KR20160106163A - 단거리 왕복 운동을 사용한 물질의 공간적 증착 - Google Patents

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Abstract

실시예들은 기판의 단거리 왕복운동을 원인으로 기판 상에 물질 증착을 수행하는 것에 관한 것이다. 기판 상에 물질을 주입하기 위한 일련의 반응기들이 반복하는 방식으로 기판의 길이를 따라서 배치된다. 각각의 왕복 운동 동안에, 서셉터는 상기 기판의 전체 길이보다 짧은 거리로 이동한다. 기판의 일부분들은 상기 반응기들의 서브 세트에 의해 물질들로 주입된다. 상기 기판의 운동이 보다 작기 때문에, 서셉터를 포함하는 선형 증착 장치는 더 작아질 수 있다.

Description

단거리 왕복 운동을 사용한 물질의 공간적 증착 {Spatial Deposition Of Material using Short-Distance Reciprocating motions}
본 출원은 2014년 2월 6일자 미국 가출원 제61/936,554호를 35 U.S.C. 119(e)하에서 우선권을 주장하여 출원한 것으로, 그 전체로서 여기에 참고로 포함된다.
본 발명은 기체 상 증착(vapor phase deposition)을 사용하여 기판 상에 하나 이상의 물질층들을 증착하는 것에 관한 것이다.
원자층 증착((ALD): atomic layer deposition)은 기판 상에 하나 이상의 물질층들을 증착하는 얇은 박막 증착 기술이다. 원자층 증착(원자층 증착(ALD))은 두 가지 유형의 화학물질을 사용하며, 하나는 원료 전구체이고, 다른 하나는 반응 전구체이다. 일반적으로, 원자층 증착(원자층 증착(ALD))은 다음의 네 단계를 포함한다. (i) 원료 전구체 주입, (ii) 원료 전구체의 물리적 흡착층의 제거, (iii) 반응 전구체 주입, 및 (iv) 반응 전구체의 물리적 흡착층의 제거이다. 원자층 증착(ALD)은 원하는 두께의 층이 얻어지기 전까지 긴 시간 또는 많은 반복이 소요되는 느린 공정일 수 있다. 그러므로, 공정을 신속히 처리하기 위해, 미국 특허출원공보 제2009/0165715호에 기술된 (소위, '선형 인젝터'라 일컬어지는) 유닛 모듈을 구비한 기상 증착 반응기 또는 다른 유사한 장치들이 원자층 증착(ALD) 공정을 신속히 처리하는 데에 사용된다. 유닛 모듈은 원료 물질을 위한 주입 유닛 및 배기 유닛(총괄하여, 원료 모듈), 그리고 반응 물질을 위한 주입 유닛 및 배기 유닛(총괄하여, 반응 모듈)을 포함한다. 기판 상에 다른 막 또는 층들을 증착하기 위해서, 다른 원료 전구체 및/또는 반응 전구체가 다른 모듈에 주입될 수 있다.
공간적 원자층 증착(spatial ALD) 기상 증착 챔버는 기판 상에 공간적 원자층 증착(spatial ALD)을 수행하기 위한 한 이상의 반응기 세트를 구비한다. 공간적 원자층 증착(spatial ALD)은 막 층을 형성하기 위하여 원료 전구체, 퍼지 가스, 반응 전구체 및 퍼지 가스가 연속하여 이동 기판 상에 주입되는 공정을 인용한다. 기판이 반응기 아래로 통과할 때에, 상기 기판은 원료 전구체, 퍼지 가스 및 반응 전구체에 노출된다. 기판에 증착된 원료 전구체 분자들이 반응 전구체 분자들과 반응하거나 원료 전구체 분자들이 반응 전구체 분자들에 의하여 치환됨으로써 기판 상에 물질층을 증착시킨다. 원료 전구체 또는 반응 전구체에 전체 기판을 노출시킨 후에, 과잉 원료 전구체 분자들 또는 반응 전구체 분자들을 기판으로부터 제거하기 위해 기판은 퍼지 가스에 노출될 수 있다.
기판과 반응기들은, 전진 스트로크 및 후진 스트로크 동안 다른 순서로 기판이 전구체 분자들에 노출되는 경우, 왕복 운동에 의해 이동될 수 있다. 전체 기판을 전구체 분자 또는 퍼지 가스에 노출시키기 위하여, 기판 또는 반응기는 긴 거리를 이동하게 될 수 있다. 따라서, 기상 증착 반응기는 기판 또는 반응기의 왕복 운동을 수용하기 위해 매우 클 수 있다.
실시예들은 단거리 왕복 운동을 이용하여 기판 상에 물질층을 증착하는 것에 관한 것이다. 제1 방향으로의 기판과 반응기 사이의 상대적인 운동과 제2 방향으로 제2 거리의 기판과 반응기 사이의 상대적인 운동이 기설정된 횟수 동안 반복된다. 제1 거리는 기판의 길이보다 짧지만, 제2 거리보다는 길다. 상기 제1 방향은 제2 방향과 반대방향이다. 그러면, 기판의 길이보다 짧은 제3 거리의 제1 방향으로의 기판과 반응기 사이의 상대적인 운동과 제3 거리보다 긴 제4 거리까지의 제2 방향으로 기판과 반응기 사이의 상대적인 운동이 만들어진다. 가스 또는 라디칼들은 기판과 반응기 사이의 상대적인 운동 동안 각각의 반응기들에 의하여 주입된다.
일 실시예에서, 제3 거리의 상대적인 운동과 제4 거리의 상대적인 운동은 기설정된 횟수 동안 반복된다.
일 실시예에서, 제1 거리와 제4 거리가 같고, 제2 거리와 제3 거리가 같다.
일 실시예에서, 제1 거리와 제2 거리 사이의 차이는 제4 거리와 제4 거리 사이의 차이와 같다.
일 실시예에서, 제1 거리와 제2 거리 사이의 차이를 나타내는 오프셋은 반응기의 폭보다 작다.
일 실시예에서, 반응기들의 제1 서브 셋은 기판 상에 원료 전구체를 주입한다. 반응기들의 제2 서브 셋은 기판 상에 반응 전구체를 주입한다. 반응기들의 제3 서브 셋은 기판 상에 퍼지 가스를 주입한다.
일 실시예에서, 물질층들이 공간적 원자층 증착(ALD) 또는 화학적 기상 증착(CVD)에 의하여 기판 상에 증착된다.
