KR101314708B1 - 원자층 증착 시스템 및 연성 기판을 코팅하기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
연성 기판상의 원자층 증착(ALD:Atomic Layer Deposition)을 위한 시스템 및 방법은 따로따로 이격된 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14, 16, 114, 314, 316)사이에서 기판(12, 112, 316)을 앞뒤로 가이드하여, 이 기판이 수회 선구물질 영역의 각각을 통과하여 이동하도록 하는 가이드 단계를 수반한다. 시스템은 파동치는 수송 경로를 따라 이 기판을 지지하기 위해 선구물질 영역을 따라 따로따로 이격된, 롤러와 같은 일련의 회전 가이드(64, 66, 164, 166, 364, 366)를 포함할 수 있다. 이 기판이 선구물질 영역 사이에서 앞뒤로 횡단함으로써, 이 기판은 비활성 가스가 선구물질 영역으로부터 선구물질 가스의 이동을 금지시키도록 주입된 격리 영역(20, 120, 320)의 일련의 흐름-제한 통로(54, 56, 154, 156, 354, 356)를 관통한다. 또한, 선구물질 영역으로부터 배출된 선구물질 가스를 재생하고 3개 이상의 선구물질 화학제품을 이용하는 시스템 및 방법이 개시된다.
증착, 반도체, 공정, 원자층, 코팅, 기판
Description
본 출원은 2006년 3월 26일 출원된 미국 가출원 제 60/743,786 호로부터 우선권을 주장하며, 이 가출원은 참조에 의해 여기에 병합된다.
본 발명의 분야는 박막 증착 시스템 및 연성 기판을 코팅하기 위한 방법에 관한 것이다.
원자층 에피택시(ALE: Atomic Layer Epitaxy)로서 이전에 알려진, 원자층 증착(ALD: Atomic Layer Deposition)은 전계 발광(EL) 디스플레이 패널 제조시, 반도체 집적 회로 제조시, 및 다른 목적에서의 사용을 위해 알려진 박막 증착 프로세스이다. Suntola 등의 미국 특허 번호 제 4,058,430 호, Harkonen 등의 미국 특허 출원 공보 번호 제 US 2004/0208994 A1 호, Aitchison 등의 미국 특허 출원 번호 제 US 2004/0124131 호, 및 Maula 등의 미국 특허 출원 번호 제 US 2005/0011555 A1 호를 참조해보라, 이들 명세서는 참조로 여기에 모두 병합된다. ALD는 원자층 에피택시(T.Suntola와 M.Simpson, eds., Blackie and Son Ltd., 글래스고우, 1990년)에 기술된 바와 같이, 물리 증착법(PVD)(예를 들면, 증발 또는 스퍼터링) 및 화학 증 착법(CVD)과 같은, 다른 박막 증착 방법 보다 몇 가지 이점을 제공하며, 이들 방법은 참조에 의해 여기에 병합된다.
선구 물질의 흐름이 정적이고(즉, 흐름 속도는 처리 동안 불변이다), 이 기판이 반응 챔버에 동시에 존재하는 복수의 선구물질에 노출되는 CVD와 대조적으로, ALD 처리에서의 선구물질 흐름은 다이나믹하고 순차적이어서, 기판은 한번에 하나의 선구물질에만 노출된다. 종래에는 성공적인 ALD 성장은 2개 이상의 다른 선구물질 증기를 기판 주위의 반응 공간으로의 순차적 도입을 요구한다. ALD는 보통 높은 온도 및 낮은 압력에서 수행된다. 예를 들면, 반응 공간은 200℃와 600℃ 사이로 가열되고, 0.1밀리바와 50밀리바 사이의 압력에서 동작될 수 있다. 일반적인 ALD 반응로에서, 반응 공간은 하나 이상의 기판을 수용하도록 크기를 갖는 반응 챔버에 의해 경계가 정해진다. 하나 이상의 선구물질 재료 전달 시스템(또한, "선구물질 소스"로도 알려짐)은 일반적으로 반응 챔버에 선구 물질을 공급하기 위해 제공된다.
기판이 반응 챔버에 로딩되고 원하는 처리 온도로 가열된 이후, 제 1 선구물질 증기가 기판 위쪽으로 향하게 된다. 이 선구물질 증기 중 일부는 기판의 표면에 화학적 흡착 또는 흡착되어 모노층 막을 만든다. 순 ALD에서, 선구물질 증기의 분자는 다른 유사 분자에 부착되지 않을 것이며, 따라서 이 프로세스는 자체 제한적이다. 다음으로, 반응 공간은 제 1 증기 및 임의의 휘발성 반응물에 대한 초과량을 제거하도록 퍼지된다(purged). 퍼징(purging)은 일반적으로 제 1 선구물질과 비반응성인 비활성 퍼지 가스를 이용하여 반응 공간을 씻어 내림으로써 성취된다. 퍼 징 이후, 제 2 선구물질 증기가 도입된다. 제 2 선구물질 증기 분자는 화학적으로 흡착되거나, 그렇지 않으면 화학적 흡착 또는 흡착된 제 1 선구물질 분자와 반응하여 제 1 및 제 2 선구물질의 박막물을 형성한다. ALD 사이클을 완성하기 위해, 반응 공간은 다시 비활성 퍼지 가스로 퍼징되어 임의의 휘발성 반응물뿐만 아니라 제 2 증기의 임의 초과량을 제거한다. 제 1 선구물질 펄스, 퍼지, 제 2 선구물질 펄스, 및 퍼지의 단계들은 일반적으로 막의 원하는 두께가 달성될 때까지 수백 또는 수천회 반복된다.
종래에는, 요구되는 온도, 압력, 및 반응 챔버 조건이 비교적 작은 크기의 기판상의 증착으로 ALD 기술을 제한하고 있다. 예를 들면, ALD의 알려진 사용은 EL 디스플레이 패널 및 반도체 웨이퍼를 포함한다.
일실시예에 따르면, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템은 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입된 격리 영역을 포함한다. 사용중인 때, 반응성 제 1 및 제 2 선구물질 가스가 각 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로 도입되며, 비활성 가스는 이 격리 영역으로 도입된다. 격리 영역으로부터 제 1 및 제 2 선구물질 영역까지의 일련의 흐름-제한 통로는 이 선구물질 영역을 따라 떨어지게 이격된다. 이 통로는 격리 영역과 선구물질 영역 사이에서 가스 흐름을 제한하기 위한 가늘고 긴(elongated) 터널 및/또는 연성 와이퍼를 포함할 수 있다. 사용중인 때, 연성 기판은 이 통로를 통과하여 지나게 되어 복수회 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에서 앞뒤로 횡단하고, 횡단할때마다 격리 영역을 통과한다. 이 시스템의 기판 수송 메커니즘은 제 1 선구물질 영역을 따라 따로따로 이격된, 롤러와 같은 복수의 제 1 회전 가이드, 및 제 2 선구물질 영역을 따라 따로따로 이격된 복수의 제 2 회전 가이드를 포함한다. 제 1 회전 가이드 중 적어도 일부는 제 2 선구물질 영역쪽으로의 기판 이동 방향의 변화 동안 이 기판을 지지하기 위해 적응되고, 제 2 회전 가이드 중 적어도 일부는 제 1 선구물질 영역쪽으로의 기판 이동 방향의 변화 동안 이 기판을 지지하기 위해 적응된다. 일부 실시예에서, 3개 이상의 선구물질 영역이 제공되며, 모든 선구물질 영역은 서로로부터 격리되어 있다. 이 기판 수송 메커니즘은 기판의 롤-투-롤 처리(roll-to-roll processing)를 위한 지급 스풀 및 감기 스풀을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 박막 증착 방법은, 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입된 격리 영역으로 비활성 가스를 도입하는 단계와, 제 1 및 제 2 선구물질 가스를 각기 제 1 선구물질 영역과 제 2 선구물질 영역으로 도입하는 단계, 및 따라서 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역사이에서 격리 영역의 일련의 흐름-제한 통로를 통과하게 연성 기판을 앞뒤로 가이드하여, 상기 기판이 복수회 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역을 통과하여 이동하게 하는, 가이드하는 단계를 포함한다. 이 방법은 격리 영역과 제 1 선구물질 영역 사이의 압력차 및 격리 영역과 제 2 선구물질 영역 사이의 압력차를 생성하는 단계를 추가로 포함하되, 상기 압력차는 각 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로부터 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 이동 및 이들 영역중 하나 내에서 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 혼합을 금지시키기에 충분하여, 이에 의해 필수적으로 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 비흡착된 양 사이의 영역내에서 반응을 예방한다. 압력차가 다양한 영역으로의 가스의 차별적 주입 또는 다양한 영역으로부터 배출 가스(exhaust gas)를 스로틀하거나(throttle) 또는 차별적 펌핑을 통해 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 비활성 가스는 통로의 일부 또는 전부에 주입된다. 기판이 제 1 선구물질 영역을 통과하여 이동하므로, 제 1 선구물질 가스의 모노층은 기판의 표면에 흡착되며, 제 2 선구물질 영역을 통과한 기판의 후속 이동시, 제 2 선구물질 가스는 기판의 표면에서의 흡착된 제 1 선구물질과 반응하여, 이에 의해 기판상에 박막을 증착한다. 물질의 많은 층은 많은 회수로 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에서 횡단하는 S자 곡선형 경로를 따라 기판을 가이드함으로써 증착될 수 있다.
