JP2008508744A - Ｃｖｄリアクタ用マルチガス供給インジェクタ - Google Patents

Abstract

ＣＶＤリアクタ１００用のガス供給インジェクタ１５０は、基板１３５に向かって下流に面する内面１５５上に離間した位置に配置された前駆物質ガスインレット１６０，１６５を有し、また、前駆物質ガスインレット１６０，１６５の間に配置されたキャリヤガス開口部１６７を有している。１つ以上の前駆物質ガス１８０，１８５が、前駆物質ガスインレット１６０，１６５を介して導入され、また、該前駆物質ガスとは実質的に反応しないキャリヤガス１８７が、キャリヤガス開口部１６７を介して導入されるようになっている。該キャリヤガスは、インジェクタ１５０上での堆積物生成を最小限にしている。該キャリヤガス開口部は、該面を画定する多孔質プレート２３０によって、又は、前駆物質インレット間に散りばめられたキャリヤインレット１６７を介して形成することが可能である。ガスインレットは、除去可能１７８０又は同軸１３６０であってもよい。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２００４年８月２日に提出された米国仮特許出願第６０／５９８，１７２号の出願日の特典を主張し、該明細書の開示は参照により本明細書に組み込まれるものである。

発明の分野
本発明は、化学気相成長等の反応性気相処理のためのシステムに関し、より具体的には、そのようなリアクタ用のマルチガス供給インジェクタの構造に関する。

化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；「ＣＶＤ」）リアクタは、反応室の内部に配置されたウェーハキャリヤ上に載置されたウェーハの処理を可能にするものである。ＦＬＯＷＦＬＡＮＧＥという商標の、本出願の譲受人によって販売されているもの等のガス供給インジェクタと呼ばれるコンポーネントが、該ウェーハキャリヤに対向して取付けられている。このインジェクタは、典型的には、化学気相成長用の反応室へ、１つ以上の前駆物質ガスのある組合せを供給する複数のガスインレットを備えている。一部のガス供給インジェクタは、化学気相成長プロセス中に、層流ガスフローを生成するのに役に立つシュラウドガス又はキャリヤガスを供給し、この場合、該キャリヤガスは、典型的には、化学気相成長に関与しない。多くのガス供給インジェクタは、シャワーヘッド上に一定のパターン状に離間されたガスインレットを含むシャワーヘッドデザインを有している。

ガス供給インジェクタは、典型的には、インジェクタ面上のガスインレットからの前駆物質ガスの、上記反応室の特定のターゲット領域への方向指示を可能にし、この場合、ウェーハは、材料物質層のエピタキシャル成長等のプロセスのために処理することが可能である。理想的には、前駆物質ガスは、該前駆物質ガスが、可能な限りウェーハの近くで反応し、その結果、ウェーハ表面における反応プロセス及びエピタキシャル成長を最大限にするような方法で、ウェーハキャリヤに向けられている。

多くの有機金属化学気相成長（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＭＯＣＶＤ）プロセスにおいては、例えば、前駆物質ガスと、有機金属又は金属水素化物、又は金属塩化物等の膜前駆物質から構成される気体との組合せが、上記インジェクタを介して反応室に導入される。また、水素、窒素、あるいは、アルゴン又はヘリウム等の不活性ガス等のプロセスを容易にするキャリヤガスは、インジェクタを介してリアクタに導入されてもよい。前駆物質ガスは、反応室内で混合して、該反応室内に保持されたウェーハ上に堆積物を形成するように反応し、該キャリヤガスは、典型的には、ウェーハキャリヤでの層流を維持するのに役に立っている。

このようにして、例えば、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＳｂ、ＩｎＰ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＩｎＡｓＳｂＰ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＺｎＯ及びＩｎＧａＡｌＰ等の半導体化合物のエピタキシャル成長を実現することができる。

しかし、多くの現存するガス供給システムは、有効な動作又は蒸着さえも妨げる可能性があるという問題を有している。例えば、現存するガス供給インジェクタシステムにおける前駆物質噴射パターンは、相当な「デッドスペース」（インジェクタ面上のガスインレットからの活性フローがない空間）を含む可能性があり、インジェクタの近くに再循環パターンを生じていた。

これらの再循環パターンは、前駆化学物質の事前反応を生じて、（本明細書において、「リバースジェッティング（ｒｅｖｅｒｓｅ ｊｅｔｔｉｎｇ）」と呼ぶ）反応物質の上記インジェクタインレット上での好ましくない堆積を引き起こす可能性がある。このことも、低い効率及びメモリ効果をもたらす可能性がある。

約１００／ｉｎ²（１５．５／ｃｍ²）以上のインレット密度が、典型的には、現在のシステムで用いられている（その結果、典型的な大規模生産ＭＯＣＶＤシステムの場合、約１０，０００個のインレットを生じることになる）。インレット間の距離を大きくするこれまでの試みは、より大きなデッドゾーン及びさらなるリバースジェッティングにつながる場合がある。しかし、大量のインレットを要するシステムは、製造及び一貫性における困難を引き起こす場合がある。この大きなインレット密度は、いくつかの構造において、１つのインレットから他のインレットへの前駆物質の侵入を生じて、該前駆物質の相互作用による寄生反応生成物で当該インレットを詰まらせる可能性がある。また、インレット間が小さな距離であるインジェクタデザインは、いくつかの構造において、現在のＭＯＣＶＤ設備に必要な多種類のその場でのキャラクタリゼーション装置に要する光学ビューポートのための十分なスペースを許容しない可能性がある。

また、（例えば、マルチウェーハシステムの場合）上記キャリヤ及びウェーハの上での反応室内において異なる前駆物質の分解速度の違いは、均一なインレット分布等の他の解決法に常に従うとは限らない。同様に、均一な分布だけでは、上記ウェーハキャリヤにおいて存在する場合がある小さな温度不均一性に対処できない可能性がある。これらの追加的な問題は、いくつかのシステムにおいて、不均一な厚さ及びドーピングレベルの成長したエピタキシャル層を生じる可能性がある。一様でない配分をもたらす表面マイグレーション、蒸発及びガスの枯渇等の問題は、有効な蒸着をさらに妨げる可能性がある。

上記ガス供給インジェクタ及びそのインレットの構造に加えて、温度、滞留時間、及び触媒効果及び表面反応性を含むプロセス化学の他の微妙な差異を含むその他の要因もまた、ＭＯＣＶＤリアクタ内に配置されたウェーハ上の材料物質層の成長に影響を及ぼしている。

また、未反応の前駆物質が、一様でない蒸着の一因になる可能性もある。その結果として、副生成物及び／又は未反応の前駆物質の割合が、マルチウェーハキャリヤ上の１枚のウェーハ又は異なるウェーハの異なる領域よりも小さく又は大きくなる可能性があり、蒸着は、均一な材料物質の蒸着という目的に反して、それらの領域において効率が悪くなったり、よくなったりすることとなる。

反応物質の堆積により、現在入手可能なガス供給インジェクタは、クリーニングのために、回転ディスクリアクタから、頻繁に取り外さなければならない。頻繁なインジェクタのクリーニングは、効率的なリアクタ稼動を妨げる可能性があり、また、当該クリーニングプロセス中に、廃棄物の増大した処理及び処分を要する可能性がある。このことは、低下した歩留まり及び増大したコストをもたらす可能性がある。

従って、当分野における全ての努力にもかかわらず、さらなる改善が望ましいことになる。

本発明の一つの態様による化学気相成長の方法は、複数のストリームが、インジェクタから、反応室内に配置された１つ以上の基板へ向かう下流方向への速度成分を有するように、少なくとも１種類の前駆物質ガスを、ガス供給インジェクタの複数の離間した前駆物質インレットを介して複数のストリームとして反応室内に放出することであって、少なくとも１種類の前駆物質ガスが、１つ以上の基板上に反応堆積物を形成するように反応することと、同時に、少なくとも１種類の前駆物質ガスとは実質的に反応しない少なくとも１種類のキャリヤガスを、前駆物質インレットのうちの複数の隣接するインレットの間のインジェクタから反応室内に放出することを含んでいる。好ましくは、少なくとも１種類のキャリヤガスを放出するステップは、前駆物質インレットの隣接するインレット間に延在している、インジェクタ内の多孔質構造物を介してキャリヤガスを放出することを含んでもよく、又は、少なくとも１種類のキャリヤガスを放出するステップは、前駆物質インレットの隣接するインレット間に配置されたインジェクタ内の複数の離間したキャリヤインレットを介してキャリヤガスを放出することを含んでもよい。

一つの態様においては、下流方向に向いている内面を画定し、かつ水平方向の広がりを有する構造と、水平方向に離間した前駆物質インレット位置において、該内面に対して開口した複数の前駆物質インレットと、１つ以上の前駆物質ガス接続部と、該１つ以上の前駆物質ガス接続部と該前駆物質インレットとを接続する１つ以上の前駆物質マニホールドとを備え、該構造が、第１及び第２の面を有する多孔質要素を備え、該多孔質要素の第２の面が、前駆物質インレット位置の少なくとも一部の間に、該内面の少なくとも一部を画定し、上記構造がさらに、多孔質要素の第１の面に少なくとも部分的に隣接するキャリヤガスマニホールドを画定し、少なくとも１つのキャリヤガス接続部が、該キャリヤガスマニホールドと連通している、化学気相成長リアクタ用のガス供給インジェクタが提供されている。

一つの態様において、上記インジェクタはさらに、第１の前駆物質インレット位置において、内面に対して開口した第１の前駆物質インレットと、第２の前駆物質インレット位置において、内面に対して開口した第２の前駆物質インレットとを備え、１つ以上の前駆物質ガス接続部は、１つ以上の第１の前駆物質接続部及び１つ以上の第２の前駆物質接続部を備え、１つ以上の前駆物質マニホールドは、１つ以上の第１の前駆物質接続部と第１の前駆物質インレットとを接続する１つ以上の第１の前駆物質マニホールドと、第２の前駆物質接続部と第２の前駆物質インレットとを接続する１つ以上の第２の前駆物質マニホールドとを備え、該第１及び第２の前駆物質インレット位置のうちの少なくともいくつかは、内面の水平方向の広がりの少なくとも一部の上で互いに散在されており、多孔質要素は、該第１及び第２の前駆物質インレット位置のうちの少なくともいくつかの間に延在している。

一つの態様において、上記インジェクタはさらに、１つ以上の冷却剤流路を備え、該冷却剤流路は、そこを流れる冷却剤のための蛇行経路を画定する冷却剤流路壁に囲まれており、冷却剤流路は、前駆物質インレット又はキャリヤガスマニホールドと連通しておらず、該前駆物質インレットは、冷却剤流路壁を貫通して延在しており、冷却剤流路は、そこを流れる冷却剤の伝達のための冷却剤流入ポート及び冷却剤排出ポートに結合されている。

一つの態様において、上記インジェクタは、またさらに、第１の前駆物質インレットが、内面の複数の同心ゾーンに配置されている箇所を備え、１つ以上の第１の前駆物質ガス接続部は複数の第１の前駆物質接続部を備え、上記１つ以上の第１の前駆物質マニホールドは複数の第１の前駆物質マニホールドを備え、前記各第１の前駆物質マニホールドは、前記ゾーンのうちの１つの第１の前駆物質インレットに接続されている。

別の態様において、化学気相成長リアクタ用インジェクタは、下流方向に面する内面を画定し、かつ該下流方向と直角な水平方向に延びる構造を備え、該構造はさらに、水平方向に離間するストリーム位置で、内面を貫通して開口する複数の同心ストリームインレットを画定し、各同心ストリームインレットは、第１のポートにおいて、内面に対して開口した第１のガス流路と、該第１のポートを実質的に囲んでいる第２のポートにおいて、該内面に対して開口した第２のガス流路とを備え、構造はさらに、第１のガス流路に接続された少なくとも１つの第１のガスマニホールドと、第２のガス流路に接続された少なくとも１つの第２のガスマニホールドとを備えている。

別の態様においては、上記インジェクタはさらに、内面によって少なくとも部分的に囲まれ、かつ複数の同心ストリームインレット間の該内面の領域内の該内面上の多孔質スクリーンを含むキャリヤガスマニホールドを備え、該キャリヤガスマニホールドは、多孔質スクリーンに接続されており、又は、一つの態様において、上記インジェクタはさらに、第３のガスマニホールドを備え、同心ストリームインレットの各々は、上記第１のポートを実質的に囲んでいる第３のポートにおいて、内面に対して開口した第３のガス流路を備え、該構造はさらに、第３のガス流路に接続された第３のガスマニホールドを備え、第１、第２及び第３のガスインレットのうちの少なくとも１つはキャリヤガスインレットであり、第１、第２及び第３のガスマニホールドのうちの少なくとも１つはキャリヤガスマニホールドである。

本発明は、回転ディスクリアクタ等の化学気相成長リアクタのための産業上の用途を有するが、例えば、エッチング等の他の工業用化学蒸着及びクリーニング装置にも適用することができる。

