CN102272892B - 具有升温气体注入的化学气相沉积 - Google Patents

Abstract

一种化学气相沉积的反应器和方法。引导例如包括第III族金属源以及第V族金属源的反应气体，至旋转圆盘状反应器的反应室（10）内，并向下地引导该气体至晶片载体（32）以及基片（40）以沉积例如第III-V族半导体化合物，该晶片载体以及基片保持升高的基片温度，通常大于约400℃，并通常为700-1100℃。气体在进气温度理想地高于约75℃，并最优选为100-350℃时引入反应室。反应室壁的温度处于接近进气温度。使用升高的进气温度可以实现晶片载体的较低转速，更高的操作压力，更低的流速或它们的组合。

Description

具有升温气体注入的化学气相沉积

相关申请的交叉引用

本发明为2008年11月6日提交的申请号为12/291,350美国专利申请的延续部分，该申请所公开的内容在此引入参考。

技术领域

本发明涉及一种化学气相沉积的方法和设备。

背景技术

化学气相沉积包括导向包含化学物种的一种或多种气体至基片的表面上，使得反应物种反应并在表面上形成沉积。例如，化合物半导体可以通过半导体材料在基片上的外延生长而形成。基片通常为圆盘形式的晶体材料，一般称为“晶片”。化合物半导体，例如第III-V族半导体一般通过使用第III族金属源与第V族元素源在晶片上的化合物半导体的生长层而形成。在一个有时称为“氯化物”法的方法中，第III族金属以挥发性金属卤化物来提供，最普遍的就是氯化物，例如GaCl₂，而第V族元素以第V族元素的氢化物来提供。

在另一个方法中，通常称为金属有机化学气相沉积或“MOCVD”，化学物种包括一种或多种金属有机化合物，例如第III族金属镓，铟和铝的烷基化合物，并还包括第V族元素源，例如一种或多种第V族元素的一种或多种氢化物，例如，NH₃,AsH₃,PH3，以及锑的氢化物。在这些方法中，气体在例如为蓝宝石,硅,砷化镓,磷化铟,砷化铟或磷化镓的晶片表面上相互反应，以形成通式为In_XGa_YAl_ZN_AAs_BP_CSb_D的第III-V族化合物，其中X+Y+Z=接近1，而A+B+C+D=接近1，且每个X,Y,Z,A,B,C以及D可以在0到1之间。在某些例子中，可以用铋来替换某些或所有其它第III族金属。

在其中一种方法中，晶片在反应实内保持升高的温度。导向通常与惰性载气混合的反应气体至反应室内。当气体引入反应室内时，通常在相对较低的温度下，例如，约50～60℃或更低。随着气体碰到热的晶片时，它们的温度，从而反应的活化能便增加。

化学气相沉积中最广泛使用的一种设备包括圆盘状的晶片载体，安装在反应室内绕着垂直轴旋转。晶片固定在载体上，使得晶片的表面在反应室内朝上。当载体绕着旋转轴旋转时，将位于载体之上进气口处的反应气体导向至反应室内。气流朝着载体和晶片向下穿过，理想地以层状塞流的形式。随着气体接近旋转载体，粘性阻力促使它们绕着轴旋转，使得在接近载体表面的边界区域处，气流绕着轴并向外地流向载体的外围。当气流位于载体外部边缘之上时，它们朝着位于载体之下的排气口向下地流动。

该过程更普遍地通过一系列不同的气体组分，以及某些情况下不同的晶片温度来实现，以沉积多层具有形成理想半导体装置的不同组分的半导体。仅以示例说明，在发光二极管("LEDs")以及二极管激光器的形成中，多量子阱（"MQW"）结构可以通过第III-V族半导体与不同比例的镓和铟的沉积层来形成。每层都可能有几十埃厚度，例如，几个原子层。

这种设备可以在载体表面以及晶片表面上提供稳定且有序的气流，使得载体上的所有晶片，以及每个晶片上的所有区域都受到大致均匀的条件。这样可以反过来促进材料在晶片上的均匀沉积。这种均匀性十分重要，因为沉积在晶片上的材料层的成分以及厚度的微小差别都会影响所产生装置的性能。

