CN108070848A - 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 - Google Patents
加热器模块、薄膜沉积装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108070848A CN108070848A CN201610995091.6A CN201610995091A CN108070848A CN 108070848 A CN108070848 A CN 108070848A CN 201610995091 A CN201610995091 A CN 201610995091A CN 108070848 A CN108070848 A CN 108070848A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- reaction gas
- heater module
- heater
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 49
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 48
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 5
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 50
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052961 molybdenite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- SDDGNMXIOGQCCH-UHFFFAOYSA-N 3-fluoro-n,n-dimethylaniline Chemical compound CN(C)C1=CC=CC(F)=C1 SDDGNMXIOGQCCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020042 NbS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910003090 WSe2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N hafnium(iv) oxide Chemical compound O=[Hf]=O CJNBYAVZURUTKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- -1 rheium oxide (ReO3) Chemical compound 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFGOJOJMWHVMAP-UHFFFAOYSA-N tungsten(iv) telluride Chemical compound [Te]=[W]=[Te] WFGOJOJMWHVMAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45512—Premixing before introduction in the reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/4557—Heated nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明涉及一种加热器模块、薄膜沉积装置及方法。加热器模块应用于一薄膜沉积装置。加热器模块包括一气体混合室、一反应室以及一加热器。气体混合室包括至少一个气体分散板及一挡板，挡板设置于气体分散板上方。反应室设置于气体混合室下游(downstream)，并与气体混合室相连通。加热器邻设于气体混合室。本发明的加热器模块、薄膜沉积装置及方法可达成制备高质量薄膜的功效。
Description
技术领域
本发明是关于一种加热器模块，特别是关于一种使用加热器模块制备高质量薄膜的薄膜沉积装置及方法。
背景技术
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)装置可分为热壁式(hot-wall)沉积装置及冷壁式(cold-wall)沉积装置。由于冷壁式沉积装置可通过沉积时间的改变而调控薄膜成长的层数，且具有膜厚均匀性佳等优点，故相较于热壁式沉积装置更适合用来制备奈米尺度的二维层状材料。然而，传统的冷壁式沉积装置仅对基板进行加热，故不同管路的反应气体需到达基板表面才有足够的热源进行化学反应。由于薄膜成长前的化学反应是影响薄膜质量的重要因素，因而于薄膜成长前，不同管路的反应气体需维持于高温状态，以便进行充分的化学反应，进而提升沉积薄膜的质量。
因此，如何提供一种加热器模块，以提升沉积薄膜的质量，实为当前重要的课题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的为提供一种加热器模块、薄膜沉积装置及方法，以提升沉积薄膜的质量。
为达上述目的，本发明提供一种加热器模块，应用于一薄膜沉积装置。加热器模块包括一气体混合室、一反应室以及一加热器。气体混合室包括至少一个气体分散板及一挡板，挡板设置于气体分散板上方。反应室设置于气体混合室下游，并与气体混合室相连通。加热器邻设于气体混合室。
在一实施例中，气体混合室更包括复数个进气通道。
在一实施例中，气体分散板具有复数个通孔。
在一实施例中，加热器是选自灯泡、灯管、加热线圈其中之一或其组合。
在一实施例中，挡板为石英板。
为达上述目的，本发明提供一种薄膜沉积装置包括一制程腔室以及至少一个气体供应管路。制程腔室包括一基座及一前述的加热器模块。至少一个气体供应管路与加热器模块相连接。
在一实施例中，薄膜沉积装置为冷壁式化学气相沉积装置。
为达上述目的，本发明提供一种薄膜沉积方法，包括以下步骤：加热一基板至一反应温度；提供一第一反应气体及一第二反应气体；隔绝第一反应气体及第二反应气体；使第一反应气体及第二反应气体保持于一预热温度；于预热温度下，混合第一反应气体及第二反应气体以进行成膜反应；以及于基板上沉积一薄膜。
在一实施例中，提供第一反应气体及第二反应气体的步骤更包括：加热一第一前驱物至一第一温度，以产生第一反应气体；以及加热一第二前驱物至一第二温度，以产生第二反应气体。
在一实施例中，预热温度为500～800℃。
在一实施例中，第一前驱物是选自过渡金属化合物。