본 발명의 방법과 시스템의 일부 실시예에서, 기판은 3개 이상의 선구물질 영역을 통하여 수송되며, 이 모든 선구물질 영역은 격리 영역에 의해 서로 격리된다. 회전 가이드, 선구물질, 선구물질 영역, 격리 유체, 또는 격리 영역 중 하나 이상은 가열될 수 있다.
일부 실시예에서, 격리 및 선구물질 영역은 대략 대기압에서 동작할 수 있지만, 반면에 다른 실시예에서 압력은 비교적 낮은 진공 압력(예를 들면, 1 밀리 토르)에서 500 내지 1500 토르(대략. 1 - 2 기압)의 양의 압력 범위에 이를 수 있다.
본 방법 및 시스템의 일부 실시예에서, 이 연성 기판은 제 1 방향으로 상기 S자 곡선형 경로를 따라 지속적으로 진행하여 제 1 통과(pass)를 완성하고, 그리고 후속적으로 상기 제 1 방향 반대쪽의 제 2 방향으로 상기 S자 곡선형 경로를 따라 상기 기판을 되감기하여 제 2 통과(pass)를 완성한다.
본 방법의 실시예는 또한 통과 동안 또는 사이에서 선구물질을 스위칭하는 단계와, 하나 이상의 선구물질 영역으로 도펀트를 도입하는 단계 및/또는 하나 이상의 선구물질 영역으로 라디칼을 도입하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이 선구물질 영역을 통과한 이동 중 일부의 길이 또는 지속기간은 이동가능하게 탑재된 회전 가이드 또는 영역 분획기에 의해 조정될 수 있다.
처분, 재순환, 또는 회수를 위해 배출 선구물질 가스를 포획하기 위한 시스템 및 방법이 또한 개시된다.
도 1은 제 1 실시예에 따른, 연성 기판상에 ALD를 위한 시스템 및 방법을 예시하는 개략적인 단면도.
도 2는 제 2 실시예에 따라, 연성 기판상으로 다른 물질층을 코팅하기 위한 ALD를 이용하는 시스템 및 방법을 예시하는 개략적인 단면도.
도 3은 제 3 실시예에 따른, 선형 멀티-스테이지 ALD 반응로(reactor)를 통하여 기판이 이동되는 ALD를 위한 시스템 및 방법을 예시하는 개략적인 단면도.
도 4는 제 4 실시예에 따른, 선구물질 복구 및 재순환 시스템을 포함하는, 연성 기판상에 ALD를 위한 시스템 및 방법을 예시하는 개략적인 단면도.
여기에 기술된 실시예에 따르면, 예를 들면, 플라스틱 또는 금속성 웨브(web) 또는 섬유(filament)와 같은 연성 기판은 각기 그 안에 존재하는 다른 선구물질 화학품(chemical) 또는 격리 유체를 갖는 인접 영역 사이를 지나가게 된다. 이 기판이 진행함에 따라, 기판의 각 세그먼트는 바람직하게는 충분히 긴 선구물질 영역에 존재하게 되므로 기판 표면상에서 선구물질 화학품의 필수적 흡착 및 반응을 달성하게 된다. 이 선구물질 영역 사이에 삽입된 격리 영역은 다른 선구물질 가스의 혼합을 방지한다. 이 기판은 이 영역을 통과하여 이동하게 되어 종래의 ALD 처리에 의해 증착된 코팅과 양립하는 박막 코팅을 달성한다. 직물 물질(web material) 및 다른 연성 가늘고 긴 기판상에 매우 공형인(conformal) 박막 코팅의 증착을 가능하게 하는 것에 덧붙여, 종래의 이동식 웨이브-타입 ALD 반응로에서 이루어진 것과 같이, 여기에 기술된 실시예에 따른 시스템 및 방법은 교대적으로 연속하여 선구물질과 퍼지 가스 펄스(purge gas pulse)의 시퀀스를 공통 반응 챔버로 전달할 필요성을 피할 수 있게 한다.
다른 가능한 이점 중에서, 여기에 개시된 일부 시스템 및 방법은 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이용 기판 상에서와 같은 연성 기판 상에서 장벽층 및 투명 전도체의 증착, 및 매우 큰 기판 상에 공형인(conformal) 코팅의 증착을 용이하게 할 수 있다. 본 시스템 및 방법의 많은 추가적인 장점 및 사용은 다음의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 이는 첨부 도면을 참조하여 진행된다.
도 1은 예를 들면, 플라스틱 막 또는 금속 호일 웨브(a web of plastic film or metal foil)과 같은, 연성 기판(12) 상으로 박막 코팅 증착을 위한 제 1 실시예에 따른 시스템(10)의 개략적 단면도(도 1의 프로파일에 도시됨)를 예시한다. 도 1을 참조하면, 시스템(10)은 비활성 유체가 존재하는 중간 격리 영역(20)에 의해 분리된 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14 및 16)을 각각 포함한다. 비활성 유체는 비활성 액체를 포함할 수 있지만, 그러나 더 바람직하게는 질소(N2)와 같은 비활성 가스로 수적으로 구성된다. 사용중인 때, 반응성 제 1 및 제 2 선구물질 가스(선구물질 1 및 선구물질 2)는 제 1 및 제 2 선구물질 전달 시스템(24, 26)으로부터 각 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14, 16)으로 도입된다. 선구물질 전달 시스템(24, 26)은 선구물질 영역(14, 16) 내 또는 밖에 위치되는 선구물질 소스 용기(미도시)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 선구물질 전달 시스템(24, 26)은 선구물질 가스를 선구물질 영역(14, 16)로 공급하기 위한 배관(piping), 펌프, 밸브, 탱크, 및 다른 관련 장비를 포함할 수 있다. 비활성 가스 전달 시스템(28)은 유사하게는 격리 영역(20)으로 비활성 가스를 주입하기 위해 포함된다.
도시된 실시예에서, 선구물질 영역(14, 16) 및 격리 영역(20)은 제 1 및 제 2 분획기(34, 36)에 의해 3개의 서브-챔버, 즉 제 1 선구물질 챔버(44), 제 2 선구물질 챔버(46) 및 비활성 가스 챔버(50)로 분할된, 외부 반응 챔버 하우징 또는 용기(30)에 의해 한정되고 경계가 만들어진다. 용기(30)는 외부 환경으로부터 처리 공간을 실질적으로 격리시키는 압력 용기 또는 진공 용기를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 용기(30)는 도 4를 참조하여 이하에서 기술되는 바와 같이, 다른 처리 모듈 또는 장비와 인터페이스하기 위한 입구 및 출구 통로를 가질 수 있다. 제 1 분획기(34)를 통과하는 일련의 제 1 통로(54)는 기판(12)의 일반적인 이동 방향을 따라 따로따로 이격되며, 대응하는 일련의 제 2 통로(56)는 제 2 분획기(36)를 통하여 제공된다. 통로(54, 56)는 기판(12)이 격리 영역(20)을 통과할 때마다 복수회제 1 및 제 2 선구물질 영역(14, 16) 사이에서 이 통로를 통해 앞뒤로 지나다니도록 배열되고 구성된다. 웨브 기판(web substrate)에 대하여, 바람직하게는 통로(54, 56)는 기판(12)의 두께보다 약간 더 큰 폭(도 1에서는 과장됨) 및 도 1의 평면으로 확장되고 기판의 폭 보다 약간 더 큰 길이(미도시)를 갖는 슬릿(즉 페이지에 대해 법선임)을 포함한다. 따라서, 바람직하게는, 격리 영역(20)은 제 1 분획기(34)에 의해 제 1 선구물질 영역(14) 및 제 2 분획기(36)에 의해 제 2 선구물질 영역(16)으로부터 분리된다(비록 불완전하지만).
