KR102583946B1 - 초전도체용 증착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초전도체용 증착장치에 관한 것으로, 선재부가 감겨있는 인출부와, 인출부에서 배출되는 선재부를 통과시키고 개별적인 증착공정이 이루어지도록 이격된 복수개의 챔버부와, 챔버부를 통과한 선재부를 회수하는 회수부를 포함한다.
Description
본 발명은 초전도체용 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구획된 챔버별로 증착공정이 이루어져, 개별 챔버에 대한 유지 보수가 신속하게 이루어지고, 증착속도를 향상시킬 수 있는 초전도체용 증착장치에 관한 것이다.
일반적으로, 초전도(superconductivity)는 어떤 물질이 특정 조건에서 전기저항이 사라지는 현상을 의미하며, 초전도가 일어나는 온도는 금속 및 화합물의 종류에 따라 달라질 수 있다.
저온 임계온도에 따라 저온초전도체(액체헬륨온도)와 고온초전도체(액체질소온도)로 구분된다. 고온초전도체(HTS)는 기판, 중간층(버퍼층), 초전도층 및 보호층으로 구성된다. 이때, 기판은 금속체이고, 버퍼층은 특성에 따라 2~5층으로 구성될 수 있다.
기판은 주로 하스텔로이나 스테인레스 재질을 포함하고, 기판에 증착되는 버퍼층으로는 확산방지층과, 씨드층과, 아이비에이디(IBAD)층과, 호모에피층과, 스트레인정합층을 포함한다. 그리고, 버퍼층을 커버하기 위해 초전도층이 구비되고, 초전도층을 커버하는 실버보호층이 구비된다.
한편, 종래에는 초전도 선재가 하나의 챔버 내부를 통과하면서 버퍼층이 증착되는데, 설정된 두께로 증착이 되도록 선재의 이동속도가 느려져 생산성이 낮고, 일부 증착용 설비의 유지 및 보수를 위해 전체 공정이 중단되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0034123호(2012.04.09. 공개, 발명의 명칭 : 다층 고온 초전도 코팅된 테이프를 생성하는 유기금속 화학 증착방법 및 장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 구획된 챔버별로 증착공정이 이루어져, 개별 챔버에 대한 유지 보수가 신속하게 이루어지고, 증착속도를 향상시킬 수 있는 초전도체용 증착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 초전도체용 증착장치는: 선재부가 감겨있는 인출부; 상기 인출부에서 배출되는 상기 선재부를 통과시키고, 개별적인 증착공정이 이루어지도록 이격된 복수개의 챔버부; 및 상기 챔버부를 통과한 상기 선재부를 회수하는 회수부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
복수개의 상기 챔버부는 각각 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되면서 증착되도록 유도할 수 있다.
복수개의 상기 챔버부에 감겨 이동되는 상기 선재부는 일방향으로 감길 수 있다.
복수개의 상기 챔버부에 감겨 이동되는 상기 선재부는 일방향 및 타방향으로 번갈아 감길 수 있다.
상기 챔버부는 상기 선재부를 통과시키는 챔버케이스부; 상기 챔버케이스부에 내장되고, 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도하는 챔버롤러부; 및 상기 챔버케이스부에 내장되고, 상기 선재부를 증착시키는 챔버증착부;를 포함할 수 있다.
상기 챔버케이스부는 증착공간을 형성하고 개폐 가능한 케이스공간부; 상기 케이스공간부의 일측에 형성되고, 상기 선재부가 유입되는 케이스입구부; 및 상기 케이스공간부의 타측에 형성되고, 상기 선재부가 배출되는 케이스출구부;를 포함할 수 있다.
상기 챔버롤러부는 상기 챔버케이스부로 유입되는 상기 선재부를 안내하는 롤러입구가이드부; 상기 챔버케이스부에서 배출되는 상기 선재부를 안내하는 롤러출구가이드부; 및 상기 롤러입구가이드부와 상기 롤러출구가이드부 사이에 배치되고, 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도하는 롤러공정부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 초전도체용 증착장치는 인출부에서 인출된 선재부가 회수부로 회수되고, 인출부와 회수부 사이에 배치되는 복수개의 챔버부를 순차로 통과하면서 증착될 수 있다. 이때, 선재부가 챔버부에 1회 이상 감기므로 한정된 챔버부 내부공간에서 선재부에 대한 증착시간이 증가하여 전체 설비 사이즈를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 좌측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측 및 좌측방향으로 번갈아 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버롤러부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부에 의해 주파수 간섭이 방지된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 좌측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측 및 좌측방향으로 번갈아 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버롤러부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부에 의해 주파수 간섭이 방지된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 초전도체용 증착장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치(1)는 인출부(10)와, 챔버부(20)와, 회수부(30)를 포함할 수 있다.
