JP2001508836A - ガスおよびｒｆ（無線周波数）出力を反応室に供給するための積重ねられたシャワヘッド組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プロセスガスを使用する基板上への物質層の化学蒸着用反応室１０は、基板を収容するためのプロセス空間１４を画定する内壁１６を有する室本体１２、プロセス空間を有効に閉鎖するためのふた２２、およびプロセスガスをプロセス空間内に分散するための室本体１２内側に設置された平らなシャワヘッド４４を有する。下方絶縁板５０は、シャワヘッドを室本体から電気的に絶縁するため、シャワヘッドの一側に、シャワヘッドと室本体１２との間に設置され、上方絶縁板５２は、シャワヘッドを室本体およびふた２２から電気的に絶縁するため、シャワヘッド４４の他側に、シャワヘッドおよび室本体およびふた２２の間に設置される。たな４２は室本体の内壁に設けられ、平らなシャワヘッド４４および上方５２および下方５０絶縁板は積重ねられた構造物として配置され、かつプロセスガスをプロセス空間内の基板に導入するため、プロセス空間１４の近傍のたな４２の上に設置される。

Description

【発明の詳細な説明】 ガスおよびＲＦ（無線周波数）出力を反応室に供給 するための積重ねられたシャワヘッド組立体 発明の属する技術分野 本発明は一般に化学蒸着（ＣＶＤ）およびプラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ ）に、とくにＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ反応における反応物のガス成分を供給する とともに供給ガス成分の適当な熱的制御を維持するための簡単で、耐久性のある ガス供給方式を得るための装置および方法に関するものである。 発明の背景技術 集積回路（ＩＣ）の形成において、基板の表面上に、半導体ウェーハのような 、金属およびメタロイド要素を含むフイルムのような、薄い物質フィルムまたは 層を沈着することがしばしば必要になる。このような薄いフイルムの一つの目的 は、回路における導電性のかつ抵抗性接触を得ること、およびＩＣの種々の装置 間の導電性のまたはバリヤ層を生産することである。たとえば、所望のフイルム は接触の露出面にまたは基板の絶縁層の孔を介して適用されることができ、フイ ルムは絶縁層を横切って電気的接続を形成するための導電性物質のプラグを得る ため絶縁層を通過する。 このようなフイルムを沈着する一つの周知の方法は、フイルムが種々の成分ま たは、一般にプロセスガスと称せられる反応ガス間の化学反応を使用して基板上 に析出される、化学蒸着（ＣＶＤ）である。ＣＶＤにおいて、プロセスガスは基 板を収容する反応室のプロセス空間内に給送される。ガスは基板近傍のプロセス 空間内において反応し、一つまたはそれ以上の反応副産物を生ずる。ついで反応 副産物は、露出された基板表面上に所望のフイルムを形成するため基板上に沈着 する。 同様に広く利用されているＣＶＤプロセスの別の変形は、一つまたはそれ以上 のプロセスガスが反応プロセスに対するエネルギを得るためイオン化されてガス プラズマになる、プラズマ強化ＣＶＤプロセスまたはＰＥＣＶＤプロセスである 。 ＰＥＣＶＤは、標準的ＣＶＤに関して適当な反応に通常必要であるプロセス温度 および熱エネルギを低下するため好ましい。ＰＥＣＶＤにおいて、電気エネルギ が、プラズマを形成しかつ維持するためプロセスガス（単数または複数）に供給 され、したがって、反応のために必要となる熱エネルギが少なくなる。 このような一つのＰＥＣＶＤプロセスに対して、基板をプロセス空間内に支持 する平らなサスセプタまたは平らな支持構造、およびプロセスガス供給要素のよ うな、プロセス空間内における他の平らな要素は、一つまたはそれ以上の反応ガ スを附勢してイオン化されたプラズマにするための対向する無線周波数（ＲＦ） 電極として作動するため、ＲＦエネルギによって電気的にバイアスをかけられる 。このような方法は、平らなサスセプタおよびバイアスをかけられた他の平らな 要素が、その間に基板が設置されるバイアスをかけられた電気的板をシミュレー トするため全体的に互いに平行に維持されるために、通常平行板ＰＥＣＶＤ法と 称せられる。また、基板はバイアスされた板または要素に全体的に平行に維持さ れる。 ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤプロセスにおいて、プロセス空間および基板の近傍へ のプロセスガスの適当な供給が肝要である。プロセスガスは、沈着プロセスに対 して望ましいガスの適当な流れおよび分配をもたらすガス供給システムを通って 、プロセス空間および基板に供給される。全体的に、このようなガス供給システ ムはガス反応室内に、ガス噴射リングまたは平らなシャワヘッドのような、ガス 分散要素を収容し、それらは基板近傍のガスの均一な分配およびガス流を確保す るため、プロセス空間の周りに進入するプロセスガスを分配する。均一なガスの 分配および流れは、均一かつ有効な沈着プロセス、（ＰＥＣＶＤに対する）密な プラズマおよび基板上の均一に沈着されたフィルムのために望ましい。リングお よびシャワヘッドはいずれも、プロセスガスを導入するためのきわめて有効なフ ォーマットである。ＰＥＣＶＤに対して、シャワヘッドは、それらのバイアスを かけられた電極ならびにガス分散要素としてのそれらの二重の機能のために、と くに好ましいことが証明された。 通常のＲＦ−ＰＥＣＶＤプロセスは一般に、平行な、バイアスをかけられたサ スセプタに向合ったバイアスをかけられた、平らなガスシャワヘッドを利用する 。 そのようなＰＥＣＶＤプロセスおよびシャワヘッド構造の一つは米国特許第５５ ６７２４３号明細書に開示されており、その構造は本願によって共通に保有され る他の適当なシャワヘッド構造は、“ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ反応において反応 ガスの早期の混合を防止する装置および方法”と称する米国特許出願連続番号０ ８／９４０７７９号明細書に開示されている。認可された特許および係属中の出 願は、それらを全面的に参照することにより本明細書に完全に組入れられる。 そのようなシャワヘッド構造は適当なＰＥＣＶＤフィルムを生産するが、それ らは複雑な支持およびバイアスかけ組立体を必要とする。組立体は基板近傍の反 応室内側に接続され、したがって、反応室は適切な形状にされなければならない 。現存するシャワヘッド支持およびバイアスかけ組立体は、設計および製造する のに所望よりいくぶん複雑かつ高価である。