실시예들은 또한 반응기에 의해 기판 상에 가스를 주입하는 동안 기판이 단거리 왕복 운동을 하게 하는 증착 장치에 관한 것이다. 증착 장치는 서셉터(susceptor), 한 세트의 반응기 및 액추에이터를 포함한다. 상기 서셉터는 기판을 보유한다. 상기 반응기는 서셉터가 움직이는 방향을 따라서 배치된다. 각 반응기는 기판의 일 부분 상으로 가스 또는 라디칼을 주입한다. 상기 액추에이터는 서셉터에 결합된다. 상기 서셉터는 제1 방향으로 기판의 길이보다 짧은 제1 거리의 서셉터의 운동과 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 제1 거리보다 짧은 제2 거리의 서셉터의 운동 기설정된 횟수 동안 반복한다. 상기 서셉터는 또한 제1 방향으로 기판의 길이보다 짧은 제3 거리로 이동하고, 제2 방향으로 제3 거리보다 긴 제4 거리로 이동한다.
실시예들은 또한 지지 테이블 상에서 이동하는 연성 기판에 대한 증착 장치에 관한 것이다. 상기 지지 테이블은 상부 평면을 구비한다. 한 세트의 반응기는 지지 테이블에 대하여 위치하고, 상기 연성 기판이 이동하는 방향을 따라서 배치된다. 롤러 조립체가 지지 테이블에 대하여 고정되고, 제1 방향으로 지지 테이블의 상부 평면 상에서 연성 기판이 슬라이드 하게 한다. 액추에이터 조립체는 제1 방향과 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 한 세트의 반응기에 대한 지지 테이블의 상대적인 왕복 운동을 초래한다.
일 실시예에서, 상기 상부 평면 상에 슬라이드 하는 롤러의 상대적인 속도는 상기 지지 테이블의 왕복 속도 보다 작다.
도 1은 일 실시예에 따른 선형 증착 장치의 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 선형 증착 장치의 사시도이다.
도 3a는 일 실시예에 따른 반응기를 나타내는 단면도이다.
도 3b는 일 실시예에 따른 반응기를 나타내난 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 따라, 단거리 왕복 운동을 사용한 기판 상에 물질을 증착하기 위한 기판의 운동을 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 방법을 사용하여 기판 상에 증착된 물질의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따라, 단거리 왕복 운동과 기판의 시프트를 이용한 물질 증착 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따라, 단거리 왕복 운동과 기판의 시프트를 사용하여 기판 상에 물질을 증착하기 위한 기판의 운동을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라, 다른 전방 및 후방 스트로크 거리들을 갖는 단거리 왕복 운동들을 사용한 물질 증착 과정을 나타내는 순서도이다.
도 8 내지 도 11은 일 실시예에 따라 다른 전방 및 후방 스트로크 거리들을 갖는 단거리 왕복 운동들을 사용하여 기판 상에 물질을 증착하기 위한 기판의 운동을 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따라, 전진 서브 사이클과 후진 서브 사이클을 동안에 시작점과 끝점이 다른 단거리 왕복 운동들을 사용하여 기판 상에 물질을 증착하는 기판의 운동을 나타내는 도면이다.
도 13a는 일 실시예에 따라, 박막 상에 물질을 증착하기 위해 증착 장치에서 좌측 단부로 이동된 지지 테이블을 나타내는 도면이다.
도 13b는 일 실시예에 따라, 증착 장치에서 우측 단부로 이동된 도 13b의 지지 테이블을 나타내는 도면이다.
여기서 실시 예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 그러나, 여기서 개시된 원칙들은 많은 다른 형태로 구현될 수 있고, 여기서 기술된 실시 예에 한정되는 것으로 이해되지 않아야 한다. 본 명세서에서, 실시 예의 특징들을 필요이상으로 모호하게 하는 것을 피하기 위해 잘 알려진 특징들 및 기술들에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도면들에서, 도면들에 있는 유사한 참조 번호들은 유사한 구성 요소를 나타낸다. 도면의 모양, 크기 및 영역, 그리고 유사한 것들은 명확성을 위해 과장될 수 있다.
실시예들은 기판의 단거리 왕복 운동에 의해 야기되는 기판 상에 물질의 증착을 수행하는 것에 관한 것이다. 기판 상에 물질을 주입하기 위한 일련의 반응기들이 반복되는 방식으로 기판의 길이를 따라서 배치된다. 각각의 왕복 운동 동안에, 서셉터가 기판의 전체 길이보다 짧은 거리로 이동한다. 기판의 부분들은 반응기들의 서브 세트들에 의해 물질들이 주입된다. 기판의 운동이 더 작기 때문에, 서셉터를 포함하는 선형 증착 장치는 더 작게 만들어질 수 있다. 단거리 왕복 운동을 사용함에도 불구하고, 증착 층의 일관성과 균일성은, 왕복 운동 동안에 기판의 전방 및 후방 이동 거리를 다르게 하거나 시프트 운동과 왕복 운동들을 혼합함으로써 향상될 수 있다.
비록 다음의 실시예들은 주로 설명의 편의를 위하여 반응기들에 대하여 기판을 이동시키는 것에 관한 것이나, 반응기들을 이동시키는 동안 기판이 고정 위치에 남아일 수도 있다. 게다가, 기판과 반응기는 둘 다 기판 상에 물질들을 증착시키도록 이동될 수 있다.
더 나아가, 비록 다음의 실시예들이 기판 상에 물질을 증착시키는 데에 원자층 증착(ALD)을 주로 사용하는 것으로 설명되었으나, 같은 법칙이 분자층 증착(MLD: molecular layer deposition)과 화학적 기상 증착(CVD: chemical vapor deposition)과 같은 다른 물질 증착 방법에 적용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 선형 증착 장치(100)의 단면도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 (설명을 용이하게 하기 위해 챔버 벽(110)들이 없는) 선형 증착 장치(100)의 사시도이다. 상기 선형 증착 장치(100)는, 다른 부품들 중에서, 지지 기둥(118), 처리 챔버(110), 및 하나 이상의 반응기(136)들을 포함할 수 있다. 상기 반응기(136)는 하나 이상의 인젝터 및 라디칼 반응기들을 포함할 수 있다. 각각의 인젝터 모듈들은 기판(120) 상에 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 가스 또는 이러한 물질들의 조합을 주입할 수 있다.
반응기(136)들은 공간적 원자층 증착(ALD) 공정뿐만 아니라 화학적 기상 증착(CVD) 과정을 위해 배치될 수 있다. 공간적 원자층 증착(ALD) 공정은 기판(120) 상에 연속적으로 원료 전구체, 퍼지 가스, 반응 전구체 및 퍼지 가스를 주입함으로써 수행될 수 있다. 화학적 기상 증착(CVD) 과정은 원료 전구체와 반응 전구체 모두를 주입하고, 반응기들에서 이러한 전구체들을 혼합하고, 그리고 나서 기판(120) 상에 혼합된 전구체들을 주입하는 것에 의하여 수행될 수 있다.
