CN105102676B - 在基底上沉积原子层的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种实施原子层沉积的方法。该方法包括使用包括一个或多个气体供应器的沉积头，向基底供应前体气体，且该一个或多个气体供应器包括前体气体供应器。前体气体靠近该基底的表面反应，用以形成原子层。沉积头具有包括气体供应器的输出面，且在沉积原子层时该输出面至少部分地面向该基底表面。输出面大体上为圆形，界定基底的移动路径。前体气体供应器在供应该前体气体时通过旋转该沉积头相对该基底移动，用以在一个方向连续地移动时沉积原子层的叠层。基底的表面利用气体轴承保持不与该输出面接触。

Description

在基底上沉积原子层的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种在基底上实施原子层沉积的方法，该方法包括使用沉积头向基底供应前体气体，该沉积头包括一个或多个气体供应器，并且该一个或多个气体供应器包括用以供应前体气体的前体气体供应器；使前体气体靠近，例如，在基底的表面上反应以形成原子层，沉积头具有包括在沉积原子层时至少部分地面向基底表面的输出面，且该输出面具有一个或多个气体供应器且大体上为圆形，该圆形界定基底的移动路径，其中该方法进一步包括在供应前体气体时通过旋转沉积头相对于基底且沿着基底移动前体气体供应器，因此在一个方向连续地移动前体气体供应器时沉积原子层的叠层，其中该方法在通过使用一个或多个气体供应器提供的气体轴承保持基底的表面不与输出面接触的情形下实施。

背景技术

原子层沉积(ALD)是用以沉积单层靶材的常规方法。原子层沉积与例如化学蒸气沉积法的不同处在于原子层沉积采用至少两连续加工步骤(即半周期)。这些自限制加工步骤中的第一加工步骤包括在基底的表面上施加前体气体。这些自限制加工步骤中的第二加工步骤包括反应前体材料以便形成单层靶材。原子层沉积具有可达成即使不理想同样是极佳的层厚度控制的优点。

但是，原子层沉积是逐层沉积工艺，且应实施连续加工步骤用以沉积各单层。在加工步骤之间，经常实施冲洗步骤以防止前体和反应性气体在不需要的位置(例如在该加工装置中，譬如靠近出口)反应。各单层的沉积因此相当缓慢。因此，施加原子层沉积用以沉积具有大于大约10纳米的某一厚度的大量层通常相当耗时，因为大量原子层必须层叠以得到所述层厚度。

近年来，对于通过找出减少有关ALD工艺加工时间的途径将原子层沉积工艺工业化越来越有兴趣。例如，了解空间地分离连续加工步骤(不是常规的暂时分离)已大幅减少加工时间。空间分离通过使基底从加工室移动至被气体幕分开的另一加工室得到。因此不再需要另一冲洗步骤，容许ALD工艺更快地进行。

但是，虽然空间ALD好像是重要的改良，却仍无法跨越向工业化的另一障碍。包括常规空间ALD工艺的常规ALD工艺受限于有限尺寸的基底。可了解的是，工业化的一个目的是提供可应用于具有任意尺寸表面的ALD工艺。可能达成这个目的的一种解决方法是发展卷对卷(R2R)原子层沉积工艺。

例如，WO2007/106076揭露一种原子层沉积的方法，其中基底安装在圆筒上。这圆筒沿供应前体气体的喷嘴旋转。依此方式，可在相当短的时间内沉积多层原子层。但是，WO2007/106076的方法只可应用在具有等于或小于圆筒的圆周长度的基底上。此外，安装基底在圆筒上所需的时间会至少部分地或甚至完全地打消利用沿喷嘴快速旋转所得到的时间。

另一R2R ALD工艺揭露在WO2011/099858中，且由本发明人加以改进。这文献揭露一种在基底上沉积原子层的方法。该方法包括由可为可旋转圆筒一部分的沉积头的前体气体供应器供应前体气体。前体气体由前体气体供应器向基底提供。该方法进一步包括利用沿基底旋转沉积头移动前体气体供应器，且该基底接着沿旋转圆筒移动。

基底受限于其长度的情形不如WO2007/106076中，且被导引至依循沉积头圆周的移动路径以加工基底表面。虽然这样提供一个重要优点，但是另外的处理步骤同样使基底暴露于较高的被破坏风险下。此外，有例如，在处理时间和能源消耗方面增加工艺效率和控制性的持续目的，和在其尺寸方面缩小工艺的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种沉积原子层的方法和装置，至少部分地达成一个或多个的上述目的且减少常规方法的问题。

因此，本发明提供一种利用以下步骤在基底上实施原子层沉积的方法，即，使用包括气体供应器的沉积头向基底供应前体气体；使前体气体靠近该基底的表面，例如，在该基底的表面上反应以形成原子层；在供应前体气体时通过旋转沉积头相对于且沿着基底移动前体气体供应器；因此在一个方向连续地移动前体气体供应器时沉积原子层的叠层，而该方法在利用气体轴承保持基底的表面不与输出面接触时实施；通过使用用于弯曲基底使该基底的表面在外弯曲侧的引导单元，引导基底至被沉积头的输出面界定的移动路径和/或由该移动路径引导基底；和通过使用与引导单元连接且与输出面相对的基于压力的牵引单元牵引基底远离输出面。

作为对方法的改良，本发明可更有效地使用沉积头的圆周以达成上述目的。为利用该圆周的大部分，基底到达和离开移动部分的入口点和出口点应放置成互相靠近。由于基底可分别在入口和出口上朝向移动路径或远离移动路径弯曲，这同样增加基底的表面和沉积头间的接触机会。但是，由于基底与沉积头间的相对速度，应防止基底与沉积头间的接触以防止对基底表面的破坏。

虽然使用包括多个绞盘和可能的辅助辊子的引导单元引导基底通过输出面进入移动路径，但是本发明另外的基于压力的牵引单元使基底在入口之前(且长于出口)对齐移动路径。因此减少基底和沉积头间的接触风险，这容许到达和远离基底的入口点和出口点可互相更靠近。因此这改良增加了通过输出面的移动路径的长度，这对于上述工艺是有利的。

移动路径的长度增大让多种设计参数更有弹性。例如，在基底的速度和沉积的旋转速度不变的情形下，只增加移动路径的长度而保持其他参数不变增加加工周期的时间。另一方面，如果加工周期的时间保持不变，则可增加基底的速度，该增加使工艺更快。因此工艺变得更有效率。替代地或另外地，沉积头的半径可减少以借此使用于实施该工艺的装置设计更紧凑，减少其重量和尺寸。如上所述，可利用较大的弹性而有益于多种设计参数。

在上述工艺中使用的基底是柔性的。使用柔性基底与旋转沉积头良好地组合。所述柔性基底使基底可弯曲而有助于引导基底环绕旋转的沉积头。柔性基底通过引导基底通过多个绞盘、多个辊子或其他形成引导单元的装置引导，且该绞盘、辊子或其他形成引导单元的装置设置成互相靠近以便最有效地利用沉积头的圆周界定移动路径。在基底入口的引导单元弯曲基底使得其移动方向变成与移动路径对齐。在出口，只要可能，根据本发明的出口保持基底对齐，然后使它向其出口传送方向弯曲远离输出面。为面向在移动路径中沉积头的输出面，该基底的表面在外弯曲侧面向外侧。

引导单元，例如利用多个绞盘，使张力可施加在基底上，用以尽可能拉紧地进给和移除基底进出入口点和出口点，进入和离开移动路径。限制所施加的张力量，以防止在该工艺中破坏基底或沉积在该基底上的原子层。另外的基于压力的牵引单元防止基底，例如由于所施加张力不足而向靠近引导单元的沉积头稍微弯曲。可了解的是，由于在基底与沉积头间的任何接触会导致基底表面的刮伤，故应防止在基底与沉积头间的任何接触。基于压力的牵引单元可在不需处理基底的(加工过或将被加工的)表面或甚至对其施力的情形下牵引基底远离沉积头的输出面。

根据本发明的优选实施方式，牵引的步骤使用用于无接触地牵引基底的白努力(Bernoulli)夹持器实施。白努力夹持器根据白努力气流原理：流速越高，在气流内的静压力越低，在没有实体接触的情形下使用气流附着在物体上。白努力夹持器产生平行于基底背侧的高速气流，因此产生低压区域。这在基底上产生净力，将基底拉向夹持器。同时，由白努力夹持器产生的气流防止基底与夹持器间的接触。

除了基于压力的牵引单元以外，上述工艺可进一步使用强制流动气体入口，用以在靠近外弯曲侧，例如向基底的表面或与其呈角度或平行地产生气流，用以强迫基底的表面远离沉积头的输出面。

如上所述，上述工艺使用气体轴承，用以在该工艺中，即在环绕沉积头圆周的移动路径中，保持基底表面不与输出面接触。气体轴承形成分开基底与沉积头的气体轴承层。依此方式，可在旋转沉积头与基底之间维持相当窄的分开距离。该分开距离可为，例如，至多200微米，至多100微米，至多15微米，或至多10微米，例如大约5微米。同时，该分开距离可为至少3微米，至少5微米，或至少10微米。所述小分开距离减少向该基底提供过多的前体气体的量。因为前体气体使用量通常会增加生产成本，所以这是有用的。

根据另一实施方式，可使用前体气体产生气体轴承。前体气体通常主要由承载气体构成的加工气体，且该承载气体包括部分作用的前体气体组分。已发现的是，可完美地使用前体气体作为承载气体，以防止造成在基底与输出面间的距离局部减少的局部低压区域。这进一步防止在加工时基底与沉积头的输出面间的任何接触。

为进一步控制上述工艺，在该工艺中包括预热气体或基底中至少一个的步骤。这步骤可使用加热器实施，且该加热器包括在沉积头、一个或多个气体供应器或引导单元中的至少一个中。

根据一个实施方式，所述方法包括使基底相对于且沿着包括沉积头的可旋转的圆筒的(至少部分圆形的)圆周移动。圆筒可包括至少一个气流通道，用于连接一个或多个气体供应器与密封圆筒的至少一部分表面的密封件。一个或多个气体供应器提供有气体，该气体在使圆筒相对于密封件旋转用于提供使前体供应器移动的步骤的同时透过密封件通过至少一个气流通道。所述圆筒或密封件，或两者，可包括一个或多个气体出口/入口，而另一圆筒或密封件则在被圆筒密封的表面中包括一个或多个圆周沟槽。在圆筒旋转，用于向基底供应气体时，所述气体出口/出口与密封沟槽相对布置，且气流路径的一部分由密封沟槽形成。

在上述情形中和根据另一实施方式，预热步骤可使用红外线辐射型加热系统实施，且其中圆筒由包括阳极氧化铝，优选乳白色阳极氧化铝的材料构成。有效的红外线辐射加热装置可包括例如(但不限于)钨-卤素灯和基于SiC的加热器。所述辐射加热装置的发射波长光谱主要在电磁光谱的红外线部分中。铝和其合金的发射率(因此吸收率)会因氧化明显地增加。因此，与阳极氧化铝或乳白色阳极氧化铝(具有至多0.9的吸收系数)组合的红外线加热器形成有效的内圆筒加热系统。

前体气体供应器相对于基底的位移速度可不随时间改变或可随时间改变。或者，在沉积原子层时，前体气体供应器的位移速度大于和/或与基底的位移速度方向相反。这进一步增加原子层的沉积速度。例如，前体气体供应器的位移速度的绝对值可比基底的位移速度的绝对值大至少5倍、至少10倍、至少20倍、至少50倍、至少100倍、至少500倍、至少1000倍、至少5000倍、和/或至少10000倍。在一实施方式中，当前体头沿基底表面移动时，基底可非常缓慢地移动或保持不动，因此沉积任意所需层数。可了解的是，前体气体供应器的位移速度同样可指向基底的位移速度方向。

输出面可大体上为圆形，通常大体上为圆柱形或圆锥形，例如截头锥形状和/或锥台形状，界定基底的移动路径。因此，输出面可大体上为圆柱形、圆锥形或锥台形状。因为在使用时，所述输出面可在前体头与基底之间维持更固定的分开距离，所以输出面与旋转前体头良好地组合。

应注意的是，US 2007/0281089 A1未揭露具有输出面的沉积头，且在沉积原子层时所述输出面至少部分地面向基底，具有前体气体供应器，且大体上为圆形，界定基底的移动路径。应注意的还有，US 2007/0281089 A1同样未揭露成形为沿着或相对于沉积头轴向倾斜的长形前体气体供应器，且同样未揭露前体气体供应器可沿弯曲输出面，沿或相对于沉积头的转轴方向倾斜的方向延伸。相反地，US 2007/0281089 A1揭露一种装置，其中输出面和前体气体供应器垂直于轴向和转轴地延伸。这不利于在基底上的均匀沉积。例如，靠近转轴的沉积将与较远离转轴的沉积不同。此外，在所述转轴的位置不可能沉积。因此，在US2007/0281089 A1中，基底只移动通过少于输出面的区域的一半。

