CN109695027B - 气相成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明将提供一种气相成膜装置，其以大型化的生产装置，以均一性及可重复性佳的特性，将对向面温度控制到适合过程的温度。气相成膜装置，主要是以横向或自转式气相成膜装置。在具有过程气体(Process gas)导入部及排气部且被水冷的腔室内，适当配置有：基板220、保持有基板的承载座222、加热基板220及承载座222的装置、及与基板220及承载座222对向且形成有成膜空间(流体通道)的对向面构件20的构造。过程气体，原则上，是与基板220平行地流动。在对向面构件20的反面(腔室壁202侧)，形成凹凸形状22，且设置成让该凸部24与腔室壁220接触。且，让由2种不同被流量控制的导热性的气体所组成的混合气体(对向面温度控制气体)可于凹部26来流通。

Description

气相成膜装置
技术领域
本发明是有关在半导体或氧化物基板上形成有半导体膜的气相成膜装置，更具体而言，有关于与基板面对的对向面的温度控制。
背景技术
作为一般的气相成膜装置的一种形式，具有将过程气体导入到与基板面平行的形式。作为该例子有如下图16至图19，图16是表示自转式气相成膜装置的剖面例子，图17为表示该自转式气相成膜装置的承载座的平面图例子。另外，图18为表示横向示气相成膜装置的剖面例子，图19为表示该横向式气相成膜装置的承载座的平面图例子。
首先，在图16及图17所示的自转式气相成膜装置100上，其中腔室110，是借由通过腔室构件102的冷却水104来冷却。该腔室110，是具备：过程气体(或材料气体)导入部106、一对向面温度控制气体导入部150、吹扫气体导入部160及排气部108A与108B。且，在腔室110内，适当地配置有：承载座124，其放置有成膜用的基板120及基板固定座122；及一对向面构件126，其具有与该基板120为相对的对向面128，在此等的承载座124及对向面构件126之间，形成成膜空间(流体通道)130。该承载座124，设置绕旋转轴140旋转的机构，该基板固定座122，设置围绕基板120的中心旋转的机构。
另一方面，在图18及图19所示的横向式气相成膜装置200上，其中腔室210，是借由通过腔室构件202的冷却水204来冷却。该腔室210，是具备：过程气体导入部206、一对向面温度控制气体导入部250、吹扫气体导入部260及排气部208。且，在腔室210内，适当地配置有：承载座222，其放置有成膜用的基板220及此；及对向面构件226，其形成与该基板220为相对的对向面228，在此等的承载座222及对向面构件126之间，形成成膜空间(流体通道)230。在上述的横向式气相成膜装置200构造上，仅设置让承载座222围绕旋转轴240旋转的机构。
另外，在气相成膜中，不用说，基板温度为一个重要因素，需要既精确又可重复的基板温度控制。基板加热，通常是借由加热器或高频加热等的加热装置(如图16中的加热器170，图18中的加热器270等所示)来进行加热。在由水冷壁所围绕的成膜装置(所谓的冷壁型)中，在加热装置中产生的热量，依承载座(或基板固定座)、基板、面向面构件及腔室构件的顺序而到达冷却水，在此排热。图20为表示在横卧室气相成膜装置的情况下的热流动，借由加热器270所产生的热，如图中箭头FA所示，经过承载座222、基板220、面向面构件226及腔室构件202到达冷却水204，在此排热。基板220，由于位于加热器270及对向面构件226之间，所以若对向面构件226的温度不稳定，则基板温度也将不稳定。
对向面温度也会影响到成膜步骤中非常重要的特性，例如膜中的杂质浓度，沉积速率分布，材料效率。在化学气相成膜中，各种化学反应不仅会发生在基板上，也就是说也会发生在气相中，也就是在成膜空间中。也就是说，并与载气一起被导入于成膜空间的材料分子，在经历各种中间反应后而到达基板，在此作为用于堆放膜的地方。因此，薄膜杂质浓度，沉积速率分布，材料效率等的成薄特性，存在于成膜空间中的材料分子的化学反应过程，因此，如果成膜空间中的化学反应状态不稳定，则此等特性也不稳定。且，当然，虽然成膜空间中的化学反应，会受到成膜空间温度分布的影响很大，但是成膜空间的温度是由承载座或基板的温度及对向面温度来决定。
