KR20120054880A

KR20120054880A - 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치

Info

Publication number: KR20120054880A
Application number: KR1020100116245A
Authority: KR
Inventors: 박정재; 김도연; 윤석구
Original assignee: 고려대학교 산학협력단
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: KR101209349B1

Abstract

본 발명은 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에어로졸 입자 공급 장치는 작동 유체가 유입되는 유입구와 에어로졸 입자가 배출되는 배출구를 가지며, 내부에 수용 공간이 형성된 에어로졸 챔버와; 상기 수용공간이 상기 유입구 측의 유입 공간과 상기 배출구 측의 유동 공간으로 구획되도록 상기 에어로졸 챔버 내부에 설치되며, 상기 유동 공간에 수용된 미세 분말이 부유되어 상기 배출구를 통해 에어로졸 입자로 배출되도록 상기 유입구를 통해 유입되는 작동 유체를 상기 유동 공간으로 확산시키는 다공성 확산 부재와; 상기 유동 공간과 연통되도록 상기 에어로졸 챔버와 연결되어 상기 유동 공간 내부로 미세 분말을 공급하는 미세 분말 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 미세 분말 공급부를 통해 에어로졸 챔버로 미세 분말이 공급되도록 하여, 에어로졸 챔버에 초기에 수용되는 미세 분말의 양을 조절하거나 에어로졸 증착 장치의 작동 중에도 미세 분말을 추가로 에어로졸 챔버에 공급 가능하도록 하여 박막의 두께 조절을 가능하게 된다.

Description

에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치{AEROSOL PARTICLE SUPPLYING APPARATUS AND AEROSOL DEPOSITION APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어로졸 입자의 원활한 공급이 가능하며, 박막 두께의 조절이 가능한 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치에 관한 것이다.

기존의 분말 분사 방법은 고온, 고압의 분위기에서 분말을 용융시키거나 기판과의 충돌시 발생하는 큰 충격량을 이용하여 분말을 소성 변형, 밀착 시키는 방법을 이용하였다. 이와 같은 분말 분사 방법은 주로 선박, 자동차 등의 구조물과 파이프 내 외면 등의 코팅에 내열, 내마모성 향상을 위해 응용되어 왔다.

최근 상기와 같은 분말 분사 방법을 전자 부품에 적용하여 소형화의 핵심 기술이 되는 기판의 박막 형성 및 칩의 제조에 응용하는 방법에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 기판의 박막 형성이나 칩 제조에 사용되었던 기존의 방법인 물리적 기상 증착(PVD : Physical Vapor Deposition) 방법이나 화학적 기상 증착 방법(CVD : Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 형성되는 코팅층은 두께가 수 마이크로미터 이상이 되는 경우 균열이 발생하거나 박리 현상이 나타나는 문제점이 제기되어 수 마이크로미터 이상의 코팅층을 형성하는데 있어 분말 분사 방법이 그 대안으로 제안되고 있다.

이와 같은 분사 분말 방법 중 에어로졸 분사 방법은 수 마이크로미터 이내의 직경을 갖는 미세 분말들을 이용하여 상온에서 고밀도의 박막 코팅을 가능하게 하는 기술 중의 하나로 평가받고 있다.

에어로졸 분사 방법에서는 공기, 헬륨, 또는 질소 등과 같은 불활성 기체를 작동 유체로 사용하여 세라믹과 같은 비금속 또는 알루미늄과 같은 금속의 미세 분말들을 에어로졸 챔버에서 부유시켜 노즐을 통해 수백 m/s의 속도로 분사한다.

증착 챔버 내로 분사된 미세 분말들, 즉 에어로졸 입자는 일부가 코팅이 되고 코팅이 되지 않은 미세 분말들은 증착 챔버 내에 부유되다 배기관을 통해 빠져 나가 집진필터 내에 포집된다. 그리고, 에어로졸 분사 방식을 이용한 코팅 방법은 입자들이 가지게 되는 운동 에너지가 증착 기판에 충돌하여 결합 에너지로 변환되어 기공이 없는 고밀도의 코팅을 가능하게 한다.