该方法可包括利用面向除基底面向沉积头的位置以外的沉积头的盖界限前体气体。利用所述盖，可实质地抑制或甚至防止前体气体流至所述方法可实施的装置的外部环境。盖可沿和/或在基底的第一与第二部分间的间隙中延伸。

本发明人了解这实施方式的特征可更广泛地应用，且可与一种或一种以上的其他实施方式和/或在此所述的特征选择性地组合。根据本发明的另一方面，提供一种在基底上实施原子层沉积的装置，该装置包括沉积头，该沉积头包括一个或多个气体供应器，且该一个或多个气体供应器包括用于向基底供应前体气体的前体气体供应器，其中所述一个或多个气体供应器配置在沉积头的输出面上，且其中所述输出面大体上为圆形，在输出面的至少一部分上界定用于基底的移动路径，使得在使用时供应的前体气体靠近，例如在面向输出面的基底表面上反应以便在基底表面上形成原子层，所述装置进一步包括安装件，用以安装沉积头；驱动器，配置用于旋转沉积头以便在供应前体气体时相对于基底且沿着基底移动所述前体气体供应器，用于借此在一个方向连续地移动前体气体供应器时沉积原子层的叠层；和气体轴承，由所述一个或多个气体供应器提供，用以保持基底的表面不与输出面接触，且其中所述装置进一步包括引导单元，用以通过弯曲基底使该基底的表面在外弯曲侧，引导基底至移动路径或由该移动路径引导基底中的至少一个；和基于压力的牵引单元，与引导单元连接且与输出面相对，用于在引导时牵引基底远离输出面以防止在基底表面与靠近引导单元的输出面间的接触。

在本发明的一个实施方式中，所述装置的基于压力的牵引单元包括用以无接触地牵引基底的白努力夹持器。

在另一实施方式中，所述装置进一步包括强制流动气体入口，配置成靠近表面的外弯曲侧面向基底，用以产生迫使表面远离输出面的气流。

在又一实施方式中，所述装置包括可旋转的圆筒，该可旋转的圆筒包括沉积头，其中为了提供气体至所述气体供应器，圆筒包括至少一个气流通道，该至少一个气流通道连接一个或多个气体供应器与密封圆筒的至少一部分表面的密封件，其中所述密封件可与至少一个气体源连接，其中圆筒或密封件中的一个包括一个或多个气体出口/入口且圆筒或密封件中的另一个在被圆筒密封的表面中包括一个或多个圆周沟槽，且其中所述一个或多个气体出口/出口和所述一个或多个圆周沟槽配置成在使用时，当圆筒旋转时，气体出口/出口至少在形成气体源与所述一个或多个气体供应器之间的一部分气流路径的旋转圆筒的旋转部分上与所述密封沟槽相对。

在一实施方式中，所述装置包括加热器，该加热器包括在安装件、沉积头、一个或多个供应器、引导单元的至少一个中，或在以下任意一个存在的实施方式中：圆筒、至少一个气流通道、气体出口/出口中的至少一个或至少一个圆周沟槽。

在一实施方式中，所述装置包括可旋转的圆筒，且该可旋转的圆筒包括沉积头，其中所述圆筒由包括阳极氧化铝，优选乳白色的阳极氧化铝的材料构成，所述装置进一步包括红外线辐射型加热系统。

所述装置和方法的其他有利实施方式将在申请专利范围的依附权利要求中说明。

附图说明

以下将以非限制方式，参照附图说明本发明，其中：

图1显示在根据本发明的第一实施方式中，在基底上沉积原子层的装置；

图1A显示具有偏移的叠层的实例；

图1B显示大量独立叠层的实例；

图1C显示示意截面图，其中沉积头、前体气体供应器和任选的圆筒可相对于轴移动；

图1D显示包括气体转移结构的实施方式的示意横截面图；

图1E(A)显示包括气体转移结构的另一实施方式的示意横截面图；

图1E(B)显示图1E(A)的侧视图；

图1E(C)显示图1E(B)的放大图；

图1F显示又一气体转移结构的示意横截面图；

图2A示意地显示在第一实施方式中装置2的沉积头的基本功能部分，和基底；

图2B部分地显示图2A所示的沉积头的一部分的可能结构；

图3A与3B显示运送器的一部分；

图4显示在基底4上沉积原子层的装置2；

图4A显示具有长形供应器的输出面的实例；

图5与6显示在第二实施方式中装置2的变化，其中沉积头具有孔穴，且该孔穴，在使用时，面向基底；

图6A显示在第二实施方式中的沉积头的变化；

图7显示在根据本发明的第三实施方式中与基底组合的装置；

图8显示在根据本发明的第四实施方式中与基底组合的装置；

图9示意地显示基底的移动方向和沉积头的移动方向；

图9A显示根据本发明的装置的沉积头的实施方式，其中前体气体供应器沿螺旋路径延伸；

图9B显示如图9A所示的横截面A-A'的一部分；

图10显示叠层且显示后续折返位置；

图11A显示沉积头的转轴与基底的移动方向对齐的实例；

图11B显示在沿沉积头的转轴的观看方向上的沉积头；

图12显示包括气体切换结构的一实施方式的示意横截面；

图13显示包括另一气体切换结构的一实施方式的示意横截面；

图14显示又一气体切换结构；

图15显示具有又一气体切换结构的一实施方式；

图16显示图15的该气体切换结构的放大图；

图17显示图15的气体切换结构的一实施方式；

图18显示图15的气体切换结构的一实施方式；

图19示意地显示在本发明的装置和方法中用以引导基底到达和离开依循沉积头的圆周的移动路径的引导结构；

图20示意地显示白努力夹持器的原理；

图21示意地显示在本发明的装置和方法中的加热配置。

具体实施方式

除非另外声明，在全部图中类似符号表示类似组件。

原子层沉积已知是在至少两加工步骤，即半周期中沉积单层靶材的方法。这些自限制加工步骤中的第一加工步骤包括在基底的表面上施加前体气体。这些自限制加工步骤中的第二加工步骤包括反应前体材料以便在基底上形成单层靶材。前体气体可例如包括金属卤化物蒸气，如四氯铪(HfCl₄)，但同样可包括另如金属有机蒸气的一种前体材料，例如四-(乙基-甲基-胺基)铪或三甲基铝(Al(CH₃)₃)。前体气体可与例如氮气、氩气或氢气或其混合物的载体气体一起注入。在载体气体中前体气体的浓度通常可在由0.01至1体积％的范围内，但同样可在该范围外。

前体气体的反应可以多种方式实施。首先，单层沉积前体材料可暴露于等离子体。等离子体加强的原子层沉积特别适用于沉积高质量的中-k氧化铝(Al₂O₃)层，例如用于制造如芯片和太阳能电池的半导体产品。因此，本发明可例如用于制造太阳能电池，特别是用于利用沉积一层或一层以上的太阳能电池，制造柔性太阳能电池。其次，向沉积的单层沉积前体材料供应反应性气体。反应性气体包括，例如，如氧(O₂)、臭氧(O₃)和/或水(H₂O)的氧化剂。同样可使用如N₂、NH₃等的氮化剂形成如氮化硅(Si₃N₄)的氮化物。应注意的是反应性气体同样可被视为(第二)前体气体，例如二种或二种以上前体气体可互相反应以形成原子层作为反应产物。

在原子层沉积的工艺的实例中，可发现各种阶段。在第一阶段中，使基底表面暴露于前体气体中，例如四氯化铪。前体气体的沉积利用单层化学吸附前体气体分子在基底表面以单层化学吸附前体气体分子饱和时自动地终止。这自限制是原子层沉积方法的特性特征。在第二阶段中，使用冲洗气体和/或真空冲洗多余前体气体。依此方式，可移除大量前体分子。冲洗气体宜相对于前体气体为惰性。在第三阶段中，暴露前体分子于等离子体或反应性气体，例如氧化剂，如水蒸气(H₂O)。利用反应物的官能配位基与化学吸附前体分子的剩余官能配位基的反应，可形成原子层，例如，氧化铪(HfO₂)。在第四阶段中，利用冲洗移除多余反应物分子。此外，可使用另外的反应物激发系统，例如，热、光子或等离子体激发。

图1显示在根据本发明的第一实施方式中，在例如柔性的基底4上沉积原子层的装置2。装置2包括沉积头6，且该沉积头6具有前体气体供应器8。沉积头6可由可旋转的圆筒5构成。圆筒5可包括可旋转的轮5'且沉积头6附接在该可旋转的轮5'上。利用前体气体供应器，可向基底4供应前体气体。装置2进一步包括配置成用以沿基底4旋转前体气体供应器的安装件。安装件可包括轴承12，且该轴承12配置成可收纳轴10。轴可与前体气体供应器刚性地连接。透过轴承12，轴10和沉积头6可相对安装件旋转。沉积头旋转环绕的转轴可与轴10的中心，例如与轴10的长向轴一致。因此安装件可适合获得前体气体供应器沿基底的位移速度。

或者，可使用不包括轴10或轴承12的其他安装实施方式。特别地，可透过输出面26安装圆筒。因此，更一般来说，可了解的是沉积头的转轴可与圆筒的转轴一致。

装置2进一步包括与轴10连接的驱动器，用以驱动轴10和沉积头。驱动器可具有驱动控制器9A。利用驱动控制器，驱动器可适合获得和控制前体气体供应器沿基底的位移速度。所述驱动器和驱动控制器是常规的，因此进一步的说明被认为是多余的。

轴10可包括沿其轴对齐的长形孔穴。使用时，前体气体可运送通过轴的孔穴11A(例如，请参见图1C)。此外，气体供应结构可延伸进入轴的孔穴。由轴10的孔穴11A，前体气体可运送至前体气体供应器。

以下，例如参照图1C至1F和图15至18更详细地说明多种方式，来得到在气体供应结构与轴之间且容许在轴与气体供应结构间的旋转运动的气密连接。

在旋转空间卷对卷(R2R)原子层沉积(ALD)系统上，气体供应系统的数种一般要求可为如果气体供应来自固定进给总成，对移动，即旋转、空间ALD系统而言，需要气体流通设计以便由固定进给总成进给气体至旋转ALD系统。流通不应产生将无可避免地污染ALD工艺的粒子，从而导致例如在沉积障壁层中产生针孔。因此，优选地，两个蒸气源(例如前体气体TMA和反应性气体H₂O)在R2R设备的全部气体回路系统中完全分开。

以下，三种主要设计以二种或二种以上独立、分开的气体供应构造来说明：

在第一设计中，提供设有同轴圆筒，且该同轴圆筒具有有泄漏密封的内部气体轴承/同心管，和可切换流动中止阀。其中一个前体气体的供应线在其气体入口孔移入圆筒未被箔覆盖的部分的气体供应设计。这可利用插入稍后参照图14更详细说明的阀系统来达成，且该阀系统可为例如磁性地、电气地和/或重力地致动或其中的一个组合。数种前体和加工气体可流过(同心)管总成的不同内管。前体和其他加工气体的分开可利用压力差达成。例如，惰性气体(用以冲洗)同样可在前体管中流动，但并非反之同样然。具有泄漏密封的(同心)管容许由圆筒的一侧或两侧供应气体和前体。例如，图1E显示这种观念。

在第二设计中，提供建立在同轴圆筒中的整合式流动选择器/限制器系统，且该同轴圆筒具有气体轴承和来自所谓形状控制轴的气体流通。在此，气体流通可配备气体轴承。(惰性)气体轴承可分开旋转管与固定管；气体轴承可渗漏。具有泄漏密封的同心管的观念可利用气体轴承扩大以减少泄漏。例如图1F显示这种观念。供应设计可取决于大量整合式流动限制器供应线回路，且柔性基底的各种反应物和气体为一个回路。气体的开与关切换取决于由凹刻在旋转圆筒的圆周中的沟槽和环绕该旋转圆筒的插入物构成的供应线。该等插入物形成凹横截面的两个半部以便面对面安装，且安装在圆筒上时构成分隔室。

在第三设计中，提供建立在同轴圆筒中的整合式大量流动选择器/限制器系统，且该同轴圆筒具有来自被密封地固持抵靠圆筒的轴侧的一个或二个碟盘的气体流通。这种供应设计取决于大量整合式流动限制器供应线回路，且各前体和/或反应性气体具有一个回路且柔性基底的气体轴承具有一个回路。气体的开与关切换取决于在外碟盘相对内圆筒旋转时连通的大量供应线。旋转ALD圆筒可具有气体轴承。气体系供应至气体轴承的固定部分。闸极电极透过在固定和旋转部分中的内通道，由固定部分传送至旋转部分。可平行地使用具有不同气体/前体的大量通道，以使气体分开。图17或18显示实例。

图1C显示实施方式，其中沉积头、前体气体供应器和任选的圆筒5可相对轴10移动。装置的安装件可包括轴10。图1C显示轴10的示意横截面，且该轴10具有用以通过轴向前体气体供应器供应前体气体的第一，例如长形，孔穴11A。