상기 챔버 벽(110)들에 의해 밀봉되는 처리 챔버는 증착 공정에 영향을 미치는 것으로부터 오염을 방지하도록 진공 상태로 유지될 수 있다. 상기 처리 챔버(110)는 기판(120)을 수용하는 서셉터(128)를 포함한다. 서셉터(128)는 슬라이딩 운동을 위하여 지지 플레이트(124) 상에 위치할 수 있다. 지지 플레이트(124)는 기판(120)의 온도를 제어하기 위한 (예를 들면, 히터 또는 쿨러인) 온도 제어기를 포함할 수 있다. 선형 증착 장치(100)는 또한 서셉터(128) 상에 기판(120)을 싣는 것과 서셉터(128)로부터 기판(120)을 내리는 것을 용이하게 하는 리프트 핀(lift pin)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 서셉터(128)는 그곳에 형성된 스크류로 연장 바(bar)(138)를 가로질러 이동하는 브라켓(210)에 고정된다. 상기 브라켓(210)은 상기 연장 바(138)를 수용하는 그들의 홀(hole)들에 형성된 대응하는 스크류들을 구비한다. 상기 연장 바(138)는 모터(114)의 스핀들(spindle)에 고정되고, 따라서 상기 연장 바(138)는 모터(114)의 스핀들이 회전하면 회전한다. 연장 바(138)의 회전은 브라켓(210)들이 (따라서 서셉터(128)가) 지지 플레이트(124) 상에 선형 운동을 하게 한다. 상기 선형 운동은, 도 6 및 도 8내지 도 12를 참고하여 상세하게 설명되는 바와 같이 기판을 이동시키는, 지지 플레이트(124)의 단거리 왕복 운동 또는 시프트 운동을 포함할 수 있다. 모터(114)의 속도와 회전 방향을 제어함으로써, 서셉터(128)의 선형 운동의 속도와 방향이 제어될 수 있다. 모터(114)와 연장 바(138)의 사용은 단지 서셉터(128)의 이동을 위한 장치의 예이다. 서셉터(128)을 이동시키는 다양한 다른 방법들이 (예를 들면, 서셉터(128)의 하부, 상부 또는 측면에 기어와 피니언(pinion)의 사용이) 있다. 게다가, 서셉터(128)의 이동 대신에, 서셉터(128)는 고정적으로 남아있을 수 있고, 반응기(136)들이 이동될 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 반응기(310)를 나타내는 도면이다. 상기 반응기(310)는 기판(314) 상에 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 가스 또는 이들의 조합을 주입하기 위한 인젝터 일 수 있다. 설명한 바와 같이, 상기 반응기(310)는 상기 반응기(310) 아래에서 기판(314)이 지나가기에 충분한 여유 공간을 제공하도록 높이 H1까지 (예를 들면, 0.5mm에서 3mm까지) 기판(314) 위로 올려진다.
인젝터(310)는 파이프를 통하여 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 가스 또는 이들의 조합을 수용하고, 인젝터(310)에 형성된 채널(312)과 홀(311)들을 통하여 그 챔버(316)로 원료 전구체를 주입한다. 챔버(316) 아래에서, 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 가스 또는 이들의 조합은 기판(314)과 접촉하게 된다. 남아있는 가스는 (H2의 높이를 갖는) 수렴 구역을 통하여 출구(318)들로 방출된다. 상기 수렴 구역에서, 가스 흐름의 속도는 증가되어, 기판(314)의 표면으로부터의 잔여 가스의 제거를 용이하게 한다.
도 3b은 일 실시예에 따른 인젝터(370)와 라디칼 반응기(374)를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 인젝터(370)는 H1 높이까지 기판(314) 위로 올려지고, 라디칼 반응기(374)는 인젝터(370)와 라디칼 반응기(374) 아래로 기판(314)이 지나가도록 충분한 여유 공간을 제공하도록 H4 높이까지 기판(314) 위로 올려진다.
인젝터(370)는 파이프(364)를 통하여 가스를 수용하고, 인젝터(370)에 형성된 채널(372)과 홀(373)을 통하여 그 챔버(384)로 주입된다. 인젝터(374)를 통하여 주입된 가스는 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 가스 또는 다른 목적을 위한 가스들일 수 있다. 챔버(384) 내에서, 그러면 가스는 기판(314)과 접촉하게 되고 전구체 또는 퍼지 가스로서 기능을 수행한다. 남아있는 가스는 (H2의 높이를 갖는) 수렴 구역(386)을 통하여 출구(371)로 방출된다. 수렴 구역(386)에서, 가스 흐름의 속도가 증가되어, 기판(314)의 표면으로부터의 잔여 가스의 제거를 용이하게 한다.
라디칼 반응기(374)는 파이프(366)를 통하여 가스를 수용한다. 가스는 내부 전극(376) 및 외부 전극(378) 사이의 공동(380)으로 주입된다. 가스가 공동(380)으로 주입되는 경우 가스의 플라즈마가 공동(380) 내에서 라디칼들을 발생시키도록 내부 전극(376)과 외부 전극(378)을 가로질러 전압이 가해진다. 가스의 라디칼들은 그리고 나서 챔버(390)로 주입되어, 기판(314)과 접촉하게 된다. 비활성 성태로 되돌아간 라디칼들뿐만 아니라 일부 잔여 라디칼들은 (H3 높이의) 수렴 구역(388)을 통과하여 지나가고, 출구(371)를 통하여 배출된다.
도 3a 및 도 3b의 반응기들은 단지 설명을 위한 것이다. 다양한 다른 유형의 반응기들이 선형 증착 장치(100)에 사용될 수 있다. 대안 실시예에서, 반응기들은 오로지 인젝터들, 오로지 라디칼 반응기들, 2개 이상의 인젝터들과 라디칼 반응기들 또는 다른 배열의 라디칼 반응기들/인젝터들을 포함할 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따라 기판(410)의 이동 방향에 따라 배치된 일련의 인젝터(136)들을 나타내는 도면이다. 일련의 인젝터들은 기판(410) 상에 원료 전구체를 주입하기 위한 인젝터(418A 내지 418N)과 기판(410) 상에 반응 전구체들을 주입하기 위한 인젝터(422A 내지 422N)를 포함할 수 있다. 인젝터(420 A 내지 420N)와 인젝터(423A 내지 423N)는 기판(410)으로부터 과도한 원료 또는 반응 전구체 분자들을 제거하기 위해 기판(410) 상에 퍼지 가스를 주입한다. 단순성을 추구하기 위해, 모든 인젝터들은 같은 U의 폭을 갖는 것으로 가정되었다. 비록 설명되지는 않았으나, 기판(410) 상에 퍼지 가스를 주입하기 위한 라디칼 반응기들 또는 인젝터들이 또한 일련의 인젝터들에 포함될 수 있다.