同様の符号が同様の構成要素を示す図面について説明すると、図１は、本発明の一実施形態によるマルチガスインジェクタを組み込んだ回転ディスクリアクタを示している。

図１に概略的に示すように、この装置は、ステンレス鋼壁１０５で形成された円筒形反応室１００と、ベースプレート１１０と、排気ポート１１５と、回転スピンドル１２５を密封する回転真空フィードスルー１２０とを備え、該スピンドルの上部には、基板ウェーハ１３５を伴うウェーハキャリヤ１３０が設置されている。このウェーハキャリヤは、所定の回転速度（β）で、円筒形反応室１００と同軸の軸１３７（α）周りに回転可能となっている。

加熱サセプタ１４５は、典型的には、限定するものではないが、例えば、モリブデン、タングステン又はレニウム等の耐熱性金属、又は、グラファイト等の非金属から形成された加熱要素１４０のセットによって加熱され、該加熱要素は、複数の加熱ゾーンに分割されていてもよい。加熱要素用の金属は、実行される反応、及び特定のリアクタ及び化学気相成長チャンバに必要な加熱特性に基づいて、選択することが可能である。ヒートシールド１９０は、有利には、加熱要素１４０及びサセプタ１４５の下に配置されている。別法として、ウェーハキャリヤ１３０は、放射加熱要素１４０により、直接加熱されてもよい。

加熱要素１４０及びリアクタ１００は、一般に、外部の自動又は手動コントローラ１９３を介して制御され、光学アクセスポート１９５は、有利には、必要に応じて、第２のチャンバ（図示せず）から、リアクタ１００内の配置のために、ウェーハ１３５及びウェーハキャリヤ１３０へのアクセスを可能にするように機能している。当該リアクタの構成要素は、例えば、Ｖｅｅｃｏ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．によるＴＵＲＢＯＤＩＳＣ（登録商標）という商標で販売されているリアクタに用いられている種類のものであってもよい。本明細書には、アクセスポート１９５が図示されているが、他のリアクタは、例えば、該リアクタの取外し可能な上部又は底部を介した、ウェーハのトップローディング又はボトムローディング等の他のアクセス装置を有してもよい。

ガス供給インジェクタヘッド１５０は、反応室１００の上流端部に配設されている（図１を見て分かるように、図面の上部の方の端部）。ガス供給インジェクタヘッド１５０は、下流方向（図１を見て分かるように、図面の底部のほうへ向かう、軸１３７に沿った方向）に向いている内面１５５を画定する構造を備え、また、第１の前駆物質ガスチャンバ又はマニホールド１７０に接続された複数の第１のガスインレット１６０を備えている。

各第１のガスインレット１６０は、上記インジェクタの内面１５５に対して開口している流路の下流端部で、ポート内で終わる該流路を備えている。すなわち、各第１のガス流路は、第１の前駆物質インレット位置において、内面１５５及び反応室１００の内部と連通している。このインジェクタの構造はさらに、第２の前駆物質ガスチャンバ又はマニホールド１７５に接続された複数の第２のガスインレット１６５を画定している。各第２のガスインレットは、該インジェクタの内面１５５に対して開口している流路の下流端部で、ポート内で終わる該流路も備え、そのため、第２のガスインレット１６５もまた、第２の前駆物質インレット位置において、反応室１００の内部と連通している。第１の前駆物質マニホールド１７０は、第１の前駆物質ガスのソース１８０に接続されているのに対して、第２の前駆物質マニホールド１７５は、上記第１の前駆物質ガスと反応する第２の前駆物質のソース１８５に接続されている。

上記第１及び第２の前駆物質インレット位置（インレット１６０及び１６５の下流端部）は、上記インジェクタの内面の上に延在する配置からなる配列を形成するように、水平方向に（該下流方向と直角で、かつ軸１３７と直角な、内面１５５に沿った方向に）互いに離間している。上記第１及び第２の前駆物質の配置は、互いに散りばめられている。以下にさらに説明するように、該インレット位置は、軸１３７と同心の位置１６０，１６５からなるいくつかのリングを備え、概して円形の配列で配置されていてもよく、内面１５５の上でランダムに配置されていてもよく、又は、チェッカー盤、モザイク又は他のパターンで配置されていてもよい。

また、上記インジェクタ構造は、第１及び第２の前駆物質インレット位置の間に、内面１５５の部分を画定する多孔質要素１６７も備えている。別の言い方をすれば、該多孔質要素は、各第１の前駆物質インレット位置１６０と、最も近い第２の前駆物質インレット位置１６５との間に延在している。上記構造はさらに、多孔質要素１６７と連通する、符号１７７で概略的に示すキャリヤガスマニホールドを備えている。該キャリヤガスマニホールドは、反応室１００内の状況下で、好ましくは、ソース１８０及び１８５によって供給される上記第１及び第２の前駆物質ガスと実質的に反応しないキャリヤガスのソース１８７に接続されている。「実質的に反応しない」という表現は、本開示で用いる場合、該キャリヤガスが、寄生付加化合物からなる固体の堆積物を形成するように、該前駆物質ガスの一方又は両方と、少しも反応しないことを意味している。さらに、非反応性であってもよく、かつ堆積しないが、所望の堆積プロセスの効率を低下させる可能性がある、寄生性の気相付加化合物も生成される可能性があり、また、該キャリヤガスは、他の方法で、該前駆物質ガスとかなり反応する可能性があるが、好ましくは避ける。該インジェクタを出るガスは、該インジェクタから、該反応室内のウェーハキャリヤに向かって下流に放出されるようになっている。本実施形態は、堆積プロセスのために、基板を保持するウェーハキャリヤを備えて示されているが、ウェーハキャリヤは必要なく、ウェーハキャリヤが当該基板を保持することなく、該基板を直接、チャック等の回転リアクタ面上に配置してもよいことが想定される。本明細書で言う下流方向とは、インジェクタからウェーハキャリヤへ向かう方向であり、重力に対するいずれかの特定の方向である必要はない。本明細書に示す実施形態は、当該下流方向を、反応室の上部から、該反応室の底部へ向かう方向であるとしているが、インジェクタは、（下流方向が、反応室の側部から、水平方向に反応室の中心に向かう方向になるように）該反応室の側部に配置してもよく、あるいは、該インジェクタは、（該下流方向が、該反応室の底部から、上流の該反応室の中央に向かう方向になるように）該反応室の底部に配置されていてもよい。また、排気ポート１１５は、反応室の底部に示されているが、該排気ポートは、反応室の他の部分に配設されていてもよい。

動作時においては、１つ以上のウェーハ１３５が、サセプタ１４５の真上で、ウェーハキャリヤ１３０内に保持される。ウェーハキャリヤ１３０は、モータ１２０により駆動される回転スピンドル１２５上で、速度βで、軸１３７周りに回転する。例えば、βは、典型的には、約５００ＲＰＭ以上であるが、速度βは、変化させてもよい。他の実施形態においては、該ウェーハキャリヤは回転せず、また例えば、上記インジェクタが代わりに回転してもよい。電力は、加熱要素１４０で熱に変換されて、主に放射熱伝達により、サセプタ１４５へ伝達されることになる。サセプタ１４５も、ウェーハキャリヤ１３０及びウェーハ１３５を加熱する。

上記ウェーハが、堆積反応のための所望の温度にある場合、第１の前駆物質ソース１８０が作動して、第１のマニホールド１７０及び第１の前駆物質インレット１６０を介して第１の前駆物質ガスが供給され、それによって、該第１の前駆物質インレットから、反応室１００内の概して下流方向へ第１のキャリヤガスのストリームが放出される。同時に、第２の前駆物質ソース１８５が作動して、マニホールド１７５及び第２の前駆物質インレット１６５を介して第２の前駆物質ガスが供給され、それによって、該第２の前駆物質インレットから、上記基板又はウェーハ１３０に向かって、概して下流方向へ該第２の前駆物質ガスのストリームが放出される。当該第１及び第２の前駆物質のストリームは、正確に下流方向に、かつ正確に軸１３７と平行に向く必要はない。前駆物質ガスの供給と同時に、キャリヤガス供給部１８７は、キャリヤガスをマニホールド１７７に流し、その結果、該キャリヤガスは、多孔質要素１６７を通過して、内面１５５から離れて、概して下流方向へ流れることになる。

上記キャリヤガス及び上記第１及び第２の前駆物質ガスは、下流方向に向かって基板又はウェーハ１３５へ流れる。このようなストリームの間に、それらのガスは互いに混合し、その結果、それらの前駆物質ガスは、該基板で、及び該基板の近傍で反応して、該基板の露出面上に堆積する反応生成物を形成することになる。

上述した実施形態においては、２種類の前駆物質ガスが同時に供給される。しかし、他の実施形態においては、該前駆物質ガスは、逐次的に及び／又は重なったパルスで供給される。例えば、原子層エピタキシーにおいては、該前駆物質ガスのパルスが、交互に印加され、その結果、一方のキャリヤガスのパルスは、他方のガスのパルスが始まる前に終了する。マイグレーションエンハンストエピタキシーと呼ばれるプロセスにおいては、異なるキャリヤガスのパルスが、交互に、かつ互いに時間が重なるように供給される。逐次的前駆物質ガスフローを用いたプロセスにおいては、キャリヤガスフローは、１つ以上の該前駆物質ガスで同時に供給することが可能である。

上記キャリヤガスは、上記インジェクタに対する反応生成物の堆積を抑制している。本発明は、いかなる動作理論にも限定されないが、該キャリヤガスフローが、内面１５５の近傍での該前駆物質ガスの逆方向又は上流へのフローを抑制するものと考えられる。また、このキャリヤガスフローが、当該内面の近傍における第１の前駆物質ガスと第２の前駆物質ガスとの混合を低減し、それによって、該インジェクタの近傍における反応生成物の形成を抑制するものと考えられる。

上記前駆物質ガスは、化学気相成長プロセスでの使用に適したどのような前駆物質ガスであってもよい。様々な実施形態における前駆物質ガスは、上記リアクタ内での基板の処理に関与するどのようなガス、気体又は物質を含んでもよい。より具体的には、該前駆物質ガスは、上記基板の表面を処理するのに適しているどのようなガスであってもよい。例えば、所望の堆積が、エピタキシャル層の成長等の半導体層の成長である場合、該前駆物質ガスは、複数の化学的活性種の混合物であってもよく、また、不活性の非前駆物質ガス成分を含んでもよい。これらの前駆物質ガスのいずれか又は両方は、反応性前駆物質成分及び非反応性ガス等のガスの組合せを含んでもよい。本発明の回転ディスクリアクタを適用することができる材料系の種類は、例えば、限定するものではないが、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ_1-XＰ_X、Ｇａ_1-yＡｌ_yＡｓ、Ｇａ_1-yＩｎ_yＡｓ、ＡｌＡｓ、ＡｌＮ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ等のＩＩＩ〜Ｖ族の半導体を含むことが可能である。また、これらのリアクタは、限定するものではないが、ＺｎＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＳｅＴｅ等のＩＩ〜ＶＩ族の化合物、ＳｉＣ、ダイヤモンド及びＳｉＧｅ等のＩＶ〜ＩＶ族の化合物、ならびにＹＢＣＯ、ＢａＴｉＯ、ＭｇＯ₂、ＺｒＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＺｎＳｉＯ等の酸化物、及びＡｌ、Ｃｕ及びＷ等の金属を含む他の材料系にも適用することが可能である。さらに、結果として生じる物質は、限定するものではないが、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ、太陽電池、光電陰極、ＨＥＭＴ及びＭＥＳＦＥＴを含む幅広い電子及び光電子用途を有することになる。

上記キャリヤガスは、不活性ガス、又は、上記堆積反応に関与しないガス等の前駆物質ガスが上記基板に適用されることを前提として、上記反応室内での堆積反応に関与しないどのようなキャリヤであってもよい。

図１のリアクタは、垂直回転ディスクリアクタとして示されているが、このリアクタは、単に例示として記載されており、また、本発明は、非回転ディスクリアクタ、側方フローリアクタ、回転インジェクタリアクタ等の他の種類のリアクタと共に用いることが可能であることは、理解されよう。また、追加的な前駆物質ガスは、１つ以上の補助ガスソース、ガスチャンバ及びガスインレットを介して上記反応室に供給されてもよい。それに伴って、本明細書に記載した上記パターン及び構造は、１種類以上のキャリヤガスと共に、３種類、４種類又はそれ以上の種類の前駆物質に対して容易に拡張されることが可能である。

インジェクタヘッド１５０及び関連する構成要素の機械的構造は、図２及び図３に示されている。インジェクタヘッド１５０は、図２〜図４を見て分かるように、「底部」面と呼ばれる場合もある（そこからガスが上記反応室内に噴射される）インジェクタの下流面が下向きで、かつ「上部」面と呼ばれる場合もある（ガスソースが、そこからガスを該インジェクタに供給する）インジェクタの上流面を上に向けるように、上記リアクタ内に位置している。