실질적으로 챔버(44, 46, 50) 중 하나 내에서 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 비흡착된 양을 혼합함으로써 야기된 비-ALD 반응을 방지하기 위해, 시스템(10)이 선구물질 영역(14)로부터 격리 영역(20)으로의 선구물질 1의 이동, 및 제 2 선구물질 영역(16)로부터 격리 영역(20)으로의 선구물질 2의 이동을 금지하는 것이 필수적이다. 통로(54, 56)는 바람직하게는 공통 영역으로의 선구물질 가스의 확산을 피하거나 또는 제한하도록 영역(14,16,20) 사이에서의 가스 흐름을 제한하도록 구성된다. 통로(54,56)는 이를 통과하는 기판의 두께 및 폭 보다 단지 약간만 더 두껍고 더 넓은 크기인 슬릿을 포함할 수 있으며, 이는 헤드룸(headroom)과 마진(margin)의 극소량만이 기판(12)이 통로의 측면에 대하여 스크래핑(scraping)없 이 이 통로를 통과하는 것을 허용한다. 예를 들면, 헤드룸 및 마진은 일부 실시예에서 수 마이크론과 수 밀리미터 사이의 범위에 놓일 수 있다. 통로(54,56)는 또한 도 1, 2 및 4에 묘사된 바와 같이, 기판(12)이 통과하는 가늘고 긴 터널(elongate tunnel)을 포함할 수 있다. 비록 실제적인 이동 밸브 게이트가 이용되지 않을 지라도, 이러한 슬릿 및 터널은 때때로 슬릿 밸브로서 언급된다. 일부 실시예에서, 통로(54,56)는 흐름을 추가로 제한하기 위한 와이퍼를 포함한다. 하나의 이러한 실시예에서, 기판은 합성 고무와 같은 탄성 물질의 반대편 리브(leave)를 통과하여 지나가게 되며, 이 리브는 기판의 반대편 표면을 닦아 낸다.
대안적인 실시예(미도시)에서, 격리 영역(20)의 비활성 가스 챔버(50)와 분획기(34,36)가 제거되며, 그 때문에 격리 영역(20)은 필수적으로 선구물질 영역(14,16)사이까지 완전하게 연장된 일련의 길고 협소한 통로로 구성된다. 이러한 실시예에서, 공통 비활성 가스 챔버(50)는 통로와 연결되지 않으므로, 비활성 가스는 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14,16)의 중간에서 통로 직접 주입되어 선구물질의 이동 및 혼합을 방지는 하는 것을 돕는다. 이러한 실시예의 격리 영역(20)은 비활성 가스 라인을 통로의 측면을 따라 노즐(nozzle)로 라우팅하는 하나의 다기관(manifold), 또는 다수의 다기관을 포함한다. 이 하나의 다기관 또는 복수의 다기관은 통로에 접하는 반응 챔버의 물질로 형성되며, 도 1에 도시된 시스템의 말단에서 보다는 오히려 이 시스템의 측면을 따라 비활성 가스 전달 시스템에 연결될 수 있다.
제 2 선구물질 가스로부터 제 1 선구물질 가스의 격리를 돕기 위해, 바람직 하게는 압력차가 격리 영역(20)과 제 1 선구물질 영역(14) 사이 및 격리 영역(20)과 제 2 선구물질 영역(16) 사이에 확립된다. 일실시예에서, 선구물질 영역(14,16)의 동작 압력보다 더 큰 압력으로 비활성 가스를 격리 영역(20)으로 주입하고, 이후 수동적으로 선구물질 영역(14,16)로부터 가스를 배출시킴으로써 압력차가 발생할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 선구물질 영역(14,16)으로부터의 배출은 격리 영역(20)으로부터 배출 흐름을 스로틀함으로써 또는 격리 영역(20)으로부터의 수동 배출에 관련하여 제어될 수 있다. 또한, 펌프(58) 또는 또 다른 흡입 소스를 통하여 선구물질 영역으로부터 펌핑함으로써 압력차가 발생될 수도 있다. 선택적으로, 펌프(58)는 모든 영역에 연결되어, 다양한 영역으로부터의 흐름이 압력차를 유지하기 위해 제어될 수 있다. 선구물질 영역(14,16)로부터 격리 영역(20)으로의 선구물질의 이동은 또한 흐름 제어 밸브 또는 다른 흐름 제어 디바이스의 사용을 통하여, 이 영역으로의 가스의 상대적 흐름속도 및 이 영역으로부터의 펌핑 속도를 둘 다 제어함으로써 방지되거나 또는 제한될 수 있다. 다양한 영역에서 압력 센서에 응답하는 제어 시스템(미도시)은 또한 가스 주입 및 배출 흐름 속도를 제어하여 원하는 압력차를 유지하는 것을 돕도록 이용될 수 있다.
일실시예에서, 격리 영역(20)은 대략 5 밀리토르(즉 비활성 가스 주입 압력은 5 밀리토르가 될 수 있음)에서 동작하고, 대략 0.1 밀리토르의 압력차가 격리 영역(20)과 선구물질 영역(14,16)의 각각 사이에서 유지되므로, 따라서 대략 4.9 밀리토르의 동작 압력이 펌프(58)에 의해 선구물질 영역(14,16)에 적용된 흡입을 이용하여 선구물질 영역(14,16)에서 유지된다. 더 낮고 상당히 더 높은 압력차가 또는 일부 실시예에서 사용될 수도 있다. 필수적인 압력차는 통로(54,56)의 기하학적 구조(geometry)(만일 적용가능하다면, 높이, 폭 및 터널 길이를 포함), 통로(54,56) 내의 기판(12) 주위의 헤드룸 및 마진, 기판(12)의 수송 속도, 기판(12) 및 통로(54,56)의 표면 거칠기(조도), 및 통로(54,56)로의 직접 주입 또는 일반적으로 비활성 가스 챔버(50)로의 직접 주입과 같은 비활성 가스가 주입되는 위치에 의해 영향을 받을 것이다. 동작 온도, 압력, 선구물질 종류, 및 기판 타입과 같은 다른 팩터는 또한 통로를 통하는 선구물질 가스의 이동을 금지 또는 방지하기 위해 필요한 압력차의 양에 영향을 미칠 수 있다.
일부 ALD 처리에서, 매우 낮은 증기 압력을 갖는 선구물질 가스가 이용된다. 펌핑 및 확산 제어를 촉진하기 위해, 비활성 가스는 시스템(10)으로 선구물질의 도입 이전 또는 이후, 이러한 선구 물질 가스와 혼합되어 선구물질 영역(14,16) 내에서 그 압력을 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 성장 상황을 최적화하기 위해, 또는 선구물질 재료의 이용을 향상시키기 위해 2개 이상의 선구물질 영역에서 압력을 고의적으로 불일치시키거나, 또는 압력을 동일하게 하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 영역 중 2개 이상을 별개로 펌핑하여, 비활성 가스가 선구물질 영역으로 개별적으로 도입되어 영역 이동을 추가적으로 축소시키는 것이 바람직할 수 있는데, 예를 들면, 크로스-흐름 조건이 통로(54,56)에 직교인 방향으로 선구물질을 흐르게 하기 위해 사용될 수 있다(제 1 및 제 2 말단(72,84) 사이). 비활성 가스는 통로(54,56)내에 또는 근접하게 국부적으로 도입되어 어느 하나의 인접 영역으로부터 가스가 통로(54,56)를 관 통하는 것을 금지할 수 있다. 만일 추가 격리가 필요하다면, 영역의 각각으로부터의 배출 경로와 이 영역 사이의 흐름-제한 통로 또는 와이퍼 밸브 격리를 갖는, 복수의 다르게 펌핑되고 퍼징된 영역이 연속하여 사용될 수 있다.