在下列专利文献1所述的「磊晶(Epitaxial)生长反应器」中，将揭示一种有关于对向面的温度控制的方法，目前通常都采用这种方法。该方法，是在对向面构件及被水冷的腔室壁之间，设置空隙，在此，让具有导热系数较高的气体及导热系数较低的气体的混合气体(对向面温度控制气体)流通，利用借由该混合比来调整空隙的热导率来控制对向面的温度。在化合物半导体的MOCVD中，通常是采用氢气作为高导热系数的气体，而通常采用氮气作为低导热系数的气体。也就是说，为了控制对向面温度，要调整对向面温度控制气体的氢气与氮气的比例。该空隙相当于图16中的空隙18 0及图18中的空隙280。
[专利文献]
[专利文献1]特开平1-278497号公报
发明内容
同时，近年来，在工业上重要性变得日益增加的氮化物类的成膜中，需要超过1000℃的高基板温度。因此，成膜空间的温度也必须提高。然而，当成膜空间的温度提高时，气相中的化学反应会过度进行，并引发出各种有害的影响。譬如，在某些情况下，材料分子会因过度的气相反应而失活(Inactivated)，进而导致材料效率或膜厚度分布的恶化。在另一种情况下，在气相中过度进行材料分子的分解反应，而因低分子化而加快扩散速度，结果，产生于上游区域让材料分子萎凋的问题。如此一来，由于成膜空间的高温会引起各种有害的影响，因此必须将其保持在一定程度的低温。
由于基板温度的最佳温度取决于要形成的薄膜的种类，所以不能任意设定。故，为了要降低成膜空间的温度，需要降低对向面的温度。对向面温度的适当值虽取决于成膜目标，但是在基于氮化物类的物体的情况下，根据经验，对向面温度约为200至250℃为较合适。为了要实现基板温度为大于等于1000度且低温约为200至250℃的对向面温度，必须缩小流通对向面温度控制气体的空隙。若空隙宽广，即使仅让以高导热系数的氢气作为对向面温度控制气体流通，也会让对向面温度超过适当的温度范围。
图21表示在普通氮化物类化合物半导体的成膜条件下的空隙与该空隙的控制温度之间的关系。在该同中，横轴为表示空隙宽度(mm)；纵轴为表示对向面温度的下限值及上限值(℃)。又，在该图中，实线部分虽表示对向面温度的下限值，但是此值，也就是将对向面温度控制气体设定为100％氢气时的对向面温度。另外，虚线部分虽表示对向面温度的上限值，但是此值是将对向面温度控制气体设定为100％氢气时的对向面温度。从图21可得知，在空隙宽度为0.1～0.2mm的情况下，可以容易地获得对向面温度为200℃～250℃的适当温度。
另一方面，近年来，对氮化物类的成膜装置的大型化的需求强烈，且在目前的生产装置中，对向面构件的尺寸已达到直径为700mm，有时甚至达到1m。在如此宽的范围内要均匀地形成约0.1～0.2mm的窄空隙，若考虑到构件的加工精密度的话，则其困难度很高。另外，在任何情况下，由于加热导致的对向面构件的轻微热变形是无法避免，且若缩窄空隙宽度，即使为轻微的热变形也会极大地受到该影响。从此等问题点来看，存在着一种问题，也就是难以借由现有习知方法的大型的生产装置，以均匀性且可重复性佳地控制对向面温度。
本发明是有鉴于以上几个问题点而发明之，其目的将提供一种气相成膜装置，其以大型化的生产装置，以均一性及可重复性佳的特性将对向面温度控制到适合过程的温度。
本发明的气相成膜装置，配置有：承载座(susceptor)，具有材料气体导入部与排气部，且在被经水冷的壁面所包围的腔室内空间，具有用来保持成膜用基板；及一对向面构件，形成相对于该承载座及成膜用基板为水平方向的流体通道(Flow channel)；其中，在该腔室内，具备一对向面温度控制气体导入部，其是导入用来控制该对向面构件的温度的对向面温度控制气体，同时在该对向面构件的不与该基板对向的面上形成有凹凸形状，让凸部配置成与该经水冷的壁面接触，而将凹部用作流量控制的该对向面温度控制气体的流路。