기판(410)에 원자층 증착(ALD)을 수행하기 위한 한 방법은 특정 스트로크 거리로 한 방향으로 (예를 들면, 전방으로) 기판(410)을 이동시키고, 그리고 나서 같은 스트로크 거리로 반대 방향으로 (예를 들면, 후방으로) 기판(410)을 뒤로 이동시키는 것이다. 예를 들면, 기판(410)은 오른쪽으로 3 유닛 거리(U)로 이동될 수 있고, 그리고 나서 원래 위치로 되돌아갈 수 있고, 여기서 유닛 거리(U)는 인젝터의 폭에 대응한다.
기판(410)의 기준점(424)은 화살표(428)로 도시된 바와 같이 (즉, 전방 스트로크로) 3U만큼 오른쪽으로 이동하고, 기준점(424)의 우측의 (도 4a에서 "X"로 표시된) 기판 부분은 연속으로 인젝터(418A)에 의하여 원료 전구체가, 인젝터(420A)에 의하여 퍼지 가스가, 인젝터(422A)에 의해 반응 전구체가, 그리고 인젝터(423A)에 의해 퍼지 가스가 주입된다. 그 뒤에, 기판(410)의 기준점(424)은 화살표(432)로 표시된 바와 같이 (즉, 후방 스트로크로) 3U만큼 왼쪽으로 이동하고, 기판의 같은 부분은 원료 전구체, 퍼지 가스 및 반응 전구체에 반대 순서로 노출된다. 기판(410)의 운동(DM)의 전체 거리는 이 예에서 3U이고, 이것은 기판(410)의 전체 길이보다 짧은 것이다.
기판(410)의 위치에 따라서, 기판(410)의 다른 부분들이 다른 순서로 물질에 노출된다. 그러나, 도 4a에 도시된 바와 같이 기판(410)의 운동을 만듦으로, 다른 물질 층들이 도 4b에 도시된 바와 같이 기판(410)의 다른 부분들에 증착된다.
주입되는 물질의 순서에 기초하여, 기판(410)은 오로지 원료 전구체로 흡수된 부분(R1)과, 하부의 원자층 증착(ALD) 층과 원자층 증착(ALD) 상에 흡수된 원료 전구체를 갖는 부분(R2), 2개의 원자층 증착(ALD) 층으로 증착된 부분(R3), 및 하부에 원료 전구체가 풍부한 원자층 증착(ALD) 층과 상부에 일반적인 원자층 증착(ALD)을 갖는 부분(R4)을 포함한다. 그래서, 기판(410) 상의 증착 물질들은 기판(410)의 길이 (이동 방향)을 따라서 울퉁불퉁하고 일정하지 않다.
이러한 울퉁불퉁하고 일정하지 않은 증착은 기판(410)의 상면을 가로질러 줄무늬 패턴을 초래한다. 기판(410) 상의 울퉁불퉁하고 일정하지 않은 증착 물질은 기판의 다른 부분들이 다른 레벨의 투명성과 박막 스트레스 레벨과 같은 다른 특성을 갖게 하는 원인이 된다. 예를 들면, 투명 증착층은 기판에 거쳐 다른 두께로 인하여 색상 띠(fringe) 패턴을 나타낼 수 있다. 또한, 기판에 거쳐 전체 원료 전구체 또는 플라즈마의 다른 노출 시간은 원료 전구체 또는 라디칼들의 다른 흡수 농도로 인하여 다른 조성 또는 잔여 불순물을 초래할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따라 단 거리로 기판을 왕복시킴으로써 기판 상에 물질을 정착시키고, 그리고 나서 기판의 위치를 시프트 하는 방법을 나타내는 순서도이다. 먼저, 기판이 상기 기판의 길이보다 짧은 제1 거리로 일 방향 (예를 들면, 전방으로) 이동(520)되고, 동시에 인젝터들이 기판 상에 전구체 물질들을 주입한다. 도 6을 참조하면, 기판(410) 상의 기준점(424)은 화살표(616)으로 표시된 바와 같이 5 유닛 오른쪽으로 이동한다.
그리고 나서 기판은 제1 거리와 같은 거리로 반대 방향으로 (예를 들면, 후방으로) 이동되고, 동시에 인젝터들은 기판 상에 전구체 물질들을 주입한다. 도 6을 예로 들면, 기준점(424)는 화살표(616)으로 표시된 바와 같이 5 유닛 좌측으로 이동한다.
(화살표(612, 616)로 표시된 바와 같은) 단일 왕복 운동을 완료한 후에, 서셉터의 위치는 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 이동된다(540). 여기서 "시프트(shifing)"는 전구체 물질이 기판의 표면 상에 주입되지 않도록 인젝터가 차단된 상태로 기판이 이동되는 작동을 일컫는다. 도 6의 예에서, 기준점(424)은 화살표(618)로 도시된 바와 같이 일 유닛 오른쪽 방향 (즉, 전방으로) 시프트 된다.
그리고 나서, 만약 종료 조건이 만족하는 지가 결정된다(550). 만약 그렇다면, 공정이 종료된다. 만약 그렇지 않다면, 공정은 서셉터를 제1 거리로 일 방향으로 이동(520)시키는 단계로 되돌아 간다. 도 6의 예에서, 4번의 왕복 운동은 각각의 왕복 운동 사이에 시프트 운동을 갖고 각 왕복 운동 당 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 기판(410)을 계속해서 이동시킨다. 단일 왕복 운동은 (화살표(640)으로 표시된 바와 같이) 원래 점으로부터 가장 먼 위치로 만들어지고, 그리고 나서 연속된 4번의 왕복 운동으로 기판(410)을 계속해서 왼쪽 (즉, 후방으로) 이동하게 한다.
도 6에 도시된 운동들은 기판(410)의 기판(410) 상에 추가적인 물질층들을 증착하기 위해 기준점(424)이 처음에 배치된 위치와 같은 위치에 배치된 상태에서 반복될 수 있다. 대안적으로, 기판(410)의 기준점(424)는 (예를 들면 20 유닛의) 기설정된 거리로 시프트 될 수 있고, 그러면 도 6에 도시된 운동들은 기판의 다른 부분 상에 원자층 증착(ALD) 공정을 수행할 수 있다.
기판(410)은 도 6의 왕복 운동들 동안에 최대 5 유닛까지 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 이동한다는 것을 알아야 한다. 그 전체 길이에 걸친 기판을 이동시키는 일반적인 방법과 비교하면, 도 6에 도시된 기판(410)의 운동들의 전체적인 이동 거리는 상당하게 줄어들고, 따라서, 만약 기판(410)의 사이즈가 동일하게 유지될 지라도, 기상 증착 반응기들의 사이즈는 상당히 줄어들 수 있다.
