JP2001512533A

JP2001512533A - 化学蒸着により表面に物質を蒸着させるための流動床リアクター、および、それを用いて被膜基板を形成する方法

Info

Publication number: JP2001512533A
Application number: JP54730798A
Authority: JP
Inventors: サンジュージョ，エンジェル; ラウ，カイ−ハン; エム．ロウ，デイビッド; ジャン，リキャン
Original assignee: SRI International Inc
Current assignee: SRI International Inc
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 2001-08-21
Also published as: ATE229096T1; WO1998049366A1; EP0979316B1; US5855678A; DE69809899D1; DE69809899T2; EP0979316A1

Abstract

(57)【要約】基板表面上に被膜を化学蒸着させるための流動床リアクターが記載される。リアクターは、気化反応性ガス流と基板との間に形成される境界層を変性することにより、高い蒸着速度と非常に均一な被膜とを可能にする。基板の表面の中心に緊密に近接した状態で設置された排気出口が存在し、および/または、反応性ガスの渦巻き半径方向流を結果として生じるガス流に対して接線方向に注入可能なガス入り口が存在することにより、境界層は最小限にされる。リアクターを用いて基板の表面上に金属被膜を形成する方法が、同様に提供される。

Description

【発明の詳細な説明】化学蒸着により表面に物質を蒸着させるための流動床リアクター、および、それを用いて被膜基板を形成する方法技術分野本発明は一般に、表面への物質の蒸着に関するものである。より詳細には、本発明は、太陽電池の製造に際して使用するのに好適な多結晶性シリコン被膜を蒸着させるためのリアクターと、かかるリアクターを用いて、シリコンを蒸着させる方法に関連する。背景技術化学蒸着（CVD）により基板にシリコンを蒸着させる処理は、半導体産業および機械産業では日常的に実施される。大気圧CVD、低圧CVD、およびプラズマ支援型CVDは、共通して使用される処理の例である。しかし、高価格の資本設備、すなわち、「リアクター」および/またはその機器の稼働は、結果として製品の総原価が高くなり、シリコンの厚い層を蒸着するためのCVDの商業的利用を制限することになる。 Sanjurjoに付与された米国特許第5,227,195号および第4,582,560号は、その開示内容が本明細書中に参考として援用されるが、流動床リアクター（FBR）の高熱および高物質移動率を利用し、かつ、これをCVD化学と組み合わせたリアクター設計を開示する。特に、上記特許は、次ハロゲン化物化学とFBR-CVDリアクターへの濃縮相の給送反応体のモードの使用、すなわち、流動床内部に配置された基板を被膜するのに良好に適合した設計を教示する。しかしながら、同一の設計が床の外側に据付けられた基板を被膜するために使用される場合、床で発生したガス種は、図１に示されるように、境界層を設ける基板周囲に層流状態で流れる。かかる境界層の形成は、床の外側に配置された基板上への被膜蒸着速度を制限する。所与の温度での全被膜蒸着速度は、（a）ガス対固体物質移動率を上昇させる処理と、（ｂ）床と基板表面との間の部分的化学ポテンシャルの勾配を増大させる処理とを組み合わせることにより、増大し得る。しかし、全体の蒸着速度は、ガスが床から流出して基板を通り過ぎる時のガス相のバルクと基板表面との間の濃度勾配により制限される。典型的基板としては、均等な境界層厚さは、その寸法に類似する大きさとなる。従って、10cm直径の太陽電池ウエーハについては、境界層の厚さは、例えば、約５cm/ｓの従来型流動床リアクターで典型的な線形ガス流速度については、５c mまたはそれより大きくなり得る。例えば床からおよそ１mmの、床の頂部付近に基板を配置する処理は、ガス対固体物質移動を著しく増大させ得るが、精巧かつ高価な熱管理設計を必要とし、高品質エピタキシャル薄層（典型的には１ミクロンから２ミクロン厚さ）のせいぜい比較的遅い蒸着（１分あたり１ミクロン）を提供するにすぎない。100μm厚さまでの多結晶性シリコン層（１分あたり４ミクロンまたはそれを越える）の極めて高速の蒸着については、より高速の蒸着アプローチが望ましい。発明の開示従って、本発明の主たる目的は、被膜蒸着速度が増大し、高均一蒸着層が生成される、FBR-CVDリアクターを提供することである。本発明の別な目的は、排気ポートとして働くガス出口を備えるかかるリアクターを提供することである。本発明のまた別な目的は、接線方向のガス噴流を導入するためのガス入り口を備えたかかるリアクターを提供することである。本発明のさらに別な目的は、かかる流動床リアクターにおいて基板を被膜する方法を提供することである。本発明のさらなる目的、利点、および新規な特性は、以下の説明で部分的に明示され、以下の記載を考察すれば当業者には部分的に明白となり、あるいは、本発明の実施により理解され得る。本発明の１つの局面では、リアクターは基板の表面に被膜を蒸着するために設けられる。