主要的一种形态，其特征是该对向面温度控制气体是由大于等于2种的不同导热系数的气体组成的混合气体。另一形态，其特征是该对向面温度控制气体包括有氢气及氮气。在又一形态中，其特征是在与该对向面构件的该基板面向的区域中，其中与该区域内的该凸部的接触部的面积比，对该区域的总面积为0.3至0.6。
在又一形态中，其特征是该凸部的高度为小于等于2mm。在又一形态中，其特征是借由有机金属气相成膜法(Organometallic vapor phase film formation method)于该基板上形成有成膜对象。在又一形态中，在该基板上成膜的对象是氮化物类的化合物半导体。借由以下详细的说明及附图，本发明的前述及其他目的，特征及优点将为显而易见。
[发明效果]
若依据本发明的气相成膜装置，其配置有：承载座(susceptor)，具有材料气体导入部与排气部，且在被经水冷的壁面所包围的腔室内空间，具有用来保持成膜用基板；及一对向面构件，形成相对于该承载座及成膜用基板为水平方向的流体通道(Flow channel)；其中，在该腔室内，具备一对向面温度控制气体导入部，其是导入用来控制该对向面构件的温度的对向面温度控制气体，同时在该对向面构件的不与该基板对向的面上形成有凹凸形状，让凸部配置成与该经水冷的壁面接触，而将凹部用作流量控制的该对向面温度控制气体的流路。因此，将提供一种气相成膜装置，利用大型化的生产装置，且以均一性及可重复性佳的特性，将对向面温度控制到适合过程的温度。
附图说明
图1为表示本发明的基本概念的剖面图。
图2为表示本发明的实施例1的自转式气相成膜装置的剖面图。
图3为表示本发明的实施例1以对向面构件的凹凸形状为例子的平面图。
图4为表示沿着#A－#A线切割该图3而从箭头方向看过去的剖面图。
图5为表示本发明的实施例1以对向面构件的凹凸形状为其他例子的平面图。
图6为表示本发明的实施例2的横向式气相成膜装置的剖面图。
图7为表示本发明的实施例2以对向面构件的凹凸形状为例子的平面图。
图8为表示本发明的实施例2以对向面构件的凹凸形状为其他例子的平面图。
图9为表示本发明用于决定执行模拟的区域的说明图。
图10为表示本发明的模拟模型的剖面图。
图11为表示以该模拟模型当中的二维温度分布图为例子的图。
图12为表示凸部(接触部)的面积比与相对该模拟当中的整体面积及对向面温度之间的关系图。
图13为表示凸部(接触部)的面积比与相对该模拟当中的整体面积及对向面温度控制幅度之间的关系图。
图14为表示凸部(接触部)的面积比与相对该模拟当中的整体面积及对向面表面温度分部大小(控制气体：氢气)的关系图。
图15为表示凸部(接触部)的面积比与相对该模拟当中的整体面积及对向面表面温度分部大小(控制气体：氮气)的关系图。
图16为表示一般的自转式气相成膜装置的剖面图。
图17为表示该图16的自转式气相成膜装置的承载座平面图。
图18为表示一般的横向式气相成膜装置的剖面图。
图19为表示该图18的横向式气相成膜装置的承载座平面图。
图20为表示现有习知的气相成膜装置的热流动的剖面图。
图21为表示现有习知的气相成膜装置当中的腔室构件与对向面的空隙宽度及对向面温度的下限值与上限值的关系图表。
【主要元件符号说明】
10：自转式气相成膜装置 20、20A：对向面构件
21：对向面 22：凹凸形状
24、24A：凸部(接触部) 26、26A：凹部(温度控制气体流路)
28：开口部 50：横向室气相成膜装置
60、60A：对向面构件 61：对向面
62：凹凸形状 64、64A：凸部
66、66A：凹部 68：模拟区域
100：自转式气相成膜装置 102：腔室构件
104：冷却水 106：过程气体导入部
108A、108B：排气部 110：腔室
120：基板(成膜用基板) 122：基板固定座
124：承载座 126：对向面构件
128：对向面 130：成膜空间(流体通道)
140：转轴 150：对向面温度控制气体导入部
160：吹扫气体导入部 170：加热器
180：空隙 200：横向式气相成膜装置