晶片的温度通常设置为优化理想的沉积反应。通常大于400℃，且一般约700～1100℃。通常在最高反应室压力，最低旋转速率以及最低气流速率的情况下运作这种设备则比较理想，这样提供了可接受的条件。通常使用10至1000托的压力，且最普遍为约100至大约750拖的压力。理想地，低流速可使昂贵的，高纯度的反应物的浪费达到最小化，并使废气处理的需要达到最小化。低旋速可以使晶片上受离心力以及振动的影响最小化。此外，在旋转速率和流速之间一般有直接的关系，在指定的压力和晶片温度条件下，所需保持稳定，有序气流以及均匀反应条件的流速随着旋转速率增加而增加。

在本发明之前，然而，可以使用的操作条件十分受限。在维持稳定气流模式的同时，允许较低旋转速率以及气流，较高的运作压力，或两个同时进行则比较理想。

发明内容

本发明的一方面提供了一种化学气相沉积的方法。根据本发明该方面的方法理想地包括：在反应室内的载体上支撑一个或多个基片的步骤，使得基片表面在反应室内朝上，同时，载体绕着垂直轴旋转，保持基片的温度处于400℃或以上，通常为500℃或更高。该方法还理想地包括从位于基片之上的进气口元件处导向气体至反应室内，该气体优选地包括第III组金属源以及第V族化合物。

气体朝着基片向下流动，并在基片表面上远离轴地朝外流动，在基片上反应生成例如第III-V族半导体的沉积。气体在引入反应室时进气温度优选地在75℃之上，例如，约75℃～350℃，更优选地高于100℃，例如约100～250℃。优选地，反应室壁的温度保持在进气温度的50℃范围内。

根据本发明该方面的优选方法可以在运作范围内提供重大改进。特别地，根据本发明该方面的优选方法相对使用较低进气温度的类似方法来说，可以在更低的旋转速率，更低的气流速率以及更高的压力下进行操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种化学气相沉积的反应器。本发明的反应器理想地为旋转圆盘式反应器，并理想地包括进气口温度控制机构，设置为保持反应器的进气口元件处于如上所述的进气温度。更优选地，该反应器还包括反应室温度控制机构，其设置为保持反应室壁为如上所述的温度。

本发明的另一个方面还提供了一种化学气相沉积的设备和方法，包括进气温度低于基片温度，而该两者之间的温度差ΔT至少为约200℃。这种设备和方法在本申请中称为“冷壁”设备和方法。通常，在冷壁设备和方法中的ΔT大于200℃，例如，大约400℃或以上，或大约500℃或以上。

根据本发明的这些方面，进气口温度为高于大于75℃，并理想地高于大约100℃。理想地，反应器壁的温度保持在高于大约75℃，并优选地高于大约100℃。冷壁设备以及方法通常在化学气相沉积系统中使用，其中一种或多种反应气体包括有机或有机金属化合物。

附图说明

图1展示了本发明其中一个实施例的反应器。

图2为图1中反应器部件的截面图。

图3为图1反应器另一个部件的示意图。

图4和图5为了一定操作条件下的曲线图。

具体实施方式

根据本发明一个实施例的设备（图1）包括具有中心轴12的反应室10。在该实施例中，轴12为大致垂直的，如在正常的重力参照系中所示。反应室10的内壁通常以围绕轴12旋转的表面形式存在。在反应室顶部的流动区域14内，内壁16大致以圆柱体的形式存在，该圆柱体具有与轴同心的直径d_FR。在此称为“载体区域”的区域18具有圆柱形内壁20，该圆柱体内壁同样一般具有与轴12同轴的圆柱体形式，其直径d_CR大于d_FR，该反应室在流动区域与载体区域的接合处具有面朝下的过度表面22.。该反应室同样具有位于载体区域之下的出口区域24。反应室壁具有图示为26的通道，用于如下所述的，壁内温控流体的流通。

尽管反应室壁在图1中作为单一元件，在实际应用中，壁可以由多个元件形成。同样，壁可以包括可移动部分，例如包括确定用于移动晶片进出反应室的门的部分。仅通过实施例说明，载体区域内的部分或所有内壁都通过环状遮板确定，该环状遮板在轴向方向可移动，如美国专利6,902,623所示，该专利的所公开的内容在此引入。除非另有说明，对于反应室以及设备其它元件的说明应该理解为指代可用于沉积材料的处于运作状态的设备构造。

