KR100338927B1 - Thermal resolution apparatus using the spray of static electricity - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증착막을 증착하는 정전기 분무 열분해 장치에 관한 것으로서, 이를 구현하기 위한 구성은, 증착 대상물을 고정하여 가열할 수 있는 홀더가 내설되어 있고, 상기 홀더와 대향하는 방향에 관통홀이 형성된 반응챔버, 상기 관통홀 내부에 삽입 설치되고, 내부 소정부에 가스배출구가 형성된 분산판이 내설된 가이드통, 상기 분산판 하측의 상기 가이드통 일측에 연결된 가스공급부, 상기 가이드통의 저면 소정부를 관통하여 상부로 연장되어 상기 분산판을 관통하여 설치된 노즐과 상기 노즐과 연결된 원료용액 공급라인과 상기 원료용액 공급라인과 연결된 원료용액 공급원으로 이루어지는 원료용액 공급수단 및 상기 대상물 또는 홀더와 연결되어 접지된 제 1 접지선과 상기 가이드통의 소정부와 연결되고, 상기 제 1 접지선과 연결된 제 2 접지선과 상기 노즐과 연결되고, 소정부에 전원이 설치되고, 상기 제 1 접지선과 연결된 제 3 접지선으로 이루어지는 전력 인가수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electrostatic spray pyrolysis apparatus for depositing a deposited film, the configuration for implementing the same, there is a built-in holder that can be fixed to heat the deposition object, the reaction chamber formed with a through hole in a direction facing the holder A guide cylinder inserted into the through hole and having a distribution plate having a gas outlet formed therein; a gas supply unit connected to one side of the guide cylinder below the distribution plate; Raw material solution supply means comprising a nozzle extending through the dispersion plate, a raw material solution supply line connected to the nozzle and a raw material solution supply source connected to the raw material solution supply line, and a first ground line connected to and grounded with the object or holder; And a second ground connected to a predetermined portion of the guide barrel and connected to the first ground line And it is connected to the nozzle, and small power is installed in the state, characterized in that formed by having the electric power application means comprising a third ground wire connected to the first ground line.
따라서, 원료용액의 용매로 테트라하이드로퓨란을 사용하고, 첨가물로 1-부틸알콜(butyl alcohol) 또는 1-옥틸알콜(octyl alcohol)을 사용함으로써 용매의 기화속도가 감소되어 막질의 균일도 및 평활도가 향상된 양질의 산화마그네슘 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.Therefore, by using tetrahydrofuran as a solvent of the raw material solution and using 1-butyl alcohol or 1-octyl alcohol as an additive, the evaporation rate of the solvent is reduced to improve the uniformity and smoothness of the film. There is an effect that can form a high-quality magnesium oxide thin film.
Description
본 발명은 정전기 분무 열분해 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 기판 등의 증착 대상물 표면에 양질의 증착막을 형성할 수 있는 정전기 분무 열분해 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic spray pyrolysis apparatus, and more particularly, to an electrostatic spray pyrolysis apparatus capable of forming a high quality deposition film on a surface of a deposition target such as a substrate.
통상, 방전에 의한 발광을 이용하여 글자와 화상을 표시하는 박형 표시장치로써 사용되는 AC-PDP(Plasma Display Panel), 조셉슨소자 등에 응용되는 초전도체, 강유전체 등의 대상물 표면에 여러 가지 방법으로 산화마그네슘(MgO) 박막(薄膜)을 형성하고 있다.Conventionally, magnesium oxide (AC-PDP) is used as a thin display device for displaying letters and images by emitting light by discharge, and the surface of an object such as superconductor and ferroelectric material applied to Josephson element, etc. MgO) thin film is formed.
종래의 상기 박막은 전자빔 증발(Evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 등의 물리적 증착법 또는 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition), 분무 열분해법 등의 화학증착법을 이용하여 형성한다.The conventional thin film is formed using a physical vapor deposition method such as electron beam evaporation, sputtering, or the like, or a chemical vapor deposition method such as chemical vapor deposition or spray pyrolysis.