たとえば、米国特許第５５６７２４ ３号明細書の図２、２Ａおよび２Ｂを参照すると、図示されたシャワヘッド組立 体は、多数の精密に機械加工された部品、製造中の比較的複雑な固定およびシー ルエ程、およびＰＥＣＶＤプロセス用のＲＦまたは他の電源への必要以上に複雑 な電気的接続を必要としている。そのような組立体は、製造するのが比較的困難 かつ経費がかかるばかりでなく、それらは補修するのが一層困難かつ経費がかか る。さらに、一層複雑な組立体は、清掃するのが一層困難である。 現行のＣＶＤガス供給システム、とくにシャワヘッドを利用するものに対する 付加的欠点は、ＣＶＤおよびＰＥＣＶＤプロセス中のシャワヘッドの適当な温度 制御の欠如である。化学蒸着プロセス中、種々の要素を所望の温度範囲内に保持 するため、プロセス空間内におけるそれらの表面温度を制御することが望ましい 。とくに、プロセスガスと接触するようになる、シャワヘッドのような要素に対 して、それらの要素上の望ましくない沈着を防止するため、温度制御を維持する ことが望ましい。たとえば、窒化チタン（ＴｉＮ）を析出するとき、前駆動プロ セスガス、ＴｉＣｌ₄およびＮＨ₃と接触するすべての表面を１２５℃から２２５ ℃の範囲内の温度に維持することが望ましい。そのような温度制御は反応室の内 壁およびふた表面に対して可能であり、その理由は反応室が内部のかつ一体の加 熱および冷却方式を有するからである。しかしながら、これらの室温制御システ ムは、一般にシャワヘッドの温度制御を実施しない。したがって、シャワヘッド の温度はＣＶＤおよびＰＥＣＶＤ中のプロセス空間の温度変動によって決定され るであろう。 したがって、本発明の目的は、ＣＶＤプロセス中に、製造、組立ておよび補修 するのが簡単な組立体によってプロセスガスを供給することである。 本発明の別の目的は、ＣＶＤプロセス中に、製造、組立ておよび補修するのに 経費がかからない組立体によって、プロセスガスを供給することである。 本発明のさらに別の目的は、プロセス空間内のすべての表面の適切な温度制御 を維持しながら、ＣＶＤプロセスガスを供給することである。 本発明の特別の目的は、シャワヘッド上への沈着を防止するため、プロセスガ スと接触するシャワヘッドの温度制御を実施することである。 本発明のなお別の目的は、シリコン基板上における窒化チタン（ＴｉＮ）フィ ルムの沈着中ガス分散シャワヘッドの温度制御を実施すること、および沈着され るＴｉＮフィルムの塩素含量を減少することである。 なお別の目的は、清掃および維持するのが一層簡単なＣＶＤシャワヘッドを得 ることである。 発明の要約 上記に論じられた目的および他の目的は、製造ならびに維持するのが簡単かつ 経費のかからないガス分散シャワヘッド組立体を得る、本発明によって達成され る。本発明のシャワヘッド組立体は、清掃するのが容易で、かつシャワヘッド組 立体が設置される反応室の温度制御システムを利用して、またはＣＶＤプロセス 中に発生する熱を通じて温度制御可能である。そのため、本発明のシャワヘッド 組立体は、窒化チタン（ＴｉＮ）を沈着するためにとくに有用であり、またシャ ワヘッド上の好ましくないＴｉＮ析出を防止するためまたプロセス中のおよび基 板上に析出したフィルム中の塩素含量を減少することにも有効である。 本発明のシャワヘッド組立体は、反応室本体の内壁に適当に形成された凹所に よって所定位置に保持される、多数の、積重ねられた板状要素を有する。一実施 例において、シャワヘッドは板状要素として形成され、室の壁によって支持され る。他の実施例において、絶縁板がシャワヘッドの上下に積重ねられ、積重ねら れた板は室の壁によって支持される。とくに、好適な一実施例において、反応室 本体の側壁は平らなシャワヘッドおよびそれとともに積重ねられる他の板状要素 をうけ入れるための、またそれらの周囲でそれらの要素を支持するための形状に されたたなを形成するため、機械加工される。反応室のたなはプロセスガスをプ ロセス空間内の基板に導入するためのプロセス空間近傍に積重ねられた要素を支 持する。ふたはたなの上方に室本体上に設置され、ＣＶＤプロセスに対してその 中における適当な圧力維持のために、プロセス空間を閉鎖する。そのようにして 、複雑な取付け構造が排除され、その一方反応室本体のたなに各要素を、ガスが プロセス空間に適当に導入されかつシャワヘッドがＲＦ電極として使用されるよ うに、それらの平面が反応室のプロセス空間内の基板に全体的に平行になるよう な配置に保持する。 本発明の一実施例において、シャワヘッドはＲＦエネルギによつてバイアスを かけられ、かつ金属製反応室本体およびふたから電気的に絶縁される。ＲＦバイ アスされるシャワヘッドと金属製反応室との間に電気的絶縁を得るため、絶縁板 がシャワヘッドおよび反応室本体およびふたの間にシャワヘッドの頂部および底 部に設置される。下方電気絶縁板が室本体のたな上に設置され、シャワヘッドが 下方絶縁板の頂部上に積重ねられる。プロセスガスがシャワヘッドを通ってプロ セス空間内に達するように、下方絶縁板は、好適には、環状板または中に中央開 口を有するリングの形式のものである。中央開口はシャワヘッドの多数のガス分 散孔と一致している。環状リングは、通常たなに接触するその周辺においてシャ ワヘッドを絶縁する。シャワヘッドの適当な電気的にバイアスをかけるため、下 方絶縁板は、好適には、ＲＦエネルギ源のような、電気エネルギ源をシャワヘッ ドに接続するための、そこを通って形成された通路を有する。好適な実施例にお いて、ＲＦ管状通路が室本体を通って形成され、下方板を通る通路は室本体の通 路と整合している。 シャワヘッドの頂面に沿って電気的に絶縁するため、上方電気絶縁板がシャワ ヘッドの頂部上に積重ねられ、かつシャワヘッドおよび反応室本体およびふたの 間に設置される。シャワヘッドの全頂面に亘って適当に絶縁するため、上方絶縁 板は全体的にシャワヘッドと同じ長さで、下方板のような中央開口を有しない。 したがって、上方絶縁板は全体的にリングよりむしろ無孔の円板の形式のもので ある。下方に延びる周縁フランジが、シャワヘッドの周縁を電気的に絶縁するた め上方絶縁板の周囲に形成される。フランジは絶縁板の平面から下方に延長し、 フランジの底面は第２絶縁板をシャワヘッドの上方に支持するためプロセス室の たな上に載置する。シャワヘッドの周辺は、その周縁に沿ってシャワヘッドを電 気的に絶縁するためフランジによって囲まれる。上方絶縁板は、プロセスガスが シャワヘッドを通ってプロセス空間内に達する前に蓄積し得るシャワヘッド上方 のガス分散空間を形成する。シャワヘッド上方のガス分散空間を室本体に形成さ れたプロセスガス管に接続するガス供給管が、上方絶縁板に形成される。