JP5934200B2 - 基板を非接触で前進させる方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体処理の分野に関し、特に、半導体基板を処理環境内で非接触で支持して前進させる方法と前記方法を実現する装置とに関する。

国際公開第２００９／１４２，４８７号（グランネマン（Ｇｒａｎｎｅｍａｎ）ら）は、複数の半導体ウエハを非接触で連続的に処理するための原子層堆積（ＡＬＤ：ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を開示している。この装置は、搬送方向に延在して少なくとも２つのトンネル壁に界接する下り坂のプロセストンネルを備えている。両壁は、基板がその間に浮動状態で収容されうる対向するガスベアリングをもたらすように複数のガス注入路を備えている。この２つの壁の少なくとも一方にある複数のガス注入路は、使用時に第１の前駆体ガスと、パージガスと、第２の前駆体ガスと、パージガスとをそれぞれ含む複数の連続するゾーンを備えた一連のＡＬＤセグメントを生じさせるように、搬送方向に見て、第１の前駆体ガス源と、パージガス源と、第２の前駆体ガス源と、パージガス源とに順次接続される。これらのガスベアリング間に収容された基板を搬送方向に推進するために、プロセストンネルは、その少なくとも一部に、連続するＡＬＤセグメント内で基板を重力によって追いやるための下り坂を備えている。基板がこれらのＡＬＤセグメントを通過するに伴い、薄膜が基板上に堆積される。

水平面に対して傾斜しているプロセストンネルは、簡便かつ確実に基板の速度を決定しうるが、この速度の調整は、トンネルの傾斜角の変更を伴うであろう。これは、正確な傾斜機構を必要としうるため、装置の設計を複雑化し、その生産および保守コストを増大させうる。あるいは、プロセストンネルの傾斜を手動で（例えば、プロセストンネルをその長さに沿って支持する複数の打柱を交換することによって）調整しうるが、これは大きな労働力を要するであろう。

したがって、本発明の目的は、プロセストンネル内で浮動状態で支持された基板を非接触で推進させる代替方法とこの方法を実現する代替の半導体処理装置とを提供することである。

本発明の１つの態様は、基板を非接触で前進させる方法に関する。本方法は、長手方向
に延在して少なくとも第１および第２の壁に界接するプロセストンネルを設けるステップ
であって、第１および第２の壁に平行な向きのほぼ平坦な基板が両壁間に収容されるよう
に、第１および第２の壁は互いに平行に離隔している、ステップを含みうる。本方法は、
第１の壁に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第１のガスベアリング
を設け、第２の壁に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第２のガスベ
アリングを設けるステップをさらに含みうる。本方法は、プロセストンネルを複数の圧力
セグメントに分割する第１の長手方向分割をもたらすステップであって、或る圧力セグメ
ント内の第１および第２のガスベアリングは、隣接する圧力セグメント内の第１および第
２のガスベアリングの平均ガス圧とは異なる平均ガス圧を有する、ステップをさらに含み
うる。また、本方法は、基板が第１および第２のガスベアリング間に浮動状態で収容され
、隣接した圧力セグメント間の平均ガス圧の差によって基板がプロセストンネルの長手
方向に追いやられるように、基板を第１の壁と第２の壁との間に供給するステップを含み
うる。

本発明の別の態様は、基板処理装置に関する。本装置は、長手方向に延在して少なくとも第１および第２の壁に界接するプロセストンネルを備えうる。第１および第２の壁は、これらの壁に平行な向きのほぼ平坦な基板がその間に収容されるように、互いに平行に離隔している。本装置は、第１および第２のトンネル壁の両方に設けられた複数のガス注入路をさらに備えうる。第１のトンネル壁内の各ガス注入路は第１のガスベアリングをもたらすように構成され、第２のトンネル壁内の各ガス注入路は第２のガスベアリングをもたらすように構成され、前記両ガスベアリングは、その間に前記基板を浮動状態で支持して収容するように構成される。このプロセストンネルは、第１の長手方向分割により複数の圧力セグメントに分割されうる。或る圧力セグメントに対応付けられた各ガス注入路は、隣接する圧力セグメントに対応付けられた各ガス注入路が構成されたガス注入用平均ガス圧とは異なる平均ガス圧でガスを注入するように構成されうる。

本発明による方法および装置は、基板がその間に浮動状態で収容されうる第１および第２のガスベアリングを用いる。第１および第２のガスベアリングは、一般には、第１および第２の壁をそれぞれ覆う動的なガスクッションと考えられうる。これらのガスベアリングはプロセストンネルの長手方向に延在するが、各ガスベアリングを構成するガスはほぼ横方向に流れる。すなわち、ガスベアリングの或る長手方向部分を構成するガスの少なくとも平均速度は、プロセストンネルの長手方向の成分より大きな成分をプロセストンネルの横方向に有する。ガス流の方向がほぼ横方向である理由を以下に説明する。

本プロセストンネルは、長手方向に複数の圧力セグメントに分割される。隣接した圧力セグメントは、ガスベアリングの平均ガス圧が互いに異なる。すなわち、１つの圧力セグメント内で組み合わされた第１および第２のガスベアリングの平均静圧は、隣接する圧力セグメント内で組み合わされた第１および第２のガスベアリングの平均静圧とは異なる。この結果、隣接した圧力セグメント間に、ひいてはプロセストンネルの長さ方向に、圧力差が存在する。これらガスベアリング間に収容された基板は、この圧力差を受け、その方向に推進されることになる。

物理的観点から見ると、基板を推進させる力は２つの分力を有する。第１の分力は、横方向に延在する基板縁端間の、すなわち基板の前縁端と後縁端との間の、圧力差によるものである。第２の分力は、基板の両主面に作用する粘性力によってもたらされる。すなわち、プロセストンネル内の圧力差により、両ガスベアリングのガスはプロセストンネルの長手方向に流れるため、前方への（すなわち、圧力差の方向に向かう）粘性牽引力が基板に作用する。ただし、基板は、その移動中、後方への粘性牽引力も受ける。この３つの分力が釣り合って互いに打ち消し合うと、基板は一定の速度を維持する。以下の詳細な説明においては、数学的モデルを参照して上記分力をさらに説明する。

基板の速度を左右する圧力差は、隣接した圧力セグメント間の圧力差を変化させることによって、変化させうる。本発明による装置においては、１つの圧力セグメントの両ガスベアリング内の圧力は、それぞれのガス注入路がプロセストンネル内に注入するガスの圧力を制御することによって、容易かつ正確に調整されうる。本装置の代表的な複数の実施形態においては、このような制御は、各ガス注入路、および／または各ガス注入路の接続先のガス源、に対応付けられうる従来の制御可能なガス圧調整器によって実現されうる。