所述设备具有晶片载体的驱动机构，包括延伸进入反应室10的主轴28。该主轴与轴12同轴设置，并可绕着该轴12旋转。晶片载体驱动机构同样包括旋转驱动机构30，例如为与主轴相连的电机。所述设备同样包括传统元件，例如轴承以及真空密封的旋转密封垫（未图示）。

晶片载体32安装在主轴上。在本实施例中的晶片载体为圆盘状主体，由耐火的，惰性材料，例如钼，石墨或碳化硅形成。载体具有一般平面的顶部表面34以及在顶部表面形成的小袋36。小袋设置为固定多个晶片38，使得晶片的表面40显露在外，并几乎与载体的顶部表面34共平面。在图示的运作条件下，晶片载体与主轴28接合。主轴在反应室的载体区域18内通过使顶部表面34和晶片表面朝着反应室顶部的面向上的方式来支撑载体，这些表面大致与轴12垂直。载体32的直径d_C比载体区域18的直径d_CR要小，使得载体外围以及载体区域的内壁30确定环状空隙41，该环状空隙环绕着载体并与反应室的出口区域24连通。

例如，在一个直径d_C为大约12.5英寸（31.75cm）的晶片载体体系中，直径d_CR大约为15.5英寸（39.4cm）。在该实施例中，内部直径d_FR大约等于或稍微大于晶片载体的直径d_C。一般来说，晶片载体可拆卸地安装在主轴上，使得设备可以通过将晶片载体从主轴处拆卸，并替换成其它具有新晶片的载体来重新安装。

加热器42，例如，一种电阻加热元件，位于反应室内用于加热基片32载体。排气系统44与反应室的出口区域24相连。排气系统从反应室内部抽出气体。该排气系统理想地包括可控制元件，例如：设置为可进行调节以在反应室内保持理想压力的可变速率泵或调节阀45。

进气口元件46安装在反应室的流动区域14处，并形成反应室的顶壁。进气口元件设置在载体区域18之上以及位于晶片载体32之上。进气口元件与该方法所使用的气体源55和56连接。进气口元件引导不同的气流至反应室内，并使气流向下地朝向晶片载体以及基片。以下进行进一步所讨论，气流在反应室的流动区域14内基本形成层状塞流。一般来说，进气口元件设置为在流动区域的整个横截面上排放气体。也就是说，从垂直于轴12的平面来看，层状塞流的横截面的直径理想地接近于流动区域内径d_FR。

如该横截面所示的气流的直径优选地接近或稍微大于载体32的直径d_C。通常，进气口元件在其面朝下的底部表面48上分布有孔。这些孔与气体源相连。仅以实施例说明，进气口元件可以设置成如图2所示，其中第一进气口排列在进气口底部表面48的例如象限50的区域上，而第二进气口分布在径向延伸排52处。第一进气口通常与例如氢化物的第V族元素源54(图1)相连，而第二进气口通常与例如有机金属化合物的第III族金属源56（图1）相连。这些气体源通常提供与载体混合的有效试剂，载气例如为并不参与沉积反应的N₂或H₂。进气口元件同样可以在其底部的表面处具有额外的孔，用于排放分隔源55提供的不含有效试剂的载气。

例如，如公开号为20060021574的美国专利所记载的，该记载在此全部引入。载气可以在第V族和第III族元素的气流之间排放，以便阻止气流的混合以及在进气口元件附近的不理想反应。同样，例如公开号为20070134419的美国专利中的实施例所记载，该记载在此全部引入，选择不同气流的流速以及成分以在不同的气流中提供相似的气体密度以及气流速率。进气口元件46具有图示为58的温度控制流体通道，用于温度控制流体的流通。

