CN103668110A - 原子层沉积装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的原子层沉积装置，包括供气管和吸气管，该供气管具备：供给管体，在其内部沿长度方向形成有供给气体的供气流道；排气部，沿供给管体的长度方向形成于供给管体，并与供气流道连通；该吸气管具备：吸入管体，在其内部沿长度方向形成有吸入气体的吸气流道；吸气部，沿吸入管体的长度方向形成于吸入管体，并与吸气流道连通；供气管和吸气管可以在与基板对供气管和吸气管的相对运动方向交叉的方向上彼此分开形成。本发明一实施例中的原子层沉积装置，分开形成用于供给源气体或反应气体的供给管和用于吸入除去残留气体的吸气管，从而不仅能够减少气体使用量，减少沉积原子层的基板轨迹，还能够简化实现气体供给及吸入动作的机械结构。

Description

原子层沉积装置
技术领域
本发明涉及原子层沉积装置，更具体地涉及一种分开形成用于供给气体的供给管和用于吸入气体的吸气管，从而可独立调节气体供给或吸气，不仅能够减少气体使用量，还减少工艺时间的原子层沉积装置。
背景技术
通常，制造半导体元件或平板显示装置等时需要经过各种制造工艺，其中，在晶片或玻璃等基板上沉积所需薄膜的工艺是必不可少的。
这种薄膜沉积工艺主要采用喷溅涂覆法(Sputtering)、化学气相沉积法（CVD、Chemical Vapor Deposition）、原子层沉积法（ALD、Atomic LayerDeposition）等。
其中，原子层沉积（Atomic Layer Deposition）法是利用单原子层的化学吸附及解吸的纳米级薄膜沉积技术，单独分离各反应物质而以脉冲形式供给腔室，从而利用反应物质在基板表面的表面饱和（surface saturation）反应进行化学吸附及解吸的新概念的薄膜沉积技术。
现有的原子层沉积技术在沉积工艺过程中需要保持真空状态，因此，需要用于维护、管理该真空状态的辅助设备，但工艺时间变长，从而导致生产率下降。
此外，可以实现真空的空间有限，所以存在不适用于追求大面积、大型化的显示器行业的问题。
不仅如此，现有技术涉及的原子层沉积装置仅限安装在真空腔室内，因此在常压下动作时也不能单独控制气体的供给和吸入，或减少气体使用量。
发明内容
本发明提供一种能够简化气体供给及吸气结构的原子层沉积装置。
本发明提供一种能够独立控制气体供给和气体吸入且能够减少所使用的气体量的原子层沉积装置。
本发明提供一种能够减少沉积原子层的基板的轨迹而提高产量的原子层沉积装置。
为了实现所述目的的本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置，包括供气管和吸气管，该供气管具备：供给管体，在其内部沿长度方向形成有供给气体的供气流道；排气部，沿所述供给管体的长度方向形成于所述供给管体，并与所述供气流道连通；该吸气管具备：吸入管体，在其内部沿长度方向形成有吸入气体的吸气流道；吸气部，沿所述吸入管体的长度方向形成于吸入管体，并与所述吸气流道连通；所述供气管和所述吸气管可以在与基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向交叉的方向上，彼此分开形成。
通过分开供气管和吸气管，能够容易实现用于供给或吸入在原子层沉积工艺中所使用的各种气体的管（或管道）的结构，能够提高产量（throughput）。
所述排气部可以包括沿所述供给管体的长度方向形成的多个排出孔或狭缝。
在所述多个排出孔中，位于所述供给管体中间部分的排出孔可以比位于所述供给管体两端的排出孔大。
在所述多个排出孔中，位于所述供给管体中间部分的排出孔之间的间距可以比位于所述供给管体两端侧的排出孔之间的间距小。
位于所述供给管体两端侧的所述狭缝的宽度，可以比位于所述供给管体中间部分的所述狭缝的宽度小。
所述排出孔或所述狭缝可以具有向所述供给管体的外部扩展的形状。
所述吸气管可以包括吸入引导构件，该吸入引导构件以向所述吸入管体的外部延伸的方式形成在所述吸气部，所述吸入引导构件可以具有向所述吸入管体的外部扩展的形状。
所述吸入引导构件的下端与所述排气部的下端可以设置在同一高度。
所述供气管可以包括气阀，该气阀可旋转地设在所述供给管体的内表面，用于连通或切断所述供气流道与所述排气部。
所述气阀可以包括沿所述供气管的长度方向形成的开放部。
所述供气管可以包括用于供给源气体的供气管和用于供给反应气体的供气管，所述吸气管配置在供给源气体的供气管与供给反应气体的供气管之间，沿所述基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向，在最外侧配置所述供气管，所述供气管和所述吸气管沿所述基板的相对运动方向对称地配置。
所述供气管包括用于供给吹扫气体的供给管，供给吹扫气体的供给管可以配置在用于供给源气体或反应气体的供气管与所述吸气管之间。