リアクターは、（ａ）反応性被膜源物質の粒子の流動床を含む床区域と、(ｂ)床区域を加熱する手段と、（ｃ）反応性ガスの原動流をリアクターに導入するための第１のガス入り口と、（ｄ）被膜されるべき基板が据付けられる流動床の上方の基板区域と、（ｅ）基板の温度が床区域の温度よりも低くなるように、基板を加熱する手段と、（ｆ）床区域上方で、かつ基板区域の下方に、被膜されるべき基板の表面に近接してリアクター内部に配置されるガス出口とを備える、流体床リアクターである。本発明の別な局面では、（ａ）床区域、（ｂ）床区域を加熱するための手段、（ｃ）第１のガス入り口手段、（ｄ）基板区域、および（ｅ）上述のように、基板を加熱する手段を備えるリアクターが設けられ、これは、（ｆ）被膜されるべき基板の表面に緊密に近接して、基板区域下方で、かつ床区域上方で、リアクター内部に据付けられる第２のガス入り口手段を更に備え、入り口は、反応性ガスの流れに対して接線方向にガス噴流を導入する。本発明のまた別な局面では、（ａ）から（ｅ）までの構成要素、ならびに（ｆ）ガス出口および（ｇ）上述のような第２のガス入り口手段を備えるリアクターが設けられる。本発明の更なる局面では、上述のように、基板が床区域の温度よりも高い温度まで加熱されるリアクターが設けられる。本発明のまた別な局面では、（ａ）上述のようなリアクターの第１の反応区域において、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、WおよびSiから成る群から選択された金属反応物Mを、X₂、HX、M'X_a、およびM'X_(a-b)H_bから成る群から選択されたハロゲン化物含有反応物質と反応させる工程を含む、基板の表面に被膜を形成する方法が提供されるが、この場合、XはF、Cl、BrまたはIであり、M'は金属のM、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Seまたはそれらの混合物であり、ａはM'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する結果となり、同方法はまた、（ｂ）リアクターの第２の反応区域における反応性中間物を、基板の表面と接触させて、基板の表面上に被膜を形成する工程を含む。図面の簡単な説明図１は、粒子床上方に基板が懸架された場合の境界層の形成を示す、米国特許第5,227,195号の移動床リアクターの垂直方向断面図である。図２は、床と基板との間に排気出口が据え付けられた、本発明の移動床リアクターの垂直方向断面図である。図３は、基板の側方に、床と基板との間にガス注入口が据付けられた、反応の移動床リアクターの垂直方向断面図である。図４は、Cl/H比がガス相で異なるリアクター温度で増大されるにつれて、ガス相のシリコン量が減少するのを描く、図である。図５Aおよび図５Bは、実施例４に記載される条件下でシリコン基板上に蒸着されるシリコン結晶の、75×および750×それぞれの拡大率での顕微鏡写真である。発明を実施するための形態本発明の実施は、特に別途指示されない限り、化学蒸着によって、当業者による薄膜の蒸着の範囲に入る従来技術を採用する。かかる技術は、文献中に十分に説明されている。本発明を詳細に記載する前に、本発明は特定の金属反応物、粒子床、ハロゲン化物含有反応物などの変更し得る物を流動化させる方法に限定されないと、理解されるべきである。本明細書中に使用される用語は、特定の実施態様を記載するためだけに使用され、限定する意図がないことも、理解されるべきである。本英文明細書中および添付の請求の範囲で使用されるように、単数形を示す「 a」、「an」、および「the」は、文中にそれと明瞭に指示されない限り、複数についての言及を含むことに、注意しなければならない。従って、例えば「金属反応物（a metal reactant）」についての言及は、１つを超える金属反応物の混合物を含み、「反応性中間物（a reactive intermediate）」についての言及は、２つまたはそれを超えるかかる中間物を含み、「開口（an aperture）」についての言及は、１つを超える開口を含む。 FBR-CVD反応物の操作は、Sanjurjoに付与された米国特許第5,227,195号に詳細に解説される。簡単に言うと、かかるリアクターで基板上に金属被膜を形成する方法は、移動床リアクターの第１の反応区域のハロゲン化物含有反応物と金属を反応させて、被膜を形成可能な反応性中間物を提供する工程を含む。被膜は、反応性中間物の蒸着物および/または不均化生成物を含む。ハロゲン化物含有反応物との金属反応物の初期反応は、反応性中間物を形成するように、大気圧で遂行される。この初期反応は、約200℃から約3000℃までの範囲の温度で実行される。リアクターでは温度は約1000℃から約3000℃の温度範囲であり、この場合、基板の温度は床区域の温度よりも低い。この温度範囲は、伝導加熱、対流加熱、抵抗加熱、高周波（RF）加熱、マイクロ波加熱、放射加熱、レーザ加熱、アーク加熱、またはガス加熱などの任意の便利な加熱手段により、リアクターの反応区域内に維持される。金属反応物「M」は、反応中間物の不安定性とは無関係に、金属ハロゲン化物中間物を形成するように、ハロゲン化物含有反応物と反応可能な任意の金属または金属混合物である。