このよ うにして、プロセスガスは、室本体を通って、ガス分散空間に、ついでシャワヘ ッドからプロセス空間内に給送される。 本発明の積重ねられたシャワヘッド組立体によって、複雑でない、耐久性のあ る、そして製造および維持に経費のかからないガス供給組立体が得られる。組立 体はシャワヘッドの清掃を容易にする。さらに、上方絶縁板と下方絶縁板との共 働は、本発明の別の原理によるサスセプタの適当な温度制御を可能にする。 ＣＶＤプロセス中、シャワヘッドの温度制御を維持すること、またとくにシャ ワヘッドを所望の温度範囲内に保持することが一般的に望ましい。たとえば、窒 化チタン（ＴｉＮ）を沈着するため、プロセスガスと接触するプロセス空間内の すべての表面を、それらの表面における早期のかつ望ましくない析出を防止する ために、１２５℃から２２５℃の範囲内の温度に維持することが望ましい。その ような温度範囲はＣＶＤが起こる温度範囲より低い。もしそのような低い温度が シャワヘッドに対して望まれるならば、絶縁板は窒化アルミニウムのような伝熱 材料から形成される。ついで絶縁板はシャワヘッドを反応室壁にまた反応室のふ たに有効に熱伝達する。反応室の本体壁および／またはふたの双方に設置された 適当な冷却要素を有する冷却システムは反応室の温度を制御し、それゆえ、シャ ワヘッドの温度を制御する。同様に、もしシャワヘッドの温度を上げることが望 まれるならば、室の本体壁および／またはふたの双方に加熱要素を有する加熱シ ステムが利用可能である。ついで伝熱性絶縁板は、シャワヘッドを加熱された反 応室本体に熱伝達し、シャワヘッドを加熱するであろう。 本発明の別の原理によれば、シャワヘッドは、上方および下方絶縁板を熱的に 絶縁性のならびに電気的に絶縁性の物質から形成することによって、加熱される ことができる。たとえば、水晶はそのような目的に役立つであろう。シャワヘッ ドは熱をサスセプタおよびプロセス室内の基板からうける。熱が水晶絶縁板を通 って発散できないため、シャワヘッドの温度はサスセプタおよび基板の温度によ つて大まかに決定される値まで上昇するであろう。 本発明の別の実施例において、もしプラスマ強化のためのＲＦバイアスを必要 としない標準的ＣＶＤプロセスに対するように電気的絶縁が必要でないならば、 シャワヘッドは、シャワヘッドを反応室本体に形成されたたな上に支持すること により、反応室本体およびふたに直接熱的に接続される。そのため、上方および 下方絶縁板は利用されない。たなは、シャワヘッドを通って分散される前にプロ セスガスを収集するための、シャワヘッドの上面近傍のガス分散空間を形成する ような大きさにされている。 種々のプロセスガスを、それらがプロセス空間内に分散されるまで、分離され たままにされることが好ましい。本発明の別の実施例において、シャワヘッドの 他の組の開口から物理的に分離される、ガス分散開口または孔の組を有する二重 ガスシャワヘッドが利用可能である。そのようなシャワヘッドの一実施例におい て、一方のプロセスガスは、シャワヘッド上方のガス分散空間に供給され、一組 のシャワヘッド開口を通って分散され、一方、他方のガスはシャワヘッドの内部 通路内に供給され、他の組のシャワヘッド開口を通って分散される。二重ガスシ ャワヘッドは絶縁板とともにまたは絶縁板なしで利用可能である。 上記のように、本発明は、プロセスガスＴｉＣｌ₄およびＮＨ₃と接触するシャ ワヘッドおよび他の要素の温度を１２５℃と２２５℃との間の温度範囲に維持す ることが望ましい、窒化チタンを析出することに対してとくに有用である。シャ ワヘッドを本発明の原理に従って所望の温度に維持することにより、ＴｉＮがシ ャワヘッド上に、好ましくはほとんどまたはまったく、沈着しないであろう。さ らに、シャワヘッド上の沈着の排除は基板上の沈着したＴｉＮフィルムの塩素含 量を減少し、また工程中に発生した塩素によって生ずる腐食を減少する。 図面の簡単な説明 本明細書と関連しかつその一部を構成する図面は本発明の実施例を図示し、下 記に記載される発明の全体的説明とともに、発明の原理を説明するのに役立つ。 図１は本発明のシャワヘッド組立体を利用するＰＥＣＶＤ用に適した反応室の 略断面図。 図２は本発明を利用する反応室の別の実施例の略断面図。 図３は本発明を利用する反応室のなお別の実施例の略断面図。 発明の詳細な説明 図１は本発明を具体化するＣＶＤ反応室１０を示す。反応室１０は、ステンレ ス鋼のような、適当な金属から形成された室本体１２を有する。反応室本体１２ は、内壁１６および底面１８によって形成されたプロセス空間１４を画定してい る。プロセス空間１４の頂部は、本発明の原理に従って形成されたシャワヘッド 組立体２０によって画定されている。室本体１２を閉鎖しそれによってプロセス 空間１４およびシャワヘッド組立体２０を包囲するものは、同様に好適にはステ ンレス鋼から形成された室のふた２２である。本体１２とふた２２との間を適当 にシールするため、通常のＯ−リングシールのようなシールが利用される。反応 室１０内で実施されるべきＣＶＤプロセスおよびＰＥＣＶＤプロセスに対して、 内部プロセス空間は通常の低圧を必要とするであろう。そのため、反応室１０は 通常のように真空源（図示しない）に組合わされる。 プロセス空間１４内に、シリコンウェーハのような基板２６を支持するため、 反応室１０は基板２６に対する支持プラットホームを形成する基板支持部または サスセプタ２８を有する。サスセプタ２８はベース２９上に載置し、図１に示さ れたように、シャワヘッド組立体２０に全体的に平行に配置された基板２６を支 持する。特殊なＣＶＤまたはＰＥＣＶＤプロセスに対して、基板２６したがって サスセプタ２８は加熱される必要があり、それゆえ、サスセプタ２８はベース２ ９を通して適当な温度制御システムに接続することができる。また、基板２６上 への均一な沈着のため、サスセプタ２８および基板２６を回転することが望まし いが、サスセプタの回転は必ずしも必要という訳ではない。そのため、サスセプ タ２８はベース２９を外部回転制御システム３２に接続されることができる。こ の技術の通常の熟練者によって、（図示しない）背面加熱システムおよび（図示 しない）クランプ方式のような他のサスセプタ制御システムが、基板２６を加熱 、 冷却しまたは基板２６をサスセプタ２８に固定するためサスセプタ２８に利用可 能であることは容易に理解されるであろう。 サスセプタ２８上の基板２６を加熱することおよび／または冷却することに加 えて、反応室１０を加熱するおよび／または冷却することが一般に好ましい。そ のため、反応室本体ならびにふた２２は、適当な加熱システム３４および／また は冷却システム３６に接続することができる。