包括用于加热所述基板表面的加热部，所述加热部可以配置在基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向上的所述供气管之前。
包括用于加热所述基板表面的常压等离子体发生器，所述常压等离子体发生器可以配置在基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向上的所述供气管之前，或者配置在所述吸气管之间。
所述供气管和所述吸气管可分别在常压下供给和吸入气体。
如上所述，本发明涉及的原子层沉积装置在常压下实现沉积，因此不需要单独的用于确保真空的装置及时间，从而能够期待提高生产率的效果，且容易实现大型化，从而也可以适用于显示器领域。
本发明涉及的原子层沉积装置，作为加热基板表面的方式可以使用卤素灯、激光等各种热源，但此时并不加热整个基板，而暂时仅加热注入源气体的部位，从而能够防止温度增加引起的其它附带问题、即热扩散、寿命减少、物理变形等。
此外，本发明涉及的原子层沉积装置，可以利用常压等离子体、紫外灯及激光等提高沉积率，可以沉积金属膜及氮化膜等。
此外，本发明涉及的原子层沉积装置，可以进行连续工艺，可以在一条线上同时进行前、后处理，通过设置多个源气体供给管，也可以形成多组分化合物。此时，热源种类及供给的热能可以根据各种源气体的分解温度分别选择。
本发明涉及的原子层沉积装置，以上下交替设置供气管和吸气管时，能够进行双面沉积。排气部沿供气管的长度方向设置，所以气体排出量可以通过气阀调节。
本发明涉及的原子层沉积装置，可以简化气体供给及气体吸入结构，所以容易进行维护作业。
本发明涉及的原子层沉积装置，可以独立地控制气体供给和气体吸入，能够减少所使用的气体量，减少沉积原子层的基板的轨迹，提高产量。
本发明的效果并不限于上述效果，未提及的其它效果，本领域的技术人员可以通过下面的记载明确理解。
附图说明
图1是概略示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的立体图。
图2是沿图1的剖切线“Ⅱ-Ⅱ”的剖视图。
图3是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管及吸气管的剖视图。
图4是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管及吸气管的立体图。
图5是示出适用于本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管或吸气管上的气阀的立体图。
图6是示出从本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管供给的气体喷射形状的示意图。
图7是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第一变形例的剖视图。
图8是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第二变形例的剖视图。
图9是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第三变形例的剖视图。
图10是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第四变形例的剖视图。
附图标记
100：原子层沉积装置      110：基板
120：基板温度调节部      130：供气管
131：供给管体            132：排气部
133：供气流道            140：吸气管
141：吸入管体            142：吸气部
143：吸气流道            144：吸入引导构件
150、160：卤素灯         170：激光
180：常压等离子体发生器  190：气阀
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明涉及的实施例。然而，本发明并不限于实施例。在各附图中标记的相同符号表示相同构件。