该设备的上述特点与位于美国纽约，普莱恩维尔威科仪器有限公司所销售的注册商标为TURBODISC的反应器比较相似。

进气口元件46的温度控制流体通道58与进气口温度控制机构60相连。图3展示了控制机构的一种实施例。该控制机构包括泵62，用于循环通过进气口元件的温度控制流体通道58的流体，该流体优选为液体，例如水，乙二醇，烃油或合成有机传热液体，例如，在注册商标DOWTHERM名下所销售的。所述控制机构同样包括一个或多个传感器64，用于监控进气口元件，从进气口元件排放的气体，或循环流体中至少之一的温度。控制机构理想地同样包括一种如散热器65的结构，该散热器设置为驱散从循环流体而来的热量至大气中，并同样包括如电阻加热器66或其它设置为提供额外热量至循环流体的加热器。

温度控制机构还理想地包括控制电路68，该控制电路与一个或多个传感器64相连，并设置为控制热提取以及热提供元件的运作。在所描述的特定实施例中，控制电路可以通过控制旁通阀70，使部分或所有循环流体远离散热器，从而变化从流体中提取的热量，并通过控制与电阻加热器相连的电力供应72的运作来改变提供至流体的热量。可以采用传热元件的其它设置，这些设置不需要包括循环流体。例如，进气口可以设有鳍状物，用于直接驱散热量至大气，并可以设有埋在其结构中的电力加热器。在这种设置中，进气口元件的温度可以通过变化流经鳍状物的气体，或通过控制电阻加热器的运作，或通过两者来进行控制。

同样可以通过冷却或加热流入进气口元件的气体，来控制进气口元件以及从进气口元件排放的气体的温度。同样，在运作中，热量从晶片载体以及晶片处传递至进气口元件。因此，进气口温度控制设备60没有必要包括热量供应装置，例如电阻加热器66。进气口温度控制设备60可以设置为分别控制进气口元件不同区域的温度。例如，温度控制流体通道58可以包括分开的流体循环，用于进气口元件的不同区域，且温度控制设备可以包括与每个这种循环相连的分开的子系统。

进气口元件46理想地由金属或其它具有大致导热性的材料制成，在进气口元件内的气体通道（未图示）理想地与通道58内的流动流体密切接触，使得从进气口元件排放的气体温度以及进气口元件本身的温度接近于传热流体的温度。进气口元件温度控制设备60设置为保持进气口元件以及从进气口流向反应室的气体处于高于约75℃的进气温度，大约75℃至350℃，更理想地，高于约100℃，例如，一般为约100℃至250℃，更通常地为100℃至250℃。

该设备还包括壁温度控制设备74（图3）。壁温度控制设备与反应室壁内的温度控制流体通道26连接，并可以包括与进气口温度控制设备60中元件相似的元件。壁温度控制设备理想地设置为保持流动区域14中的反应室壁，理想地同样在载体区域18内的反应室壁的温度处于上述进气温度范围内。优选地，壁温度接近于进气温度，例如，在进气温度50℃范围内，并更优选地在进气温度25℃范围内。壁温度控制设备74可以包括多个元件，用于分别控制反应室壁单独区域温度。

根据本发明一个实施例的方法中，气体源54-56实际上用于提供包括第III族以及第V族元素的气流，并通常也包括载气，以层状，朝着晶片载体32以及晶片38的向下塞流方式流动。气流速率通常为如垂直于轴12所示的，塞流截面的每平方厘米，每分钟约25至250标准毫升。由于这种平面上所看到塞流的面积接近于晶片载体顶部表面34以及晶片顶部表面40的面积，基于载体以及晶片面积计算的气流速率通常大约一样，例如，每分钟每平方厘米约为25～250标准毫升。

例如，在一个直径尺寸大约为12.5英寸(31.75cm)晶片载体体系中，气流速率通常为每分钟约50～300标准升，例如晶片载体的外露面积每平方厘米为60-400标准ml/min。在本申请中表述气体所使用的“标准”升或毫升，指代在25℃(298°K)以及1个绝度大气压下的气体体积。控制排气系统44在反应室内保持理想的压力，例如，大于约10托，更优选地大于约100托，且普遍为250～1000托，最普遍的为250～750托。启动旋转驱动30来转动主轴28，以及晶片载体32绕着轴12以理想的旋转速率旋转，通常为高于约25转/分钟，更通常为100～1500转/分钟。启动加热器42来保持晶片载体以及基片处于理想的基片温度，通常高于约400℃，更通常为700～1100℃。通过选择基片温度来优化沉积反应的动力学。