인출부(10)에는 선재부(90)가 감겨있다. 일예로, 선재부(90)로는 금속필름이 사용되고, 인출부(10)에 감겨진 상태에서 설정속도로 회전되어 선재부(90)가 풀릴 수 있다.
복수개의 챔버부(20)는 인출부(10)에서 배출되는 선재부(90)를 통과시키고, 개별적인 증착공정이 이루어지도록 이격될 수 있다. 일예로, 복수개의 챔버부(20)는 일렬로 배치되고, 선재부(90)는 순차로 각각의 챔버부(90)를 통과하면서 버퍼층 증착이 실시될 수 있다.
회수부(30)는 챔버부(20)를 통과한 선재부(90)를 회수할 수 있다. 일예로, 회수부(30)는 롤이 회전되면서 증착 완료된 선재부(90)를 감을 수 있다.
이때, 각각의 챔버부(20)는 선재부(90)가 1회 이상 감겨 이동되면서 증착되도록 유도할 수 있다. 일예로, 선재부(90)가 서로 겹치지 않도록 권취되면, 선재부(90)가 수 회 감기면서 이동되는 시간동안 증착시간을 확보할 수 있다. 이로 인해 챔버부(20)의 좌우 길이가 협소하더라도 충분한 증착 공간을 확보할 수 있다.
한편, 챔버부(20)는 증착 종류에 따라 제1챔버부(100)와, 제2챔버부(200)와, 제3챔버부(300)와, 제4챔버부(400)와, 제5챔버부(500)를 포함할 수 있다.
제1챔버부(100)는 선재부(90)에 제1층을 증착시킬 수 있다. 제1층은 선재부(90)의 한쪽 방향으로의 증착면에서 니켈 또는 크롬 금속이 확산되는 것을 방지하는 확산방지층이 될 수 있다. 제1챔버부(100)는 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착할 수 있다. 제1챔버부(100)는 필요에 따라 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
제2챔버부(200)는 제1층이 증착된 선재부(90)에 제2층을 증착시킬 수 있다. 제2층은 제3층에 결정핵 생성을 위한 표면을 제공하는 씨드층이 될 수 있다. 제2챔버부(200)는 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하고, 증착물질로는 산화이트륨이 사용될 수 있다. 제2챔버부(200)는 필요에 따라 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
제3챔버부(300)는 제2층이 증착된 선재부(90)에 제3층을 증착시킬 수 있다. 제3층은 결정방위에 따라 박막 형성이 가능하므로, 초전도층에 2축배향을 제공하는 아이비에이디(IBAD)층이 될 수 있다. 제3챔버부(300)는 IBAD 방식으로 증착하고, 증착물질로는 산화마그네슘이 사용될 수 있다. 제3챔버부(300)는 필요에 따라 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
제4챔버부(400)는 제3층이 증착된 선재부(90)에 제4층을 증착시킬 수 있다. 제4층은 제3층의 2축 배향성을 향상시키는 호모에피(homo-epi)층이 될 수 있다. 제4챔버부(400)는 E-Beam Evaporation 방식으로 증착하고, 증착물질로는 산화마그네슘이 사용될 수 있다. 제4챔버부(400)는 필요에 따라 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
제5챔버부(500)는 제4층이 증착된 선재부(90)에 제5층을 증착시킬 수 있다. 제5층은 초전도층과 제4층의 부정합을 감소시키는 스트레인정합층이 될 수 있다. 제5챔버부(500)는 스퍼터링(sputtering) 방식으로 증착하고, 증착물질로는 란타늄망간산화물이 사용될 수 있다. 제5챔버부(500)는 필요에 따라 복수개가 연이어 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 좌측방향으로 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 복수개의 챔버부(20)에 감겨 이동되는 선재부(90)는 일방향으로 감길 수 있다. 즉, 평면에서 선재부(90)의 이동을 바라볼 때, 선재부(90)는 각각의 챔버부(20)에 우측방향으로 연속해서 감길 수 있다(도 2 참조). 그 외, 평면에서 선재부(90)의 이동을 바라볼 때, 선재부(90)는 각각의 챔버부(20)에 좌측방향으로 연속해서 감길 수 있다(도 3 참조).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재부가 챔버부에 우측 및 좌측방향으로 번갈아 연속 감긴 상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도 4를 참조하면, 복수개의 챔버부(20)에 감겨 이동되는 선재부(90)는 일방향 및 타방향으로 번갈아 감길 수 있다. 즉, 평면에서 선재부(90)의 이동을 바라볼 때, 선재부(90)는 어느 하나의 챔버부(20)에 우측방향으로 감긴 후 이웃한 챔버부(20)에 좌측방향으로 감기는 과정을 반복할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버부(20)는 챔버케이스부(60)와, 챔버롤러부(70)와, 챔버증착부(80)를 포함할 수 있다. 이러한 구성요소는 각각의 챔버부(20)에 구비될 수 있다.