202：腔室构件 204：冷却水
206：过程气体导入部 208：排气部
210：腔室 220：成膜用基板
222：承载座 226：对向面构件
228：对向面 230：成膜空间(流体通道)
240：转轴 250：对向面温度控制气体导入部
260：吹扫气体导入部 270：加热器
280：空隙
具体实施方式
以下，将基于实施例详细说明用于实施本发明的最佳实施例。
＜基本概念＞首先，兹考图1来说明本发明的基本概念。图1为表示本发明的基本概念的剖面图。本发明基本构造，是以横向式或自转式化学气相成膜装置为基础的成膜装置(图1是以横向式气相成膜装置为例)。也就是说，在具有过程气体导入部及排气部的被经水冷的腔室内，适当配置有：基板220、用于保持基板的承载座222、用来加热基板220及承载座222的装置，且与基板220及承载座222对向而形成成膜空间的一对向面构件20。过程气体流动方向，原则上是与基板平行。
如以上所述，在现有习知技术中，在对向面构件的背面及腔室构件之间，设置空隙(如图16的空隙180，图18的空隙280)，在此虽让对向面温度控制气体流通且进行温度控制，但现有习知上，对向面构件的背面为平坦状。反之，在本发明中，是在对向面构件20的后表面(腔室构件202侧)上，设置凹凸形状22，且设置为让凸起部分24与腔室构件220接触。且，让由2种不同导热系数的气体组成的混合气体(对向面温度控制气体)流通到凹部26，控制对向面温度。
对向面温度的控制下限值，是当具有最佳导热系数的氢气(亦即，100％氢气)流动时所获得。在本发明中，让对向面构件20部分接触，由于该对向面构件20为固体，因此其具有比作为气体的氢气高许多的导热性。换言之，导热性佳。由于可让导热佳的对向面构件20部分地接触到腔室构件220，所以从对向面构件20到腔室构件20的有效导热得以改善。即使作为非接触部的凹部26的高度差距变大，也可实现于现有习知方法中，与狭窄空隙宽度时的导热性具有相同的有效导热性。为了计算，在本发明中，要在氮化物类的成膜条件下取得对向面温度约为200～250℃，只要形成具有约1mm的高度差距的凹凸即可。将在稍后的模拟的说明中，将会详细地说明这一点。
[实施例1]
<自转式气相成膜装置的应用例>
首先，兹参考图2～图5来说明自转式气相成膜装置10。图2为表示自转式气相成膜装置的剖面图。图3为表示以对向面构件的凹凸形状为例子的平面图。图4为表示沿着#A－#A线切割该图3而从箭头方向看过去的剖面图。图5为表示以对向面构件的凹凸形状为其他例子的平面图。
首先，本实施例的自转式气相成膜装置10的基本构造，是与上述的现有习知技术(兹参考图16及图17)相同。也就是说，如图2所示，在自转式气相成膜装置10中，腔室110是借由通过腔室构件102的冷却水104来水冷。该腔室110，具备：过程气体(或材料气体)导入部106、一对向面温度控制气体导入部150、吹扫气体导入部160及排气部108A，108B。且，在腔室110内适当配置：用于载放成膜用基板120及基板固定座122的承载座124；及具有与该基板120对向的对向面21的对向面构件20，在此等承载座124及对向面构件126之间，形成成膜空间(流体通道)130。该承载座124，是设置为以旋转轴140为中心旋转的机构，而该基板固定座122，是设置为以基板120的中心为轴而旋转的机构。
在本发明上，除了上述构造之外，在该对向面构件20的上侧(腔室构件102侧)，设置凹凸形状22。该对向面构件20，是设置为让凹凸形状22的凸部24与被水冷过的腔室部件102接触，让对向面表面温度控制气体流通到凹部26。
作为凹凸形状2 2的形态的一个例子，如图3所示，为具有设置多个岛状(或点状)凸部24的形态。图4为表示沿着#A－#A线切割该图3而从箭头方向看过去的剖面图。凸部24及凹部26配置成规则性。又，在图3中，凸部24的平面形状虽为圆形，但即使譬如为四边形状等，其效果也相同，因此其可为任何形状。另外，有关凸部24的配置，在图3中，虽是采用格子状的周期性配置，但只要为确保温度的均匀性的配置，皆可采用任何的配置。另外，即使非为岛状，如图5的对向面构件20A所示，也可让从中间开口部28往外边缘使宽度逐渐变宽的凹部26A以径向来配置。在此种情况下，凸部24A也为径向形状。