これら動的ガスベアリングのガスはプロセストンネルの長手方向への速度成分を有しうるが、このガスは実質的に横方向に流れることを強調しておく必要がある。すなわち、長手方向の速度成分は、少なくとも平均すると、横方向の速度成分より小さい。

確かに、当該技術分野においては、浮動状態で支持された基板をガス流によって推進することは公知である。例えば、英国特許第１，２６８，９１３号は、空気式半導体ウエハ搬送システムを開示している。この搬送システムは、その内部を搬送される物品、例えば半導体ウエハ、を受け入れるように構成された管路を備えている。この管路は、その底壁が多孔性材料で形成されており、物品を浮動状態で浮遊させうるガス薄膜を生じさせるためのガスが底壁を通して吹き込まれうる。この搬送システムは、管路の長手方向にガス圧差をもたらす手段をさらに備えている。実際に、この手段は、この管路内を流れる／吹き抜けるガス流を発生させ、この管路内に配置されて浮動状態で支持されている物品をこのガス流によって牽引する。英国特許第’９１３号の搬送システムはそれ自体は満足に機能しうるが、英国特許第’９１３号において物品を前進させるために用いられている長手方向のガス流は、横方向に延在して相互に反発し合う複数のガス流がガスベアリングを構成する原子層堆積処理環境とは相容れないことは明らかであろう（国際公開第２００９／１４２，４８７号または以下の詳細な説明を参照のこと）。基板を推進させる実質的に長手方向のガス流は、横方向の反応性ガス流を歪め、これらのガス流を混合させ、望ましくない制御不能な化学蒸着をもたらすであろう。このような影響を回避するために、本発明による方法は、１つの圧力セグメント内の第１および第２のガスベアリングのガスの長手方向の平均速度成分がこの圧力セグメント内のこのガスの横方向の平均速度成分の２０％以下であることを保証しうることが好ましい。

本発明で用いられる横方向へのガス流の別の利点は、基板の動きを良好に制御しうる剛性ガスベアリングの形成を可能にしうることである。特に、横方向へのガス流は、トンネル側壁への基板の衝突が回避されるように、プロセストンネル内を移動している基板の横方向への安定化を助けうる。横方向へのガス流を用いた基板の横方向への安定化は、レビテック社（Ｌｅｖｉｔｅｃｈ Ｂ．Ｖ．）の名前で出願された同時継続特許出願であるオランダ国特許出願公開第２００３８３６号により詳細に説明されているので、本文では詳細に説明しない。その効果にここで言及する目的は、ほぼ横方向に流れるガスベアリングの有利な用途は、原子層堆積の分野に限定されず、他の基板加工処理、例えばアニールなど、にも適用されうることを単に明らかにするためである。

本発明の１つの実施形態において、連続する少なくとも３つの圧力セグメントにおける平均ガス圧は、長手方向に見て、平均ガス圧が単調に増加または低減するように設定される。このような実施形態は、プロセストンネル内での基板の単方向搬送を可能にする。基板の搬送方向を効果的に逆にするように、および基板の双方向搬送をもたらすように、前記複数のセグメントにわたるガス圧差の方向を経時的に変化させることも可能である。

本発明による方法の一実施形態においては、いくつかの圧力セグメントにおける平均ガス圧は、基板がこれらの圧力セグメントを通過するときにほぼ一定の圧力差を受けるように設定されうる。以下に明らかにされるように、基板の両縁端間の圧力差がほぼ一定であると、一般に、ほぼ一定の基板速度が保証されうる。「圧力差がほぼ一定である」という句は、瞬間的に受ける如何なる圧力差も、それぞれの圧力セグメントを通過しているときに受ける平均圧力差からの差が３５％以下、好ましくは２０％以下、であることを意味すると解釈されうる。

本願明細書で開示される「圧力駆動」方法の際立った特徴は、プロセストンネル内の長手方向の圧力差が順次配置された複数の基板にわたって分散されることである。例えば、プロセストンネルの長手方向の１つのセグメントにおける圧力差がΔＰ_１であると想定する。このプロセストンネルセグメントが単一基板をすっぽり収容する場合、この基板はΔＰ_１に近い圧力差を受けることになる。その理由は、この基板が、このプロセストンネルセグメント内のガス流に対する唯一の主要障害物を形成するからである。ただし、このプロセストンネルセグメントが順次配置された２つの基板を収容する場合は、各基板はΔＰ_１／２に近い圧力差を受けるだけになる。このように総圧力差は複数の異なる基板にわたって分散される。一定の基板速度を維持するには、一般に、基板の両縁端間の圧力差が一定である必要があるので、連続する一連の圧力セグメントにわたって一定の基板速度を維持するには、これらの圧力セグメントの各々における平均ガス圧をこれらの圧力セグメントに収容される基板の数（すなわち、基板密度）に応じて設定する必要がありうる。

本発明による方法のさらに別の実施形態においては、連続するいくつかの圧力セグメントにおける平均ガス圧は、基板がこれらの圧力セグメントを通過するときに受ける圧力差が０〜１００Ｐａの範囲内、より好ましくは０〜５０Ｐａの範囲内、であるように設定される。

半導体ウエハなどの基板は、一般に質量が小さく、慣性が相応に小さいこともある。同時に、この基板が２つのガスベアリングの間に浮動状態で支持されるという事実は、この基板を動かし、かつその動きを維持するために打ち勝つべき摩擦が小さくて済むことを有利に保証しうる。したがって、基板の両縁端間の小さな圧力差だけで、所望の速度を基板にもたらしうる。大半の用途には、１００Ｐａ（すなわち１ｍｂａｒ）未満の圧力差で実用目的に十分でありうる。

本発明による方法の１つの実施形態においては、少なくとも１つの圧力セグメントは、順次配置された少なくとも２つの基板を収容するために十分な長手方向寸法、すなわち長さ、を有する。本発明による方法の別の実施形態においては、少なくとも１つの圧力セグメントの長手方向寸法、すなわち長さ、は基板の長手方向寸法以下である。