챔버케이스부(60)는 선재부(90)를 통과시킬 수 있다. 일예로, 각각의 챔버케이스부(60)는 내부에 증착공정이 실시되기 위한 공간이 형성되고, 양측으로 선재부(90)가 통과하도록 홀이 형성될 수 있다.
챔버롤러부(70)는 챔버케이스부(60)에 내장되고, 선재부(90)가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도할 수 있다. 일예로, 챔버롤러부(70)의 축방향으로 선재부(90)가 권취되어 표면이 노출된 상태로 증착공정이 실시될 수 있다.
챔버증착부(80)는 챔버케이스부(60)에 내장되고, 선재부(90)를 증착시킬 수 있다. 일예로, 챔버증착부(80)는 챔버케이스부(60)에 내장되는 증착물질부(81)와, 챔버케이스부(60)에 가스를 공급하는 증착가스부(82)와, 챔버케이스부(60)에 파워를 공급하는 증착파워공급부(83)를 포함할 수 있다. 증착파워공급부(83)는 고주파를 공급하거나 직류를 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버케이스부(60)는 케이스공간부(61)와, 케이스입구부(62)와, 케이스출구부(63)를 포함할 수 있다.
케이스공간부(61)는 증착공간을 형성하고 개폐 가능하다. 일예로, 케이스공간부(61)는 상하 또는 좌우 한 쌍으로 이루어지고, 서로 밀착되어 기밀 상태를 유지하며, 서로 분리되면 내부 설비 유지 작업이 이루어질 수 있다.
케이스입구부(62)는 케이스공간부(61)의 일측에 형성되고, 선재부(90)가 유입될 수 있다. 일예로, 케이스입구부(62)는 케이스공간부(61)의 일측면에 형성되고, 홀 또는 덕트 형상을 하여 선재부(90)를 통과시킬 수 있다.
케이스출구부(63)는 케이스공간부(61)의 타측에 형성되고, 케이스공간부(61)에서 증착 완료된 선재부(90)가 배출될 수 있다. 일예로, 케이스출구부(63)는 케이스공간부(61)의 타측면에 형성되고, 홀 또는 덕트 형상을 하여 선재부(90)를 통과시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버롤러부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버롤러부(70)는 롤러입구가이드부(71)와, 롤러출구가이드부(72)와, 롤러공정부(73)를 포함할 수 있다.
롤러입구가이드부(71)는 챔버케이스부(60)로 유입되는 선재부(90)를 안내할 수 있다. 일예로, 롤러입구가이드부(71)는 케이스공간부(61)에 회전 가능하도록 장착되고, 케이스입구부(62)에 근접 배치될 수 있다. 롤러입구가이드부(71)는 회전축을 기준으로 상하좌우 이동이 가능하여 선재부(90)의 위치를 조절할 수 있다.
롤러출구가이드부(72)는 챔버케이스부(60)에서 배출되는 선재부(90)를 안내할 수 있다. 일예로, 롤러출구가이드부(72)는 케이스공간부(61)에 회전 가능하도록 장착되고, 케이스출구부(63)에 근접 배치될 수 있다. 롤러출구가이드부(72)는 회전축을 기준으로 상하좌우 이동이 가능하여 선재부(90)의 위치를 조절할 수 있다.
롤러공정부(73)는 롤러입구가이드부(71)와 롤러출구가이드부(72) 사이에 배치되고, 선재부(90)가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도할 수 있다. 일예로, 롤러공정부(73)는 2개 이상의 롤러가 이격되어 배치되고, 선재부(90)는 서로 겹치지 않도록 롤러공정부(73)에 감겨 노출된 표면에 증착이 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치(1)는 연결부(40)를 더 포함할 수 있다.