图1是概略示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的立体图，图2是沿图1的剖切线“Ⅱ-Ⅱ”的剖视图，图3是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管及吸气管的剖视图，图4是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管及吸气管的立体图，图5是示出适用于本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管或吸气管上的气阀的立体图，图6是示出从本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的供气管供给的气体喷射形状的示意图，图7是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第一变形例的剖视图，图8是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第二变形例的剖视图，图9是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第三变形例的剖视图，图10是示出本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置的第四变形例的剖视图。
参照图1至图6，本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100可以包括供气管130和吸气管140，该供气管130具备：供给管体131，在其内部沿长度方向形成有供给气体的供气流道133；排气部，沿供给管体131的长度方向形成于供给管体131，并与供气流道133连通；该吸气管140具备：吸入管体141，在其内部沿长度方向形成有吸入气体的吸气流道143；吸气部142，沿吸入管体141的长度方向形成于吸入管体141，并与吸气流道143连通。
在此，供气管130和吸气管140可以在与基板110对供气管130和吸气管140的相对运动方向TD交叉的方向上彼此分开形成。
本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100的供气管130及吸气管140均以管道形状或管状形成，可以配置在与基板110的相对运动方向TD交叉的方向。此时，优选供气管130和吸气管140配置在与基板110的相对运动方向TD正交的方向。
如上所述，通过分开供气管130和吸气管140，能够容易实现用于供给或吸入在原子层沉积工艺中所使用的各种气体的管（或管道）的结构，能够提高产量（throughput）。
原子层沉积装置100可以包括多个沿基板110的相对运动方向TD彼此交替配置的供气管130和吸气管140。例如，如图1所示，可以从左侧开始彼此交替配置多个供气管130和吸气管140。在此，供气管130用于喷射源气体（sourcegas）或反应气体（reactant gas），吸气管140用于吸入反应后残留的源气体或反应气体。
图1的情况，从左侧到右侧，依次配置源气体供给管130、吸气管140、反应气体供给管130、吸气管140、源气体供给管130。在此，优选在最左侧和最右侧分别配置源气体供给管130，以便基板110对供气管130及吸气管140进行相对运动时可以使源气体先于反应气体喷射。即，沿着基板110的相对运动方向TD，基板110相对于供气管130及吸气管140向两个方向进行相对运动，但在最左侧和最右侧可以配置源气体供给管130，以便基板110即使向任一方向移动也能够使源气体先于反应气体喷射。
在图1中，当基板110相对于供气管130和吸气管140向右侧移动时，从最右侧开始，源气体供给管130、吸气管140、反应气体供给管130及吸气管140依次参与反应，而位于最左侧的源气体供给管130不参与反应。与此相反，当基板110向左侧移动时，从最左侧开始，源气体供给管130、吸气管140、反应气体供给管130及吸气管140依次参与反应，而位于最右侧的源气体供给管130不参与反应。
如此，可以包括两个供气管130和两个吸气管140来形成一个原子层处理单元，可以利用两个供气管130和两个吸气管140来进行一次循环。此时，为了进行多次循环需要更多的供气管130和吸气管140，因此，可能需要更大的作业空间。
本发明涉及的原子层沉积装置100，基板100可以相对于供气管130和吸气管140向两个方向进行相对运动，所以当处理大面积基板时也不需要大的作业空间。此外，如果基板110对每个处理单元的相对移动距离缩短，则能够缩短轨迹（foot print），从而可容易处理大面积基板。
另一方面，形成有两个以上处理单元的情况，优选为，各处理单元中位于相同位置的供气管130或吸气管140同时动作。
可以在基板110下部设置基板温度调节部120。基板温度调节部120可以升高或降低供给源气体的基板部位的温度，因其并不是改变基板110整体的温度，而仅改变部分基板的温度，从而能够防止温度变化引起的作为附带问题的热扩散、寿命减少、物理变形等。基板温度调节部120可以有加热器（heater）或冷却垫（cooling pad）等形式。
参照图2，经由供气管130中心的线与基板110上表面之间需要保持一定间距G，优选所述间距G不超过20mm。若间距G小于20mm，则供气管130的排气部132与基板110的上表面接触，或因太近，源气体或反应气体充分供给基板之前可能被吸气管140吸入，若大于20mm，则可能降低气体供给效率。