도 6에서 기판을 이동시키기 위한 유닛 거리의 숫자는 단지 설명을 위한 것이다. 더 많은 또는 더 적은 유닛 거리로 왕복 운동들 동안 이동될 수 있다. 또한, 시프트 운동도 또한 도 6에 도시된 것과 같은 유닛 거리보다 길거나 짧을 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 전방 및 후방 스트로크 거리를 갖는 단거리 왕복 운동들을 사용한 물질 증착 과정을 나타내는 순서도이다. 공정은 전진 서브-사이클(sub-cycle) 및 후퇴 서브-사이클을 포함한다.
먼저, 기판은 제1 방향으로 (예를 들면, 전방으로) 기판의 길이보다 짧은 제1 거리로 이동하고(714), 동시에 인젝터들은 기판 상에 전구체 물질들을 주입한다. 그리고 나서, 기판은 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 (예를 들면, 후방으로) 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 이동되고(718), 동시에 인젝터들은 기판 상에 전구체 물질들을 주입한다. 제2 방향에서의 운동은 단일 왕복 운동의 전진 서브-사이클을 끝마친다.
제2 거리는 제1 거리보다 짧기 때문에, 기판은 전방 서브-사이클에서의 각 왕복 운동이 종료한 후에 제1 방향 쪽으로 전진된 위치에서 종료한다. 그리고 나서, 만약 끝점에 (예를 들면, 기판의 최전방 위치에) 도달하였는지가 결정된다(722). 만약 그렇지 않다면, 공정은 제1 방향으로 서셉터를 이동(714)시키는 단계로 되돌아 간다.
만약 끝점에 도달하였다면, 그러면 후퇴 서브 사이클이 시작된다. 먼저, 기판이 제3 거리로 제1 방향으로 이동된다(726). 제3 거리는 제2 거리와 다르거나 제2 거리와 동일한 것일 수 있다. 그리고 나서, 기판은 제4 거리로 제2 방향으로 이동된다(730). 제4 거리는 제1 거리와 같거나 제1 거리와 다른 것일 수 있다. 제4 거리는 제3 거리보다 길기 때문에, 기판은 왕복 운동 후에 제2 방향 쪽으로 이동된 위치에서 종료한다. 그리고 나서, 시작점에 (예를 들면, 기판의 최후방 위치에) 도달하였는지가 결정된다(734). 만약 그렇지 않다면, 공정은 제3 거리로 제1 방향으로 서셉터를 이동(726)시키는 단계로 되돌아 간다.
도 8은 일 실시예에 따른, 기판(410)의 왕복 운동들을 나타내는 도면이다. 도 8에서, 화살표들은 기판(410) 상에 기준 점(424)들의 시작점과 끝점을 나타낸다. 이 실시예에서, 기판(410)은 단일 왕복 사이클에서 오른쪽 방향으로 (즉, 전방으로) 6 유닛의 제1 거리로 이동하고, 그리고 나서 왼쪽 방향으로 (즉, 후방으로) 5 유닛의 제2 거리로 이동한다. 여기에 설명된 유닛은 단일 반응기의 폭에 대응한다. 즉, 단일 왕복 운동을 마친 후에, 기판(410)은 오른쪽으로 한 유닛 전진한다.
도 8의 실시예에서, 기판(410)은 이러한 왕복 운동을 5번 반복하고, 전진 서브 사이클의 끝에서 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 5 유닛 전진한다. 5번의 왕복 운동은 총괄하여 전진 서브-사이클을 형성한다.
그리고 나서, 후퇴 서브-사이클이 시작된다. 후퇴 서브-사이클 동안, 기판(410)은 5 유닛 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 이동하고, 그리고 나서 왼쪽으로 (즉, 후방으로) 6 유닛 이동한다. 5번의 이러한 왕복 운동 후에, 기판(410)은 원래 위치로 되돌아 간다.
(각각 5회의 왕복 운동으로 구성된 서브-사이클인) 한 번의 전진 서브-사이클과 한 번의 후퇴 서브-사이클을 마친 뒤에, 서브-사이클들은 기판(410) 상에 추가 물질층을 증착하기 위해 반복될 수 있다. 대안적으로, 기판(410)의 기준점(424)이 기설정된 거리로 (예를 들면, 20 유닛) 이동될 수 있고, 그리고 나서 도 8에 도시된 것과 같은 운동들이 기판의 다른 부분에 원자층 증착(ALD) 공정을 수행할 수 있다.
도 6의 실시예와 비교하면, 도 8의 실시예는 기판(410) 상에 더 균일한 물질 증착을 생성한다. 그 결과, 줄무늬 패턴들이 기판(410) 상에서 덜 명확해 진다. 또한, 기판이 서브-사이클들 동안에 최대 5 유닛까지 오른쪽으로 이동한다는 것을 알아야 한다. 게다가, 인젝터들을 차단하는 작동들이 전진 서브-사이클과 후퇴 서브 사이클 동안에 필요하지 않다.
도 9는 일 실시예에 따른 기판(410)의 왕복 운동들을 나타내는 도면이다. 도 9에서, 화살표들은 기준점(424)의 시작 위치와 끝 위치를 나타낸다. 이 실시예에서, 전진 서브 사이클은 기판을 5 유닛의 제1 거리로 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 이동시킴으로써 시작하고, 그리고 나서 단일 왕복 운동으로 4 유닛의 제2 거리로 왼쪽으로 (즉, 후방으로) 이동한다. 단일 왕복 사이클을 수행한 후에, 기판(410)은 오른쪽으로 한 유닛 전진한다.
도 9의 실시예에서, 기판(410)은 이러한 왕복 운동을 4번 반복하고, 전진 서브-사이클의 마지막에는 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 4 유닛 전진한다.
그리고 나서, 후퇴 서브 사이클이 시작되고, 여기서 기판(410)은 5유닛 오른쪽으로 이동하고, 이후에 왼쪽으로 6 유닛 이동한다. 이러한 왕복 운동을 4번 반복한 후에, 기판(410)은 원래 위치로 되돌아 간다.
(각각의 서브-사이클이 4번의 왕복 운동들로 구성된) 한 번의 전진 서브-사이클과 한 번의 후퇴 서브-사이클을 마친 후에, 서브-사이클들은 기판(410) 상에 추가 물질 층을 증착하기 위해 반복될 수 있다. 대안적으로, 기판(410)의 기준점(424)은 기설정된 거리로 (예를 들면 20 유닛) 시프트 될 수 있고, 그 후에 도 9에 도시된 운동들이 기판의 다른 부분에 원자층 증착(ALD) 공정을 수행할 수 있다.