특히, 상기 AC-PDP의 상판 유전체 보호막에 응용되는 산화마그네슘 박막은 고진공 형성을 위한 고가의 고진공펌프 등의 장비를 구비하는 물리증착법을 이용하여 증착하였다.In particular, the magnesium oxide thin film applied to the top dielectric protective film of the AC-PDP was deposited using a physical vapor deposition method having equipment such as an expensive high vacuum pump for high vacuum formation.
그러나, 최근에 AC-PDP의 제조단가를 낮추기 위한 노력으로써 고가의 장비가 필요한 물리증착법을 지양하고 상압상태에서 공정이 진행되는 저가의 장비를 이용한 분무 열분해법을 이용하여 증착하고 있다.However, in recent years, as an effort to lower the manufacturing cost of AC-PDP, it has been deposited using spray pyrolysis using inexpensive equipment that avoids physical vapor deposition that requires expensive equipment and proceeds at atmospheric pressure.
도 1은 대상물 표면에 산화마그네슘 박막을 증착하는 종래의 정전기 분무 열분해 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional electrostatic spray pyrolysis apparatus for depositing a magnesium oxide thin film on the surface of the object.
종래의 정전기 분무 열분해 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 대상물 표면에 산화마그네슘(MgO) 박막을 상압상태에서 증착하는 공정이 진행되는 반응챔버(10)를 구비한다.Conventional electrostatic spray pyrolysis apparatus, as shown in Figure 1, has a reaction chamber 10 in which a process of depositing a magnesium oxide (MgO) thin film on the surface of the object at atmospheric pressure.
상기 반응챔버(10)의 내부 소정부에는 기판 등의 대상물(14)을 고정하여 히터(Heater)에 의해서 200 ℃ 이상의 고온으로 가열할 수 있는 홀더(Holder : 12)를 구비하며, 저면부에는 관통홀(16)이 형성되어 있다.A predetermined portion of the reaction chamber 10 is provided with a holder 12 for fixing an object 14 such as a substrate to be heated at a high temperature of 200 ° C. or higher by a heater, and penetrating through the bottom portion. The hole 16 is formed.
그리고, 상기 관통홀(16) 내부에는 반응챔버(10) 내부의 대상물(14) 표면에 증착될 원료용액을 공급하는 노즐(18)이 삽입되어 있고, 노즐(18)과 원료용액 공급원(22)이 원료용액 공급라인(20)에 의해서 서로 연결되어 있다.In addition, a nozzle 18 for supplying a raw material solution to be deposited on the surface of the object 14 in the reaction chamber 10 is inserted in the through hole 16, and the nozzle 18 and the raw material solution supply source 22 are inserted therein. The raw material solution supply lines 20 are connected to each other.
여기서 상기 원료용액 공급원(22)은 원료물질을 물 또는 알코올의 용매에 녹여 제조된 것이다.Here, the raw material solution source 22 is prepared by dissolving the raw material in a solvent of water or alcohol.
또한, 노즐(18)과 대상물(14)에 (+) 또는 (-)의 특정전력을 인가하는 DC 전력기(24)가 연결되어 있고, 노즐(18)과 대상물(14)은 동일 지점에 접지되어 있다.In addition, a DC power generator 24 for applying a specific power of (+) or (-) to the nozzle 18 and the object 14 is connected, and the nozzle 18 and the object 14 are grounded at the same point. It is.
따라서, 원료용액 공급원(22)은 원료용액 공급라인(20)을 통해서 노즐(18)에 원료용액을 공급한다.Accordingly, the raw material solution supply source 22 supplies the raw material solution to the nozzle 18 through the raw material solution supply line 20.
다음으로, DC전력기(24)가 노즐(18)과 대상물(14)에 특정 전압을 인가하게 되면, 노즐(18)의 원료용액 표면은 정전기에 의해서 소위 ‘ 테일러콘 ’이라 불리우는 콘(Corn)형태로 변형되며, 상기 콘의 첨단으로부터 미세한 크기의 전하를 뛴 액적이 반응챔버(10) 내부로 분출되어 대상물(14) 표면에 증착된다.Next, when the DC power generator 24 applies a specific voltage to the nozzle 18 and the object 14, the surface of the raw material solution of the nozzle 18 is called a 'cone' called 'taylor cone' by static electricity. Deformed in shape, droplets having a small magnitude of charge from the tip of the cone are ejected into the reaction chamber 10 and deposited on the surface of the object 14.