위에 기술된 바와 같이, 선구물질 영역(14,16)은 펌핑되어 격리 영역과 선구물질 영역 사이의 격리하는 압력차를 달성할 수 있다. 일구성(미도시)에서, 별도의 펌프가 영역(14,16,20) 각각을 위해 사용되어, 펌프 스택에서의 선구물질 가스 혼합 또는 펌핑 라인 중 어느 하나에서의 재료 또는 부수 성장 반응 부산물을 방지하고, 이에 의해 분말 및 찌꺼기가 펌프 스택에 축적되어 이를 막는 것을 예방하도록할 수 있다. 이 펌프 스택에서 바람직하지 않은 재료 침전물(material deposit)을 방지하기 위한 또 다른 방법은 예를 들면 Kurt J.Lesker사(www.lesker.com)에 의해 판매되는 TLR4XI150QF 모델인 단순한 인라인 액화 질소 냉각 트랩과 같은, 선구물질 트랩(59)을 이용하여 배출 선구물질을 포획하는(trap) 것이다. 유사한 선구물질 트랩은 펌프(58) 앞쪽에서 이들 선구물질 배출 라인 각각의 접합부의 업스트림(upstream)에 놓일 수 있다. 주어진 온도에서 다른 증기 압력을 갖는 비활성 가스 및 선구물질 재료를 사용함으로써, 비활성 가스를 펌프 스택으로 통과시키면서, 배출 선구물질 가스의 대략 100%까지 포획하고 수거하는 것이 가능하다. 그리고, 다른 선구물질은 이 영역에서 혼합되지 않으므로, 선구물질의 순도가 유지되는데, 이는 선구물질 재료의 100% 이용까지 가능하게 한다. 일단 채워지면, 트랩(59)은 가열된 액체로 액화 질소를 대체하거나, 또는 트랩 밖의 가열 구성요소를 활성화시킴으로써, 펌프 방향을 역으로 바꾸거나 또는 펌프(58)와 트랩(59) 사이의 격리 밸 브(미도시)를 닫음으로써 선구물질 소스로 변할 수 있다. 트랩/소스의 특별한 작동 온도는 포획된 선구물질과 그 증기 압력에 의존할 것이다. 예를 들면, 액화 질소 트랩은 캘빈온도 100o 미만에서 동작할 수 있다. 추가 트랩/소스 구성은 도 4를 참조하여 이하에서 기술된다.
시스템(10)의 기판 수송 메커니즘(60)은 기판(12)을 가이드하기 위한 복수의 회전 가이드를 포함하는데, 이 가이드는 제 1 선구물질 영역(14)을 따라 따로따로 이격된 제 1 회전 가이드 세트(64) 및 제 2 선구물질 영역(16)을 따라 따로따로 이격된 제 2 회전 가이드 세트(66)를 포함한다. 회전 가이드(64,66)는 시스템(10)을 통하여 전진함에 따라 기판(12)의 파동치는 수송 경로를 한정하기 위해 협동한다. 기판 수송 메커니즘(60)은 격리 영역(20), 용기(30), 또는 선구물질 영역(14,16) 의 제 1 말단(76)에서 수납을 위한 제 1 코일(입력 롤(74))로부터 기판(12)의 지급(paying out)을 위한 지급 스풀(72)을 포함할 수 있다. 기판 수송 메커니즘(60)은 추가로 제 1 말단(76) 반대쪽의 격리 영역(20), 용기(30) 또는 선구물질 영역(14,16) 중 하나의 제 2 말단(84)의로부터 코팅된 기판(12)을 수납하고, 이 기판(12)을 감기롤(86) 즉 제 2 코일로 감기위한 감기 스풀(82)을 추가로 포함할 수 있다. 지급 스풀(72) 및/또는 감기 스풀(82)는 도 1 내지 도 2에 기술된 바와 같이, 격리 영역(20) 내에서와 같이 용기(30)내에 위치될 수 있다.
대안적으로, 도 3 및 도 4에 기술된 바와 같이, 지급 및 감기 스풀(72,82)은 용기(30)의 밖(즉 격리 영역(20)과 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14,16)의 바깥에) 에 위치될 수 있다. 입력 및 감기 롤(74,86)은 시스템(10)의 동작 동안 직경을 변경시킬 것이며, 따라서 웨브 핸들링 및 코일 핸들링 시스템 분야에서 잘 알려진 종류의 장력 제어 및/또는 구동 제어 시스템을 요구할 것이다. 추가 회전 가이드는 용기(30)를 통과하는, 그리고 일부 실시예에서는 이 용기내로 들어가는 기판(12) 수송 경로를 결정하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들면, 추가 회전 가이드(미도시)는 시스템(10)의 동작 동안 입력 및 감기 롤(74,86)의 직경에서의 변화를 보상하기 위해 요구될 수 있다.
회전 가이드(64,66)는 가이드 바, 레일 또는 채널과 같은 비회전 가이드 지지대뿐만 아니라, 롤러, 도르레, 사슬톱니바퀴, 또는 핀치 롤러와 같은 회전 가이드 지지대를 포함할 수 있다. 적합한 회전 가이드 지지대는 아이들러(idler), 예를 들면 아이들러 롤러, 및 구동 회전 지지대 둘 다를 포함하는데, 후자는 서로, 그리고 지급 스풀(72) 및/또는 감기 스풀(82)와 회전 가이드 지지대 및 이 회전 가이드 지지대를 서로 동기화하기 위한 수단을 포함할 수 있는 구동 메커니즘(미도시)에 의해 구동된다. 바람직하게는, 비-회전 가이드 지지대는 PTFE(TEFLONTM)와 같은 저마모 재료로 만들어지거나 또는 코팅된 베어링 표면을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 회전 가이드(64,66)는 유체 베어링의 베어링 레이스(bearing race)에서 작은 천공을 통하여 주입된 선구물질 가스 및/또는 비활성 가스와 같은 다아니믹한 유체 쿠션상에 기판(12)를 지지하는 유체 베어링(예를 들면, 가스 베어링)을 포함할 수 있다.
기판 수송 메커니즘(60) 및 통로(54,56)의 구성에 의존하여, 기판(12)의 수송 경로는 S자 곡선형(serpentine) 프로파일, 톱니 프로파일, 또는 제 1 및 제 2 선구물질 영역(14,16) 사이에서 기판을 수송하기 위한 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 기판(12)은 통로(54,56)을 통하여 지나가게 되어 분획기(36,34)의 평면에 법선인 방향으로 격리 영역(20)을 횡단하게 되어, 제 1 및 제 2 통로(54,56)의 반대쪽 쌍이 분획기(32,34)에 법선인 횡단축과 정렬되게 된다. 그러나, 다른 배열 및 수송 경로 구성이 또한 이용될 수 있다.
도시된 실시예에서, 제 1 회전 가이드(64) 각각은 제 1 선구물질 영역(14) 내에 위치되며, 기판(12)이 제 2 선구물질 영역(16)쪽으로 회전 가이드(64) 주위를 180o회전할때 이 기판(12)을 지지한다. 유사하게는, 제 2 회전 가이드(66)의 각각은 제 2 선구물질 영역(16)내에 위치되며, 기판(12)이 제 1 선구물질 영역(14)쪽으로 회전 가이드(66)에 관해 180o회전하게 되어 이 기판을 지지한다. 대안적인 실시예(미도시)에서, 회전 가이드(64,66) 중 단지 일부만 기판(12)이 반대쪽 선구물질 영역쪽으로 회전할 때 이 기판(12)을 지지할 수 있다. 예를 들면, 2개의 회전 가이드가 한 번의 180o 회전을 위해 사용될 수 있는데, 각각은 90o회전을 통해 이 기판을 지지한다. 다른 실시예에서, 기판(12)은 격리 영역(20)의 횡단사이에서 180o이상 또는 이하를 통하여 회전할 수 있다. 180o이상의 회전은 더 많은 회전 가이드를 설비하여 구현되므로, 따라서 주어진 총 길의 시스템 내에서 더 않은 증착 사이클이 구 현될 수 있다. 선구물질 영역(14,16)을 통과하는 기판(12)의 이동 경로는 곡선 및/또는 직선이 될 수 있다. 일실시예(미도시)에서, 제 1 및 제 2 회전 가이드의 일부 또는 모두는 각 제 1 및 제 2 선구물질 영역의 외부에 위치되어, 기판이 회전 가이드에 가장 근접한 각 선구물질 영역을 건너고, 각 선구물질 영역의 내부 및 외부 측면에 접하는 분획기에서의 통로를 통과하여 완전하게 직선 이동 경로를 따를 수 있게 된다.
도 1에 예시된 시스템(10)은 10개의 제 1 회전 가이드(64)와 10개의 제 2 회전 가이드(66)를 포함하는데, 이는 10개의 완전한 ALD 성장 사이클을 제공한다. 일예에서, 도 1의 시스템은 선구물질 1로서 트리메틸알루미늄(TMA:TriMethylAluminum) 및 선구물질 2로서 물을 사용하여 대략 10 옹스트롬(10Å) 두께인 산화 알루미늄(Al2O3) 코팅을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 추가 ALD 사이클은 회전 가이드 쌍을 추가함으로써 시스템(10)에 추가될 수 있다. 예를 들면, 100-사이클 시스템은 200개 회전 가이드, 즉 100개의 제 1 회전 가이드(64) 및 100개의 제 2 회전 가이드(64)를 가질 수 있다. 소형 직경 가이드 롤러 또는 다른 회전 가이드를 이용함으로써, 이러한 시스템은 입력 롤(74)로부터 감기 롤(86)까지 1 미터 길이, 대략 50cm 높이, 및 기판(12) 폭보다 약간만 더 넓게 작을 수 있다. 단일 통과(pass)에서 500, 1000, 5000 이상의 ALD 사이클을 수행할 수 있는 시스템이 또한 구상된다. 유사한 확장이 이하에서 기술되는 도 2 및 도 4의 시스템에서 가능하다.