インジェクタヘッド１５０は、シーリングプレート及びガス供給プレート２１０を備え、該ガス供給プレート２１０は、シーリングプレート２０５のアンダーカット内に挿入され、例えば、複数のねじ（図示せず）によって、シーリングプレート２０５に接続されている。該シーリングプレートは、有利には、リアクタ１００を密封すると共に、インジェクタヘッド１５０をリアクタ１００に対して保持している。ガス供給プレート２１０は、ガス供給プレート２１０の周りの経路をたどり、また、以下により詳細に説明する、水冷のための冷却流路２１５（図５及び図２１Ｃ参照）を有している。

冷却水は、好ましくは、シーリングプレート２０５に溶接され、かつＯリング式シール２２５によって密封されたインレット２４５を介して供給されるようになっている。同様の又は他のデザイン（例えば、図１２及び図１６を参照）は、冷却水の流出のために用いられてもよい。

ガス供給プレート２１０は、好ましくは、（例えば、真空ロウ付け、拡散溶接、ボルトシール構成等の）真空気密によって互いに接続された３つの要素からなる組合せである。具体的には、ガス供給プレート２１０は、典型的には、上流プレート２４０と、中間プレート２３５と、下流プレート２３０とを備え、その１ゾーン式の実施形態を図１４〜図１７に見ることができる。

中間プレート要素２３５は、第１のガスチャンバ２４５及び前駆物質インレット２５０を構成している。また、中間プレート要素２３５は、好ましくは、冷却用の水路２１５を有している。第１のガスチャンバ２４５は、真空気密接続によって中間プレート２３５に接続された上流プレート２４０で囲まれている。

前駆物質は、上流プレート２４０に溶接され、かつＯリングシール２２５によって密封されたチューブ２４３を介して第１のガスチャンバ２４５に供給されるようになっている。これらの前駆物質は、導管（インレット）２５０を通って内部のリアクタ空間に達している。

キャリヤチャンバ２６０は、真空気密接続によって中間要素２３５に接続されている。キャリヤチャンバ２６０は、多孔質下流プレート２３０によって下が囲まれている。キャリヤガスは、位置２５５に示すのと同様の密封されたキャリヤインレットチューブ２６５を介してキャリヤチャンバ２６０に供給されるようになっている。多孔質下流プレート２３０は、キャリヤガスを放出する面（すなわち、スクリーン）上に、小さなアパーチャを含んでいる（例えば、図８Ｂ参照）。キャリヤガスは、多孔質下流プレート２３０を通って内部のリアクタ空間に達している。別法として、カバープレート（図示せず）は、図１２〜図１６に示すように、当該下流プレートも覆って配置されていてもよい。

前駆物質ガスの第２のセットは、３つの別々のゾーン内の上記ガス供給インジェクタに供給されるようになっている。具体的には、ゾーン式前駆物質チャンバ２７０ａ〜２７０ｃは、上流プレート２４０、Ｏリングシールを有する円形コネクタ２７５ａ〜２７５ｂ、及びシーリングプレート２０５によって形成されている。ゾーン式前駆物質チャンバ２７０ａ〜２７０ｃは、前駆反応物質を前駆物質導管２８０を介して上記リアクタへ供給するのに用いられ、この場合、各前駆物質チャンバ２７０ａ〜２７０ｃは、流量に対して別々に制御することが可能である。円形コネクタ２７５ａ，２７５ｂ及び３つの前駆物質インレットチューブ２８５ａ〜２８５ｃは、以下に、図１２〜図１６の実施形態でさらに説明するように、前駆物質インレットの３つが独立して制御されるゾーンを形成している。

多孔質下流プレート２３０のキャリヤスクリーン、前駆物質インレット２５０及び／又はゾーン式前駆物質インレット又は導管２８０は、上記インジェクタの内側（下流）面上に均一に配置されていてもよく、密度が半径方向に変化するように非均一に配列されていてもよく、あるいは、以下に説明するように、均一に分布しているが、濃度が半径方向に変化するように前駆物質及びキャリヤが供給されていてもよい。

図４を見ると最もよく分かるように、現場での光学装置２９５の開口は、前駆物質導管のうちの１つの代わりに置換されているホール２９０によって設けられている。

図５を見ると最もよく分かるように、ゾーン式前駆物質インレット２８０は、ガス供給プレート２１０の底部（下流）面に沿って交互のパターンで、前駆物質インレット２５０と共に散りばめられている。例えば、水、グリコール等の冷却剤は、蛇行した（曲がりくねった）水路２１５を通って上記インジェクタに入り、そこを通過して出るようになっている。光学的ビューポート（図示せず）のためのホール２９０も設けられている。このようにして、均一な堆積に必要な、ウェーハキャリヤ１３０（図示せず）の面上の一定の濃度の前駆物質が供給されることになる。

Ｉ．多数の前駆物質インレットのパターンとキャリヤインレットのパターンの散在
図６は、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の断面図を示し、上記キャリヤガスは、多孔質プレートではなく、インレットの第３のセットを介して供給されるようになっている。当該ガス供給インジェクタの本実施形態は、ＣＶＤ回転ディスクリアクタに含まれているが、当該インジェクタは、異なる化学気相成長リアクタを含む他の様々な環境、工業用クリーニング環境等で使用可能であることを理解すべきである。

回転ディスクリアクタ３００の上流端部は、半径方向断面で単純化された構造で示されているガス供給インジェクタ３１０を備えている。第１の前駆物質ガスソース３３０は、該インジェクタの下流面上の第１の前駆物質インレット３７０のセットに対して制御可能な流量で、パイプ、マニホールド及びバルブネットワーク３５０を介して第１の前駆物質ガスを供給している。前駆物質ガス３９０は、この場合、ウェーハのＣＶＤ処理のために、リアクタ３００内に供給されるようになっている。

第２の前駆物質ガスソース３３５は、第２のパイプ、マニホールド及びバルブネットワーク３５５を介して第２の前駆物質ガス３９５を、第２の前駆物質インレット３７５のセットへ供給している。第２の前駆物質ガス３９５もまた、該インジェクタの下流面上の該リアクタ内に供給されるようになっている。

上記インジェクタのインレット上への又は該インレット内への前駆物質のリバースジェッティングを防止するために、本実施形態におけるインジェクタ３１０の下流面上の前駆物質インレット間の空間３６５は、個々のキャリヤインレットからなるセットを含んでいる。キャリヤガスソース３２０は、パイプ、マニホールド及びバルブネットワーク３４０を介して、インレット３６０の第２のセットを通してキャリヤガス３８０を供給している。キャリヤガス３８０は、バルブ（図示せず）、キャリヤガスソース３２０、又は、パイプ、マニホールド及びバルブネットワーク３４０の制御を介して、手動により設定された流量で、リアクタ３００内に供給されるようになっている。

キャリヤガスインレット３６０を均一に、又は半径方向密度を変えて設けることにより、インジェクタ３１０の内部の下流面全体における前駆物質ガスインレット３７０，３７５間の空間３６５内において、キャリヤガスフロー３８０が、各第１のインレットからの第１の前駆物質ガスストリーム３９０と、各隣接する第２のインレットからの、最も近い第２の前駆物質ガスストリーム３９５との間に生成されることになる。ここでもまた、キャリヤガスフロー３８０は、該インジェクタの内部（下流）面のすぐ近くにおいて、第１の前駆物質ガスストリーム３９０と第２の前駆物質ガスストリーム３９５との混合を防いでいる。従って、キャリヤガスフロー３８０は、リバースジェッティングを最小化するのに役に立ち、また、該インジェクタ面上での、及びインジェクタインレット内での前駆物質の堆積が低減されることになる。

図７は、上記下流面から（リアクタ内から）見た本発明の一実施形態のガス供給インジェクタの概略平面図を示している。インジェクタ４００は、「モザイク」インレットパターンを提供する。インジェクタ４００は、その上に前駆物質インレット４２０及びキャリヤインレット４３０が配設されている下流（底部）面４１０を備えている。本実施形態において、各前駆物質インレットは、全ての側部を非前駆物質インレットで囲まれており、各前駆物質インレットが、キャリヤインレット又は多孔質キャリヤスクリーンで完全に囲まれている「モザイク」タイルパターンを形成している。このように、前駆物質インレット間の空間には、非前駆物質／キャリヤインレットが設けられており、その結果、リバースジェッティング（及びその結果として生じる残留前駆物質の堆積）が該インジェクタにおいて防止されることになる。図７は、単に、一つの前駆物質を示しているが、該前駆物質インレットの中で、１つのパターン内に、どのような数の前駆物質を用いてもよいことは理解されよう。別の言い方をすれば、前駆物質インレット４２０のうちのいくつかは、第１の前駆物質ガスのための第１のインレットとし、他の前駆物質インレット４２０は、第２の前駆物質ガスのための第２の前駆物質インレットとしてもよい。同様に、図７は、キャリヤインレットを示しているが、キャリヤガスもまた、図２の場合に説明したように、スクリーンを含む多孔質プレートを介して、該反応室に注入することができることは理解されよう。

図８Ａ、図８Ｂ及び図９は、上記インジェクタに対する様々な構成における前駆物質インレット及びキャリヤ開口部の様々な組合せを用いたものであって、リアクタ内の下流側から見た本発明の様々な実施形態のガス供給インジェクタの例示的な概略図を示している。

図８Ａにおいて、ガス供給インジェクタ５００は、下流（底部）インジェクタ面５１０と、第１のパターンの第１の前駆物質インレット５２０と、第２のパターンの第２の前駆物質インレット５３０と、キャリヤインレット５４０とを備えている。第１及び第２の前駆物質インレットには、該インジェクタ自体の近傍での、該第１の反応性ガスと第２の反応性ガスとの相互作用を最小化し、それによって、該インジェクタ自体に対するリバースジェッティング及び前駆物質の生成物堆積を低減するために、チェッカー盤パターンで、該キャリヤインレットが散りばめられている。

図８Ｂは、インジェクタボディ５６０上に、第１の前駆物質インレット５７０及び第２の前駆物質インレット５８０からなるモザイクパターンを有するインジェクタ５５０を示している。複数の前駆物質インレット間のスペースには、図１〜図４に関して上述したように、キャリヤガスを前駆物質インレット間のスペース内の反応室に注入する、多孔質プレート５９０内の多孔質スクリーン開口が散りばめられている。

同様に、図９は、別の実施形態を示し、この場合、ガス供給インジェクタ６００は、インジェクタ内部下流（底部）面６１０と、第１のパターンの第１の前駆物質インレット６２０と、第２のパターンの第２の前駆物質インレット６３０と、キャリヤインレット６４０とを備えている。中央アパーチャ６５０は、光学ビューポート装置２９５のための、又は、上記リアクタによって用いられる他のガス又は材料物質の通過のためのホールを含んでいる。該第１の前駆物質インレット及び第２の前駆物質インレットには、該インジェクタ自体の近傍での該第１の反応性ガスと第２の反応性ガスとの相互作用を最小限にして、それにより該インジェクタに対するリバースジェッティング及び前駆物質の生成物堆積を低減するために、該キャリヤインレットがモザイクパターンで散りばめられている。

中央アパーチャ６５０の周囲で、上記インジェクタの中心領域は、回転ディスクリアクタ又は中央キャリヤガスインレットの中心軸を補正するために、フランジの残りの部分とは異なるインレット位置を有していてもよい。この配置においては、キャリヤガスフローは、アパーチャ６５０のすぐ近くにある第１及び第２の前駆物質インレット間には生成されていない。他の実施形態（図示せず）においては、該キャリヤガスフローは、他の領域においては省略してもよく、その結果、キャリヤガスフローは、隣接する第１及び第２の前駆物質インレットの全てではなく、一部の間にのみ生成されることになる。

上述した実施形態において、上記第１の前駆物質インレットと第２の前駆物質インレットとの間のスペースは、キャリヤフローガスによって浄化されている。その結果として、前駆物質間の事前反応及び該前駆物質インレットの目詰まりが有利に低減されることになる。

また、上記前駆物質ガスインレットは、かなりの距離、互いに離されていてもよい。単に例証として、該前駆物質ガスインレットは、１０インレット／ｉｎ²（１．５５インレット／ｃｍ²）程度のインレット密度で設けられていてもよい。リバースジェッティングを最小限にするのに、該前駆物質インレットを接近して密集させる必要はない。従って、これらの実施形態は、より高い信頼性の製造可能なデザインを実現でき、また、現場での光学ビューポート又は他のガスの通過のためのスペースを提供することになる。しかし、他のインレット間の距離が用いられてもよい。

上記ガスインレットは、上記インジェクタの中心軸に対して、同心円状に、又は、放射状に配置することが可能である。キャリヤガスに対する前駆物質の濃度は、半径方向に変化させてもよい。別法として、又は追加的に、該インジェクタの上記面上での前駆物質インレット及びキャリヤインレットの密度は、半径方向に変化させてもよい。