그러나, 상기 분무 열분해 장치는 LiCoO3, ZrO, ZnO 등의 일부 산화물 박막증착에 국한되게 사용되었으며, 원료물질을 용해시키기 위한 용매로는 물 또는 알코올만을 사용하였다.However, the spray pyrolysis apparatus was limited to the deposition of some oxide thin films such as LiCoO 3 , ZrO, ZnO, and only water or alcohol was used as a solvent for dissolving raw materials.
그리고, 원료용액의 용매의 끓는점이 너무 낮으면 액적 형태로 대상물 표면에 분사된 원료용액의 용매가 너무 빨리 기화하여 대상물 표면에 상당히 큰 입자들을 형성하고, 용매의 끓는점이 너무 높으면 대상물 표면에 분사된 원료용액의 용매가 용이하게 기화하지 못하여 대상물 표면에 균일도와 평활도가 떨어지는 박막을 형성하는 문제점이 있었다.And, if the boiling point of the solvent of the raw material solution is too low, the solvent of the raw material solution sprayed on the surface of the object in the form of droplets vaporizes too quickly to form quite large particles on the surface of the object. Since the solvent of the raw material solution was not easily vaporized, there was a problem of forming a thin film having uniformity and smoothness on the surface of the object.
그리고, 대상물과 노즐 사이의 거리가 멀 경우, 안정적으로 액적이 노즐에서 분사되도록 상당히 높은 전력을 노즐과 대상물에 인가하게 됨으로써 장비의 안정적 작동에 상당한 문제점이 있었다.And, when the distance between the object and the nozzle is far, there is a significant problem in the stable operation of the equipment by applying a very high power to the nozzle and the object so that the droplets are stably sprayed from the nozzle.
그리고, 높은 정전기장을 형성하기 위해 대상물과 노즐 사이의 거리를 짧게 하면, 히터에 의해서 200 ℃ 이상으로 가열된 대상물의 온도가 노즐에 전달되어 노즐이 가열되고, 노즐 내부의 원료용액이 가열되어 변질되어 대상물에 분무됨으로써 대상물에 증착된 박막의 특성이 열화되는 문제점이 있었다.When the distance between the object and the nozzle is shortened to form a high electrostatic field, the temperature of the object heated to 200 ° C. or more by the heater is transmitted to the nozzle to heat the nozzle, and the raw material solution inside the nozzle is heated to deteriorate. There is a problem that the characteristics of the thin film deposited on the object is deteriorated by being sprayed on the object.
또한, 노즐에서 방출된 액적이 사방으로 분산됨으로써 대상물에 충분한 양의 액적이 공급되지 못하는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the liquid droplets discharged from the nozzle is dispersed in all directions so that a sufficient amount of liquid droplets cannot be supplied to the object.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 원료용액의 용매의 끓는점이 너무 낮거나 높아 대상물 표면에 상당히 큰 입자가 형성되거나, 대상물 표면에 증착된 박막의 균일성 및 평활도가 떨어지는 것을 방지할수 있는 정전기 분무 열분해 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, the solvent boiling point of the raw material solution is too low or too high to form a large particle on the surface of the object, or uniformity and smoothness of the thin film deposited on the object surface It is to provide an electrostatic spray pyrolysis device that can prevent the fall.
본 발명의 다른 목적은, 대상물과 노즐 사이의 거리가 너무 멀거나 가까워, 장비의 안정적 작동에 이상이 발생하거나 노즐 내부의 원료용액이 변질되는 것을 방지할 수 있는 정전기 분무 열분해 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrostatic spray pyrolysis apparatus which can prevent an abnormality in stable operation of the equipment or deterioration of the raw material solution inside the nozzle because the distance between the object and the nozzle is too long or close.
본 발명의 또 다른 목적은, 노즐에서 방출된 액적이 대상물에 충분히 공급될 수 있도록 하는 정전기 분무 열분해 장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide an electrostatic spray pyrolysis apparatus which enables the droplets discharged from the nozzle to be sufficiently supplied to the object.