在图1C的横截面中，只可在横截面的一侧看到沉积头6和基底4。但是，在一实施方式中，可有可在该横截面的两侧看到沉积头6和/或基底4的其他横截面。轴10可具有用以透过轴向沉积头供应另一气体的第二、长形孔穴11B。例如，第二轴孔穴11B可配置成用以透过轴向反应性气体供应器42供应反应性气体。或者，第二轴孔穴11B可配置成用以透过轴向冲洗气体供应器38供应冲洗气体(例如，请参阅图1E)。

轴孔穴11A、11B可由用以透过轴向前体供应器供应前体气体的轴流通111构成。有利地，轴气体轴承19可设置在一方面轴与在另一方面圆筒和/或沉积头之间。在轴气体轴承中的轴承压力可被控制以大体上防止漏出轴孔穴11A、11B。与例如在轴与圆筒之间或在气体供应结构与轴之间的滑动机械接触比较，所述轴气体轴承可减少在旋转时产生的粒子量。轴气体轴承19可提供在一方面轴与在另一方面旋转圆筒和/或沉积头间的气体连接，且该气体连接大体上防止前体气体透过轴气体轴承泄漏。

因此，安装件可提供有安装件气体轴承，例如轴气体轴承，且该安装件气体轴承形成在一方面气体供应器和/或泄流结构(未图标且例如是常规的)与在另一方面沉积头间的气体连接外罩的一部分。在安装件气体轴承中的压力可配置成防止前体气体透过该安装件气体轴承漏出气体连接。同时，安装件气体轴承可配置成容计沉积头相对于气体供应器和/或泄流部旋转。沉积头6和前体气体供应器8，和任选的圆筒5的旋转以箭头21表示。在实施方式中，使用时轴可固定不动。因此，轴可与气体供应结构刚性地连接。

另外地，或替代地，在一实施方式中，装置可提供有包括前体气体的筒匣。因此，可省略气密连接。其他气体的运送可类似于如上所述的前体气体向前体气体供应器的运送。

因此，更一般而言，安装件可包括用以，选择旋转地或刚性地，安装沉积头和/或圆筒的轴。轴可具有用以透过轴向前体气体供应器供应至少前体气体的轴流通，例如轴孔穴。根据本发明的方法可包括：提供安装在轴上的沉积头和/或圆筒；提供透过轴向前体气体供应器供应至少前体气体。安装件可具有安装件气体轴承，且该安装件气体轴承形成在一方面气体供应器和/或泄流结构与在另一方面沉积头间的气体连接外罩的一部分。在安装件气体轴承中的压力可配置成防止气体透过安装件气体轴承漏出气体连接。安装件气体轴承可配置成容许沉积头相对于气体供应器和/或汲极旋转。装置2可包括运送系统沿前体气体供应器运送基底。运送器可包括用以沿前体气体供应器8和沉积头6运送基底4的封闭组件或引导件15，如图3A与3B进一步所示。此外，所述运送器，例如所述引导件，可包括大量绞盘14。绞盘可固定不动。但是，优选地，绞盘为滚动绞盘，即，可环绕绞盘14的对称轴或长向轴旋转的绞盘。运送器可进一步包括用以控制基底4通过滚动绞盘14的速度的运送控制器9B。运送控制器9B是常规的，因此进一步说明被认为是多余的。运送控制器可，例如，控制一个或两个滚动绞盘14的旋转速度。此外，运送控制器9B可与滚动绞盘14连接。

因此，分别利用运送控制器9B和驱动控制器9A，可控制基底的位移速度和前体气体供应器的位移速度。优选地，前体气体供应器的位移速度比基底的位移速度大。依此方式，可得到在前体气体供应器与具有较高速度的基底间的相对移动。

基底的位移速度可为，例如0.01至0.2m/s。对在此所述的所有实施方式中，前体头可以每秒至少0.1或1圈的频率旋转。前体头可以每秒大约50圈的频率旋转。前体气体供应器的位移速度可为例如大约1m/s。可了解的是，这取决于装置的几何形状。此外，当前体气体供应器在使用时旋转时，前体气体供应器可以连续的方式以相同方向沿基底4的一个和相同部分移动多次。依此方式，可在基底上沉积大量原子层。依此方式可得到包括可互相重迭的大量原子层的较厚复合层。因此，更一般而言，前体气体供应器可以相同方向，沿基底的一个和相同部分连续地旋转许多次，用以得到包括互相重迭的大量原子层的复合层。因此，可了解的是，如在此所使用的术语‘旋转’可分别表示例如‘周转’、‘回旋’或‘自旋’。因此，根据本发明的装置可配置成以相同方向，沿基底的一个和相同部分连续地旋转前体气体供应器许多次，用以得到包括互相重迭的大量原子层的复合层。

如果前体气体供应器的位移速度与基底的位移速度方向相反，则更可增加相对移动的速度。

在一变化例中，运送控制器和驱动控制器配置成移动基底同时向基底供应前体气体。依此方式，可在后续沉积原子层之间获得偏移。依此方式，可大体上防止在原子层的边缘间垂直于基底延伸的接缝。图1A显示具有以此方式沉积的偏移93的原子层的叠层92.i(i＝n,n+1,…)。

偏移93可，更一般而言，取决于前体气体供应器和基底的位移速度。例如，可了解的是，如果前体气体供应器8和基底4以相同方向移动且前体气体供应器的位移速度大于基底4的位移速度，则偏移93会随着前体气体供应器8的位移速度的增加而减少。

在另一变化例中，运送控制器和驱动控制器配置成在向基底供应前体气体后移动基底。在此情形下，当向基底供应前体气体时，基底未移动。当依此方式沉积叠层时，可在移动基底时停止向基底供应前体气体。依此方式，可在基底4上沉积独立叠层。图1B显示依此方式沉叠层92.i(i＝n,n+1,…)的大量独立叠层92。叠层92通常可包括大致一百至一千原子层，且图1B中画出其中三层原子层。

装置2可进一步包括盖16。利用盖，可大体上封闭或限制前体气体。盖16面向沉积头和/或旋转圆筒5的一部分且延伸在基底4的某些部分之间，且在此例中与绞盘14机械接触的基底的某些部分之间。利用插入盖16，可大体上封闭或限制前体气体于由沉积头、基底4和盖16所界定的空间18。在空间18中，可如稍后参照图4至6所说明地利用从前体头射出的气体产生气体轴承。利用盖16，前体气体可向装置2的外部环境20漏出。这会产生不必要的污染并且导致粒子在基底上形成。

图1D显示包括圆筒5的装置2的一实施方式的示意横截面，且该圆筒5可利用气体轴承19环绕轴10旋转。使用时，前体气体可运送通过轴10的孔穴11A以提供前体气体供应器8至基底4。圆筒5可以旋转轨迹62环绕轴10周转或旋转，同时利用包括在圆筒5中的沉积头6在基底4上沉积来自前体气体供应器8的前体气体。沉积头6可包括前体气体供应器8，和例如，窄缝，且该窄缝与前体气体供应器8接触，沿圆筒5，例如，以轴向延伸。

为由固定轴10提供前体气体至旋转圆筒5，设置气体转移结构510。气体转移结构510可包括，例如，在轴10中与轴流通111连接的一个或多个气体出口和在旋转圆筒5中一个或多个对应圆周沟槽57的组合。在沿圆筒的旋转轨迹62且与气体出口相对的位置，例如沿圆筒的旋转轨迹，气体可在固定轴10与旋转圆筒5之间流动。在沿旋转轨迹62且没有沟槽或不与气体出口相对的位置，可利用密封气体出口的圆筒表面中断或大体上减少气体的流动。

在此所使用的术语“圆周沟槽”表示沟槽依循，例如，具有固定半径且至少部分地依循圆筒中气体入口或出口旋转的圆形路径的事实。沟槽可为半圆周，例如，沿着圆周轨迹中断。虽然在现有图中气体连接在圆筒的内表面上，但是沟槽同样可在圆筒的外表面上或轴上，或者，沟槽可在圆筒的轴向侧，例如，在被密封地固持在圆筒一侧的密封板的表面上(请参见例如图15至18)。

或者，不是圆筒5包括沟槽且轴10包括气体出口，而是圆筒可包括气体入口且轴10可包括与轴流通111连接的大量沟槽。另外或者，轴10与圆筒5均可包括圆周沟槽或均可包括在旋转轨迹62的部分时互相相对的一个或多个气体入口/出口。同样，同样可为沟槽和出口的任意其他组合，例如，圆筒5可具有与轴10相对的气体出口，且圆筒5同样具有与在圆筒5中的沟槽相对的气体入口。在圆筒5或轴10中的沟槽可分别被相对结构，即，轴10或圆筒5的表面部分密封。这些密封沟槽可形成大量信道，且信道作为在与轴孔穴11A连接的气体源与在沉积头6中延伸的气体供应器8间气流路径的一部分。因此轴10可作为密封件，且该密封件密封通过沟槽在密封件(轴10)与圆筒5间的气流路径。

为进一步改善在圆筒5与由轴10形成的密封件间的密封，气体轴承19可包括用以提供冲洗或承载气体(例如氮气，N₂)的冲洗气体供应器，且该冲洗或承载气体可提供平顺承载功能和在转移部510与外部环境间的气体幕。气体幕可防止前体气体在圆筒5与轴10的相对旋转部件的开口之间逸出。气体轴承19同样可具有用以泄流冲洗气体和前体气体的气体泄流部。优选地，气体轴承19包括沿圆筒5的全内圆周延伸的沟槽，用以防止前体气体逸出装置2。冲洗气体的压力宜比前体气体的压力高。依此方式，冲洗气体将由气体轴承19流向前体气体供应器8而反之则不然。

在基底4与圆筒5之间可设置另外的气体轴承或冲洗气体出口/入口(在此未图示)，用以提供圆筒5和基底4的平顺相对移动和防止前体气体由基底4和圆筒5之间逸出。这些另外的气体轴承或气体幕宜设置在基底4或沉积头6的边缘。优选地，前体气体供应器和泄流部在沉积头中的凹部或孔穴中。要沉积在基底上的孔穴中的前体气体的浓度可利用控制前体气体供应器的压力和前体气体泄流部的(吸引)压力控制。

因此，一有利方法可包括由沉积头的承载气体供应器向基底供应承载气体用以提供气体轴承层，利用在沉积头中界定且面向基底的孔穴中的前体气体供应器供应前体气体，和利用沉积头的前体气体泄流部由孔穴泄流前体气体用以大体上防止前体气体由孔穴逸出，该方法进一步包括利用与空穴分开的承载气体供应器与供应承载气体。

图1E(A)至1E(C)显示具有轴的旋转圆筒5的三个视图，且该轴包括同心管10a与10b。

在图1E(A)中，显示装置2的前视图的横截面，其中沿圆筒5的转轴，提供具有前体气体108的内管10a，且该内管10a被具有冲洗气体138的外同心管10b包围。内管10a透过径向延伸的轴流通111a供应前体气体108至前体气体供应器8。外管10b透过径向延伸的轴流通111b供应冲洗气体138至冲洗气体供应器38。气体供应器8与38包括在旋转圆筒5中。供应器可沉积气体在部分地覆盖圆筒的基底4上。在基底未覆盖圆筒5的位置上，可设置外盖16以防止前体气体逸出该装置。在基底4依循圆筒圆周的位置上，可设置引导结构15以界定环绕圆筒的基底路径。

图1E(B)显示沿轨迹62旋转的同心管10a与10b如何可分别具有来自固定(非旋转)气体源108'或138'的前体气体108和冲洗气体138。特别地，设置气体转移结构510，其中旋转内管10a接受来自与前体气体源108'连接的固定管10a'的前体气体108。类似地，旋转外管10b突入与固定冲洗气体供应器138连接的固定管10b'且由此接受冲洗气体。在所示实施方式的另一例中，同样可透过被固定管密封的旋转管的组合提供冲洗气体供应器。

在图1E(C)中，显示图1E(B)的气体转移结构510的放大图。气体转移结构包括相对于彼此旋转的内管10a与10a'的连接。例如，当与气体源108'连接的管10a'保持固定时，与旋转圆筒连接的管10a可旋转。优选地，冲洗气体138具有比前体气体108高的压力使得前体气体108不逸出旋转部件10a与10b间的泄漏密封或开口115a。

因此，在一有利实施方式中，气体供应器8或38包括圆筒5中，且该圆筒5透过包括相对旋转部件10a与10a'的气流路径由固定气体源108'或138'接受气体108或138，其中前体气体透过相对旋转部件10a与10a'间的开口115的泄漏利用冲洗气体防止，且冲洗气体系环绕开口提供且具有比前体气体108高的压力。在另一有利实施方式中，相对旋转部件包括二个或二个以上同心管10a、10b，其中前体气体108通过内管10a馈送而冲洗气体138通过外管10b馈送。替代同心管，例如图1D的气体轴承可以比前体气体高的压力提供冲洗气体用以防止前体气体的泄漏。

