基板22上に被膜を化学気相成長させるために構成されたチャンバ26を含む装置であって、前記チャンバ26が、前記基板22を支持するように構成された下側加熱器38と、前記下側加熱器38の上方に特定の垂直距離で配置された上側加熱器36を有するガス分配器28とを内部に含み、前記上側加熱器36が、個別に加熱されるガス供給ライン46a、46bを備えた第1の加熱段階図6Aと個別に加熱されるガス供給管50a、50bを備えた第2の加熱段階図6Bとを有し、前記ガス供給管50a、50bの中の複数のものが前記ガス供給ライン46a、46bの中の共通のものによって供給され、前記ガス分配器28から前記基板22に向けて前記チャンバ内部で反応ガスが垂直に通ることができるようにするために、前記個別に加熱されるガス供給管50a、50bの1つ以上と各々が一致する複数の貫通穴を有する、ことを特徴とする装置。前記上側加熱器36の面積被覆率が50よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の装置。前記ガス供給管50a、50bが、加熱コイルによって加熱され、当該加熱コイルがお互いに独立して制御されることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。前記ガス供給管50a、50bが、ガス分配器28の中心について多数の同心の並び50a、50b、50nに配置されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の装置。前記上側加熱器36と前記下側加熱器38の一方または両方が、プラズマを発生させるために電圧を印加できるように構成されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の装置。基板22上に被膜を化学気相成長させるために構成されており、前記基板22を支持するように構成された下側加熱器38を内部に含むチャンバ26と、前記基板22に向けて反応ガスが垂直に通ることができるように構成されたガス分配器28と、50よりも大きい面積被覆率で前記ガス分配器28と前記基板22との間に加熱面を存在させるように構成されており、前記下側加熱器38から垂直の移動で調整可能である多段階上側加熱配置と、を備えることを特徴とする装置。前記下側加熱器38が冷却要素を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の装置。前記上側加熱配置と前記下側加熱器38の一方または両方が、プラズマを発生させるために電圧を印加できるように構成されることを特徴とする請求項6に記載の装置。基板22が前記下側加熱器38の近傍に位置決めされる真空チャンバ内で、多段階上側加熱器36と当該多段階上側加熱器36から垂直に配置された下側加熱器38との間に温度差によって温度勾配を確立するステップと、前記基板上に堆積を形成するために反応ガスを前記チャンバ内に垂直に導入するステップと、を備えることを特徴とする方法。前記上側加熱器36の温度が前記下側加熱器38より高く維持され、従って正の温度勾配を与えることを特徴とする請求項9に記載の方法。前記下側加熱器38の温度が前記上側加熱器36より高く維持され、従って負の温度勾配を与えることを特徴とする請求項9に記載の方法。さらに、真空ポンプを使用して前記チャンバから反応ガスを排気するステップを含むことを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1項に記載の方法。前記反応ガスが、前記基板の上面に当たるより前に前記上側加熱器の貫通穴を通って垂直に流れるようにされていることを特徴とする請求項9ないし12のいずれか1項に記載の方法。前記反応ガスが、前記基板の上面に当たるより前に前記上側加熱器において個別に加熱されるガス供給ライン46a、46bを通って垂直に流れるようにされていることを特徴とする請求項9ないし13のいずれか1項に記載の方法。