かかる金属は、遷移金属Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta 、およびWは元より、Al、Si、およびBを含む。珪素およびホウ素は技術的には金属と見なされていないことが認識されているが、本明細書中での「金属反応物」という語の使用は、伝統的に金属と認識される元素は元より、SiおよびBのような非金属を含むと、解釈される。金属反応物は、好ましくは約10μｍから約1000μｍの寸法を有する粒子の形態で提供される。しかし、金属反応物はまた、大きな表面対容積比の分布を与える、箔、繊維、およびその他の形状のような他の形態であってもよい。金属反応物は、移動床リアクターに金属反応物を設置することにより、ハロゲン化物含有反応物と反応させられる。不活性ガスは床を流動化するために使用され、あるいは、重力、振動、または粒子床を移動もしくは攪拌する他の好適な手段により粒子が回転し、移動させられ得る。粒子は、ガス状ハロゲン化物含有反応物などのガスを用いて流動化されるのが、好ましい。式X₂、HX、M'X_a、またはM'X_(a-b)H_bを有する化合物は、ハロゲン化物含有反応物という定義に含まれ、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、M'は上述のような金属M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cuおよびそれらの混合物であり、MはSiであるのが好ましく、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１からａ−１までの数値を有する。「ガス状」という用語の使用により意味するところは、ハロゲン含有反応物は、操作の温度でガスまたは蒸気として第１反応区域に導入されることである。ハロゲン含有反応物が蒸気である場合は、例えば、それはキャリアガスを含む第１の反応区域に導入され得る。基板は、被膜を形成するようにリアクターで使用される温度に耐えられる任意の材料を包含し得る。従って、大半の金属材料またはセラミック材料は、その上に被膜が蒸着され得る好適な基板材料となる。他の好適な基板材料の例としては、Cu、Ni、Feのような金属、スチールのような合金、シリコン被膜基板、Al₂O₃ 、ZrO₂、SiO₂、SiC、Si₃N₄、TiNなどのようなモノリシックセラミックス、または任意の上記の繊維、ウィスカー、箔、シート、リボン、またはパウダーもしくはそれらの複合体が挙げられる。例示であって限定することなく、金属反応物がシリコンであり、ハロゲン化物含有反応物が塩化物である場合は、シリコンが以下の等式に従って塩化物と反応し得る。 Si＋2Cl₂→SiCl₄ SiCl₄は、今度は、リアクターに存在するシリコンと更に反応し、以下の種の平衡を形成する。 3SiCl₄+Si⇔4SiCl₃ SiCl₄+Si⇔2SiCl₂ SiCl₄+3Si⇔4SiCl 水素が平衡状態である場合も、例えば、ハロゲン含有反応物としてのHClの使用により、以下の反応も起こり得る。 SiCl₄+H₂⇔Si＋4HCl Si+3HCl⇔SiHCl+H₂ Si+2HCl⇔SiH₂Cl₂ Si+3HCl⇔SiH₃Cl+Cl₂ これら次ハロゲン化物種およびハロシラン種の幾つかは、極めて反応性に富み、これらは、分解し、不均衡化し、または、還元されて、被膜可能な基板が存在すれば、シリコンなどの金属反応物の被膜を形成すると、思われる。リアクターの本体は、放射線透過性で、かつ、例えば流動床のような移動粒子床を含み得る、好適な非反応性閉じ込め容器を備え得る。好適な閉じ込め容器は、例えば、石英シリンダである。リアクターの壁は床よりも高温に維持され、壁上の蒸着を抑制する。図２および図３に示されるように、流動床リアクター10は、出口ポート18およびテーパ状下方部16を有する円筒状容器14を備え得、流動ガスは第１のポート20を経由してその中に入り、第２のポート24を経由しテーパ状部16に入るガス状のハロゲン含有反応物と混合される。ガス状混合物は、リアクター10のテーパ状部16の上方（例示のように）または下方に配置された分配プレート30を経由して、第１の反応区域34に入る。分配プレート30上方には、第１の反応区域34において、シリコン粒子のような金属反応物を含む粒子の床が配置される。リアクター10の外側壁の周囲には加熱手段40が置かれ、これは、熱電対温度センサ42と協同して、所望温度範囲内にリアクター 10の第１の反応区域34を維持する管状抵抗(resistance)炉を備え得る。ハロゲン含有反応物を含む流動化ガス混合物が分配プレート30を経由して第１の反応区域 34に入ると、金属反応物粒子は流動化され、ハロゲン含有反応物と接触することにより、反応性中間物を形成する。基板44と接触すると、反応性中間物はその上に被膜を形成する。金属反応物がハロゲン含有反応物と反応して反応性中間物を形成するのに必要な、第１の反応区域における反応時間、または滞留時間は、約0.1秒から約100秒の範囲であり、好ましくは、約１秒から約10秒の範囲である。基板44は第１の反応区域34上方に置かれ、金属反応物とハロゲン含有反応物との間の反応が進むにつれて、このように形成された反応性中間物は、基板に向かう流動ガス混合物により、搬送される。反応性中間物の不均衡化、分解、または還元に際して、結果として生じる金属は基板44上に被膜を形成する。