수송 메커니즘(60)에 의해 한정된 ALD 사이클 개수만큼 시스템(10)을 통하여 단일 통과에서 증착되는 것 이상으로 막 두께를 증가시키기 위해, 기판(12)은 한번의 통과 이후, 시스템을 통하여 이를 되돌려 보내도록 기판(12)의 수송 방향을 역으로 바꿈으로써, 제 2 말단(84)로부터 제 1 말단(76)으로 감기 롤(86)을 이동시키거나, 또는 벌크 롤(bulk roll)의 핸들링 또는 운동없이도 시스템을 통과하는 복수의 통과를 달성하기 위해 입력측(76)으로 다시 순환하는 폐루프 기판을 사용함으로써, 기판(12)은 복수회 이 시스템을 통과할 수 있다. 순차적인 통과 사이에서, 선구물질 영역(14,16) 내에 있는 선구물질 중 하나 이상은 2개 이상의 박막 재료의 다수층 코팅 스택을 제공하도록 변경될 수 있다.
도 2는 시스템(110)을 통한 단일 통과에서 연성 기판(112) 상에 다른 재료 층을 증착시키기 위한 제 2 실시예에 따른 시스템(110) 및 방법을 예시한다. 도 2의 실시예에서, 복수의 별도 선구물질 영역은 반응 챔버의 길이를 따라 순차적으로 위치된다. 도 2에서, 도 1의 참조번호에 유사한 마지막 2개 숫자를 갖는 100번대 참조번호는 유사한 콤포넌트를 나타낸다. 예를 들면, 시스템(110)은 제 1 선구물질 전달 시스템(124)에 의해 공급된 제 1 선구물질 영역(114)과, 제 2 선구물질 전달 시스템(126)에 의해 공급된 제 2 선구물질 영역(116)과, 비활성 가스 전달 시스템(128)에 의해 공급된 격리 영역(120)을 포함한다. 도 2의 시스템(110)은 제 1 및 제 2 선구물질 가스(선구물질 1 및 선구물질 2)와 다른 제 3 선구물질 가스(선구 물질 3)가 시스템이 사용중인때 도입되는 제 3 선구물질 영역(190)을 더 포함한다. 이 제 3 선구물질 영역(190)은 제 3 분획기에 의해 격리 영역(120)으로부터 분리되 고, 제 2 선구물질 영역(116) 반대쪽에 위치된다. 도시된 실시예에서, 제 3 분획기는 상단 분획기(134)의 중간 부분이고, 이 제 3 분획기는 상단 분획기를 통하여 제 3 선구물질 영역(190)을 따라 따로따로 이격된 일련의 제 3 통로(192)를 포함한다. 유사하게는, 제 4 선구물질 가스(선구물질 4)를 수납하기 위한 제 4 선구물질 영역(194)은 제 2 선구물질 영역(116) 반대쪽에 위치되고 상단 분획기(134)의 말단 부분에 의해 격리 영역(120)으로부터 분리되며, 이를 통하여 일련의 따로따로 이격된 제 4 통로(196)이 제공된다. 선구물질 4는 바람직하게는 선구물질 1, 선구물질 2 및 선구물질 3과 다르지만, 그러나 대안적으로 박막 재료의 교대층 증착을 달성하기 위해 선구물질 1과 동일할 수 있다. 제 3 선구물질 영역(190)은 제 3 선구물질 영역(190)의 반대편 말단의 한쌍의 분할 벽(198)에 의해 제 1 및 제 4 선구물질 영역(114,194)로부터 격리되는데, 각각은 용기(130)의 외부 반응 챔버 벽(132)과 상단 분획기(134) 사이까지 연장된다.
도 2의 실시예에서, 3개 이상의 선구물질 영역이 다른 재료의 다수층을 제조하기 위해 이용되는데, 예를 들면 첫 10개 S자 곡선형 경로는 각기 제 1 선구물질 영역(114)과 제 2 선구물질 영역(116) 사이를 횡단할 수 있고, 다음 10개 S자 곡선형 경로는 제 3 선구물질 영역(190)과 제 2 선구물질 영역(116) 사이를 횡단하는 식과 같이 되며, 결국 이는 다수층 막 스택이 된다.
일실시예에서, 도 2에 예시된 시스템(110)은 선구물질 1로서 TMA를, 선구물질 2로서 물을, 선구물질 3으로서 TiCl4를, 선구물질 4로서 TMA를 이용하게 되어, Al2O3의 3개 사이클(대략 3 Å), 이후 티타니아(TiO2)의 4개 사이클(대략 2 Å), 이후 Al2O3의 또 다른 3개 사이클을 코팅할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 알루미늄으로 도핑된 산화 아연(ZnO)의 박막은 도 2에 도시된 것과 유사한 시스템을 이용하여 형성될 수 있다. 알루미늄으로 도핑된 ZnO은 전자 및 태양 셀에서 보통 사용되는 더 비싼 인듐-틴-옥사이드(ITO) 전극을 위한 대체로서 유용할 수 있는 광학적으로 투과성 도체 산화물 필름이다. 이 예에서, 디에틸징크(DEZn:DiEthylZinc) 또는 디메틸징크(DMZn:DiMethylZinc)는 선구물질 1과 선구물질 4로서 이용되며, 제 1 및 제 4 선구물질 영역(114, 194)의 각각은 50 및 100개 사이의 회전 가이드를 포함한다(즉, 기판은 제 1 및 제 4 선구물질 영역의 각각에서 50 및 100의 회수로 이동한다). 물, 또는 더 바람직하게는 오존과 같은 산화체가 선구물질 2로서 사용되고, TMA는 선구물질 3으로서 사용된다. 제 3 선구물질 영역(190)은 벌크 ZnO 내의 산화 알루미늄의 도핑양 만을 증착하기 위해 매우 적은 개수의 회전 가이드(및 이동), 예를 들면 2개만을 포함할 수 있다. 이후 기판은 복수의 통과에서, 원하는 기계적, 전기적, 및 광학적 성질을 달성하기 위해 복수회 시스템을 통하여 수송될 수 있다.
대안적인 실시예(미예시)에서, 제 3 선구물질 영역(190)은 제 1 및 제 2 선구물질 영역(114,116) 사이에 위치되어, 격리 영역(120)이 제 3 선구물질 영역(190)에 양다리를 걸치고 기판(112)이 제 1 및 제 2 선구물질 영역(114,116) 사이에 수송될때, 제 3 선구물질 영역(190)을 지나 횡단할 수 있게 된다. 기판(112) 의 표면상에서를 제외하고, 선구물질 가수가 영역 중 어느 하나에서의 반응하지 못하도록 하기 위해, 시스템(110)의 구성에 관한 다른 변형예가 또한 가능하며, 바람직하게는 다양한 구성은 하나 이상의 격리 영역에 의해 서로로부터 격리된 자신의 다양한 선구물질 영역을 갖는다.
도 3에 도시된 대안적인 실시예는 롤러없이도 구성되지만, 그러나 여전히 선구물질 1, 비활성 가스, 선구물질 2, 비활성 가스, 선구물질 1, 비활성 가스 등의 교대적인 영역(202,204,206, 등) 사이에서 선형 수송 경로를 따라 기판(212)를 통과시킴으로써 웨브와 같은 길고 얇은 기판(212)상에 ALD-타입 증착을 달성할 수 있다. 도 3에서, 선구물질 영역(202,206 등)으로부터의 배출 또는 펌핑 라인은 단순화를 위해 생략된다. 시스템(200)이 주어진 층 카운트에 대하여 도 1 및 도 2의 그들 보다 훨씬 더 길 것 같을지라도, 도 3의 시스템(200)은 예를 들면 만일 아키텍추얼적 유리 코팅 시스템을 위해 사용된 것과 같은 직선 시스템으로서 구성된다면 매우 얇게 만들어질 수 있다. 따라서, 시스템(200)은 연성 기판 및 경성 기판 둘 다를 코팅하기 위해 사용될 수 있다. 이는 또한 도 1과 도 2의 시스템(10 및 110)에서, 기판 수송 메커니즘(60)의 회전 가이드(64,66)와 기판(12) 사이의 접촉면으로부터 발생하는 문제를 감소시킬 수 있다. 일실시예에서, 선구물질 1은 TMA이고 선구물질 2는 수증기이고, 시스템을 통한 기판(212)의 일회 통과는 산화 알루미늄(Al2O3)의 대략 3 옹스트롬(3Å)을 증착하기 위해 3개 ALD 사이클을 완성한다. 도 3의 구성에 관한 일변형예는 하나의 완전한 ALD 사이클을 제공하기 위해 4개, 예를 들면 선구물질 1, 비활성 가스 격리, 선구물질 2, 및 비활성 가스 격리와 같은 적은 영역을 갖는 챔버를 갖게 될 것이다. 연성 재료의 폐회로 기판(미도시)은 이러한 시스템을 통하여 순환되고, 챔버를 통과하는 루프 기판의 순환 또는 트립 회수는 결과 발생하는 코팅 두께를 결정할 것이다.