此外，当供气管130呈圆管状，而吸气管140呈圆管状且具有向基板110突出的吸入引导构件144时，优选连接供气管130的最下端和吸气管140的最下端即吸入引导构件144最下端的虚拟线BL与基板110平行。这样，吸入引导构件144的下端与排气部132的下端可以位于相同高度。
参照图3，供气管130包括：供给管体131，沿供气管130的长度方向形成为圆筒状；供气流道133，形成在供气管130内部；在供给管体131的一部分上可以形成有与外部连通的排气部132，以便沿供气流道133流动的源气体或反应气体能够向外部排出。
排气部132可以包括沿所述供给管体的长度方向形成的多个排出孔132a或狭缝132b。即，如图4所示，排气部132可以包括在供给管体131上沿与基板110的相对运动方向TD正交的方向形成多个排出孔132a或单一狭缝132b。
形成排气部132的排出孔132a或狭缝132b应与基板110相对置。
图4（a）是示出形成于供给管体131的排出孔132a朝上侧的供气管130的示意图。当排气部132由排出孔132a形成时，排出孔132a也可以以相同间隔或相同尺寸形成，但优选在多个排出孔132a中位于供给管体131中间部分的排出孔132a比位于供给管体131两端侧的排出孔132a更大。
源气体或反应气体从供给管体131的两端向中间部分供给，所以与供给管体131的两端相比在中间部分吸气管供给压力下降。在供给管体131的中间部分的供给压力较低的状态下，若排出孔132a保持相同尺寸，则通过供给管体132中间部分的排出孔132a的排气压力或排出量减少，这将降低沉积均匀性。本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100，可以通过使位于供给管体131中间部分的排出孔132a形成较大尺寸来防止上述问题，并保持沉积均匀性（uniformity）。
此外，在多个排出孔132a中，可以使位于供给管体131中间部分的排出孔132a之间的间距比位于供给管体131两端侧的排出孔132a之间间距更小。可以通过使位于供给管体131中间部分的排出孔132a之间间距比两端更密集地形成，能够防止在供给管体131的中间部分排气压力或排出量下降。
图4（b）是供气管130的排气部132具有狭缝132b形状的情况，与排出孔132a的情况类似，狭缝132b的宽度可以形成为，与供给管体131的中间部分相比，在供给管体131的两端侧更小。通过使形成在供给管体131中间部分的狭缝132b的宽度比两端更大，能够防止在供给管体131的中间部分通过狭缝132b排出的气体排出压力或排出量降低，保持或提高沉积均匀性。
另一方面，如图3所示，形成排气部132的排出孔132a或狭缝132b可以具有向供给管体131的外部扩展的形状。即，排出孔132a或狭缝132b可以形成为向基板110表面扩展。
首先，参照图3（a），排气部132的横截面可以具有向基板110扩展的形状。排气部132形成为具有扩展角度θ1，因此，如图6所示，被喷射的源气体或反应气体可以形成重叠部分115。如此形成气体重叠部分115，从而能够防止出现源气体或反应气体未与基板110接触的部分。
另一方面，排气部132的角度θ1与排气部132与基板110之间的间距G有关。即，排气部132的角度θ1越大，排气部132与基板110之间的间距G应该越小。如果排气部132的角度θ1越大，则重叠部分115越多，但流向吸气管140侧的气体增加，因此，排气部132的角度θ1越大，排气部132与基板110之间的间距G应该越小，以尽可能减少流向吸气管140侧的气体。若排气部132的角度θ1增加至两倍，则优选排气部132与基板110之间的间距G减少为1/2～2/3左右。
此外，当排气部132具有排出孔132a的形状时，排出孔132a之间的间距也有可能影响排气部132乃至排出孔132a的角度θ1大小。即，排气部132乃至排出孔132a的角度θ1越大，优选排出孔132a之间的间距越大。排气部132乃至排出孔132a的角度θ1越大，则在供给管体131的外表面形成的排出孔132a的外径越大，因此，通过加大排出孔132a之间的间距，来充分保持供给管体131内的气压。若排气部132的角度θ1增加至两倍，则优选排出孔132a之间的间距增加至1.5～2倍左右。
如图3（b）所示，吸气管140包括吸入引导构件144，该吸入引导构件144从吸气部142向吸入管体141的外部、即向基板110方向延伸形成，吸入引导构件144可以具有向吸入管体141的外部或向基板110的表面展开的形状。
吸入引导构件144可以从吸气部142向基板110表面延伸规定长度H。吸入引导构件144的延伸长度H可以考虑吸气效率来选择。