왕복 운동의 전방 스트로크 거리와 후방 스트로크 거리 사이의 오프셋(offset)이 줄어들수록, 물질 증착이 더 균일해지고 한결같아 진다는 것을 알아야 한다. 더 나아가, 오프셋은 정수의 유닛 거리일 필요는 없다. 오프셋은 도 10 및 도 11을 참조하여 상세히 후술되는 바와 같이 일 유닛 미만일 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라, 오프셋이 0.5 유닛인, 기판(410)의 왕복 운동을 나타내는 도면이다. 이 실시예에서, 기판은 5 유닛의 제1 거리로 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 이동하고, 그 후에 단일 왕복 운동으로 4.5 유닛의 제2 거리로 왼쪽으로 (즉, 후방으로) 되돌아 간다. 즉, 단일 왕복 사이클을 수행한 후에, 기판(410)은 0.5 유닛 전진한다.
도 10의 실시예에서, 기판(410)은 이러한 왕복 운동을 4번 반복하고, 전진 서브-사이클의 마지막에는 오른쪽으로 2 유닛 전진한다. 그리고 나서, 후진 서브-사이클이 시작되고, 그 동안 기판(410)은 오른쪽으로 5 유닛 이동하고, 그 후에 왼쪽으로 5.5 유닛 이동한다. 이러한 왕복 운동을 4번 반복한 후에, 기판(410)은 원래 위치로 되돌아 온다.
한 번의 전진 서브-사이클과 한 번의 후퇴 서브-사이클을 마친 후에, 이러한 서브-사이클들은 기판(410) 상에 추가 물질층을 증착하기 위해 반복될 수 있다.
각각의 왕복 운동 당 왼쪽 또는 오른쪽으로 0.5 유닛 기판을 전진 또는 후퇴시키는 것은, 다른 이유들 중에서 물질이 기판 상에 도 8및 도 9의 실시예에 비교하여 보다 균일하고 한결 같은 방식으로 증착되기 때문에 바람직하다.
도 11은 일 실시예에 따라, 오프셋이 1/3 유닛인 기판(410)의 왕복 운동을 나타내는 도면이다. 이 실시예에서, 기판(410)은 후진 서브-사이클 동안에 전방 스트로크로 4와 2/3 유닛 이동하고, 후방 스트로크로 5와 1/3 유닛 이동한다. 전진 서브-사이클이 5번 반복된다. 후퇴 서브-사이클은 또한 5번 반복된다. 전진 서브-사이클과 후퇴 서브 사이클을 반복한 후에, 기판(410)은 그 원래 위치로 되돌아 온다.
비록 도 8 내지 도 11을 참고하여 앞서 설명한 실시예들은 전진 서브-사이클에서 시작점과 끝점이 후퇴 서브-사이클에서의 시작점과 끝점과 일치하였으나, 다른 실시예들은 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클 동안 시작점과 끝점이 다를 수 있다. 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클에서의 시작점과 끝점을 다르게 함으로써, 불균일한 증착에 의해 야기되는 기판 상의 줄무늬 패턴이 제거되거나 완화될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따라서 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클 동안의 시작점과 끝점이 다른 단거리 왕복 운동을 사용하여 기판 상에 물질을 증착하기 위한 기판의 운동을 나타내는 도면이다. 도 12의 실시예에서, 공정은 기판(424)을 오른쪽으로 (즉, 전방으로) 6 유닛 이동시킴으로써 시작되고, 그리고 나서 왼쪽으로 (즉, 후방으로) 6 유닛 이동시킨다. 왕복 운동 동안에, 기판(410)은 원료 전구체, 퍼지 가스 및 반응 전구체에 인젝터들에 의하여 노출된다.
그리고 나서, 전진 서브-사이클이 기판(410)을 오른쪽 방향으로 (즉, 전방 방향으로) 7 유닛 이동시킴으로써 시작되고, 그리고 나서 기판(410)을 왼쪽 방향으로 (즉, 후방 방향으로) 6 유닛 이동시킨다. 그래서, 기판(410)은 전진 서브-사이클에서 단일 왕복 운동 후에 오른쪽으로 한 유닛 이동한다. 왕복 운동 전진 서브-사이클 동안 4번 반복되어 기판(410)을 4 유닛 오른쪽 방향으로 이동시킨다.
그리고 나서, 후퇴 서브-사이클은 기판(410)을 오른쪽으로 5.5 유닛 (화살표(1222)로 도시된 바와 같이) 이동시킴으로써 시작되고, 그리고 나서 기판(410)을 왼쪽으로 6 유닛 (화살표(1226)로 도시된 바와 같이) 이동시킨다. 제1 후퇴 왕복 운동 후에, 기판(410)은 왼쪽으로 0.5 유닛 위치에서 종료한다. 그리고 나서, 제2 왕복 운동은 기판(410)을 오른쪽으로 5 유닛 (화살표(1230) 도시된 바와 같이) 이동시키고, 그 후에 기판(410)을 왼쪽으로 6 유닛 (화살표(1234)로 도시된 바와 같이) 이동시킨다. 따라서, 기판(410)은 제2 왕복 운동이 종료된 후에 왼쪽으로 1 유닛 위치에서 종료한다.
제2 왕복 운동과 같은 왕복 운동들이 후퇴 서브-사이클 동안 3번 이상 반복되어 기판(410)이 전진 서브-사이클을 시작한 원래 위치로부터 0.5 유닛 왼쪽으로 기판(410)을 이동시킨다.
도 12의 실시예에서, 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클에서 시작점과 끝점이 다르다. 즉, 전진 서브-사이클에서 각각의 왕복 운동은 후퇴 서브-사이클에서의 각각의 왕복 운동과는 다른 시작 위치와 끝 위치를 갖는다. 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클에서 시작 위치와 끝 위치를 다르게 함으로써, 물질이 기판(410) 상에 더 일정하게 증착 될 수 있다.
또한, 전진 서브-사이클과 후퇴 서브-사이클의 시작점과 끝점은, 도 12에 도시된 바와 같이, 후퇴 서브-사이클에서 제1 왕복 운동을 후퇴 서브-사이클의 다른 왕복 운동의 왼쪽 방향 이동 거리와는 다른 거리로 왼쪽으로 이동시키는 것 대신에, 전진 서브-사이클의 마지막 왕복 운동이 전진 서브-사이클의 다른 왕복 운동의 오른쪽 방향 이동 거리와는 다른 거리로 오른쪽 방향으로 이동시킴으로써 달라질 수 있다. 예를 들면, 전진 서브-사이클의 마지막 왕복 운동에서, 기판(410)은, 도 12의 실시예를 참조하여 앞서 설명된 7 유닛 대신에, 오른쪽으로 6.5 유닛 또는 7.5 유닛 이동할 수 있다. 이 예에서, 기판(410)은 후퇴 서브-사이클에서 모든 왕복 운동에서 왼쪽으로 6 유닛 이동하고 오른쪽으로 5 유닛 이동할 수 있다. 또한, 기판을 전진 서브-사이클 또는 후퇴 서브-사이클에서 (예를 들면, 7.1U 또는 7.2U 또는 7.3U 또는 7.4U인) 무리수의 배수의 유닛으로 이동하게 할 수 있다.