여기에 기술된 종류의 일부 시스템 및 방법은 반드시 매우 특수한 기하학적 구조 또는 기계적 구성을 요구하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 도 1 내지 3에 예시된 구성에 더하여, 기판은 기판이 적어도 다음을 제공하는 영역을 순차적으로 통과하여 감기는 한 "지그재그", 또는 사인파, 또는 임의 경로처럼 보이는 경로를 통하여 감기게 된다: (1) 하나의 선구물질에 대한 노출, (2) 기판이 1차적인 선구물질 중 하나에 노출되지 않는 격리 영역, (3) 적어도 제 2 선구물질에 대한 노출, 및 (4) 단계(2)를 위해 사용된 것과 같은 공통 영역이 될 수 있는, 단계(2)에서와 같은 제 2 격리 영역. 이 기판은 반드시 롤러 위를 통과해야 하는 것은 아닌데, 즉 필수적으로 순차적 영역을 통과하는 기판의 횡단 또는 지나가기를 허용하는 임의의 기계적 배열이 동작할 것이다.
도 4는 제 4 실시예에 다른 시스템(310)을 예시하며, 여기서 선구물질 영역(314, 316), 격리 영역(320), 및 기판 수송 메커니즘(360)의 콤포넌트를 나타내는 300번대 참조번호의 마지막 두 개 숫자는 도 1의 실시예에서 유사한 구성요소를 식별하는 유사한 2개 자릿수 숫자 참조 번호에 대응한다. 도 4를 참조하면, 시스템(310)은 반응 챔버 하우징(330)의 밖에 위치되는 입력 및 감기 롤(374, 386)을 포함한다. 추가적인 입력/출력 회전 가이드(338)가 격리 영역(320) 내에 제공된다. 기판(312)은 하나 이상의 슬릿, 와이퍼 밸브, 또는 다른 흐름-제한 입구 및/또는 출구 통로(340,342)를 통하여 공급된다. 반응 챔버(330)의 밖에 입력 및 감기 롤(374,386)을 위치시키는 것은 롤 올리기(loading) 및 내리기(unloading)를 쉽게 할 수 있다.
대안적인 실시예(미도시)에서, 입력 및 감기 롤(374,386)은 반응로 하우징(330)의 제 1 및 제 2 말단(376,384)에 근접한 별도의 진공 챔버 또는 로드락(load-lock)에 위치될 수 있다. 추가적인 처리 모듈이 박막 코팅 처리가 더 큰 기판 처리 시스템에서 단지 하나의 모듈만을 포함하도록 입력 롤(374)과 반응 챔버(330) 및/또는 반응 챔버(330)와 감기 롤(386) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들면, 예열(preheating) 스테이지 또는 다른 기능화 모듈이 입력 롤(374)과 반응 챔버(330) 사이에 제공될 수 있다. ALD 코팅 시스템(310)으로 유용한 예열 또는 기능화에 대한 예는 코팅에 앞서 기판(312)의 가스배출 속도를 증가시키기 위한 진공 처리와, 자외선 처리와, 예를 들면 ALD 처리를 향상 또는 가능하게 하기 위해 보통의 소수성 플라스틱 필름을 친수성으로 만들기 위한 오존 처리와, 라디칼의 다른 소스 또는 플라즈마에의 노출과, 세척 단계를 포함한다. 리쏘그래피와 다른 패터닝 단계와 같은 다른 처리 모듈, 스퍼터링과 같은 비-ALD 증착, 및 다른 표면 마무리 및 코팅 단계가 또한 이용될 수 있다.
시스템(310)은 선구물질 영역(314,316) 내에서 기판 정지 시간(dwell time)을 변화시키기 위해 분획기(334,336)와 격리 영역(320)쪽으로 및 이로부터 멀리 떨어지게 움직일 수 있는 조정가능한 회전 가이드(364,366)를 포함한다. 회전 가이 드(364,366)의 위치는 독립적으로 또는 그룹으로 조정될 수 있으며, 처리가 시간에 따른 변화를 필요로 할 때, 제어 시스템(310)에 의해 정지 시간을 변화시키도록 제어될 수 있다. 도 4에서, 회전 가이드의 3개 다른 그룹이 각 선구물질 영역에서 도시되고, 이들 각 그룹은 다른 정지 시간을 갖는다. 정지 시간을 조정하는 것은 일부 선구물질을 위한 결정핵 생성을 촉진할 수 있고, 다공성 표면에서 선구물질 침투를 개선할 수 있다. 유사하게는, 분획기(334,336)는 조정가능한 회전 가이드(364,366)과 동일한 방향으로 움직여(즉, 상 및 하방향), 격리 영역(320)에서 기판 정지 시간을 변화시킬 수 있다.
시스템(310)은 제 1 및 제 2 선구물질 영역(314,316)으로부터 펌핑/배출 라인의 결합부(404)의 업스트림(upstream)에 위치된 선구물질 재순환 서브시스템(400)을 추가로 포함한다. 서브시스템(400)은 트랩(410,420) 중 하나가 선구물질 영역(316) 및 펌프(358) 사이의 펌핑 라인(440)에 선택적으로 놓이는 것을 가능하게 하기 위한 한쌍의 3방 밸브(430,432), 또는 이들의 등가물에 접하는 제 1 및 제 2 트랩(410,420)을 포함한다. 밸브(430) 중 첫 번째 하나는 2개의 출구를 포함하는데, 하나는 제 1 트랩(410)의 입구에 연결되고, 다른 하나는 제 2 트랩(420)의 입구에 연결된다. 유사하게는, 두 번째 밸브(432)는 2개의 입구를 포함하는데, 하나는 제 1 트랩(410)의 출구에 연결되며, 다른 하나는 제 2 트랩(420)의 출구에 연결된다.도 4는 밸브(430,432)의 좌측면이 닫히고, 우측면이 오픈되어, 제 2 트랩(420)이 펌핑 라인(440)에 놓여있게 되므로 선구물질 트랩으로 기능을 한다. 반면에, 제 1 트랩(410)은 각 3방 밸브(430,432)의 좌측면상의 검정색으로 된 차단 밸브에 의해 표시된 바와 같이, 펌핑 라인(440)으로부터 격리된다. 제 1 트랩(410)은 재순환식 모드로 동작중에 있으며, 이 트랩(410)은 이전에 포획된 선구물질 재료를 선구물질 공급/재순환 라인(450)으로 방출하도록 가열되고 있는 중이다. 격리 밸브(462,464)는 각 트랩(410,420)의 공급 출구와 공급/재순환 라인(450)에 있는 공급 출구의 다운스트림 공급 접합부(470) 사이에 제공된다. 밸브(430,432,462 및 464)의 위치는 도 4에 도시된 것으로부터 뒤 바뀔 수 있어, 따라서 제 1 트랩(410)은 인라인 선구물질 트랩으로서 기능하고, 제 2 트랩(420)은 선구물질 소스로서 동작한다. 도시된 실시예에서, 서브시스템(400)의 하나의 반쪽은 항시 트랩으로서 동작중이고, 다른 반쪽은 선구물질 전달 시스템(326)의 공급 콤포넌트로서 동작중이다.
제 2 서브시스템(미도시)은 유사한 방식으로, 제 1 선구물질을 포획 및 재순환하기 위한 접합부(404)의 업스트림에 제 1 선구물질 영역 배출 라인 업스트림에서 제공될 수 있다.