前記反応ガスが、前記基板22の上面に当たるより前に前記上側加熱器36において個別に加熱されるガス供給ライン46a、46bと個別に加熱されるガス供給管50a、50bを通って垂直に流れるようにされており、前記ガス供給管50a、50bの中の複数のものが前記ガス供給ライン46a、46bの中の共通のものによって供給されることを特徴とする請求項9ないし14のいずれか1項に記載の方法。本明細書では、温度勾配を高めた化学気相成長TGE-CVDのための方法およびシステムを説明する。様々な例示形態において、本発明は、上側と下側両方の加熱器または加熱要素を含むCVD用または他の形態の堆積用のチャンバを提供する。下側加熱器動作中、20~1000°Cの間の温度で維持されることがあるは、基板または他の加工物を支持するように構成されることがあり、上側加熱器動作中、20~1000°Cの間の温度で維持されることがあるは、下側加熱器の上方に特定の距離例えば5~75mmで配設される。いくつかの例では、上側加熱器は、チャンバ内部のガス分配器から基板に向けて反応ガスが垂直に通ることができるようにするために貫通穴を有することがある。例えば、上側加熱器は、ガス分配器と一体化することができる。上側および/または下側加熱器の一方が垂直運動できるように、または両方が互いに対して垂直運動できるように構成することができる。これにより、加熱器間の垂直距離の調節が容易になる。さらに、上側加熱器の面積被覆率は50よりも大きいことがある。代替の例示形態は、基板を支持するように構成された下側加熱器と、下側加熱器の上方に特定の垂直距離で、しかもガス分配器の上方に配設された上側加熱器とを内部に含むCVD用または他の形態の堆積用のチャンバを含む。この配置により、反応ガスが、基板に向けて垂直方向に妨げられずに進むことができるようになる。さらなる他の例示形態は、CVDチャンバを含む装置を提供する。このCVDチャンバ内には、基板を支持するように構成された下側加熱器と、下側加熱器の上方に特定の垂直距離で配設された上側加熱器とが含まれ、上側加熱器は、基板に向けて垂直に反応ガスが進むことができるようにするために貫通穴を有するガス分配器の周囲に円周方向で位置決めされる。いくつかの例では、下側加熱器が冷却要素を含むことがある。さらに、上側加熱器と下側加熱器の一方または両方が、プラズマを発生させるために電圧を印加できるように構成されることがある。物理的な例示形態とは関係なく、本発明に従って構成されたシステムは、必ずしもそうである必要はないが、通常は下側加熱器の近傍に基板が位置決めされる真空チャンバ内部で、上側加熱器と下側加熱器との間に温度勾配を確立することができる。基板上に堆積を形成するためにチャンバ内に反応ガスが垂直に導入され、温度勾配は、加熱器の一方の温度を他方よりも高く維持することによって保たれる。ここで図4を参照すると、本発明の一実施形態による温度勾配を高めたCVD用に構成された装置34が示されている。チャンバ26内部で、基板22が底部加熱器38の上に配置される。これは、当技術分野で知られているような従来の真空ロボットウェハ搬送装置を使用して行うことができる。ガス分配器28から基板22に反応ガスが垂直に通ることができるようにするために貫通穴37を有する上部加熱器36が、基板22の上方に懸垂される。チャンバ内部に垂直方向の温度勾配を生成するのに上部加熱器の効率が最大となるように、上部加熱器の面積被覆率は50よりも大きいことが好ましい。加熱器間の垂直距離の調節を容易にするために、上部加熱器36または底部加熱器38の一方または両方を垂直方向に移動させることができる。基板22の垂直次元にわたる温度勾配を制御するために、加熱器間の温度の差および加熱器間の距離を用いることができる。例えば、上部加熱器の温度が底部加熱器よりも高い場合、基板の上部から基板の底部への正の温度勾配が形成される。他方、底部加熱器の温度が上部加熱器よりも高い場合、基板の上部から基板の底部への負の温度勾配が形成される。様々な異なるチャンバ/加熱器構成を採用することができる。例えば、図5Aは、装置34’が、ガス分配器40と一体化された上部加熱器36’可動であっても、固定されていてもよいを含む構成を示す。ガス分配器40は、基板の方向にガスを供給するために複数のガス出口またはインジェクタを有するシャワーヘッドとして構成されることがある。