도 1은 종래의 정전기 분무 열분해 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional electrostatic spray pyrolysis apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 정전기 분무 열분해 장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of an electrostatic spray pyrolysis apparatus according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 가스공급부와 가이드통의 연결관계를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view for explaining a connection relationship between the gas supply unit and the guide cylinder shown in FIG.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
10, 30 : 반응챔버 12, 32 : 홀더10, 30: reaction chamber 12, 32: holder
14, 34 : 대상물 16, 36 : 관통홀14, 34: object 16, 36: through hole
18, 38 : 노즐 20, 40 : 원료용액 공급라인18, 38: nozzle 20, 40: raw material solution supply line
22, 42 : 원료용액 공급원 24, 60 : DC 전력기22, 42: raw material solution source 24, 60: DC electric power
44 : 가이드통 46 : 운반가스 공급부44: guide barrel 46: carrier gas supply unit
48 : 산화가스 공급부 50 : 분산판48: oxidizing gas supply unit 50: dispersion plate
52 : 가스배출구 54 : 제 1 접지선52 gas outlet 54 first ground wire
56 : 제 2 접지선 58 : 제 3 접지선56: second ground wire 58: third ground wire
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기 분무 열분해 장치의 구성은, 증착 대상물을 고정하여 가열할 수 있는 홀더가 내설되어 있고, 상기 홀더와 대향하는 방향에 관통홀이 형성된 반응챔버와; 상기 관통홀 내부에 삽입 설치되고, 내부 소정부에 가스배출구가 형성된 분산판이 내설된 가이드통과; 상기 분산판 하측의 상기 가이드통 일측에 연결된 가스공급부와; 상기 가이드통의 저면 소정부를 관통하여 상부로 연장되어 상기 분산판을 관통하여 설치된 노즐과 상기 노즐과 연결된 원료용액 공급라인과 상기 원료용액 공급라인과 연결된 원료용액 공급원으로 이루어지는 원료용액 공급수단; 및 상기 대상물 또는 홀더와 연결되어 접지된 제 1 접지선과 상기 가이드통의 소정부와 연결되고, 상기 제 1 접지선과 연결된 제 2 접지선과 상기 노즐과 연결되고, 소정부에 전원이 설치되고, 상기 제 1 접지선과 연결된 제 3 접지선으로 이루어지는 전력 인가수단;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the configuration of the electrostatic spray pyrolysis apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is a built-in holder that can be heated by fixing the deposition object, the reaction chamber formed with a through hole in a direction facing the holder Wow; A guide passage inserted into the through hole and having a distribution plate having a gas outlet formed therein; A gas supply unit connected to one side of the guide barrel under the dispersion plate; A raw material solution supply means comprising a nozzle provided through the predetermined bottom surface of the guide tube and extending through the dispersion plate, a raw material solution supply line connected to the nozzle, and a raw material solution supply source connected to the raw material solution supply line; And a first ground wire connected to the object or holder and grounded to a predetermined portion of the guide barrel, a second ground wire connected to the first ground wire, to the nozzle, and a power source is installed at a predetermined portion. And a power applying means comprising a third ground line connected to the first ground line.
또한, 상기 홀더는 상기 대상물을 소정온도로 가열하기 위한 히터를 내장함이 바람직하다.In addition, the holder is preferably built-in a heater for heating the object to a predetermined temperature.
그리고, 상기 가스공급부는 운반가스를 공급하는 운반가스 공급부와 산화가스를 공급하는 산화가스 공급부로 구분될 수 있고, 상기 원료용액은 Mg(C11H19O2)2의 원료물질이 테트라하이드로퓨란(Tetra-hydro-furan)의 용매에 용해되어 이루어질 수 있다.The gas supply unit may be divided into a carrier gas supply unit supplying a carrier gas and an oxidizing gas supply unit supplying an oxidizing gas, and the raw material solution may be tetrahydrofuran as a raw material of Mg (C 11 H 19 O 2 ) 2 . It may be dissolved in a solvent of (Tetra-hydro-furan).
그리고, 상기 원료용액은 상기 테트라하이드로퓨란보다 끓는점이 더 높은 1-부틸알콜(butyl alcohol) 또는 1-옥틸알콜(octyl alcohol) 등의 첨가물질이 더 첨가될 수 있다.In addition, the raw material solution may be further added an additive material such as 1-butyl alcohol (butyl alcohol) or 1-octyl alcohol (octyl alcohol) having a higher boiling point than the tetrahydrofuran.