複数の圧力セグメントへのプロセストンネルの分割は、所望どおりの細かさにしうる。独立に制御可能な圧力セグメントの数がプロセストンネルの長さ単位当たりに多いほど、個々の基板の動きをより厳密に制御しうる。例えば、或る基板をプロセストンネルの一部分において一時的に加速または減速させるために、極めて高精度の制御が望まれる場合は、少なくとも１つの圧力セグメントの長手方向寸法、すなわち長さ、が基板の長手方向寸法以下になるように選択されうる。ただし、多数の圧力セグメントを含むように細かく分割すると、個々の圧力セグメントごとに制御装置が必要となりうるので、相対的に高コストになりうる。したがって、順次配置された基板を少なくとも２つ、例えば２〜１０個、収容しうるように、圧力セグメントの長さを選択することが好ましい場合もありうる。両選択肢を単一の実施形態に組み合わせることも可能である。例えば、プロセストンネルは相対的に長い圧力セグメントをいくつか連続して含み、その前／後に相対的に短い圧力セグメントをいくつか連続して含みうる。

本発明による方法は、プロセストンネル内で基板を推進させるための単一機構として使用されうるが、他の複数の、特に非接触式の、基板推進メカニズムと組み合わせても使用されうる。このような補助的な基板推進方法は、（ａ）注入された複数のガス流が搬送方向に対して接線方向の成分を有するように、搬送方向に対して斜めに配置された複数のガス注入路からもたらされる有向ガス流による推進と、（ｂ）電気力および／または磁気力による推進と、（ｃ）プロセストンネル全体またはその一部に下り坂を設けるために、プロセストンネル全体またはその一部を水平面に対して傾斜させることによってもたらされうる重力による推進とを含みうる。選択肢（ｃ）は、上記の国際特許出願（公開）である国際公開第２００９／１４２，４８７号に詳細に説明されている。本発明による「圧力駆動」と国際公開第’４８７号による「重力駆動」とを組み合わせた好適な一実施形態においては、基板の基準平衡速度を設定するために、少なくとも一部が傾斜したプロセストンネルを使用しうる一方で、この速度を微調整するために、ガスベアリングの圧力をプロセストンネルの長手方向に沿って変化させうる。このような実施形態は、例えば、使用されるプロセスガス（の粘度）、処理温度（複数または単数）、または基板の厚さの変化に応じて、平衡速度の簡便かつ迅速な調整を可能にし、おそらくプロセストンネル全体の傾斜の調整を不要にする。

本発明によるプロセストンネル内で複数の基板を推進させる「圧力駆動」方法は、さらに、さまざまな基板処理方法と組み合わせられうる。これらの処理は、一般に、プロセス材料／化合物を供給するために、および／または熱を伝達するために、ガスベアリングのガスを使用しうる。

１つの実施形態において、基板を推進させる方法は、原子層堆積（ＡＬＤ：ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）と組み合わされうる。この場合、本方法は、プロセストンネルを複数のＡＬＤセグメントに分割するための第２の長手方向分割をもたらすステップを含みうる。各ＡＬＤセグメント内の第１および第２のガスベアリングの少なくとも一方は、第１の前駆体ガスと、パージガスと、第２の前駆体ガスと、パージガスとを順次含む少なくとも４つの横方向に延在するガスゾーンを備え、基板がプロセストンネル内を長手方向に移動している間に、連続するガスゾーン内でこの基板がこれらのガスにさらされ、この基板が単一のＡＬＤセグメントの少なくとも４つのゾーンをすべて通過したときに、原子層がこの基板上に堆積されるようになっている。

別の実施形態において、本方法は、基板がプロセストンネルの少なくとも（長手方向の）一部分を通過しているときに、この基板を熱またはアニール処理にかけるステップを含みうる。基板のアニール処理のために、このアニール処理に使用されるプロセストンネル部分におけるガスベアリングの温度は、適したアニール温度、例えば３５０〜１０００℃の範囲内の温度、に設定されうる。アニール処理に使用されるトンネル部分の長さとその部分のガスベアリングの温度とは、所望のサーマルバジェットをもたらすために、意図された基板速度に合わせられうることを当業者は理解されるであろう。本方法は、第１および／または第２のガスベアリングに使用されるガスの化学組成を選択するステップをさらに含みうる。これらのガスベアリングのガスは、例えば、熱伝達用にのみ構成されるように、（特に基板に対して）不活性なガスでもよい。あるいは、適したプロセスガス、例えば（ｉ）酸化処理を行うための酸素、（ｉｉ）、窒化物形成処理を行うためのアンモニア（ＮＨ_３）、（ｉｉｉ）「フォーミングガス」、例えば、基板表層を不動態化するための水素ガス（Ｈ_２）と窒素ガス（Ｎ_２）との混合物、または（ｉｖ）燐（Ｐ）または硼素（Ｂ）含有化合物（例えばＰＨ_３またはＢ_２Ｈ_６）など、半導体基板のドープ用のドーパント原料など、を含むように、これらのガスベアリングの少なくとも一方の化学組成を選択しうる。

本発明の上記各特徴を本発明による方法の実施形態を参照して説明してきたが、これらの特徴は、本方法を実現するために構成された、本発明による装置にも等しく準用されることを理解されたい。

本発明の上記および他の特徴および利点は、本発明を限定するためではなく例示することを目的とした添付図面と組み合わせて以下に記載されている本発明の諸実施形態の詳細な説明からより深く理解されるであろう。

本発明による装置の一例示的実施形態の一部分の長手方向の略断面図である。 図１に示されている装置の横方向の略断面図である。 図１および図２に示されているプロセストンネルの一部分の断面の略平面図である。 本願明細書において提案される数学的モデルを明確にするために用いられる、プロセストンネルの一部分の長手方向の略断面図である。

本発明による方法を実現する、本発明による装置の一例示的実施形態を図１〜３を参照して以下に説明する。この例示的実施形態は、空間分割型の原子層堆積（ＡＬＤ：ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置として構成される。ただし、本発明による装置および方法の適用範囲は、原子層堆積の分野に限定されないことを理解されたい。本装置および方法は、複数の異なる基板加工処理、例えばアニールなど、を実施する目的にも適用されうる。

開示される装置１００は、基板１４０、例えばシリコンウエハ、が好ましくは基板列の一部として、その内部で直線的に搬送されうるプロセストンネル１０２を備えうる。すなわち、基板１４０は、プロセストンネル１０２にその入り口で挿入され、出口まで一方向に搬送されうる。あるいは、プロセストンネル１０２はデッドエンドを有しうる。この場合、基板１４０はプロセストンネルの入り口からデッドエンドに向かい、さらに入り口に戻るという双方向に移動されうる。このような代替の双方向システムは、比較的小さい設置面積の装置が望まれる場合に好適でありうる。プロセストンネル１０２自体は直線状でよいが、必ずしもそうである必要はない。