此时，优选为，吸入引导构件144的展开角度θ2也与排出孔132a的角度θ1同样，吸入引导构件144的角度θ2越大，吸入引导构件144下端与基板110之间的间距G越小。此外，吸气部142以吸入孔（未图示）的形状形成时，优选，吸入引导构件144的角度θ2越大，吸入孔（未图示）之间的间距越大。
与供气管130类似，吸气管140的吸气部142也可以具有单一狭缝或多个吸入孔的形状。此时，狭缝宽度或吸入孔尺寸/间距可以考虑吸入压力来设计。即，以使吸气管140的吸入管体141在整个长度上保持相同吸入压力的方式，决定狭缝宽度或吸入孔尺寸/间距。
供气管130能够调节源气体或反应气体的排出量，或控制排出。例如，排出一定量的源气体或反应气体之后，需要停止排出源气体/反应气体。然而，如图3及图4所示的供气管130的情况，排气部132始终开放着，因此无法通过排气部132调节气体排出量或流量，只能由连接于供气管130的供气管路（未图示）限制气体的供给与否。本发明涉及的原子层沉积装置100为了解决这些问题，如图5（a）所示，供气管130可以包括气阀190，该气阀190可旋转地设置于供给管体131的内表面，用于使供气流道133与排气部132连通或切断。
气阀190需要能够在供给管体131的内部旋转，因此需要与供给管体131的内表面接触，并具有与供给管体131的内表面相同的曲率。此时，气阀190没有必要一定是完整的管体形状、即圆筒状或管状，只要能够开/闭排气部132，任何形状均可。例如，可具有与供给管体131的内表面相接的圆弧形的杆状。
气阀190形成为圆筒状时，气阀190可以包括开放部192，该开放部192沿着供气管130的长度方向形成。参照图5（c），示出了气阀190的开放部192为单一狭缝形状，但并不限定于此。气阀190的开放部192与供气管130的排气部132同样，可以形成为排出孔132a或狭缝132b形状。
另一方面，气阀190不仅形成于供气管130，如图5（b）所示，也可以形成于吸气管140。通过在吸气管140的吸入流道142中具有可旋转的气阀190，从而能够控制吸气动作。
可以具备用于旋转气阀190的步进电机（未图示）。步进电机能够精确地控制旋转角度，因此，能够通过气阀190精确地控制排气部132或吸气部142的开闭量。根据气阀190的动作模式能够切断排气部132或吸气部142的一部分，从而也能够调节排出或吸入的气体流量。
如上所述，本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100的供气管130包括：用于供给源气体的源气体供给管和用于供给反应气体的反应气体供给管，吸气管140配置在供给源气体的源气体供气管与供给反应气体的反应气体供给管之间，沿基板110对供气管130及吸气管140的相对运动方向TD，在最外侧配置源气体供给管，而供气管130及吸气管140可以沿基板110的相对运动方向TD对称地配置。
在此，与相邻的供气管130或吸气管140的间距，可以考虑各反应工艺步骤所需的时间来调节。
供气管130及吸气管140可以对基板110进行相对运动的同时执行反应工艺。例如，基板110从右向左移动，而供气管130和吸气管140被固定的状态下，可以执行供给/吸入源气体及供给/吸入反应气体。
此外，固定基板110的状态下，可以移动供气管130和吸气管140，来执行供给/吸入源气体及供给/吸入反应气体。此外，供气管130及吸气管140与基板110彼此相反方向移动，或可以反复进行所述相反方向移动。基板110和供气管130/吸气管140同时移动时，可期待缩短距离的效果。
另一方面，如图7所示，供气管130包括用于供给吹扫气体的吹扫气体供给管136，而用于供给吹扫气体的吹扫气体供给管136可以配置在用于供给源气体或反应气体的供气管130与吸气管140之间。即，可以在吸气管140与反应气体供给管130之间提供吹扫气体供给管136。此时，吹扫气体供给管136具有与源/反应气体供给管130相同的形状，在其内部也可以具备气阀。
如图7所示的原子层沉积装置100的情况，从源气体供给管130向基板110上供给源气体，而反应后残留的源气体通过吸气管140吸入而被除去。之后，从吹扫气体供给管136向基板110上供给吹扫气体。之后，从反应气体供给管130向基板110上供给反应气体，然后，从吹扫气体供给管136向基板110上供给吹扫气体。最后反应后残留的反应气体通过吸气管140吸入除去。通过这些过程，原子层沉积在基板110的表面。
例如，为了沉积硅薄膜，源气体可以使用含有硅的硅烷（Silane，SiH4）或乙硅烷（Disilane，Si2H6)、四氟化硅（SiF4）中的任一种气体，反应气体可使用氧（O2）或臭氧（O3）气体。而且，吹扫气体可以使用氩（Ar）、氮（N2）、氦（He）中的任一种气体或两种以上混合气体。然而，本发明并不限定于此，源气体、吹扫气体或反应气体的数量和种类实际上可以进行多种变更。