또한, 상기 첨가물질은 10 내지 80 %의 부피농도를 가질 수 있고, 상기 원료물질의 농도는 0.01 내지 0.5 M로 할 수 있다.In addition, the additive material may have a volume concentration of 10 to 80%, the concentration of the raw material may be 0.01 to 0.5 M.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 대상물 표면에 산화마그네슘 박막을 증착하는 본 발명에 따른 정전기 분무 열분해 장치의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 가스공급부와 가이드통의 연결관계를 설명하기 위한 사시도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.2 is a block diagram showing an embodiment of the electrostatic spray pyrolysis apparatus according to the present invention for depositing a magnesium oxide thin film on the surface of the object, Figure 3 is a view for explaining the connection between the gas supply unit and the guide tube shown in FIG. As a perspective view, detailed description of the same parts as in the prior art will be omitted.
도 2를 참조하면, 기판 등의 대상물(34) 표면에 산화마그네슘 박막을 형성하는 공정이 진행되는 반응챔버(30)가 설치되어 있다.Referring to FIG. 2, a reaction chamber 30 in which a process of forming a magnesium oxide thin film on a surface of an object 34 such as a substrate is performed is provided.
또한, 상기 반응챔버(30)의 내측 상부에는 히터에 의해서 그 온도가 조절되고, 대상물(34)을 고정할 수 있는 홀더(32)가 설치되어 있고, 반응챔버(30) 내측하부에는 관통홀(36)이 형성되어 있다.In addition, the upper portion of the reaction chamber 30, the temperature is controlled by a heater, a holder 32 for fixing the object 34 is provided, the lower portion of the reaction chamber 30 inside the through hole ( 36) is formed.
그리고, 상기 반응챔버(30)의 관통홀(36) 내부에는 도 3에 도시된 바와 같은 원통형상의 가이드통(44)이 삽입되어 있다. 상기 가이드통(44) 일측에는 질소가스 등의 운반가스를 공급하는 운반가스 공급부(46)가 연결되어 있고, 가이드통(44) 타측에는 산소가스 등의 산화가스를 공급하는 산화가스 공급부(48)가 연결되어 있다.In addition, a cylindrical guide cylinder 44 as shown in FIG. 3 is inserted into the through hole 36 of the reaction chamber 30. One side of the guide cylinder 44 is connected to a carrier gas supply part 46 for supplying a carrier gas such as nitrogen gas, and the other side of the guide cylinder 44 is an oxidizing gas supply part 48 for supplying an oxidizing gas such as oxygen gas. Is connected.
또한, 상기 가이드통(44) 내측에는 복수의 가스배출구(52)가 형성된 분산판(50)이 내설되어 있으며, 상기 가이드통(44) 저면 소정부를 관통하여 상부로 연장되어 분산판(50)을 관통하는 노즐(38)이 설치되어 있다.In addition, a dispersion plate 50 having a plurality of gas outlets 52 is formed inside the guide cylinder 44, and extends upwardly through a predetermined portion of the bottom surface of the guide cylinder 44 to spread upward. The nozzle 38 which penetrates through is provided.
여기서, 상기 노즐(38)은 히터에 이해서 가열된 대상물로부터 열적 영향을 받지 않도록 충분한 이격거리를 두고 설치되어 있다.Here, the nozzle 38 is provided with a sufficient separation distance so as not to be thermally influenced from the heated object following the heater.
그리고, 상기 노즐(38)과 원료용액 공급원(42)이 원료용액 공급라인(40)에 의해서 연결되어 있다.The nozzle 38 and the raw material solution supply source 42 are connected by the raw material solution supply line 40.