应了解的是，虽然在该图中显示用以供应前体和冲洗气体的两同心管10a、10b，但是可设置另外的同心管，例如，以便泄流气体。例如，泄流可具有比在所示内管内的管中提供的前体气体和冲洗气体低的压力。或者，管可，例如，在大气压以下，同心地设置成环绕外管，使得泄流的任何泄漏密封将不会泄漏气体至外部环境，而将大气的气体吸入泄流管。另外地或替代地，例如，在冲洗气体具有在二种或二种以上前体气体间的高压的另一压力配置中，可设置任何数目的同心管。应注意的是对该实施方式而言，管只需要在部件互相相对旋转的位置，即气体转移结构510同心即可。例如，在轴的一部分上，同心管可与平行管配置连接。

应注意的是，外管10b与10b'同样可相对于彼此旋转。(惰性)冲洗气体138逸出至外部环境，可通过在可相对于与前体气体供应器连接的固定管10b'旋转的管10b间的开口115b产生。

图1F显示用以运送前体气体108的两连接同心气体管的示意横截面图。内管可，例如，形成旋转圆筒的轴10且可相对于可形成用以固持轴10的轴承12的外管旋转。因此可在轴10与轴承12的相对旋转部件之间形成气体转移结构510。前体气体108通过移动部件10与12间的开口115的泄漏利用冲洗气体防止，且该冲洗气体利用气体轴承19设置成环绕开口。优选地，冲洗气体具有比前体气体108高的压力。依此方式，气体轴承或前体气体将以方向113流入管或轴承12，防止前体气体，例如，以方向112流入外部环境。

图2A示意地显示在第一实施方式中装置2的沉积头6的基本功能部分，和基底4。图2A显示气体可如何，沿沉积头6的输出面26，供应和泄流。在图2A中，箭头28.1表示前体气体的供应。箭头28.2表示由30.1所供应的前体气体和冲洗气体。箭头30.1表示冲洗气体的供应。箭头30.2表示由32.1所供应的冲洗气体和前体/反应性气体的泄流。箭头32.1表示反应性气体的供应。箭头32.2表示由相邻的30.1所供应的反应性气体和冲洗气体的泄流。在供应作用气体的位置之间，例如反应性气体和前体气体的供应位置间的冲洗气体的供应在使用时从空间上分开作用气体。图2A所示的基本功能部件可沿旋转圆筒5的圆周重复。因此，更一般而言，前体气体供应器沿旋转圆筒的圆周和/或沿输出面的圆周设置，且最好重复。

图2B部分地显示图2A所示的沉积头的一部分的可能结构。图2B显示可用于第一反应半周期的前体气体供应器8。图2B进一步显示沉积头可具有用以泄流前体气体的前体气体泄流部36。沉积头6可进一步具有冲洗气体供应器38和冲洗气体泄流部40，用以分别向基底供应冲洗气体和泄流冲洗气体远离基底。沉积头可进一步具有用以向基底4供应反应性气体的反应性气体供应器42，且反应性气体供应器42可用于第二反应半周期。反应性气体供应器作为使前体气体靠近，例如在基底上反应以完成原子层的形成。可了解的是依此方式，冲洗气体供应在反应性气体与前体气体之间，以便从空间上分隔分别与反应性气体与前体气体相关的区域。这样可防止冲洗气体与反应性气体在基底4以外的位置反应。另外地，或替代地，可使用其他反应系统，例如，热、光子或等离子体激发。

更一般而言，气体供应器，例如前体气体供应器、反应性气体供应器和冲洗气体供应器可互相分开且与气体泄流部，例如前体气体泄流部、反应性气体泄流部和冲洗气体泄流部分开，分开长度为43。

图3A与3B显示运送器17的一部分。图3A与3B显示运送器所包括的引导件15。使用时，前体气体供应器可在中央空间49内旋转，且该中央空间49可被引导件15封闭。引导件15可具有网48，且该网48附接在引导件或封闭组件15的内衬上。运送器可进一步包括用以利用压力附接基底4的载体50。载体50可包括网。此外，运送器可包括用以在基底4与载体50之间产生真空的真空埠52。箭头54表示气体如何可透过真空埠52被吸走以附接基底4在载体50上。使用时，载体可环绕引导件15，沿与输出面26一致的引导件15的运送面56移动。同样可使用附接基底至载体50的其他方法。

图4显示在本发明第二实施方式中的装置2,，该装置在基底4上沉积原子层。图4显示装置2的沉积头6和盖16。基底4的移动方向以箭头60表示。沉积头的旋转方向，和前体气体供应器沿基底的移动方向以箭头62表示。因此可了解的是，在此例中前体气体供应器的位移速度与基底的位移速度方向相同。如果，例如，基底以箭头64的方向移动，则前体气体供应器沿基底的位移速度将与基底的位移速度方向相反。

在第二实施方式中，装置2进一步显示沉积头6的输出面26。在图4中，输出面在使用时面向基底4的一部分。在图4中，输出面大体上面向基底4或盖16。输出面26可大体上为圆柱形状。可了解的是在此例中，当在使用时输出面与基底分开的距离为D(同样请参阅图2A)时，输出面26界定基底的移动路径。更可了解的是，在此例中输出面26沿环绕沉积头转轴的输出面26的全圆周大体上为圆形。但是在其他例中，输出面26可，例如，在环绕沉积头转轴的输出面26的圆周的一部分上方为平坦。因此，更一般而言，输出面可沿环绕沉积头的转轴和/或环绕圆筒转轴的输出面的圆周的至少一部分大体上为圆形。

输出面26可具有前体气体供应器8，在此例中具有大量前体气体供应器8。输出面26可进一步具有前体气体泄流部36，且在此例中具有大量前体气体供应器38。输出面26可进一步具有冲洗气体泄流部40，且在此例中具有大量冲洗气体泄流部40。输出面26可进一步具有反应性气体供应器42，且在此例中具有大量反应性气体供应器42。输出面26可进一步具有反应性气体泄流部68，且在此例中具有大量反应性气体泄流部68。

在此例中，有三组气体供应器，和两组泄流部。各前体气体供应器组具有同样可泄流周围冲洗气体的对应泄流部组。可不必为冲洗气体提供单独的泄流部，因为前体气体不会与前体气体反应。或者，同样可设置二个以上前体气体供应器组，此时最好有足够的对应泄流部组以保持会互相反应的这些前体气体(对)分开。泄流部组的数目宜至少等于前体组的数目。通常，用于各前体的泄流部组保持与所有其他组分开，以防止在装置中导致粒子产生或甚至堵塞气体信道的CVD(化学蒸气沉积)反应。

气体供应器8、38、42和/或气体泄流部36、40、68可在沉积头6和圆筒5的轴向上长形地成形，即成形为长形。气体供应器，例如前体气体供应器的数组可被视为成形为长形的气体供应器，例如前体气体供应器。一般而言，轴向可与沉积头的转轴对齐或一致。因此，更一般而言，可了解的是沉积头的转轴可与圆筒的转轴一致。

图4A显示具有长形供应器的输出面的实例。轴向65可沿基底4延伸且与供应器的移动方向66和/或与基底4的移动方向60横交。此移动方向将被估计为与供应器相邻。

使用时，前体气体、反应性气体和冲洗气体可在基底4与输出面26之间形成气体轴承。此外，装置2可包括用以控制前体气体、反应性气体和/或冲洗气体的供应和泄流，因此供应用以在基底4与输出面26间的气体轴承的气体轴承层69的气体。利用气体轴承层，基底可与沉积头分开。依此方式，可大体上防止输出面26与基底4间的机械接触。这容许前体气体供应器的位移速度和基底的位移速度可具有不同大小和/或不同方向。在此例中，前体气体供应器作为承载气体供应器70，承载气体供应器70用以在沉积头与基底之间供应承载气体，例如冲洗气体，用以形成分开基底与沉积头的气体轴承层69。因此，在此例中，沉积头包括承载气体供应器，且承载气体供应器配置成用以向基底供应承载气体以提供气体轴承层69。可了解的是，在此例中，冲洗气体泄流部40作为承载气体泄流部72，和前体泄流部。同样可了解的是，分开距离D可代表在基底4与输出面26的表面间的气体轴承层的厚度。

更一般而言，气体轴承层在使用时通常显示由于基底4向输出面26紧靠，在气体轴承层中压力的强力增加。例如，其他条件相同时，当基底更移动靠近输出面两倍时，使用时在气体轴承层中的压力至少倍增，例如，通常增加八倍。优选地，气体轴承层使用时的刚性至多在每公尺10⁴与10⁹牛顿之间，但同样可在此范围以外。使用时，基底4可浮在气体轴承层上。

更一般而言，装置可配成在基底上向沉积头施加预应力。使用时，预应力增加气体轴承层的刚性。增加的刚性减少基底表面外的不必要移动。因此，在不接触基底表面的情形下，基底可设置成更靠近基底表面。例如，可利用，譬如，利用如预拉伸的绞盘的弹性引导件(预)拉伸基底4施加预应力。弹性引导件可与绞盘14稍微分开。同样可使用施加预应力的其他方式。

在第二实施方式中装置2的变化例中，如图5与6所示，沉积头可具有孔穴74，且在使用时，孔穴74面向基底4。除了第二实施方式的可旋转沉积头6以外，变化例同样有关于，在使用时，沿基底4直线地移动或当基底4移动时固定地定位的具有平面或弯曲输出面26的沉积头。孔穴74的深度可定义为在输出面26与基底4间的距离的局部增加。在图5中，此距离的增加等于D₂减D₁，其中D₁是在输出面26与基底4间靠近承载气体供应器70的距离且D₂是在输出面26与基底4间靠近前体气体供应器8的距离。更一般而言，D₂减D₁可在10至500微米的范围内，优选地在10至100微米的范围内。

在图5与6的实例中，前体气体供应器8定位在孔穴74中，用以向基底4供应在孔穴74中的前体气体。沉积头6可进一步具有定位在孔穴中用以由孔穴74泄流前体气体的前体气体泄流部36。沉积头6可进一步具有与孔穴分开用以由孔穴分开距离地供应承载气体的承载气体供应器70。

在图5与6中，为清楚显示故未显示圆柱形输出面26和基底的曲率。此外，在这些实例中，前体气体泄流部36同样形成承载气体泄流部72。但是，可了解的是，更一般而言，承载气体泄流部72可与前体气体泄流部分开。承载气体泄流部可与孔穴74分开，即前体气体泄流部36可定位在孔穴74外。因此，在图6中，输出面26具有大量前体气体泄流部36，大量孔穴74和大量承载气体供应器70。孔穴74的深度同样可为零，这表示没有孔穴。前体气体/区域77A可具有气体轴承功能性(即在前体供应器和基底间的刚性)。

图5与6同样显示可大体上设置在孔穴74外的气体轴承层69。承载气体在气体轴承层中的流动以箭头75表示。图5与6同样显示由孔穴向基底4延伸的前沉积区域77A。因为前体气体供应器8和前体气体泄流部36定位在孔穴中，所以前体气体可在使用时大体上被限制在沉积空间77A中。前体气体在沉积空间7中的流动以箭头78表示。图6同样显示反应空间77B。

图6A显示在第二实施方式中沉积头6的另一变化例。在此变化例中，装置包括用以在基底4反应前体气体的可选择地控制的雷射79以便利用选择地控制雷射79形成(或重新形成)原子层。此外，装置可包括雷射控制器。雷射控制器可与运送控制器、驱动控制器和/或压力控制器一起工作。依此方式，可沉积预期的，例如预定的原子层或原子层的叠层。控制雷射可取决于基底的位移速度和前体气体供应器的位移速度。例如，雷射开启和/或关闭的时间可取决于基底的位移速度和前体气体供应器的位移速度。与旋转沉积头组合使用雷射会特别有用。雷射可以选择地控制在较高频率，该较高频率可适应由旋转沉积头达成的较快沉积工艺。

图6A同样显示前体气体泄流部36。虽然未在图6A中画出，可了解的是，沉积头同样可具有冲洗气体供应器38和冲洗气体泄流部40。更一般而言，沉积头可具有大量雷射79或可调整波长雷射以产生波长特定反应。根据图6A的变化例，如图4所示的大量反应性气体供应器42可，例如，被大量雷射79取代。

图7显示在根据本发明第三实施方式中的装置2。在第三实施方式中的装置2可具有轴10和轴承12，且同样可具有输出面26。在图7中，基底4的移动方向60与前体气体供应器的移动方向62相反，且前体气体供应器可与圆筒5的可旋转轮(该轮未显示在图7中而是以5'显示在图1中)一起旋转。在图7中，基底4沿环绕沉积头6的输出面26的螺旋路径76设置。在图7中，基底设置成环绕沉积头6不到一次，即环绕沉积头的输出面26。更一般而言，沉积头的转轴和/或装置2的轴10的长向轴可相对绞盘14中的一个或两个长向轴倾斜。依此方式，可得到基底4沿螺旋路径76设置。

图8显示根据本发明第四实施方式中与基底组装的装置。在此例中，基底4沿螺旋路径76(例如图7)环绕沉积头6的输出面26至少一次，即在两次与三次之间。或者，换句话说，基底沿输出面26环绕沉积头6至少一圈，即在两次与三次之间。因此，此时，要移动环绕旋转沉积头至少一次的基底4的第一部分80A，位于已移动环绕旋转基底比基底4的第一部分80A多一次的基底4的第二部分80B旁边。在此，术语‘旁边’可解释为基底的第一部分80A和第二部分80B沿相同假想线82延伸，且该假想线82沿基底4的第一部分80A和第二部分80B延伸且与基底4的移动方向60横交。盖(未图示)可为螺旋形成的屏蔽结构，且该屏蔽结构依循基底的螺旋路径形式且覆盖形成在基底的互相相对侧间的狭缝或间隙84。屏蔽结构可形成为可清除衬垫结构或牺牲结构。此外，可在屏蔽结构中提供抽吸以移除逸出的加工气体。

在第四实施方式中，装置2可提供有漏气泄流部，用以泄流已透过间隙84在分别形成互相相对侧80A与80B的基底4的第一部分80A与第二部分80B之间泄漏的前体气体。

在图8中，大量位置88沿前体气体供应器8可定位的输出面26的圆周标示。在此例中，沉积头6具有四个前体气体供应器8。当在此例中基底8面向全部前体气体供应器8时，在此例中看不到前体气体供应器8。因此，更一般而言，可沿输出面的圆周定位至少一个前体气体供应器。

由图8可知，基底4的宽度W₁可比沉积头6的宽度W₂大体上小，例如小至少两倍。但是，基底4的宽度W₁可大致等于沉积头6的宽度W₂。这可在图7与9中看到。在另一例中，基底4的宽度W₁可比沉积头6的宽度W₂大体上大，例如大至少两倍。事实上，所有这些替代例可形成用于沉积一层或一层以上原子层的有价值选项。

在第一、第二、第三、第四或另一实施方式中的装置2，或这些实施方式中一实施方式的变化例，可根据本发明的方法使用。

根据本发明在基底上沉积原子层的方法的第一实施方式(第一方法)包括由沉积头6的前体气体供应器8向基底4供应前体气体的步骤。第一方法进一步包括利用旋转沉积头6沿基底移动前体气体供应器8。第一方法可包括在向基底4供应前体气体后和/或同时沿前体气体供应器8移动基底4。

在第一方法中，前体气体供应器的位移速度比基底的位移速度大和/或方向相反。前体气体供应器的位移速度的绝对值可比基底的位移速度大例如至少5倍、至少10倍、至少20倍、至少50倍、至少100倍、至少500倍、至少1,000倍、至少5,000倍、和/或至少10,000倍。更一般而言，可了解是，如果前体气体供应器的位移速度比基底的位移速度大至少N倍，则可沉积包括N-1原子层的叠层。

第一方法进一步包括利用盖16界限前体气体。此外，盖16可在基底未面向沉积头的位置面向沉积头的输出面26。

在根据本发明的第一方法或在另一方面中，可维持基底与旋转沉积头间的分开距离D(图2A)。依此方式，可防止基底4与旋转沉积头间的机械接触。分开距离D可大体上连续的环绕沉积头圆周的至少一部分，且优选全部。分开距离D可以多种方式得到。

根据本发明方法的第二实施方式(第二方法)可包括附接基底至载体50上。第二方法可包括沿前体气体供应器8移动载体50(图3A/3B)。依此方式，基底可保持与沉积头6的输出面26分开一段距离。第二方法可包括环绕引导件15沿引导件15的运送面56移动载体。运送面56可与输出面26一致且面向输出面26，使得分开距离D可在输出面26的至少一部分上保持一定。

根据本发明方法的第三实施方式(第三方法)，可包括在沉积头与基底之间供应承载气体用以形成分开基底与沉积头的气体轴承层69。依此方式，基底可保持与沉积头6的输出面26分开一段距离。第三方法可包括由沉积头6的承载气体供应器70向基底4供应承载气体用以提供气体轴承层。

第三方法可进一步包括，利用承载气体供应器70供应前体气体至界定在沉积头6中且使用时面向基底4的孔穴74中。第三方法可包括利用沉积头6的大量承载气体泄流部72由孔穴74泄流前体气体。依此方式，可除了透过前体泄流部以外，大体上防止前体气体由孔穴逸出，即前体气体流出孔穴。在第三方法中，承载气体宜利用承载气体供应器70与孔穴隔开提供。此外，承载气体供应器70可沿输出面26与孔穴74分开。

根据本发明方法的第四实施方式(第四方法)可包括，沿螺旋路径76环绕沉积头6移动基底。图9示意地显示基底4的移动方向60和沉积头6的移动方向62。显示前体气体供应器8的中心8'沿基底4的大量轨道90.i(i＝…,n-1,n,n+1,…)。较大附标i表示较晚时间发生的沿轨道的移动。可预期轨道90.i在基底4上大体上形成直线。可了解的是相邻轨道，例如轨道90.n和轨道90.n+1可对应于相邻前体气体供应器8。

图9进一步显示沿前体气体供应器8的纵向89的前体气体供应器的长度L。在此例中纵向89对齐沉积头的转轴91，但是这不是必要的。例如，纵向89同样可与至少一个绞盘14的长向轴87对齐。

至少一个绞盘14的长向轴87和纵向89可与基底的移动方向60横交，例如垂直。在至少一个绞盘14的长向轴87与沉积头6的转轴91之间可界定倾斜角α。

在相邻前体气体供应器8的中心8’之间可界定间距S。在一实施方式中，前体气体供应器8的长度L和基底与前体气体供应器的位移速度可选择成利用相邻轨道90i沉积的原子层互相重叠或抵靠。依此方式，可大体上防止这些原子层间的间隙。

反应性气体供应器42可具有与前体气体供应器8类似的形状。反应性气体供应器42的位置可相对前体气体供应器8沿转轴91偏移超过距离R。可了解的是，距离R可修改使得反应性气体供应器42的中心42'在与反应性气体供应器42相邻的前体气体供应器8后沿基底依循类似轨道90i。相邻前体气体供应器可获得类似偏移使得叠层可由相邻前体气体供应器沉积。图9显示，由于螺旋配置，可为以原子层覆盖基底提供多种可能性。特别地，可沉积由于它们的(边缘)几何形状而区别它们本身的多种原子层叠层几何形状。特别地，基底靠近基底边缘的覆盖可与使用常规方法得到的覆盖不同。

因此，可了解的是，前体气体供应器或数组前体气体供应器可沿螺旋路径延伸在输出面上方延伸。图9A显示根据本发明装置的沉积头6的实施方式，其中前体气体供应器沿螺旋路径76A延伸。图9A同样显示转轴91。图9B显示如图9A所示的横截面A-A'的一部分。前体气体泄流部36或数组前体气体泄流部可沿螺旋路径76A，例如平行于前体气体供应器8或数组前体气体供应器延伸。前体气体供应器和/或前体气体泄流部可成形为长形(数组前体气体供应器可视为成形为长形的前体气体供应器)。所述长形的纵向可沿螺旋路径76A在输出面上方延伸，且在此例中环绕转轴超过一次以上。因此，前体气体供应器可成形为相对于沉积头的轴向倾斜的长形。因此，更一般而言，前体气体供应器或数组前体气体供应器，和前体气体泄流部或数组前体气体泄流部可沿螺旋路径延伸。沉积头可具有螺旋孔穴74'。螺旋孔穴74'可，在使用时，面向基底。前体气体供应器8或数组前体气体供应器可优选地定位在螺旋孔穴74'中用以向基底供应前体气体至螺旋孔穴74'中。前体气体泄流部36或数组前体气体泄流部36可优选地定位在螺旋孔穴74'中用以由孔穴74'泄流前体气体。

在一实施方式中，可省略利用前体气体泄流部36泄流前体气体。在螺旋孔穴74'中沿螺旋路径76A可缺少或可不使用前体气体泄流部36。省略透过泄流部36泄流前体气体可利用沿螺旋路径76A延伸的前体气体供应器达成。透过螺旋路径泄流前体气体可由于沉积头6的旋转产生。这可由在螺旋孔穴74'中沿螺旋路径76A的前体气体供应器的配置产生。在螺旋孔穴74'的一端74"，可提供用以收集泄流前体气体的设备。

在第四方法的一变化例中可包括，当沿前体气体供应器8移动基底4时，移动基底4环绕沉积头6至少一次。因此，此时，要移动环绕旋转沉积头至少一次的基底的第一部分80A位于已移动环绕旋转基底比基底的第一部分80A多一次的基底4的第二部分80B旁边，使得基底的第一与第二部分沿相同线延伸，且该相同线系沿基底的第一与第二部分延伸且与该基底的移动方向横交。第四方法可进一步包括泄流已透过在基底4的第一部分80A与第二部分80B间的间隙84泄漏的前体气体。

第一、第二、第三和第四方法可沉积原子层的连续叠层，即可防止在两侧向相邻原子层的边缘间的接缝的原子层的叠层。但是，当实施根据本发明的方法时，不一定要达成原子层的连续叠层。例如，根据本发明方法的第五实施方式(第五方法)可包括，在基底上沉积原子层的叠层92，且包括产生在前体气体供应器与基底间的相对往复运动，且该往复运动包括在两后续折返位置折返或逆转在前体气体供应器与基底间的移动方向。图10显示第五方法。

图10显示叠层92且显示后续折返位置94.i(i＝...,n-1,n,n+1,…)。在此，较大附标i对应于较晚时间。在图10中，层显示为与基底4分开一段距离以便显示它们沉积的时间(以时间轴96表示)。但是，事实上，在基底4上可存在各种层92(如由箭头97表示)，因此将得到具有大体上连续的层厚度98的叠层。

在第五方法中，例如，在沉积时沉积头6可往复地旋转。或者，基底4同样可往复地，即以相反方向60、40移动。依此方式，第五方法可包括在前体气体供应器8与基底4间产生相对往复运动。往复运动可包括在两后续折返位置折返在前体气体供应器与基底间的移动方向。两折返位置94.n-1和94.n可被视为后续折返位置，两折返位置94.n和94.n+1也一样。

原子层92A可沉积在折返位置94.n-1和94.n之间。此原子层92A可相对于先前沉积原子层92B偏移。这表示沉积在折返位置94.n-1和94.n的原子层92A的边缘100A相对于先前沉积原子层92B的边缘100B侧向地，即以基底4延伸的方向位移。

由于偏移，沉积在折返位置间的原子层92A的边缘100A在与沉积在折返位置间的原子层98A的主要部分102A不同的位置。

但是，虽然偏移，沉积在后续折返位置94.n-1和94.n间的原子层的边缘100A可与沉积在后续折返位置94.n和94.n+1间的原子层的边缘相邻。这些层的主要部分类似地定位成与基底分开。

同样可利用直线地移动沉积头6实施第五方法，而非旋转沉积头6。

由以上和由图1-11B可知，更一般而言，根据本发明的方法宜包括沿可旋转圆筒，特别是旋转圆筒，优选至少部分圆形的圆周移动基底。根据本发明的装置宜配置成用以沿可旋转圆筒，最好至少部分圆形的圆周移动基底。

在一般可应用但任选的一实施方式中，对输出面和/或圆筒的至少一部分而言或对输出面和圆筒的全部而言，输出面和/或圆筒可大体上为圆柱形、圆锥形或截头锥形或可大体上成形为圆柱体、圆锥体或截头锥体的至少一部分。

本发明人了解本发明可，例如，使用在制造包装的领域中。包装可为，例如食物用包装，特别是饮料用包装。或者，包装可为显示器，特别是有机发光二极管显示器的包装。根据本发明的方法可选择地包括在包装片上沉积原子层，优选原子层的叠层。根据本发明的装置可选择地配置成用以在包装片上沉积原子层，优选原子层的叠层。因此，包装片可为包装的一部分或可配置成用以形成包装。利用原子层，用于气体(例如氧或水蒸气)和/或流体的障壁可形成在包装上。包括大量原子层的障壁可提供相当可靠的密封。通过包括大量原子层的障壁的泄漏会比较低。

由以上和由图1-11B可知，更一般而言，沉积头和圆筒的转轴可沿，或可相对于输出面和/或要沉积原子层的基底表面的平面倾斜地延伸。

由以上和由图1-11B同样可知前体气体供应器可沿弯曲输出面，以沿或相对于沉积头的转轴倾斜的方向延伸。这可使原子层均匀地沉积在基底上。

由以上和由图1-11B进一步可知，根据本发明的装置可包括，和/或根据本发明的方法可使用以下实施：输出面，沿和/或在圆筒，至少部分圆形的圆周上方延伸；前体气体供应器，定位在圆筒，至少部分圆形的圆周上；输出面，至少部分的，大体上围绕沉积头的旋转轴和/或圆筒的旋转轴；安装件，用以可旋转地安装包括沉积头的圆筒；沉积头，可旋转圆筒的一部分；前体气体供应器，在弯曲输出面上方延伸；和/或沉积头，具有沿或相对于基底倾斜地延伸的轴向和/或转轴，其中基底与转轴间的倾斜角宜小于30度。另外地或替代地，根据本发明的方法可包括提供安装在轴上的沉积头和/或圆筒，和通过轴向前体气体供应器提供至少前体气体。

因此，本发明提供在基底上沉积原子层的方法，该方法包括由被沉积头包括的前体气体供应器向基底供应前体气体；使前体气体靠近，例如在基底上反应以形成原子层，且进一步包括利用沿基底旋转沉积头移动前体气体供应器同时供应前体气体，其中沿前体气体供应器移动基底包括沿螺旋路径环绕沉积头移动基底。本发明进一步提供在基底上沉积原子层的装置，该装置包括具有用以向基底供应前体气体的前体气体供应器的沉积头，该装置进一步包括用以可旋转地安装沉积头且包括驱动器的安装件，驱动器配置成用以旋转沉积头以便沿基底移动前体气体供应器；沉积头构造成用以使供应的前体气体靠近，例如在基底上反应以形成原子层，装置进一步包括引导件，该引导件具有相对于沉积头的转轴倾斜的长向轴；以便沿螺旋路径环绕沉积头引导基底。

本发明不限于在此所述的任意实施方式且，在所属技术领域中具有通常知识者的范围内，可有可被视为在附加申请专利范围的范畴内的大量修改例。例如，在此使用的术语‘基底’可表示事实上有时同样以该术语‘基底’表示的板或卷的一部分；例如在此使用的术语‘沿前体气体供应器移动基底’不需要沿前体气体供应器移动全部板或卷；例如术语‘提供基底环绕沉积头至少一次’不需要全部板或卷移动环绕沉积头。

作为又一例，当前体气体供应器设置成与基底相邻时，前体气体供应器的位移速度(例如，以图11A与11B中的箭头62表示)方向可与基底的位移速度方向(例如以图11A中的箭头60表示)横交。因此，沉积头的转轴91可与基底的移动方向60对齐，如图11A所示。在基底的移动方向60与沉积头6的转轴91间的角度可在0度至90度的范围内。

图11A的例子的一变化例参照图11B说明，且图11B显示在沿沉积头6的转轴91的观看方向上的沉积头。图11B的变化例与图11A的例不同处在于基底4卷绕在沉积头6上。

请参阅图4，应注意的是，箔4只横越圆筒5圆周的一部分。在辊子间的未横越底部中，两气体反应物(例如Al-前体三甲基铝和水蒸气)不再分开且互相暴露，因此形成气溶胶(“粉末”)。这种粒子的形成会不利于产品质量，工艺，和R2R设备。这在圆筒上具有螺旋扫描箔运动的一实施方式(图8)中被部分地克服，但是可在箔卷出和卷上区域间圆筒的‘屏蔽’非100％完全的情形下得以改良。

用以防止任何粒子(‘灰尘’)形成的盖16会有限制，因为它在气流中形成两前体均可产生Al₂O₃粒子形成的间断。此外，此封闭物可部分地作为用于Al₂O₃的ALD和CVD的基底，这可在盖与圆筒间的窄间隙形成。这会干扰圆筒旋转并且因此机械操作的控制。

为进一步防止不必要粒子的形成，提供可切换流动中断阀系统。例如，参照以下图12至18提供系统的实例。

图12显示在基底4上沉积原子层的装置2的示意横截面图。沉积工艺包括由被沉积头包括的前体气体供应器8向基底供应前体气体和使前体气体靠近，例如在基底上反应以形成原子层。沉积头包括在可旋转圆筒5中且基底4沿圆筒5的至少部分圆形的圆周移动。

包括在圆筒5中的沉积头具有输出面，输出面在沉积原子层时面向基底4。输出面具有前体气体供应器8且大体上为圆形，界定基底4的移动路径。详细的说，前体气体供应器8在供应前体气体时利用旋转包括在可旋转圆筒5中的沉积头沿基底4移动。因此，当以一方向沿旋转轨迹62连续地移动前体气体供应器时，沉积原子层的叠层。

装置2在由前体气体供应器8向基底在旋转轨迹的第一部分T1上供应前体气体与中断由前体气体供应器8向基底在旋转轨迹的第二部分T2上供应前体气体之间切换。

应注意的是，基底4未覆盖圆筒5的全部表面。在旋转轨迹的第一部分T1上方，基底4可靠近圆筒5的输出面以沉积原子层，而在旋转轨迹的第二部分T2上方，基底由输出面移除或远离。因此切换可防止前体气体在旋转轨迹的第二部分T2上方的泄漏。泄漏同样会，例如，导致前体在基底上的指定区域外的不必要反应。

所述中断可利用重新导引或关闭通过前体气体供应器的前体气流。这可防止前体气体在旋转轨迹62的第二部分T2上的泄漏。气体供应器8可例如接受来自气体源(在此未图示)且在供应和中断前体气体供应器之间切换可利用当前体气体供应器8由旋转轨迹的第一至第二部分(在T1与T2之间)时，控制配置在前体气体供应器8与气体源间的气流路径中的一个或多个阀来提供。

在当前所示的实施方式中，气体切换结构103利用可由阀控制装置(例如控制器101)开启和关闭的电化学控制阀形成。阀配置在前体气体供应器8和反应性气体供应器42的气流路径中。阀控制装置，在此例中为控制器101，配置成在旋转轨迹的第二部分T2时，至少在基底4未覆盖气体供应器8和/或42的位置关闭该阀。类似地，当基底4在旋转轨迹62的第一部分T1上再覆盖圆筒5的输出面时，即当可利用覆盖前体气体供应器8的基底防止泄漏时，控制器101可开启该阀。除了阻止气体喷出的阀以外，同样可使用用以影响气流通过气流路径的其他气体切换结构。例如，同样可利用开启与气流路径连接的排气通道重新导引气流。此外，同样可使用用以控制气流的其他装置，例如利用如将在稍后参照图15至18说明的作为阀系统的沟槽结构。

在图12所示的实施方式中，进一步提供反应性气体供应器42。由该反应性气体供应器42供应的反应性气体可，例如，与利用前体气体供应器8沉积在基底4上的前体气体反应以形成原子层。例如，前体气体可包括三甲基铝(TMA)，而反应性气体可包括水蒸气以在基底上形成铝原子层。类似于前体气体供应器8，反应性气体供应器42可具有可，例如在阀控制器的控制下关闭的阀，以防止，例如在基底4未覆盖圆筒5的输出面的旋转轨迹的部分T2，反应性气体由装置2逸出。或者，例如，如果无法防止反应性气体逸出，例如在水蒸气的情形中，可只为前体气体设置该阀。

在图12所示的当前实施方式中，圆筒5进一步包括大量冲洗气体供应器38和隔开前体气体供应器8与反应性气体供应器42的冲洗气体泄流部40a与40b的配置。冲洗气体泄流部40a与40b同样可用来分别泄流前体气体和反应性气体至分开通道中。冲洗气体可在前体气体与反应性气体之间形成气体幕，该气体幕防止基底4的指定区域外两气体间的不必要反应。

优选地，阀设置成紧靠前体气体供应器的输出面。依此方式，前体气体会残留的无效空间量是有限的。或者，如果排气点，例如，利用窄开口，提供对气流的足够阻力，阀可放在更上游以释出前体气体压力且有效地停止离开前体气体供应器的气流。替代地或除了关闭阀以停止供应前体气体以外，排气阀可开启以移除在关闭阀与前体气体供应器的输出面间的无效空间中的任何残留前体气体。

应注意的是，利用将基底以如图8所示的螺旋方式卷绕在圆筒上。优选地，前体气体供应器可在开启和关闭状态之间切换使得在基底离开圆筒的位置，前体气体供应器关闭以防止前体气体在这些位置泄漏。

图13显示环绕例如静态中心轴10的圆筒5的示意横截面图。包括在圆筒的输出面中的大量前体气体供应器8透过气流路径155接受前体气体，且该气流路径155通过在轴10中的圆周沟槽57a延伸同时大量气体入口8i在旋转路径62的第一部分T1中与沟槽57a相对。在旋转路径62的第二部分T2中，气体入口8i通过障碍103'，该障碍103'形成轴10的沟槽中的一端且作为在轨迹的第二部分T2中阻挡气流路径155的气体切换结构。依此方式，防止气体在旋转路径62的第二部分T2中逸出气体供应器8，该旋转路径62的第二部分T2至少对应于未被基底4覆盖的圆筒5的一部分。

如图所示，基底4未覆盖在辊子14a与14b间的圆筒5底部的排气点。优选地，界定T2的障碍103'设置成在基底4离开前体气体供应器8的对应排气点之前完全中断且在基底再与排气点会合后完全折返以防止气体，例如由前体气体供应器的无效空间不必要的逸出。另外地或替代地，在轴10中可设置与气体泄流部(未图示)连接的第二沟槽57b。依此方式，当供应器8沿旋转轨迹62的第二部分T2旋转时，可泄流或至少防止留在气体供应器8中多余气体的逸出，因此进一步防止前体气体的不必要泄漏。

图14显示装置2的另一实施方式，其中提供有另一气体切换结构103。气体切换结构103由磁阀101b形成，该磁阀101b配置成在由控制磁铁101a形成的阀切换装置的控制下滑入和滑出对应开口或阀座101c，且控制磁铁101a沿与磁阀101b横交的旋转路径配置。气体切换结构103配置在气流路径155中，用以在由前体气体供应器向基底供应前体气体在旋转轨迹的第一部分T1上与中断由前体气体供应器供应前体气体在旋转轨迹的第二部分T2上之间切换。图(A)、(B)与(C)分别显示磁阀系统的放大图，控制磁铁配置的图，和磁场线的产生方向。

因此，在气体切换结构103的一实施方式中包括阀101b和阀控制装置101a，其中等阀101b配置成用以影响通过气流路径155的气流；且阀控制装置101a配置成用以控制阀101b以中断至气体供应器在旋转轨迹62的第二部分T2上的气流。在当前实施方式中，阀101b包括大量阀磁铁且该等阀101b配置成用以根据施加至阀磁铁的外磁场的极性，在开启与关闭状态之间切换。阀控制装置101a包括大量控制磁铁，且控制磁铁沿旋转轨迹的固定路径以相反磁极配置在旋转轨迹的第一与第二部分之间，如图(B)所示。

这种相反极性产生图(C)所示的磁场101f，且对旋转轨迹62的第一与第二部分而言，该磁场101f指向相反方向。例如，在第一部分T1中，沿旋转轨迹的控制磁铁以极性指向磁阀用以吸引以极性面向控制磁铁的磁铁。利用这种吸引力，在这种情形下阀开启且气流路径开放。类似地，当在旋转轨迹的第二部分T2中的控制磁铁以相反极性面向阀磁铁时，磁排斥力可关闭阀。依此方式，当前体气体供应器(在此未图示)通过在旋转轨迹62的第一与第二部分间的过渡部时，阀可在开启与关闭状态之间切换。应注意的是虽然在此显示径向磁场，替代地，磁场同样可为，例如，在极性间的正切方向或任意其他方向切换。

相对于所示实施方式另外地或替代地，气体切换结构103同样可在重力的影响下开启或关闭。例如，当阀在圆筒的底部时，该阀可落下且关闭气流路径且当圆筒向上旋转阀时再开启。这种重力阀同样可使用例如大量弹簧和砝码的系统，弹簧和砝码可调整以便在旋转轨迹需要的部分开启和关闭阀。

在组合磁性/重力致动阀的一实施方式中，永久磁铁可在水平位置开启阀(在轨迹的第一部分T1中)而在临界部分(轨迹的第二部分T2)中，重力可接手且关闭该阀。在此实施方式中，例如，只在轨迹的第一部分T1上设置大量磁铁。应注意的是通常关闭阀位置宜靠近反应室，以减少具有前体气体的无效体积。请注意此无效体积同样可利用另一可切换排气线排空。

在一实施方式中，球形或其他形状的金属封闭组件，优选永久磁性材料等，可插入独立径向供应线，这可在气流靠近临界卷出区域(T2)时中断气流。在简单形式中，开-关“致动”可利用使用地球重力达成：当在旋转圆筒中的径向气体供应线旋转进入临界卷出区域T2时，重力将超过某一极限值而将球拉入关闭位置，直到它离开临界区域为止。

另一实施方式可为利用电感线圈致动的具有局部外磁力的封闭组件，以在沿箔的轨迹中保持供应线在其“开启”位置中，且利用反转通过线圈的电流切换至其“关闭”位置。

在此的另一选项是插入可在“箔卷出”段中开启的另外排气管(“分路或旁路”)。这种情形具有连续前体气体流(无压力降)的优点。

图15显示装置2的分解图，其中气体供应器8、38与42包括在圆筒5中，且该圆筒5由气体源(在此未图示)透过密封该圆筒的至少一部分表面的密封件55接受气体。在当前图中，只显示密封件55以显示在前侧的内圆筒51中的气体入口58a。

使用时，密封件55将保持密封地压抵圆筒5以使密封件与圆筒面间的沟槽57密封，因此形成大量气流通道。密封件55和圆筒5因此形成包括气流信道的密封结构。圆筒5可相对于密封件55旋转且包括一个或多个气体入口58。密封沟槽57配置成使得它们在旋转轨迹的第一部分上与气体入口58相对，因此形成气流路径的一部分。详细的说，沟槽与气体出口(未图示)连接，且气体出口提供由气体源通过由密封沟槽形成的通道的气流。在沟槽57与气体入口58相对的位置上，气体可由密封件的气体出口透过密封沟槽进入圆筒的气体入口。

如当前图15所示的另一特性，是在圆筒5中的气体供应器8、38与42的较佳布置。详细的说，大量前体气体供应器8宜与利用大量冲洗气体供应器38分开的大量反应性气体供应器42交错。气体供应器8、38与42的沉积头分别呈，例如具有0.1mm的宽度的狭缝状。通过气体供应器8、38与42的狭缝状气体供应器8、38与42，气体可以受控制的方式流至可覆盖圆筒的表面(例如，请参阅图13)的基底(未图示)。窄狭缝可形成在可交换插入物半部61之间，且插入物半部61与具有凹连接件63的圆筒连接。插入物半部61形成圆筒的外部53，且该外部53包括气体供应器的沉积头。

利用插入物半部61所形成的典型出口间隙宽度为0.1mm。典型插入物长度对前体出口而言为250mm，且对N₂插入物而言为280mm。插入条的外表面宜为平滑以确保在插入物长度上的相同气体分布。出口间隙的气动限制比分隔室的阻力高很多以得到向相关反应物/承载区域的均匀流量。均匀流量对于得到该带的均匀承载/前体气体的均匀沉积是优选的。

各气体供应器利用两插入物半部61形成，且该插入物半部61例如利用定位销互相定位在一起且利用M3六角螺丝连接。利用在各插入物半部中提供U形或凹轮廓，在气体出口下方产生分隔室61a。需要在全部箔尺寸上的连续出口宽度来得到均一浓度和准确气体分离。同样，需要平滑外表面在宽度上得到相同分布。

连接件63本身透过螺孔63a以螺丝或螺栓连接在内圆筒51上。连接件63可因此在圆筒中形成凹槽且包括大量气体泄流通道67，且通过气体泄流通道67，可透过形成在基底与圆筒间的槽移除多余冲洗气体和前体或反应性气体。

在利用连接件63形成的凹通道中的泄流部67的吸力与利用冲洗和其他气体供应器所提供的压力的组合可平衡，以便在基底上沉积原子层时保持基底(未图示)与圆筒分开一段所需距离。冲洗气体供应器可因此作为在前体与反应性气体间的气体幕和用于基底的气体轴承。前体和/或反应性气体同样可具有承载功能。同样优选地，圆周冲洗气体供应器38'具有冲洗气体以防止前体和/或反应性气体的不必要泄漏。此外，如图16更详细地所示，沟槽57可配置成当气体供应器横交圆筒表面未被基底覆盖的旋转轨迹的一部分时，中断或重新导引供应至圆筒的气体。

图16显示由固定密封件55形成的密封结构95的分解图，且该密封件55可与圆筒55的可旋转流通板59连接。应注意的是，密封结构可作为用以由固定气体源108'、138'、142'提供气体至旋转圆筒5的气体转移结构和用以中断和恢复气流的气体切换结构。密封件55包括与在流通板59中的气体入口/出口相对应的圆周沟槽57。与气体出口/入口58组合的沟槽57可形成阀103，且该阀随圆筒5相对于密封件55相对旋转开启。圆筒可环绕可放置在承载结构上的轴10旋转，且该承载结构可，例如，利用密封件55的内孔穴或在外部地形成。轴10可，例如，利用马达(未图示)，优选耐热马达(例如无刷DC马达)驱动。马达可与轴10直接或例如透过齿轮箱连接以增加马达的转矩。

使用时，沟槽57在密封件55的表面与包括在圆筒5中的旋转流通板59之间延伸。对应于圆筒的旋转轨迹的第一部分T1的沟槽57可具有分别来自气体源108'、138'、142'的前体气体108、冲洗气体138和反应性气体142。此外，对应于圆筒的旋转轨迹的第二部分T2的沟槽可与气体泄流部(未图示)连接。在所述配置中，当气体出口/入口58与气体源108'、138'、142'相对时，在旋转轨迹的第一部分T1期间，当圆筒的输出面靠近基底时，圆筒的气体供应器可分别供应气体至基底(未图示)的表面。此外，当基底远离圆筒的表面时，圆筒5的表面的部分气体供应可中断和/或气体可泄流以防止前体和/或反应性气体不必要地泄漏至外部环境。

因此，在所示实施方式中，圆周密封沟槽57沿旋转轨迹62的第一部分T1延伸，在旋转轨迹的第一与第二部分T1与T2之间终止，使得在中断由前体气体供应器供应前体气体在旋转轨迹的第二部分T2上时，透过沟槽57延伸的气流路径被圆筒的表面，在此例中特别是流通板59，中断。

替代所示实施方式，沟槽可设置在圆筒5中且气体出口/入口设置在密封件55中。同样，虽然所示密封件55包括密封圆筒一侧的板，但是，替代地，密封件可密封圆筒的圆周，其中沟槽沿圆筒的表面或密封件的圆周设置。同样，可使用这些侧密封和圆周密封件的组合。此外，圆筒5和密封件55同样可均包括沟槽或排气信道和沟槽的组合。此外，虽然在当前实施方式中，沟槽显示为具有某一深度，但是这深度同样可沿沟槽长度变化。

虽然在当前实施方式中只显示三个沟槽，但是这数目可增加或减少以配合沉积工艺的特殊需求。在一有利实施方式中，载运前体气体的沟槽被以比前体气体的压力高的压力载运冲洗气体的沟槽包围。依此方式，例如，类似于对于图1E的同心管所述地，冲洗气体可在前体气体与外部环境之间形成气体幕。替代地或另外地，大量沟槽可具有被具有反应性气体142供应管和气体泄流部分开的交错前体气体108和反应性气体142供应管，且例如，由中心向外依序为：前体气体供应器、气体泄流部、冲洗气体供应器、气体泄流部、反应性气体供应器、气体泄流部、冲洗气体供应器。依此方式，前体气体与冲洗气体一起在与具有冲洗气体的反应性气体分开的泄流通道中泄流。

替代地或另外地，前体气体可透过密封件供应在圆筒一侧而反应性气体供应在圆筒的另一侧。一侧或两侧可具有冲洗气体幕以防止前体和/或反应性气体不必要地逸出至外部环境。密封件55同样可在(轴向)圆筒侧有气体轴承。

图17显示在密封件55至圆筒5间的示意横截面气体连接。圆筒5可被，例如，马达M透过在大量轴承12中旋转的轴10驱动，相对于密封件55在旋转轨迹62上旋转。

圆筒在圆筒5的输出面上包括前体气体供应器8(例如TMA)，冲洗气体供应器38(例如N₂)，反应性气体供应器42(例如水蒸气)和气体泄流部40a与40b。气体供应器8、38与42透过密封圆筒表面的至少一部分的密封件55由气体源108'、138'、142'分别接受气体108、138、142。此外，圆筒5包括大量气体出口/入口58而密封件55在其表面包括大量沟槽57。换句话说，沟槽58依循具有对应于气体出口/入口58的半径的半径(至中心的距离)的正切路径。在一实施方式中，冲洗气体线可设计成在轴向上用以承载气体和分离反应性气体，且在径向上用以承载圆筒末端。

沟槽57被圆筒5密封且配置成在旋转轨迹62的至少一部分上与气体出口/入口58相对。使用时，密封沟槽57的一部分可形成在气体源108'、138'、142'与气体供应器8、38与42间的气流路径。此外，其他密封沟槽57或密封沟槽57的另一部分可形成在气体泄流部40a、40b与用以分别泄流多余前体气体8和反应性气体42的各个气槽140a'、140b'间的另一气流路径。优选地，用于前体气体108的泄流通道保持分开使得在前体气体与反应性气体间在非指定区域(即不在基底上)不发生不必要反应。如上所述，替代所示实施方式，沟槽57和气体出口/入口58可在密封件55与圆筒5之间互换或以任何组合混合。

在一实施方式中，圆周密封沟槽沿旋转轨迹62的第一部分延伸，且在旋转轨迹62的第一与第二部分之间终止使得在由前体气体供应器8中断供应前体气体至旋转轨迹62的第二部分上时，利用圆筒5的表面中断气流路径。依此方式，圆筒相对于密封件的相对旋转开启和关闭在气体源/槽与各个气体供应器/泄流部间的气流路径，即组合结构作为阀系统。沟槽可因此作为阀，其中圆筒的旋转作为用以控制阀的装置。

气体流通板或密封件55可具有数种功能：

-与氮插入物连接且在圆周方向上产生氮狭缝。

-作为承载常规圆筒或空气轴承的轴。

-在外边缘提供较大直径以配合，例如，具有220mm的典型直径的流通板。

-提供孔以进给通过气体。

-作为用于圆筒的轴向(气体)轴承。

各室/插入物宜与单个径向孔连接。出口室可各具有两孔。轴向孔可，例如，具有6mm的典型直径。径向孔可，例如，在靠近圆筒的最外侧的距离处以减少通道体积和无效空间。

在一实施方式中，圆筒5可利用多孔质碳的标准空气轴衬承载，且利用扁圆形空气轴承固定在轴向上。圆筒可被耐热马达M(例如无刷DC马达)驱动，且该耐热马达M与圆筒轴10直接连接且齿轮箱在其间以增加马达的转矩。

图18显示装置2的另一实施方式。装置2当前的实施方式包括在圆筒5各侧的两密封件55a、55b。圆筒可相对密封件55a、55b在旋转路径62上旋转，例如，环绕在轴承12中延伸的轴10旋转。第一密封件55a配置成用以供应前体气体108和冲洗气体138至圆筒5和由圆筒泄流多余冲洗和前体气体140b。第二密封件55b配置成用以供应反应性气体142至圆筒5和由圆筒5泄流多余反应性气体140b。透过两分开密封件55a与55b分别供应/和/或泄流前体气体108和反应性气体142的优点是防止两种气体108与142，例如，透过在密封件中的泄漏开口互相会合和在指定区域外的地方反应。另一优点可为在圆筒设计中有较小空间要求。

在一实施方式中提供具有大量流动中断器或阻止器的切换气体供应线构造，且流动中断器或阻止器完全整合在使用于卷对卷ALD系统中的同轴双圆筒组中，其中中断通过完全整合在力控制或形状控制的构造中的阀和/或气体流通和气体轴承/分离系统达成。

图19显示可安装在圆筒上的沉积头6。沉积头6以可旋转方式安装以使它可例如如箭头129所示地旋转。基底4在依循沉积头6的圆周的移动路径上被引导通过以箭头122表示的入口点。基底4在被引导远离沉积头6的出口点123离开移动路径。引导单元包括靠近入口点122和出口点123的绞盘14。绞盘14增加张力至基底用以偏压基底，且同样向移动路径弯曲基底4靠近沉积头6的表面。在基底4与沉积头6间的气体轴承防止在基底与沉积头间的接触。

气体轴承可使用用以提供前体气体、冲洗气体或反应性气体的气体出口中的任意气体出口(该出口未显示在图19中)提供。可了解的是，使用绞盘14提供的张力量有限的以防止气体轴承的不适当作用。如果施加至绞盘的张力太大，则基底会在沿沉积头圆周的某些点接触沉积头，这是不必要的，因为这会对基底造成破坏。

实线4显示根据本发明的基底的路径，且使用基于压力的牵引单元(120a、120b)牵引基底4远离靠近出口和入口点(122、123)的沉积头6。如果在没有牵引单元120a与120b的情形下只使用绞盘14和气体轴承以维持基底4无接触地移动通过沉积头6的圆周，则基底将依循以图19中的虚线4'所示的路径。可了解的是，因为就气体轴承的适当工作而言张力的量是有限的，在没有进一步引导的情形下基底4在入口点122以移动路径的方向的弯曲会，例如当基底材料比较硬时，造成基底4太靠近沉积头6的表面。这同样会靠近基底4的出口点123发生。为防止这种情形，基底同样可替代地利用使用更和缓弯曲的绞盘14弯曲；但是这将需要出口和入口点122与123设置成互相更远离。因此，沉积头的表面将不会如与本发明一样最佳地使用。

根据本发明，在入口和出口点122与123，白努力夹持器120a与120b分别设置成靠近引导单元14以将基底表面拉向夹持器120a与120b。白努力夹持器120使用高速气流以便在基底的背侧产生低压区域，将基底拉向白努力夹持器。由于白努力夹持器使用平行于基底表面的高速气流的事实，所以可有效地防止基底表面与白努力夹持器间的接触。白努力夹持器的原理显示在图20中。在图20中，白努力夹持器120包括加压气体入口124。出口孔125释出加压气体126以形成平行于基底表面4的高速气流127a、127b。根据白努力原理，高速气流127a、127b(远离白努力夹持器)，产生在基底4上施加拉力128的低压区域。

请再参阅图19，可看见白努力夹持器120a与120b由沉积头6的表面有效地拉开基底4。除此以外，分别靠近入口点122和出口点123且相对于引导单元14的两强制气体供应器121a与121b对基底表面施加另一力以保持它远离沉积头并且使它对齐依循沉积头6的圆周的移动路径。

图19与20所示的教示、组件和改良可应用于在图中揭露的卷对卷原子层沉积方法和装置中的任意方法和装置。这些教示可特别应用于图1、1E(A)、4、7、8、11B、12、13与15，但是它们未明白地显示在这些图中。如图19所示，可靠近入口和出口孔的一个或两个应用例如基于压力的牵引单元120a与120b(例如，以白努力夹持器的形式)，和/或强制气体供应器121a与121b的改良。此外，根据实施方式的精确规格，可沿移动路径的其他位置另外地应用装置以避免破坏。

根据本发明的一实施方式，本发明的装置的另一横截面显示在图21。图21显示用以加热本发明的卷对卷原子层沉积装置的有利加热系统。在图21中，带有沉积头6的圆筒5由阳极氧化铝材料(优选乳白色阳极氧化铝)或铝的阳极氧化合金或乳白色阳极氧化合金制成，以提供圆筒足够高的红外线辐射吸收系数，例如，大于0.3，优选大于0.8。在圆筒5的中心产生包括例如钨-卤素灯红外线辐射型加热装置131或以碳化硅(SiC)为主的加热器的孔洞134又，气体限制部16可由阳极氧化铝或乳白色阳极氧化铝，或其合金产生。除了加热器131以外，在孔洞134中具有一个或多个热电偶132以容许在本发明的装置中的温度控制。

可应用图21的加热系统作为本发明的卷对卷原子层沉积方法和装置的另一改良。此外，就在辐射型加热装置和装置的(乳白色)阳极氧化铝组件之间达成的合并效果而言，加热系统可独立地应用在原子层沉积配置中。因此，加热装置大致有关于在基底上沉积扩散层的装置，该装置包括可旋转地安装的圆筒，该圆筒包括具有输出面的沉积头，该输出面在使用时至少部分地面向基底且具有一个或多个气体供应器，该一个或多个气体供应器包括用以向基底供应前体气体的前体气体供应器，其中输出面大体上为圆形，界定基底，该装置进一步包括用以可旋转地安装包括沉积头的圆筒的安装件，且包括驱动器，该驱动器配置成用以旋转圆筒的以相对和沿基底移动在沉积头的输出面上的前体气体供应器；沉积头构造成用以使供应的前体气体靠近，例如在基底上反应以形成原子层；因此该装置配置成用以在一个方向连续地移动前体气体供应器时沉积原子层的叠层，其中该装置配置成用以沿可旋转圆筒的整个、至少部分圆形圆周，其中圆筒由包括阳极氧化铝，优选乳白色阳极氧化铝的材料构成，该装置进一步包括红外线辐射型加热系统。

本发明的应用领域不限于ALD，而可延伸至例如用于大面积制造OLED的障壁层、有机光伏打电池、柔性有机电子部件(例如晶体管)、钝化和缓冲层薄膜太阳能电池、在(食物)包装中的水分和氧扩散障壁层等的卷对卷沉积设备，且不限于只产生Al₂O₃。同样可预想到其他材料(ZnO等)的沉积。

所有运动学上的倒置同样地被视为固有地被揭露且在本发明的范围内。使用如：“较佳地”、“详细来说”、“特别地”、“典型地”等的术语不是要限制本发明。不定冠词“一”不排除大量。在不偏离本发明的范围的情形下，未特定地或明白地揭露或请求的特征可另外包括在根据本发明的结构中。例如，沉积头可具有用以在基底的一部分上原子层沉积时达成基底的该部分的高温，例如，接近220℃，的加热器。装置的另一例可在前体气体供应器、前体气体泄流部、反应性气体供应器、反应性气体泄流部、承载气体供应器和/或前体气体泄流部中具有用以控制在孔穴中的气体压力的压力控制器。压力控制器可包括气体控制器。此外，装置可，例如，包括适合用以在基底上沉积时增加前体气体材料的反应性或用于在基底上沉积后后沉积处理的微等离子体源或另一能源。可了解的是，外加于或替代沉积头的旋转，使该沉积头往复运动可提供有价值的沉积选项。

Claims (18)

1.一种在基底上实施原子层沉积的方法，该方法包括：

使用沉积头向基底供应前体气体，所述沉积头包括一个或多个气体供应器，且该一个或多个气体供应器包括用于供应所述前体气体的前体气体供应器；

使所述前体气体靠近所述基底的表面反应以形成原子层，所述沉积头具有输出面，该输出面在沉积所述原子层时至少部分地面向所述基底的表面，所述输出面提供有所述一个或多个气体供应器且大体上为圆形，该圆形界定所述基底的移动路径，

其中所述方法进一步包括：

在供应所述前体气体的同时，通过沿着旋转轨迹旋转所述沉积头使所述前体气体供应器相对于所述基底并且沿着所述基底移动；因此在以一个方向连续地移动所述前体气体供应器时沉积原子层的叠层，其中该方法在通过使用该一个或多个气体供应器提供的气体轴承保持所述基底的表面不与输出面接触时实施，且

其中，所述方法包括使用引导单元通过入口点或出口点沿着所述沉积头的旋转轨迹引导所述基底进入移动路径，或引导所述基底离开该移动路径，或引导所述基底进入该移动路径并且引导所述基底离开该移动路径，该引导单元用于弯曲该基底使所述基底的表面在外弯曲侧从而面向在所述移动路径上的所述沉积头的输出面；其中，所述引导单元被配置用于拉紧所述基底，并且所述引导单元与基于压力的牵引单元和强制流动气体入口配合，用以在所述引导时，通过使用位于所述引导单元邻近且与所述输出面相对的所述基于压力的牵引单元牵引所述基底远离所述输出面；以及用以使用面向所述基底的表面且面向所述入口点或出口点的所述强制流动气体入口，强迫所述基底的表面远离所述输出面，用以使所述基底沿着弯曲的所述输出面与所述移动路径对齐，并防止所述基底的表面与靠近所述引导单元的输出面间的接触，

其中，所述方法包括在由所述前体气体供应器向基底在入口点和出口点之间的旋转轨迹的第一部分上供应所述前体气体与中断由所述前体气体供应器在出口点和入口点之间的旋转轨迹的第二部分上供应所述前体气体之间切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述牵引的步骤使用用于无接触地牵引所述基底的白努力夹持器实施。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述气体轴承使用所述前体气体供应器提供。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述一个或多个气体供应器进一步包括冲洗气体供应器或反应性气体供应器中的至少一个气体供应器，所述冲洗气体供应器用于供应惰性冲洗气体而所述反应性气体供应器用于供应与该前体气体反应的反应性气体，其中该气体轴承使用该前体气体供应器、该冲洗气体供应器或该反应性气体供应器中的至少一个气体供应器提供。

5.根据权利要求1或2所述的方法，包括使所述基底相对于且沿着包括所述沉积头的可旋转圆筒的至少部分圆形的圆周移动。

6.根据权利要求5所述的方法，其中该圆筒包括至少一条气流通道，用于将所述一个或多个气体供应器和密封所述圆筒的至少一部分表面的密封件连接，其中所述一个或多个气体供应器提供有气体，在相对于所述密封件旋转所述圆筒用于提供移动所述前体气体供应器的步骤的同时，该气体由所述密封件通过所述至少一条气流通道，

其中，所述圆筒或所述密封件中的一个包括一个或多个气体出口或气体入口，且所述圆筒或所述密封件中的另一个在被所述圆筒密封的表面包括一个或多个圆周沟槽，且其中在所述圆筒旋转时，为了向基底供应所述气体，所述一个或多个气体出口或气体入口与密封的所述沟槽相对布置，其中所述气流通道的一部分由密封的所述沟槽形成。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用加热器预热所述气体或所述基底中的至少一个的步骤，该加热器设置在所述沉积头、所述一个或多个气体供应器或所述引导单元中的至少一个中。

8.根据权利要求7所述的方法，包括使所述基底相对于且沿着包括所述沉积头的可旋转圆筒的至少部分圆形的圆周移动，其中所述加热的步骤使用红外线辐射型加热系统实施，且其中所述圆筒由包括阳极氧化铝的材料构成。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述前体气体在所述基底的表面上反应以形成原子层。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述圆筒由包括乳白色阳极氧化铝的材料构成。

11.一种用于在基底上实施原子层沉积的装置，该装置包括沉积头，该沉积头包括一个或多个气体供应器，所述一个或多个气体供应器包括用于向所述基底供应前体气体的前体气体供应器，其中所述一个或多个气体供应器配置在所述沉积头的输出面上，且其中所述输出面大体上为圆形，该圆形界定出所述基底在所述输出面的至少一部分上的移动路径，使得在使用时所供应的前体气体在面向所述输出面的基底表面附近反应，以便在所述基底表面上形成原子层，所述装置进一步包括：

安装件，用于可旋转地安装所述沉积头，

驱动器，配置用于沿着旋转轨迹旋转所述沉积头以便在供应所述前体气体的同时相对于所述基底且沿着所述基底移动所述前体气体供应器，用于借此在一个方向连续地移动所述前体气体供应器的同时沉积原子层的叠层，和

气体轴承，由所述一个或多个气体供应器提供，用于保持所述基底的表面不与所述输出面接触，且

其中，所述装置进一步包括：

引导单元，用于通过弯曲所述基底使所述基底的表面在外弯曲侧从而面向在所述移动路径上的所述沉积头的输出面，通过入口点或出口点沿着所述沉积头的旋转轨迹引导所述基底进入移动路径，或引导所述基底离开所述移动路径，或引导所述基底进入该移动路径并且引导所述基底离开该移动路径，

基于压力的牵引单元，与所述引导单元连接且与所述输出面相对，用于在所述引导时牵引所述基底远离所述输出面，和

强制流动气体入口，面向所述基底表面且面向所述入口点或出口点，用于迫使所述基底的表面远离所述输出面，

其中，所述引导单元被配置用于拉紧所述基底，并且所述引导单元被配置用于与所述基于压力的牵引单元和所述强制流动气体入口配合，以使所述基底沿着弯曲的所述输出面与所述移动路径对齐，并防止所述基底表面与靠近所述引导单元的输出面之间的接触，

其中，所述装置包括切换结构或气流控制构件，用于在由所述前体气体供应器向基底在入口点和出口点之间的旋转轨迹的第一部分上供应所述前体气体与中断由所述前体气体供应器在出口点和入口点之间的旋转轨迹的第二部分上供应所述前体气体之间切换。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述基于压力的牵引单元包括用于无接触地牵引所述基底的白努力夹持器。

13.根据权利要求11或12所述的装置，包括可旋转的圆筒，该可旋转的圆筒包括沉积头，其中为了提供气体至所述气体供应器，所述圆筒包括至少一条气流通道，该至少一条气流通道将所述一个或多个气体供应器和密封所述圆筒的至少一部分表面的密封件连接，其中所述密封件能与至少一个气体源连接，其中所述圆筒或密封件中的一个包括一个或多个气体出口或气体入口，且所述圆筒或密封件中的另一个在被该圆筒密封的表面包括一个或多个圆周沟槽，且其中所述一个或多个气体出口或气体入口和所述一个或多个圆周沟槽如此配置以在使用时，当所述圆筒旋转时，所述气体出口或气体入口在形成气体源与所述一个或多个气体供应器之间的气流路径的一部分的旋转圆筒的至少部分旋转上与所述沟槽相对。

14.根据权利要求11或12所述的装置，其中加热器设置在所述安装件、所述沉积头、所述一个或多个气体供应器、所述引导单元中的至少一个中。

15.根据权利要求11或12所述的装置，包括可旋转的圆筒，该可旋转的圆筒包括所述沉积头，其中所述圆筒由包括阳极氧化铝的材料构成，所述装置进一步包括在所述可旋转的圆筒的中心的红外线辐射型加热系统。

16.根据权利要求11所述的装置，其中，在使用时所供应的前体气体在面向所述输出面的基底表面上反应，以便在所述基底表面上形成原子层。

17.根据权利要求13所述的装置，其中，加热器设置在所述圆筒、至少一条气流通道、所述气体出口或气体入口中的至少一个或至少一个圆周沟槽中的至少一个中。

18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述圆筒由包括乳白色阳极氧化铝的材料构成。

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