ＩＩ．散りばめられたキャリヤ／前駆物質インレットの濃度のゾーン分け
前駆物質のためのマルチゾーン注入は、一実施形態において、不均一な前駆物質の分解や不均一なウェーハキャリヤ温度等の影響を補償するように実行されている。好ましくは、３つの放射状ゾーンが設けられているが、他の構成も本発明の範囲内にある。

均一な材料物質の堆積は、前駆物質ガスを、多様な濃度レベルで、様々な注入ポイントに注入することによって促進することが可能である。別の言い方をすれば、前駆物質の濃度は、前駆物質注入の座標の関数を生成することが可能である。すなわち、より高い又はより低い前駆物質濃度を他に有する上記反応室の領域は、補償として、より低い又はより高い前駆物質濃度で「強化する」ことが可能である。

上述したスキームを実施することができる一つの方法は、上記ガス供給インジェクタを同心ゾーンに分割することである。各同心ゾーンは複数のインレットを含み、該複数のインレットが、前駆物質ガスを反応室に注入している。各ゾーン内の前駆物質ガスの濃度は、例えば、放射状ゾーンごとの前駆物質濃度を制御することにより、独立して制御されている。別法として、公知の不均一なパターンを有する機能的に制御される材料物質の堆積は、ゾーンごとに前駆物質濃度を制御することによって促進することが可能である。代替の実施形態においては、キャリヤインレットに対する前駆物質インレットの濃度は、変化させてもよく、又は、前駆物質インレット全体の濃度は、同じ効果を実現するように変化させてもよい。

図１０は、本発明の実施形態による、空間的に分布させた注入システム７００を示している。図１０を見て分かるように、インジェクタ７００の下流（底部）面７１０は、複数のインレット７２０を画定している。面７１０は、２つのゾーン７２５及び７３０で構成されている。図１０に示す特定の実施形態において、面７１０は円形であり、ゾーン７２５及び７３０は、同心の円である。原則として、面７１０は、どのような形状であってもよく、また、平面である必要はない（該面は、例えば、球状、半球状、凹状又は凸状であってもよい）。同様に、ゾーン７２５及び７３０は、どのような形状であってもよく、また、円形又は同心である必要はない。

各ゾーン７２５及び７３０のインレット７２０には、別々のリザーバ起源の２種類の前駆物質ガスが供給され、ゾーン７２５内のインレットには、リザーバ７３５及び７４０からの前駆物質ガスが供給され、ゾーン７３０内のインレットには、リザーバ７４５及び７５０からの前駆物質ガスが供給されるようになっている。リザーバ７３５及び７４０にはそれぞれ、第１の前駆物質ガスが含有されている。しかし、リザーバ７３５に含有される前駆物質ガスは、１つの濃度であり、一方、同じ前駆物質ガスが、異なる濃度レベルでリザーバ７４５に含有されている。同様に、リザーバ７４０及び７５０には、それぞれ第２の前駆物質ガスが含有されている。ここでもまた、リザーバ７４０に含有される前駆物質ガスは、１つの濃度であり、一方、同じ前駆物質ガスが、異なる濃度レベルでリザーバ７５０に入っている。従って、各ゾーン７２５及び７３０には、第１及び第２の前駆物質ガスが供給されるが、各ゾーンは、異なる濃度レベルのそれらの前駆物質を注入するようになっている。ゾーンごとの濃度の変化は、別の理由で発生する上記反応室の領域における濃度の変動を補償するのに用いることが可能である。

要約すると、インレットシステム７００は、複数のインレット７２０を画定するインレット面７１０を備えている。インレット７２０は、複数のゾーン７２５及び７３０に分かれて構成されている。各ゾーン７２５及び７３０には、取付けられた反応室に注入される各前駆物質ガスのためのリザーバがある。このスキームの結果として、各ゾーン７２５及び７３０は、異なる濃度の前駆物質ガスを注入してもよい。当然、ゾーンごとに変化させる他の変形例も同様に可能である（例えば、該前駆物質の圧力、温度又はイオン電荷がゾーンごとに変化してもよい）。図１０に示す注入システム７００は、それぞれに２種類の前駆物質ガスが供給される２つのゾーン７２５及び７３０を含有しているが、注入システム７００は、それぞれに、何種類の前駆物質ガスでも供給することができるいくつのゾーンでも備えることが可能である。所与のゾーンに供給される全ての前駆物質ガスは、単一の濃度レベルであってもよく、又は、様々な濃度レベルであってもよい。各前駆物質が、ゾーンごとに独立して、その濃度を変化させることができることは、一つの前駆物質から他の前駆物質への分解速度の変化を補償するのに重要である。インジェクタ７００の下流面７１０上のインレットは、上述したような個別のキャリヤインレット又は多孔質要素の形態のキャリヤインレット、及び１種類以上の前駆物質のための前駆物質インレットの１つ以上のセットを含んでいてもよい。

図１１は、図１０の空間的に分布させた注入システム７００に用いることができるインジェクタ８００の斜視図である。図１１を見て分かるように、インジェクタ８００の下流方向に向いている（底部）内面８１０は、複数のインレット８２０を画定している。また、インジェクタ８００は、上述したように、（水等の）冷却流体を冷却チャンバを介して流すための冷却剤インレット導管８３０及び冷却剤アウトレット導管８３５も有している。図１１〜図１６は、その構造の上部へ向かう下流方向を有する、すなわち、図１〜図４のインジェクタと逆方向を有するガス供給インジェクタを示している。インレット８２０は、３つの同心ゾーン８４０，８５０及び８６０に分けられている。

図１２は、図１１に示すインジェクタ８００の断面斜視図を示している。インレット８２０の各々は、インジェクタ８００のボディによって画定されている２つの円筒形チャンバ９００及び９１０のうちの一方に接続されている。チャンバ９００は、環状サブチャンバ９２０ａ，９２０ｂ及び９２０ｃに分かれており、それにより、チャンバ９１０は、環状サブチャンバ９３０ａ，９３０ｂ及び９３０ｃに分かれている。各ゾーン８４０，８５０及び８６０は、チャンバ９００の１つのサブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃ及びチャンバ９１０の１つのサブチャンバ９３０ａ〜９３０ｃに関連付けられている。例えば、サブチャンバ９２０ａ及び９３０ａは、ゾーン８６０につながっている。従って、ゾーン８６０内のインレットは、サブチャンバ９２０ａ及び９３０ａに接続されている。同様に、ゾーン８５０内のインレットは、サブチャンバ９２０ｂ及び９３０ｂに接続されている。ゾーン８４０内のインレットは、サブチャンバ９２０ｃ及び９３０ｃに接続されている。

サブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃ及び９３０ａ〜９３０ｃは、単一のチャンバ９００又は９１０を、複数の壁部によって多数の「サブチャンバ」に区分化したものであるため、個々の「チャンバ」ではなく、サブチャンバと呼ばれている。インジェクタ８００のこの態様を以下により詳細に説明する。図１２に示されているように、サブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃ及び９３０ａ〜９３０ｃの各々は、それぞれ、導管９４０ａ〜９４０ｃ及び９５０ａ〜９５０ｃに接続されたオリフィスを有している。該オリフィスと導管の組合せは、前駆物質ガスのサブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃ及び９３０ａ〜９３０ｃへの注入を可能にしている。従って、各サブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃ及び９３０ａ〜９３０ｃには、前駆物質ガスのそれ自体のソースを供給することが可能となる。

円筒形冷却チャンバ９６０は、反応室（図示せず）と、第１及び第２のチャンバ９００及び９１０との間に配設されている。例えば、水等の冷却流体は、冷却チャンバ９６０を介して循環されている。インレット８２０は、冷却チャンバ９６０を通って、該反応室に達している。従って、該前駆物質ガスは、（それと通ずることなく）冷却チャンバ９６０を通過し、それによって、堆積反応のための閾値以下の温度まで冷却されることになる。水等の冷却剤は、水インレット９７０及び水アウトレット９８０を介して再循環されるように、冷却チャンバ９６０に入って、そこを出るようになっている。

図１３は、図１２に示す断面図の一部の拡大図を示している。図１３を見ると最もよく分かるように、各インレット８２０は、第２の導管の周りに位置する第１の導管によって形成された同軸注入導管を有している。例えば、注入導管１０４０は、内側導管１０５０を含んでいる。内側導管１０５０は、サブチャンバ９２０ａ内の前駆物質ガスがそれによって上記反応室へ移動することができる流路を形成している。内側導管１０５０の周りには、外側導管１０６０がある。外側導管１０６０は、サブチャンバ９３０ａ内の前駆物質ガスがそれによって上記反応室へ移動することができる流路を形成している。内側導管１０５０及び外側導管１０６０は、好ましくは、同心である。従って、図１７に示すように、下流面８１０における各インレット８２０は、内側導管開口１３７０と、同軸壁部１３９０によって隔てられている外側導管開口１３８０とを含む同軸導管を備えている。同軸導管１０３０は、別のインレット８２０をサブチャンバ９３０ａ及び９２０ａに接続し、同軸導管１０２０及び１０１０は、インレットをサブチャンバ９３０ｂ及び９２０ｂに接続し、同軸導管１０００は、別のインレットをサブチャンバ９３０ｃ及び９２０ｃに接続している。これら内側導管と外側導管の断面積は、等しくても、等しくなくてもよい。それらの面積の比は、ゾーンごとに、又は、１つのゾーン内でも変えることが可能である。同軸導管スキームは、前駆物質間の相互伝達を伴うことなく、前駆物質ガスをそれぞれのサブチャンバから該反応室へ移すことを可能にしている。また、同軸導管は、面８１０上での堆積物生成を最小限にすることができる。各導管から出る２つの前駆物質ガスは、互いに混合するが、外側導管１０００から出る前駆物質ガスのストリームの最も外側の部分は、内側の下流インジェクタ面８１０から下流の限定された距離に対して、混合されないままである。リバースジェッティング、又は、面８１０方向への逆流は、いずれも、主にこの最も外側の部分からのガスから構成されることになる。

図１１〜図１３に示す特定のインジェクタは、上述したような独立した内側キャリヤガス供給のための装備を備えていない。しかし、アウトレット８２０間の面８１０の部分を画定する多孔質要素を有するか、又は、個別のキャリヤガスアウトレットを有するかのいずれかのそのようなキャリヤガス供給は、以下に説明するように、リバースジェッティングをさらに最小限にするために設けられてもよい。同軸導管の使用は、必要なシーリングの量を低減することができるという点で、該インジェクタの構造を単純化することが可能となる。加えて、同軸スキームの使用は、前駆物質材料のより均一な供給を可能にしている。当然、図１０〜図１３の区分け構成は、図１〜図４に示すような別々の第１及び第２の前駆物質インレットを用いることができる。具体的には、この代替例に示すように、第１の前駆物質インレットは、サブチャンバ９２０ａ〜９２０ｃに接続されており、一方、第２の前駆物質ガスインレットは、サブチャンバ９３０ａ〜９３０ｃに接続されている。同様に、同軸導管は、本明細書において上述したように、該内側導管を介して、１つ以上の前駆物質ガスを、交互のパターン、又は、他のパターンで分散させると共に、各同軸導管の外側導管を介して、キャリヤガスを分散させるのに用いることが可能である。

図１４〜図１６は、図１０のインジェクタ７００を、それによって構成することができるプレートのセットの断面斜視図である。

図１４には、上流プレート１１００が示されている。上流プレート１１００は、好ましくは円形であり、３つの凹部領域１１１０，１１２０及び１１３０を含有している。同心円壁部１１４０及び１１５０は、凹部領域１１１０，１１２０及び１１３０を隔てている。凹部領域１１１０，１１２０及び１１３０は、集合的に、図１２に示す第１のチャンバ９００を形成している。凹部領域１１１０は、サブチャンバ９２０ｃを形成している。同様に、凹部領域１１２０及び１１３０は、それぞれ、サブチャンバ９２０ｂ及び９２０ａを形成している。図１４のこの理解に基づいて、チャンバ９００が概して円形形状であり、３つの同心円形サブチャンバ１１１０，１１２０及び１１３０からなるセットに分けられていることが理解される。導管９４０ａ〜９４０ｃからなる第１のセットは、それぞれ、凹部領域１１３０，１１２０及び１１０から（上記リアクタの外部のガスソースの方へ向かって）上流に延在している。導管９４０ａ，９４０ｂ及び９４０ｃは、前駆物質ガスをそれによって、凹部領域１１１０，１１２０及び１１３０で形成された様々なサブチャンバ内へ注入することができる流路として機能している。導管９５０ａ，９５０ｂ及び９５０ｃからなる第２のセットは、上流プレート１１００を貫通して延在している。該導管の第２のセットは、同心円壁部１１４０及び１１５０の高さとほぼ等しい高さで、上流プレート１１００から（該リアクタの方へ向かって）下流に突出している。領域ごとに１つより多くの導管があり、該導管の数は、領域ごとに変えてもよい。