연결부(40)는 복수개의 챔버부(20) 사이에 각각 배치되어 선재부(90)를 감싸고, 복수개의 챔버부(20) 각각의 공정환경을 유지시킬 수 있다. 일예로, 연결부(40)는 어느 하나의 챔버부(20)에 형성되는 케이스입구부(62)와 다른 하나의 챔버부(20)에 형성되는 케이스출구부(63)에 연결될 수 있다. 연결부(40)의 양단부는 챔버부(20)에 조립될 수 있다. 이때, 조립 부위는 실링처리되어 외부가스의 유입을 차단할 수 있다.
보다 구체적으로, 연결부(40)는 연결덕트부(41)와, 연결배출부(42)와, 연결지연부(43)를 포함할 수 있다.
연결덕트부(41)는 챔버부(20) 사이에 배치되고, 이웃한 챔버부(20)를 연결하여 선재부(90)를 통과시킬 수 있다. 일예로, 연결덕트부(41)는 양단부가 어느 하나의 챔버부(20)에 형성되는 케이스입구부(62)와 다른 하나의 챔버부(20)에 형성되는 케이스출구부(63)와 연통될 수 있다. 그 외, 연결덕트부(41)는 챔버부(20)와 인출부(10), 챔버부(20)와 회수부(30)를 연결할 수 있다.
연결덕트부(41)는 강체로 이루어진 제1덕트부(411)와, 제1덕트부(411)의 단부에 연결되고 주름진 형상을 하여 길이 조절이 가능한 제2덕트부(412)를 포함할 수 있다. 이로 인해 각각의 챔버부(20)를 배치시킨 다음, 제1덕트부(411)를 어느 하나의 챔버부(20)에 연결하고, 수축된 제2덕트부(412)의 길이를 늘려 다른 하나의 챔버부(20)에 연결할 수 있다.
연결덕트부(41)는 선재부(90)의 이동경로에 따라 상하 좌우 이동 가능하다. 일예로, 연결덕트부(41)의 양단부에 형성되는 플랜지는 챔버부(20)와 맞대응되고, 볼트 결합을 위한 체결홀이 볼트의 사이즈보다 크게 형성되어 볼트를 기준으로 플랜지가 상하 좌우 이동될 수 있다. 그리고, 플랜지를 챔버부(20)에 고정하는 볼트에 장착되는 와셔가 체결홀보다 크게 형성되어 플랜지를 압박할 수 있다. 이러한 연결덕트부(41)와 챔버부(20) 사이에는 실링부재가 배치될 수 있다.
연결배출부(42)는 연결덕트부(41)에 형성되고, 연결덕트부(41) 내부 공기를 외부로 배출할 수 있다. 일예로, 연결배출부(42)는 연결덕트부(41) 내부 압력, 물질 등을 감지하는 배출감지부(421)와, 배출감지부(421)의 감지신호를 수신하여 연결덕트부(41) 내부 공기를 외부로 배출하여 연결덕트부(41)를 진공상태로 유지시키는 배출펌프부(422)를 포함할 수 있다.
연결지연부(43)는 연결덕트부(41)의 내부에 형성되고, 선재부(90)를 통과시키며, 이웃한 챔버부(20) 간의 증착물질 유입을 차단하고 내부가스의 이동을 지연시킬 수 있다. 일예로, 연결지연부(43)는 어느 하나의 챔버부(20)에 형성되는 증착물질이 연결덕트부(41)를 통해 다른 하나의 챔버부(20)로 이동되는 것을 지연시킬 수 있다. 이와 같이 압력차에 따른 증착물질 및 내부가스의 이동속도가 현저히 줄어들면 배출펌프부(422)의 용량 및 작동 시간이 줄어들 수 있다.
그 외, 연결부(40)는 연결개폐부(44)를 더 포함할 수 있다. 연결개폐부(44)는 연결덕트부(41)에 형성되고, 작업을 위해 개폐 가능하다. 즉, 시스템 초기 선재부(90)의 설치 작업성을 향상시키기 위해 연결개폐부(44)가 추가될 수 있다. 연결개폐부(44)는 제1덕트부(411)와 연통되는 개폐관부(441)와, 개폐관부(441)를 개폐하는 개폐도어부(442)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 제1실시예에 따른 연결지연부(43)는 지연돌기부(45)를 포함할 수 있다. 복수개의 지연돌기부(45)는 연결덕트부(41)의 내벽에서 내측 방향으로 연장될 수 있다. 지연돌기부(45)는 연결덕트부(41)의 상부와 하부에서 각각 선재부(90) 방향으로 돌출될 수 있다. 지연돌기부(45)는 연결덕트부(41)의 길이방향으로 복수개가 이격되어 배치되고, 경사지게 배치되어 증착물질의 이동속도를 저하시킬 수 있다.