在一实施例中，第二前驱物是选自硫、硒、碲等硫族元素其中之一。
承上所述，本发明通过在薄膜沉积装置中增设加热器模块，使第一反应气体及第二反应气体在混合前先进行预热的步骤，并确保第一反应气体及第二反应气体可于高温状态下进行混合反应，以使薄膜成长前的化学反应更完全，改善了常规熟知技术中只对基板加热的缺点，故本发明的加热器模块、薄膜沉积装置及方法可达成制备高质量薄膜的功效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中薄膜沉积装置的示意图；
图2A为本发明一实施例中加热器模块的侧视图；
图2B至图2F为图2A中各组件的俯视图；
图3为本发明一实施例中成长MoS2薄膜的温度与时间关系图；
图4为本发明一实施例中MoS2薄膜的拉曼光谱图；
图5A为本发明一实施例中于MoS2薄膜上不同量测位置的示意图；
图5B为图5A中各量测位置的光激荧光(PL)光谱图；
图6为本发明一实施例中薄膜沉积方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依据本发明具体实施例的加热器模块、薄膜沉积装置及方法，其中相同的组件将以相同的组件符号加以说明，所附图式仅为说明用途，并非用于局限本发明。
关于本文中所使用的「连接」的用词，除了包括组件与组件直接的相连，亦包括组件与组件间接的相连，例如二组件之间可能另包括介质或其他组件。其中，部分已知的组件可能会省略以避免模糊本发明的概念。
图1为本发明一实施例中薄膜沉积装置的示意图。请参阅图1所示，本发明提供一种薄膜沉积装置100，包括一制程腔室3、一第一气体供应管路10b以及一第二气体供应管路10a。制程腔室3包括一基座4及一加热器模块11。基座4可随制程需要升降以调整基板5与加热器模块11的距离，第一气体供应管路10b及第二气体供应管路10a分别与加热器模块11相连接，其中薄膜沉积装置100可以是冷壁式化学气相沉积装置。此外，第一气体供应管路10b及第二气体供应管路10a的周围设置有一第一加热源7，以对第一前驱物1及第二前驱物2进行加热。基座4可承载一基板5，并设置有一第二加热源6，以对基板5进行加热。
图2A为本发明一实施例中加热器模块的侧视图。请参阅图2A所示，本发明提供一种加热器模块11，可装设于图1的薄膜沉积装置100内。加热器模块11包括一气体混合室113、一反应室111以及一加热器115。气体混合室113包括至少一个气体分散板112及一挡板114。图2B至2F为图2A中各组件的俯视图。请参阅图2A至2F所示，气体混合室113可包括复数个进气通道(1131、1132、1133、1134)，以供不同管路的气体进气，而气体分散板112具有复数个通孔1121，可均匀分散进入反应室的气体。图2D所绘示的4个进气通道(1131、1132、1133、1134)仅为示意图，本发明并未限制进气通道的数量。
承上所述，本实施例中的反应室111是由石英管所构成，并设置于气体混合室113下游。反应室111的上端与气体混合室113相连通，而反应室111的下端可直接架设于薄膜沉积装置100内的制程腔室3上，故基板5可隔绝于反应室111内。此外，加热器115邻设于气体混合室113，以使气体混合室113保持于高温状态。于本实施例中，加热器115设置于气体混合室113上方仅为举例说明，加热器115亦可设置于气体混合室113两侧或设置于气体混合室113周围的任何地方。挡板114设置于气体分散板112上方，可隔离加热器115与气体混合室113内的反应气体，以防止反应气体吸附于加热器115表面。本实施例中是采用石英板做为挡板114，因此不会影响加热器115的热传递，又能够避免反应气体污染加热器115。
于上述实施例中，是以6个灯泡做为加热器115的热源，加热器115亦可选自灯管或加热线圈，或是灯泡、灯管及加热线圈的任一组合。此外，加热器115的操作温度范围为50～800℃，较佳为500～800℃，操作温度的选择是依据所欲成长的薄膜种类而定。
图3为本发明一实施例中成长MoS2薄膜的温度与时间关系图。图6为本发明一实施例中薄膜沉积方法的流程示意图。请同时参阅图1、图2A、图3及图6所示，以下将以成长二硫化钼(MoS2)薄膜为例，说明本发明所提供的薄膜沉积方法。首先，于步骤S10中，将薄膜沉积装置100内的基板5加热至约850～950℃的反应温度，并使制程腔室3保持于约10～30Torr的压力。于步骤S11中，将一第一前驱物1加热至约65～75℃的温度，使第一前驱物1蒸发而形成一第一反应气体1a，并将一第二前驱物2加热至约190℃的温度，使第二前驱物2蒸发而形成一第二反应气体2a，于此实施例中，第一前驱物1为六羰基钼(Mo(CO)6)，第二前驱物2为硫粉(Sulfur)。
于步骤S12中，分别通过第一载流气体8及第二载流气体9将第一反应气体1a及第二反应气体2a带入加热器模块11内，此时可通过阀门的控制使第一反应气体1a及第二反应气体2a相互隔绝，于此实施例中，第一载流气体8及第二载流气体9均为氩气(Ar)。于步骤S13中，以加热器115为热源使第一反应气体1a及第二反应气体2a保持于约500～800℃的预热温度，此过程约持续10分钟，于此实施例中，较佳的预热温度可为650℃、700℃或750℃。于步骤S14中，通过氩气将第一反应气体1a带至第二反应气体2a所在位置，并于约500～800℃的温度下混合第一反应气体1a及第二反应气体2a，以便进行后续的成膜反应。于步骤S15中，沉积MoS2薄膜于基板5。
承上所述，本发明所提供的薄膜沉积装置及方法亦可用来制备其他种类的二维层状硫族化合物。例如：硫化钼(MoS2)、硒化钼(MoSe2)、碲化钼(MoTe2)、硫化铪(HfS2)、硒化铪(HfSe2)、碲化铪(HfTe2)、硫化钨(WS2)、硒化钨(WSe2)、碲化钨(WTe2)、硫化铌(NbS2)、硒化铌(NbSe2)、碲化铌(NbTe2)、硫化铼(ReS2)、硒化铼(ReSe2)、碲化铼(ReTe2)等。其中，第一前驱物可选自过渡金属化合物，例如是氧化钼(MoO3)、氧化钨(WO3)、氧化铌(Nb2O5)、氧化铼(ReO3)、氧化铪(HfO2)等过渡金属氧化物，而第二前驱物可选自硫族元素其中之一或其化合物，硫族元素例如为硫、硒、碲…等等。
图4为本发明一实施例中MoS2薄膜的拉曼光谱图。请参阅图4所示，拉曼光谱中显示出383.5cm-1及405.6cm-1两个特征峰，故可判断所制备的薄膜为多层结构的MoS2薄膜。
图5A为本发明一实施例中于MoS2薄膜上不同量测位置的示意图。图5B为图5A中各量测位置的光激荧光(PL)光谱图。请同时参阅图5A-5B所示，本实施例中，是将MoS2薄膜成长于蓝宝石(sapphire)基板上，并于MoS2薄膜上任取9个点进行光激荧光(PL)分析。如图5B所示，MoS2薄膜的PL强度于各量测位置上均远大于基板的PL强度，故在薄膜沉积装置中加装本发明的加热器模块有助于制备高质量的MoS2薄膜。
