加热器模块制造技术

本申请涉及加热器模块

【技术实现步骤摘要】
加热器模块、薄膜沉积装置及方法
[0001]本申请是分案申请，原申请的申请日为
2016
年
11
月
11
日
、
申请号为
201610995091.6、
专利技术名称为“加热器模块
、
薄膜沉积装置及方法”。


[0002]本专利技术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
。

技术介绍

[0003]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，因此相较于热壁式沉积装置更适合用来制备纳米尺寸的二维层状材料
。
然而，传统的冷壁式沉积装置仅对基板进行加热，因此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
。
[0004]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
。
专利
技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术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
。
[0006]为达上述目的，本专利技术提供一种加热器模块，应用于薄膜沉积装置
。
加热器模块包括气体混合室
、
反应室以及加热器
。
气体混合室包括至少一个气体分散板及挡板，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
。
[0007]在一个实施例中，气体混合室更包括多个进气通道
。
[0008]在一个实施例中，气体分散板具有多个通孔
。
[0009]在一个实施例中，加热器选自灯泡
、
灯管
、
加热线圈其中之一或其组合
。
[0010]在一个实施例中，挡板为石英板
。
[0011]为达上述目的，本专利技术提供一种薄膜沉积装置包括制程腔室以及至少一个气体供应管路
。
制程腔室包括基座及前述的加热器模块
。
至少一个气体供应管路与加热器模块相连接
。
[0012]在一个实施例中，薄膜沉积装置为冷壁式化学气相沉积装置
。
[0013]为达上述目的，本专利技术提供一种薄膜沉积方法，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；以及于基板上沉积薄膜
。
[0014]在一个实施例中，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，以产生第一反应气体；以及加热第二前驱物至第二温度，以产生第二反应气体
。
[0015]在一个实施例中，预热温度为
500
～
800℃。
[0016]在一个实施例中，第一前驱物选自过渡金属化合物
。
[0017]在一个实施例中，第二前驱物选自硫
、
硒
、
碲等硫族元素其中之一
。
[0018]承上所述，本专利技术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，故本专利技术的加热器模块
、
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
[0019]为了更清楚地说明本专利技术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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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
。
[0020]图1为本专利技术一个实施例中薄膜沉积装置的示意图；
[0021]图
2A
为本专利技术一个实施例中加热器模块的侧视图；
[0022]图
2B
至图
2F
为图
2A
中各组件的俯视图；
[0023]图3为本专利技术一个实施例中成长
MoS2薄膜的温度与时间关系图；
[0024]图4为本专利技术一个实施例中
MoS2薄膜的拉曼光谱图；
[0025]图
5A
为本专利技术一个实施例中于
MoS2薄膜上不同量测位置的示意图；
[0026]图
5B
为图
5A
中各量测位置的光激荧光
(PL)
光谱图；
[0027]图6为本专利技术一个实施例中薄膜沉积方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0028]以下将参照相关附图，说明依据本专利技术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，并非用于局限本专利技术
。
[0029]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专利技术的概念
。
[0030]图1为本专利技术一个实施例中薄膜沉积装置的示意图
。
请参阅图1所示，本专利技术提供一种薄膜沉积装置
100
，包括制程腔室
3、
第一气体供应管路
10b
以及第二气体供应管路
10a。
制程腔室3包括基座4及加热器模块
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
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种加热器模块，应用于薄膜沉积装置，所述加热器模块包括：气体混合室，包括至少一个气体分散板
、
挡板及多个进气通道，所述挡板设置于所述气体分散板上方，所述气体分散板具有多个通孔；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，所述加热器具有第一加热源及第二加热源；其中，所述挡板隔离所述加热器与所述气体混合室内的反应气体，防止所述气体混合室内的所述反应气体吸附于所述加热器
。2.
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
。3.
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
。4.
一种薄膜沉积装置，包括：制程腔室，包括：如权利要求1至3任一项所述的加热器模块；及基座，承载基板，并可随制程需要升降以调整所述基板与所述加热器模块的距离；以及第一气体供应管路及第二气体供应管路，与所述加热器模块的所述进气通道相连接；其中，所述第一反应气体及所述第二反应气体分别由所述第一气体供应管路及第二气体供应管路进入所述气体混合室，所述第一气体供应管路及第二气体供应管路的周围设置有所述第一加热源，所述第二加热源对所述基板进行加热
。5.
根据权利要求4所述的薄膜沉积装置，其中所述薄膜沉积装置为冷壁式
(cold
‑
wall)
化学气相沉积装置
。6.
一种薄膜沉积方法，适用于薄膜沉积装置，所述方法包括以下步骤：加热基板至反应温度；提供第一反应气体及第二反应气体，其包括：在进入所述薄膜沉积装置的加热器模块之前，通过所述薄膜沉积装置的加热器模块加热第一前驱物至第一温度，以产生所述第一反应气体，所述加热器模块包括气体混合室及加热器；及在进入所述薄膜沉积装置的所述加热器模块之前，通过所述薄膜沉积装置的所述加热器模块加热第二前驱物至第二温度，以产生所述第二反应气体；使所述第一反应气体及所述第二反应气体进入所述加热器模块的气体混合室，并通过所述气体混合室的挡板隔绝所述加热器模块的加热器与第一反应气体及所述第二反应气体，防止所述气体混合室内的所述第一反应气体及所述第二反应气体吸附于所述加热器；通过所述加热器模块的所述加热器使位于所述气体混合室的所述第一反应气体及所述第二反应气体保持于预热温度一段时间，所述预热温度高于所述第一温度及所述第二温度，且小于所述反应温度；于所述预热温度下，使所述第一反应气体及所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏松烟，郑嘉晋，
申请(专利权)人：优材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：