加熱システム３４は、室本体１２ およびふた２２に適宜埋設される適当な導電性加熱システムに接続される。同様 に、冷却システムは室本体１２およびふた２２に埋設される適当な導電性冷却シ ステムに接続される。種々の要素を有するそのような加熱および冷却システムは この技術において周知であり、かつ反応室１０の温度を制御するために商業的に 利用可能である。 本発明の原理によれば、シャワヘッド組立体２０は、一組の積重ねられた、板 状要素または板から形成され、それらは積重ねられた形状に配置され、反応室本 体１２の内壁１６に形成された凹所によって構成された平らなたな上に支持され ている。図１に示された実施例において、反応室ふた２２も全体的に平らな形状 をなし、それゆえ本発明の積重ねられたシャワヘッド組立体２０に加えて他の板 と考えることができる。図１を参照すると、平らなたなまたは肩部４２が、室本 体の頂部近傍の内壁１６の周りに適当な凹所４０を機械加工することにより、ふ た２２の付近の反応室本体１２の内壁に形成される。たな４２は反応室１０内に 全体的に水平に配置されている。たな４２は内壁１６の周りに延長しかつシャワ ヘッド組立体２０の積重ねられた構造物をうけ入れるような形状にされている。 たなは、基板にプロセスガスを導入するため、シャワヘッド組立体をプロセス空 間１４の周辺近傍にまた基板２６の近傍に支持している。下記にさらに論ずるよ うに、組立体の板要素はたな４２およびたなによってその周辺において支持され ている。 本発明のシャワヘッド組立体２０は、プロセス空間１４にプロセスガスを導入 するための一組のガス分散開口または孔４６を形成された、平らなまたは板状シ ャワヘッド４４を有する。シャワヘッド４４は円筒形反応室本体１２の断面に適 合するため好適には円形であり、かつアルミニウムのような適当な材料から形成 されている。 シャワヘッド組立体２０は、さらに、全体的に平坦なまたは平らな下方絶縁板 ５０および上方絶縁板５２を有する。下方絶縁板５０は室本体の凹所４０によっ て形成されたたな４２によって支持され、かつシャワヘッド４４を室本体１２か ら電気的に絶縁するためシャワヘッド４４と室本体のたな４２との間に設置され ている。図１に示されたように、下方絶縁板５０は全体的に平坦なまたは平らな 形をなし、かつ好適な実施例において、参照符号５６によって画定された中央開 口を有する環状板またはリングの形をなしている。シャワヘッド４４は板５０の 頂部上に載置し、二つの要素は全体的に同心で、かつたな４２によってそれらの 周縁において支持されている。それにより、板５０はシャワヘッド４４をその周 辺において包囲してシャワヘッドと室本体１２との接触を阻止し、それゆえ、シ ャワヘッドを室本体から電気的に絶縁している。中央開口５６はシャワヘッドの 孔４６の位置に整合しかつ対応し、それゆえシャワヘッドを通ってプロセス空間 へのプロセスガスの通過を許すためプロセス空間１４とシャワヘッド４４との間 の通路を開放している。すなわち、下方絶縁板５０は全体的にシャワヘッド４４ を通ってプロセス空間１４へ入るガスの通過を妨害しないであろう。 上記のように、シャワヘッドがＰＥＣＶＤプロセス中電極として作用するよう に、シャワヘッド４４をＲＦエネルギ源によって電気的にバイアスをかけること がしばしば望ましい。そのため、図１に示された下方絶縁板５０の実施例は、こ の技術において公知の通常の手段によって電線５８をシャワヘッド４４に接続す るため貫通して形成された孔５１を有する。一方、電線５８はシャワヘッド４４ をＰＥＣＶＤに対して利用されるＲＦ電極としてバイアスをかけるためのＲＦエ ネルギ源に接続されている。ＲＦエネルギ源６０とシャワヘッド４４との間に線 ５８を接続するため、適当な通路が室本体１２に形成されている。 上方絶縁板５２はシャワヘッド４４を室本体１２からだけでなく、反応室のふ た２２からも、電気的に分離しかつ絶縁する二重の機能を奏する。そのため、上 方絶縁板５２は平らな中央部分６１および中央部分６１の周りに延長する周辺フ ランジ部分６２を有する。中央部分６１は、シャワヘッド４４を室のふたから電 気的に分離するため、室のふた２２と全体的に同じ大きさである。周辺フランジ 部分６２は部分６１から垂下し、室本体１２に形成された凹所４０内に延長して シャワヘッド４４をさらに電気的に分離している。フランジ部分６２の下面６５ は絶縁板５２をたなに支持するためたな４２上に載置している。 図１から分かるように、周辺フランジ部分６２は下方絶縁板５０に接触してシ ャワヘッド４４をそれらの間に積重ねられた形で拘束している。そのため、上方 絶縁板５２の周辺部分６２は、シャワヘッドを二つの絶縁板の間に固定するため 、下方絶縁板５０と共働するたな６４を有する。下方絶縁板５０は上方絶縁板５ ２のフランジ部分６２の内径より直径が小さい。したがって、下方絶縁板５０は シャワヘッドを完全に囲い込むため上方絶縁板５２内に入り込んでいる。下方絶 縁板の外周縁は、図１に示されたように上方絶縁板のたな６４に当接している。 また上方絶縁板５２は、シャワヘッド上方にガス分散空間を形成するための形状 にされている。シャワヘッド上方のフランジ部分６２の高さは、空間６６を画定 するため中央部分６１を持ち上げている。ガス分散空間６６は本質的にシャワヘ ッド４４とふた２２との間に形成されている。上方絶縁板５２はシャワヘッド４ ４をふた２２および室本体１２から有効に電気的に絶縁するとともに、ガスがシ ャワヘッドの一側に導入されついでそこからプロセス空間１４および基板２６に 分散し得るように、十分な分散空間を維持する。下方絶縁板５０は、シャワヘッ ドに対する完全な絶縁性ケーシングを形成するため、図１に示されたように、周 辺フランジ部分６２の内側に嵌合するような大きさの直径にされている。プロセ スガスを導入するため、ガス供給通路６８は上方絶縁板５２に形成され、図示の ように、室本体１２に適当に形成されたガス供給通路６９と接続している。通路 ６８および６９は、プロセスガスをシャワヘッド４４を通して分散されるための 空間６６に供給するため、プロセスガス供給源７０に接続されている。このよう にして、ガス供給通路６８，６９は、プロセスガスをシャワヘッド４４に供給す るためそこに連通している。利用されるプロセスガスの型は、所望の特殊なＣＶ ＤまたはＰＥＣＶＤプロセスに依存する。 ガスが反応室１２から逸出するのを防止するため、下方絶縁板５０、上方絶縁 板５２およびシャワヘッド４４は、図１に示された、積重ねられた組立体２０と して設置されるとき、プロセス空間１４からシール２４の外へのガスの移動を防 止するため、適当なシール２４がそれらの周縁の周りに施されるであろう。