プロセストンネル１０２は４つの壁、すなわち上壁１３０と、下壁１２０と、２つの横壁、すなわち側壁、１０８を備えうる。上壁１３０および下壁１２０は、互いに平行に、かつ水平に、または水平面に対して斜めに、向けられてもよく、上壁および下壁１３０、１２０に平行な向きの厚さが例えば０．１〜１ｍｍのほぼ平坦な、すなわち平板状の、基板１４０が上壁および下壁１３０、１２０に接触せずに両壁間に収容されるように、上壁および下壁１３０、１２０は僅かに、例えば０．５〜１ｍｍ、互いに離隔されうる。ほぼ鉛直に、かつ互いに平行に、向けられうる両側壁１０８は、上壁１３０と下壁１２０とをそれぞれの側面で相互に連結しうる。両側壁１０８は、処理対象の基板１４０の幅より若干大きな距離、例えば基板１４０の幅プラス０．５〜３ｍｍ、互いに離隔されうる。したがって、プロセストンネル１０２の各壁１０８、１２０、１３０は、トンネルの長手方向に順次配置された１つ以上の基板１４０をすっぽり収容可能な、トンネルの長さ単位当たりの容積が比較的小さい細長いプロセストンネル空間１０４を画成し、その境界を定めうる。

トンネル上壁１３０およびトンネル下壁１２０の両方に、複数のガス注入路１３２、１２２が設けられうる。各壁１３０、１２０内のガス注入路１３２、１２２は、そのうちの少なくともいくつかがトンネル１０２の長さ全体に分散されるのであれば、所望どおりの配置にしうる。ガス注入路１３２、１２２は、それぞれの壁の内面全体にわたって、その長手方向および横方向のどちらにも規則的にガス注入路が分散されるように、例えば、仮想的な矩形格子、例えば２５ｍｍ×２５ｍｍの格子、の各コーナーに配設されうる。

ガス注入路１２２、１３２は、好ましくは同じトンネル壁１２０、１３０内の、かつその長手方向位置が同じである、複数のガス注入路が同じガスまたはガス混合物のガス源に接続されるように、複数のガス源に接続されうる。ＡＬＤ用の場合、下壁１２０および上壁１３０の少なくとも一方のガス注入路１２２、１３２は、使用時に第１の前駆体ガスと、パージガスと、第２の前駆体ガスと、パージガスとをそれぞれ含む複数のトンネル幅のガスゾーンを順次備えた機能的なＡＬＤセグメント１１４を形成するように、搬送方向Ｔに見て、第１の前駆体ガス源と、パージガス源と、第２の前駆体ガス源と、パージガス源とに順次接続されうる。このような１つのＡＬＤセグメント１１４は、単一のＡＬＤサイクルに対応することを理解されたい。したがって、所望厚の薄膜の堆積を可能にするために、複数のＡＬＤセグメント１１４が搬送方向Ｔに連続して配設されうる。プロセストンネル１０２内のそれぞれのＡＬＤセグメント１１４は、前駆体の同じ組み合わせを含みうるが、必ずしもそうである必要はない。混合膜の堆積を可能にするために、例えば異なった構成の複数のＡＬＤセグメント１１４が使用されうる。

プロセストンネルの同じ長手方向位置を共有する、向かい合ったトンネル壁１２０、１３０内に配置された対向するガス注入路１２２、１３２を同じガス組成のガス源に接続するかどうかは、装置１００の所望の構成により決まりうる。両面堆積、すなわちプロセストンネル１０２内を通過する基板１４０の上面１４０ｂおよび下面１４０ａの両方のＡＬＤ処理、が望まれる場合は、対向するガス注入路１２２、１３２を同じガス源に接続しうる。あるいは、片面のみの堆積、すなわち処理対象の基板１４０の上面１４０ｂおよび下面１４０ａのどちらか一方のみのＡＬＤ処理、が望まれる場合は、処理対象の基板面に面したトンネル壁１２０、１３０のガス注入路１２２、１３２を反応性ガス源と不活性ガス源とに交互に接続し、もう一方のトンネル壁内の全てのガス注入路を不活性ガス源に接続しうる。

図１〜３の例示的実施形態においては、複数の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）原子層堆積サイクルを実施するために適した一連の同一ＡＬＤセグメント１１４を形成するように、上壁１３０内のガス注入路１３２はトリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ_３）_３、ＴＭＡ）源と、窒素（Ｎ_２）源、水（Ｈ_２Ｏ）源と、窒素源とに順次接続される。これに対して、トンネル下壁１２０内のガス注入路１２２は全て窒素源に接続される。したがって、例示的装置１００は、浮動状態で支持されて通過する基板１４０の上面１４０ｂへの片面堆積を連携して行うように構成された上側の堆積用ガスベアリング１３４と下側の非堆積用ガスベアリング１２４とを維持するように構成される。

プロセストンネル１０２の各側壁１０８には、その長さ全体またはその一部に沿って、ガス排出路１１０が複数設けられうる。これらのガス排出路１１０は、プロセストンネルの長手方向に、好ましくは等距離、互いに離隔されうる。同じ側壁１０８内で隣接した、すなわち連続する、２つのガス排出路１１０間の距離は、処理対象の基板１４０の長さに関連付けられうる（このテキストにおいて、矩形基板１４０の「長さ」とは、通常、プロセストンネル１２０の長手方向に延在する基板の寸法と解釈されるものとする）。１つの基板１４０の長さに相当する側壁部分に設けられる排出路１１０の数は、約５と２０の間、より好ましくは８と１５の間、であることが好ましい。連続する２つのガス排出路１１０の中心間距離は、約１０〜３０ｍｍの範囲内にしうる。

各ガス排出路１１０は、プロセストンネル１０２の外側に設けられたガス排出管路１１２に接続され、このガス排出管路１１２内に排出しうる。装置１００がＡＬＤを実施するように構成される場合、排出ガスは大量の未反応前駆体を含有しうる。したがって、互いに異なる複数の反応性ガスゾーンに対応付けられた複数のガス排出路１１０を同じガス排出管路１１２に接続することは（不測の化学蒸着をもたらしうるため）望ましくないことがある。したがって、複数の異なる前駆体のためにそれぞれ異なるガス排出管路１１２が設けられうる。