다양한 전구체 물질들이 여기에 설명된 실시예들을 사용하여 기판 상에 다양한 물질들을 증착하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들면, 원자층 증착(ALD) 공정에　의해　기판　상에 AlN층을　증착하도록 트리메틸알루미늄 (TMA: Trimethylaluminium)이 원료 전구체로서 주입될 수 있고, 산소(O*)의 라디칼이 반응 전구체로서 Al2O3층을 증착하도록 주입될 수 있고, 질소(N*)의 라디칼이 반응　전구체로서　주입될　수　있다．또　다른　예로서， 기판　상에　각각 TiO2층 또는　TiN층을　증착하기　위해 테트라스키디메틸아미노티타늄（TDMAT：　Tetrakisdimethylaminotitanium, [(CH3)2N]4Ti) 또는 TiCl4이　원료　전구체로서　주입될　수　있고，산소(O*)의 라디칼　또는　질소(N*)의 라디칼이　반응　전구체로서　주입될　수　있다．또한， 원료　전구체와　 산소(O*)의 라디칼로서 디아이소프로필아미도실레인（Diisopropylamidosilane, SiH3N(C3H7)2）을　구비한　SiO2 　박막　또는　（N2O+NH3）　혼합　가스를　구비한　원격　플라즈마가　사용될　수　있다.
금속　원자층　증착(ALD）박막이　또한　여기에　설명된　실시예들을　사용하여　증착 될　수　있다．　예를　들면， 원자층 증착(ALD) 공정에 의해 Al 금속 박막 층을 증착하기 위하여 수소화디메틸알루미늄（DMAH：Dimethylaluminum-hydride, Al(CH3)2）이　원료　전구체로서　주입되고，　수소(H*) 의 라디칼이 반응 전구체로서 주입될 수 있다.
도 13a는 일 실시예에 따른, 박막(1344) 상에 물질을 증착하기 위한 증착 장치(1300)에서 좌측 단부로 이동된 지지 테이블(1302)을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 13a의 실시예에서, 증착은 가요성 박막(1344) 상에 수행된다. 증착 장치(1300)은 다른 부품들 중에서, 하나 이상의 반응기(136), 지지 테이블(1302), 연장 플레이트(1304), 상승 테이블(1306), 플랫폼(1308) 및 롤러 조립체(1310A, 1310B)를 포함한다. 도 13a의 반응기(136)은 플랫폼(1308)을 따라서 고정된 위치에 남아있고, 도 1의 반응기(136)와 같은 구조 및 기능을 갖는다. 따라서, 반응기(136)의 상세한 설명은 간결성을 추구하기 위해 여기서 생략된다.
지지 테이블(1302), 연장 플레이트(1304) 및 상승 테이블(1306)은 반응기(136)들에 의해 주입되는 물질 또는 라디칼들에 상기 박막(1344)을 노출시키도록 반응기(136)들과 플랫폼(1308)에 대하여 이동한다. 지지 테이블(1302)는 박막(1344)이 올려지는 상부 평면을 구비한다. 상기 박막(1344)은 지지 테이블(1302)에 올려지는 동안 상부 표면에 유지될 수 있다. 지지 테이블(1302) 상에 놓여진 상기 박막(1344)은 롤러 조립체(1310A)로부터 풀려서, 증착 공정 동안에 롤러 조립체(1310B) 상에 감긴다.
연장 플레이트(1304)는 지지 테이블(1302)와 상승 테이블(1306)에 고정되고, 연장 플레이트(1304)의 양측 단부에 부착된 롤러 조립체(1310A, 1310B)를 구비한다. 플레이트를 사용하는 대신에, 다른 유형의 구조물들 (예를 들면, 부재들)이 지지 플레이트(1302)로부터 먼 위치에 롤러 조립체(1310A, 1310B)들을 부착하는 데에 사용될 수 있다.
상승 테이블(1306)은 플랫폼(1308)과 지지 테이블(1302) 사이에 배치될 수 있다. 상승 테이블(1306)은 지지 테이블(1302)과 연장 플레이트(1304)를 따라서, 상승 테이블(1306)이 반응기(136)들과 플랫폼(1308)에 대하여 이동하게 할 수 있도록 선형 모터, 랙(rack)과 피니언 및 기어 조립체와 같은 왕복 메커니즘(1314)을 포함할 수 있다. 도 13a에서, 상승 테이블(1306)은 SL의 스트로크 거리로 중심 "C"로부터 왼쪽으로 이동된다.
도 13b는 일 실시예에 따라 도 13b의 지지 테이블(1302)이 상기 박막 (1344) 상에 물질을 증착하기 위해 증착 장치(1300)에 오른쪽 단부로 이동된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 13b에서, 상승 테이블(1306)은 SR의 스트로크 거리로 중심 "C"로부터 오른쪽으로 이동된다.
지지 테이블(1302)이 왕복 메커니즘(1314)에 의하여 왕복 운동을 할 때에, 상기 박막(1344)에는 다수의 물질층을 증착하기 위하여 다양한 가스들이 주입된다. 그러나, 만약 오로지 왕복 운동만 수행되는 경우, 상기 박막(1344)의 다른 부분들은, 상기 박막의 다른 부분들이 다른 순서로 그리고 다른 물질 또는 라디칼들에 노출되기 때문에, 일정하지 않고 불규칙한 물질로 증착될 수 있다. 그래서, 롤러 조립체(1310A, 1310B)는 상기 박막(1344)을 감거나(권선하거나) 풀어, 주입 물질 또는 반응의 공정들이 상기 박막(1344) 상에서 수행될 때에, 상기 박막(1344)을 이동시킨다.
롤러 조립체들로부터 상기 박막(1344)을 감거나(권선하거나) 푸는 것은 (i) 상승 테이블(1306)의 왕복 운동 동안에, (ii) 상승 테이블(1306)의 플랫폼(1308)에 대한 운동이 종료되는 동안, 또는 (iii) 상기 박막(1344) 상에 물질을 증착하는 전체 공정 동안에 연속적으로 수행될 수 있다. 지지 테이블(1302)에 대한 상기 박막(1344)의 선형 속도는 상기 상승 테이블(1306)의 왕복 운동의 전체적인 속도보다 느리다.