図１５は、上流プレート１１００の上部に重ねられた中間プレート１２００を示している。中間プレート１２００は、上流プレート１１００によって形成された円形壁部１１４０及び１１５０の上に載っている。上流プレート１１００と同様に、中間プレート１２００もまた、凹部領域１２１０，１２２０及び１２３０を含有している。凹部領域１２１０，１２２０及び１２３０は、円形壁部１２４０及び１２５０によって隔てられている。凹部領域１２１０，１２２０及び１２３０はまとまって、第２のチャンバ９１０を形成し、また個別にそれぞれ、サブチャンバ９３０ａ，９３０ｂ及び９３０ｃを形成している。図１５のこの理解によって分かるように、第１の円形チャンバ９００及び第２の円形チャンバ９１０は、互いに積み重ねられており、共通の面（中間プレート１２００）及び共通の長手方向軸を共有していることが分かる。中間プレート１２００は、上流プレート１１００から（上記反応室の方へ向かって）下流に突出する導管９５０ａ，９５０ｂ及び９５０ｃからなる第２のセットの各々を結合している。従って、導管９５０ａ，９５０ｂ及び９５０ｃからなる第２のセットは、前駆物質ガスをそれによって、凹部領域１２１０，１２２０及び１２３０で形成された様々なサブチャンバ内に注入することができる流路として機能している。

また、領域ごとに多数の導管があってもよく、該導管の数は、領域ごとに変えてもよい。中間プレート１２００は、複数の注入導管１２６０も備え、該注入導管は、プレート１２００から（上記反応室の方へ向かって）下流に突出し、円形壁部１２４０及び１２５０の高さを超えて延在している。注入導管１２６０の全高は図１６には示されておらず、それらの導管の部分は、説明の簡略化のため省いてある。

図１６は、中間プレート１２００の上に重ねられた下流プレート１３００を示している。下流プレート１３００は、中間プレート１２００によって形成された円形壁部１２４０及び１２５０の上に載っている。該下流プレートは、図１２に示すように、冷却チャンバ９６０の下流部分を構成している。図１６のこの理解によって分かるように、円筒形冷却チャンバ９６０及び第２の円筒形チャンバ９１０は、互いに積み重ねられており、共通の面（下流プレート１３００）及び共通の長手方向軸を共有していることが分かる。

図１２及び図１３を見て最もよく分かるように、冷却チャンバ９６０は、下流プレート１３００と、インジェクタ１１００の面８１０に対向する内部又は下流を画定するカバープレート８０５との間に位置している。本実施形態において、導管１３２０は、該冷却チャンバを通過するが、該冷却チャンバと連通していない。図１６を見て分かるように、下流プレート１３００の側部は、冷却チャンバ９６０のための入口オリフィス１３３０及び出口オリフィス１３４０を提供している。入口オリフィス１３３０及び出口オリフィス１３４０は、入口導管８３０と出口導管８３５とをつないでいる。従って、オリフィス１３３０及び１３４０と、導管８３０及び８３５とは、冷却剤の流体をそれによって該インジェクタを介して循環させることができる冷却チャンバに対して協働するようになっている。該冷却剤を循環させるチャンバは、図１６に示すように、オープンチャンバであってもよく、又は、例えば、図５に示すように、他の２次元又は３次元の形状を経て進んでもよい。

下流プレート１３００は、複数の注入導管１３２０を含有し、該注入導管は、当該プレート１３００から上記反応室の方へ向かって下流に突出し、中間プレート１２００によって結合された注入導管１２６０と同じ高さまで延在している。下流プレート１３００に結合された導管１３２０は、該中間プレートに結合された導管１２６０の周囲に形成されており、それによって、図１３及び図１７を参照して説明した同軸導管構造を形成している。図１１、図１２及び図１３に最も良く示されているように、カバープレート８０５は、下流プレート１３００に重なっており、また、図１１に示す注入面８１０を画定し、図１１に示す複数のインレット８２０も画定している。さらに、カバープレート８０５は、上記インジェクタを密封している。インレット８２０において、カバープレート８０５は、注入導管１３２０に対して密封されている。図１７に詳細に示す同軸インレットの一つの実施形態は、カバープレート８０５の注入（下流）面８１０上の同軸インレット８２０を示している。外側同軸インレット１３８０は、外側同軸壁部１３６０及び内側同軸壁部１３９０によって画定されている。外側同軸インレット１３８０は、内側同軸壁部１３９０によって画定されている内側同軸インレット１３７０を部分的に、又は完全に囲んでいる。外側同軸インレット１３８０及び内側同軸インレット１３７０は、第１及び第２の前駆物質ガスを供給することができ、又は、別法として、内側同軸インレット１３７０が前駆物質ガスを供給し、一方、外側同軸インレット１３８０が、該前駆物質ガスを取り囲むキャリヤガスシュラウドを供給してもよい。キャリヤガスが、内側同軸インレット１３７０によって運ばれる逆の場合も可能である。

ＩＩＩ．ゾーン式インレット及びマルチ前駆物質インレット（同軸又は二重管）を有するガス供給インジェクタ
図１８は、多数の前駆物質が、キャリヤインレットの均一な領域内に散りばめられているインレットを介して供給される、本発明の一実施形態を示している。下流（内部）インジェクタ面１４００は、複数のゾーン１４１０、１４２０及び１４３０に分けられている。各ゾーン内には、該インジェクタ自体への材料物質のリバースジェッティングを引き起こすことなく、リアクタ内のウェーハキャリヤに前駆物質を一様に供給するために、第１の前駆物質インレット１４４０、第２の前駆物質インレット１４５０及びキャリヤインレット１４６０からなるチェッカー盤パターンが設けられている。

同様に、図１９においては、図１８の構成の変形例が記載されており、第１の前駆物質インレットと第２の前駆物質インレットとが、二重管インレットに一体化されている。具体的には、下流内部インジェクタ面１５００が、多数のゾーン１５１０、１５２０及び１５３０に分割されている。各ゾーン内には、該インジェクタ自体への材料物質のリバースジェッティングを引き起こすことなく、リアクタ内のウェーハキャリヤに前駆物質を一様に供給するために、二重管前駆物質インレット１５４０及びキャリヤインレット１５５０からなるチェッカー盤パターンが設けられている。

図２０に示すように、各二重管前駆物質インレット１５４０は、第１の前駆物質１５７０及び第２の前駆物質１５７５を運び、かつ該第１及び第２の前駆物質が上記反応室に入るまで、該第１の前駆物質と第２の前駆物質とを分離する管壁１５８０によって隔てられているより小さな導管（インレット）１５６０及び１５６５に分けられている。二重管インレット１５４０は、上記の図１３〜図１７に示すような同軸インレット１５９０と置き換えてもよい。図１８、図１９のいずれかの実施形態において、該キャリヤインレットは、有利には、図２に示すようなキャリヤ多孔質プレートと置き換えることができる。

図２１Ａ〜図２１Ｇは、（明確にするために、上記キャリヤ多孔質プレートを除いた）本発明の上記インレットのいくつかの実施形態の断面図を示している。図示するように、該インレットは、上記反応室に向かって下流に開口している。図２１Ａは、単純なチェッカー盤パターンで散りばめられたキャリヤインレット１６０３及び前駆物質インレット１６０６を含む断面１６００を示している。図２１Ｂにおいては、断面１６１０は、（図２０に示すタイプの）二重管前駆物質インレット１６１６を伴う、チェッカー盤パターンで散りばめられたキャリヤインレット１６１３と、冷却流路断面１６１８とを示している。図２１Ｃにおいて、断面１６２０は、冷却流路断面１６２８を有するキャリヤインレット１６２３を有するチェッカー盤パターンの（図１７に示すタイプの）同軸前駆物質インレット１６２６を示している。図２１Ｂにおいて、断面１６１０は、二重管前駆物質インレット１６１６を示し、該第１の前駆物質導管を第２の前駆物質導管からシールするリニアバリア１６１５を含んでいる。同様に、図２１Ｃにおいて、同軸前駆物質インレット１６２６は、その一部が、該第１の前駆物質導管を周囲の第２の前駆物質導管からシールする放射状バリア１６２５によって画定されている。

それぞれ断面１６００，１６１０及び１６２０を示す図２１Ａ〜図２１Ｃは、上記インレットの縁部における略通常の角度をそれぞれ示すが、該インレットと、上記インジェクタの内部下流面との間に、角度の付いた境界を設けることにより、場合によって、ジェッティングをさらに低減することが可能である。すなわち、図２１Ｄにおいて、断面１６３０は、単純なチェッカー盤パターンで散りばめられ、かつジェッティングをさらに低減するように傾斜した前駆物質インレット１６３６及びキャリヤインレット１６３３を示している。図２１Ｅにおいて、断面１６４０は、本実施例において、前駆物質インレット１６４６のみが傾斜しており、キャリヤインレット１６４３はノーマルなままであることを除いて、断面１６３０と同じである。図２１Ｆにおいては、断面１６５０は、チェッカー盤パターンでリニアバリア１６５５及びキャリヤインレット１６５３が散りばめられた二重管前駆物質インレット１６５６を示し、この場合、二重管インレット１６５６及びキャリヤインレット１６５３は共に、粘性をさらに最小化するように、約４５度、傾斜している。最後に、図２１Ｇにおいて、断面１６６０は、放射状バリア１６６５及びキャリヤインレット１６６３がチェッカー盤パターンで散りばめられた同軸前駆物質インレット１６６６を示している。冷却流路断面１６６８は、同軸前駆物質インレット１６６６又はキャリヤインレット１６６３と通気していないが、動作中の該インジェクタの温度を抑えるために、インレット１６６６及び１６６３と熱的に連通している。

それぞれ、断面１６５０及び１６６０を示す図２１Ｆ及び図２１Ｇにおいて、リニアバリア１６５５及び放射状バリア１６６５は、好ましくは、粘性及びジェッティングをさらに最小化するために、上記インレット及び上記反応室の前の境界の前方でわずかに端部に対して傾斜しているが、バリア１６５５又は１６６５も、特定のインジェクタの個々の構造により、該境界で、又は、該境界を越えて終わってもよい。

ＩＶ．カスタマイズ可能なポート及びオリフィスサイズを可能にする交換可能なインレット要素を有するインジェクタ
図２２は、本発明のガス供給インジェクタの別の実施形態の単純化した部分断面図である。堆積リアクタ内への配置のためのインジェクタ１７００は、例えば、真空ロウ付け、溶接、又は、ボルト及びシール構成等の密封プロセスによって、一緒に結合されている上流プレート１７１０、中間プレート１７２０及び下流プレート１７３０から形成されている。該インジェクタは、典型的には、上記反応室のシーリングプレート１７０１に結合されている（図２参照）。図２３は、多数のガス供給プレートを用い、かつガスの該反応室への連通に用いられる通気ねじを備える、本発明のガス供給インジェクタの実施形態の分解組立図である。該ガス供給インジェクタは、例えば、それを用いて第１の反応物質ガスマニホールド（図２参照）を形成するリアクタシーリングプレート（図示せず）の下に配設され、また、好ましくは、ウェーハキャリヤ（図示せず、図１参照）が、該ガス供給インジェクタの下で中心に配設されるように、反応室（図示せず、図１参照）内に配設されている。

図２２に示すように、上流プレート１７１０は、上流面１７４０及び下流面１７４５を含んでいる。第１の反応物質ガスマニホールド１７０２を画定する空間は、典型的には、上流プレート１７１０の上流面１７４０と、シーリングプレート１７０１との間に位置している（例えば、図２の２７０ａ〜２７０ｃ参照）。好ましくは、１つ以上のガスインレット要素、この場合においては、ガスインレット１７７０と互いに各通気ねじ１７６０内の中心に設けられた通気ねじ１７６０が、上流プレート１７１０の上流面１７４０と同一平面になっている。通気ねじ１７６０は、上流プレート１７１０の上流面１７４０内の１つ以上のねじ穴１７６５を介して、上流プレート１７１０の上流面１７４０に固着されており、この場合、ねじ穴１７６５は、第１の反応物質ガス流路と位置合わせされている。

図２３において、図２２に示す上流プレート１７１０、中間プレート１７２０及び下流プレート１７３０は、斜視図で示されている。図２３に示すような上流プレート１７１０においては、複数の通気ねじ１７６０が、通気ねじ穴１８７５に固着されて、上記第１のガスマニホールドから上記ガス供給インジェクタへの第１の反応物質のためのインレットが設けられている。光学ポート又は該ガス供給インジェクタ内へのガスソースの連通のためのインジェクタシーリングポート１８７０は、上面１７４０に設けられている。冷却剤通過開口１８９５は、冷却剤の入口ライン及び出口ラインが上流プレート１７１０の構造体を通過するのを可能にしている。そして、ボルト穴１８９０は、該上流プレートの他のインジェクタプレート及び上記リアクタのシーリングプレートに対するシーリングを可能にしている。