被膜は、床上方に配置された基板上で得られ、第１の反応区域34の温度よりも低いか、またはそれより高い温度で、典型的には約50℃から500℃の範囲の温度であるが、第１の反応区域34の温度よりも低いか、またはそれよりも高い、1500℃程度で維持される。基板44は、シート、リボンなどの、リアクター10に連続して導入され、そこを通して移動され、そこから除去される得る形態で提供され得る。移動基板44は、当該技術で周知の任意の手段を用いて、基板の表面上の所定厚さの被膜の蒸着を可能にするのに十分な給送速度で、例えば、約１cm／分から約１ｍ/分の範囲の、より好ましくは、約10cm/分から約50cm/分の範囲の給送速度で、リアクターに給送される。図２に示されるリアクター10の第１の実施態様では、開口46'を有する排気出口46は、第１の反応区域34と基板44の間に据付けられる。排気出口46は排気ポート48を介して通気される。図２には単一開口46'を有しているように示されるが、排気出口46はまた、複数開口を有するように形成され得る。排気出口46の開口 46'は、被膜されるべき基板の表面44'に関して略中心設定して据付けられるのが、好ましい。更に、開口46'の寸法は、例えば、基板表面面積の約0.1％から約20 ％の範囲で、より好ましくは、約１％から約10％の範囲で、被膜されるべき基板の表面の面積よりも相当小さいのが、好ましい。開口46'は、被膜されるべき基板の表面44'に緊密に近接して据付けられる。開口46'は基板から距離をおいて据え付けられ、基板がディスク状である場合は、被膜されるべき基板の表面44'の半径よりも相当小さく、あるいは、基板表面面積の最小寸法規定よりも小さいのが、好ましい。開口46'は、基板から約１mmから約20mmの範囲の、最も好ましくは、約５mmから約10mmの範囲の距離で据付けられるのが、より好ましい。排気出口46はそこで排気ポート48を介して出される揮発性反応生成物を通気する。排気は大気圧下で排気ポートを介して換気され得、あるいは、排気ポート48は二次大気レベルまでポートにおける圧力を低減する手段に装着され得、それによって排気出口46を介してガスの排出を向上させる。圧力を低減する手段は、例えば、真空ポンプ、ファンなどの、当該技術で公知の任意の従来手段であり得る。図２に例示されるような排気出口と、床から数センチメートルに設置される基板とを含むリアクターを用いれば、基板へのシリコンのガス対固体物質移動は、排気出口46を通るガスの抽出のために、相当増大される。流動粒子床で発生されるハロメタル種は、基板上に均一に給送される。図２に例示されるように、ガス流線は床および基板表面に直交状態で始まり、垂直方向に上昇した後で、内方向に漸次曲がって基板の表面に平行となり、排気出口46を経由して基板の中止付近で垂直方向に出る。基板付近への排気管の設置は境界層の厚さを低減する。ガスが排気出口46に接近するにつれて、基板を浸していたガスの線形流速度が増大することにより、物質移動率を増大させるが、これは、ガス相反応物の欠乏と蒸着生成物濃度の増大により証明されるとおりである（図４および以下に記す同図の説明を参照されたい）。図３に示されるリアクター10の第２の実施態様では、ガス注入口50が設けられる。ガス注入口50の端末部50'は、基板44の側方に、第１の反応区域34と基板との間に据付けられる。この構成では、ガスはガス注入口50から、基板44を浸している反応性ガスの流れに対して接線の方向に、リアクター内へ導入される。「接線方向」という語により意味するところは、ガスが反応性ガスの流れの方向に相対して約90°の角度で、および基板の中心に関して約0°から約15°を下回る角度で導入されることをいう。このように、放射状に渦巻くガス流れをもたらし得る。ガスは、流動ガス混合物がリアクターに導入される速度に等しいか、それを超過する速度でガス注入口50を経由して、リアクターに導入される。ガスは、約10 cm/秒から約1000cm/秒の範囲の、より好ましくは、約20cm/秒から約100cm/秒までの範囲の速度で、リアクターに導入されるのが、好ましい。基板を浸している反応性ガスの線形流速度を増大させるためのみならば、例えばH₂、Ar、Ne、He、 SiH₄、N₂、NH₃、N₂H₄、OH₂、H₂S、C_nH_2n+2（ｎは１と３の間の整数）、B_xH_2n（ｘは１または２）、およびこれらの混合物の、どのようなガスでも注入され得るが、接線方向の注入についての好ましいガスはH₂である。H₂は基板を浸す反応性ガスの線形流速度を増大させるためのみに役立つばかりではなく、H₂中で基板を浸すガスを濃縮するのにも役立つ。リアクターの第３の実施態様では、リアクターは排気手段46、46'とガス注入手段50、50'の両方を備える。H₂の接線方向の噴出の追加は、このように蒸着速度全体を増大させるガス対固体質量移動率を更に向上させる。更に、H₂の注入は、蒸着のための熱化学駆動力を変化させる。図４は、ガス相における塩化物に関するシリコンの量が、ガス相における塩化物に関する水素の量と共に、所与の温度について減少することを例示する。すなわち、水素濃度が増大するにつれて、ガス相のシリコン濃度はそれが基板上に蒸着されるために減少する。例えば、H₂の濃度が0.1のCl/Hから0.01のCl/Hまで10倍増大すると、ガス相のシリコンの濃度は、約0.2から約0.05まで減少する。