응로안착부(140)에 탈장착 가능하게 안착되어 미세분말이 수납되어 교반되며 스퍼터링 코팅이 수행되는 반응로(300), 상기 반응로(300)로 상기 미세분말의 교반을 위한 동력을 전달하는 반응로구동부(200) 및 상기 반응로(300)와 대향하는 위치에 설치되어 타겟 플라즈마를 방사하는 스퍼터건부(120)를 포함하는 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링 코팅 방법에 있어서, 수직교반반응로(310) 또는 수평교반반응로(320)를 선택하여 장착하는 반응로 장착 단계(S10), 상기 반응로(300)의 수직 또는 수평 임펠러(310 또는 330)로 표면 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수직 또는 수평 교반하는 교반 단계(S20) 및 스퍼터건부(120)에서 타겟 플라즈마를 생성하여 교반되는 미세분말의 표면에 스퍼터링 코팅을 수행하는 스퍼터링 코팅 단계(S30)를 포함하여 구성되는 반응로 탈장착 가능 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링 코팅 방법일 수 있다.The sputtering coating method of another embodiment of the present invention includes an injection port 111 through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port 113 through which air is exhausted, and a reactor seating portion 140 on which the reactor 300 is seated. A sputtering chamber 100, a reactor 300 that is detachably mounted on the reactor seating portion 140 to accommodate and stir fine powder and perform sputtering coating, and agitation of the fine powder in the reactor 300. In the sputtering coating method using a sputtering device including a reactor drive unit 200 that transmits power for and a sputter gun unit 120 installed at a position opposite the reactor 300 to radiate target plasma, the vertical A reactor installation step (S10) of selecting and installing the stirred reactor 310 or the horizontal stirred reactor 320, fine powder to be coated by surface sputtering with the vertical or horizontal impeller 310 or 330 of the reactor 300. The reactor is detachable and consists of a stirring step (S20) of vertically or horizontally stirring and a sputtering coating step (S30) of performing sputtering coating on the surface of the fine powder being stirred by generating target plasma in the sputter gun unit 120. It may be a sputtering coating method using a sputtering device.

상기 반응로 장착 단계(S10)는 스퍼터링 코팅 대상 미세분말의 수직 교반 또는 수평 교반 방향에 따라 진공챔버(110) 내부의 반응로안착부(140)에 수직교반반응로(310) 또는 수평교반반응로(320)를 선택하여 장착하는 단계일 수 있다.The reactor installation step (S10) is performed by installing a vertical stirring reactor 310 or a horizontal stirring reactor on the reactor seating portion 140 inside the vacuum chamber 110 according to the vertical or horizontal stirring direction of the fine powder to be sputtered coated. This may be a step of selecting and mounting (320).

이와 달리, 서로 다른 미세분말을 동시에 스퍼터링 코팅을 수행하는 경우, 또는, 동일 미세분말에 대하여 수직 및 수평 교반을 수행하여 스퍼터링 코팅을 수행하는 경우, 상기 반응로 장착 단계(S10)는 상기 수직교반반응로(310) 및 수평교반반응로(330)를 동시에 장착하는 단계일 수도 있다.On the other hand, when sputter coating is performed simultaneously on different fine powders, or when sputter coating is performed by performing vertical and horizontal stirring on the same fine powder, the reactor mounting step (S10) is performed in the vertical stirring reaction. This may be a step of installing the furnace 310 and the horizontal stirred reactor 330 at the same time.

상술한 반응로 장착 단계(S10)에서 반응로(300)의 장착이 종료된 경우, 상기 진공챔버(110)의 내부의 공기를 배기하여 진공화하고, 불활성 가스 등의 플라즈마 생성을 위한 가스가 상기 진공챔버(110)의 내부로 주입된다.When the installation of the reactor 300 is completed in the above-described reactor installation step (S10), the air inside the vacuum chamber 110 is evacuated and the gas for generating plasma, such as an inert gas, is supplied to the vacuum chamber 110. It is injected into the interior of the vacuum chamber 110.