図２４Ａは、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上流プレートのより詳細な斜視図である。上流プレート１７１０は、目に見えるその上面１７４０及び目に見える複数の通気ねじ穴１８７５を備えて示されている。また、冷却剤通過開口１８９５のセットは、該上流プレートを介した中間プレート（図示せず）への冷却剤導管の出入りを可能にし、この場合、冷却流路が設けられている。複数のシーリングポート１８７０は、該ガス供給インジェクタ内、又は該ガス供給インジェクタを通るガス及び／又は光学ポートの連通のために設けられている。具体的には、第２の反応性ガスシーリングポート１８７２が、上流プレート１７１０を介して、該上流プレートの下流面１７４５と、第２の反応物質ガスマニホールド１７９０を画定する該中間プレート（図示せず）の上流面との間の領域へ第２の反応性ガスを通すために設けられている。

図２４Ｂは、上流プレート１７１０の下流面１７４５をより詳細に示すものであり、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上流プレートの下から見た図である。上述したように、上流プレート１７１０は、複数の冷却剤通過開口１８９５と、第１の反応ガス流路を通すためのガス通気ねじ穴１８７５と、シーリングポートのための通路１８７０と、該上流、中間及び下流プレートを一緒に結合するボルト穴１８９０とを備えている。

上記第２の反応性ガスシーリングポートは、第２の反応性ガスを、第２の反応性ガスマニホールド１７９０の本体へ通す第２の反応性ガスシーリングポートアウトレット１８７３を備えている。状況に応じて、第２の反応性ガスマニホールド１７９０内では、放射状バリア１８７８が、第２の反応性ガスマニホールド１７９０の２つの領域、すなわち、該第２の反応性ガスが、第２の反応性ガスシーリングポートアウトレット１８７３により、最初に通る外側リング１８７８と、本明細書に記載したように、該第２の反応性ガスが中間プレート１７２０内に流れる内側マニホールド領域１８８３とを画定している。外側リング１８７８と内側マニホールド領域１８８３とは、第２の反応性ガスマニホールド１７９０の内側マニホールド領域１８８３内の第２の反応性ガスのガス圧力を一様にすべく機能する複数のオリフィス１８８２を介して連通している。

図２２を参照すると、中間プレート１７２０は、上流面１７５０及び下流面１７５５を含んでいる。上流プレート１７１０と中間プレート１７２０は、上流プレート１７１０と中間プレート１７２０との間の接触の箇所１８６０で、例えば、真空溶接又はボルト及びシール構成によって一緒に結合することが可能となっている。上流プレート１７１０の下流面１７４５の一部は、中間プレート１７２０の上流面１７５０と共に、第２の反応性ガスの上記反応室内への導入のための第２の反応性ガスマニホールド１７９０を形成している。状況に応じて、１つ以上の通気ねじ穴１８０５に固着された１つ以上の通気ねじ１８００を介したガスインレット１８１０が、中間プレート１７２０の上流面１７５０に形成されている。

中間プレート１７２０の上流面１７５０には、冷却流路１８４０が形成されている（例えば、図５及び図２５Ａ〜図２５Ｃ参照）。冷却流路１８４０の上流端部は、密封され、また、ガス供給インジェクタ１７００の他の構成要素から隔離されており、特に、中間プレート１７２０の上流面１７５０上に連続的な面を形成して、それによって、図２５Ａ〜図２５Ｃにより詳細に示すような連続水冷流路１８４０を形成するために、中間プレート１７２０の上流面１７５０に好ましくは真空溶接された冷却流路カバー片１８５０を介して、中間プレート１７２０の上流面１７５０からシールされている。

中間プレート１７２０の下流面１７５５には、上記リアクタ内への供給のための好ましくは非反応性のキャリヤガスを入れる１つ以上のキャリヤガスマニホールド１８３０が形成されている。また、中間プレート１７２０の下流面１７５５には、その中に第１のガスアウトレット１７８５を含む第１のガスアウトレット通気ねじ１７８０を固定するための通気ねじ穴１７９５も形成されている。第１のガスアウトレット通気ねじ１７８０及び第１のガスアウトレット１７８５は、第１のガス流路１７７５のための末端として機能し、それによって、第１の反応ガスを該第１のガスマニホールドから該アウトレットを通って該反応室内へ送ることが可能となっている。さらに、中間プレート１７２０の下流面１７５５には、第２のガス流路１８１５のための末端として機能する第２のガスアウトレット１８２０が形成されており、それによって、第２の反応ガスを第２のガスマニホールド１７９０から該アウトレットを通って該反応室内へ送ることが可能となっている。別法として、第２のガスアウトレット１８２０は、第１のガスアウトレット１７８５に用いるのと同じ通気ねじ構造で形成されていてもよい。

図２３の分解組立図に示すように、かつ異なる視点から説明すると、中間プレート１７２０は、溶接された上流面シート１８４０及び下流面１７５５を備え、また、本明細書に記載したように、中間プレート１７２０内に設けられた冷却流路に水等の冷却剤を供給する冷却剤インレット及びアウトレットパイプ１８８０に結合されている。ガスインレット１８１０は、中間プレート１７２０の上流面シート１８４０に設けられており、そのうちのいくつかは、上流プレート１７２０の第１のガスインレットに結合されており、また、そのうちのいくつかは、上流プレート１７４５の下流面と、中間プレート１７２０の上流面１８４０との間に形成された第２のガスマニホールドから第２のガスを直接受け入れるようになっている。ボルト穴１９００は、上記インジェクタの他のプレートに対する中間プレートのシーリングを可能にしている。

図２５は、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上記中間プレートのより詳細な斜視図である。中間プレート１７２０の上流面１７５０は、上記第２の反応ガスのための（及び、上記第２のガス供給マニホールドを貫通するが、連通していない上記第１のガス流路のための）ガスインレット１８００を含む、第２のガス供給マニホールド１７９０の下流端部を画定するように機能している。また、中間プレート１７２０は、該ガス供給インジェクタのための冷却流路１８４０も備えている。該中間プレートはさらに、該上流、中間及び下流プレートをまとめて固定するボルト穴１９００と、光学ビューポートのため、又は、該ガス供給システム内のガスの連通のためのシーリングポートライン開口１９１０とを備えている。

図２６Ａは、中に設けられた冷却流路１８４０をより明確に示すため、冷却流路カバー片１８５０（図２６Ｂ参照）の、その上の上流面への溶接前で、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上記中間プレートの斜視図である。中間プレート１７２０の上流面１７５０上の反応ガスインレット１８２０は実線で示されており、下流面１７５５上の反応ガスインレット１８２０のアウトレットは、点線で示されている。図２６Ｂは、冷却流路カバー片１８５０の、その上の該上流面への溶接後で、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の当該中間プレートの斜視図である。冷却剤導管１９３０は、図２６Ａに示す冷却流路１８４０内への水等の出入り口を形成している。

再び図２２戻って説明すると、下流プレート１７３０は、その中に配置された単一の又は複数の透過性の又は穿孔された領域１７３５を含む薄いシートであってもよい。下流プレート１７３０は、例えば、真空溶接又はボルト及びシール構成等のプロセスを介して、中間プレート１７２０の下流面１７５５に結合されている。下流プレート１７３０の穿孔された領域１７３５は、下流プレート１７３０の下流に設けられた上記反応室への上記キャリヤガスの供給を可能にするように、少なくとも、中間プレート１７２０の下流面１７５５のキャリヤガスマニホールド１８３０と同一の空間を占めている。

下流プレート１７３０において、第１の反応ガス流路１７７５は、単独で、下流プレート１７３０上に配設され、又は、ガスアウトレット通気ねじ１７８０等の取外し可能なデバイス内の該下流プレート上に配設されたガスアウトレット１７８５で終わるようになっている。必要に応じて、ガスアウトレット通気ねじ１７８０は、有利には、ガスアウトレット通気ねじ１７８０と、中間プレート１７２０の下流面１７５５との間に下流プレート１７３０を固定するために、下流プレート１７３０に固定されてもよい。第２のガス流路１８１５がそこを通って終わる第２の反応ガスアウトレット１８２０は、好ましくは、第２の反応ガスを上記反応室へ供給するように、下流プレート１７３０を完全に貫通して連通している。

図２３の別の斜視図に示すように、下流プレート１７３０は、中間プレート１７２０の下流面１７５５からの第１のガスアウトレット及び第２のガスアウトレットが、そこを通って上記反応室と連通することができる複数の穴１８２０を備えている。そして、複数のガスアウトレット通気ねじ１７８０は、該ガスアウトレット通気ねじ１７８０と中間プレート１７２０との間に下流プレート１７３０をさらに固着するために、中間プレート１７２０の底部１７５５のアウトレット通気ねじ穴（図２２参照）に固定されている。該ガスアウトレット通気ねじは、図２２に示すように、第１の反応ガスアウトレットに用いられているが、必要に応じて、第２のガスアウトレットにも用いられていてもよい。さらに、該下流プレートのボルト穴１９４０は、一緒に締付け固定及びシーリングするために、又は、該上流、中間及び下流プレートを他の方法で接続するために、有利には、該中間プレートのボルト穴１９００及び該上流プレートのボルト穴１８９０と位置合わせされている。該下流プレート上には、図２７に示すように、好ましくは、反応ガスアウトレット間の領域にキャリヤガスを分散させるキャリヤガススクリーンがある。

図２７は、上記リアクタの内側から見た（下流方向から見た）図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の下流プレートの図である。下流プレート１７３０は、そこを通るキャリヤガスに対して多孔性又は透過性であるキャリヤガススクリーン１７３５を備えている。キャリヤガススクリーン１７３５は、単一の連続する領域として示されているが、該スクリーンは、例えば、個別のガスインレットとして、複数の同軸内側反応物質インレットのための複数の外側同軸インレットとして、キャリヤガスマニホールド１８３０に隣接して垂直方向に設けられた個々の複数の領域に、あるいは他の構造に設けられていてもよい。オリフィスは、下流プレート１７３０を貫通する第１のガス通気穴１７９５及び第２のガスアウトレット１８２０のために設けられている。下流プレート１７３０の外側領域１９４５は、好ましくは硬く、スクリーンを構成していない。ボルト穴１９４０は、該上流、中間及び下流プレートを互いに、かつ上記リアクタに固定するために設けられている。

図２８は、圧力差を生成するために、上記反応ガスインレット流路内に配置された多孔性材料を含む、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の断面図である。別の方法で、図２２の実施形態と同様に、図２８はさらに、ガス圧力を制御するための透過性材料１９６０の第１のガス流路１７７５内への導入と、上述した第１のガスアウトレット通気ねじ１７８０と同様に、第２のガスアウトレット１９７５のための第２のガスアウトレット通気ねじ１９７０の使用とを示している。

例えば、カーボンフィルタ、又は、そこを通る上記第１の反応ガスと反応しない他の透過性材料であってもよい透過性材料１９６０は、第１のガスインレット１７７０と第１のガスアウトレット１７８５との間に圧力差を生成すべく機能している。別法として、透過性材料は、上記第２のガス流路で用いられてもよい。

また、透過性材料の代わりに、又は、透過性材料に加えて、通気ねじ１７６０及び１７８５又は他の取外し可能なガスインレットデバイスの内径は、例えば、第１のガスインレット通気ねじ１７６０の第１のガスインレット１７７０のアパーチャのサイズを増減することにより、及び／又は第１のガスアウトレット通気ねじ１７８０のガスアウトレット１７８５のサイズを増減することにより、同様の圧力差を生成するように、それぞれ変更してもよい。

また、ガスアウトレット通気ねじは、上記第１の反応ガス及び第２の反応ガスの両方の供給のために、図２８で用いられている。具体的には、第２のガスアウトレット通気ねじ１９７０は、上述した第１のガスアウトレット通気ねじ１７８０が第１のガスアウトレット１７８５のために設けられているのと同様に、第２のガスアウトレット１９７５のために設けられている。該通気ねじの長さを含む、該通気ねじの構造を変更することにより、該通気ねじのヘッドが、上記下流プレートの表面をどのくらい越えているか、又は、各通気ねじ内の中央に配設された該ガスインレット及びガスアウトレットの直径、該通気ねじのガスアウトレットオリフィスサイズ及び寸法を、上記ガスインジェクタの他の構成要素を置き換えることなく、リアクタ及びガスインジェクタの構造に基づいて、有利にカスタマイズすることができる。

図２９は、同軸反応ガスインレット及び通気ねじを用いる、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の内側ガス供給面の断面図である。同軸ガスアウトレット通気ねじ２０００は、下流プレート１７３０と、中間プレート１７２０の同軸反応ガス流路２００５とに結合されている。同軸反応ガス流路２００５は、第１のガスのための外側流路２０１０と、第２のガスのための内側流路２０２０とを含み、これら内側流路と外側流路とは、内側放射状壁部２０３０によって隔てられている。上述したように、中間プレート１７２０は、キャリヤガスマニホールド１８３０を備え、該マニホールドは、キャリヤガス流路１９８０からキャリヤガスを受け入れて、該ガス供給インジェクタから、下流プレート１７３０の多孔質スクリーン１７３５を介してガスを供給している。また、中間プレート１７２０の冷却流路１９９０の断面も示されている。

