TW201339360A - 自給自足式加熱元件 - Google Patents

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TW201339360A TW101149034A TW101149034A TW201339360A TW 201339360 A TW201339360 A TW 201339360A TW 101149034 A TW101149034 A TW 101149034A TW 101149034 A TW101149034 A TW 101149034A TW 201339360 A TW201339360 A TW 201339360A
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Garry K Kwong
Joseph Yudovsky
Steven D Marcus
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Applied Materials Inc
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Abstract

本發明提供包含狹長殼體之組件，該狹長殼體包含一材料，該材料對在處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性。至少一個加熱元件沿著狹長殼體之縱軸經由開放內部區域延伸，該開放內部區域允許氣體流以實質上垂直於縱軸之方向通過加熱元件。亦描述了使用加熱元件以激勵氣體前驅物物種來處理基材之方法。

Description

自給自足式加熱元件
本發明之實施例大體而言係關於用於沉積材料之設備及方法。更特定言之，本發明之實施例係針對用於在使基材表面及原子層沉積室與加熱元件接觸之前激勵氣體物種的加熱元件組件。
在半導體處理、平面顯示器處理或其他電子裝置處理之領域中，氣相沉積製程已在沉積材料於基材上起到重要作用。隨著電子裝置之幾何形狀持續縮小且裝置之密度持續增加，特徵之尺寸及深寬比正在變得更具有挑戰，例如，0.07 μm之特徵尺寸且10或更大之縱橫比。因此，形成該等裝置之材料之共形沉積正在變得日益重要。
在原子層沉積(atomic layer deposition；ALD)製程期間，將反應氣體順序地引入含有基材之製程腔室中。大體而言，將第一反應物引入製程腔室中且吸收至基材表面上。然後，將第二反應物引入製程腔室中，且第二反應物與第一反應物反應以形成經沉積之材料。可在每一反應氣體之輸送之間進行淨化步驟，以確保發生之反應僅在基材表面 上。淨化步驟可為在反應氣體之輸送之間利用載氣的連續淨化或脈衝淨化。
當前在本技術中存在對於藉由原子層沉積快速且有效地處理基材之設備及方法的需要。
本發明之實施例係針對用於在沉積處理腔室中於氣相沉積反應期間加熱氣體之組件，該等組件包含狹長殼體及加熱元件。狹長殼體具有縱軸，該殼體包含一材料，該材料對在處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性。殼體具有開放內部區域，以允許氣體流以實質上垂直於縱軸之方向通過殼體。加熱元件沿著縱軸自狹長殼體之第一端延伸至狹長殼體之第二端。加熱元件包含待由電流加熱，且在氣相沉積反應期間加熱流經殼體之氣體的材料。
在一些實施例中，加熱元件包含延伸超出狹長殼體之第一端及第二端中之一或更多者的部分，且延伸之部分充當電導線。在一或多個實施例中，殼體進一步包含在狹長殼體之第一端及第二端中之一或更多者處的至少一個連接，且該連接與電線電接觸且充當電導線。在詳細之實施例中，隨著電流施加於加熱元件，至少一個連接實質上不增加溫度。在某些實施例中，殼體係由包含石英之材料製成。在特定實施例中，殼體由包含陶瓷之材料製成。
在特定實施例中，加熱元件包含鎢。在一些實施例中，加熱元件以實質上直線路徑自殼體之第一端延伸至殼體之第二端。在詳細之實施例中，加熱元件以螺旋狀路徑自 殼體之第一端延伸至殼體之第二端。在詳細之實施例中，加熱元件包含封裝於石英中之金屬線。
一些實施例進一步包含自狹長殼體之至少第一端延伸至狹長殼體之至少第二端的至少一個額外加熱元件，且該至少一個額外加熱元件包含適合由電流加熱之材料。
在一或多個實施例中，狹長殼體經調整大小以在處理腔室中之氣體分配板的氣體埠之內配合。在一些實施例中，狹長殼體經附接於氣體分配板之正面，以便來自氣體分配板之內的氣體埠之氣體流通過組件之開放內部區域，該組件實質上不干擾來自相鄰氣體埠之氣體流。
本發明之額外實施例係針對包含輸入面及輸出面之氣體分配板。輸入面包含接收第一前驅物氣體流之第一前驅物氣體輸入，及經設置以接收第二前驅物氣體流之第二前驅物氣體輸入。輸出面具有複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠經設置以將氣體流朝向相鄰於輸出面之基材導引。狹長氣體埠包括至少一個第一前驅物氣體埠及至少一個第二前驅物氣體埠。至少一個第一前驅物氣體埠與第一前驅物氣體流動連通，且至少一個第二前驅物氣體埠與第二前驅物氣體流動連通。如所述之組件經定位以便在第一前驅物氣體埠及第二前驅物氣體埠中之至少一者之內的氣體流以實質上垂直於組件之縱軸的方向通過開放內部區域。組件經連接至電源，該電源經設置以提供電流至加熱元件。
在詳細的實施例中，將組件定位於至少一個氣體埠之內。在特定實施例中，組件經附接於氣體分配板之輸出 面，因此自氣體埠流出之氣體通過組件之開放內部區域，且狹長殼體實質上不干擾來自相鄰氣體埠之氣體流。在某些實施例中，提供電流至加熱元件將該加熱元件加熱以激勵橫跨熱元件流動之氣體中之物種，且狹長殼體實質上不膨脹。