상기와 같은 에어로졸 분사 방법에서 기판 상에 박막이 형성되는 증착 메커니즘은 에어로졸 입자들이 기판 또는 이미 형성된 코팅층에 충돌하여 분쇄 및 변형되며, 가지고 있던 운동 에너지의 상당 부분이 변화하여 물질 이동을 촉진하는 것으로 알려져 있다.

여기서, 에어로졸 분사 방법에 사용되는 미세 분말은 크기가 수십 마이크로미터 이하로, 일반적으로 크기가 수십 마이크로미터 이하의 미세한 분말들은 정전기적 인력에 의해 서로 붙어서 더 큰 크기의 응집체를 형성하려는 특성을 가지며 이러한 응집체는 그 내부에 다수의 미세 입자들이 약하게 결합된 상태로 이루어진다.

그런데, 미세 분말들이 응집한 응집체는 그 크기가 커지는 경우 작동 유체의 흐름을 따라 이동하지 못하게 되고, 작동 유체의 흐름을 따라 기판에 분사되어 코팅층을 형성하는 에어로졸 분사 장치의 특성상 작동 유체의 흐름을 따라 이동하지 못하는 응집체는 코팅층을 형성하지 못하고 상술한 증착 챔버의 배기관을 통해 빠져나가게 된다. 이와 같은 현상은 증착 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용하게 된다. 또한, 응집체는 실제 코팅에 기여하는 미세 분말의 이동을 방해하는 요인으로 작용하여, 이 또한 증착 효율을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.

따라서, 에어로졸 분사 방법을 적용하는데 있어, 미세 분말이 서로 결합하여 응집체를 형성하는 것을 방지하여, 미세 분말 상태로 유지되게 하는 것이 증착 효율을 높이는데 중요한 요소로 인식되고 있다.

이와 관련하여, 한국등록특허 제0818188호에 개시된 '에어로졸 데포지션을 위한 고효율 분말 분산장치'에서는 에어로졸 챔버의 운동을 통해 에어로졸 데포지션을 수행하는 분말 분산장치에 관한 발명으로서, 에어로졸 챔버의 단순한 운동에 의한 분말의 분산보다 에어로졸 챔버를 상하로 흔들면서 동시에 원운동을 시킴으로써 분말의 분산이 보다 효율적으로 이루어지게 하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 한국등록특허에 개시된 분말 분산장치는 미세 분말의 분산을 위해 에어로졸 챔버를 상하로 흔들기 위해 추가적인 기구적 구성을 요하게 되어, 그 구조가 복잡해지고 넓은 설치 공간을 요구하게 되는 단점이 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 에어로졸 입자가 응집되지 않은 상태로 분산되어 공급되도록 하여, 증착 효율을 향상시킬 수 있는 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 에어로졸 입자의 원활한 공급과 함께 박막 두께의 조절이 가능한 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 에어로졸 입자 공급장치에 있어서, 작동 유체가 유입되는 유입구와 에어로졸 입자가 배출되는 배출구를 가지며, 내부에 수용 공간이 형성된 에어로졸 챔버와; 상기 수용공간이 상기 유입구 측의 유입 공간과 상기 배출구 측의 유동 공간으로 구획되도록 상기 에어로졸 챔버 내부에 설치되며, 상기 유동 공간에 수용된 미세 분말이 부유되어 상기 배출구를 통해 에어로졸 입자로 배출되도록 상기 유입구를 통해 유입되는 작동 유체를 상기 유동 공간으로 확산시키는 다공성 확산 부재와; 상기 유동 공간과 연통되도록 상기 에어로졸 챔버와 연결되어 상기 유동 공간 내부로 미세 분말을 공급하는 미세 분말 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 미세 분말 공급부는 미세 분말이 수용되는 미세 분말 수용부와; 상기 미세 분말 수용부와 상기 에어로졸 챔버의 상기 유동 공간이 연통되도록 상기 미세 분말 수용부와 상기 에어로졸 챔버를 연결하는 미세 분말 공급 라인과; 상기 미세 분말 수용부에 수용된 미세 분말이 상기 미세 분말 공급 라인을 통해 상기 에어로졸 챔버의 상기 유동 공간에 공급되도록 상기 미세 분말 수용부에 보충 유체를 공급하는 보충 유체 공급부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 미세 분말 공급부는 상기 미세 분말 공급 라인을 통해 상기 미세 분말 수용부로부터 상기 에어로졸 챔버로 공급되는 미세 분말을 단속하는 단속 밸브를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 에어로졸 챔버는 상기 유입구가 형성된 깔때기 형상의 제1 케이스와, 일측이 상기 제1 케이스와 연통되도록 상기 제1 케이스와 결합하는 원통 형상의 제2 케이스와, 상기 배출구가 형성되고, 상기 제2 케이스의 타측을 차폐하는 케이스 헤드를 포함하며; 상기 다공성 확산 부재는 상기 제1 케이스의 내부에 설치될 수 있다.