<横向式气相成膜装置的应用例>
其次，兹参考图6～图8来说明横向式气相成膜装置50的应用例。图6为表示横向式气相成膜装置的剖面图。图7及图8为表示以对向面构件的凹凸形状为例子的图。本实施例的横向式气相成膜装置50的基本构造，是与上述的现有习知技术(如图18及图19所示)相同。也就是说，如图6所示，在横向式气相成膜装置50上，腔室210是借由通过腔室构件202的冷却水204来水冷。该腔室210，具备：过程气体导入部206、一对向面温度控制气体导入部250、吹扫气体导入部260及排气部208。且，在腔室210内适当配置：成膜用基板120及载放此的承载座222；及形成有与该基板220对向的对向面61的对向面构件60，在此等承载座222及对向面构件226之间，形成成膜空间(流体通道)230。在以上的横向式气相成膜装置200的构造上，仅设置让承载座222绕着旋转轴240旋转的机构。
在本发明上，除了上述构造之外，在该对向面构件60的上侧(腔室构件202侧)，设置凹凸形状62。该对向面构件60，是设置为让凹凸形状62的凸部64与被水冷过的腔室部件202接触，让对向面表面温度控制气体流通到凹部66。作为凹凸形状62的具体图案，譬如，如图7所示，具有让凸部64以格子状且周期性配置的形状。沿着#B－#B线切割图7而从箭头方向看到的剖面，是与该图4相同。另外，如图8的对向面构件61A所示，也可让往过程气体的流动方向延伸的多个凸部64A平行设置。在此种情况下，多个凹部66A也平行配置。
＜各部分的材料＞
其次，说明各部分的材质。也可以使用一般使用的不锈钢作为腔室材料的例子，若需要良好的导热性，也可使用铝等材质。在承载座或基板固定座，石墨等碳类材料为较适合。如果成膜对象为氮化物类且将氨用于过程气体的情况时，若使用碳材料则由于会被氨给腐蚀，在此种情况下，较佳是使用涂覆有碳化硅、氮化硼、碳化钽等耐氨性的物质作的碳材料。作为对向面构件，与承载座相同，较佳为涂覆有碳材料、或如上述的其他材料的碳材料，但其他的石英、各种陶瓷、各种金属材料等只要在过程环境下具有抗性也可使用。
＜模拟＞
在实施本发明时的重要的设计要素，在与对向面构件中的基板为对向的区域中，是凸部相对该区域的整体面积(以下，简单地称之为「整体」)的面积比及凸部(接触部)的高度。另外，由于凹凸的周期与对向面表面温度分布有关，此也是设计参数之一。此等的设计参数的性质，将在以下的模拟例子中详细说明。
如上所述，凸部对整体的面积比，对于对向面温度的可控温度而言为重要的。凸部的面积比越大，则控制温度的下限变低，而可控范围就变小。另外，关于凸部的高度，高度越低，则对向面温度将变得越低，反之，若高度越高则对向面温度将变得越高，所以其可以用作取得所需的对向面温度的参数。故，在本实施例上，设定一定的模拟模型来改变凸部的面积比及凸部的高度，且研究此等参数对于面向面温度的影响。另外，对向面表面(与承载座及基板为对向的侧)上的温度分布是由对向面背面的凹凸形状来形成，所以也针对对向面表面上的温度分布进行研究。
在本模拟上，在作为本发明之一实施形态的横向式气相成膜装置中，是假设将凹槽型的凹凸施加到对向面背面的形态(与图8类似的形态)。图9为表示用于决定执行模拟的区域的说明图。一般自转式气相成膜装置或横向式气相成膜装置，由于具有往水平方向上扩开的形状，所以实质的往水平方向的热传导几乎可忽略。然后，若考虑到凹凸形态的周期性，就足以解决与凹槽的伸长方向垂直的半周期的二维模型。此外，若考虑到可以忽略实质的往水平方向的热传导的话，就可推断出该模型的结论也可以应用于其他实施例。又，应用模拟的区域(模拟区域68)，乃为图9中的粗虚线所示的区域。