参照图8至图10，本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100的多种变形例可以包括用于加热基板110表面的加热部150、160、170。
加热部150、160、170可以对供给及吸入源气体的基板110的特定部位进行加热。更具体地说，加热部150、160、170可以在基板110对供气管130及吸气管140的相对运动方向TD上配置在供气管130之前。加热部150、160、170可以对基板110中供给源气体的部位进行加热，从而提高原子层沉积产量。
加热部150、160、170可以包括卤素灯150、160或激光170中的至少一个。参照图8，示出了加热部由卤素灯150、160形成的原子层沉积装置100。
卤素灯150、160可以包括：热源153、163；外壳151、161，在热源153、163外部包裹该热源153、163；多个冷却部152、162，形成于外壳151、161内部。卤素灯150、160的冷却部152、162可以防止基板110表面之外的部分被加热，从而能够防止基板10整体温度上升。
卤素灯150、160可以在基板110的相对运动方向TD上配置在供气管130之前。对基板110的加热，仅对供给及吸入源气体的基板110的特定部位进行。
在图8中，若基板110从左侧向右侧移动时，位于右侧的卤素灯160动作而在供给源气体之前加热基板110。之后，从源气体供给管130供给源气体，而吸气管140吸入除去源气体，从反应气体供给管130供给反应气体，而吸气管140吸入除去反应气体。这个过程形成一个周期的工艺。此时，位于最左侧的卤素灯150和位于最左侧的供气管130不动作。
与此相反，若基板110从右侧向左侧移动时，位于左侧的卤素灯150动作而在供给源气体之前加热基板110。之后，从源气体供给管130供给源气体，而吸气管140吸入除去源气体，从反应气体供给管130供给反应气体，而吸气管140吸入除去反应气体。此时，位于最右侧的卤素灯160和位于最右侧的供气管130不动作。
如图8所示，利用卤素灯150、160时，形成于基板110下表面的基板温度调节部120可以由冷却垫（cooling pad）形成。通过这种方式加热基板表面，在使用多种源气体的多组分化合物时，可单独选择使用适合各源气体的温度。
在图9中示出了作为加热部使用激光170的原子层沉积装置100。激光170的位置在基板110的相对运动方向TD上位于供气管130之前。
所述加热部150、160、170可以是卤素灯、紫外灯或激光。但并不限定于此，只要能够加热基板110表面的装置均可。
本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100的供气管130和吸气管140，可分别在常压下供给、吸入气体。可以在常压下进行对基板110上供给/吸入源气体、供给/吸入吹扫气体、供给/吸入反应气体。由于气体的供给/吸入过程同时进行，所以不需要真空状态，从而反应工艺能够在常压下进行。如果单独具备用于收容供气管130和吸气管140等的腔室（未图示）时，反应工艺也可以在真空状态下进行。
在图10中示出的原子层沉积装置100，包括用于加热基板110表面的常压等离子体发生器180，常压等离子体发生器180可配置在基板对供气管130和吸气管140的相对运动方向TD上的供气管130之前，或配置在吸气管140与吸气管140之间。
本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置100，能够在常压下沉积原子层，因此，向基板110上供给反应气体时，能够使用常压等离子体发生器180。常压等离子体发生器180是一个标志性的低温等离子体喷枪（cold plasmatorch）。常压等离子体发生器180供给反应气体，因此，使用常压等离子体发生器180时，能够省略反应气体供给管。
在图10中，若基板110从左侧向右侧移动时，从位于最右侧的源气体供给管130向基板110供给源气体，之后，由吸气管140吸入并除去残留的源气体。然后，由常压等离子体发生器180生成大气压等离子体而供给基板110。然后，由吸气管140吸入除去大气压等离子体。经过这些过程执行一个周期的原子层沉积工艺。此时，位于最左侧的源气体供气管130不动作。
若基板110从右侧向左侧移动时，进行与上述相反过程的工艺，而位于最右侧的源气体供气管130不动作。
只是，设置卤素灯、激光或紫外灯等加热部150、160、170和常压等离子体发生器180的位置并不限制，也可以根据工艺目的进行选择。
如上所述，本发明的一实施例涉及的原子层沉积装置，分开形成有用于供给源气体或反应气体的供气管和用于吸入除去残留气体的吸气管，从而不仅能够减少气体使用量，减少沉积原子层的基板轨迹，还能够简化实现气体供给及吸入动作的机械结构。