여기서, 상기 다공성 확산 부재는 내부에 다공성의 오픈 셀이 형성된 스펀지 형태로 마련될 수 있다.

한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 실시 형태에 따라, 증착 대상물이 수용되는 증착 챔버와; 상기 증착 대상물을 향해 에어로졸 입자를 분사되는 노즐과; 에어로졸 입자가 상기 노즐을 통해 분사되도록 상기 노즐에 에어로졸 입자를 공급하는 상기의 에어로졸 입자 공급장치와; 상기 에어로졸 입자 공급장치에 작동 유체를 공급하기 위한 작동 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 장치에 의해서도 달성될 수 있다.

상기와 같은 구성을 통해, 다공성 확산 부재를 통해 공급되는 작동 유체에 의해 분말이 부유되어 응집되지 않은 에어로졸 입자가 공급되도록 하여, 증착 효율을 향상시킨 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면, 미세 분말 공급부를 통해 에어로졸 챔버로 미세 분말이 공급되도록 하여, 에어로졸 챔버에 초기에 수용되는 미세 분말의 양을 조절하거나 에어로졸 증착 장치의 작동 중에도 미세 분말을 추가로 에어로졸 챔버에 공급 가능하도록 하여 박막의 두께 조절을 가능하게 하는 에어로졸 입자 공급장치 및 이를 이용한 에어로졸 증착 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 증착 장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 입자 공급장치의 구성을 도시한 도면이고,
도 3은 도 2의 에어로졸 입자 공급장치의 에어로졸 챔버의 분해 사시도이고,
도 4는 다양한 실험 조건에 따른 실제 증착 결과를 전자 현미경을 통해 촬영한 영상을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 증착 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 에어로졸 증착 장치(100)는 증착 챔버, 노즐(20), 에어로졸 입자 공급장치(300) 및 작동 유체 공급부(30)를 포함한다.

증착 챔버는 기판과 같은 증착 대상물이 수용되며, 기 설정된 정도의 진공 상태가 유지된다. 여기서, 증착 챔버의 진공은 증착 챔버와 연결된 진공 펌프(12) 및 부스터 펌프(11)에 의해 형성된다. 또한, 증착 챔버에는 기판이 안착되어 챔버 내부로 인입 및 반출되는 기판 이송부(13)가 설치되며, 기판 이송부(13)는 이송 모터(14)의 작동에 의해 이동한다.

노즐(20)은 에어로졸 입자 공급장치(300)로부터 공급되는 에어로졸 입자를 증착 대상물을 향해 분사한다. 여기서, 노즐(20)은 에어로졸 입자를 포함하는 작동 유체가 증착 대상물을 고속으로 분사되도록 그 내부 유로가 가변적으로 형성된다.

작동 유체 공급부(30)는 에어로졸 입자 공급장치(300)에 작동 유체를 공급한다. 여기서, 본 발명에 따른 작동 유체 공급부(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 작동 유체가 저장되는 작동 유체 저장 탱크(31)와, 작동 유체 저장 탱크(31)로부터 분출된 작동 유체를 가열하는 유체 가열부(32)와, 에어로졸 입자 공급장치(300)로 유입되는 작동 유체의 유량을 조절하는 유량 조절부(33)를 포함할 수 있다.