本發明之進一步實施例係針對用於在沉積處理腔室中於氣相沉積反應期間加熱氣體之組件，該等組件包含狹長殼體及至少一個加熱元件。狹長殼體包含一材料，該材料對在處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性。狹長殼體沿著縱軸延伸且具有開放內部區域，以允許氣體流以實質上垂直於縱軸之方向通過開放內部區域，且狹長殼體經調整大小以在處理腔室中之氣體分配板的通道之內配合。至少一個加熱元件沿著縱軸自超過狹長殼體之第一端的區域經由開放內部區域延伸至超過狹長殼體之第二端的區域。至少一個加熱元件包含適用於藉由電流加熱之材料，且超過狹長殼體之第一端且超過狹長殼體之第二端之區域中的加熱元件之部分充當電導線。在詳細的實施例中，可將加熱元件加熱以激勵流經開放內部區域之氣體中之物種。
本發明之額外實施例係針對在處理腔室中處理基材之方法。具有表面之基材在氣體分配板之下橫向地移動，該氣體分配板包含複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠包括輸送第一前驅物氣體之至少一個第一前驅物氣體埠，及輸送第二前驅物氣體之至少一個第二前驅物氣體埠。將第一前驅物氣體輸送至基材表面。將第二前驅物氣體輸送至基材表面。將電力施加於定位在狹長殼體之內的至少一個 加熱元件。至少一個狹長殼體包含一材料，該材料對在處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性。至少一個狹長殼體經定位以便來自氣體埠之氣體以實質上垂直於狹長殼體之縱軸的方向通過狹長殼體之關放內部區域，且激勵氣體物種以便經激勵之物種與基材之表面反應。
10‧‧‧負載鎖定腔室
15‧‧‧隔離閥
20‧‧‧處理腔室
30‧‧‧氣體分配板
60‧‧‧基材
61‧‧‧第一表面
65‧‧‧搬運梭
66‧‧‧晶座
67‧‧‧頂表面
68‧‧‧凹部
70‧‧‧軌道
90‧‧‧輻射熱源
100‧‧‧空間原子層沉積系統
120‧‧‧第一前驅物注入器
125‧‧‧氣體埠
130‧‧‧第二前驅物注入器
135‧‧‧氣體埠
140‧‧‧淨化氣體注入器
145‧‧‧氣體埠
150‧‧‧泵送系統
155‧‧‧真空埠
160‧‧‧分隔物
198‧‧‧箭頭
301‧‧‧輸入面
303‧‧‧輸出面
305‧‧‧第一前驅物氣體輸入
307‧‧‧第二前驅物氣體輸入
309‧‧‧輸入
311‧‧‧埠
313‧‧‧氣體埠
315‧‧‧開口
317‧‧‧通道
318‧‧‧開口
321‧‧‧電力饋通
323‧‧‧電源線
324‧‧‧電源線
327‧‧‧安裝塊
350‧‧‧箭頭
501‧‧‧加熱元件
600‧‧‧組件
601‧‧‧加熱元件
605‧‧‧狹長殼體
606‧‧‧開放內部區域
610‧‧‧電導線
611‧‧‧平面
613‧‧‧側面
620‧‧‧第一端
622‧‧‧第二端
630‧‧‧縱軸
631‧‧‧箭頭
700‧‧‧組件
701‧‧‧加熱元件
705‧‧‧狹長殼體
720‧‧‧第一端
722‧‧‧第二端
730‧‧‧部分
800‧‧‧組件
801‧‧‧加熱元件
900‧‧‧組件
901‧‧‧加熱元件
905‧‧‧殼體
920‧‧‧第一端
922‧‧‧第二端
930‧‧‧延伸部
1000‧‧‧組件
1001‧‧‧加熱元件
1002‧‧‧外殼
1006‧‧‧內部區域
1105‧‧‧狹長殼體
1123‧‧‧連接
1124‧‧‧連接
1155‧‧‧狹長殼體
1156‧‧‧開放內部區域
1200‧‧‧組件
1201‧‧‧加熱元件
1205‧‧‧狹長殼體
1206‧‧‧開放內部區域
1208‧‧‧絕緣部分
1223‧‧‧電源線
1224‧‧‧電源線
A‧‧‧埠
A'‧‧‧氣體埠
B‧‧‧埠
P‧‧‧淨化埠
V‧‧‧真空埠
為了以其中可獲得且可詳細理解本發明之上述特徵之方式，上文簡要概述的本發明之更詳細描述可參照本發明之實施例獲得，該等實施例在附圖中圖示。然而，應當注意，附圖僅圖示本發明之典型實施例，且因此不將附圖視為本發明之範疇的限制，因為本發明可承認其他同等有效的實施例。
第1圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之原子層沉積腔室的示意截面側視圖；第2圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之晶座的透視圖；圖3圖示根據本發明之一或更多個實施例之氣體分配板的透視圖；第4圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之氣體分配板的正視圖；第5圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之氣體分配板的正視圖；第6圖圖示根據本發明之一或更多個實施例用於氣體分配板之線殼體的透視圖； 第7圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之組件的視圖；第8圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之組件的視圖；第9圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之組件的視圖；第10圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之組件的視圖；第11圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之氣體分配板的截面視圖；及第12圖圖示根據本發明之一或更多個實施例之氣體分配板的截面視圖。
本發明之實施例係針對具有加熱元件之組件，以及提供用於使用該等加熱元件組件與基材表面反應之激勵氣體物種的原子層沉積設備及方法。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「加熱元件」及「熱線」通常可交換地使用，且不應將「熱線」之使用視為限於電線。本發明之實施例可實施至ALD及其他沉積製程中。在一些「熱線」應用中，使用彈簧控制熱線之張力，該熱線歸因於高溫而可能非常不可靠。本發明之各種實施例併入包含且支撐加熱元件之絕熱容器，從而消除對於張力控制及空間限制之需要。