综上所述，本发明通过在薄膜沉积装置中增设加热器模块，使第一反应气体及第二反应气体在混合前先进行预热的步骤，并确保第一反应气体及第二反应气体可于高温状态下进行混合反应，以使薄膜成长前的化学反应更完全，改善了常规熟知技术中只对基板加热的缺点，故本发明的加热器模块、薄膜沉积装置及方法可达成制备高质量薄膜的功效。
上述实施例并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在未脱离本发明的精神与范畴内，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。
Claims (12)
1.一种加热器模块，应用于薄膜沉积装置，该加热器模块包括：
气体混合室，包括至少一个气体分散板及一挡板，该挡板设置于该气体分散板上方；
反应室，设置于所述气体混合室下游，并与所述气体混合室相连通；以及
加热器，与所述气体混合室相邻设置。
2.根据权利要求1所述的加热器模块，其中所述气体混合室还包括复数个进气通道。
3.根据权利要求1所述的加热器模块，其中所述气体分散板具有复数个通孔。
4.根据权利要求1所述的加热器模块，其中所述加热器至少包括以下之一或其任意组合：灯泡、灯管、加热线圈。
5.根据权利要求1所述的加热器模块，其中所述挡板为石英板。
6.一种薄膜沉积装置，包括：
制程腔室，包括：
基座；及
如权利要求1至5任一所述的加热器模块；以及
至少一个气体供应管路，与该加热器模块相连接。
7.根据权利要求6所述的薄膜沉积装置，其中该薄膜沉积装置为冷壁式(cold-wall)化学气相沉积装置。
8.一种薄膜沉积方法，包括以下步骤：
加热基板至反应温度；
提供第一反应气体及第二反应气体；
隔绝该第一反应气体及该第二反应气体；
使该第一反应气体及该第二反应气体保持于预热温度；
于该预热温度下，混合该第一反应气体及该第二反应气体以进行成膜反应；以及
于该基板上沉积薄膜。
9.根据权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中所述提供第一反应气体及第二反应气体的步骤还包括：
加热第一前驱物至第一温度，以产生所述第一反应气体；以及
加热第二前驱物至第二温度，以产生所述第二反应气体。
10.根据权利要求8所述的薄膜沉积方法，其中所述预热温度为500～800℃。
11.根据权利要求9所述的薄膜沉积方法，其中所述第一前驱物为过渡金属化合物。
12.根据权利要求9所述的薄膜沉积方法，其中所述第二前驱物包括以下其一：硫、硒、碲等硫族元素。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610995091.6A CN108070848A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
| CN202311200071.1A CN117265507A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610995091.6A CN108070848A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311200071.1A Division CN117265507A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108070848A true CN108070848A (zh) | 2018-05-25 |
Family
ID=62153751
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311200071.1A Pending CN117265507A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
| CN201610995091.6A Pending CN108070848A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311200071.1A Pending CN117265507A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN117265507A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109668942A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-23 | 清华大学 | 二维金属/氧化物异质结，其制备方法以及传感器 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332442A (en) * | 1991-11-15 | 1994-07-26 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Surface processing apparatus |
| TW340138B (en) * | 1994-12-16 | 1998-09-11 | Hwan Chul-Ju | Apparatus for low pressure chemical vapor deposition the invention relates to an apparatus for low pressure chemical vapor deposition |
| CN103403841A (zh) * | 2011-02-28 | 2013-11-20 | 丰田自动车株式会社 | 气相生长装置及气相生长方法 |
| CN104485277A (zh) * | 2009-04-10 | 2015-04-01 | 应用材料公司 | Hvpe腔室硬件 |
| CN104498891A (zh) * | 2014-11-23 | 2015-04-08 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 炭/炭复合材料构件化学气相渗积装置 |
| CN206219658U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-06-06 | 优材科技有限公司 | 加热器模块及薄膜沉积装置 |
-
2016