線形流速度における増加、およびH₂の噴出により提供されるさらなる混合物はまた、より高速で、より均一な蒸着に貢献する。ガス抽出の同時適用と接線方向のガス流は相乗的効果を提供して、シリコン蒸着の速度と均一性を高める。以下の実施例は、当業者に新規なリアクターをどのように作成し、使用するかについての完全な開示と説明を提供することを意図しており、本件発明者がいかなる態様であれ、自分たちの発明であると見なしているものの範囲を限定することは意図していない。使用される数（例えば、量、温度など）に関する精度を確実にする努力がされているが、何らかの実験誤差や偏差は、勿論、許容されるべきである。別途指示されない限り、部分は重量部分で表され、温度は摂氏℃で表され、圧力は大気圧またはその近辺である。あらゆる化学物質、試薬などは市販されており、あるいは、そうでなければ、当該技術で周知の従来技術を使用して容易に合成される。実施例１から実施例７異なるFBR-CVDリアクター構成を利用した、シリコン金属蒸着の速度および厚さ図１（実施例１から実施例３）、図２（実施例４）、または、実施例３に示されるような第２のガス入り口を更に備える図２（実施例５から実施例７）に描かれるような構成のリアクターは、シリコン（実施例１から実施例６）またはSi/S iO₂（実施例７）の円形ウエーハを被膜するために使用された。リアクター内の粒子床はシリコンの粒子を含有し、粒子上にガス状HClを通すことにより流動化された。下方の炉温度は495℃と565℃の間の範囲にわたり、基板は、RF熱の使用により、1130℃と1215℃の間の範囲の温度で維持された。使用された時には、受動ガス出口は被膜されるべきウエーハの表面の中心から３〜４mmに設置された。ガス入り口は、反応性ガスの流れに対して接線方向であるH₂ガスの噴出を提供するために使用された。実施例１から実施例７における反応物の構成は、表１に要約されている。表２は、各実験の各々の結果を示す。最初に３つの実験（実施例１から実施例３）は、２μｍ/分より遅いシリコン蒸着速度を示す。実施例４に従って遂行された実験は、2.8μm/分を超えるシリコン蒸着速度が、境界層が排気管の使用により最小にされた場合に、獲得され得ることを示している。実施例４に記載される条件下で、シリコン基板上に蒸着されるシリコン結晶の75×および750×それぞれの拡大率での顕微鏡写真については、５Aおよび図５Bを参照されたい。実施例５から実施例７に従って遂行された実験は、排気管とガス噴出の注入との組み合わされた効果の結果として、3.5μ ｍ/分より速いシリコン蒸着速度を生じる。従って、基板の表面上に物質の被膜を蒸着させるための新規な流動床リアクターが本明細書中に提供される。本発明の好ましい実施態様がある程度詳細に説明されてきたが、添付の請求の範囲に規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱せずに、明瞭な改変がなされ得ると解釈される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロウ，デイビッドエム. アメリカ合衆国カリフォルニア 94541, ヘイワード，シティセンタードライブナンバー2124 22310 (72)発明者ジャン，リキャンアメリカ合衆国カリフォルニア 95134, サンホセ，バーディグリスサークル 4225

Claims

【特許請求の範囲】１．基板の表面上に物質の被膜を蒸着する流動床リアクターであって、（ａ）被膜源物質を含む粒子の流動床を含む、第１の反応区域と、（ｂ）該床区域を加熱する手段と、（ｃ）該リアクターに反応性ガスの原動流を導入して、該リアクターのガス流が上方向になるようにする、第１のガス入り口手段と、（ｄ）被膜されるべき該基板が据付けられる該流動床上方に据付けられる基板区域と、（ｅ）該基板を加熱して、該基板の温度が該床区域の温度より低くなるようにする手段と、（ｆ）該床区域の上方の、かつ該基板区域の下方で、被膜されるべき該基板の該表面に緊密に近接して該リアクター内部に配置されるガス出口とを備える、リアクター。２．前記ガス出口は受動排気ポートである、請求項１に記載のリアクター。３．前記ガス出口は、前記リアクターからガスを抽出する手段に装着状態にある、請求項１に記載のリアクター。４．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項１に記載のリアクター。５．前記金属反応物はSiである、請求項４に記載のリアクター。６．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、BrまたはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Seおよびそれらの混合物から成る群から選択された金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態またはその原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有する、請求項１に記載のリアクター。７．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項１に記載のリアクター。８．