本發明之一或更多個實施例係針對亦稱為殼體之絕熱容器，該等絕熱容器使用(例如)石英或陶瓷材料以 將加熱元件之溫度與相鄰材料絕緣。絕熱容器亦為加熱元件提供支撐以防止歸因於高溫之下垂。用於加熱元件之電力可經由容器(殼體)之兩端提供，且氣體均勻地進入殼體，通過加熱元件區域，產生ALD製程所需的自由基，然後該等自由基通過底部開口至晶圓表面上且執行工作，該底部開口可為完全打開之孔或穿孔。如此可增強沉積或使用以蝕刻掉沉積。本發明之實施例的優點為消除了歸因於高溫及溫度變化之加熱元件的下垂及張力可靠性問題。雖然本發明之實施例係參照ALD製程描述，但是應理解，本發明之各種實施例亦可適用於其他處理方法。
如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「經激勵氣體物種」意謂不處於電子基態之任何氣體物種。例如，分子氧可經激勵以形成氧自由基，其中氧自由基為經激勵物種。另外，術語「經激勵物種」、「自由基物種」等意欲意謂不處於基態之物種。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「基材表面」意謂基材之裸表面或裸基材表面上之一層(例如，氧化物層)。
本發明之一些實施例係關於實施加熱元件技術至空間原子層沉積。在傳統應用中，使用全局高溫技術或電漿(例如，直流(direct current；DC)、射頻(radio frequency；RF)、微波)技術。根據一或更多個實施例，熱線技術之實施在ALD製程期間產生局部高溫。在空間ALD製程中使用此熱線技術，製程所需之溫度、電力及其他氣體的量中之一或更多者可得以降低。如此降低了處理基材之成本，且能更可 靠地製造製程腔室且達成較高產量及薄膜品質。
大體而言，本發明之實施例將相容材料之單個加熱元件或電線，或多個加熱元件或電線置放在基材之上的某個距離處。流經電線之電流產生局部高溫，該局部高溫可直接地或間接地激勵反應物。當自由基化的物種遇到前驅物時，該等自由基化的物種在基材上沉積高品質薄膜。加熱元件可為諸如自前端***之管狀裝置或自底部安裝之凸緣安裝裝置的單個裝置。該裝置含有支撐加熱元件、元件、電線或多個電線之所有必要部件，且該裝置向該加熱元件、元件、電線或多個電線提供電流。
第1圖為根據本發明之一或更多個實施例的空間原子層沉積系統100或反應器之示意截面視圖。如在本說明書及附加申請專利範圍中所使用，關於ALD使用之術語「空間」意謂ALD反應所需之各種氣流係經由空間而非僅時間分離。系統100包括負載鎖定腔室10及處理腔室20。處理腔室20大體為可密封殼體，該可密封殼體在真空下，或至少在低壓下操作。經由隔離閥15將處理腔室20與負載鎖定腔室10隔離。隔離閥15在閉合位置中將處理腔室20密封隔開負載鎖定腔室10，且隔離閥15允許在開啟位置中將基材60自負載鎖定腔室10經由閥傳遞至處理腔室20，且反之亦然。
系統100包括氣體分配板30，該氣體分配板30能夠橫跨基材60分配一或更多種氣體。氣體分配板30可為熟習該項技術者所已知之任何適當分配板，且所描述之特定氣體分配板不應視為本發明之範圍的限制。氣體分配板30之 輸出面面對基材60之第一表面61。
用於本發明之實施例的基材可為任何適當基材。在詳細的實施例中，基材為剛性、分離的大體平面基材。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，當代表基材時之術語「分離」意謂基材具有固定尺寸。特定實施例之基材為半導體晶圓，諸如200 mm或300 mm直徑之矽晶圓。
氣體分配板30包含複數個氣體埠及複數個真空埠，該複數個氣體埠經設置以傳輸一或更多個氣流至基材60，且該複數個真空埠安置在每一氣體埠之間且經設置以將氣體流傳輸出處理腔室20。在第1圖之詳細實施例中，氣體分配板30包含第一前驅物注入器120、第二前驅物注入器130及淨化氣體注入器140。注入器120、注入器130、注入器140可經由諸如主機之系統電腦(未圖示)，或經由諸如可程式邏輯控制器之特定於腔室控制器控制。前驅物注入器120經設置以經由複數個氣體埠125注射化合物A之連續(或脈衝)反應前驅物(第一前驅物)流至處理腔室20中。前驅物注入器130經設置以經由複數個氣體埠135注射化合物B之連續(或脈衝)反應前驅物(第二前驅物)流至處理腔室20中。淨化氣體注入器140經設置以經由複數個氣體埠145注射連續(或脈衝)之非反應或淨化氣流至處理腔室20中。淨化氣體經設置以自處理腔室20移除反應材料及反應副產物。淨化氣體典型地為惰性氣體，諸如，氮氣、氬氣及氦氣。氣體埠145經安置在氣體埠125與氣體埠135之間，以便將化合物A之前驅物與化合物B之前驅物分離，從而避免前驅物之間的 交叉污染。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「反應氣體」、「反應前驅物」、「第一前驅物」及「第二前驅物」等代表能夠與基材表面或基材表面上之層反應之氣體及氣體物種。
在另一態樣中，在注入前驅物至腔室20中之前，可將遠端電漿源(未圖示)連接至前驅物注入器120及前驅物注入器130。反應物種之電漿可藉由施加電場至遠端電漿源之內的化合物產生。可使用能夠激活所要化合物之任何電源。例如，可以使用電源，該等電源使用基於直流、射頻(RF)，及微波(MW)之放電技術。若使用射頻電源，則該射頻電源可為電容耦合或電感耦合的。激活亦可藉由基於熱的技術、氣體分解技術、高強度光源(例如，紫外線(Ultra Violet；UV)能量)，或對X光源之暴露產生。示例性遠端電漿源可自諸如MKS Instruments,Inc.及Advanced Energy Industries,Inc之供應商獲得。
系統100進一步包括連接至處理腔室20之泵送系統150。泵送系統150大體經設置以經由一或更多個真空埠155自處理腔室20中排空氣流。真空埠155經安置在每一氣體埠之間以便在氣流與基材表面反應之後自處理腔室20中排空氣流，且進一步限制前驅物之間的交叉污染。
系統100包括複數個分隔物160，該複數個分隔物160安置在處理腔室20上之每一埠之間。每一分隔物之下部延伸到接近於基材60之第一表面61。例如，延伸至距第一表面61為約0.5 mm或更大。以此方式，分隔物160之下部 與基材表面以一距離分離，該距離足以允許氣流在氣流與基材表面反應之後朝向真空埠155圍繞下部流動。箭頭198指示氣流之方向。因為分隔物160作為氣流之實體阻障，所以分隔物160亦限制前驅物之間的交叉污染。所圖示之排列僅為說明性且不應將該排列視為限制本發明之範疇。熟習該項技術者將瞭解，所圖示之氣體分配系統僅為一個可能的分佈系統，且亦可使用其他類型之噴淋頭。
在操作時，可將基材60(例如，經由機器人)遞送至負載鎖定腔室10且置放於搬運梭65上。在隔離閥15開啟之後，搬運梭65沿著軌道70移動。一旦基材60進入於處理腔室20中，隔離閥15就關閉，從而將處理腔室20密封。然後，搬運梭65移動穿過處理腔室20用於處理。在一個實施例中，搬運梭65經由腔室以直線路徑移動。
隨著基材60移動穿過處理腔室20，基材60之第一表面61係重複地暴露於自氣體埠125排出之化合物A之前驅物及自氣體埠135排出之化合物B之前驅物，其中淨化氣體自在該氣體埠125與該氣體埠135之間的氣體埠145排出。淨化氣體之注入係設計用於在將基材表面61暴露於下一前驅物之前自先前的前驅物移除未反應材料。在對各種氣流(例如，前驅物或淨化氣體)之每一暴露之後，將氣流藉由泵送系統150經由真空埠155排空。因為真空埠可經安置在每一氣體埠之兩側上，所以氣流在兩側上經由真空埠155排空。因此，氣流自各個氣體埠垂直地向下朝向基材60之第一表面61，橫跨基材表面且圍繞分隔物160之下部，且最終向上朝 向真空埠155流動。以此方式，每一氣體可橫跨基材表面61均勻分佈。箭頭198指示氣體流之方向。當暴露於各種氣流時，基材60亦可旋轉。基材之旋轉可有用於防止在形成之層中之形成條帶。基材之旋轉可為連續的或以分離的步驟進行。
基材表面61暴露於每一氣體之程度係藉由(例如)每一氣體自氣體埠離開之流動速率及基材60之移動速度而決定。在一個實施例中，每一氣體之流動速率經設置以免自基材表面61移除被吸附的前驅物。每一分隔物之間的寬度、安置於處理腔室20上之氣體埠之數目、及基材來回傳遞之次數亦可決定基材表面61暴露於各種氣體之程度。因此，沉積膜之數量及品質可藉由改變上文引用之因素而最佳化。
在另一實施例中，系統100可包括前驅物注入器120及前驅物注入器130，而沒有淨化氣體注入器140。因此，隨著基材60移動穿過處理腔室20，基材表面61將交替地暴露於化合物A之前驅物及化合物B之前驅物，而不暴露於在該化合物A之前驅物及該化合物B之前驅物之間的淨化氣體。
第1圖中所示之實施例在基材之上具有氣體分配板30。雖然該等實施例已相對於此直立定向描述且圖示，但是應將瞭解，反向定向亦是可能的。在反向定向的情況下，基材60之第一表面61將面向下，而朝向基材之氣體流將導引向上。在一或多個實施例中，將至少一個輻射熱源90定位以加熱基材之第二側。
取決於沉積在基材表面61上之層的數目，氣體分配板30可為任何適當長度。氣體分配板之一些實施例意欲 用於高產量操作，在該高產量操作中，基材在自氣體分配板之第一端至氣體分配板之第二端的一個方向上移動。在此單個道次期間，基於氣體分配板中之氣體注入器之數目，完整的薄膜在基材表面上形成。在一些實施例中，氣體分配板具有比形成完整的薄膜所需之注入器更多的注入器。各個注入器可經控制以便一些注入器不起作用或僅排放淨化氣體。例如，若氣體分配板具有用於前驅物A及前驅物B中之每一前驅物的一百個注入器，但是僅需要50個注入器，則可將50個注入器停用。該等經停用注入器可遍及氣體分配板而分組或分散。
另外，儘管圖式圖示第一前驅物氣體A及第二前驅物氣體B，但是應瞭解，本發明之實施例不限於僅具有兩種不同前驅物之氣體分配板。例如，可以存在遍及氣體分配板分散之第三前驅物C及第四前驅物D。如此允許產生具有混合或堆疊層之薄膜。
在一些實施例中，搬運梭65為用於載運基材60之晶座66。通常，晶座66為一載體，該載體有助於橫跨基材形成均勻溫度。晶座66在負載鎖定腔室10與處理腔室20之間的兩個方向(相對於第1圖之排列的左至右及右至左方向)上可移動。晶座66具有用於載運基材60之頂表面67。晶座66可為經加熱晶座，以便可將基材60加熱用於處理。例如，晶座66可藉由安置在晶座66下方的輻射熱源90、加熱板、電阻線圈，或其他加熱裝置加熱。
在又一實施例中，晶座66之頂表面67包括經設 置以收納基材60之凹部68，如第2圖所示。晶座66大體比基材之厚度更厚，以便在基材下方存在晶座材料。在詳細的實施例中，凹部68經配置以使得當基材60安置於凹部68之內時，基材60之第一表面61與晶座66之頂表面67齊平。換言之，一些實施例之凹部68經設置以使得當基材60安置於該凹部68中時，基材60之第一表面61不突出於晶座66之頂表面67之上。
第3圖至第12圖圖示根據本發明之各種實施例的氣體分配板30。氣體分配板30包含輸入面301及輸出面303。輸入面301(圖示於第3圖中)具有用於接收第一前驅物氣體A之氣流的第一前驅物氣體輸入305，及用於接收第二前驅物氣體B之氣流的第二前驅物氣體輸入307。輸入面301亦具有用於一或更多種淨化氣體之輸入309，及用於連接至一或更多個真空埠之埠311。雖然第3圖中所示之設置具有可見之兩個第一前驅物氣體輸入305、一個第二前驅物氣體輸入307及兩個淨化氣體輸入309，但是熟習該項技術者將瞭解，可以個別或組合地存在更多或更少的該等組件中之每一組件。
所圖示之特定實施例可用於往復(reciprocal)沉積系統，在該往復沉積系統中，基材相鄰於氣體分配板來回移動以沉積多個層。然而，應瞭解，此技術僅為一個實施例，且本發明不限於往復沉積技術。熟習該項技術者將瞭解，可以使用具有多組前驅物注入器之單個大氣體沉積板。
各種實施例之輸出面303具有複數個狹長氣體埠 313。氣體埠313經設置以朝向基材導引氣體流，該基材可相鄰於輸出面303定位。狹長氣體埠313包括至少一個第一前驅物氣體埠及至少一個第二前驅物氣體埠。每一第一前驅物氣體埠與第一前驅物氣體輸入305流動連通以允許第一前驅物流經氣體分配板30。每一第二前驅物氣體埠與第二前驅物氣體輸入307流動連通以允許第二前驅物流經氣體分配板30。