- 2016-11-11 CN CN202311200071.1A patent/CN117265507A/zh active Pending
- 2016-11-11 CN CN201610995091.6A patent/CN108070848A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5332442A (en) * | 1991-11-15 | 1994-07-26 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Surface processing apparatus |
| TW340138B (en) * | 1994-12-16 | 1998-09-11 | Hwan Chul-Ju | Apparatus for low pressure chemical vapor deposition the invention relates to an apparatus for low pressure chemical vapor deposition |
| CN104485277A (zh) * | 2009-04-10 | 2015-04-01 | 应用材料公司 | Hvpe腔室硬件 |
| CN103403841A (zh) * | 2011-02-28 | 2013-11-20 | 丰田自动车株式会社 | 气相生长装置及气相生长方法 |
| CN104498891A (zh) * | 2014-11-23 | 2015-04-08 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 炭/炭复合材料构件化学气相渗积装置 |
| CN206219658U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-06-06 | 优材科技有限公司 | 加热器模块及薄膜沉积装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 汪贵华: "《光电子器件（第2版）》", 31 January 2014, 国防工业出版社 * |
| 王海斗等: "《固体润滑膜层技术与应用》", 31 March 2009, 国防工业出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109668942A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-23 | 清华大学 | 二维金属/氧化物异质结，其制备方法以及传感器 |
| CN109668942B (zh) * | 2019-01-28 | 2021-02-12 | 清华大学 | 二维金属/氧化物异质结，其制备方法以及传感器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117265507A (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103140602B (zh) | Cvd反应器的排气装置 | |
| EP2126161B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum abscheiden kristalliner schichten wahlweise mittels mocvd oder hvpe | |
| CN102421934B (zh) | 高产量多晶片外延反应器 | |
| CN101328579B (zh) | Hvpe喷头设计 | |
| CN102597307A (zh) | Cvd方法和cvd反应器 | |
| CN106609392A (zh) | 二维纳米薄膜制备装置及方法 | |
| DE112008000169T5 (de) | Gasbehandlungssysteme | |
| CN101423930A (zh) | 具有前驱物源的喷头设计 | |
| EP1554417A1 (de) | Hydrid vpe reaktor | |
| CN106756871B (zh) | 一种过渡金属硫族化合物二维材料—石墨烯异质结构及其原位生长方法 | |
| CN206219658U (zh) | 加热器模块及薄膜沉积装置 | |
| US20190003053A1 (en) | Chemical vapor phase growth apparatus | |
| CN108070848A (zh) | 加热器模块、薄膜沉积装置及方法 | |
| CN1328410C (zh) | 氧化锌生长用低压金属有机化学汽相沉积设备及其工艺 | |
| DE102011002145A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum großflächigen Abscheiden von Halbleiterschichten mit gasgetrennter HCI-Einspeisung | |
| US20180127875A1 (en) | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate | |
| CN110373653A (zh) | 具有多区域引射器块的化学气相沉积设备 | |
| DE19940033A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Schichten auf rotierenden Substraten in einem allseits beheizten Strömungskanal | |
| CN101418465A (zh) | 具有前驱物预先混合的喷头设计 | |
| TWI633588B (zh) | 冷壁式化學氣相薄膜沉積裝置 | |
| TWI614365B (zh) | 薄膜沉積方法 | |
| TWM538656U (zh) | 加熱器模組及薄膜沉積裝置 | |
| DE102017215662B4 (de) | Filmbildungsvorrichtung und filmbildungsverfahren | |
| CN216698312U (zh) | 一种用于生长led外延片的石墨盘 | |
| CN113201723B (zh) | 掺杂型过渡金属硫族化合物薄膜及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |