2和下隧道壁142取向的基本上平坦的或平面的基片180可容納于其間而不接觸它們。同樣在閉合形態中,側向隧道壁128可基本上垂直取向并相互平行,可在它們的側面將下隧道壁122和上隧道壁142相互連接。所述側向壁128可以稍大于要加工的基片180的寬度的距離(例如,其寬度加0.5-3mm)隔開。因此,隧道壁122、128、142可以限定并界定長形加工隧道空間104,所述長形加工隧道空間104在每單位隧道長度上具有較小的體積,且能夠舒適地容納一個或多個沿隧道102的縱向T連續排列的基片180。
[0037]上隧道壁122和下隧道壁142都可以設置有多個氣體注入通道124和144。任一壁122和142中的氣體注入通道124、144可根據需要設置,只要其中至少有一些氣體注入通道沿加工隧道102的長度分散即可。例如,所述氣體注入通道124、144可以設置在假想的矩形網格,例如25mm x 25mm的網格的角上,從而所述氣體注入通道規則地分布在各隧道壁122、124的整個內表面上,既在其縱向上,也在其橫向上。
[0038]氣體注入通道122、124可以與氣體源相連,優選在相同隧道壁122、142中且處于其相同縱向位置的氣體注入通道連接到相同氣體或氣體混合物的氣體源。出于ALD的目的,從運輸方向T觀察,在下壁122和上壁132中的至少一個壁中的氣體注入通道124、144可以與第一前體氣體源、吹掃氣體源、第二前體氣體源以及吹掃氣體源依次連接,從而形成功能ALD區段108(見,圖1),所述功能ALD區段在使用中包含相繼的隧道寬度的氣體區,所述氣體區分別包含第一前體氣體、吹掃氣體、第二前體氣體以及吹掃氣體。應當理解,這樣一個ALD區段108對應于單個ALD循環。因此,可以在運輸方向T上設置多個ALD區段108,以便能夠沉積所需厚度的膜。加工隧道102中的不同ALD區段108可以,但不是必須包含相同的前體組合。例如,可以采用不同組成的ALD區段108,使得能夠沉積混合膜。
[0039]共享加工隧道的相同縱向位置但是位于相對的隧道壁124、142中的相對氣體注入通道122、144是否與氣體組成相同的氣體源相連接,取決于設備100的所需配置。在需要雙側沉積的情況下,即在對經過加工隧道102的基片180的上表面180a和下表面108b都進行ALD處理的情況下,所述相對氣體注入通道124、144可以與相同氣體源連接。或者,在僅需單側沉積的情況下,即在僅對要加工的基片180的上表面180a和下表面108b中的一個表面進行ALD處理的情況下,在隧道壁122、142中朝向要被處理的基片表面的氣體注入通道124、144可以交替地與反應性氣體源和惰性氣體源相連接,而另一隧道壁中的氣體注入通道可以全部與惰性氣體源相連。
[0040]在圖1-3的示例性實施方式中,上壁142中的氣體注入通道144依次與三甲基鋁(A12(CH3)3,TMA)源、氮(N2)源、水(H20)源以及氮源相連,從而形成一系列適用于進行氧化鋁(A1203)原子層沉積循環的相同的ALD區段108。相反,下隧道壁122中的氣體注入通道124全部與氮源連接。因此,示例性設備100設置成維持下方非沉積氣體軸承126和上方沉積氣體軸承146,同時構造成在正在通過的浮動支承的基片180的頂表面180b上進行單側沉積。
[0041]在加工隧道102的每個側向壁128的整個長度或者部分長度上可以設置有多個排氣通道130。或者,排氣通道可提供在上通道壁和下通道壁中至少一個通道壁里緊鄰兩個側向壁的位置。在此方面,“緊鄰”是指與相應側向壁的距離小于2mm。所述排氣通道110可以在加工隧道的縱向方向分開(優選為等距分隔)。同一側向壁128中的或者緊鄰同一側向壁128的兩個相鄰或者連續的排氣通道130之間的距離可與要加工的基片180的長度有關;在本文中,矩形基片180的“長度”通常應理解為基片沿加工隧道102的縱向方向T延伸的維度。沿基片180長度方向的側向壁部分可優選包含約5至20個,更優選8至15個排氣通道130。兩個連續排氣通道130之間的中心-中心距離在約10-30mm的范圍內。出于穩定基片的原因,兩個側向壁128中的或者緊鄰兩個側向壁128的排氣通道130的構造優選相同或鏡像對稱,使得一個側向壁128中的或者緊鄰該側向壁128的每個排氣通道130面向另一個相對側向壁128中的或者緊鄰該側向壁128的排氣通道130。