如第4圖中所示，氣體埠可在通道317之內包括複數個開口315。通道317為在氣體分配板之輸出面之內的凹槽。氣體自開口315流出且氣體經由通道317壁朝向基材表面導引。開口315圖示為圓形，但是應瞭解，開口315可為任何適當形狀，該形狀包括但不限於正方形、矩形及三角形。亦可改變開口315之數目及大小以適合每一通道317之內的更多或更少的開口。在第4圖中所示之詳細實施例中，淨化氣體(P)、第一前驅物氣體埠(A)及第二前驅物氣體埠(B)包含定位於通道之內的複數個開口。與真空埠相關聯之開口318係位於氣體分配板30之輸出面303上，而非通道317中，但是該等開口318亦可定位於通道之內。
圖示於第4圖中之特定實施例具有狹長氣體埠之組合，當基材沿著箭頭350垂直於狹長氣體埠移動時，該狹長氣體埠之組合將提供特定順序之氣流至基材表面。儘管將基材描述為可移動，但熟習該項技術者將瞭解，基材可保持固定且氣體分配板30可移動。該移動為基材與氣體分配板30之間稱為基材移動之相對移動。垂直於狹長氣體埠移動之基 材將經受以下之氣流順序：淨化氣流、第一前驅物氣體A之氣流、淨化氣流、第二前驅物氣體B之氣流、淨化氣流、第一前驅物氣體A'之氣流及淨化氣流。在氣流中之每一者之間有真空埠，該等真空埠將氣流自處理腔室中導引出。如此產生根據第1圖中所示之箭頭198的流動模式。
在特定實施例中，氣體分配板基本上由按以下順序的埠組成：前第一前驅物氣體埠A、第二前驅物氣體埠B及後第一前驅物氣體埠A'。如在本上下文中且在附加申請專利範圍中所使用，術語「基本上由......組成」意謂氣體分配板不包括用於反應氣體之任何額外氣體埠。用於非反應氣體(例如，淨化氣體)之埠及真空埠可在各處散佈但仍在條款之實質組成之內。例如，氣體分配板30可具有八個真空埠V及四個淨化埠P，但是仍然實質上由前第一前驅物氣體埠A、第二前驅物氣體埠B及後前驅物氣體埠A'組成。此變化之實施例可稱為ABA設置。
ABA設置之使用確保自任一方向移動之基材將在遇到第二前驅物氣體B埠之前遇到第一前驅物氣體A埠。橫跨氣體分配板30之每一道次將產生組合物B之單個膜。此處，兩個第一前驅物氣體A埠圍繞第二前驅物氣體B埠以便自圖式之頂部至底部(相對於氣體分配板)移動之基材將經歷前第一反應氣體A、第二反應氣體B及後第一反應氣體A'之順序，產生形成於基材上之完整層。沿著相同路徑返回之基材將經歷相反順序之反應氣體，為每一整個循環產生兩個層。橫跨此氣體分配板來回移動之基材將暴露於以下脈衝序 列：AB AAB AAB(AAB)n...AABA
形成B之均勻膜組合物。在序列最後暴露於第一前驅物氣體A是不重要的，因為不存在第二前驅物氣體B之後續暴露。熟習該項技術者將瞭解，雖然膜組合物稱為B，但是膜組合物實際上為反應氣體A及反應氣體B之表面反應產物之產物，並且僅使用B是為了方便描述薄膜。
如第5圖所示，氣體分配板30包括加熱元件501(該加熱元件501亦可稱為「線」或「熱線」)以激勵氣體物種。加熱元件501定位於第一前驅物氣體埠及第二前驅物氣體埠之任一者或兩者中。加熱元件501經連接至電源線323(第3圖中所示)，該電源線323經設置以引起電流流經加熱元件501以將加熱元件501加熱。將加熱元件501加熱至高溫以激勵相鄰於加熱元件501流通之氣體中之物種。電線之目的為在氣體中產生自由基物種，而不是在基材中導致溫度升高。可將加熱元件501置放於其中不存在對基材表面直接暴露，而仍能夠引起自由基物種於氣體中形成的位置中。例如，若將加熱元件501置放於第二前驅物氣體埠中，則該元件將引起第二前驅物氣體中之分子的一部分被激勵。在激勵態中，分子具有較高能量且分子更有可能在給定處理溫度下與基材表面反應。
加熱元件之置放可能對接觸基材之自由基物種的量具有影響。與較近之置放相比，將加熱元件離基材過遠地置放可能使較大數目之自由基物種在接觸基材表面之前變 得去活化。自由基物種可藉由與氣流中之其他自由基、分子及氣體分配板接觸變得去活化。然而，將加熱元件遠離基材置放可幫助防止加熱元件加熱基材表面，同時仍然在氣體中產生自由基物種。可將加熱元件501定位成足夠接近於基材之表面，以確保激勵物種存在足夠長的時間以接觸表面，而不引起基材之局部溫度的顯著變化。如在本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「局部溫度中之顯著變化」意謂相鄰於電線之基材部分不具有大於約10℃之溫度增加。加熱元件501可定位於類似於第5圖中所示之通道之開放通道317中，或位於氣體擴散部件之後。氣體擴散部件之實施例亦圖示於第5圖中，該氣體擴散部件具有複數個小的隔開孔，該等孔置放在氣體埠之出口區域處。可位於氣體擴散部件之後的加熱元件501能夠激勵氣體物種，而不顯著改變基材之局部溫度。在詳細的實施例中，將電線加熱以激勵氣體物種，同時引起小於約10℃之表面溫度變化。在各種實施例中，基材表面之溫度中之局部變化係小於約7℃、5℃或3℃。在特定實施例中，局部溫度變化係小於約2℃、1℃或0.5℃。
加熱元件可由任何適當材料製成，該材料能夠在相對短的時間內升高至高溫。適當材料為與反應氣體相容之一種材料。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，在此處使用之術語「相容」意謂加熱元件不在標準溫度及壓力下與反應氣體自發地反應。加熱元件之溫度可對氣體物種之自由基化程度具有影響。例如，氧氣可需要高達約2000℃之溫度，而聚合物種可僅需要在約300℃至約500℃之範圍中的溫 度。在一些實施例中，加熱元件能夠經加熱至至少約1000℃、1100℃、1200℃、1300℃、1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃、1900℃或2000℃之溫度。在各種實施例中，加熱元件能夠經加熱至在約300℃至約2000℃之範圍中，或在約700℃至約1400℃之範圍中，或在約800℃至約1300℃之範圍中的溫度。可在處理期間之任何時間調變或開啟及關閉供應至加熱元件之電力。如此允許加熱元件僅對於處理之一部分得以加熱，產生激勵之氣體物種。