如上所述，在本发明的一实施例中以具体构成要素等特定事项和特定实施例及附图进行了说明，这只是有助于整体上了解本发明而提供的，本发明并不限定于所述实施例，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，从这些记载可以进行多种变更和变形。因此，本发明的思想并不限定于描述的实施例，本发明的保护范围不仅以权利要求书，与其均等或等价变形都属于本发明的思想范畴内。

Claims (15)

1.一种原子层沉积装置，其包括供气管和吸气管，
该供气管具备：供给管体，在其内部沿长度方向形成有用于供给气体的供气流道；排气部，沿所述供给管体的长度方向形成于所述供给管体，并与所述供气流道连通；
该吸气管具备：吸入管体，在其内部沿长度方向形成有用于吸入气体的吸气流道；吸气部，沿所述吸入管体的长度方向形成于所述吸入管体，并与所述吸气流道连通；
所述供气管和所述吸气管在与基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向交叉的方向上，彼此分开形成。
2.如权利要求1所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述排气部包括沿所述供给管体的长度方向形成的多个排出孔或狭缝。
3.如权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，
在所述多个排出孔中，位于所述供给管体的中间部分的排出孔尺寸大于位于所述供给管体的两端侧的排出孔。
4.如权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，
在所述多个排出孔中，位于所述供给管体的中间部分的排出孔之间的间距小于位于所述供给管体的两端侧的排出孔之间的间距。
5.如权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，
位于所述供给管体两端侧的所述狭缝的宽度小于位于所述供给管体中间部分的所述狭缝的宽度。
6.如权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述排出孔或所述狭缝具有朝向所述供给管体的外部扩展的形状。
7.如权利要求2所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述吸气管包括吸入引导构件，该吸入引导构件以向所述吸入管体的外部延伸的方式形成在所述吸气部，所述吸入引导构件具有向所述吸入管体的外部扩展的形状。
8.如权利要求4所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述吸入引导构件的下端与所述排气部的下端位于同一高度。
9.如权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述供气管包括气阀，该气阀可旋转地设在所述供给管体的内表面，用于连通或切断所述供气流道与所述排气部。
10.如权利要求9所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述气阀包括沿所述供气管的长度方向形成的开放部。
11.如权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述供气管包括用于供给源气体的供气管和用于供给反应气体的供气管，
所述吸气管配置在供给源气体的供气管与供给反应气体的供气管之间，
在所述基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向上的最外侧配置所述供气管，
所述供气管和所述吸气管沿所述基板的相对运动方向对称地配置。
12.如权利要求11所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述供气管包括用于供给吹扫气体的供给管，用于供给吹扫气体的供给管配置在用于供给源气体或反应气体的供气管与所述吸气管之间。
13.如权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，
包括用于加热所述基板表面的加热部，所述加热部配置在基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向上的所述供气管之前。
14.如权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，
包括用于加热所述基板表面的常压等离子体发生器，所述常压等离子体发生器配置在基板对所述供气管和所述吸气管的相对运动方向上的所述供气管之前，或者配置在所述吸气管之间。
15.如权利要求1至8中任一项所述的原子层沉积装置，其特征在于，
所述供气管和所述吸气管分别在常压下供给和吸入气体。
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