서브 시스템(400)을 위한 적합한 트랩(410,420)은 단순한 인라인 액화 질소 트랩을 포함하거나, 또는 더 바람직하게는, 적합한 압력 및 온도에서 물보다는 오히려 선구물질을 펌핑하기 위해 수정된 저온 "물 펌프"를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 저온 물 펌프는 Brooks Automation사(www.brooks.com)에 의해 둘다 판매되는 Polycold®PFC water vapor cryopump 및 CTI-Cryogenics®LowProfile WaterpumpTM을 포함한다. 저온 물 펌프는 보통 낮은 진공 환경에서 펌핑하도록 구성되지만, 그러나 여기에 기술된 방법의 동작 압력 범위에서 동작하도록 수정 또는 조정될 수 있다. 일부 선구물질의 경우, 트랩 동작 온도는 캘빈 온도의 100-150o의 범위에 놓일 수 있고, 반면에 다른 선구물질의 경우, 이는 캘빈 온도의 150o와 300o 사이의 범위에 놓일 수 있다. 더 높은 포획 온도는 일부 금속 할로겐 화합물 선구물질 화학물이 포획되는 것을 가능하게 한 반면에, 백그라운드 수증기, 용매, 및 비활성 가스와 같은 다른 물질이 통과되도록 하여, 이에 의해 포획된 선구물질의 순수성을 개선하는 것을 허용한다.
여기에 기술된 시스템 및 방법은 지급 및 감기 스풀(72,82,172,182,272,282,372,382) 및 회전 가이드(64,66,164,166,364,366)를 포함하는 이동 머신부품이 전혀 또는 거의 코팅되지 않게 하는데, 왜냐하면 이들 머신부품들 각각은 시스템의 단지 하나 영역에 존재하거나, 또는 이 영역의 전적으로 외부에 존재한다. 종래 ALD 시스템과 달리, 고속 펄스 밸브는 여기에 기술된 시스템에서는 요구되지 않으며, 이론적으로, 유지 요구조건은 최소가 될 것이다.
여기에 개시된 실시예와 양립하는 시스템 및 방법은 비교적 넓은 범위의 온도와 압력에 걸쳐 동작할 수 있다. 필요한 동작 온도 및 압력은 대개 특정 처리 화학성질(process chemistry)에 의해 결정될 것이다. 그러나, 예를 들면, 동작 압력은 대략 1 밀리토르의 비교적 낮은 진공 환경으로부터 500-1500 토르의 포지티브 압력 환경(대략 1 내지 2 대기압)까지의 범위에 놓일 수 있다. 압력은 다른 선구 물질 영역에서 달라, 예를 들면 다른 증기압, 분자 이동도, 및 반응성 특징을 가지는 선구물질의 사용에 편의를 줄 수 있다. 일부 실시예에서, 2개 이상 선구물질 영역 및 비활성 가스 영역은 다른 온도로 유지되어 필름 성질 및/또는 쓰루풋을 최적화할 수 있다. 또한, 동작 온도는 웨이브 ALD 반응로를 이동시키는 일반적인 동작 온도에서, 실온 이하로부터 실온 훨씬 이상까지 다양할 수 있다.
가열된 롤러 또는 회전 가이드(64,66,164,166,364,366)는 일부 실시예에서 이용되어 ALD를 통하여 기판을 가열하고 박막 성장을 촉전시킬 수 있다. 선구물질 영역(14,16,114,116,314,316) 및/또는 격리 영역(20,120,320)의 하나 이상이 또한 가열될 수 있다. 통로(54,56,192,196,354,356)는 가열된 비활성 가스를 이 통로에 직접 주입함으로써 가열될 수 있다.
일실시예에서, 라디칼의 다른 소스 또는 플라즈마 방전이 선구물질의 하나 이상, 또는 인접한 챔버에 포함되어, 플라즈마 또는 라디칼 어시스트(assisted) ALD 필름 성장을 가능하게 한다.
여기에 기술된 시스템 및 방법은 보통 결구 기판의 양면 상 증착이 되게 할 것이다. 단면 증착을 달성하기 위해, 기판은 증착을 위해 레이어되고(layered), 접히고(folded), 또는 마스킹되어, 이후 벗겨지고, 펴지고, 마스크가 제거되어, 결국 최종 제품이 될 수 있다. 단면 증착의 다른 가능한 방법 및 시스템은 평탄하게 된 관형 기판상의 증착이후 이중면 증착 후 고체 기판을 자르거나(slitting), 또는 세로로 자르기(slitting lengthwise)를 포함한다.
여기에 기술된 시스템 및 방법은 플라스틱 필름 또는 금속 호일과 같은 웨브 기판상 증착에 제한되지 않는다. 동일한 기본 구성은 와이어, 연성 튜브(flexible tubing), 옷감같은 직물 재료(woven material), 편조선(braided wire) 또는 로프와 같은 편조물 재료, 종이와 같은 부직포 시트재료, 건축용 증기 장벽(construction vapor barrier) 등을 코팅하기 위해 사용될 수 있다.
다음은 여기에 개시된 시스템 및 방법을 위한 잠재적인 응용의 추가적인 예이다.
1) 가스 또는 화학적 장벽, 전기적 절연체, 전기적 전도체, 또는 반도체로서, 플라스틱 또는 금속 호일상. 특별한 응용은 음식 또는 의료적 팩키징, 전기적 절연, 대규모 영역 태양 셀을 위한 전도 또는 반도체 막, 연성 디스플레이, 및 연성 전자회로를 위한 산소 및 습기 장벽을 포함한다.
2) 화재 지연을 제공하거나, 또는 표면을 기능화하기 위해, 예를 들면 습기 또는 얼룩 저항성을 제공하기 위한 옷감같은 직물 재료상의 코팅.
3) 화학적 또는 의료적 응용에서 사용된 플라스틱 튜브와 같은, 가스 또는 화학적 장벽 또는 튜빙.
4) 직물 또는 압축 시트 재료 - 예를 들면 개별 입자 또는 섬유를 합하고 바인딩하기 위한 "필터"를 제공할 수 있는 막에서의 기계적/물리적 성질 향상.
본 명세서 전체에 걸쳐, "일실시예", 또는 "실시예", 또는 "일부 실시예"에 대한 참조는 특정 기술된 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, "일실시예에서", "실시예에서", "일부 실시예에서" 등과 같은 문구의 출현은 본 명세서 전체에 걸친 다양한 위치에서 반드시 동일한 실시예를 모두 의미하는 것은 아니다. 더욱이, 기술된 특징, 구조, 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 일부 경우에서, 본 발명은 하 나 이상의 특별한 상세사항 없이 실행되거나, 또는 다른 방법, 콤포넌트, 재료 등으로 실행될 수 있다. 다른 예시에서, 잘알려진 구조, 물질, 또는 동작은 실시예의 양상을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 도시되거나 또는 기술되지 않는다.
많은 변화가 본 발명의 주요한 원리를 벗어나지 않으면서도 위에 기술된 실시예의 상세사항에 만들어질 수 있음이 당업자에게는 분명할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음 청구항에 의해 결정되어야만 한다.
본 발명은 박막 증착 시스템 및 연성 기판을 코팅하기 위한 방법에 이용가능하다.