そう でなければ、Ｏ−リングシール７２のような他のシールが、下方絶縁板５０、シ ャワヘッド４４および上方絶縁板５２の間の種々の境界面に、ならびにＯ−リン グシール７４によって示されたように上方絶縁板５２とふた２２との間の境界面 に利用可能である。この技術における通常の熟練者によって理解されるように、 他の適当なシール構造も同様に利用可能である。たとえば、通常使用されるばね シールは図示の種々のＯ−リングシールと取換えて使用可能である。 本発明の別の原理によれば、シャワヘッド組立体２０は、反応室本体１２およ びふた２２を利用するシャワヘッドの間接温度制御を実施するため利用可能であ る。このため、下方絶縁板５０および上方絶縁板５２は、窒化アルミニウムのよ うな伝熱性であるが電気的に絶縁性の物質から作られる。上記に論じたように、 反応室本体１２およびふた２２は要素３４ａを通して加熱システムに接続される か、そうでなければ、反応室１０を選択的に加熱および冷却するため要素３６ａ を通して冷却システムに接続される。下方絶縁板５０および上方絶縁板５２が所 定位置にあり、シャワヘッド４４がそれらの間に積重ねられているときの、図１ に示されたシャワヘッド組立体２０を利用して、シャワヘッドは反応室本体１２ およびふた２２に伝熱的に有効に接続される。このようにしてシャワヘッドは、 加熱システム３４または冷却システム３６によって維持されるような反応室１０ の温度の付近の温度に、伝導的に維持可能である。絶縁板５０．５２とシャワヘ ッド５４との間の接触境界面は、室の温度によって示されたように、熱をシャワ ヘッドにまたそこから伝導する。 本発明の原理に従って、シャワヘッドを低温に維持する特殊な一つの利点は、 反応室１０を窒化チタンを沈着するために利用するときに実現する。チタン用の 一つの通常のＣＶＤ法に利用されるプロセスガスは、ＴｉＣｌ₄およびＮＨ₃であ る。これらのプロセスガスと接触するようになるすべての表面を、これらの表面 における早期のかつ好ましくない沈着を防止するため、１２５℃から２２５℃の 範囲内の温度に維持することが望ましい。従来、このことは上記のような種々の 加熱および冷却システムを利用することにより、反応室の表面に対して可能であ った。しかしながら、シャワヘッドおよびシャワヘッドの面に対しては本発明 までは一般に可能ではなかった。シャワヘッド４４を、伝熱物質から形成される 絶縁板５０．５２を通して反応室１０に熱的に接続または伝熱することにより、 シャワヘッド４４の面はシャワヘッド上の窒化チタンの沈着が最少になるように 所望の温度範囲に維持可能である。 シャワヘッドを伝熱材料から作られた絶縁板を通して反応室に熱伝達すること は、層の塩素含量をも減少し層の腐食を減少することにより、基板２６上に沈着 される窒化チタンに対する利点を生ずる。とくに、シャワヘッド上の望ましくな い窒化チタンの析出を排除することにより、プロセス空間１４内のＨＣｌの形の 塩素の含量は減少する。ＨＣｌは、窒化チタンを形成するためのＴｉＣｌ₄とＮ Ｈ₃の間の反応の副産物である。ＨＣｌは窒化チタンに対して腐食性であり、し たがってＨＣｌ発生の減少は基板２６上に高品質の窒化チタン層を生ずるため沈 着層の腐食を減少する。さらに、ＨＣｌの減少は基板２６上に沈着された層およ びフィルムの塩素含量をも減少することが予想される。沈着されたＴｉＮ層中の 塩素は層の特性に有害な影響を及ぼす。 本発明の別の原理によれば、シャワヘッド４４を加熱することが望ましい。上 記のように、そのような加熱はシャワヘッドを伝熱物質から作られた絶縁板５０ ，５２を備えた反応室に熱伝達し、ついで加熱システム３４を反応室に接続する ことによって達成される。しかしながら、シャワヘッドの他の加熱方法は、水晶 のような、断熱物質の下方絶縁板５０および上方絶縁板５２を形成することを含 んでいる。シャワヘッド４４は、ＣＶＤ反応中熱をサスセプタ２６および基板２ ６からうけ入れる。シャワヘッドに供給された熱は下方および上方絶縁板５０， ５２を通して反応室に伝導的に消散することはできない。したがって、シャワヘ ッドの温度は、サスセプタ２８および基板２６の温度により全体的に決定される 、ある値まで上昇する。シャワヘッド温度の独立性の少ない制御が、伝熱性絶縁 板５０，５２を使用して反応室へシャワヘッドを伝熱するのと反対のそのような 方法によって得られることが認められる。 組立体２０は、容易に組立ておよび分解され、それゆえ容易に補修される。積 重ねられた板状要素は清掃および補修のため容易に除去され、別の固定具によっ ては一緒に連結されない。 図２はシャワヘッド４４を反応室８０から電気的に絶縁する必要がない、本発 明の別の実施例を示す。すなわち、室８０は熱ＣＶＤに使用され、シャワヘッド ４４のＲＦバイアスをかける必要はない。そのため、下方絶縁板５０および上方 絶縁板５２は、除去可能で、シャワヘッド４４は、本体８２およびふた８４を有 する反応室８０に直接取付けられる。たな８８を有する凹所８６は、シャワヘッ ド４４がたな８８上に取付けられかつ支持されるように、反応室本体８２に形成 される。たな８８は、ふた８４とシャワヘッド４４との間に、適当な管９２を通 ってプロセスガス源に接続される、ガス分散空間８９が形成される。管の一部は 空間８９と接続する目的で室本体８２内に形成される。 図２に示された実施例において、金属製シャワヘッド４４はそのたな８８への 連結部を通して反応室８０に直接熱的に接続される。シャワヘッドを反応室の本 体８２およびふた８４に直接熱伝達し、シャワヘッドは、適当な加熱システム９ ４および要素９４ａまたは冷却システム９６および９６ａによって反応室を加熱 および冷却することにより、直接加熱および冷却可能である。図２に示された実 施例は、本発明の原理に従って、容易かつ少ない経費で製造および組立ておよび 補修される。さらに、シャワヘッドの温度制御が実施される。上記のように、図 ２の実施例は、金属製シャワヘッド４４上の沈着を減少するため、またフィルム 層における塩素含量および基板９８上の層の腐食を減少するため、窒化チタンの 析出に対して有用である。基板９８を支持するため、図１に示されたサスセプタ と同様の、かつその種々の構成要素およびシステムを利用する、サスセプタ９９ が利用可能である。 図３は、シャワヘッドの他の別の実施例を利用する反応室１００を示す。シャ ワヘッド１０２は、二つの異なったプロセスガスがプロセスに空間１０４内にか つ基板１０６の近傍に、プロセス空間の前で二つのガスを混合することなしに、 導入するために設計されている。基板１０６は、上記のサスセプタと同様のサス セプタ１０８上に支持されている。シャワヘッド１０２は、反応室１００に示さ れているが、図１に示された反応室１０、ならびに図２に示された反応室８０に も利用可能である。