图10为表示本模拟模型的详细剖面图。图中所示的尺寸，是用于实际MOCVD方法中的一般尺寸。也就是说，从承载座或基板220到对向面61的距离(亦即，成膜空间的高度)为15mm，包含凹凸构造的对向面构件60A的总厚度为10mm，腔室构件202的厚度为10mm，腔室构件220的一侧是与冷却水240衔接。在面向面构件60A及腔室构件220的表面之间，必然产生热接触电阻。接触电阻的起源，由于一定在2个接触物体之间所产生的微小空隙而造成，所以此表示在本模拟上，在对向面构件60A及腔室构件220之间存在有0.1mm的空隙。此在经验上被认为是合理的数字。又，接触电阻，实际上，可借由构件的表面粗糙度等而在某种程度上来调整。
模型各部分的物理属性值，基于一般揭示的各种材料的物理特性，将设定如下。
(1)来自承载座(基板220)的辐射率，假设为碳类材料，设为0.85。
(2)作为成膜空间的导热系数，假设氢气为最常用作载气(Carrier gas)，且为0.235W/m/s。
(3)假设对向面构件60A是碳类材料，且设有0.85的辐射率及100W/m/s的导热系数。
(4)对向面温度控制气体流通的区域(凹部66A)，进行2种氢气及氮气的模型，分别设定为0.225与0.034的热导系数。
(5)腔室构件220，假设为不锈钢，且设有0.4的辐射率及17W/m/s的导热系数。
(6)关于温度边界条件，高温侧是承载座(基板220)表面，将其设定为1000℃，低温侧是腔室构件102与冷却水204之间的界面，设定为40℃。
在上述物理性质中，譬如，即使碳类构件的部分被另一种材料给涂布，由于涂层的厚度较薄，所以可以假设导热系数与碳材料的导热系数相同。另外，关于辐射率，碳化硅涂层与碳材料几乎相同，若氮化硼涂层的涂层厚度也很小，其与碳的辐射率没有太大差别。换言之，在使用此等材料的情况下，实际上，认为可获得与模拟几乎相同的结果。
使用上述模型及物理性质值，对各种凹凸表面积比及凹凸高度进行模拟。本模拟，不透明体的对向面构件60A及腔室构件2202内部，仅处理热传导，填充有作为透明体的气体的成膜空间；及面向面构件60A与腔室构件220之间的空隙，除了通过气体的热传导之外，还考虑了因辐射所产生的热传递。
图11为表示模拟结果所获得的从加热器到冷却水的部分的温度分布例子。又，为了易于明了起见，以两种方式显示于不同的温度显示比例。该例子，是以凸部面积比为0.5，凸部高度为1mm，对向面温度控制气体为100％氢气的条件下计算出的结果。对每个条件执行相同的模拟，并从所获得的结果中，让凸部面积比及凸部高度对对向面表面温度的影响总结在图12至15中。又，在此等图之中，横坐标为表示凸部(接触部)与整体面积的面积比(以下，称之为「凸部面积比」)。
图12为表示凸部面积比对整体面积及对向面温度(℃)(纵轴)的关系图。又，在本图中，表示出对向面温度控制气体H2及N2两者的对向面温度。依据图12可知，如所预期，接触部面积比越小，则对向面温度就越高。也就是说，利用适当地选择面积比，就可获得任意的对向面温度的控制温度范围。温度设为200～250℃，凸部面积比为0.3至0.6较为适合。
图13为表示凸部面积比与对向面温度控制宽度(℃)(纵轴)的关系图。依据该图，面积比越小则控制宽度越大，此点是优的。实际上，要使用哪一种面积比，要考量到温度范围及控制宽度两者，才能决定最低面积比。另外，从图13中还可发现，凸部的高度依赖性在控制宽度上很小。换言之，可以理解即使增加凸部的高度，控制宽度也不能如此有利于发挥作用。
图14及图15表示凸部面积比及对向面表面温度分布的大小(℃)(纵轴)的关系图。图14表示当对向面控制气体为氢气时的对向面温度的最高温度及最低温度之间的差异，而图15表示当对向面控制气体为氮气时的对向面温度的最高温度及最低温度之间的差异。当然，凸部(接触部)附近的温度较低，而凹部的温度较高。据此，凸部高度越高，对向面表面温度差就越大。换言之，当凸部高度较高时，可以理解控制宽度不会变化那么大，且也对向面表面的温度分布也变差，因此最好不要将凸部高度增高太多。从图14及图15来判断，认为凸部高度为小于等于2mm较适当。从加工精度的观点来看，凸部高度尽可能大，但在大于等于2mm时就不能忽略表面温度分布恶化的不利影响。