여기서, 작동 유체 공급부(30)로부터 에어로졸 입자 공급장치(300)로 공급되는 작동 유체는 공기, 헬륨, 질소와 같이 상온에서 저온의 온도와 상압에서 수십 내지 수백 바(bar)의 압력으로 올릴 수 있는 특성을 갖는 불활성 기체가 사용된다.

또한, 작동 유체 공급부(30)는 에어로졸 입자 공급장치(300)에 작동 유체를 공급할 수 있는 다양한 형태나 구성으로 마련될 수 있으며, 본 발명이 도 1에 도시된 작동 유체 공급부(30)의 구성에 국한되지 않음은 물론이다.

에어로졸 입자 공급장치(300)는 작동 유체 공급부(30)로부터 공급되는 작동 유체를 이용하여 에어로졸 입자가 증착 챔버에 설치된 노즐(20)을 통해 분사되도록 노즐(20)에 에어로졸 입자를 공급한다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 에어로졸 입자 공급장치(300)에 대해 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 입자 공급장치(300)의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 에어로졸 입자 공급장치(300)의 에어로졸 챔버(310)의 분해 사시도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 에어로졸 입자 공급장치(300)는 에어로졸 챔버(310)와, 다공성 확산 부재(314)와, 미세 분말 공급부를 포함한다.

에어로졸 챔버(310)는 작동 유체가 유입되는 유입구(312a)와, 에어로졸 입자가 배출되는 배출구(313a)를 가지며, 내부에 수용 공간이 형성된 대략 통 형상을 갖는다. 여기서, 에어로졸 챔버(310)에는 미세 분말이 수용되고, 유입구(312a)를 통해 유입되는 작동 유체에 의해 미세 분발이 부유되어 에어로졸 상태의 에어로졸 입자로 배출구(313a)를 통해 배출되어 노즐(20)로 공급된다.

다공성 확산 부재(314)는 에어로졸 챔버(310) 내부에 설치된다. 여기서, 다공성 확산 부재(314)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어로졸 챔버(310) 내부의 수용공간이 유입구(312a) 측의 유입 공간(S1)과 배출구(313a) 측의 유동 공간(S2)으로 구획되도록 에어로졸 챔버(310) 내부에 배치된다.

이 때, 에어로졸 챔버(310) 내부에 수용되는 미세 분말은 유동 공간(S2)에 수용되며, 유입구(312a)를 통해 유입되는 작동 유체가 다공성 확산 부재(314)를 통과하며 다공성 확산 부재(314)의 전체 표면에 걸쳐 고르게 유동 공간(S2) 측으로 분사됨으로써, 유동 공간(S2)에 수용된 미세 분말이 유동 공간(S2) 내에서 부유하게 된다.

따라서, 유동 공간(S2) 내에서 부유하는 미세 분말이 상호 간의 응집력에 의해 응집되어 응집체를 형성하는 것을 차단함으로써, 응집체 형성에 의한 증착 효율의 저하를 방지할 수 있게 된다.

여기서, 다공성 확산 부재(314)는 내부에 다공성의 오픈 셀이 형성된 스펀지 형태로 마련될 수 있으며, 이외에도 유입구(312a)를 통해 유입되는 작동 유체가 다공성 확산 부재(314)를 통과하며 유동 공간(S2)의 전체에 고르게 작동 유체가 작용하게 하는 다양한 다공성 형상으로 마련될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 에어로졸 챔버(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 케이스(312)와, 제2 케이스(311)와, 케이스 헤드(313)를 포함할 수 있다.

제1 케이스(312)는 유입구(312a)가 형성된 깔때기 형상을 기자며, 일측이 제2 케이스(311)와 결합한다. 제2 케이스(311)는 양측이 개구된 원통 형상을 가지며, 일측이 제1 케이스(312)와 연통되어 에어로졸 챔버(310)의 수용 공간이 형성되도록 제1 케이스(312)와 결합한다. 그리고, 케이스 헤드(313)는 제1 케이스(312)의 타측 개구를 차폐한다. 여기서, 케이스 헤드(313)에는 노츨과의 연통을 위한 배출구(313a)가 형성된다.