装置１００の全般的動作は、以下のように説明されうる。使用時、上壁１３０および下壁１２０の両方のガス注入路１３２、１２２は、ガスをプロセストンネル空間１０４に注入する。各ガス注入路１２２、１３２は、それぞれの接続先のガス源から供給されたガスを注入しうる。装置１００は大気圧および非大気圧の両方で運転可能であるため、ガス注入は何れか適した圧力で行われうる。ただし、真空ポンプを不要にするために、およびプロセストンネル環境からトンネル空間１０４内への（特に、基板入り口および出口区間における）ガス流の汚染を防止するために、トンネル空間は大気圧より僅かに高い圧力に維持されうることが好ましい。したがって、ガス注入は、大気圧より多少高い圧力、例えば数ミリバール台の過圧で行われうる。これより低い圧力、例えば大気圧、がガス排出路１１２内に維持されていると、トンネル空間１０４に注入されたガスは横方向に、すなわちプロセストンネルの長手方向を横切る方向に、さらには排出管路１１２へのアクセスをもたらす両側壁１０８内のガス排出路１１０に向かって、当然流れることになる。

基板１４０が上壁および下壁１３０、１２０の間にある場合、上壁１３０内のガス注入路１３２からトンネル空間１０４内に注入されたガス（単数または複数）は、上壁と基板の上面１４０ｂとの間を横方向に流れうる。基板１４０の上面１４０ｂを横切るこのような横方向へのガス流は、上側ガスベアリング１３４を効果的にもたらす。同様に、下壁１２０内のガス注入路１２２からトンネル空間１０４内に注入されたガス（複数または単数）は、下壁と基板１４０の下面１４０ａとの間を横方向に流れる。基板１４０の下面１４０ａを横切るこのような横方向へのガス流は、下側ガスベアリング１２４を効果的にもたらす。下側および上側のガスベアリング１２４、１３４は共に基板１４０を取り囲み、基板１４０を浮動状態で支持しうる。

基板１４０がプロセストンネル１０２内を移動するに伴い、その上面１４０ｂは順次配置された上側ガスベアリング１３４のガスゾーンの各々に存在するガスに帯状にさらされる（図３を参照）。各ゾーンの配置とそれぞれのガスとが適切に選択されていれば、１つのＡＬＤセグメント１１４の横断は、基板１４０を１つの原子層堆積サイクルにかけることに相当しうる。トンネル１０２は所望数のＡＬＤセグメント１１４を備えうるので、基板１４０がトンネルを通過する間に、任意の厚さの薄膜を基板１４０上に成長させうる。プロセストンネル１０２の直線性は、処理対象の複数の基板１４０の連続流をさらに可能にし、これにより、かなりの処理能力を有する原子層堆積装置１００を提供する。

装置１００の構成および全般的動作をある程度詳細に説明したので、その設計に組み込まれる基板１４０を非接触で前進させる方法の説明に移る。

上記のように、プロセストンネル１０２の長手方向に圧力差を生じさせることによって、基板１４０を前進させうる。この目的のために、プロセストンネル１０２は複数の圧力セグメント１１６に分割されうる。図１〜３の実施形態において、各圧力セグメント１１６は、１つのＡＬＤセグメント１１４の２つのガスゾーン、すなわち前駆体（ＴＭＡまたはＨ_２Ｏ）ガスゾーンと隣接するパージガス（Ｎ_２）ガスゾーン、を含むプロセストンネル１０２の長手方向の一部分にわたって延在する。ただし、プロセストンネル１０２を複数の圧力セグメント１１６に分割するための分割は、通常、複数のＡＬＤセグメント１０４に分割するための分割とは独立させうることを理解されたい。すなわち、複数の圧力ゾーン１１６に分割するための分割は、複数のＡＬＤセグメント１１４に分割するための分割と特に関連付ける必要は一切ない。例えば、単一の圧力セグメントを１つ以上のＡＬＤセグメント１１４に対応付けてもよく、あるいはＡＬＤセグメントの長手方向部分のいくつかに対応付けてもよい。複数の異なる圧力セグメント１１６が同じ長さを有する必要はない。

使用時、各圧力セグメント１１６は、隣接する圧力セグメントの平均ガス圧（両ガスベアリング１２４、１３４にわたって平均化されたガス圧）とは異なる平均ガス圧によって特徴付けられる。１つの圧力セグメント１１６内のガスベアリング１２４、１３４の平均ガス圧は、ガス注入路１２２、１３２からプロセストンネル空間１０４内に注入されるガスの（平均）圧力を制御することによって制御されうる。この目的のために、ガス注入路１２２、１３２にガス圧調整器を設けうる。

これらのガス圧調整器の各々を手動制御可能にしてもよい。このような実施形態は経済的であると共に、装置１００の設置後さらなる調整が望まれない場合に実用的である。あるいは、ガス圧調整器は、中央制御装置、例えばＣＰＵ、を介して制御可能にしてもよい。この中央制御装置は、複数の異なる圧力セグメント１１６内の平均圧力を手軽に制御できるように、個々のガス注入路１２２、１３２またはガス注入路群に対して所望の注入ガス圧を操作者に選択させるための、および／またはプロセストンネル１０２を複数の圧力セグメントに分割する分割を操作者に変更させるための、入力端末に操作可能に接続されうる。代わりに、または加えて、中央制御装置は、複数の異なる圧力セグメントに対するガス注入圧力を動的に制御するプログラムを実行しうる。このような動的制御は、例えば、プロセストンネル１０２がデッドエンドを有し、基板がこのデッドエンドに到達したときにトンネル両端間の圧力差を逆にする必要がありうる場合に、望まれうる。このような実施形態においては、基板１４０の位置は、基板の位置を中央制御装置に伝える１つ以上の非接触式位置センサ、例えば光検出器、によって検出されうる。

図１〜３の実施形態においては、或る圧力セグメント１１６に対応付けられたガス注入路１２２、１３２は、（搬送方向Ｔに見て）隣接する下流の圧力セグメント１１６’に対応付けられたガス注入路１２２、１３２が構成されたガス注入用平均ガス圧より高い平均ガス圧でガスを注入するように静的に構成される。したがって、プロセストンネル１０２の搬送方向Ｔに見て、ガスベアリング１２４、１３４の平均ガス圧は単調に低下する。これにより、各基板１４０の両縁端間に圧力差がもたらされ、この圧力差によって各基板１４０は搬送方向Ｔに追いやられる。

基板１４０の速度に影響するさまざまなパラメータの理解および洞察をもたらすために、この状況の基本的な物理モデルを以下に展開する。このモデルを装置１００の実用的な諸実施形態に適用するには、概説されている条件または状況から逸脱した非理想的な条件または状況を補償するための適合化を必要としうることを当業者は理解されるであろう。