随着晶片载体18快速旋转，晶片载体的表面以及晶片的表面快速移动，晶片载体以及晶片的快速移动夹带着气体绕着轴12作旋转运动，并径向地远离轴12，使不同的气体流在图示为76的边界层内穿过晶片载体的顶部表面向外流动，并穿过晶片的外露表面40。当然，在实际的应用中，在流动区域14内由箭头所表示的一般下流流动体系与边界层76内的气流有逐渐的过度。然而，边界层可以被认为是气流大致平行于晶片表面的区域。在一般的操作条件下，边界层的厚度T大概为1cm左右。通过对比，从进气口元件的下游表面至晶片表面40的垂直距离一般为约5～8cm。

晶片载体的旋转运动围绕着晶片载体的外围边缘向外地泵出气体，因此气体穿过晶片载体的边缘并向下地穿过位于晶片载体以及载体区域中内壁20之间的空隙41。穿过空隙的气体流向排气系统44。在内壁20以及朝下壁22附近通常形成涡旋80，由于该涡旋远离于晶片载体以及晶片，因此并不会影响晶片表面上的顺畅，均匀气流。一般来说，随着晶片载体的旋转速率提高，涡旋随之增加。

如果载体的旋转速率过低，然而，在中心轴12附近将会发生再循环。这种再循环由于对流引起，经过热的晶片载体以及晶片加热的气体密度变小，并趋向上升。这种性质的再循环同样会扰乱在晶片表面上的畅顺气流。随着反应室内的压力升高，这些问题变得越来越严重。在此称为“非再循环”运作的理想操作条件发生在位于内壁20附近的涡旋并未延伸至晶片载体处，以及位于中心轴12附近的再循环并未发生的情况下。

图4展示了这种效果。图4代表了由特定反应器的计算流体动力学而来的结果，该特定反应器在一种气体流速，气体成分，基片温度以及进气温度下运作，这些关系通过途中的压力和转速的曲线表示。位于图4实线曲线之下的压力和转速代表非循环的运作，而高于实线曲线部分的压力和转速代表非理想的条件。在指定压力下的最小转速受对流再循环控制。例如，在300托的压力下（实线水平线），最小的可用转速为约260rpm，在这个速率之下，将会在轴附近出现由于对流而产生的再循环。在指定压力下最大转速受晶片载体边缘涡旋的控制。

在300托时，最大的转速为约700rpm。在更高的压力下，最小速率增加，而最大速率减小，使得在约480托的压力下，最小速率和最大速率相等。这意味着没有转速，此时系统在指定的气流速率，气体成分，基片温度以及进气温度下可以在约480或更高的压力下进行非再循环体系运作。

尽管本发明没有受任何运作理论限制，图4中的曲线的形状可以通过考虑特定的无量纲数以及比例来理解。通过以下的公式1确定的雷诺数提供了强制对流程度的测量。

$\mathrm{Re}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{mix}}{v}_{\mathrm{mix}}d}{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{mix}}}$    （公式1）

由以下公式2确定的旋转雷诺数Rew提供了由于晶片载体旋转引起的强制对流的程度的测量。

${\mathrm{Re}}_w=\frac{{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{mix}}{\mathrm{\ωd}}^2}{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{mix}}}$     （公式2）

由以下公式3确定的格拉斯霍夫数提供了自然对流程度的测量。

$\mathrm{Gr}=\frac{g{\mathrm{\ρ}}_{\mathrm{mix}}^2{H}^3-(t_s-t_w)}{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{mix}}^2{t}_w}$     （公式3）

在1～3的每个公式中：

ρ_mix,μ_mix,v_mix分别代表气体混合物中的密度，粘度以及速率。

w为晶片载体的角速度。

d为晶片载体的直径。

H为进气口元件与晶片载体顶部表面之间的垂直距离。

t_s为基片温度。

t_w为反应室壁温度，该温度假定与进气温度t_i相等。

非再循环运作的标准通过Re,Re_w以及Gr的特定无量纲比例的临界值来确定，如以下公式4所示。这些比例代表反应器内不同力的相对强度的比例。

$\frac{\mathrm{Gr}}{\mathrm{Re}-R{e}_w}\≤C_1;\frac{\mathrm{Gr}}{R{e}^m}\≤C_2;\frac{R{e}_w}{R{e}^n}\≤C_3$    （公式4）