여기서 상기 원료용액 공급원(42)의 원료용액은 마그네슘(Mg)의 원료물질로 0.01 내지 0.5 M의 Mg(C11H19O2)02을 선택하고, 용매로 테트라하이드로퓨란(Tetra-hydro-furan)을 선택하고, 상기 용매보다 높은 끓는점을 가지는 알코올 중에서 10 내지 80 %의 부피 농도의 1-부틸알콜(butyl alcohol : 끓는점 117 ℃) 또는 1-옥틸알콜(octyl alcohol : 끓는점 194 ℃)을 용매 첨가물로 선택하여 선택된 각 물질을 서로 혼합하여 이루어진 것이다.Here, the raw material solution of the raw material solution source 42 is selected from 0.01 to 0.5 M of Mg (C 11 H 19 O 2 ) 0 2 as a raw material of magnesium (Mg), and tetrahydrofuran (Tetra-hydro-) as a solvent. furan), and 1-butyl alcohol (boiling point 117 ℃) or 1-octyl alcohol (boiling point 194 ℃) of 10 to 80% by volume of the alcohol having a higher boiling point than the solvent Selected as an additive is made by mixing each of the selected materials.
그리고, 상기 대상물(34)과 제 1 접지선(54)이 연결되어 있고, 가이드통(44)의 중앙부 소정부와 제 2 접지선(56)이 연결되어 있고, 노즐(38)과 DC 전력기(60)가 설치된 제 3 접지선(58)이 연결되어 있다.In addition, the object 34 and the first ground wire 54 are connected, the central portion of the guide cylinder 44 and the second ground wire 56 are connected, and the nozzle 38 and the DC power generator 60 are connected. Is connected to a third ground line 58 provided with the.
여기서 각 접지선(54, 56, 58)은 서로 동일 지점에서 접지되어 있다.Here, each ground line 54, 56, 58 is grounded at the same point.
따라서, 원료용액 공급원(42)은 원료용액을 특정압력으로 원료용액 공급라인(40)으로 방출하면, 상기 원료용액은 1 내지 30 ㎖/hr의 속도로 분산판(50) 중앙부에 삽입 설치된 노즐(38)로 공급되어 가이드통(44) 내부로 방출된 후, 반응챔버(30) 내부로 공급된다.Therefore, when the raw material solution supply source 42 discharges the raw material solution to the raw material solution supply line 40 at a specific pressure, the raw material solution is inserted into the center of the dispersion plate 50 at a rate of 1 to 30 ml / hr ( 38 is supplied into the guide barrel 44, and then supplied into the reaction chamber 30.
이때, 운반가스 공급부(46)는 질소가스 등의 운반가스를 가이드통(44) 내부로 공급하고, 산화가스 공급부(48)는 산소가스 등의 산화가스를 가이드통(44) 내부로 공급함으로써 운반가스와 산화가스는 원료용액과 혼합되어 반응챔버(30) 내부로 공급된다.At this time, the carrier gas supply unit 46 supplies a carrier gas such as nitrogen gas into the guide cylinder 44, and the oxidizing gas supply unit 48 transports the oxidizing gas such as oxygen gas into the guide cylinder 44. The gas and the oxidizing gas are mixed with the raw material solution and supplied into the reaction chamber 30.
이때, 가이드통으로 공급되는 운반가스와 산화가스의 양은 4500 내지 12000 SCCM(Standard cubic centimeter minute)이다.At this time, the amount of the carrier gas and the oxidizing gas supplied to the guide barrel is 4500 to 12000 SCCM (Standard cubic centimeter minute).
다음으로, DC 전력기(60)가 5 내지 20 Kv, 바람직하게는 13 내지 19 Kv의 DC 전력을 노즐(38)에 인가함에 따라 대상물(34)과 노즐(38) 사이에는 전기장이 형성되며, 상기 전기장에 의해서 노즐(38) 끝단부의 원료용액은 수 ㎛ 크기의 액적으로 변환되어 대상물(34) 방향으로 분사된다.Next, an electric field is formed between the object 34 and the nozzle 38 as the DC power generator 60 applies DC power of 5 to 20 Kv, preferably 13 to 19 Kv, to the nozzle 38. By the electric field, the raw material solution at the end of the nozzle 38 is converted into droplets having a size of several μm and sprayed toward the object 34.
상기 액적의 분사는 원료용액의 점도, 전기전도도, 표면장력, 공급속도 및 전기장의 크기 등의 요인에 의존한다.The spraying of the droplets depends on factors such as the viscosity of the raw material solution, the electrical conductivity, the surface tension, the feed rate and the size of the electric field.