Claims (43)
- 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템으로서,상기 시스템이 사용중인 때, 제 1 선구물질 가스가 도입되는 제 1 선구물질 영역;상기 시스템이 사용중인 때, 상기 제 1 선구물질 가스와 다른 제 2 선구물질 가스가 도입되는 제 2 선구물질 영역;상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역사이에 삽입되고, 상기 시스템이 사용중인 때 비활성 가스가 도입되는 격리 영역으로서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로 개방되고, 일련의 경로(pathway)를 제공하도록 배열된 일련의 흐름-제한 통로(passageway)를 포함하는데, 연성 기판이 상기 일련의 경로를 따라 상기 제 1 선구물질 영역과 제 2 선구물질 영역 사이에서, 매회 상기 격리 영역을 통과하여 앞뒤로 복수회 횡단하도록 지나가는(threaded), 격리 영역; 및기판 수송 매커니즘을 포함하되,상기 기판 수송 매커니즘은,상기 제 1 선구물질 영역을 따라 이격되어진 복수의 제 1 회전 가이드로서, 상기 제 1 회전 가이드 중 일부는 상기 제 2 선구물질 영역쪽으로 상기 기판의 이동 방향에서의 변화 동안 상기 기판을 지지하도록 적응되는, 복수의 제 1 회전 가이드와,상기 제 2 선구물질 영역을 따라 이격된 복수의 제 2 회전 가이드로서, 상기 회전 가이드 중 적어도 일부는 상기 제 1 선구물질 영역쪽으로 상기 기판의 이동 방향에서의 변화 동안 상기 기판을 지지하도록 적응되는, 복수의 제 2 회전 가이드를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역으로부터 상기 격리 영역을 분리하는 제 1 분획기와, 상기 제 2 선구물질 영역으로부터 상기 격리 영역을 분리하는 제 2 분획기를 추가로 포함하되, 상기 흐름-제한 통로는 상기 제 1 분획기를 관통하는 일련의 제 1 통로와 상기 제 2 분획기를 관통하는 일련의 제 2 통로를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 회전 가이드 각각은 일 롤러를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기판 수송 매커니즘은,일 코일로부터 상기 기판을 지급(pay out)하기 위한 지급 스풀; 및상기 지급 스풀로부터 수납된 기판을 감기 위한 감기 스풀을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 지급 및 감기 스풀은 상기 격리 영역 내에 있는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 지급 및 감기 스풀은 상기 격리 영역, 상기 제 1 선구물질 영역, 및 상기 격리 영역의 각각의 제 1 및 제 2 반대쪽 말단들의 상기 제 2 선구물질 영역 밖에 위치되고,상기 격리 영역의 상기 제 1 말단의 입구 통로와 상기 격리 영역의 상기 제 2 말단의 배출구 통로를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 지급 스풀 및 감기 스풀 각각은 역회전가능 구동 메커니즘을 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로의 적어도 일 부분은 터널을 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로의 적어도 일 부분은 와이퍼를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역에 상기 제 1 선구물질 가스를 공급하기 위하여 상기 제 1 선구물질 영역에 연결되는 제 1 선구물질 전달 시스템; 및상기 제 2 선구물질 영역에 상기 제 2 선구물질 가스를 공급하기 위하여 상기 제 2 선구물질 영역에 연결되는 제 2 선구물질 전달 시스템을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 격리 영역에 비활성 가스를 주입하기 위한 비활성 가스 전달 시스템을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일련의 흐름-제한 통로는 적어도 10개의 이러한 통로를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 회전 가이드 중 적어도 일부는 상기 격리 영역쪽으로의 이동 및 상기 격리 영역로부터의 이동하기 위한 상기 제 1 선구물질 영역내에 조정가능하게 탑재되어, 이에 의해 상기 제 1 선구물질 영역에서 상기 기판의 정지(dwell) 시간을 조정하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 중 적어도 하나에 동작가능하게 연결된 펌프를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 중 하나와 상기 펌프 사이에 삽입된 선구물질 트랩을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 중 하나에 선구물질 라디칼을 공급하기 위한 라디칼 생성기를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로부터 분리되고, 상기 시스템이 사용중인 때 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스와 다른 제 3 선구물질 가스가 도입되는, 제 3 선구물질 영역;상기 격리 영역으로부터 상기 제 3 선구물질 영역을 분리하는 제 3 분획기; 및상기 제 3 분획기를 통과하고 상기 격리 영역으로부터 상기 제 3 선구물질 영역으로 연장하는 일련의 제 3 통로로서, 상기 기판이 상기 제 2 및 제 3 선구물질 영역 사이에서 앞뒤로 이 통로를 통과하고, 상기 격리 영역을 통과하여 지나가도록(threaded) 배열되고, 상기 제 3 선구물질 영역을 따라 이격된, 일련의 제 3 통로를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 17항에 있어서, 상기 제 3 선구물질 영역은 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입되어, 상기 격리 영역이 상기 제 3 선구물질 영역에 걸터앉는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 가이드 중 적어도 일부는 일 가열된 롤러를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선구물질 영역 중 하나 이상에 연결된 배출 라인; 및상기 배출 라인 내에 위치된 선구물질 트랩을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 20 항에 있어서, 상기 선구물질 트랩과 상기 선구물질 영역 중 하나 이상 사이에 연결된 재순환 라인을 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, S자 곡선형 경로를 더 포함하고, 상기 S자 곡선형 경로를 따라 상기 연성 기판이 지나가고, 상기 S자 곡선형 경로는 매회 상기 격리 영역을 통과하여 상기 제 1 선구물질 영역과 상기 제 2 선구물질 영역 사이를 앞뒤로 다수회 가로지르는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 3 선구물질 영역을 더 포함하고, 상기 시스템이 사용중일 때 상기 제 3 선구물질 영역으로 제 3 선구물질 가스가 도입되고, 상기 제 3 선구물질 영역은 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입되어, 상기 격리 영역이 상기 제 3 선구물질 영역에 걸터앉는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 시스템.
- 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법으로서,제 1 선구물질 가스를 제 1 선구물질 영역으로 도입하는 단계;상기 제 1 선구물질 가스와 다른 제 2 선구물질 가스를 상기 제 1 선구물질 영역으로부터 이격된 제 2 선구물질 영역으로 도입하는 단계;상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역사이에서 연성 기판을 앞뒤로 이동하게 하고 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역사이에 삽입된 격리 영역의 일련의 흐름-제한 통로를 통과하게 앞뒤로 가이드하여, 상기 기판이 복수회 상기 제 1 및 제 2 선구물질을 통과하여 이동하게 하고, 상기 제 1 선구물질 영역을 관통하는 기판의 이동 동안 상기 제 1 선구물질 가스의 모노층은 상기 기판의 표면에 흡착되고, 상기 제 2 선구물질 영역을 관통하는 상기 기판의 후속 이동 동안 상기 제 2 선구물질 가스는 상기 기판의 표면에서 흡착된 제 1 선구물질과 반응하여, 이에 의해 상기 기판상에 박막을 증착시키는, 가이드 단계;비활성 가스를 상기 격리 영역에 도입하는 단계; 및상기 격리 영역과 상기 제 1 선구물질 영역 사이의 제 1 압력차, 및 상기 격리 영역과 상기 제 2 선구물질 영역사이의 제 2 압력차를 생성하는 단계로서, 상기 압력차는 상기 각 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로부터 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 이동 및 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 영역들 중 하나 내에서 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 혼합을 금지하고, 이에 의해 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스의 비흡착된 양 사이의 상기 영역들 내에서 반응을 금지시키는, 압력차를 생성하는 단계를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스와 다른 제 3 선구물질 가스를 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역과 분리된 제 3 선구물질 영역으로 도입하는 단계와,상기 제 2 선구물질 영역과 상기 제 3 선구물질 영역 사이에서 상기 기판을 앞뒤로 가이드하는 단계를추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 25항에 있어서, 상기 제 3 선구물질 영역은 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입되어, 상기 격리 영역이 상기 제 3 선구물질 영역에 걸터앉는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 압력차를 생성하는 단계는 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역으로부터 펌핑하는 단계를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 압력차를 생성하는 단계는 상기 비활성 가스를 상기 통로에 주입하는 단계를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에서 상기 기판을 앞뒤로 이동하도록 가이드하는 단계는 S자 곡선형 수송 경로를 따라 상기 기판을 연속적으로 전진시키는 단계를 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 29 항에 있어서, 상기 기판은 제 1 방향으로 상기 S자 곡선형 수송 경로를 따라 수송되어 제 1 통과를 완성하고, 후속하여 상기 제 1 방향 반대쪽의 제 2 방향으로 상기 S자 곡선형 수송 경로를 따라 상기 기판을 되감기하여 제 2 통과를 완성하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 30 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 통과 사이의 일 구간에서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 가스 중 적어도 하나를 다른 선구물질 가스로 스위칭하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 중 하나로 도펀트를 도입하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역을 통과하는 상기 이동 중 적어도 일부의 길이를 조정하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 코일로부터 상기 격리 영역의 제 1 말단까지 상기 기판을 지급시키는 단계;상기 제 1 말단 반대쪽 상기 격리 영역의 제 2 말단으로부터 상기 기판을 감는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 중 적어도 하나를 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 기판을 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 기판은 10과 5000회 사이의 회수로 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에서 앞뒤로 횡단하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 라디칼을 상기 선구물질 영역들 중 적어도 한 영역에 도입하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역, 상기 제 2 선구물질 영역 및 상기 격리 영역은 대기압에서 동작하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역, 상기 제 2 선구물질 영역, 및 상기 격리 영역은 대기압에서 동작하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역으로부터 상기 제 1 선구물질 가스의 흐름을 배출시키는 단계(exhausting); 및배출된 제 1 선구물질 가스의 적어도 일부를 포획하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 41 항에 있어서, 상기 제 1 선구물질 영역으로 포획된 제 1 선구물질 가스를 재순환하는 단계를 추가로 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
- 제 24 항, 제 27 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 3 선구물질 가스를 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에 삽입된 제 3 선구물질 영역으로 도입하여, 상기 격리 영역이 상기 제 3 선구물질 영역에 걸터앉게 되고, 상기 기판이 상기 제 1 및 제 2 선구물질 영역 사이에서 가이드될 때 상기 제 3 선구물질 영역을 가로질러 횡단하게 되는, 제 3 선구물질 가스의 도입 단계를 더 포함하는, 연성 기판상에 박막을 증착하는 방법.
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