在非常低速时，对流的影响只有通过塞流来抵消，并大致不受晶片载体旋转的影响。因此，只要对于常数C₂的不等式成立，由于对流而引起的轴附近的再循环便不会发生。这在图4中表示为水平点线。在更高的转速下，转动的效果变得明显，没有由于对流而产生的再循环的运作会发生在常数C₁不等式满足的情况下。这在图4中表示为向上倾斜的点线。晶片载体外侧的漩涡通过更高的转速而增加，但通过更大向外气流而受到抑制。没有涡流延伸在载体边缘上的运作会发生在对于常数C₃的不等式成立的情况下，这在图4中表示为弯曲的点线。

图5展示了进气口温度的影响。图5中的每条曲线都与图4中的实线相似。在这里，同样是固定的气体流速，气体成分以及基片温度，不同的实线代表不同进气温度的计算结果。在每条曲线中，进气温度ti与壁温度tw相互等同。提高进气温度扩大了非再循环条件主导的操作范围。这种影响在ti为高于约75℃时，特别为约100℃或更高时特别明显。Ti为100℃以及200℃时的曲线表示了在比ti为25℃以及50℃时的曲线大致更高压力下的非再循环操作。

此外，在ti为25℃或50℃时发生的非再循环运作的操作压力下，最小转速在ti为100℃或200℃时大致减少。例如，在400托的压力下，需要最小转速为大概400rpm来维持ti为25℃时的非再循环运作，而在ti为200℃时维持非再循环运作的最小转速仅为大约120rpm。因此，通过增加进气温度，并理想地同样增加壁温度，运作压力可以得到提高，旋转速率下降，或两者同时进行。此外，稳定运作的最小流速直接与旋转速率有关。

随着ti增加，旋转速率降低，穿过反应器所需的气体流速大致下降。这种影响会在更高的ti下持续。然而，使用例如第III族金属烷以及第V族氢化物的传统试剂，通常保持ti低于约250℃来限制非理想的副反应则比较理想，该副反应例如为在进气口元件上形成的固体沉积。而这些非理想的副反应可以通过其它途径来抑制时，可以使ti高于250℃。

部分地，这些影响可以定性地理解。气体随着温度升高而膨胀。因此，对于给定的气体成分以及给定的流速（表示为标准升/分钟），体积流量（表示为升/分钟）随着进气口温度上升而增加。更高的体积流量反过来意味着向下的塞流气流速率更大。这样易于抵消对流的影响。同样，更高的体积流量意味着径向朝外，并远离轴流动的气体速率同样增加。这样易于保持斡旋远离晶片载体。

同样可以使用上述特点的不同变化以及组合。例如，可以变化反应器的尺寸以及反应室壁的设置。同样，尽管上述讨论指代第III-V族半导体的沉积，本发明也可以沉积其它材料，特别是那些需要高基片温度来沉积以及通常使用较低进气温度以及反应室壁温度的材料。使用进气温度低于基片温度，以及它们之间的温度差ΔT为至少约200℃的化学气相沉积设备以及方法在本申请中称为“冷壁”设备以及方法。通常，在冷壁设备和方法中的ΔT大于200℃，例如，约400℃或更多，或约500℃或更多。

例如，冷壁设备以及方法通常在包括有机或有机金属化合物的一种或多种反应气体的化学气相沉积系统中使用。某些冷壁沉积设备包括旋转载体。例如，这种冷壁系统可以用于从包括硅烷以及低级烷烃，如丙烷的反应气体中形成碳化硅。其它实施例可以包括金刚石，类金刚石碳，除了上述的第III族氮化物半导体的氮化物，以及其它碳化物的化学气相沉积。本发明同样可以应用于这些系统。

Claims (28)