すなわち、図３は反応室１００に直接熱的および電気的に接 続されたシャワヘッド１０２を示しているが、シャワヘッド１０２は、上記に記 載されたような絶縁板を利用して反応室から電気的におよび／または熱的に絶縁 されることもできる。 シャワヘッド１０２は、ガス分散空間１１２に接続されるそこに形成された一 組の通路１１０を有する。供給源１１４からのプロセスガスは、その一部が室本 体１０１内に形成される、ガス供給管１１６を通って空間１１２に接続される。 もちろん、管１１６は室１００のふた１０３を通して直接指向されることもでき 、管の適当な部分は、上記のように、反応室１０，８０においても形成すること ができるふた１０３を通して形成される。供給源１１４から導入されたガスは分 散空間１１２を通って移動し、ついで基板１０６付近のプロセス空間１０４内に ガス分散通路１１０を通って指向される。またシャワヘッド１０２は、通路１１ ０と同様な形状および大きさとなし得る複数の通路１２２に接続される、第２ガ ス分散空間１２０を備えるように形成される。空間１２０は適当なガス供給管１ ２４に接続され、その一部は１０１に形成される。一方、管１２４は、プロセス ガス供給源１２６に接続される。たとえば、窒化チタンを析出するとき、ＴｉＣ ｌ₄ガスは管１２４および通路１２２を通って導入され、一方ＮＨ₃のような他の ガスは管１１６および通路１１０を通って導入される。このようにして、二つの ガスはシャワヘッドにおいて混合することを防止され、基板１０６の近傍におい てだけ混合する。共願の米国特許出願連続番号０８／９４０７７９号において論 じられているように、シャワヘッド１０２上のまたはガス分散通路１１０，１１ ２における好ましくない沈着をさらに防止するため、成分ガスの早期の混合を防 止することが好ましい。上記のように、シャワヘッド１０２は、本発明の原理に 従って、シャワヘッドを電気的におよび／または熱的に絶縁するため絶縁板を利 用可能である。 本発明はその実施例の記載によって説明されたが、また実施例はかなり詳細に 記載されたが、添付の請求の範囲をそのような細目に限定またはいずれの意味に おいても制限することは、本発明者の意図ではない。付加的利点および変形はこ の技術に熟練した人々に容易に明瞭になるであろう。したがって、本発明はその 広い観点において装置および方法を代表する特殊な細目、図示されかつ記載され た説明的実施例に限定されるものでない。したがって、そのような細目からの離 脱は、出願人の全体的な発明概念の精神または範囲から離脱することなくなされ てもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】平成１１年８月１９日（１９９９．８．１９） 【補正内容】 請求の範囲 １．プロセスガスを使用する基板上への物質層の化学蒸着用反応室において、 該反応室が、 基板を収容するためのプロセス空間を画定する内壁を有する室本体、 プロセス空間を有効に閉鎖するため室本体と接続する形状にされたふた、 プロセスガスをプロセス空間内に分散するための室本体内側に設置された平ら なシャワヘッド、 室本体の内壁に設置されたたなであって、室本体のたながプロセスガスをプロ セス空間内の基板に導入するためのプロセス空間近傍のその周縁においてシャワ ヘッドをうけ入れかつシャワヘッドを支持する形状にされたたな、 を有し、それにより化学蒸着用ガス供給システムが提供される化学蒸着用反応 室。 ２．シャワヘッドがたなによって支持されるときの前記シャワヘッドの一側の 近傍に第１ガス分散空間をさらに有し、ガス分散空間はプロセスガスがシャワヘ ッドを通って分散される前に反応室に供給されるプロセスガスを蓄積するために 作動しうる請求項１に記載された反応室。 ３．ガス分散空間が前記ふたとシャワヘッドとの間に画定されている請求項２ に記載された反応室。 ４．室本体に設けられたガス供給通路をさらに有し、ガス供給通路はプロセス 空間内に分散されるべきプロセスガスをシャワヘッドに供給するための前記シャ ワヘッドと作動的に連通する請求項１に記載された反応室。 ５．シャワヘッドに電気的にバイアスをかけるため電気エネルギ源をシャワヘ ッドに接続するための室本体に設けられた通路をさらに有する請求項１に記載さ れた反応室。 ６．室本体に設けられたガス供給通路をさらに有し、ガス供給通路はプロセス ガスをシャワヘッドに供給するため前記ガス分散空間と作動的に連通する請求項 ２に記載された反応室。 ７．室本体のたなによって支持された第１絶縁板をさらに有し、第１絶縁板は シャワヘッドを室本体から電気的に絶縁するためシャワヘッドと室本体との間に 設置される請求項１に記載された反応室。 ８．前記第１絶縁板が中央開口を中に有するリングの形式のもので、リングは シャワヘッドを絶縁するためその周縁において前記シャワヘッドに接触し、中央 開口はガスをプロセス空間内に導入するためシャワヘッドの開口と整合する請求 項７に記載された反応室。 ９．前記第１絶縁板がシャワヘッドを電気的にバイアスをかけるため第１絶縁 板を通して電気エネルギ源をシャワヘッドに接続するための貫通して形成された 通路を有する請求項７に記載された反応室。 １０．前記第１絶縁板が伝熱物質から形成された請求項７に記載された反応室 。 １１．前記第１絶縁板が断熱物質から形成された請求項７に記載された反応室 。 １２．室本体のたなによって支持された第２絶縁板をさらに有し、第２絶縁板 はシャワヘッドを室本体およびふたから電気的に絶縁するためシャワヘッドおよ び室本体およびふたの間に設置される請求項１に記載された反応室。 １３．前記第２絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１２に記載された反応 室。 １４．前記第２絶縁板が断熱物質から形成された請求項１２に記載された反応 室。 １５．第２絶縁板が前記シャワヘッドの一側の近傍にガス分散空間を形成し、 ガス分散空間はガスがシャワヘッドを通って分散される前に反応室に供給される プロセスガスを蓄積するため作動し得る請求項１２に記載された反応室。 １６．前記第２絶縁板が中央部分から垂下する周辺フランジ部分を有し、周辺 フランジ部分がたなによって支持される請求項１２に記載された反応室。 １７．前記第２絶縁板がプロセス空間に分散されるべきプロセスガスをシャワ ヘッドに供給するためのそこに設けられたガス供給通路を有する請求項１２に記 載された反応室。 １８．前記シャワヘッドが第２ガス分散空間を有し、第２ガス分散空間は異な ったプロセスガスが分散される前に混合することなくシャワヘッドを通って分散 しうるように第１ガス分散空間から分離されている請求項２に記載された反応室 。 １９．プロセスガスを使用する基板上への物質層の化学蒸着用反応室において 、反応室が、 基板を収容するためのプロセス空間を画定する内壁を有する室本体、 プロセス空間を有効に閉鎖するため室本体と接続する形状にされたふた、 プロセスガスをプロセス空間内に分散するための室本体内側に設置された平ら なシャワヘッド、 シャワヘッドを室本体から電気的に絶縁するためシャワヘッドの一側にシャワ ヘッドと室本体との間に設置された第１絶縁板、 シャワヘッドを室本体およびふたから電気的に絶縁するためシャワヘッドの他 側にシャワヘッドおよび室本体およびふたとの間に設置された第２絶縁板、 室本体の内壁に設けられたたな、 を有し、 平らなシャワヘッドおよび第２および第１絶縁板は積重ねられた構造物として 配置され、積重ねられた構造物はプロセス空間内の基板にプロセスガスを導入す るため前記たな上に配置されかつプロセス空間の近傍にその周縁において支持さ れ、 それにより化学蒸着用ガス供給システムが得られる化学蒸着用反応室。 ２０．積重ねられた構造物が前記シャワヘッドの一側の近傍に第１ガス分散空 間を画定し、ガス分散空間はプロセスガスがシャワヘッドを通って分散される前 に反応室に供給されるプロセスガスを蓄積するため作動し得る請求項１９に記載 された反応室。 ２１．前記第１絶縁板がその中に中央開口を有するリングの形式のものであり 、中央開口がプロセスガスをプロセス空間に導入するためシャワヘッドのガス分 散孔と整合している請求項１９に記載された反応室。 ２２．前記第１絶縁板がシャワヘッドを電気的にバイアスをかけるため電気エ ネルギ源を第１絶縁板を通ってシャワヘッドに接続するため貫通して形成された 通路を有する請求項１９に記載された反応室。 ２３．前記第１絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２４．前記第１絶縁板が断熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２５．前記第２絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２６．前記第２絶縁板が断熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２７．前記第２絶縁板がシャワヘッドにプロセス空間に分散されるべきプロセ スガスを供給するためのそこに形成されたガス供給通路を有する請求項１９に記 載された反応室。 ２８．前記シャワヘッドが第２ガス分散空間を有し、第２ガス分散空間は異な ったプロセスガスが分散される前に混合することなくシャワヘッドを通って分散 し得るように第１ガス分散空間から分離されている請求項２９に記載された反応 室。 ２９．プロセスガスを使用する基板上に物質層を適用するための化学蒸着方法 であって、その方法が 基板を収容するプロセス空間を画定する内壁を有する反応室を設けること、 基板をプロセス空間に設置すること、 室の内壁にたなをプロセス空間の近傍に設けること、 プロセス空間内にプロセスガスを分散するため室内側に平らなシャワヘッドを 設置すること、および 平らなシャワヘッドをそれがプロセス空間内の基板にプロセスガスを導入する ためのプロセス空間の近傍にその周縁において支持されるように堆積すること を含む化学蒸着方法。 ３０．第１絶縁板をシャワヘッド下方の室のたなの上に第１絶縁板がシャワヘ ッドと室の間に設置されかつシャワヘッドを室から電気的に絶縁するように積重 ねられることをさらに含む請求項１の反応室を使用する請求項２９に記載された 方法。 ３１．前記第１絶縁板が中央開口を中に有するリングの形式のものであり、前 記方法がリングをシャワヘッドと同心に中央開口がプロセス空間内にガスを導入 するためシャワヘッドのガス分散空間と整合するように設置することをさらに含 む、請求項３０に記載された方法。 ３２．削除 ３３．削除 ３４．シャワヘッド上方に室のたな上に第２絶縁板を積重ねることをさらに含 み、該第２絶縁板はシャワヘッドを室から電気的に絶縁するためシャワヘッドと 室との間に設置される請求項２９に記載された方法。 ３５．削除 ３６．削除 ３７．前記第２絶縁板が中央部分から垂下する周辺フランジ部分を有し、周辺 フランジ部分がたなによって支持され、前記方法がシャワヘッドを完全に包囲す るため第１絶縁板を第２絶縁板の内側に設置することおよびシャワヘッドを室か ら絶縁することをさらに含む、請求項２９に記載された方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．プロセスガスを使用する基板上への物質層の化学蒸着用反応室において、 該反応室が、 基板を収容するためのプロセス空間を画定する内壁を有する室本体、 プロセス空間を有効に閉鎖するため室本体と接続する形状にされたふた、 プロセスガスをプロセス空間内に分散するための室本体内側に設置された平ら なシャワヘッド、 室本体の内壁に設置されたたなであって、室本体のたながプロセスガスをプロ セス空間内の基板に導入するためのプロセス空間近傍のその周縁においてシャワ ヘッドをうけ入れかつシャワヘッドを支持する形状にされたたな、 を有し、それにより経費のかからないかつ容易に補修される化学蒸着用ガス供 給システムが得られる化学蒸着用反応室。 ２．シャワヘッドがたなによって支持されるときの前記シャワヘッドの一側の 近傍に第１ガス分散空間をさらに有し、ガス分散空間はプロセスガスがシャワヘ ッドを通って分散される前に反応室に供給されるプロセスガスを蓄積するために 作動しうる請求項１に記載された反応室。 ３．ガス分散空間が前記ふたとシャワヘッドとの間に画定されている請求項２ に記載された反応室。 ４．室本体に設けられたガス供給通路をさらに有し、ガス供給通路はプロセス 空間内に分散されるべきプロセスガスをシャワヘッドに供給するための前記シャ ワヘッドと作動的に連通する請求項１に記載された反応室。 ５．シャワヘッドに電気的にバイアスをかけるため電気エネルギ源をシャワヘ ッドに接続するための室本体に設けられた通路をさらに有する請求項１に記載さ れた反応室。 ６．室本体に設けられたガス供給通路をさらに有し、ガス供給通路はプロセス ガスをシャワヘッドに供給するため前記ガス分散空間と作動的に連通する請求項 ２に記載された反応室。 ７．室本体のたなによって支持された下方絶縁板をさらに有し、下方絶縁板は シャワヘッドを室本体から電気的に絶縁するためシャワヘッドと室本体との間に 設置される請求項１に記載された反応室。 ８．