用于固體化學(xué)制品持續(xù)蒸汽發(fā)送的起泡器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于固體化學(xué)制品持續(xù)蒸汽發(fā)送的起泡器。一種起泡室組件，包括一個(gè)室或兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，所有室都基本垂直取向。在該一個(gè)室或多個(gè)室中具有化合物的固態(tài)或液態(tài)源。所述一個(gè)室或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該一個(gè)室或多個(gè)室的流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該一個(gè)室或多個(gè)室沿所述載氣穿過該一個(gè)室或多個(gè)室的流動(dòng)方向的橫截面的平均直徑相當(dāng)值之比不小于約6:1。
【專利說明】用于固體化學(xué)制品持續(xù)蒸汽發(fā)送的起泡器
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2005年5月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?00580015933. 7、發(fā)明名稱為"用 于固體化學(xué)制品持續(xù)蒸汽發(fā)送的起泡器"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及提供用于制作半導(dǎo)體的有機(jī)金屬蒸汽。

【背景技術(shù)】
[0003] 隨著有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積（M0CVD)的發(fā)展，有機(jī)金屬化合物成為化合物半導(dǎo)體 工業(yè)的原材料。一般用作化學(xué)氣相沉積母體（precursor)的有機(jī)金屬化合物包括三甲基 鋁（TMAL)、三甲基鎵（TMG)、三乙基鎵（TEG)、三甲基銻（TMSb)、二甲基肼（DMHy)、三甲基銦 (TMI)和環(huán)戊二烯基鎂（Cp 2Mg)。
[0004] 一般來說，用于氣相沉積的有機(jī)金屬化合物設(shè)置在起泡器中并處于常溫下，其中， 由輸入該起泡器中的載氣如氫或氮將該化合物運(yùn)輸并發(fā)送到氣相沉積室。
[0005] 良好的有機(jī)金屬母體發(fā)送技術(shù)提供其中含有的有機(jī)金屬的量已知、持續(xù)、可控的 氣流。對(duì)于液體有機(jī)金屬化合物來說，由于物質(zhì)運(yùn)輸和蒸發(fā)動(dòng)能在載氣的最合理流速下足 夠快地提供接近飽和的濃度，因此這是一個(gè)直接的過程。一般使用在化學(xué)氣相沉積（CVD) 中的術(shù)語"起泡器"指任何用于使發(fā)送的載氣中母體飽和的用于母體的容器。
[0006] 對(duì)于固體有機(jī)金屬特別是TMI，獲得始終不變的發(fā)送一直是個(gè)問題。在這種情況 下，蒸發(fā)動(dòng)能較慢并決定于產(chǎn)品的形態(tài)、溫度、氣體接觸時(shí)間和表面積等。具有大的表面積 的塊小、形狀不規(guī)則的材料比均勻、密集、塊大的材料蒸發(fā)得快。物質(zhì)運(yùn)輸也更成問題。重 要的是，對(duì)于較慢的蒸發(fā)過程來說接觸時(shí)間要充足，并且載氣要以足以將合適量的母體發(fā) 送到CVD室的流速流過所有暴露的表面。例如，溝流會(huì)減小接觸時(shí)間和暴露給流動(dòng)的氣體 的面積。已知其它因素例如當(dāng)載氣穿過母體床時(shí)的壓力變化會(huì)造成發(fā)送速度異常和載氣飽 和度的改變。
[0007] 在化合物半導(dǎo)體裝置制造中也非常希望以接近飽和的濃度從固體有機(jī)金屬母體 發(fā)送持續(xù)、穩(wěn)定的蒸汽。下述若干因素會(huì)造成固體有機(jī)金屬母體的蒸汽發(fā)送速度不穩(wěn)定：
[0008] ?固體母體的消耗造成該固體總面積不斷減少。表面積大的小顆粒優(yōu)先蒸發(fā)，使得 在該床的壽命中表面積早早迅速減小。
[0009] ?固體母體床的侵蝕會(huì)造成溝流。
[0010] ?工作中床內(nèi)壓力的變化。
[0011] ?隨著固體材料的蒸發(fā)和升華出現(xiàn)的團(tuán)聚過程連同同時(shí)發(fā)生的為保持平衡在固體 母體表面上出現(xiàn)的再沉積，造成顆粒生長(zhǎng)效應(yīng)。在氣體飽和時(shí)，蒸發(fā)和再沉積的速率相同， 但床的形態(tài)改變成有利于較小表面積。
[0012] ?隨著固體母體的消耗，氣流路徑變短、可接觸表面積減小。因此，含有有機(jī)金屬母 體蒸汽的載氣越來越不可能飽和。
[0013] 理想的起泡器設(shè)計(jì)必須克服上述問題并需要達(dá)到下述目標(biāo)：
[0014] ?提供穩(wěn)定持續(xù)的蒸汽發(fā)送速度，直到起泡器中的固體有機(jī)金屬基本完全消耗掉。
[0015] ?在最普通和合理的工作參數(shù)如溫度、壓力、載氣類型（N2、H2等）和載氣流速下提 供飽和或接近飽和的濃度。
[0016] ?當(dāng)工作參數(shù)變動(dòng)時(shí)，能作出快速響應(yīng)并快速重建穩(wěn)定持續(xù)的蒸汽發(fā)送速度。
[0017] 從固體有機(jī)金屬發(fā)送蒸汽的一般方法如下：
[0018] 1)溶液TMI :在工業(yè)中使用"溶液TMI"的突出缺點(diǎn)包括夾帶溶劑的浮質(zhì)和使用 TMI/TEI時(shí)總銦的發(fā)送速度的不一致和變動(dòng)。
[0019] a)美國(guó)專利No. 5, 232, 869 (1993):由Epichem實(shí)施。此時(shí)，用懸浮液克服動(dòng)能和 物質(zhì)運(yùn)輸。固體母體在通過蒸發(fā)而消耗時(shí)溶解在溶劑中，以保持平衡狀態(tài)和一致的發(fā)送速 度。
[0020] b)美國(guó)專利No. 5, 502, 227(1996) :TMI溶解在R3In、例如三乙基銦（TEI)中。
[0021] 2)另一種一般的方法是提高起泡器中流動(dòng)和固體一氣體接觸的均勻性的起泡器 設(shè)計(jì)。至今使用的方法包括：
[0022] a)美國(guó)專利No. 4, 916, 828(1990):使用與"填料"混合或由其來分散的TMI。
[0023] b)美國(guó)專利No. 4, 734, 999(1987):使用包括汲取管的起泡器，汲取管的端部上裝 有玻璃料（frit)分配器，起泡器底部直徑比頂部小。
[0024] c)美國(guó)專利No. 5,019,423(1991):該設(shè)計(jì)使用的載氣向上流過位于有許多小孔 的隔板頂上的裝有固體有機(jī)金屬的床。
[0025] d)美國(guó)專利No. 4, 947, 790(1990):沿重力方向流動(dòng)的載氣依次流過：厚的氣體流 入板、固體粉末床和薄的氣體流出板。
[0026] 6)?(^專利出版物此.1099/28532(1999):使用超聲波蒸發(fā)器。
[0027] f)美國(guó)專利No. 5, 603, 169(1997):使用包括排氣管、壓縮板和一對(duì)多孔薄板的起 泡器。
[0028] g)美國(guó)已出版的專利申請(qǐng)No. 2002/0078894 A1 (2002):該起泡器包括金屬燒結(jié) 過濾器而不是普通汲取管。
[0029] h)美國(guó)專利No. 5, 553, 395(1996):該專利公開了錐形起泡器。
[0030] i)日本已出版的專利申請(qǐng)No. 2003/303772 :該起泡器為固體有機(jī)金屬化合物填 料容器，包括橫穿過垂直隔開該容器的隔板的氣流變向管。
[0031] 但上述起泡器設(shè)計(jì)沒有一個(gè)能解決固體有機(jī)金屬發(fā)送的所有問題。上述起泡器設(shè) 計(jì)沒有一個(gè)能在很廣工作范圍內(nèi)在蒸汽源完全消耗前提供具有母體材料最大提取的均勻 發(fā)送速度。每一種起泡器設(shè)計(jì)都具有其能有效工作的有限的參數(shù)范圍。隨著固體基料的消 耗，會(huì)過早或逐漸出現(xiàn)非飽和載氣。過早出現(xiàn)非飽和載氣會(huì)造成差的發(fā)送效率，并由于起泡 器過早報(bào)廢和更換新起泡器而浪費(fèi)貴重的有機(jī)金屬材料。在沉積過程中如未檢測(cè)到載氣飽 和度百分比的緩慢下降，則會(huì)形成不符合標(biāo)準(zhǔn)的沉積層。
[0032] 本發(fā)明即是要解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0033] 本發(fā)明主要實(shí)施例包括用于在化學(xué)氣相沉積工藝過程中提供汽化化合物的起泡 器，該起泡器包括：（a)具有進(jìn)口和出口的起泡室組件；(b)與進(jìn)口連接并用于提供惰性載 氣的裝置；（C)與出口連接、用于從起泡室組件移除汽化化合物和載氣、并將該化合物發(fā)送 到化學(xué)氣相沉積工藝過程的裝置；以及（d)起泡室組件處于其中的溫度控制裝置，該裝置 使化合物汽化到載氣中。
[0034] 起泡室組件包括一個(gè)室或兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，所有這些室基本垂直取向。所述 一個(gè)或多個(gè)室中包含所述化合物的固態(tài)或液態(tài)源。一個(gè)室或多個(gè)串聯(lián)的室沿載氣穿過該一 個(gè)室或多個(gè)室的流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該一個(gè)室或多個(gè)室沿載氣穿過該一個(gè)室或多個(gè) 室的流動(dòng)方向的橫截面的平均直徑相當(dāng)值之比不小于約6:1。
[0035] 本發(fā)明的其他實(shí)施例包括關(guān)于所述室的長(zhǎng)度、直徑和取向、化合物和載氣的組成 的詳細(xì)情況，這些都在下面詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 圖1A :流過裝有所述固體材料的細(xì)長(zhǎng)形圓柱的載氣的基本概念；
[0037] 圖1B :用于兩個(gè)串聯(lián)的室的氣流圖；
[0038] 圖1C :用于四個(gè)串聯(lián)的室的氣流圖；
[0039] 圖2 :-起泡器設(shè)計(jì)，包括直徑尺寸和形狀不同的三個(gè)室，兩個(gè)小直徑進(jìn)口和出口 室以及一個(gè)U形管大直徑室，所有室通過縮小的管系串聯(lián)；
[0040] 圖3 :具有三個(gè)180°回轉(zhuǎn)彎頭的起泡器；
[0041] 圖4 :具有三個(gè)90°斜接彎頭的多室起泡器；
[0042] 圖5 :具有由直徑相同管系構(gòu)成的三個(gè)室的起泡器，兩個(gè)直的管系進(jìn)口和出口室， 以及一個(gè)U形管室，所有室通過縮小的管系串聯(lián)；
[0043] 圖6 :四室起泡器，每室底部上具有玻璃料；
[0044] 圖7 :四室起泡器，每室底部上具有氣體分散管；
[0045] 圖8 :螺旋柱體，其中，氣體向下流過該螺旋的一邊，到達(dá)位于起泡器底部上該螺 旋的第二邊，然后向上流動(dòng)到出口，該螺旋的有效長(zhǎng)度等于或大于該螺旋室中的一個(gè)的平 均橫截面的6倍；
[0046] 圖 9 :例 1 的 Epison 曲線；
[0047] 圖 10 :例 2 的 Epison 曲線；
[0048] 圖 11 :例 3 的 Epison 曲線。

【具體實(shí)施方式】
[0049] 我們發(fā)現(xiàn)，使載氣流過上述裝有三甲基銦（TMI)的起泡器時(shí)，在大部分裝在該圓 柱中的TMI消耗掉前能提供具有TMI蒸汽飽和的穩(wěn)定氣流。（見圖1A)根據(jù)這一觀察結(jié)果， 本發(fā)明提供一種用于固態(tài)源（M0CVD)系統(tǒng)的改進(jìn)的發(fā)送裝置。
[0050] 該起泡器設(shè)計(jì)概念包括一種獨(dú)特的細(xì)長(zhǎng)形柱體設(shè)計(jì)，該細(xì)長(zhǎng)形柱體設(shè)計(jì)在載氣中 提供母體濃度飽和或接近飽和的蒸汽。該細(xì)長(zhǎng)形柱體設(shè)計(jì)克服了上述熱量和物質(zhì)運(yùn)輸問 題，因?yàn)樵摷?xì)長(zhǎng)形柱體設(shè)計(jì)使流過化合物的氣體的溝流減小、使經(jīng)室壁傳給化合物的熱量 最多，從而載氣與固體材料的接觸最多。因此，與常規(guī)的起泡器相比，該起泡器可用在低氣 壓和高載氣流速下。
[0051] 化學(xué)制品的蒸汽氣壓與溫度直接相關(guān)。為保持蒸汽氣壓不變，在使用中起泡器浸 在恒溫浴中或是包在定制的外部熱交換器中。大多數(shù)MOCVD機(jī)采用第一種方法。這類起泡 器的構(gòu)型受到恒溫浴的尺寸的限制。因此，這些起泡器不使用單根直的長(zhǎng)管而是制造成具 有一個(gè)或多個(gè)彎管，或制造成具有串聯(lián)在一起的一組管子或具有同心管子。
[0052] 本發(fā)明起泡器設(shè)計(jì)以連續(xù)、穩(wěn)定的速率發(fā)送固體原材料直到大部分原材料消耗 掉。這類起泡器可包括下述某些或所有特征 ：
[0053] ?制作材料：與裝在起泡器中的固體原材料不起反應(yīng)的任何合適材料如玻璃、塑料 或金屬。最好使用不銹鋼，因?yàn)椴讳P鋼是M0CVD工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格；
[0054] ?起泡器包括輸入載氣的進(jìn)口、排出與固態(tài)源接觸后蒸汽飽和的載氣的出口以及 一個(gè)或多個(gè)裝載化合物源的給料口；
[0055] ?起泡器的進(jìn)口和出口上可裝也可不裝玻璃料；
[0056] ?起泡器可包括單室也可包括多室；
[0057] ?這些室的內(nèi)徑在其整個(gè)長(zhǎng)度上可相同也可不同；
[0058] ?這些室的直徑或平均直徑相當(dāng)值為約1. 3cm-約7. 6cm ;
[0059] ?這些室的橫截面不限于圓形。該形狀可以是圓形、橢圓形、方形、長(zhǎng)方形、螺旋形 或任何本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它形狀；
[0060] ?這些室可裝有位于內(nèi)部的折流板或波紋板，以增加有效路徑長(zhǎng)度；
[0061] ?這些室串聯(lián)并基本垂直安置，并優(yōu)選安置成與水平方向成至少約45°。但是，這 些室也可與水平方向成至少45°角地連接成Z字形圖案；
[0062] ?這些室可用橫截面直徑與室的橫截面直徑相同或較小的連接裝置連通；
[0063] ?該起泡器組件可包括兩個(gè)或多個(gè)其間用連接裝置鄰接的串聯(lián)的室，該組件包括 其端部與室鄰接、平均直徑為約1. 3cm-約7. 6cm并基本水平取向的管子，鄰接的室與連接 裝置的管之間的連接可為斜接或圓角連接；
[0064] ?各室可連接成使得，在起泡管組件中有有機(jī)金屬化合物時(shí)，所述載氣相繼從一室 流到下一室，以在起泡管組件出口處盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持載氣處于飽和狀態(tài)。例如，如例1 所示，本發(fā)明裝有三甲基銦的起泡器在受控溫度17°c下可在起泡器中有三甲基銦的95% 以上的時(shí)間內(nèi)發(fā)送飽和載氣；
[0065] ?該起泡器在各室的底部可裝、也可不裝氣體分散裝置。該氣體分散裝置可為多孔 件如孔隙率受控的玻璃料（見圖6)，或氣體分散管（見圖7);
[0066] ?一個(gè)室或相連的多個(gè)室的總長(zhǎng)必需足以在起泡室組件出口處使載氣中化合物的 飽和度大于90% ;
[0067] ?該起泡室組件可包括兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，其中至少一個(gè)室包括同心室的環(huán)形 空間；
[0068] ?該起泡器可封裝在外部容器中，該容器具有用于恒溫流體循環(huán)的進(jìn)口和出口；
[0069] ?該起泡器的各室可包在熱交換器內(nèi)；
[0070] ?該起泡器可用于任何液態(tài)或固態(tài)的有機(jī)金屬或非有機(jī)金屬化合物，只要該化 合物能在可行的條件下蒸發(fā)。可能的化合物包括上述有機(jī)金屬化合物以及一些非有機(jī)金 屬化合物中的一種或多種：三甲基鋁（TMAL)、三甲基鎵（TMG)、三乙基鎵（TEG)、三甲基銻 (TMSb)、二甲基肼（DMHy)、三甲基銦（TMI)和環(huán)戊二烯基鎂（Cp 2Mg)、四溴化碳（CBr4)、四氯 化鉿（HfCl4);
[0071] ?當(dāng)化合物為液態(tài)時(shí)，載氣只向上流過所述室；
[0072] ?當(dāng)化合物為固態(tài)時(shí)，其可包括任何大小和形狀的顆粒，只要該顆粒便于從為此設(shè) 置的開口裝入起泡室中；
[0073] ?載氣可選自：氫氣、氮?dú)夂投栊詺怏w（例如氬氣、氦氣）。氫氣是優(yōu)選的載氣；
[0074] ?這些室的內(nèi)壁可做成波紋狀或包括折流板，其中波紋或折流板的方向與載氣流 動(dòng)方向基本垂直；
[0075] ?待蒸發(fā)的化合物可包括混有填料的固體顆粒。該填料可包括與化合物和載氣不 起化學(xué)反應(yīng)的球形或其它形狀的顆粒。該填料可包括由不銹鋼和/或玻璃制成的球或其它 形狀的物體。
[0076] 為說明本發(fā)明給出如下例子：
[0077]例 1
[0078] 將三甲基銦（320g)裝入圖2的起泡器中，將氫氣用作載氣。該實(shí)驗(yàn)的條件為 300sccm的氫氣流量、225Torr的受控下游壓力和17°C的恒溫。利用Epison工具監(jiān)測(cè)氫氣 中的TMI濃度。如圖9中的Epison曲線所示，TMI發(fā)送速度直到TMI消耗至少95%仍保持 不變。
[0079] 實(shí)驗(yàn)詳情：
[0080] 圖2的起泡器
[0081] 填充物重量：320g TMIn
[0082] 長(zhǎng)度與直徑相當(dāng)值的比：20
[0083] 室的總數(shù)：3
[0084] 測(cè)試條件：
[0085] P = 225Torr(300mbar)
[0086] T = 17〇C
[0087] H2 流量=300sccm
[0088] 例 2
[0089] 將三甲基銦（320g)裝入圖2的起泡器中，將氫氣用作載氣。該一系列實(shí)驗(yàn)的條件 為600、700和lOOOsccm的氫氣流量、180Torr的受控下游壓力和17°C的恒溫。用Epison 工具監(jiān)測(cè)氫氣中的TMI濃度。如圖10中的Epison曲線所示，TMI發(fā)送速度直到TMI消耗 至少92 %仍保持不變。
[0090] 實(shí)驗(yàn)詳情：
[0091] 圖2的起泡器
[0092] 填充物重量：320g TMIn
[0093] 長(zhǎng)度與直徑相當(dāng)值的比：20
[0094] 室的總數(shù)：3
[0095] 測(cè)試條件：
[0096] P = 180Torr(240mbar)
[0097] T = 17。。
[0098] H2 流量=600、750、lOOOsccm
[0099] 例 3
[0100] 將三甲基銦（lOOg)裝入單室起泡器中，將氮?dú)庥米鬏d氣。該實(shí)驗(yàn)的條件為 250sccm的氮?dú)饬髁俊?60Torr的受控下游壓力和25°C的恒溫。用Epison工具監(jiān)測(cè)氮?dú)庵?的TMI濃度。如圖11中的Epison曲線所示，TMI發(fā)送速度在TMI消耗為約30%處顯著下 降。
[0101] 實(shí)驗(yàn)詳情：
[0102] 圖11的起泡器（常規(guī)的柱體）
[0103] 填充物重量：100g TMIn
[0104] 長(zhǎng)度與直徑相當(dāng)值的比：2. 125
[0105] 室的總數(shù)：1
[0106] 測(cè)試條件：
[0107] P = 360Torr (480mbar)
[0108] T = 25〇C
[0109] N2 流量=250sccm
[0110] 上述各例非常令人信服地表明，一個(gè)室或多個(gè)串聯(lián)的室沿載氣在該一個(gè)室或多個(gè) 室中的流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該一個(gè)室或多個(gè)室的橫截面的平均直徑相當(dāng)值的比不小 于約6:1的起泡器，能獲得的蒸發(fā)化合物的發(fā)送速度保持不變的程度是當(dāng)該比小于6:1時(shí) 無法獲得的。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于在化學(xué)氣相沉積工藝過程中提供汽化化合物的起泡器，該起泡器包括： (a)具有進(jìn)口和出口的起泡室組件；(b)與進(jìn)口連接并用于向化合物提供惰性載氣的裝置； (c)與出口連接、用于從起泡室組件移除汽化化合物和載氣、并將該化合物發(fā)送到化學(xué)氣相 沉積工藝過程的裝置；以及（d)起泡室組件處于其中的溫度控制裝置，該裝置使化合物汽 化到所述載氣中；所述起泡室組件包括兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，所述汽化化合物與載氣在所 述鄰接的串聯(lián)的室之間交替地向上和向下流動(dòng)，所有室都基本垂直取向，在這些室中具有 所述化合物的固態(tài)源，所述兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室的 流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室 的流動(dòng)方向的橫截面的平均直徑相當(dāng)值之比不小于6:1，其中，構(gòu)成所述起泡器組件的室的 平均內(nèi)徑為1. 3cm至7. 6cm。
2. -種用于在化學(xué)氣相沉積工藝過程中提供汽化化合物的起泡器，該起泡器包括： (a)具有進(jìn)口和出口的起泡室組件；(b)與進(jìn)口連接并用于向化合物提供惰性載氣的裝置； (c)與出口連接、用于從起泡室組件移除汽化化合物和載氣、并將該化合物發(fā)送到化學(xué)氣相 沉積工藝過程的裝置；以及（d)起泡室組件處于其中的溫度控制裝置，該裝置使化合物汽 化到所述載氣中；所述起泡室組件包括兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，所述汽化化合物與載氣在所 述鄰接的串聯(lián)的室之間交替地向上和向下流動(dòng)，所有室都基本垂直取向，在這些室中具有 所述化合物的固態(tài)源，所述兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室的 流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室 的流動(dòng)方向的橫截面的平均直徑相當(dāng)值之比不小于6:1，其中，所述室用橫截面直徑小于所 述室的橫截面直徑的連接裝置連接。
3. -種用于在化學(xué)氣相沉積工藝過程中提供汽化化合物的起泡器，該起泡器包括： (a)具有進(jìn)口和出口的起泡室組件；(b)與進(jìn)口連接并用于向化合物提供惰性載氣的裝置； (c)與出口連接、用于從起泡室組件移除汽化化合物和載氣、并將該化合物發(fā)送到化學(xué)氣相 沉積工藝過程的裝置；以及（d)起泡室組件處于其中的溫度控制裝置，該裝置使化合物汽 化到所述載氣中；所述起泡室組件包括兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室，所述汽化化合物與載氣在所 述鄰接的串聯(lián)的室之間交替地向上和向下流動(dòng)，所有室都基本垂直取向，在這些室中具有 所述化合物的固態(tài)源，所述兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室的 流動(dòng)方向的長(zhǎng)度或總長(zhǎng)與該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室沿所述載氣穿過該兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室 的流動(dòng)方向的橫截面的平均直徑相當(dāng)值之比不小于6:1，其中，構(gòu)成所述起泡器組件的室在 其整個(gè)長(zhǎng)度上具有不同的平均內(nèi)徑。
4. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，該起泡器以連續(xù)、穩(wěn)定的速率發(fā) 送所述化合物，直到大部分所述化合物的固態(tài)源消耗掉。
5. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述起泡室組件中的室安置成與 水平方向成至少45°。
6. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述室的橫截面是圓形、橢圓形、 方形、長(zhǎng)方形或螺旋形。
7. 按權(quán)利要求1或2所述的起泡器，其特征在于，構(gòu)成所述起泡器組件的室在其整個(gè)長(zhǎng) 度上具有相同的平均內(nèi)徑。
8. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述起泡器組件包括兩個(gè)或多個(gè) 其間用連接裝置鄰接的串聯(lián)的所述室，該連接裝置包括在其各端與所述室鄰接的管子，所 述鄰接的室與所述連接裝置的管子之間的連接為斜接。
9. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述起泡器組件包括兩個(gè)或多個(gè) 其間用連接裝置鄰接的串聯(lián)的所述室，該連接裝置包括在其各端與所述室鄰接的管子，所 述鄰接的室與所述連接裝置的管子之間的連接為圓角連接。
10. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述起泡室組件包括兩個(gè)或多 個(gè)串聯(lián)的室，其中至少一個(gè)所述室包括同心室的環(huán)形空間。
11. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述化合物包括有機(jī)金屬化合 物。
12. 按權(quán)利要求11所述的起泡器，其特征在于，所述有機(jī)金屬化合物選自：三甲基鋁、 三甲基鎵、三乙基鎵、三甲基銻、二甲基肼、三甲基銦和環(huán)戊二烯基鎂。
13. 按權(quán)利要求11所述的起泡器，其特征在于，所述有機(jī)金屬化合物包括三甲基鋁和/ 或環(huán)戊二烯基鎂。
14. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述化合物包括四溴化碳和/ 或四氯化鉿。
15. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述載氣選自：氫氣、氮?dú)夂投?性氣體。
16. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述載氣包括氫氣。
17. 按權(quán)利要求1或2所述的起泡器，其特征在于，所述兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的室的內(nèi)壁是 波紋狀或包括折流板，其中波紋或折流板與所述載氣流動(dòng)方向基本垂直。
18. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述化合物包括混有填料的固 體顆粒。
19. 按權(quán)利要求18所述的起泡器，其特征在于，所述填料包括與所述化合物和載氣不 起化學(xué)反應(yīng)的球形或其它形狀的顆粒。
20. 按權(quán)利要求19的起泡器，其特征在于，所述球形或其它形狀的顆粒包括由不銹鋼 和/或玻璃制成的球或其它形狀的物體。
21. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，所述兩個(gè)或多個(gè)室的總長(zhǎng)足以 在所述起泡室組件出口處使所述載氣中的所述化合物的飽和度大于90%。
22. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，構(gòu)成所述起泡器組件的室中的 至少一個(gè)室是螺旋室，并且螺旋的有效長(zhǎng)度等于或大于該螺旋室的平均橫截面的6倍。
23. 按權(quán)利要求1或2或3所述的起泡器，其特征在于，構(gòu)成所述起泡器組件的室的平 均內(nèi)徑為大于或等于1. 3cm且小于5cm。
【文檔編號(hào)】C23C16/18GK104152870SQ201410384907
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2004年5月20日
【發(fā)明者】N·H·特蘭, D·L·迪文波特, T·科, N·埃爾－賽因 申請(qǐng)人:阿克佐 諾貝爾股份有限公司