1.一种化学气相沉积的方法，其特征在于，包括：

(a)将一个或多个基片支撑在反应室内的载体上，使得基片的表面在反应室内面朝上方，同时使载体绕着垂直轴旋转，并保持基片处于400℃或更高的温度；

(b)将包括第III族金属源以及第V族元素源的气体从位于基片上方的进气口元件处导入反应室内，使得气体向下流向基片，并在基片表面上背离垂直轴向外流动，且在基片上反应生成第III-V族化合物，反应气体在导入反应室时处于75℃以上的进气温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括保持反应室壁的温度处于75～350℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括保持反应室壁的温度处于进气温度的50℃范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进气温度为75～350℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括保持反应室内的压力为10托或更高的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述压力为100托或更高。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述压力为250～750托。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载体以25转/分钟或更高的转速旋转。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述载体以100～1500转/分钟的转速旋转。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将气体导入反应室的步骤使得，气体从进气口元件处以层状塞流方式、平行于所述垂直轴向下流动。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述层状塞流在水平面上的横截面积等于或大于载体和基片在水平面上的面积。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述层状塞流提供的气流量为：每分钟、每平方厘米的载体和基片面积25～250标准毫升。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在载体下方排放反应室中的气体，使得背离所述垂直轴向外流动的气体在载体的外部边缘和反应室壁之间朝下流动。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第III族金属源包括一种或多种第III族金属的一种或多种有机化合物，而第V族元素源包括一种或多种第V族元素的一种或多种氢化物。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第III族金属源包括第III族金属的卤化物。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体包括一种或多种载气。

17.一种化学气相沉积反应器，其特征在于，包括：

(a)具有一个或多个壁的反应室；

(b)晶片载体，所述晶片载体位于反应室内，并支撑一个或多个基片，使得基片的表面在反应室内面朝上方；

(c)晶片载体驱动机构，用于使晶片载体绕着垂直的轴旋转；

(d)加热器，用于保持基片处于400℃或更高温度；

(e)一种或多种气体源，用于提供气体、包括反应气体；

(f)进气口元件，所述进气口元件在载体水平之上与反应室相通，并将气体向下导向所述基片；

(g)进气口温度控制机构，设置为将进气口的进气温度保持在75℃以上、但低于基片温度，从而使得进气温度与基片温度之间至少有200℃的温差。

18.根据权利要求17所述的反应器，其特征在于，还包括反应室温度控制机构，用于将反应室壁的温度保持在75℃以上。

19.根据权利要求17所述的反应器，其特征在于，所述反应室壁具有一个或多个内表面，所述内表面为绕轴旋转的表面形式。

20.根据权利要求19所述的反应器，其特征在于，所述晶片载体为圆盘形式，并具有水平的上表面以及位于上表面的小袋，该小袋用于支撑基片，所述圆盘具有外径，反应室的形成载体区域的内表面的直径大于晶片载体，晶片载体位于反应区域内，使得在圆盘以及反应室内表面之间存在空隙，所述反应室具有一个或多个排气口，所述排气口在晶片载体下方与反应室相通。

21.根据权利要求20所述的反应器，其特征在于，所述反应室的内表面形成流动区域，所述流动区域的直径小于载体区域的直径，所述流动区域从进气口元件处向下延伸至载体区域。

22.根据权利要求21所述的反应器，其特征在于，所述反应室的内表面在流动区域和载体区域的结合处的直径突然增加。

23.根据权利要求17所述的反应器，其特征在于，所述进气口元件设置为以层状塞流形式引导气体，使气流在水平面上的横截面积等于或大于载体和基片在水平面上的面积。

24.根据权利要求17-23任一项所述的反应器，其特征在于，所述一个或多个气体源用于提供包括第III族金属源以及第V族化合物的气体。

25.一种化学气相沉积的方法，包括：

(a)在反应室内的载体上支撑一个或多个基片，使得基片的表面在反应室内面朝上方，同时使载体绕着垂直轴旋转，并保持基片处于基片温度；

(b)将包括反应气体的气体从位于基片上方的进气口元件处导入反应室内，使得气体向下流向基片，并在基片表面上背离垂直轴向外流动，且在基片上反应以生成沉积层，所述气体在引入反应室时处于进气温度，进气温度低于基片温度，使得进气温度与基片温度之间的温差为至少200℃，且使进气温度为75℃以上。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述温差为至少400℃。

27.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述气体包括选自有机以及金属有机化合物的一种或多种化合物。

28.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括保持反应器壁的温度处于进气温度的50℃范围内。