次に図４を参照すると、プロセストンネル１０２の一部分の長手方向断面の略側面図が示されている。図面を見やすくするために、この図では、トンネル下壁およびトンネル上壁１２０、１３０内のガス注入路１２２、１３２が全て省略されている。ほぼ平坦な基板１４０がプロセストンネル１０２の第１の、下壁１２０と第２の、上壁１３０との間に配置されている。基板１４０は正方形であり（図３を参照）、縁端長Ｌと厚さｄ_ｓとを有する。プロセストンネルの下壁１２０と上壁１３０とは互いに平行であり、基板の下面および上面１４０ａ、１４０ｂは、それぞれ下壁１２０および上壁１３０にほぼ平行である。図示の状況は対称的である、すなわち基板１４０はトンネル壁１２０、１３０間のちょうど中間に配置され、下面１４０ａに接触するガスベアリング１２４は上面１４０ｂに接触するガスベアリング１３４と同一であると想定する。プロセストンネル１０２、ひいては壁１１０、１２０、および基板１３０は水平に延在する。

複数の圧力セグメントが維持されているため（上記）、プロセストンネル１０２の搬送方向Ｔに負の圧力差が存在する。基板１４０の長さＬにわたるガス圧差ΔＰ_ｚは、下流のガス圧Ｐ_１から上流のガス圧Ｐ_０を引いた値に等しい、すなわち、ΔＰ＝Ｐ_１−Ｐ_０である。この圧力差により、ガスベアリングのガス流は長手方向に、すなわちｚ方向に、追いやられる。この長手方向の流れは、（この図面の平面に対して直角な）横方向の流れに比べ、相対的に小さいが、基板１４０の推進には最適である。基板１４０の上方および下方の両方における長手方向の流れは、（下側ガスベアリングに関する空間的座標において）次の等式に従う速度分布をもたらす。

式中、ｖ_ｚはｚ方向へのガス速度を表しｄ_ｇは基板の底面および上面１４０ａ、１４０ｂと第１および第２のトンネル壁１２０、１３０との間のそれぞれの空隙、すなわち距離、を表し、ηはガスベアリング１２４、１３４の粘度を表し、ｙは第１の、トンネル下壁１２０からの距離を表し（トンネル下壁１２０自体はｙ＝０に位置する）、ｖ_ｓはｙ方向への基板速度を表す。実際には、粘度ηは、それぞれのゾーンの相対長さを重み付け係数として考慮することによって、使用されるパージおよび前駆体ガスの粘度の重み付き平均によって近似されうる。

プロセストンネルの長手方向に基板１４０にかかる正味の力は、Ｆ_ｎで表され、次のように、２つの力、すなわち、横方向に延在する基板の前縁端および後縁端に作用する圧力Ｆ_ｐと基板の底面および上面１４０ａ、１４０ｂに作用する粘性牽引力Ｆ_ｖ、によってもたらされると言える。

式（１）を用いると、基板１４０の表面１４０ａ、１４０ｂとガスベアリング１２４、１３４との間のそれぞれの相互作用によってもたらされる粘性牽引力Ｆ_ｖは、次のように表されうる。

式中、２Ａは基板の底面および上面１４０ａ、１４０ｂの合計表面積を表し（ＡはＬ^２に等しい）、ｄｖ_ｚ／ｄｙは両ガスベアリング１２４、１３４における速度勾配を表す。この速度勾配は、式（１）をｙについて微分することによって得られる。

圧力Ｆ_ｐは、横方向に延在する基板の後縁端と前縁端との間の圧力差にこれら縁端（の一方）の表面積を乗じた値に単純に等しく、次のように表されうる。

式（２）、（３）、および（４）を組み合わせ、正味の力Ｆ_ｎをゼロに設定すると、基板の平衡速度ｖ_ｓ，ｅｑを求める次の式がもたらされる。

式（５）によって表される平衡速度は、上記パラメータがプロセストンネルの長さに沿って不変である場合に基板１４０が取ることになる速度である。

平衡速度ｖ_ｓ，ｅｑは、次のように定められる。基板１４０がプロセストンネル１０２に挿入されると、基板はプロセストンネル１０２を部分的に遮り（図２を参照）、流れ抵抗を形成することになる。この結果、基板１４０は、その横方向に延在する前縁端および後縁端に作用して基板１４０を搬送方向Ｔに押し出す力Ｆ_ｐ（式（４）を参照）に相当する圧力差ΔＰ_ｚを受けることになる。その両主面１４０ａ、１４０ｂとガスベアリング１２４、１３４と間の粘性力は、式（２）により、速度依存の粘性牽引力Ｆ_ｖを基板１４０に及ぼす。圧力Ｆ_ｐと牽引力Ｆ_ｖとの合計Ｆ_ｎが正であれば、基板は搬送方向Ｔに加速されることになり、この逆も成り立つ。基板１４０を搬送方向Ｔに推進する正味の力Ｆ_ｎは、牽引力Ｆ_ｖが圧力Ｆ_ｐを打ち消すまで、基板上での牽引を増加させ、圧力Ｆ_ｐが打ち消された時点からは、基板の速度は一定にｖ_ｓ，ｅｑに保たれる。同様に、基板に作用する正味の牽引力Ｆ_ｎは、粘性力Ｆ_ｖが圧力Ｆ_ｐを打消し、基板が一定の速度ｖ_ｓ，ｅｑを取るまで、基板の速度を低下させることになる。

数値例として、基板の両縁端間の圧力差ΔＰ_ｚが−１００Ｐａであり、基板の縁端長が０．１５６ｍ、厚さｄ_ｓが２００μｍであり、基板の両側に１５０μｍの隙間ｄ_ｇがあるようにプロセストンネルの高さＨが５００μｍであると想定する。ガスベアリングは、窒素（Ｎ_２）であり、温度２０℃で動作し、粘度ηが１．８８・１０^−５Ｐａ・ｓになるように選択されうる。これらの値を式（５）に代入すると、基板の平衡速度ｖ_ｓ，ｅｑが０．９０ｍ／ｓになる。

本発明による方法および装置の極めて実用的な特徴は、使用される第１および第２のガスベアリング１２４、１３４の剛性が基板の所望（平衡）速度ｖ_ｓとは独立に制御されうることである。これは、ほぼ横方向に流れるガスで構成されるガスベアリング１２４、１３４の剛性が、隣接した圧力セグメント１１６、１１６’間の長手方向の圧力降下からは独立しているが、Ｑ_ｘ／ｄ_ｇ ^３に比例するという事実の結果である。ここでＱ_ｘは、基板表面１４０ａ、１４０ｂとそれぞれに隣接するトンネル壁１２０、１３０との間を横方向に流れるガスの横方向ガス流量を表し、ｄ_ｇは、それぞれの基板表面１４０ａ、１４０ｂとそれぞれの隣接トンネル壁１２０、１３０との間の隙間である。