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域よりも低い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項１に記載のリアクター。９．前記第１の反応区域を加熱する手段は、伝導加熱手段、対流加熱手段、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項１に記載のリアクター。 10．前記第１の反応区域を加熱する手段は、誘導加熱手段である、請求項９に記載のリアクター。 11．前記基板区域の下方の、かつ前記第１反応区域の上方で、被膜されるべき前記基板の表面に緊密に近接して、前記リアクター内に据付けられる第２のガス入り口を更に含み、該第２のガス入り口は、前記基板に対して接線の方向にガスを導入する、請求項１に記載のリアクター。 12．前記ガス噴出は、H₂、Ar、Ne、He、SiH₄、N₂、NH₃、N₂H₄、OH₂、H₂S、C_nH_2n ₊₂ （ｎは１と３の間の整数である）、B_xH_2n（xは１または２）、および、これらの混合物から成る群から選択されたガスを含む、請求項11に記載のリアクター。 13．前記ガスはH₂を含む、請求項12に記載のリアクター。 14.前記ガス出口は、受動排気ポートである、請求項11に記載のリアクター。 15．前記ガス出口は、前記リアクターからガスを抽出する手段に装着状態にある、請求項11に記載のリアクター。 16．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項11に記載のリアクター。 17．前記金属反応物はSiである、請求項16に記載のリアクター。 18．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、BrまたはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Seおよびそれらの混合物から成る群から選択された金属であり、ａは金属Ｍ'の最大酸化状態またはその原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有する、請求項11に記載のリアクター。 19．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項11に記載のリアクター。 20．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域よりも低い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項11に記載のリアクター。 21．前記第１の反応区域を加熱する手段は、伝導加熱手段、対流加熱手段、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項11に記載のリアクター。 22．前記第１の反応区域を加熱する手段は、誘導加熱手段である、請求項21に記載のリアクター。 23．基板の表面上に物質の被膜を蒸着する流動床リアクターであって、（ａ）反応性被膜源物質を含む粒子の流動床を含む、床区域と、（ｂ）該床区域を加熱する手段と、（ｃ）該リアクターに反応性ガスの原動流を導入して、該リアクターのガス流が上方向になるようにする、第１のガス入り口と、（ｄ）被膜されるべき該基板が据付けられる該流動床上方に据付けられる基板区域と、（ｅ）該基板を加熱して、該基板の温度が該床区域の温度より低くなるようにする手段と、（ｆ）該床基板区域の下方の、かつ該床区域の上方で、被膜されるべき該基板の該表面に緊密に近接した該リアクター内部の第２のガス入り口であって、該入り口は、反応性ガス流に対して接線の方向にガス噴出を導入する、第２のガス入り口とを備える、リアクター。 24．前記ガス噴出は、H₂、Ar、Ne、He、SiH₄、N₂、NH₃、N₂H₄、OH₂、H₂S、C_nH_2n ₊₂ （ｎは１と３の間の整数である）、B_xH_2n（ｘは１または２）、および、これらの混合物から成る群から選択されたガスを含む、請求項23に記載のリアクター。 25．前記ガスはH₂を含む、請求項24に記載のリアクター。 26．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項23に記載のリアクター。 27．前記金属反応物はSiである、請求項26に記載のリアクター。 28．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有する、請求項23に記載のリアクター。 29．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項23に記載のリアクター。 30．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域よりも低い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項23に記載のリアクター。 31．前記第１の反応区域を加熱する手段は、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項23に記載のリアクター。 32．前記第１の反応区域を加熱する手段は、誘導加熱手段である、請求項31に記載のリアクター。 33．