図３０は、非同軸二重管反応ガスインレットと、通気ねじと、補助反応ガスインレットとを用いる、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の内側ガス供給面の断面図である。二重管ガスアウトレット通気ねじ２０４０は、下流プレート１７３０と、中間プレート１７２０の二重管反応ガス流路２０４５とに結合されている。二重管反応ガス流路２０４５は、第１のガスのための左流路２０５０と、第２のガスのための右流路２０６０とを含み、これら右及び左の流路は、中央壁部２０７０によって隔てられている。補助反応ガスアウトレット２０９０は、同軸、二重管、又は通気ねじデザインを用いない補助反応ガス流路２０８０に接続されて示されていることからも明らかなように、図２１Ａ〜図２１Ｇに示すものや、異なる口径、インレットの直径及びアウトレットの形状の通気ねじを含む、本明細書で上述した様々なインレット及びアウトレットのデザインは、多種多様のガス供給構造を可能にするために、同じガス供給インジェクタにおいて組合わせることができる。例えば、キャリヤスクリーン１７３５の代わりに、第１及び第２の同軸インレットを、第１及び第２の前駆物質ガスを供給するために設けることができ、この場合、該第１及び第２の前駆物質は、各同軸インレットの内側同軸流路を介して供給され、キャリヤガスは、各同軸インレットの外側同軸流路を介して供給されるようになっている。

図３１は、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態に用いられる通気ねじの斜視図である。単一の流路通気ねじ１７８０は、該通気ねじ１７８０を、該ガス供給インジェクタの上記プレートのうちの１つに固定するためのねじ山１７８８を備えている。中央ガスアウトレット１７８５は、通気ねじ１７８０が、該ガス供給システムのプレートのガスアウトレットの端部に固定されたときに、上記ガスが、該ねじを通って完全に通ることができるように、通気ねじ１７８０のボディを貫通して延在している。図３２は、反応ガスの同軸供給を用いる、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態に用いられる同軸通気ねじの斜視図である。該ねじは、該通気ねじの全長を部分的に又は完全に貫通して延在していてもよい中央放射状壁部２０３０を備え、この場合、腕部は、内側壁部を、該ねじのボディの残りの部分に結合している。中央放射状壁部２０３０は、外側ガスアウトレット２０１０と内側ガスアウトレット２０２０とを隔てており、該アウトレットは、有利には、該通気ねじが、例えば、ねじ山２０４０を介して固定される該プレート内の同軸ガス流路に結合されている。

本発明が、上述した目的及び効果、及び本明細書に特有の効果を実現するのによく適していることは、明らかであろう。本発明の好ましい実施形態は、本開示のために説明されてきたが、それらの実施形態が、単に、本発明の原理及び用途を例証し、また、本発明の範囲内にはっきりと入っている様々な変形及び変更が可能であることを理解すべきである。例えば、上記堆積システムは、どのような形状であってもよく、また、それら自体がどのような形状であってもよい、いくつのゾーンに分けられていてもよい。また、前駆物質濃度以外の変数は、ゾーンごとに制御されてもよい。例えば、前駆物質圧力又は局所的なプラズマ増加は、ゾーンごとに制御されてもよい。当業者が容易に思いつくであろう、及び添付請求項によって開示されかつ定義される本発明の精神及び範囲に包含される、多数の他の変形が可能である。

本発明は、回転ディスク等の化学気相成長リアクタに対する産業上の用途を有するが、例えば、エッチング等の他の工業用化学気相成長及びクリーニング装置にも適用することができる。

本発明の一実施形態によるガス供給インジェクタを備えるリアクタの単純化した断面図である。 本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の断面図である。 図２のガス供給インジェクタの実施形態の拡大断面図である。 光学ビューポートを組み込んだ、本発明による図２及び図３のインジェクタの別の断面図である。 リアクタ内の下から見た、図２〜図４のガス供給インジェクタの部分平面図である。 本発明によるガス供給インジェクタの単純化した断面図である。 前駆物質インレット及びキャリヤインレットの「モザイク」パターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタのまた別の実施形態の概略図である。 第１及び第２の前駆物質インレット及びキャリヤプレートのあるパターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタの別の実施形態の概略図である。 第１の前駆物質インレット、第２の前駆物質インレット及びキャリヤスクリーンの「チェッカー盤」パターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタのさらに別の実施形態の概略図である。 中央光学ビューポートを備えた、第１の前駆物質インレット、第２の前駆物質インレット及びキャリヤインレットの「モザイク」パターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタのまた別の実施形態の概略図である。 前駆物質ガス及びキャリヤガスの可変濃度ゾーンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタの実施形態の平面図である。 前駆物質ガス及びキャリヤガスの可変濃度ゾーンを含むもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタの他の実施形態の斜視図である。 図１１のガス供給インジェクタの断面斜視図である。 図１２の拡大部分の図である。 図１１〜図１３のガス供給インジェクタと共に用いられるゾーン式底部プレートの断面斜視図である。 図１１〜図１４のガス供給インジェクタと共に用いられるゾーン式中間プレートの断面斜視図である。 図１１〜図１５のガス供給インジェクタのゾーン式上部プレートの一実施形態の平面図である。 図１６のガス供給インジェクタと共に用いるための同軸前駆物質インレットの一実施形態の拡大図である。 可変濃度の３つのゾーンにおいて、第１の前駆物質インレット、第２の前駆物質インレット及びキャリヤインレットのゾーン式「チェッカー盤」パターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の概略図である。 可変濃度の３つのゾーンにおいて、二重管又は同軸の第１及び第２の前駆物質インレット及びキャリヤインレットのゾーン式二重管「チェッカー盤」パターンを示すもので、下から見た本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の概略図である。 図１９のガス供給インジェクタと共に用いるための二重管前駆物質インレットの一実施形態の拡大図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタと共に用いるためのインレットの実施形態の断面図である。 ガスの反応室への伝達のために用いられる通気ねじを備えたもので、本発明のガス供給インジェクタの別の実施形態の単純化した平面図である。 複数のガス供給プレートを用い、かつガスの反応室への伝達のために用いられる通気ねじを備えたもので、本発明のガス供給インジェクタの他の実施形態の分解組立図である。 図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上流プレートの斜視図である。 図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の上流プレートの下流（底部）の平面図である。 図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の中間プレートの斜視図である。 冷却室閉塞片の上流面への溶接前であって、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の中間プレートの斜視図である。 冷却室閉塞片の上流面への溶接後であって、図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の中間プレートの斜視図である。 図２２に示すガス供給インジェクタの実施形態の下流プレートの下流の平面図である。 圧力差を生成するために、反応性ガスインレット流路内に配置された多孔質材料を含む、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の断面図である。 同軸反応性ガスインレット及び通気ねじを用いるもので、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の内部ガス供給面の断面図である。 二重管反応性ガスインレット、通気ねじ及び補助反応性ガスインレットを用いるものであって、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態の内部ガス供給面の断面図である。 本発明のガス供給インジェクタの一実施形態で用いられる通気ねじの斜視図である。 反応性ガスの同軸供給を用いるものであって、本発明のガス供給インジェクタの一実施形態に用いられる同軸通気ねじの斜視図である。

Claims (49)