이들 대상물(34)에 분사된 액적들은 대상물 하부의 고온영역을 통과하면서 용매가 기화된 후 원료물질이 열분해되며 이에 따라 산화마그네슘이 생성되고, 생성된 산화마그네슘은 대상물에 증착되어 산화가스에 의해서 산화됨으로써 대상물(34) 표면에는 산화마그네슘 박막이 형성된다.The droplets sprayed on the object 34 pass through the high temperature region below the object, and the solvent vaporizes, and then the raw material is thermally decomposed. As a result, magnesium oxide is formed, and the resulting magnesium oxide is deposited on the object and oxidized by oxidizing gas. As a result, a magnesium oxide thin film is formed on the surface of the object 34.
여기서, 원료용액의 용매인 테트라하이드로퓨란은 끓는점이 67 ℃ 정도로 낮은 값을 가지며, 이 보다 높은 끓는점을 가지는 1-부틸알콜(butyl alcohol) 또는 1-옥틸알콜(octyl alcohol)이 첨가물로서 원료용액에 첨가되어 테트라하이드로퓨란의 기화속도는 감소되고, 이에 따라 산화마그네슘 박막의 균일도와 평활도 등의 표면 특성은 개선된다.Here, tetrahydrofuran, a solvent of the raw material solution, has a low boiling point of about 67 ° C., and a higher boiling point of 1-butyl alcohol or 1-octyl alcohol is added to the raw material solution as an additive. In addition, the vaporization rate of tetrahydrofuran is reduced, thereby improving surface properties such as uniformity and smoothness of the magnesium oxide thin film.
그리고, 본 발명에 따라 대상물(34)의 가열에 의해서 노즐(38)이 가열되지 않도록 충분한 이격거리를 두고 설치되고, 가이드통(44)에 제 2 접지선(56)이 연결됨으로써 DC 전력기(60)의 인가전력을 증가시켜 높은 전기장을 형성할 수 있으므로 노즐(38)에서 많은 양의 액적이 방출되어 양질의 산화마그네슘 박막이 형성된다.In addition, according to the present invention, the nozzle 38 is provided at a sufficient distance so that the nozzle 38 is not heated by the heating of the object 34, and the second ground wire 56 is connected to the guide cylinder 44, thereby providing a DC power generator 60. Since a high electric field can be formed by increasing the applied electric power of), a large amount of droplets are released from the nozzle 38 to form a high-quality magnesium oxide thin film.
그리고, 본 발명에 따라 가이드통(36)이 설치됨으로써 노즐(38)에서 방출된 액적은 가이드통(36)을 따라 대상물 표면에 집중적으로 공급되어 양질의 산화마그네슘 박막이 형성된다.And, by installing the guide cylinder 36 according to the present invention, the droplets discharged from the nozzle 38 are concentrated on the surface of the object along the guide cylinder 36 to form a high-quality magnesium oxide thin film.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 원료용액의 용매로 테트라하이드로퓨란을 사용하고, 첨가물로 1-부틸알콜(butyl alcohol) 또는 1-옥틸알콜(octyl alcohol)을 사용함으로써 용매의 기화속도가 감소되어 막질의 균일도 및 평활도가 향상된 양질의 산화마그네슘 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the solvent vaporization rate is reduced by using tetrahydrofuran as a solvent of the raw material solution and 1-butyl alcohol or 1-octyl alcohol as the additive. Therefore, there is an effect of forming a high quality magnesium oxide thin film with improved uniformity and smoothness of the film quality.
그리고, 가이드통에 제 2 접지선을 연결함으로써 DC 전력기의 인가전력을 증가시켜 노즐에서 방출되는 액적의 양을 높여 양질의 산화마그네슘 박막을 형성할 수 있으며, 가이드통이 설치됨으로써 노즐에서 방출된 액적이 대상물 표면에 집중적으로 공급되어 양질의 산화마그네슘 박막을 형성할 수 있는 효과가 있다.And, by connecting the second ground wire to the guide cylinder to increase the applied power of the DC electric power to increase the amount of droplets emitted from the nozzle to form a high-quality magnesium oxide thin film, the liquid discharged from the nozzle by installing the guide cylinder Since the enemy is concentrated on the surface of the object, there is an effect that can form a high-quality magnesium oxide thin film.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
Claims (8)
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