如以上所述，在氮化物的成膜制程的情况下，对向面温度为200～250℃较适当。为了满足该条件，从图12～图15可知，接触部(凸部)的面积比为0.3～0.6，凸部高度为小于等于2mm较为适当。凸部的面积比及凸部高度的最佳值，尽管依据对象成膜种类或用作对向面构件的材料，或者成膜条件等而有所不同，但在大多数情况下，认为设定在上述范围内较为适当。
如上所述，若依据第1实施例，将获得以下的效果。也就是说，在现有习知方法中，需要在大面积上均匀地实现约0.1～0.2mm的狭窄空隙宽度，所以需要精确的加工精度。相对之，本发明，只要相对较大的高度差约为2mm就够了，因此大幅降低了加工的难度。因此，能以低成本来获得大面积上的对向面温度的良好均匀性。另外，与现有习知方法不同，是与腔室壁的接触面积大，因此让安装的可重复性及稳定性增加。如上所述，若依据本实施例的话，即使为具有大面积的对向面，可以让约200～250℃的对向面温度，实现具有良好的均匀性及良好的可重复性。
又，本发明，不限于上述实施例，且可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种修改。譬如，也包含以下内容。
(1)上述实施例中所示的形状、尺寸仅为示例，且也可依据需要而适当地改变。
(2)在上述实施例中，虽是举出自转式气相成膜装置及横向型气相成膜装置作为例子来说明，但本发明也适用于形成有水平方向的(成膜空间)流体通道的整体反应炉。
(3)上述实施例中所示的每部的材料或过程气体，对向面温度控制气体或吹扫气体仅为示例，也可以在产生相同效果的范围内进行适当地改变。
(4)上述实施例中所示的凹凸形状仅为例子，也可以在产生相同效果的范围内进行适当地改变。
[产业上的可利用性]
若依据本发明的气相成膜装置，配置有：承载座(susceptor)，具有材料气体导入部与排气部，且在被经水冷的壁面所包围的腔室内空间，具有用来保持成膜用基板；及一对向面构件，形成有相对于该承载座及成膜用基板上为水平方向的流体通道(Flowchannel)；其中，在该腔室内，具备一对向面温度控制气体导入部，其是导入用来控制该对向面构件的温度的对向面温度控制气体，同时在该对向面构件的不与该基板对向的面上，形成有凹凸形状，让凸部配置成与该经水冷的壁面接触，而将凹部用作流量控制的该对向面温度控制气体的流路。因此，由于可以将对向面温度控制到适合于均匀性及可重复性佳的过程的温度，所以可适用于气相成膜装置的用途上。特别是适用于大型的生产设备。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种气相成膜装置，其特征在于是配置有：
承载座，具有材料气体导入部与排气部，且在被经水冷的壁面所包围的腔室内空间，具有用来保持成膜用基板；及
一对向面构件，形成有相对于该承载座及成膜用基板上为水平方向的流体通道；
其中，在该腔室内，具备一对向面温度控制气体导入部，其是导入用来控制该对向面构件的温度的对向面温度控制气体，同时在该对向面构件的不与该基板对向的面上，形成有凹凸形状，让凸部配置成与该经水冷的壁面接触，而将凹部用作流量控制的该对向面温度控制气体的流路。
2.根据权利要求1所述的气相成膜装置，其特征在于：其中该对向面温度控制气体是由大于等于2种具有不同导热系数的气体组成的混合气体。
3.根据权利要求2所述的气相成膜装置，其特征在于：其中该对向面温度控制气体是由氢气及氮气所组成。
4.根据权利要求1至3任一项所述的气相成膜装置，其特征在于：其中在与该对向面构件的该基板面向的区域中，与该区域内的该凸部的接触部的面积比对该区域的总面积为0.3至0.6。
5.根据权利要求1至3任一项所述的气相成膜装置，其特征在于：其中该凸部的高度为小于等于2mm。
6.根据权利要求1至3任一项所述的气相成膜装置，其特征在于：其中借由有机金属气相成膜方法于该基板上形成有成膜对象。
7.根据权利要求6所述的气相成膜装置，其特征在于：其中在该基板上的成膜对象是氮化物类的化合物半导体。
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