이러한 방법을 통하여 제조된 기판은 디스플레이 장치 또는 다른 전자 장치와 같은 다양한 제품들에 사용될 수 있다. 적용 제품에 따라, 다양한 유형이 기판이 또한 사용될 수 있다. 기판들의 예로 (예를 들면, 실리콘 웨이퍼 및 유리인) 강성 물질과 (예를 들면, 중합체 롤인) 가요성 물질을 포함한다. 게다가, 기판은 다양한 형상 또는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 기판은 직사각형, 원형, 또는 타원형일 수 있다. 비-직사각형 형상에서, 기판의 "길이"는 기판의 더 긴 축 또는 지름을 따르는 거리로서 정해질 수 있다.
기판의 길이를 따라서 배치된 일련의 반응기들은 또한 다른 원료 전구체와 반응 전구체로 기판 상에 다른 물질층을 증착 할 수 있다.
단거리 왕복 운동이 수행되는 경우, 기판 상에 증착된 물질의 두께와 조성은 기판의 위치에 따라서 바뀔 수 있다. 왕복 운동의 위치를 시프트 시키거나 왕복 운동들의 시작점과 왕복 운동의 끝점이 다른 왕복 운동들을 진행시킴으로써, 상대적으로 일정한 두께와 조성을 갖는 상부 층들이 기판 상에 증착된다. 따라서, 양질의 층이 단거리 왕복 운동에도 불구하고 기판 상에 증착 될 수 있다.

Claims (20)

  1. 기판 상에 층을 증착하는 방법으로,
    (a) 반응기들로 가스를 주입하는 동안 기판의 길이보다 짧은 제1 거리로 제1 방향으로 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계;
    (b) 상기 반응기들로 가스를 주입하는 동안 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 제1 방향에 반대 방향인 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계;
    (c) 기설정된 제1 횟수로 (a) 단계와 (b) 단계를 반복하는 단계;
    (d) 상기 반응기들로 가스를 주입하는 동안 기판의 길이보다 짧은 제3 거리로 제1 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계; 및
    (e) 상기 반응기들로 가스를 주입하는 동안 제3 거리보다 긴 제4 거리로 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (f) 기설정된 제2 횟수로 (d) 단계와 (e) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 거리와 제4 거리가 같고, 상기 제2 거리와 제3 거리가 같은 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 거리와 제2 거리의 사이의 차이는 상기 제4 거리와 제3 거리 사이의 차이와 같은 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    기설정된 제3 횟수로 (a) 단계 내지 (f) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 거리와 제2 거리 사이의 차이를 나타내는 오프셋은 상기 반응기의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응기들의 제1 서브 세트로 상기 기판 상에 원료 전구체를 주입하는 단계;
    상기 반응기들의 제2 서브 세트로 상기 기판 상에 반응 전구체를 주입하는 단계; 및
    상기 반응기들의 제3 서브 세트로 상기 기판 상에 퍼지 가스를 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    물질층들이 상기 기판 상에 공간적 원자층 증착(ALD) 또는 화학적 기상 증착(CVD)에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    다른 물질층 또는 적층체들이 기판 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    (f) 상기 제3 거리와 다른 제5 거리로 제1 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계;
    (g) 상기 제5 거리보다 긴 제6 거리로 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계; 및
    (h) 기 설정된 제2 횟수로 (f) 단계와 (g) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    (a) 상기 제1 거리로 상기 제1 방향으로 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계 후와,
    (b) 상기 제2 거리로 상기 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계 전의 기판의 위치는,
    (f) 상기 제5 거리로 상기 제1 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계 후와,
    (g) 상기 제6 거리로 상기 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계 전의 상대 운동 후의 기판의 위치와 일치하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    롤 공급 메커니즘과 권선 메커니즘은 서셉터의 단부에 구비되어 있고, 롤의 공급 또는 권선 속도는 기판과 반응기들 사이의 상대 운동보다 상대적으로 느린 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 기판을 보유하도록 구성된 서셉터;
    상기 서셉터가 이동하는 방향을 따라서 배치되고, 각각의 반응기는 상기 기판의 일 부분 상에 가스 또는 라디칼들을 주입하도록 구성된, 한 세트의 반응기; 및
    상기 서셉터에 결합된 액추에이터 조립체를 포함하고,
    상기 액추에이터 조립체는,
    (a) 상기 기판의 길이보다 짧은 제1 거리의 상기 제1 방향으로의 상기 서셉터의 운동과 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리의 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로의 상기 서셉터의 운동을 기설정된 제1 횟수로 반복하고,
    (b) 상기 기판의 길이보다 짧은 제3 거리로 상기 제1 방향으로 상기 서셉터를 이동시키며,
    (c) 상기 제3 거리보다 긴 제4 거리로 제2 방향으로 상기 서셉터를 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 (d) 단계와 (e) 단계를 기설정된 제2 횟수로 반복하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    각각의 반응기들은 기설정된 상기 제1 횟수와 제2 횟수로 운동을 반복하는 동안 가스 또는 라디칼들을 계속해서 주입하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 반응기들 중 하나 이상은,
    가스를 수용하고 상기 기판의 일부분에 상기 가스를 주입하도록 구성된 챔버;
    상기 챔버와 통하도록 구성된 작업 구역; 및
    상기 기판의 일부분 상에 주입된 후에 남아있는 가스를 방출하도록 상기 작업 구역과 통하는 출구;를 포함하는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  17. 기판 상에 물질을 증착하는 방법으로,
    (a) 상기 기판 상에 전구체 물질들을 주입하는 동안 상기 기판의 길이보다 짧은 제1거리로 제1 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계;
    (b) 상기 기판 상에 전구체 물질들을 주입하는 동안 상기 제1 거리로 제2 방향으로 상기 기판과 반응기들 사이의 상대 운동을 발생시키는 단계;
    (c) 상기 기판 상에 전구체 물질을 주입하지 않고 상기 제1 거리보다 짧은 제2 거리로 기판의 위치를 시프트 하는 단계; 및
    (d) 기설정된 횟수로 (a) 단계 내지 (c) 단계를 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 거리는 반응기의 폭에 대응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 상부 평면을 구비한 지지 테이블;
    상기 지지 테이블 위에 연성 기판들이 이동하는 방향을 따라 배치된 한 세트의 반응기;
    상기 지지 테이블에 대하여 고정되며, 제1 방향으로 상기 지지 테이블의 상부 평면 상에서 연성 기판을 슬라이드 시키도록 구성된 롤러 조립체; 및
    상기 지지 테이블에 결합되며, 상기 제1 방향과 상기 제1 방향에 반대 방향인 제2 방향으로 상기 한 세트의 반응기들에 대한 지지 테이블의 왕복 상대 운동을 발생시키도록 구성된 액추에이터 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 증착 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 상부 평면 상에서 슬라이드 하는 롤러의 상대 속도는 상기 지지 테이블의 왕복 속도보다 작은 것을 특징으로 하는 증착 장치.
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