[0042]所述排氣通道可以與設置在加工隧道102外側的排氣導管110相連并向該排氣導管排氣。在設備100設置成進行ALD的情況下,排放的氣體可能含有一定量未反應的前體。因此,可能不希望與互不相同的反應性氣體區相連的排氣通道130與同一排氣導管110相連(這可能會無意地導致化學氣相沉積)。因此,可以為不同前體提供不同的排氣導管110。
[0043]下面描述設備100的一般操作。
[0044]在使用中,下隧道體120和上隧道體140可處于閉合形態,下隧道壁122和上隧道壁142中的氣體注入通道124、144可將氣體注入加工隧道空間104。為防止污染性氣體從加工隧道102的通常處于大氣壓的清潔室環境流入加工隧道空間104,例如在加工隧道102的出入口處,加工隧道104可優選保持稍高于大氣壓力。因此,氣體注入可發生在過壓(相對于大氣壓力)約數毫巴的情況下。在排氣導管110內保持較小過壓的情況下,注入隧道空間104的氣體會自然地向旁側流動,與加工隧道的縱向方向T橫切,流向并通過位于側向隧道壁108中或緊鄰側向隧道壁108、連至排氣導管110的排氣通道130。
[0045]在基片180存在于上隧道壁142與下隧道壁122之間的情況下,通過上隧道壁142中的氣體注入通道144注入隧道空間104的氣體可在上隧道壁142與基片180的頂表面180b之間向旁側流動。流過基片180的頂表面180b的這些橫向氣體有效地提供了上氣體軸承146。類似的,通過下隧道壁122中的氣體注入通道124注入隧道空間104的氣體可在下隧道壁與基片180的底表面180a之間向旁側流動。流過基片180的底表面180a的這些橫向氣體有效地提供了下氣體軸承126。所述下氣體軸承126和上氣體軸承146可以一起包圍基片180并(雙)浮動支承基片180。
[0046]隨著基片180移動通過加工隧道102,其表面180a、180b可接觸氣體軸承126、146的氣體。因此,當設備100設置用于ALD時,例如類似于圖1-3所示的設備,其上表面180b以條帶方式接觸上氣體軸承146的各相繼排列的氣體區中存在的氣體。只要各區的排列以及各氣體的選擇是恰當的,橫跨一個ALD區段108可以相當于使基片140經歷一次原子層沉積循環。由于隧道102可以根據需要包含任意多個ALD區段108,當基片140穿過隧道時,可以在所述基片上生長出任意厚度的膜。加工隧道102的線形特性還允許加工基片140的連續流,從而賦予原子層沉積設備100可觀的生產能力。
[0047]遺憾的是,加工隧道102的線形特性也要求當基片180在加工隧道內卡住或破裂時必須中斷基片180的加工。在這種情況下,可分離或拆解隧道體120、140,使其處于開放形態(圖3),以便操作人員通過進出開口 106進入加工隧道120內部清除破裂或卡住的基片180。一旦問題得到修復,可重新接合隧道體120、140,然后繼續操作。
[0048]雖然下隧道體120與上隧道體140之間的接合部160有利于它們的空間分離,它們也可能帶來另一個問題:不管多么謹慎,保證接合部160的流體密封性可能既困難又費錢。在實踐中,接合部160可能形成泄漏點,加工隧道空間104與容納加工隧道102的清潔室環境300之間可能通過泄漏點交換氣體。在加工隧道空間104相對于環境300保持過壓的情況下(見上文),這樣的泄漏會導致加工氣體污染環境。此外,加工氣體從加工隧道空間104不受控制地泄漏會導致加工隧道空間104內不受控制的局部壓力變化,這會嚴重妨礙基片180從其中運輸通過。
[0049]泄漏的接合部106對加工隧道102內的壓力分布的影響可參考圖4予以說明。圖4上部顯