일예로, 배출펌프부(422)가 연결덕트부(41)의 중앙부에 배치되고, 배출펌프부(422)의 좌측에서는 지연돌기부(45)가 좌측방향으로 경사지게 배치되고, 배출펌프부(422)의 우측에서는 지연돌기부(45)가 우측방향으로 경사지게 배치될 수 있다(도 9a 참조).
그리고, 배출펌프부(422)가 연결덕트부(41)의 중앙부에 배치되고, 배출펌프부(422)의 좌측에서는 지연돌기부(45)가 우측방향으로 경사지게 배치되며, 배출펌프부(422)의 우측에서는 지연돌기부(45)가 좌측방향으로 경사지게 배치될 수 있다(도 9b 참조).
그 외, 연결덕트부(41)의 길이방향으로 지연돌기부(45)가 우측방향으로 경사지게 배치되거나(도 9c 참조), 연결덕트부(41)의 길이방향으로 지연돌기부(45)가 좌측방향으로 경사지게 배치될 수 있다(도 9d 참조).
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 연결지연부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 연결지연부(43)는 지연관부(46)와, 지연배플부(47)와, 지연조절부(48)를 포함할 수 있다.
지연관부(46)는 연결덕트부(41)에 내장되어 선재부(90)를 통과시키고, 복수개의 개구홀부(461)가 형성될 수 있다. 일예로, 지연관부(46)는 연결덕트부(41)의 내측에 조립되거나 연결덕트부(41)의 내측과 이격되어 배치될 수 있다.
복수개의 지연배플부(47)는 지연관부(46)의 내측으로 돌출될 수 있다. 일예로, 지연배플부(47)는 도 9의 지연돌기부(45)와 대응되는 형상을 할 수 있다.
지연조절부(48)는 연결덕트부(41)에 장착되고, 선재부(90)의 위치에 대응되도록 지연관부(46)의 장착 위치를 조절할 수 있다. 일예로, 지연조절부(48)는 지연관부(46)의 좌우측과 상하측에 각각 배치되고, 자체가 전후진 하거나 자체 길이 변화로 지연관부(46)를 밀거나 잡아당겨 지연관부(46)를 상하좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 일예로, 지연조절부(48)는 단부가 지연관부(46)에 연결되고 연결덕트부(41)에 결합되며, 자체 위치가 이동되면서 지연관부(46)의 위치를 조절할 수 있다. 그 외, 지연조절부(48)는 연결덕트부(41)와 지연관부(46) 사이에 배치되고, 자체 길이가 늘어나거나 줄어들어 지연관부(46)의 위치를 조절할 수 있다.
한편, 연결덕트부(41)와 지연관부(46) 사이로 증착물질이 유입되는 것을 억제하도록 지연실링부(49)가 구비될 수 있다. 지연실링부(49)는 지연관부(46)의 양단부와 연결덕트부(41) 사이 공간을 커버할 수 있다. 지연실링부(49)는 지연관부(46)의 위치 조절 과정에서 실링 상태를 유지하도록 형상 변형이 가능할 수 있다. 일예로, 지연실링부(49)는 주름진 커튼 형상을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부에 의해 주파수 간섭이 방지된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11을 참조하면, 연결지연부(43)는 고주파전원 사용에 따른 주파수 간섭을 방지할 수 있다. 즉, 도 5에서 증착파워공급부(83)에서 공급되는 고주파가 연결덕트부(41)를 통해 이웃한 챔버부(20)로 이동되면 전기적인 간섭이 발생할 수 있다. 그러나, 연결지연부(43)가 연결덕트부(41)의 내측으로 돌출되면, RF 주파수가 연결지연부(43)에 막혀 이웃한 챔버부(20)로의 이동이 차단된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
인출부(10)에 감겨 있는 선재부(90)가 복수개의 챔버부(20)를 순차로 통과한 다음 회수부(30)에 감긴다. 이때, 선재부(90)는 각각의 챔버부(20)를 통과하면서 초전도체용 버퍼층이 순차로 증착된다.
선재부(90)는 각각의 챔버부(20)에 1회 이상 감겨 이동됨으로써, 챔버부(20) 내부 한정된 공간에서 증착시간을 늘릴 수 있고, 전체 설비 길이와 부피를 줄일 수 있다. 또한, 설치 환경에 따라 선재부(90)가 챔버부(20)에 감기는 방향을 다양하게 변경할 수 있다.