상기 교반 단계(S20)는, 상기 반응로 장착 단계(S10)에서 수직교반반응로(310) 또는 수평교반반응로(320)를 선택하여 장착한 경우, 장착된 수직교반반응로(310) 또는 수평교반반응로(320) 의 수직 또는 수평 임펠러로 표면 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수직 또는 수평 교반하는 단계일 수 있다.The stirring step (S20) is performed by selecting and installing the vertical stirring reactor 310 or the horizontal stirring reactor 320 in the reactor installation step (S10). This may be a step of vertically or horizontally stirring the fine powder subject to surface sputtering coating with the vertical or horizontal impeller of the stirring reactor 320.

이와 달리, 상기 교반 단계(S20)는, 상기 반응로 장착 단계(S10)에서 수직교반반응로(310) 및 수평교반반응로(320)를 동시에 장착한 경우, 장착된 수직교반반응로(310) 및 수평교반반응로(320) 의 수직 및 수평 임펠러로 표면 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수직 및 수평 교반하는 단계일 수도 있다.On the other hand, in the stirring step (S20), when the vertical stirring reactor 310 and the horizontal stirring reactor 320 are installed simultaneously in the reactor mounting step (S10), the installed vertical stirring reactor 310 And it may be a step of vertically and horizontally stirring the fine powder subject to surface sputtering coating with the vertical and horizontal impellers of the horizontal stirring reactor 320.

또한, 상기 교반단계(S20)는 미세분말의 응집을 억제하도록 상기 반응로(300)에 초음파진동자(20)를 더 구비하여 초음파 진동에 의해 미세분말을 진동시키는 것을 더 포함할 수 있다. In addition, the stirring step (S20) may further include vibrating the fine powder by ultrasonic vibration by further providing an ultrasonic vibrator 20 in the reactor 300 to suppress agglomeration of the fine powder.

상기 스퍼터링 코팅 단계(S30)는 외부 전원을 인가하는 것에 의해 스퍼터건부(120)에서 타겟 플라즈마를 생성하여 교반되는 미세분말의 표면에 스퍼터링 코팅을 수행하는 단계이다. 이 과정에서 상기 타겟 플라즈마는 스퍼터건부(120)와 반응로(300) 또는 진공챔버(110)에 구비되는 자성체에 의한 자기장에 의해 반응로 측으로 이동된다.The sputtering coating step (S30) is a step of performing sputtering coating on the surface of the stirred fine powder by generating target plasma in the sputter gun unit 120 by applying an external power source. In this process, the target plasma is moved toward the reactor by a magnetic field generated by a magnetic material provided in the sputter gun unit 120 and the reactor 300 or vacuum chamber 110.

이때, 상기 스퍼터건부(120)는 하나 이상의 스퍼터건(121)을 포함하고, 상기 스퍼터링 코팅 단계(S30)는 상기 하나 이상의 스퍼터건(121)을 이용하여 타겟 플라즈마를 생성하여 스퍼터링 코팅이 수행되는 단계일 수도 있다.At this time, the sputter gun unit 120 includes one or more sputter guns 121, and the sputtering coating step (S30) is a step in which sputtering coating is performed by generating target plasma using the one or more sputter guns 121. It may be.

이 과정에서, 상기 스퍼터링 장치(1)의 제어부(500)는 상술한 바와 같이, 스퍼터링 파워, 미세분말의 타겟 플라즈마에의 노출 시간, 수직 또는 수평 임펠러의 회전속도, 수직 또는 수평 임펠러의 회전 방향 또는 내부 가스의 유량 중 하나 이상의 제어를 수행한다.In this process, as described above, the control unit 500 of the sputtering device 1 controls the sputtering power, the exposure time of the fine powder to the target plasma, the rotation speed of the vertical or horizontal impeller, the rotation direction of the vertical or horizontal impeller, or Performs one or more controls on the flow rate of internal gases.

구체적으로, 상기 제어부(500)는 수직 또는 수평 임펠러(320, 340)의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 초음파에 의해 미세분말을 진동시켜 응집을 최소화함으로써, 미세분말 표면의 코팅 균일도, 두께 및 막질을 극대할 수 있도록 하는 제어를 수행할 수 있다.Specifically, the control unit 500 controls the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impellers 320 and 340, stirs the fine powder to be sputtered coated, and simultaneously vibrates the fine powder by ultrasonic waves to minimize agglomeration, thereby forming the surface of the fine powder. Control can be performed to maximize coating uniformity, thickness, and film quality.