この特定の例では、上部加熱器36’がシャワーヘッド40の上方に位置決めされるが、他の実施形態は、これらの要素を異なる様式で組み込むことがある。例えば、加熱器がシャワーヘッドの周囲に円周方向で位置決めされたり、シャワーヘッドの中央に位置決めされたりすることがある。さらなる実施形態が図5Bに示される。この例示形態では、装置34’’は、冷却要素42をそれ自体が含む底部加熱器38を含む。底部加熱器38と冷却要素42はどちらも一緒に、または互いに独立して可動にすることができ、それにより、大きな温度勾配を形成するために上部加熱器が基板の近傍に移動される状況で、上部加熱器36からの余剰の放射加熱がある場合に、基板22の一定温度を維持する。さらに、上述したいかなる構成においても、プラズマを発生させるために上部加熱器および/または底部加熱器に電圧を印加することができる。上述したように、独立して移動可能な上部加熱器および/または底部加熱器を用いて基板の両面にわたる温度勾配を制御することに加えて、またガス相の反応を促進することが重要である。発明者達は、カーボンナノ構造の良好な成長条件は約850°Cの温度のシャワーヘッドに対応することを見い出した。そして、その温度で新しいラジカルの形成が観測された。チャンバに導入されるガスの経路と加熱効率を増加させるために、最終温度まで加熱されたシャワーヘッドプレートにガスが接触する前に2段階加熱プロセスを使用することができる。図6Aと図6Bに示されるように、2段階加熱プロセスの第1の部分はガス分配器28の第1の段階によって実現され、その第1の段階ではコイル状に巻かれた加熱要素48a、48bによりガス供給ライン46a、46bが加熱される。これらの加熱コイルは、ガス供給ライン46a、46bを通って与えられる供給ガスの各々が最適な温度に加熱されるようにお互いに独立して制御されてもよいし、または共通の加熱制御によって制御されてもよい。1つ以上の反射プレート44を放射加熱のために用いてもよい。2本のガス供給ラインがこの例示で示されるけれども、本発明の他の実施形態ではそれぞれ個別の加熱コイルを備えたより多い、またはより少ないガス供給ラインを使用してもよいことに注意すべきである。2段階加熱プロセスの第2の部分は追加の個別加熱コイルを含む。図6Bに示されるように、供給ガスは、第1の段階から個別のガス供給管50a、50bの中にガス供給ライン46a、46bを経由して供給される。ガス供給ライン46aから供給されるガスのために多数のガス供給管50aがあり、そしてガス供給ライン46bから供給されるガスのために多数のガス供給管50bがあることに注意すべきである。ガス供給管50aの数は、ガス供給管50bの数より多くてもよいし、少なくてもよいし、または等しくてもよい。一般に、ガス供給管は、ガス分配器28の中心または他の点について多数の同心の並び50a、50b、50nに配置されてもよいし、望ましいガス散布特性のタイプに依存して、異なる並びが様々なガス供給管50a、50bの異なる数を有していてもよい。個々のガス供給管50a、50bの各々はコイル状の加熱要素52を用いて加熱される。ガス供給管50a、50bを通って与えられる供給ガスの各々が最適な温度に加熱されるように、異なるガス供給管50a、50bのためのこれらの加熱コイルはお互いに独立して制御されてもよいし、またはそれらの加熱コイルは共通の加熱制御によって制御されてもよい。2グループのガス供給管がこの例示で示されるけれども、本発明の他の実施形態では一般に、第1の加熱段階からのガス供給ラインの数に従ってそれぞれ個別の加熱コイルを備えたより多い、またはより少ないグループのガス供給管を使用してもよいことに注意すべきである。2段階加熱プロセスの第2の段階から、個々のガス供給管50a、50bが図4に示される上部加熱器36にそれらの個別のガスを供給する。個々のガス供給管50a、50bは貫通穴37と一致してもよいし、またはいくつかの例では、2つ以上のガス供給管が上部加熱器36の1つの貫通穴37を共有してもよい。更に、この上部加熱器36を、ガス供給管50a、50bから放出されるガスのための急な熱勾配を防ぐ熱障壁として使用することもできる。図7Aおよび図7Bは、それぞれ650°Cでのサンプルウェハの撮影画像であり、本発明のいくつかの実施形態に従って上部加熱器と底部加熱器で構成される装置におけるナノ構造の成長を示す。図7Aでは、上部加熱器の温度が底部加熱器よりも低い負の温度勾配環境内で成長が行われた。図7Bでは、上部加熱器の温度が底部加熱器よりも高い正の温度勾配環境内で成長が行われた。本発明の特徴を不必要に曖昧にしないように、本明細書に記載するナノ構造成長操作を行うのに適した装置の多くの詳細について詳しくは示していないことを理解すべきである。そのような詳細は、当然、動作システムに必要であるが、当技術分野で知られているものである。例えば、本発明の譲受人に譲渡され、参照として本明細書に組み込む米国特許第5855675号が、本発明による2つの加熱器をやはり含む装置に含まれることがある機構を適切に論じている。一般に、そのような工業用装置は、実質的に真空チャンバ内で動作するクラスタツールベースの処理システムとして編成することができる。ウェハ移送装置は、真空チャンバの中央から動作するように位置決めすることができ、回転および伸縮によって、基板、典型的には半導体基板を、上述した様式で構成され、実質的に円形または正方形または他の形状の真空移送チャンバの周辺上の点に取り付けられた処理チャンバから出し入れして配置したり取り出したりできるように適合させることができる。ウェハを外部環境からロードロックによって真空チャンバ内に移動させ、次いで1つまたは複数の処理チャンバに通し、最後にアンロードロックによって外部環境に戻すことができる。処理に使用されるガスは、ガス供給および制御ユニットによって、上述したシャワーヘッドマニホールドなど1つまたは複数の管路およびマニホールドを通して導入することができる。別の方法として、他のガス分配器マニホールドを使用することもできる。処理チャンバは、典型的には、チャンバ排気口に流体結合された真空ポンプを使用することによって大気圧以下で維持される。これは、雰囲気ガスおよび他の粒子による汚染を回避する。処理チャンバの1つでの処理中、真空ポンピングをスロットル調整してプロセスチャンバ圧力を制御することができ、余剰量のプロセスガスを使用しない。そのようなスロッル調整は、制御可能な開口を有する弁によるものを含めたいくつかの方法で達成することができる。典型的なプロセスサイクルでは、処理が完了した後、ガスの弁が閉じられ、スロットル調整メカニズムが開かれて、処理チャンバ内での最大ポンプ速度が基板移送チャンバ内でのガス圧力に近い値を実現する。次いで、処理されたウェハをチャンバから取り出すことができる。処理チャンバの下に取り付けられた駆動アセンブリを使用して、基板支持体例えば底部加熱器が取り付けられる内部架台を昇降させることができる。別の方法として、底部加熱器がそのような架台の内部に含まれることがある。しかし通常は、架台装置は、処理すべきウェハを支持してウェハに熱を供給するための加熱炉床を有する。架台が最下位置にあるとき、ウェハをチャンバ内に挿入して、炉床の上に位置するように離すことができ、移送装置が引き戻った後、架台を上昇させることができ、支持されたウェハを処理位置まで上げて処理を行う。ウェハを処理チャンバから取り外すべきときには、逆の手順を行うことができる。ベローによって垂直方向での架台の運動自由度を与える一方、アセンブリ全体に関して真空の完全性を維持することができる。架台アセンブリを垂直方向で並進させることができる他の機構があること、また本発明の範囲から逸脱することなく成すことができる様々な変更形態があることは当業者にとって明らかである。例えば、エアシリンダ、エアオイルシステム、油圧システムなど、使用することができるいくつかの異なる伸縮式の駆動機構がある。以上、温度勾配を高めた化学気相成長のための手段を説明した。本発明を、いくつかの例示的実施形態を参照しながら論じたが、これらの例示で提供される例に限定する意図はない。例えば、本発明の方法およびシステムを使用して、温度勾配の方向に平行にトップダウン型またはボトムアップ型で、中間被膜を通した拡散によって、制御して薄膜を成長させることもできる。