[发明专利]用于引入、喷射或者喷洒载气与液态化合物的混合物的装置以及实现该装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，所述装置用于将载气和液态化合物或者液态溶 液引入、喷射或者喷洒到例如蒸发室中，其中所述液态溶液包括溶解的液 态、固态或者气态化合物，所述装置包括用于供所述化合物或者所述溶液 进入的入口以及可选地在所述蒸发室中用于通过第一喷射器控制所述液 态化合物或者所述溶液的所述喷射、引入或者喷洒的控制装置。

本发明还涉及一种实现所述装置的方法。

背景技术

在化学气相淀积(CVD)领域，要在气相下淀积于衬底上的化合物 或者元素或化合物的前体(precursors)通常通过液态形式的喷射引入 封闭室。然后，通过被喷射的液体的雾化形成由细小的液滴组成的喷雾。 当处于液态形式时，待淀积的化合物或者前体能够是纯的；或者，当处 于液态、固态或者气态形式时，它们能够溶解于溶剂中。然后，液滴在 所述封闭室内蒸发，所述封闭室要么直接形成所述淀积室，要么形成联 接至所述淀积室的中间蒸发室。在每一种情况下，所述封闭室保持在允 许化合物蒸发的压力和温度并且可选地保持在允许在衬底上进行淀积 反应的压力和温度。此外，为了能够输送封闭室中的气相化合物，可以 独立地向封闭室内引入惰性或者活性载气。

因此，在专利申请EP-A-0730671中披露一种用于将前体引入CVD 封闭室或者淀积室的装置，所述装置包括容纳液态形式的或者处于溶液 中的前体的容器。所述容器连接至喷射器，且所述装置还包括用于使容 器中的压力保持高于所述封闭室的压力的装置。通过液滴非连续的喷射 实现所述前体的引入，所述喷射通过控制电路控制使得具有预定大小的 前体液滴能够周期性地喷入所述淀积室中。此外，由通入所述封闭室的 导管将用于保证被喷射的前体向所述衬底运动的载气独立地在喷射器 附近引入封闭室。

专利申请EP-A-1098015中，CVD装置的蒸发室的引流头包括至少 一个喷射器，该喷射器具有用于供液态形式的前体或者处于溶液中的前 体进入的入口。如此地布置载气加热和喷射回路，使得直接引入蒸发室 的载气被引向所述喷射器附近。

然而，在这种引入装置中，待蒸发的液体的流量取决于液体喷射器 的静态流量。但是市售液体喷射器不总是能够获得足够低的流量以用于 所述希望的应用中。在该情况下，需要显著减小喷射器的控制或者喷射 频率，这将导致在两次连续喷射之间待蒸发的液体的分压发生重大波 动。

此外，当喷射器打开时，用于待蒸发液体的供应管路直接与蒸发室 (或者淀积室)接触，从而有液体在喷射器内发生过早蒸发的风险。然 后，特别是当诸如喷射频率、喷射器打开的时间以及驱动所述液体的压 力这样的用于控制喷射器的参数保持恒定时，这种过早蒸发能够导致喷 射流中的不稳定性。而且，如果待蒸发的液体包括溶解于溶剂中的固体 化合物时，则在使用期间所述喷射器还可能被阻塞，对于喷射器的恒定 控制参数，这能够导致喷射流的常规减小。

对于所述装置，在不允许所述液体与蒸发室的加热的壁发生接触的 情况下，特别是当待蒸发的液体具有高粘度且蒸气压降低时，同样难以 实现所述液体的喷洒和蒸发。而且，对于预定的喷射器控制条件(液体 的压力，打开的持续时间和喷射器的频率)，被喷洒的液体的流量高度 依赖于蒸发室内的压力。

发明内容

本发明涉及一种用于例如在蒸发室中引入、喷射或者喷洒载气和液 态化合物的装置，以克服现有技术的缺点，更具体地是为了能够改进所 述液态化合物的喷洒和蒸发。

按照本发明，通过以下方案实现该目的：用于所述化合物或者所述 溶液的入口构成至少一个混合室的第一入口，所述至少一个混合室包括 至少一个用于供载气进入的第二入口和连接至第一喷射或者喷洒装置 的入口的出口，以便经由所述第一喷射或者喷洒装置的同一个出口通过 喷射所述载气与所述化合物或者所述溶液的液滴的混合物进行所述周 期性喷射。

所述控制装置可以包括用于在所述至少一个混合室上游调节气体 流量和/或液体流量的装置。

按照另一实施方式，所述控制装置包括用于测量至少一种液态化合 物或者至少一种液态溶液的流量的装置，例如用于比较流量测量值和流 量设定值的装置。

也能够设置用于调节载气流量的装置，例如用于比较流量测量值和 流量设定值或者控制点的装置。