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項１の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 34．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項11の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 35．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項23の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 36．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項33に記載の方法。 37．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項34に記載の方法。 38．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項35に記載の方法。 39．基板の表面上に物質の被膜を蒸着する流動床リアクターであって、（ａ）被膜源物質を含む粒子の流動床を含む、第１の反応区域と、（ｂ）該床区域を加熱する手段と、（ｃ）該リアクターに反応性ガスの原動流を導入して、該リアクターのガス流が上方向になるようにする、第１のガス入り口手段と、（ｄ）被膜されるべき該基板が据付けられる該流動床上方に据付けられる基板区域と、（ｅ）該基板を加熱して、該基板の温度が該床区域の温度より高くなるようにする手段と、（ｆ）該床区域の上方の、かつ該基板区域の下方で、被膜されるべき該基板の該表面に緊密に近接して該リアクター内部に配置されるガス出口とを備える、リアクター。 40．前記ガス出口は受動排気ポートである、請求項39に記載のリアクター。 41．前記ガス出口は、前記リアクターからガスを抽出する手段に装着状態にある、請求項39に記載のリアクター。 42．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項39に記載のリアクター。 43．前記金属反応物はSiである、請求項42に記載のリアクター。 44．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、BrまたはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Seおよびそれらの混合物から成る群から選択された金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態またはその原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有する、請求項39に記載のリアクター。 45．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項39に記載のリアクター。 46．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域より高い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項39に記載のリアクター。 47．前記第１の反応区域を加熱する手段は、伝導加熱手段、対流加熱手段、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項39に記載のリアクター。 48．前記第１の反応区域を加熱する手段は、誘導加熱手段である、請求項47に記載のリアクター。 49．前記基板区域の下方の、かつ前記第１の反応区域の上方で、被膜されるべき前記基板の表面に緊密に近接して、前記リアクター内に据付けられる第２のガス入り口を更に含み、該第２のガス入り口は、前記基板に対して接線の方向にガス噴出を導入する、請求項39に記載のリアクター。 50．前記ガス噴出は、H₂、Ar、Ne、He、SiH₄、N₂、NH₃、N₂H₄、OH₂、H₂S、C_nH_2n ₊₂ （ｎは１と３の間の整数である）、B_xH_2n（ｘは１または２）、および、これらの混合物から成る群から選択されたガスを含む、請求項49に記載のリアクター。 51．前記ガスはH₂を含む、請求項50に記載のリアクター。 52．前記ガス出口は、受動排気ポートである、請求項49に記載のリアクター。 53．前記ガス出口は、前記リアクターからガスを抽出する手段に装着状態にある、請求項49に記載のリアクター。 54．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項49に記載のリアクター。 55．前記金属反応物はSiである、請求項54に記載のリアクター。 56．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、BrまたはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Seおよびそれらの混合物から成る群から選択された金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態またはその原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有する、請求項49に記載のリアクター。 