[发明专利]用于生长过渡金属二硫属化物层的方法、生长装置以及用于形成半导体装置的方法

权利要求书

1.一种用于生长过渡金属二硫属化物层的方法，所述方法包括：

在化学气相沉积室(315)中布置具有第一含过渡金属的垫块(310A)和第二含过渡金属的垫块(310B)的基材(305)，其中所述第一含过渡金属的垫块(310A)和所述第二含过渡金属的垫块(310B)是氧化的过渡金属垫块，其包含的过渡金属是钼或钨；

在化学气相沉积室(315)中在基材上游布置含硫属元素的前体(320)；和

加热化学气相沉积室(315)一段时间，在此期间，在第一含过渡金属的垫块(310A)与第二含过渡金属的垫块(310B)之间的区域(325)中形成过渡金属二硫属化物层，所述过渡金属二硫属化物层包含来自第一含过渡金属的垫块的过渡金属和来自含硫属元素的前体的硫属元素，其中

a)第一含过渡金属的垫块(310A)包含第一过渡金属，

第二含过渡金属的垫块(310B)包含第二过渡金属，和

过渡金属二硫属化物层形成第一过渡金属二硫属化物和第二过渡金属二硫属化物的异质结，所述第一过渡金属二硫属化物包含来自第一含过渡金属的垫块的第一过渡金属且所述第二过渡金属二硫属化物包含来自第二含过渡金属的垫块的第二过渡金属；或

b)基材包括第三含过渡金属的垫块，其布置在第一含过渡金属的垫块和第二含过渡金属的垫块的上游，

第一含过渡金属的垫块包含第一过渡金属，

第二含过渡金属的垫块和第三含过渡金属的垫块包含第二过渡金属，和

过渡金属二硫属化物层包含第一层和第二层，所述第一层具有由第二含过渡金属的垫块和第三含过渡金属的垫块的第二过渡金属形成的第一过渡金属二硫属化物，所述第二层具有由第一含过渡金属的垫块的第一过渡金属形成的第二过渡金属二硫属化物，并且具有第二过渡金属二硫属化物的第二层布置在具有第一过渡金属二硫属化物的第一层的顶部上；或

c)基材包括第三含过渡金属的垫块和第四含过渡金属的垫块，

第一含过渡金属的垫块和第二含过渡金属的垫块包含第一过渡金属并且彼此相邻，

第三含过渡金属的垫块和第四含过渡金属的垫块包含第二过渡金属并且在基材上彼此相邻，和

第二含过渡金属的垫块与第三含过渡金属的垫块在基材上相邻。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第一含过渡金属的垫块和第二含过渡金属的垫块中的一个包含钼并且第一含过渡金属的垫块和第二含过渡金属的垫块中的另一个包含钨，加热化学气相沉积室导致在第一过渡金属二硫属化物和第二过渡金属二硫属化物之间形成包含钼和钨合金的合金区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

在形成第一过渡金属二硫属化物的第一温度和形成第二过渡金属二硫属化物的第二温度之间调节加热化学气相沉积室。

4.根据权利要求3所述的方法，其还包括：

在化学气相沉积过程中同时生长第一过渡金属二硫属化物和第二过渡金属二硫属化物。

5.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

将化学气相沉积室加热至第一温度以形成第一过渡金属二硫属化物，然后将化学气相沉积室加热至高于第一温度的第二温度以形成第二过渡金属二硫属化物。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

在第一温度下加热化学气相沉积室，以在第一含过渡金属的垫块和第二含过渡金属的垫块之间形成第一过渡金属二硫属化物，和

在高于第一温度的第二温度下加热化学气相沉积室，以在第三含过渡金属的垫块和第四含过渡金属的垫块之间形成第二过渡金属二硫属化物。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在第二含过渡金属的垫块和第三含过渡金属的垫块之间形成过渡金属二硫属化物，所述方法还包括：

除去在第二含过渡金属的垫块和第三含过渡金属的垫块之间形成的过渡金属二硫属化物。