亦可取決於使用之材料改變加熱元件之厚度及長度。用於加熱元件之適當材料的實例包括但不限於鎢、鉭、銥、釕、鎳、鉻、石墨及上述材料之合金。例如，在氧為經自由基化之物種的情況下，鉭或鎢之使用可能並非所要的，因為該等材料對氧敏感且可能引起電線之斷裂。在詳細的實施例中，加熱元件包含鎢。
回頭參看第3圖，電源可為能夠控制流經加熱元件之電流的任何適當電源。圖示於第3圖中之電力饋通321具有電源線323，且電力饋通321為加熱元件提供機械及電支援兩者，且允許加熱元件得以置放於氣體流之路徑中。電力饋通321經由安裝塊327連接至氣體分配板30，該安裝塊327可包括絕緣體，該絕緣體用以將電源線323及加熱元件與氣體分配板電氣隔離。在第3圖之實施例中之加熱元件經由第一前驅物氣體通道延伸，且該加熱元件可為環繞第二前驅物氣體通道之單獨加熱元件或單個加熱元件。
第5圖中所示之加熱元件501經由通道317延 伸，其中加熱元件501之端部與電源線323、電源線324接觸。然而，在本發明之一或多個實施例中，加熱元件可為單獨組件之部分，該單獨組件可經***於通道317中或附接於氣體分配板30之輸出面303。因此，參看第6圖，本發明之一或更多個實施例係針對該組件600。所圖示之組件600包含狹長殼體605，該狹長殼體605沿著縱軸630延伸。狹長殼體具有開放內部區域606，該開放內部區域606可允許氣體流通過殼體605。圖示為箭頭630之氣體流可以實質上垂直於縱軸之方向通過殼體。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「實質上垂直於」意謂氣體流以鈍角通過殼體及加熱元件601周圍。熟習該項技術者將瞭解，氣體流可以與殼體成除90°以外之角度，且氣體流可仍在「大體垂直於」之意義之內。在一些實施例中，氣體流係實質上垂直於殼體，形成大於約25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°或85°之角度。在一些實施例中，氣體流相對於殼體形成一角度，該角度在約25°至約90°之範圍內，或在約45°至約90°之範圍內，或在約60°至約90°之範圍內，或在約75°至約90°之範圍內，或在約80°至約90°之範圍內。
所圖示之殼體605在兩側上具有平面611，且側面613自殼體605之一端至另一端具有實質上均勻厚度。然而，熟習該項技術者將瞭解，所圖示之形狀及近似尺寸僅為示例性，且不應將該等所圖示之形狀及近似尺寸視為限制本發明之範疇。
殼體605係由實質上對在處理腔室中經歷之溫度 下的熱膨脹有抗性之材料製成。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「實質上對熱膨脹有抗性」意謂殼體605之總長度在自由基化所要氣體物種所需之溫度下不會改變超過約5%。在各種實施例中，相對於在室溫下的殼體605之長度，殼體之總長度不會改變超過約4%、3%、2%、1%或0.5%。在詳細實施例中，殼體係由石英基材料或陶瓷基材料製成，該材料包括石英及陶瓷。如本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「陶瓷」代表無機、非金屬材料。陶瓷之適當實例包括但不限於：氧化鋁、氧化鈹、二氧化鈰、氧化鋯、碳化物、硼化物、氮化物、矽化物、複合材料、該等材料之氧化物及非氧化物。加熱元件之厚度可為厚度均勻的或有變化的。在一些實施例中，加熱元件為具有一截面直徑之電線，該直徑在約0.01 mm至約5 mm之範圍內。一些實施例之加熱元件具有變化之密度/單位長度。
[熱膨脹可以不同於長度變化而定量嗎？長度或其他量測變化之值是多少為合適？]
加熱元件601自狹長殼體605之第一端620延伸至第二端622。如已經描述的，加熱元件601包含適用於藉由電流加熱之材料。第6圖中所示之實施例包括與加熱元件601電連通或電接觸之至少一個電導線610(圖示為兩個導線)，以允許電流流經加熱元件601。電導線610可與定位於氣體分配板上之電觸點交互作用。例如，電觸點對(正觸點及負觸點)可包括於氣體分配板之通道中或包括在氣體分配板之表面上。該等電觸點對中之每一電觸點對可單獨地供電或作為 一或更多個單元供電。在詳細之實施例中，在電流施加於加熱元件時，至少一個電導線610實質上不增加溫度。在特定實施例中，至少一個電導線610實質上不導致殼體605之膨脹。
儘管在第6圖中圖示兩個單獨電導線610，但是應瞭解，可以僅有一個電導線610定位於殼體之任一端上。在此種實施例中，加熱元件601可經由殼體605延伸且提供超過殼體之端部的一部分。例如，第7圖圖示組件700之一實施例，在該組件700中，加熱元件701包含延伸超過狹長殼體705之第一端720及第二端722中之一或更多者的一部分730。延伸之部分730可充當電導線。
加熱元件可具有任何適當形狀，且加熱元件不限於圖式所體現之形狀。適當形狀包括但不限於直線形狀、正弦形狀、螺旋形狀、曲線形狀、手風琴形狀或方波形狀。在詳細之實施例中，如第7圖中所示，加熱元件以實質上直線路徑自殼體705之第一端720延伸701至第二端722。第8圖圖示組件800之另一實施例，在該組件800中，加熱元件801以螺旋狀路徑延伸。匝數及螺旋之緊度可不同，且不應將匝數及螺旋之緊度視為限於圖中所示之形狀。第9圖圖示另一組件900，在該組件900中，存在於殼體905之第一端920與第二端922之間延伸的兩個加熱元件901。第9圖圖示與加熱元件電連接之加熱元件901之每一端的單個延伸部930，但將瞭解，每一加熱元件901可以存在延伸部。另外，可以有任何數目之單獨加熱元件，且將瞭解，每一元件之形狀可不 同，其中形狀之混合是可能的。
第10圖圖示組件1000之另一實施例，在該組件1000中，將加熱元件1001封裝於外殼1002中。在施加電流之後，加熱元件1001增加溫度且將外殼1002加熱。將外殼1002暴露於流經殼體之內部區域1006之氣體。此種實施例可在加熱元件1001與流經內部區域1006之氣體相容之情況下尤其有用。在詳細實施例中，外殼1002為能夠由加熱元件1001加熱而不變形之材料。在特定實施例中，外殼1002包含石英。