57．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項49に記載のリアクター。 58．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域よりも高い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項49に記載のリアクター。 59．前記第１の反応区域を加熱する手段は、伝導加熱手段、対流加熱手段、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項49に記載のリアクター。 60．前記第１の反応区域を加熱する前記手段は、誘導加熱手段である、請求項59 に記載のリアクター。 61．基板の表面上に物質の被膜を蒸着する流動床リアクターであって、（ａ）反応性被膜源物質を含む粒子の流動床を含む、床区域と、（ｂ）該床区域を加熱する手段と、（ｃ）該リアクターに反応性ガスの原動流を導入して、該リアクターのガス流が上方向になるようにする、第１のガス入り口手段と、（ｄ）被膜されるべき該基板が据付けられる該流動床上方に据付けられる基板区域と、（ｅ）該基板を加熱して、該基板の温度が該床区域の温度より高くなるようにする手段と、（ｆ）該基板区域の下方の、かつ該床区域の上方で、被膜されるべき該基板の該表面に緊密に近接した該リアクター内部の第２のガス入り口であって、該入り口は、反応性ガス流に対して接線の方向にガス噴出を導入する、第２のガス入り口とを備える、リアクター。 62．前記ガス噴出は、H₂、Ar、Ne、He、SiH₄、N₂、NH₃、N₂H₄、OH₂、H₂S、C_nH_2n ₊₂ （ｎは１と３の間の整数である）、B_xH_2n（ｘは１または２）、および、これらの混合物から成る群から選択されたガスを含む、請求項61に記載のリアクター。 63．前記ガスはH₂を含む、請求項62に記載のリアクター。 64．前記床粒子は、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択された金属反応物Mを含む、請求項61に記載のリアクター。 65．前記金属反応物はSiである、請求項64に記載のリアクター。 66．前記反応性ガスは、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Si、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In 、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とa−１の間の数値を有する、請求項61に記載のリアクター。 67．前記第１の反応区域の前記温度は、約200℃と3000℃の間に維持される、請求項61に記載のリアクター。 68．前記基板の前記温度は、前記第１の反応区域よりも高い、約50℃と1500℃の間に維持される、請求項61に記載のリアクター。 69．前記第１の反応区域を加熱する前記手段は、抵抗加熱手段、赤外線加熱手段、高周波加熱手段、または誘導加熱手段である、請求項61に記載のリアクター。 70．前記第１の反応区域を加熱する前記手段は、誘導加熱手段である、請求項69 に記載のリアクター。 71．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項39の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 72．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項49の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 73．基板の表面上に金属の被膜を形成する方法であって、（ａ）請求項61の前記リアクターの前記第１の反応区域において反応させる工程であって、金属反応物Mは、Si、Al、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、Wおよびこれらの混合物から成る群から選択され、ハロゲン化物含有反応物は、X₂、HX、M'X_a、M'X_(a-b)H_b、およびこれらの混合物から成る群から選択され、この場合、XはF、Cl、Br,またはIであり、 M'は、M、Pb、Ge、Ag、Sn、Ga、In、Cu、Se、およびそれらの混合物から成る群から選択される金属であり、ａは金属M'の最大酸化状態または原子価であり、ｂは１とａ−１の間の数値を有し、反応性中間物を形成する工程と、（ｂ）該反応性中間物を該基板の該表面と接触させることにより、該基板の該表面上に被膜を形成する工程とを含む、方法。 74．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項71に記載の方法。 75．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項72に記載の方法。 76．前記工程（ｂ）は、前記リアクターに連続的に前記基板を導入し、そこを通して該基板を移動させ、そこから該基板を除去する工程を含む、請求項73に記載の方法。