또한, 상기 제어부(500)는 수직 또는 수평 임펠러의 정역 회전을 조절하며 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 교반함과 동시에 스퍼터링 파워, 내부 가스 유량 및 증착 속도를 제어하여 이종 소재를 균일하게 코팅할 수 있도록 하고, 이를 통해서 미세분말의 물리적, 광학적 및 전기적 특성을 제어할 수도 있다.In addition, the control unit 500 controls the forward and reverse rotation of the vertical or horizontal impeller and stirs the fine powder to be sputtered coated, while controlling the sputtering power, internal gas flow rate, and deposition speed to uniformly coat heterogeneous materials. , through which the physical, optical and electrical properties of fine powder can be controlled.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 스퍼터링장치
20: 초음파진동자
100: 스퍼터링챔버
110: 진공챔버
111: 주입구
113: 배기구
120: 스퍼터건부
121: 스퍼터건
123: 타겟
140: 반응로안착부
200: 반응로구동부
210: 동력전환부
220: 수직기어부
230: 수평기어부
240: 동력전달축
300: 반응로
310: 수직교반반응로
311: 수직교반반응챔버
320; 수직임펠러
330: 수평교반반응로
331: 수평교반반응챔버
340: 수평임펠러
400: 진공펌프부
500: 제어부
1: Sputtering device
20: Ultrasonic vibrator
100: Sputtering chamber
110: Vacuum chamber
111: Inlet
113: exhaust port
120: Sputter gun part
121: Sputtergun
123: Target
140: Reaction furnace seating part
200: Reactor driving section
210: Power conversion unit
220: Vertical gear unit
230: Horizontal gear unit
240: Power transmission shaft
300: reactor
310: Vertical stirred reactor
311: Vertical stirring reaction chamber
320; vertical impeller
330: Horizontal stirred reactor
331: Horizontal stirring reaction chamber
340: Horizontal impeller
400: Vacuum pump unit
500: Control unit

Claims (10)