前記下方絶縁板が中央開口を中に有するリングの形式のもので、リングは シャワヘッドを絶縁するためその周縁において前記シャワヘッドに接触し、中央 開口はガスをプロセス空間内に導入するためシャワヘッドの開口と整合する請求 項７に記載された反応室。 ９．前記下方絶縁板がシャワヘッドを電気的にバイアスをかけるため下方絶縁 板を通して電気エネルギ源をシャワヘッドに接続するための貫通して形成された 通路を有する請求項７に記載された反応室。 １０．前記下方絶縁板が伝熱物質から形成された請求項７に記載された反応室 。 １１．前記下方絶縁板が断熱物質から形成された請求項７に記載された反応室 。 １２．室本体のたなによって支持された上方絶縁板をさらに有し、上方絶縁板 はシャワヘッドを室本体およびふたから電気的に絶縁するためシャワヘッドおよ び室本体およびふたの間に設置される請求項１に記載された反応室。 １３．前記上方絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１２に記載された反応 室。 １４．前記上方絶縁板が断熱物質から形成された請求項１２に記載された反応 室。 １５．上方絶縁板が前記シャワヘッドの一側の近傍にガス分散空間を形成し、 ガス分散空間はガスがシャワヘッドを通って分散される前に反応室に供給される プロセスガスを蓄積するため作動し得る請求項１２に記載された反応室。 １６．前記上方絶縁板が中央部分から垂下する周辺フランジ部分を有し、周辺 フランジ部分がたなによって支持される請求項１２に記載された反応室。 １７．前記上方絶縁板がプロセス空間に分散されるべきプロセスガスをシャワ ヘッドに供給するためのそこに設けられたガス供給通路を有する請求項１２に記 載された反応室。 １８．前記シャワヘッドが第２ガス分散空間を有し、第２ガス分散空間は異な ったプロセスガスが分散される前に混合することなくシャワヘッドを通って分散 しうるように第１ガス分散空間から分離されている請求項１に記載された反応室 。 １９．プロセスガスを使用する基板上への物質層の化学蒸着用反応室において 、反応室が、 基板を収容するためのプロセス空間を画定する内壁を有する室本体、 プロセス空間を有効に閉鎖するため室本体と接続する形状にされたふた、 プロセスガスをプロセス空間内に分散するための室本体内側に設置された平ら なシャワヘッド、 シャワヘッドを室本体から電気的に絶縁するためシャワヘッドの一側にシャワ ヘッドと室本体との間に設置された下方絶縁板、 シャワヘッドを室本体およびふたから電気的に絶縁するためシャワヘッドの他 側にシャワヘッドおよび室本体およびふたとの間に設置された上方絶縁板、 室本体の内壁に設けられたたな、 を有し、 平らなシャワヘッドおよび上方および下方絶縁板は積重ねられた構造物として 配置され、積重ねられた構造物はプロセス空間内の基板にプロセスガスを導入す るため前記たな上に配置されかつプロセス空間の近傍にその周縁において支持さ れ、 それにより経費のかからないかつ容易に補修し得る化学蒸着用ガス供給システ ムが得られる前記反応室。 ２０．積重ねられた構造物が前記シャワヘッドの一側の近傍に第１ガス分散空 間を画定し、ガス分散空間はプロセスガスがシャワヘッドを通って分散される前 に反応室に供給されるプロセスガスを蓄積するため作動し得る請求項１９に記載 された反応室。 ２１．前記下方絶縁板がその中に中央開口を有するリングの形式のものであり 、中央開口がプロセスガスをプロセス空間に導入するためシャワヘッドのガス分 散孔と整合している請求項１９に記載された反応室。 ２２．前記下方絶縁板がシャワヘッドを電気的にバイアスをかけるため電気エ ネルギ源を下方絶縁板を通ってシャワヘッドに接続するため貫通して形成された 通路を有する請求項１９に記載された反応室。 ２３．前記下方絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２４．前記下方絶縁板が断熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２５．前記上方絶縁板が伝熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２６．前記上方絶縁板が断熱物質から形成された請求項１９に記載された反応 室。 ２７．前記上方絶縁板がシャワヘッドにプロセス空間に分散されるべきプロセ スガスを供給するためのそこに形成されたガス供給通路を有する請求項１９に記 載された反応室。 ２８．前記シャワヘッドが第２ガス分散空間を有し、第２ガス分散空間は異な ったプロセスガスが分散される前に混合することなくシャワヘッドを通って分散 し得るように第１ガス分散空間から分離されている請求項１９に記載された反応 室。 ２９．プロセスガスを使用する基板上に物質層を適用するための化学蒸着方法 であって、その方法が 基板を収容するプロセス空間を画定する内壁を有する反応室を設けること、 基板をプロセス空間に設置すること、 室の内壁にたなをプロセス空間の近傍に設けること、 プロセス空間内にプロセスガスを分散するため室内側に平らなシャワヘッドを 設置すること、および 平らなシャワヘッドをそれがプロセス空間内の基板にプロセスガスを導入する ためのプロセス空間の近傍にその周縁において支持されるように堆積すること を含む化学蒸着方法。 ３０．下方絶縁板をシャワヘッド下方の室のたなの上に下方絶縁板がシャワヘ ッドと室の間に設置されかつシャワヘッドを室から電気的に絶縁するように積重 ねられることをさらに含む請求項１の反応室を使用する請求項２９に記載された 方法。 ３１．前記下方絶縁板が中央開口を中に有するリングの形式のものである、そ の方法がリングをシャワヘッドと同心に中央開口がプロセス空間内にガスを導入 するためシャワヘッドのガス分散空間と整合するように設置することをさらに含 む、請求項３０に記載された方法。 ３２．前記下方絶縁板が伝熱物質から形成されている請求項３０に記載された 方法。 ３３．前記下方絶縁板が断熱物質から形成されている請求項３０に記載された 方法。 ３４．シャワヘッド上方に室のたな上に上方絶縁板を積重ねることをさらに含 み、上方絶縁板はシャワヘッドを室から電気的に絶縁するためシャワヘッドと室 との間に設置される請求項２９に記載された方法。 ３５．前記上方絶縁板が伝熱物質から形成されている請求項３４に記載された 方法。 ３６．前記上方絶縁板が断熱物質から形成されている請求項３４に記載された 方法。 ３７．前記上方絶縁板が中央部分から垂下する周辺フランジ部分を有し、周辺 フランジ部分がたなによって支持される、その方法がシャワヘッドを完全に包囲 するため下方絶縁板を上方絶縁板の内側に設置することおよびシャワヘッドを室 から絶縁することを含む、請求項２９に記載された方法。