1. （ａ）複数のストリームが、インジェクタから、反応室内に配置された１つ以上の基板へ向かう下流方向への速度成分を有するように、少なくとも１種類の前駆物質ガスを、ガス供給インジェクタの複数の離間した前駆物質インレットを介して前記複数のストリームとして前記反応室内に放出することであって、前記少なくとも１種類の前駆物質ガスが、前記１つ以上の基板上に反応堆積物を形成するように反応することと、同時に、
   （ｂ）前記少なくとも１種類の前駆物質ガスとは実質的に反応しない少なくとも１種類のキャリヤガスを、前記前駆物質インレットのうちの複数の隣接するインレット間の前記インジェクタから前記反応室内に放出することと、
   を含む、化学気相成長の方法。
2. 前記少なくとも１種類のキャリヤガスを放出するステップが、前記前駆物質インレットの隣接するインレット間に延在する、前記インジェクタ内の多孔質構造物を介して前記キャリヤガスを放出することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１種類のキャリヤガスを放出するステップが、前記前駆物質インレットの隣接するインレット間に配置された、前記インジェクタ内の複数の離間したキャリヤインレットを介して前記キャリヤガスを放出することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記１つ以上の基板を、前記反応室内で、前記下流方向へ延在する軸の周りに回転させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記少なくとも１種類のガスの単位面積当たりの質量流量を、前記軸からの半径方向距離によって変化させることをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１種類の前駆物質ガスを放出するステップが、第１の前駆物質ガスを放出することと、前記第１の前駆物質ガスと反応する第２の前駆物質ガスを放出することとを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記第１及び第２の前駆物質ガスを放出するステップが、互いに離間した複数の第１の前駆物質インレットを介して前記第１の前駆物質ガスを放出することと、前記第１の前駆物質インレットと共に散りばめられた複数の第２の前駆物質インレットを介して第２の前駆物質ガスを放出することとを含み、前記キャリヤガスを放出することが、前記第１の前駆物質インレットと前記第２の前駆物質インレットとの間に前記キャリヤガスを放出することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１及び第２の前駆物質ガスを放出するステップが、前記第１の前駆物質ガス及び第２の前駆物質ガスを、前記前駆物質インレットのうちの少なくともいくつかを介して、同心状のストリームとして放出することを含み、そのような同心状ストリームの各々が、前記第１の前駆物質ガスからなるストリームを少なくとも部分的に取り囲む、前記第２の前駆物質ガスからなるストリームを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記少なくとも１種類のキャリヤガスを放出するステップが、前記第１の前駆物質インレット及び前記第２の前駆物質インレットの隣接するインレットの間に延在する、前記インジェクタ内の多孔質スクリーンを含む複数のキャリヤ開口部を通して、前記キャリヤを放出することを含む、請求項６に記載の方法。
10. 前記少なくとも１種類のキャリヤを放出するステップが、前記第１の前駆物質インレット及び前記第２の前駆物質インレットのうちの隣接するインレットの間に配置された、前記インジェクタ内の複数の離間したキャリヤインレットを含む複数のキャリヤ開口部を介して前記キャリヤを放出することを含む、請求項６に記載の方法。
11. 前記第１の前駆物質ガスを放出するステップ及び前記第２の前駆物質ガスを放出するステップが、少なくとも部分的に互いに非同時に行われる、請求項６に記載の方法。
12. 前記１つ以上の基板を、前記反応室内で、前記下流方向へ延在する軸の周りに回転させるステップをさらに含み、前記第１の前駆物質を放出するステップ及び前記第２の前駆物質を放出するステップは、前記第１及び第２の前駆物質のうちの少なくとも一方が、前記軸からの半径方向距離によって変化する単位面積当たりの質量流量を有するように実行される、請求項６に記載の方法。
13. 前記インレットのうちの少なくとも一部の個々のものに関連する個々の流量制限装置によって、前記ストリームのうちの少なくとも一部の流量を個別に制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
14. 下流方向に面している内面を画定し、かつ水平方向の広がりを有する構造と、水平方向に離間した前駆物質インレット位置で、前記内面に対して開口した複数の前駆物質インレットと、１つ以上の前駆物質ガス接続部と、前記１つ以上の前駆物質ガス接続部を前記前駆物質インレットに接続する１つ以上の前駆物質マニホールドとを備え、前記構造が、第１及び第２の面を有する多孔質要素を備え、前記多孔質要素の前記第２の面が、前記前駆物質インレット位置の少なくとも一部の間に前記内面の少なくとも一部を画定し、前記構造がさらに、前記多孔質要素の前記第１の面に少なくとも部分的に隣接するキャリヤガスマニホールドを画定し、少なくとも１種類のキャリヤガス接続部が、前記キャリヤガスマニホールドと連通している、化学気相成長リアクタ用のガス供給インジェクタ。
15. 前記複数の前駆物質インレットが、第１の前駆物質インレット位置で、前記内面に対して開口した第１の前駆物質インレットと、第２の前駆物質インレット位置で、前記内面に対して開口した第２の前駆物質インレットとを備え、前記１つ以上の前駆物質ガス接続部が、１つ以上の第１の前駆物質接続部及び１つ以上の第２の前駆物質接続部を備え、前記１つ以上の前駆物質マニホールドが、前記１つ以上の第１の前駆物質接続部及び前記第１の前駆物質インレットを接続する１つ以上の第１の前駆物質マニホールドと、前記第２の前駆物質接続部及び前記第２の前駆物質インレットを接続する１つ以上の第２の前駆物質マニホールドとを備え、前記第１及び第２の前駆物質インレット位置のうちの少なくともいくつかが、前記内面の水平方向の広がりの少なくとも一部の上で互いに散在されており、前記多孔質要素が、前記第１及び第２の前駆物質インレット位置のうちの少なくともいくつかの間に延在している、請求項１４に記載のインジェクタ。
16. 前記構造がさらに、１つ以上の冷却剤流路を画定し、前記冷却剤流路が、そこを流れる前記冷却剤流路のための蛇行経路を画定する冷却剤流路壁に囲まれており、前記冷却剤流路が、前記前駆物質インレット又は前記キャリヤガスマニホールドと連通しておらず、前記前駆物質インレットが、前記冷却剤流路壁を貫通して延在しており、前記冷却剤流路が、そこを流れる冷却剤の伝達のための冷却剤流入ポート及び冷却剤排出ポートに結合されている、請求項１４に記載のインジェクタ。
17. 前記キャリヤガスマニホールドが、前記多孔質要素と前記１つ以上の冷却剤流路との間に配置されている、請求項１６に記載のインジェクタ。
18. 前記１つ以上の冷却剤流路が、前記キャリヤガスマニホールドと前記少なくとも１種類の前駆物質ガスマニホールドとの間に配置されている、請求項１６に記載のインジェクタ。
19. 前記第１の前駆物質インレットが、前記内面の複数の同心ゾーンに配置されており、前記１つ以上の第１の前駆物質ガス接続部が複数の第１の前駆物質接続部を含み、前記１つ以上の第１の前駆物質マニホールドが複数の第１の前駆物質マニホールドを含み、前記各第１の前駆物質マニホールドが、前記ゾーンのうちの１つの第１の前駆物質インレットに接続されている、請求項１５に記載のインジェクタ。
20. 前記第１の前駆物質マニホールドが互いに同心である、請求項１９に記載のインジェクタ。
21. 前記第２の前駆物質インレットが、前記複数のゾーン内に配置されており、前記１つ以上の第２の前駆物質ガス接続部が複数の第２の前駆物質接続部を含み、前記１つ以上の第２の前駆物質マニホールドが複数の第２の前駆物質マニホールドを含み、前記各第２の前駆物質マニホールドが、前記ゾーンのうちの１つの前記第２の前駆物質インレットに接続されている、請求項１９に記載のインジェクタ。
22. 前記前駆物質接続部が、前記前駆物質インレットの各々を、前記１つ以上のマニホールドに接続する個々の導管を画定し、前記導管のうちの少なくとも一部に関連する個々の流量制限要素を備えている、請求項１４に記載のインジェクタ。
23. 前記前駆物質接続部が、前記前駆物質インレットの各々を前記１つ以上のマニホールドに接続する個々の導管を画定し、前記導管のうちの少なくとも一部に関連する個々の流量制限要素を備えている、請求項１５に記載のインジェクタ。
24. 前記個々の流量制限要素が、オリフィス及び多孔質体からなる群から選択されている、請求項１４に記載のインジェクタ。
25. 下流方向に面している内面を画定し、かつ前記下流方向と直角な水平方向に延在する構造を備え、前記構造がさらに、水平方向に離間するストリーム位置で、前記内面を貫通して開口する複数の同心ストリームインレットを画定し、前記各同心ストリームインレットが、第１のポートで前記内面に対して開口した第１のガス流路と、前記第１のポートを実質的に囲んでいる第２のポートで前記内面に対して開口した第２のガス流路とを備え、前記構造がさらに、前記第１のガス流路に接続された少なくとも１つの第１のガスマニホールドと、前記第２のガス流路に接続された少なくとも１つの第２のガスマニホールドとを備えている、化学気相成長リアクタ用インジェクタ。
26. 前記内面によって少なくとも部分的に囲まれ、かつ前記複数の同心ストリームインレット間の前記内面の前記領域内における前記内面上の多孔質スクリーンを含むキャリヤガスマニホールドをさらに備え、前記キャリヤガスマニホールドが、前記多孔質スクリーンに接続されている、請求項２５に記載のインジェクタ。
27. 第３のガスマニホールドをさらに備え、前記同心ストリームインレットの各々が、前記第１のポートを実質的に囲んでいる第３のポートで、前記内面に対して開口した第３のガス流路を備え、前記構造がさらに、前記第３のガス流路に接続された第３のガスマニホールドを備え、前記第１、第２及び第３のガスインレットのうちの少なくとも１つがキャリヤガスインレットであり、前記第１、第２及び第３のガスマニホールドのうちの少なくとも１つがキャリヤガスマニホールドである、請求項２５に記載のインジェクタ。
28. 前記構造が、前記内面を画定する下流プレートと、前記下流プレートより上流の冷却剤チャンバとを備え、前記各同心状ストリームインレットが、第１のチューブと、前記１つの第１のチューブを取り囲み、かつ前記冷却剤チャンバと熱的に連通しているが、前記冷却剤チャンバとは流体的に連通していない第２のチューブとを備えている、請求項２５に記載のインジェクタ。
29. 前記少なくとも１つの第１のガスマニホールドが水平方向に延在している第１のガスチャンバを備え、前記少なくとも１つのガスマニホールドが、前記第１のガスチャンバの下流に配置された、水平方向に延在している第２のガスチャンバを備え、前記第１のチューブが、前記第１のガスチャンバと連通し、かつ前記第２のガスマニホールドを通って下流に延在しているが、前記第２のガスマニホールドとは流体的に連通しておらず、前記第２のチューブが前記第２のガスマニホールドと連通している、請求項２８に記載のインジェクタ。
30. 前記ストリームの配置は、前記下流方向に延在する軸を有する複数の実質的に同心のゾーン内に配列されており、前記構造が、少なくとも１つの前記チャンバを、前記軸と同心の複数のサブチャンバにさらに分割する壁部を備え、前記構造がさらに、各前記サブチャンバと連通して、ガスをそこに供給する独立したガス接続部を備えている、請求項２９に記載のインジェクタ。
31. 前記インジェクタが、第２のプレートの下流に第３のプレートを有し、かつ第１のプレートの下流に前記第２のプレートを有するボディを形成するように、互いに固定された第１、第２及び第３のプレートを備え、前記第１のガスマニホールドが、前記第１のプレートの上流に設けられており、前記第２のガスマニホールドが、前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間に配設されており、前記キャリヤガスマニホールドが、前記第２のプレートと前記第３のプレートとの間に配設されており、前記キャリヤガススクリーンが前記第３のプレート内に配設されている、請求項２６に記載のインジェクタ。
32. 前記構造が、前記第２のプレート内に設けられた冷却剤チャンバを備え、前記各第１のインレットが第１のチューブを備え、前記各第２のインレットが、前記１つの第１のチューブを取り囲み、かつ前記冷却剤チャンバと熱的に連通しているが、前記冷却剤流路とは流体的に連通していない第２のチューブを備えている、請求項３１に記載のインジェクタ。
33. 請求項２５に記載のインジェクタと、反応室と、前記インジェクタよりも下流の前記反応室内に載置された基板キャリヤとを備えるＣＶＤリアクタであって、前記キャリヤが、前記下流方向に延在する軸の周りに回転可能である、ＣＶＤリアクタ。
34. ＣＶＤリアクタ用のガス供給システムであって、
    下流方向に面している内面を画定し、かつ前記下流方向と直角の水平方向に延在するガス供給インジェクタ構造であって、水平方向に離間した前駆物質インレット位置で、前記内面に対して開口した複数の前駆物質インレットを画定し、前記前駆物質インレット位置の間で、前記内面に対して開口した複数のキャリヤガス開口部も画定する、前記ガス供給インジェクタ構造と、
    前記前駆物質インレットに接続されて、少なくとも１種類の前駆物質ガスを供給する、少なくとも１つの前駆物質ガスソースと、
    前記キャリヤガスが、前記少なくとも１種類の前駆物質から形成された堆積物が前記内面に堆積することを防ぐように、前記キャリヤガス開口部に接続されて、前記少なくとも１種類の前駆物質ガスと実質的に反応しない少なくとも１種類の前記キャリヤガスを前記キャリヤガス開口部に供給する、少なくとも１つのキャリヤガスソースと、
    を備えている、ガス供給システム。
35. 前記インジェクタ構造が、前記内面の少なくとも一部分を画定し、かつ少なくともいくつかの前記キャリヤ開口部を画定する多孔質要素を備えている、請求項３４に記載のシステム。
36. 前記多孔質要素が、前記前駆物質インレット位置の各々を実質的に取り囲み、前記多孔質要素が、互いに隣接する前駆物質インレット位置の各ペアの間に延在している、請求項３５に記載のシステム。
37. 内部空間を画定する反応室と、前記内部空間に面している前記内面を有し、かつ前記インレットの前記開口部が、前記内部空間と連通している状態で前記反応室に接続された、請求項３４に記載のインジェクタとを備えている、リアクタ。
38. 前記前駆物質インレット位置が、第１のパターンで配置されており、前記インジェクタ構造が、前記第１のパターンと共に散りばめられた第２のパターンで、複数の水平方向に離間したキャリヤ配置で、前記キャリヤ開口部を画定する複数のキャリヤインレットを備えている、請求項３４に記載のシステム。
39. 前記キャリヤインレットの第２のパターンが、前記前駆物質インレットの第１のパターンの間に一様に分布している、請求項３８に記載のシステム。
40. 前記複数のリアクタインレット及び前記複数のキャリヤインレットが、前記インジェクタボディ上にチェッカー盤パターンを形成している、請求項３８に記載のシステム。
41. 前記前駆物質インレットが、複数のゾーン内の前記内面に配置されており、前記少なくとも１種類の前駆物質ガスソースが複数の前駆物質ガスソースを含み、前記ゾーンのうちの異なるゾーンの前記前駆物質インレットが、前記前駆物質ガスソースの異なるソースに接続されている、請求項３４に記載のシステム。
42. 前記複数の前駆物質インレットが、第１の前駆物質インレット位置で前記内面に対して開口する第１の前駆物質インレットと、第２の前駆物質インレット位置で前記内面に対して開口する第２の前駆物質インレットとを含み、前記１つ以上の前駆物質ガスソースが、前記第１の前駆物質インレットに接続された１つ以上の第１の前駆物質ガスソースと、前記第２の前駆物質インレットに接続された１つ以上の第２の前駆物質ガスソースとを含み、前記第１及び第２の前駆物質インレット位置の少なくともいくつかが、前記内面の水平方向の広がりの少なくとも一部の上で、互いに散りばめられており、前記キャリヤインレット開口部が、前記第１及び第２の前駆物質インレット位置の少なくともいくつかの間に配置されている、請求項３４に記載のシステム。
43. 前記第１及び第２の前駆物質インレットが、複数のゾーン内の前記内面に配置されており、前記少なくとも１つの前駆物質ガスソースが複数の前駆物質ガスソースを含み、前記ゾーンのうちの異なるゾーンの前記第１の前駆物質インレットが、前記前駆物質ガスソースのうちの異なるソースに接続されている、請求項４２に記載のシステム。
44. 前記前駆物質インレットのうちの少なくともいくつかが二重ポートインレットであり、そのような各二重ポートインレットが、第１の注入流路と、隣り合って延在する第２の注入流路と、前記流路を互いに隔てている共通の壁部とを備え、前記少なくとも１つの前駆物質ソースが、前記第１の流路に接続された第１の前駆物質ソースと、前記第２の流路に接続された第２の前駆物質ソースとを備えている、請求項３４に記載のシステム。
45. 前記前駆物質インレットのうちの少なくともいくつかが同心状のインレットであり、そのような各二重ポートインレットが、第１の注入流路と、前記第１の注入流路を取り囲む第２の注入流路とを備え、前記少なくとも１つの前駆物質ソースが、前記第１の流路に接続された第１の前駆物質ソースと、前記第２の流路に接続された第２の前駆物質ソースとを備えている、請求項３４に記載のシステム。
46. 下流方向に面し、かつ前記下流方向と直角の水平方向に延在する内面を画定する構造を備える化学気相成長リアクタ用のインジェクタであって、前記構造がさらに、少なくとも１つのマニホールドと、水平方向に離間したインレット位置で前記内面を通る複数のインレット開口部と、前記インレットの各々を前記１つのマニホールドに接続する個々の導管とを画定し、前記構造が、前記導管のうちの少なくともいくつかに関連する個々の流量制限要素を備えている、インジェクタ。
47. 前記構造が、前記マニホールドと、前記個々の導管の少なくとも一部とを画定する１つ以上のプレートを備え、前記流量制限要素が、前記１つ以上のプレートから個々に取外し可能である、請求項４６に記載のインジェクタ。
48. 前記個々の流量制限要素が、前記導管のうちの少なくともいくつかの中に配置された多孔質ボディを備えている、請求項４７に記載のインジェクタ。
49. 前記流量制限要素が、前記内面に配置されたオリフィス要素を含み、前記オリフィス要素が、前記内面における前記インレットの開口部を画定している、請求項４７に記載のインジェクタ。

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