各種實施例之組件可經調整大小以在氣體分配板之通道之內配合，以便可將加熱元件輕易地添加或自氣體分配板移除。第11圖圖示其中狹長殼體1105經調整大小以在氣體分配板30之氣體埠之內配合的實施例。將加熱元件501併入殼體1000允許將加熱元件501輕易地自處理腔室移除以更換或清潔。雖然所圖示之實施例具有開放通道317，但是將瞭解，在加熱元件與基材之間可以有擴散器。
參看第11圖之底部，圖示之另一實施例，在該實施例中，狹長殼體1155經設置以附接於氣體分配板30之正面303。殼體1155可經定位以使得來自氣體埠之氣體通過殼體1155之開放內部區域1156，且組件實質上不干擾來自相鄰氣體埠之氣體流。殼體1155係藉由如上所述之連接1123、連接1124供電。
圖示於第12圖中之加熱元件經圖示為直線組件。然而，組件之形狀可取決於所要使用而改變。第12圖圖 示本發明之另一實施例，其中組件1200使用單個加熱元件1201覆蓋兩個通道317。組件1200包含狹長殼體1205，其中兩個開放內部區域1206定位在通道317上方。加熱元件1201經連接至電源線1223、電源線1224。此實施例之加熱元件1201可在絕緣部分1208中轉過殼體1205，在該絕緣部分1208中，加熱元件1201不暴露於氣體流。在一些實施例中，加熱元件1201在整個路徑中暴露。換言之，開放內部區域可匹配殼體之形狀，其中加熱元件1201之部分不定位在氣體埠之前。
在第12圖中所示之某種實施例中，電源線1223、電源線1224具有相反極性以允許電流流動。因此，一電源線將為正，且另一電源線為負。此設置可相對易於配置(setup)，其中單個電源經連接至電源線1223、電源線1224兩者。單個電源(未圖示)可包括一機構以控制流經電線之電流，該機構諸如電位計。
氣體分配板之一些實施例包含複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠實質上由按以下順序的埠組成：交替之第一前驅物氣體A埠及第二前驅物氣體B埠，隨後為後第一前驅物氣體A'埠之至少兩個重複單元。換言之，可稱為AB單元之第一前驅物氣體A埠及第二前驅物氣體B埠，與後第一前驅物氣體A'埠之組合重複至少兩次。熟習該項技術者將瞭解，淨化開口、真空開口及複數個開口可存在於氣體分配板中。
氣體分配板之一些實施例包含如本文所述之輸入面、輸出面及組件。輸入面包含經設置以接收第一前驅物 氣體流之第一前驅物氣體輸入，及經設置以接收第二前驅物氣體流之第二前驅物氣體輸入。輸出面具有複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠經設置以將氣體流朝向相鄰於輸出面之基材導引。狹長氣體埠包括至少一個第一前驅物氣體埠及至少一個第二前驅物氣體埠。至少一個第一前驅物氣體埠與第一前驅物氣體流動連通，且至少一個第二前驅物氣體埠與第二前驅物氣體流動連通。所描述之組件經定位以便在第一前驅物氣體埠及第二前驅物氣體埠中之至少一個氣體埠之內的氣體流通過組件之內部區域。組件經連接至電源，該電源經設置以提供電流至加熱元件。在詳細的實施例中，組件定位於至少一個氣體埠之內。在特定實施例中，組件經附接於氣體分配板之輸出面，因此自氣體埠流出之氣體通過組件之開放內部區域，且狹長殼體實質上不干擾來自相鄰氣體埠之氣體流。在某些實施例中，提供電流至加熱元件將該加熱元件加熱以激勵橫跨熱元件流動之氣體中之物種，且狹長殼體實質上不膨脹。
本發明之額外實施例係針對在處理腔室中處理基材之方法。該方法包含橫向地移動一基材，該基材在氣體分配板之下具有表面，該氣體分配板包含複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠包括輸送第一前驅物氣體之至少一個第一前驅物氣體埠，及輸送第二前驅物氣體之至少一個第二前驅物氣體埠。將第一前驅物氣體輸送至基材表面。將第二前驅物氣體輸送至基材表面。將電力施加於定位在狹長殼體之內的至少一個加熱元件。至少一個狹長殼體中之每一者 包含一材料，該材料對在處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性。至少一個狹長殼體中之每一者經定位，以便來自氣體埠之氣體通過狹長殼體之開放內部區域，且將氣體物種激勵。經激勵之物種與基材表面反應。
第12圖之實施例圖示ABA設置，但是該實施例可輕易地包括跨越任何所要數目之多組AB氣體注入器。例如，氣體分配板可具有100組AB氣體注入器，每一氣體注入器個別地可控，且每一氣體注入器個別地含有加熱元件及電源。
一或更多個實施例具有帶有後第一前驅物氣體埠A'之兩個重複AB單元，產生ABABA設置。因此，每一整個循環(通過氣流之基材的一個來回移動)將產生四個B層之沉積。具有ABABABA設置之氣體分配板在整個循環之後將產生六個B層之沉積。將後第一前驅物氣體埠A'包括於該等設置中之每一設置中確保，相對於氣體分配板移動之基材將在遇到第二前驅物氣體埠之前遇到第一前驅物氣體埠，與該移動起源於氣體分配板30之何側無關。熟習該項技術者將瞭解，在給定氣體分配板30中可以有任何數目之重複AB單元。重複AB單元之數目可取決於氣體分配板之大小而不同。在一些實施例中，存在數目於約2個至約128個之範圍內的AB單元，或甚至更多數目之AB單元。在各種實施例中，存在至少約2個、3個、4個、5個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個或50個AB單元。另外，熟習該項技術者將瞭解，此設置僅為說明性且氣體分配板可包 含任何數目之氣體注入器。例如，氣體分配板可在有或沒有後第一氣體埠A'之情況下具有100個重複AB單元。
在一些實施例中，組件能夠提供足夠之張力以防止加熱元件中之顯著下垂。另外，組件經設置以在加熱元件上提供比引起斷裂所需之張力小之張力。如在本說明書及附加申請專利範圍中所使用，術語「顯著下垂」意謂存在小於約0.1，或小於約0.05，或小於約0.01，或小於約0.005或小於約0.0025之下垂與長度比。在各種實施例中，下垂在400 mm之長度上小於約4 mm，或在400 mm之長度上小於約3 mm，或在400 mm之長度上小於約2 mm，或在400 mm之長度上小於約1 mm，或在300 mm之長度上小於約4 mm，或在300 mm之長度上小於約3 mm，或在300 mm之長度上小於約2 mm，或在300 mm之長度上小於約1 mm。