한편, 챔버부(20)와 챔버부(20) 사이에는 연결부(40)가 배치되는데, 연결부(40)에 형성되는 연결지연부(43)는 각각의 챔버부(20)에 형성되는 증착물질이 압력 차이로 인해 이웃한 챔버부(20)로 이동되는 것을 지연시켜 준다. 연결지연부(43)에서 증착물질의 이동이 지연된 상태에서 연결배출부(42)가 연결덕트부(41) 내부 공기를 외부로 배출하면, 각각의 챔버부(20) 증착환경이 안정적으로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초전도체용 증착장치는 인출부(10)에서 인출된 선재부(90)가 회수부(30)로 회수되고, 인출부(10)와 회수부(30) 사이에 배치되는 복수개의 챔버부(20)를 순차로 통과하면서 증착될 수 있다. 이때, 선재부(90)가 챔버부(20)에 1회 이상 감기므로 한정된 챔버부(20) 내부공간에서 선재부(90)에 대한 증착시간이 증가하여 전체 설비 사이즈를 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 인출부 20 : 챔버부
30 : 회수부 40 : 연결부
41 : 연결덕트부 42 : 연결배출부
43 : 연결지연부 44 : 연결개폐부
45 : 지연돌기부 46 : 지연관부
47 : 지연배플부 48 : 지연조절부
60 : 챔버케이스부 61 : 케이스공간부
62 : 케이스입구부 63 : 케이스출구부
70 : 챔버롤러부 71 : 롤러입구가이드부
72 : 롤러출구가이드부 73 : 롤러공정부
30 : 회수부 40 : 연결부
41 : 연결덕트부 42 : 연결배출부
43 : 연결지연부 44 : 연결개폐부
45 : 지연돌기부 46 : 지연관부
47 : 지연배플부 48 : 지연조절부
60 : 챔버케이스부 61 : 케이스공간부
62 : 케이스입구부 63 : 케이스출구부
70 : 챔버롤러부 71 : 롤러입구가이드부
72 : 롤러출구가이드부 73 : 롤러공정부
Claims (7)
- 선재부가 감겨있는 인출부;
상기 인출부에서 배출되는 상기 선재부를 통과시키고, 개별적인 증착공정이 이루어지도록 이격된 복수개의 챔버부;
상기 챔버부를 통과한 상기 선재부를 회수하는 회수부;
상기 챔버부 사이에 배치되고, 이웃한 상기 챔버부를 연결하여 상기 선재부를 통과시키는 연결덕트부;
상기 연결덕트부에 형성되고, 상기 연결덕트부 내부 공기를 외부로 배출하는 연결배출부; 및
상기 연결덕트부의 내부에 형성되고, 상기 선재부를 통과시키며, 이웃한 상기 챔버부 간의 증착물질 및 내부가스의 이동을 지연시키는 연결지연부;를 포함하고,
복수개의 상기 챔버부는 각각 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되면서 증착되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
복수개의 상기 챔버부에 감겨 이동되는 상기 선재부는 일방향으로 감기는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
- 제 1항에 있어서,
복수개의 상기 챔버부에 감겨 이동되는 상기 선재부는 일방향 및 타방향으로 번갈아 감기는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 챔버부는
상기 선재부를 통과시키는 챔버케이스부;
상기 챔버케이스부에 내장되고, 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도하는 챔버롤러부; 및
상기 챔버케이스부에 내장되고, 상기 선재부를 증착시키는 챔버증착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
- 제 5항에 있어서, 상기 챔버케이스부는
증착공간을 형성하고 개폐 가능한 케이스공간부;
상기 케이스공간부의 일측에 형성되고, 상기 선재부가 유입되는 케이스입구부; 및
상기 케이스공간부의 타측에 형성되고, 상기 선재부가 배출되는 케이스출구부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
- 제 5항에 있어서, 상기 챔버롤러부는
상기 챔버케이스부로 유입되는 상기 선재부를 안내하는 롤러입구가이드부;
상기 챔버케이스부에서 배출되는 상기 선재부를 안내하는 롤러출구가이드부; 및
상기 롤러입구가이드부와 상기 롤러출구가이드부 사이에 배치되고, 상기 선재부가 1회 이상 감겨 이동되도록 유도하는 롤러공정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도체용 증착장치.
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-
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- 2023-05-24 KR KR1020230067031A patent/KR102583946B1/ko active IP Right Review Request
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