여기서, 다공성 확산 부재(314)는, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 케이스(312)의 내부에 설치되어 수용 공간을 유입 공간(S1)과 유동 공간(S2)으로 구획하는 것을 일 예로 하고 있다. 도 2 및 도 3의 미설명 참조번호 313b는 에어로졸 챔버(310)와 노즐(20)을 연결하는 연결 파이프가 결합되는 파이프 체결부이고, 311a는 미세 분말 공급부의 후술할 미세 분말 공급 라인(331)이 결합되는 파이프 체결부이다.

다시, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 미세 분말 공급부는 미세 분말 수용부(330), 미세 분말 공급 라인(331) 및 보충 유체 공급부(332)를 포함할 수 있다.

미세 분말 수용부(330)에는 미세 분말이 수용된다. 여기서, 비세 분말 수용부는 밀폐된 수용 공간을 형성하며, 에어로졸 챔버(310)와 보충 유체 공급부(332)와 연통된다.

미세 분말 공급 라인(331)은 미세 분말 수용부(330)와 에어로졸 챔버(310)의 유동 공간(S2)이 연통되도록 미세 분말 수용부(330)와 에어로졸 챔버(310)를 연결한다. 여기서, 미세 분말 공급 라인(331)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 챔버(310)의 제2 케이스(311)에 형성된 파이프 연결부와 연결되어 미세 분말 수용부(330)에 수용된 미세 분말을 에어로졸 챔버(310)의 유동 공간(S2)으로 공급한다.

보충 유체 공급부(332)는 미세 분말 수용부(330)에 수용된 미세 분말이 미세 분말 공급 라인(331)을 통해 에어로졸 챔버(310)의 유동 공간(S2)에 공급되도록 미세 분말 수용부(330)에 보충 유체를 공급한다. 여기서, 보충 유체 공급부(332)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 보충 유체가 저장된 저장 탱크 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 보충 유체는 상술한 작동 유체와 마찬가지로 불활성 기체가 사용될 수 있으며, 작동 유체와 동일한 불활성 기체가 사용될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 에어로졸 챔버(310) 내부와 미세 분말 수용부(330) 내부의 기압차에 의해 미세 분말 수용부(330)에 수용된 미세 분발이 보충 유체 공급부(332)로부터 공급되는 보충 유체와 함께 에어로졸 챔버(310) 내부의 유동 공간(S2)으로 공급 가능하게 된다.

여기서, 미세 분말 공급 라인(331) 상에는 미세 분말 수용부(330)로부터 에어로졸 챔버(310)로 미세 분말의 공급을 단속하는 단속 밸브(333)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 단속 밸브(333)의 작동을 통해, 에어로졸 증착 장치(100)의 작동 중에 필요에 따라 에어로졸 챔버(310)로 미세 분말의 공급을 차단할 수 있게 된다.

상기와 같은 미세 분말 공급부를 통해 에어로졸 챔버(310)에 작동 유체를 공급하는데 있어, 에어로졸 증착 장치(100)의 작동 전이나 에어로졸 증착 장치(100)의 작동 중에도 작동 유체의 공급이 가능하게 된다. 이를 통해, 에어로졸 챔버(310)에 초기에 수용되는 미세 분말의 량을 미세 분말 공급부를 통해 조절 가능하게 되며, 에어로졸 증착 장치(100)의 작동 중에서 에어로졸 챔버(310)의 유동 공간(S2) 내에 수용되는 미세 분말의 양을 일정하게 유지시키거나 조절할 수 있게 된다.

[표 1]은 동일한 조건 하에서 에어로졸 챔버(310)에 초기에 수용되는 미세 분말의 양에 따른 증착 두께의 변화를 나타내고 있다. [표 1]을 통해, 50g의 미세 분말을 사용하는 경우에 가장 적은 파우더를 사용하면서 1.41㎛의 증착 두께를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

그리고, 도 4는 [표 1]의 실험 조건에 따른 실제 증착 결과를 전자 현미경을 통해 촬영한 영상으로, 도 4의 (a)는 [표 1]의 실험 조건 1에 따른 증착 결과를 촬영한 영상이고, 도 4의 (b)는 [표 1]의 실험 조건 2에 따른 증착 결과를 촬영한 영상이고, 도 4의 (c)는 [표 1]의 실험 조건 3에 따른 증착 결과를 촬영한 영상이고, 도 4의 (d)는 [표 1]의 실험 조건 4에 따른 증착 결과를 촬영한 영상이다.

[표 1]

이와 같이, 에어로졸 증착 장치(100)의 작동 초기에 에어로졸 챔버(310)에 수용되는 미세 분말의 량이 증착 두께에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있으며, 본 발명에 따른 에어로졸 증착 장치(100)는 증착 과정에서도 에어로졸 챔버(310)에 수용된 미세 분말의 량이 유지되도록 미세 분말 공급부로부터 에어로졸 챔버(310)로 공급되는 미세 분말을 조절할 수 있다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 에어로졸 증착 장치 10 : 증착 챔버
11 : 부스터 펌프 12 : 진공 펌프
13 : 기판 이송부 14 : 이송 모터
20 : 노즐 30 : 작동 유체 공급부
31 : 작동 유체 저장 탱크 32 : 유체 가열부
33 : 유량 조절부 300 : 에어로졸 입자 공급장치
310 : 에어로졸 챔버 311 : 제2 케이스
312 : 제1 케이스 313 : 케이스 헤드
314 : 다공성 확산 부재 330 : 미세 분말 수용부
331 : 미세 분말 공급 라인 332 : 보충 유체 공급부

Claims

에어로졸 입자 공급장치에 있어서,
작동 유체가 유입되는 유입구와 에어로졸 입자가 배출되는 배출구를 가지며, 내부에 수용 공간이 형성된 에어로졸 챔버와;
상기 수용공간이 상기 유입구 측의 유입 공간과 상기 배출구 측의 유동 공간으로 구획되도록 상기 에어로졸 챔버 내부에 설치되며, 상기 유동 공간에 수용된 미세 분말이 부유되어 상기 배출구를 통해 에어로졸 입자로 배출되도록 상기 유입구를 통해 유입되는 작동 유체를 상기 유동 공간으로 확산시키는 다공성 확산 부재와;
상기 유동 공간과 연통되도록 상기 에어로졸 챔버와 연결되어 상기 유동 공간 내부로 미세 분말을 공급하는 미세 분말 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 미세 분말 공급부는,
미세 분말이 수용되는 미세 분말 수용부와;
상기 미세 분말 수용부와 상기 에어로졸 챔버의 상기 유동 공간이 연통되도록 상기 미세 분말 수용부와 상기 에어로졸 챔버를 연결하는 미세 분말 공급 라인과;
상기 미세 분말 수용부에 수용된 미세 분말이 상기 미세 분말 공급 라인을 통해 상기 에어로졸 챔버의 상기 유동 공간에 공급되도록 상기 미세 분말 수용부에 보충 유체를 공급하는 보충 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치.
제2항에 있어서,
상기 미세 분말 공급부는 상기 미세 분말 공급 라인을 통해 상기 미세 분말 수용부로부터 상기 에어로졸 챔버로 공급되는 미세 분말을 단속하는 단속 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치.
제3항에 있어서,
상기 에어로졸 챔버는,
상기 유입구가 형성된 깔때기 형상의 제1 케이스와,
일측이 상기 제1 케이스와 연통되도록 상기 제1 케이스와 결합하는 원통 형상의 제2 케이스와,
상기 배출구가 형성되고, 상기 제2 케이스의 타측을 차폐하는 케이스 헤드를 포함하며;
상기 다공성 확산 부재는 상기 제1 케이스의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치.
제4항에 있어서,
상기 다공성 확산 부재는 내부에 다공성의 오픈 셀이 형성된 스펀지 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 입자 공급장치.
에어로졸 증착 장치에 있어서,
증착 대상물이 수용되는 증착 챔버와;
상기 증착 대상물을 향해 에어로졸 입자를 분사되는 노즐과;
에어로졸 입자가 상기 노즐을 통해 분사되도록 상기 노즐에 에어로졸 입자를 공급하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 입자 공급장치와;
상기 에어로졸 입자 공급장치에 작동 유체를 공급하기 위한 작동 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 증착 장치.