したがって、或る圧力セグメント１１６内の第１および第２のガスベアリング１２４、１３４の平均ガス圧は、ガス注入路１２２、１３２内およびそのセグメント１１６のガス放出管路１１２内の両方の局所的圧力を同時に相応に変化させることによって、横方向のガス流量Ｑ_ｘまたは基板の表面１４０ａ、１４０ｂとトンネル壁１２０、１３０との間の隙間ｄ_ｇのどちらも変えずに、変化させうる、例えば上昇または低下させうる。この圧力セグメント１１６内の平均ガス圧のこのような変化は、この圧力セグメント１１６とこれに隣接する圧力セグメント１１６’との間の長手方向の圧力降下に、ひいては隣接した圧力セグメント１１６、１１６’を通過する基板の（平衡）速度に、影響することになるが（式（５）を参照）、両圧力セグメント１１６、１１６’のガスベアリング１２４、１３４内の横方向の圧力降下ΔＰ_ｘへの影響はなく、したがって、両圧力セグメントのガスベアリングの剛性またはガス流量Ｑ_ｘへの影響もない。

あるいは、横方向の圧力降下ΔＰ_ｘを調整することによって、隣接した圧力セグメント１１６、１１６’の第１および第２のガスベアリング１２４、１３４における横方向のガス流量Ｑ_ｘを逆に変化させ、ひいてはガスベアリングの剛性を変化させうることは言うまでもない。隣接した圧力セグメント１１６、１１６’に対して横方向の圧力降下ΔＰ_ｘの調整が一様に行われると、この隣接した圧力セグメント間の長手方向の圧力降下には影響がなく、ひいては前記両圧力セグメントを通る基板１４０の（平衡）速度ｖ_ｓへの影響もないことになる。

部分的に添付図面を参照しながら本発明の例示的実施形態を上で説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことを理解されたい。当業者は図面、開示、および添付の特許請求の範囲を検討することにより、開示された実施形態の複数の変形例を理解し、特許請求された本発明の実施の際に実現可能である。本願明細書全体にわたって「１つの実施形態（”ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ”）」または「一実施形態（”ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ”）」への言及は、その実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本願明細書全体にわたってさまざまな箇所で出現する「１つの実施形態において（”ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ”）」または「一実施形態において（”ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ”）」という句は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているとは限らない。さらに、１つ以上の実施形態の特定の特徴、構造、または特性は、明示的に記載されていない新しい実施形態を形成するために、何れか適した方法で組み合わせられうる。

１００ 原子層堆積装置
１０２ プロセストンネル
１０４ プロセストンネル空間
１０６ 側壁に隣接する長手方向ガス流路
１０８ プロセストンネルの側壁
１１０ ガス排出路
１１２ ガス排出管路
１１４ 横方向に延在する４つのガスゾーンを備えたＡＬＤセグメント
１１６ 圧力セグメント
１２０ トンネル下壁
１２２ トンネル下壁内のガス注入路
１２４ 下側ガスベアリング
１３０ トンネル上壁
１３２ トンネル上壁内のガス注入路
１３４ 上側ガスベアリング
１４０ 基板
１４０ａ、ｂ 基板の下面（ａ）または上面（ｂ）
Ｔ プロセストンネルの搬送方向
数学記号
Ａ 基板の下／上面の表面積
ｄ_ｇ 基板の表面と第１／第２のトンネル壁との間の隙間の幅
ｄ_ｓ 基板の厚さ
Ｈ プロセストンネルの高さ、すなわち第１および第２のプロセストンネル壁間の間隔
Ｌ （正方形）基板の縁端の長さ
Ｐ ガスベアリングの圧力
ΔＰ_ｚ 長手方向、すなわちｚ方向、における基板の両縁端間の差圧
Ｑ_ｘ ガスベアリング内の横方向、すなわちｘ方向、へのガス流量
ｖ_ｓ 基板の速度
ｖ_ｓ，ｅｑ 基板の平衡速度
ｖ_ｚ 示されているｚ方向へのガスベアリングの速度
ｘ、ｙ、ｚ 図４の座標系のための空間的座標
η ガスベアリングの粘度

Claims (16)

1. 基板（１４０）を非接触で前進させる方法であって、
   −長手方向に延在して少なくとも第１（１２０）および第２（１３０）の壁に界接するプロセストンネル（１０２）を設けるステップであって、前記両壁は、前記両壁に平行な向きのほぼ平坦な基板（１４０）がその間に収容されるように互いに平行に離隔している、ステップと、
   −前記第１の壁（１２０）に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第１のガスベアリング（１２４）を設け、前記第２の壁（１３０）に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第２のガスベアリング（１３４）を設けるステップと、
   −前記プロセストンネルを長手方向に複数の圧力セグメント（１１６）に分割する第１の長手方向分割をもたらすステップであって、或る圧力セグメント内の前記第１および第２のガスベアリング（１２４、１３４）の平均ガス圧は隣接する圧力セグメントの前記第１および第２のガスベアリングの平均ガス圧とは異なる、ステップと、
   −基板（１４０）が前記第１（１２４）および第２（１３４）のガスベアリング間に浮動状態で収容されるように、前記基板（１４０）を前記第１の壁（１２０）と前記第２の壁（１３０）との間に供給するステップと、
   −前記プロセストンネルの前記長手方向に沿って前記基板に所望の速度を与えるために、隣接した圧力セグメント（１１６）間の平均ガス圧の差を制御するステップと、
   を含む方法。
2. 少なくとも１つの圧力セグメント内の前記第１および第２のガスベアリングの前記ガスの平均長手方向速度成分は、前記圧力セグメント内の前記ガスの平均横方向速度成分の２０％以下である、請求項１に記載の方法。
3. 連続する少なくとも３つの圧力セグメント（１１６）における前記平均ガス圧は、前記長手方向に見て、前記平均ガス圧が単調に増加または減少するように設定される、請求項１または２に記載の方法。
4. 連続する少なくとも３つの圧力セグメント（１１６）における前記平均ガス圧は、前記
   基板（１４０）がこれらの圧力セグメントを通過しているときにほぼ一定の圧力差（ΔＰ
   _ｚ）を受けるように設定される、請求項１乃至３の何れか１項に記載の方法。
5. 連続するいくつかの圧力セグメント（１１６）における前記平均ガス圧は、前記基板（
   １４０）がこれらの圧力セグメントを通過しているときに０〜１００Ｐａの範囲内の圧力
   差（ΔＰ_ｚ）を受けるように設定される、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
6. 少なくとも１つの圧力セグメント（１１６）は、トンネルの長手方向に順次配置された少なくとも２つの基板（１４０）を収容するために十分な長さを有する、請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
7. 隣接した圧力セグメントの前記第１および第２のガスベアリング（１２４、１３４）の剛性を変化させずに、前記基板が前記隣接した圧力セグメント（１１６，１１６’）を通過する際に前記基板を追いやる力を変化させるように、各々の圧力セグメント（１１６，１１６’）のガス注入路（１２２，１３２）とガス排出管路１１２の両者の局所的圧力を同時にかつ相応に変化させることにより、前記隣接した圧力セグメントの前記第１および第２のガスベアリング（１２４，１３４）内の前記ほぼ横方向に流れるガスの横方向ガス流量（Ｑｘ）を変化させずに、前記隣接した圧力セグメント（１１６，１１６’）間の平均ガス圧の差を変化させるステップ、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記圧力セグメントのガスベアリングの剛性を変化させるために、前記隣接する圧力セグメント間の平均ガス圧の差が変化しないように維持し、それゆえ、前記基板が前記圧力セグメントを通過する際に前記基板を追いやる力が変化しないように維持し、前記隣接した圧力セグメントの前記第１および第２のガスベアリング（１２４、１３４）内の前記ほぼ横方向に流れるガスの横方向ガス流量（Ｑｘ）を均一に変化させるステップ、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. −前記プロセストンネルを複数のＡＬＤセグメントに分割する第２の長手方向分割をもたらすステップであって、前記基板が前記プロセストンネル内を前記長手方向に移動している間に、前記基板が連続するガスゾーン内で第１の前駆体ガスと、パージガスと、第２の前駆体ガスと、パージガスとにさらされ、単一ＡＬＤセグメントの少なくとも４つのゾーンの全てを通過したときに１つの原子層が前記基板上に堆積されるように、各ＡＬＤセグメント内の前記第１および前記第２のガスベアリングの少なくとも一方は、前記複数のガスを順次含む少なくとも４つの横方向に延在するガスゾーンを備える、ステップ、
   をさらに含む、請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法。
10. −前記基板（１４０）が前記プロセストンネルの少なくとも一部分を通過する際に前記基板（１４０）をアニール処理にかけるステップであって、前記プロセストンネル部分の前記第１および／または第２のガスベアリング（１２４、１３４）は、次の複数のプロセスガス、すなわち（ｉ）酸素、（ｉｉ）アンモニア、（ｉｉｉ）水素、および（ｉｖ）燐または硼素含有化合物、のうちの少なくとも１つを必要に応じて含む、ステップ、
    をさらに含む、請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法。
11. 前記長手方向に見て、前記プロセストンネル（１０２）の少なくとも一部分は、前記少なくとも１つのプロセストンネル部分内での基板（１４０）の搬送を重力によって駆動可能にするように、水平面に対して傾斜している、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の方法。
12. −長手方向に延在して少なくとも第１（１２０）および第２（１３０）の壁に界接するプロセストンネル（１０２）であって、前記第１（１２０）、第２（１３０）の壁および２つの平行な側壁（１０８）は、前記第１（１２０）および第２の壁(１３０)に平行な向きのほぼ平坦な基板（１４０）がその間に収容されるように互いに平行に離隔し、前記平行な側壁は前記第１および第２の壁に相互に連結されている、プロセストンネル（１０２）を備える装置であって、
    −前記平行な側壁（１０８）のそれぞれに設けられ、長手方向に離れて配置された複数のガス排出路と、
    −前記第１および前記第２の壁の両方に設けられた複数のガス注入路（１２２、１３２）であって、前記第１の壁の前記ガス注入路（１２２）は前記第１の壁（１２０）に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第１のガスベアリング（１２４）をもたらすように構成され、前記第２の壁の前記ガス注入路（１３２）は前記第２の壁（１３０）に沿ってほぼ横方向に流れるガスを供給することによって第２のガスベアリング（１３４）をもたらすように構成され、前記両ガスベアリングは前記基板をその間に浮動状態で支持して収容するように構成される、複数のガス注入路（１２２、１３２）と、
    或る圧力セグメントに対応付けられた前記ガス注入路は、隣接する圧力セグメントに対応付けられたガス注入路が構成されたガス注入用平均ガス圧とは異なる平均ガス圧でガスを注入するように構成される、第１の長手方向分割により複数の圧力セグメント（１１６）に分割された前記プロセストンネルと、
    装置。
13. 連続する少なくとも３つの圧力セグメント（１１６）に対応付けられた前記複数のガス注入路は、前記長手方向に見て、前記平均ガス圧が前記圧力セグメントにわたって単調に増加または減少するような平均ガス圧でガスを注入するように構成される、請求項１２に記載の装置。
14. 連続する少なくとも３つの圧力セグメント（１１６）に対応付けられた前記複数のガス注入路は、基板（１４０）がこれらの圧力セグメントを通過する際に前記基板（１４０）がほぼ一定の圧力差（ΔＰｚ）を受けるような平均ガス圧でガスを注入するように構成される、請求項１２または１３に記載の装置。
15. 前記長手方向に見て、前記第１および第２の壁の少なくとも一方の前記複数のガス注入路は、使用時、第１の前駆体ガスと、パージガスと、第２の前駆体ガスと、パージガスとをそれぞれ含む連続するゾーンを備えたＡＬＤセグメント（１１４）を生じさせるように、第１の前駆体ガス源と、パージガス源と、第２の前駆体ガス源と、パージガス源とに順次接続され、このようなトンネルセグメントが少なくとも２つ前記搬送方向に連続して配設される、請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の装置。
16. 前記プロセストンネルの少なくとも一部分において、前記第１および第２の壁（１２０、１３０）の少なくとも一方の前記複数のガス注入路（１２２、１３２）は、３５０〜１０００℃の範囲内の温度に加熱されたガスを注入するように構成され、前記加熱されたガスは、次の複数のプロセスガス、すなわち（ｉ）酸素、（ｉｉ）アンモニア、（ｉｉｉ）水素、および（ｉｖ）燐または硼素含有化合物、のうちの少なくとも１つを必要に応じて含む、請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の装置。

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