플라즈마를 발생시킬 가스가 주입되는 주입구와 공기가 배기되는 배기구 및 반응로가 안착되는 반응로안착부가 형성된 진공챔버와, 반응로와 대향하는 위치에 설치되어 타겟 플라즈마를 방사하는 스퍼터건부를 포함하는 스퍼터링 챔버;
상기 반응로안착부에 안착되고 탈장착 가능하게 구성되며 수납된 미세분말이 교반되어 스퍼터링 코팅이 수행되는 반응로;
상기 반응로에 수납된 미세분말로 진동을 인가하는 하나 이상의 초음파 진동자; 및
상기 반응로로 상기 미세분말의 교반을 위한 동력을 전달하는 반응로구동부;를 포함하며
이때 상기 반응로는,
상부가 개방되고 내부에 상기 미세분말을 수용하는 수직교반반응챔버; 및 상기 수직교반반응챔버의 내부에서 수직으로 배치되어 상기 반응로구동부로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수직 교반을 수행하는 수직임펠러;
또는
상부가 개방되고 내부에 상기 미세분말을 수용하는 수평교반반응챔버; 및 상기 수평교반반응챔버의 내부에서 수평으로 배치되어 상기 반응로구동부로부터 동력을 전달받아 회전되어 상기 미세분말에 대한 수평 교반을 수행하는 수평임펠러;
를 선택적으로 장착할 수 있는 반응로이며,
상기 반응로구동부는,
한 쌍의 동력전달축을 구비하여 외부의 회전동력을 상기 한 쌍의 동력전달축에 선택적으로 전달하는 동력전환부;
상기 한 쌍의 동력전달축 중 상기 동력전환부의 회전력을 수직 회전력으로 전환하여 상기 반응로의 수직임펠러로 전달하는 수직기어부; 및
상기 한 쌍의 동력전달축 중 상기 동력전환부에 회전력을 수평 회전력으로 전환하여 상기 반응로의 수평임펠러로 전달하는 수평기어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
Sputtering includes a vacuum chamber formed with an injection port through which gas to generate plasma is injected, an exhaust port through which air is exhausted, and a reactor seating portion where the reactor is seated, and a sputter gun portion installed at a position opposite the reactor to radiate target plasma. chamber;
A reactor mounted on the reactor seating portion and configured to be detachable, and in which the stored fine powder is stirred and sputter coating is performed;
One or more ultrasonic vibrators that apply vibration to the fine powder stored in the reactor; and
It includes a reactor driving unit that transmits power for stirring the fine powder to the reactor.
At this time, the reactor,
A vertical stirring reaction chamber with an open top and accommodating the fine powder therein; and a vertical impeller disposed vertically inside the vertical stirring reaction chamber and rotating by receiving power from the reactor drive unit to perform vertical stirring of the fine powder;
or
a horizontal stirring reaction chamber with an open top and accommodating the fine powder therein; and a horizontal impeller disposed horizontally inside the horizontal stirring reaction chamber and rotating by receiving power from the reactor drive unit to horizontally agitate the fine powder;
It is a reactor that can be optionally equipped with,
The reactor driving unit,
A power conversion unit having a pair of power transmission shafts and selectively transmitting external rotational power to the pair of power transmission shafts;
A vertical gear unit that converts the rotational force of the power conversion unit among the pair of power transmission shafts into vertical rotational force and transmits it to the vertical impeller of the reactor; and
A sputtering device comprising a horizontal gear unit that converts rotational force from the power conversion unit of the pair of power transmission shafts into horizontal rotational force and transmits it to the horizontal impeller of the reactor.
제1항에 있어서, 상기 반응로는,
상기 수직교반반응챔버; 수직임펠러; 수평교반반응챔버; 및 수평임펠러;를 동시에 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method of claim 1, wherein the reactor is:
The vertical stirring reaction chamber; vertical impeller; Horizontal stirred reaction chamber; A sputtering device characterized in that it simultaneously includes a horizontal impeller.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
수직 또는 수평 임펠러의 회전속도, 수직 또는 수평 임펠러의 회전 방향의 제어를 수행하는 제어부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
According to paragraph 1,
A sputtering device further comprising a control unit that controls the rotation speed of the vertical or horizontal impeller and the direction of rotation of the vertical or horizontal impeller.
제5항에 있어서, 상기 제어부는,
스퍼터링 파워, 미세분말의 타겟 플라즈마에의 노출 시간, 내부 가스의 유량 중 하나 이상의 제어를 더 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.
The method of claim 5, wherein the control unit,
A sputtering device further capable of controlling one or more of sputtering power, exposure time of fine powder to the target plasma, and flow rate of internal gas.
제 1항의 스퍼터링 장치를 이용한 스퍼터링 코팅 방법에 있어서,
수직교반반응로 또는 수평교반반응로를 선택하여 장착하는 반응로 장착 단계;
상기 반응로의 수직 또는 수평 임펠러로 표면 스퍼터링 코팅 대상 미세분말을 수직 또는 수평 교반하는 교반 단계; 및
타겟 플라즈마를 생성하여 교반되는 미세분말의 표면에 스퍼터링 코팅을 수행하는 스퍼터링 코팅 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 코팅 방법.
In the sputtering coating method using the sputtering device of claim 1,
A reactor installation step of selecting and installing a vertical stirred reactor or a horizontal stirred reactor;
A stirring step of vertically or horizontally stirring the fine powder subject to surface sputtering coating with a vertical or horizontal impeller of the reactor; and
A sputtering coating method comprising: generating target plasma and performing sputtering coating on the surface of the stirred fine powder.
제7항에 있어서, 상기 반응로 장착 단계는,
상기 수직교반반응로 및 수평교반반응로를 동시에 장착하는 단계인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 코팅 방법.
The method of claim 7, wherein the reactor mounting step includes:
A sputtering coating method, characterized in that the step of simultaneously mounting the vertical stirred reactor and the horizontal stirred reactor.
제8항에 있어서, 상기 교반 단계는,
상기 수직교반반응로 및 수평교반반응로를 동시에 구동하여 수행되는 교반 단계인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 코팅 방법.
The method of claim 8, wherein the stirring step,
A sputtering coating method, characterized in that the stirring step is performed by simultaneously operating the vertical stirring reactor and the horizontal stirring reactor.
제7항에 있어서, 상기 스퍼터건부는 하나 이상의 스퍼터건을 포함하고,
상기 스퍼터링 코팅 단계는 상기 하나 이상의 스퍼터건을 이용하여 타겟 플라즈마를 생성하여 스퍼터링 코팅이 수행되는 단계인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 코팅 방법.
The method of claim 7, wherein the sputter gun unit includes one or more sputter guns,
The sputtering coating step is a sputtering coating method, wherein sputtering coating is performed by generating target plasma using the one or more sputter guns.
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