儘管本文之發明已參照特定實施例進行描述，但是應瞭解，該等實施例僅為本發明之原理及應用的說明。將對熟習該項技術者顯而易見的是，在不背離本發明之精神及範疇之情況下，可對本發明之方法及設備進行各種修改及變化。因此，本發明意欲包括在附加申請專利範圍及該附加申請專利範圍之均等物之範疇內的修改及變化。
600‧‧‧組件
601‧‧‧加熱元件
605‧‧‧狹長殼體
606‧‧‧開放內部區域
610‧‧‧電導線
611‧‧‧平面
613‧‧‧側面
620‧‧‧第一端
622‧‧‧第二端
630‧‧‧縱軸
631‧‧‧箭頭

Claims (20)

  1. 一種用於在一沉積處理腔室中於一氣相沉積反應期間加熱一氣體之組件，該組件包含：一狹長殼體，該狹長殼體具有一縱軸，該殼體包含對在該處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性之一材料，該殼體具有一開放內部區域以允許一氣體流以實質上垂直於該縱軸之一方向通過該殼體；以及一加熱元件，該加熱元件沿著該縱軸自該狹長殼體之一第一端延伸至該狹長殼體之一第二端，該加熱元件包含一材料，該材料待由電流加熱且用以在該氣相沉積反應期間加熱流經該殼體之氣體。
  2. 如請求項1所述之組件，其中該加熱元件包含延伸超出該狹長殼體之該第一端及第二端中之一或更多者的一部分，該延伸之部分充當一電導線。
  3. 如請求項1所述之組件，其中該殼體進一步包含在該狹長殼體之該第一端及第二端中之一或更多者處的至少一個連接，該連接與該電線電接觸且充當一電導線。
  4. 如請求項3所述之組件，其中在電流施加於該加熱元件時，該至少一個連接實質上不增加溫度。
  5. 如請求項1所述之組件，其中該加熱元件包含鎢。
  6. 如請求項1所述之組件，其中該加熱元件以一實質上直線路徑自該殼體之該第一端延伸至該殼體之該第二端。
  7. 如請求項1所述之組件，其中該加熱元件以一螺旋狀路徑自該殼體之該第一端延伸至該殼體之該第二端。
  8. 如請求項1所述之組件，其中該材料包含石英。
  9. 如請求項1所述之組件，其中該材料包含陶瓷。
  10. 如請求項1所述之組件，其中該加熱元件包含封裝於石英中之一金屬線。
  11. 如請求項1所述之組件，進一步包含至少一個額外加熱元件，該至少一個額外加熱元件自該狹長殼體之至少該第一端延伸至該狹長殼體之至少該第二端，該至少一個額外加熱元件包含適用於藉由電流加熱之一材料。
  12. 如請求項1所述之組件，其中該狹長殼體經調整大小以在該處理腔室中之一氣體分配板的一氣體埠之內配合。
  13. 如請求項1所述之組件，其中該狹長殼體經附接於一氣體分配板之一正面，以便來自該氣體分配板之內的一氣 體埠之一氣體流通過該組件之該開放內部區域，且該組件實質上不干擾來自一相鄰氣體埠之該氣體流。
  14. 一種氣體分配板，包含：一輸入面，該輸入面包含接收一第一前驅物氣體流之一第一前驅物氣體輸入，及接收一第二前驅物氣體流之一第二前驅物氣體輸入；一輸出面，該輸出面具有複數個狹長氣體埠以將氣體流朝向相鄰該輸出面之一基材導引，該狹長氣體埠包括至少一個第一前驅物氣體埠及至少一個第二前驅物氣體埠，該至少一個第一前驅物氣體埠與該第一前驅物氣體流動連通，且該至少一個第二前驅物氣體埠與該第二前驅物氣體流動連通；以及如請求項1所述之組件，該組件經定位以便在該第一前驅物氣體埠及該第二前驅物氣體埠中之至少一個氣體埠之內的一氣體流以實質上垂直於該組件之該縱軸之一方向通過該開放內部區域，該組件經連接至一電源以提供電流至該加熱元件。
  15. 如請求項14所述之氣體分配板，其中該組件經定位於至少一個氣體埠之內。
  16. 如請求項14所述之氣體分配板，其中該組件經附接於該氣體分配板之該輸出面，因此自一氣體埠流出之氣體通 過該組件之該開放內部區域，且該狹長殼體實質上不干擾來自相鄰氣體埠之該等氣體流。
  17. 如請求項14所述之氣體分配板，其中提供電流至該加熱元件將該加熱元件加熱以激勵橫跨該熱元件流動之氣體中之物種，且該狹長殼體實質上不膨脹。
  18. 一種用於在一沉積處理腔室中於一氣相沉積反應期間加熱一氣體之組件，該組件包含：一狹長殼體，該狹長殼體包含一材料，該材料對在一處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性，該狹長殼體沿著一縱軸延伸且具有一開放內部區域，以允許一氣體流以實質上垂直於該縱軸之一方向通過該開放內部區域，該狹長殼體經調整大小以在該處理腔室中之一氣體分配板之一通道之內配合；以及至少一個加熱元件，該至少一個加熱元件沿著該縱軸自超過該狹長殼體之一第一端之一區域經由該開放內部區域延伸至超過該狹長殼體之一第二端之一區域，該至少一個加熱元件包含適用於藉由電流加熱之一材料，超過該狹長殼體之該第一端且超過該狹長殼體之該第二端之該區域中的該加熱元件之該等部分充當電導線。
  19. 如請求項18所述之組件，其中可將該加熱元件加熱以激勵流經該開放內部區域之一氣體中之物種。
  20. 一種在一處理腔室中處理一基材之方法，該方法包含以下步驟：橫向地移動一基材，該基材在一氣體分配板之下具有一表面，該氣體分配板包含複數個狹長氣體埠，該複數個狹長氣體埠包括輸送一第一前驅物氣體之至少一個第一前驅物氣體埠，及輸送一第二前驅物氣體之至少一個第二前驅物氣體埠；將該第一前驅物氣體輸送至該基材表面；將該第二前驅物氣體輸送至該基材表面；以及施加電力至定位在一狹長殼體之內的至少一個加熱元件，該狹長殼體包含一材料，該材料對在該處理腔室中經歷之溫度下的熱膨脹有抗性，該狹長殼體經定位以便來自一氣體埠之氣體以實質上垂直於該狹長殼體之一縱軸的一方向通過該狹長殼體之一開放內部區域，且激勵氣體物種以便該經激勵之物種與該基材之該表面反應。
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