[发明专利]在基材上形成薄膜的方法和设备

权利要求书

1.一种在基材上沉积膜的方法，该方法包括：

(a)提供蒸发容器，所述蒸发容器包括装有待蒸发的前体化合物的室，所述蒸发容器具有气体入口和气体出口，与气体入口流体连通的载气进料管线，所述载气进料管线具有载气控制阀，气体控制阀，以及在气体出口和一个或多个气相沉积反应器之间流体连通的气体出口管线，所述气体出口管线具有压力换能器和浓度换能器，所述气体控制阀、压力换能器和浓度换能器各自与控制器电连接；

(b)将包含蒸发的前体化合物和载气的气体混合物输送到所述一个或多个气相沉积反应器；

(c)通过选自以下的步骤，将所述气体混合物中前体化合物的浓度保持基本恒定：

(1)检测气体出口管线中的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度；

将检测的浓度(c)与参照浓度(c_o)相比较，以提供浓度差(c-c_o)；

使用所述浓度差在控制器中产生信号；

将所述信号传送到气体控制阀，其中，所述信号调节气体控制阀，以调节蒸发容器内的总压力，以便使得气体出口管线中的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度基本保持恒定；

(2)为蒸发容器提供温度检测装置，设置所述温度检测装置以检测前体化合物的温度；

检测前体化合物的温度；

将检测的温度(T)与参照温度(T_o)相比较，以提供温度差(T-T_o)；

使用所述温度差在控制器中产生信号；

将所述信号传送到气体控制阀，其中，所述信号调节气体控制阀，以调节蒸发容器内的总压力，以便将气体出口管线中的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度基本保持恒定；

和

(3)所述(1)和(2)的组合；以及

(d)在所述一个或多个沉积反应器中，将所述气体混合物置于足以沉积膜的条件下。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)(1)产生的信号利用公式式中p是总压力，p_o是参照压力，B是校准常数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)(2)产生的信号利用公式p＝p_o+D(T-T_o)，式中p是总压力，p_o是参照压力，D是校准常数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前体化合物是金属有机化合物。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属有机化合物包括准金属。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前体化合物选自三甲基镓，三乙基镓，三甲基铝，三甲基铟，二甲基锌，硅烷，二氯硅烷，三氯化硼，异丁基锗烷，四氯化锗。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体控制阀在气体进料管线内。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二气体控制阀在所述气体出口管线内。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体控制阀在气体出口管线内。

10.一种设备，用来在载气中输送基本恒定浓度的蒸发的前体化合物，所述设备包括蒸发容器，该容器包括装有待蒸发的前体化合物的室，该蒸发容器包括气体入口和气体出口，与气体入口流体连通的载体进料管线，在气体出口以及一个或多个气相沉积反应器之间流体连通的气体出口管线；气体控制装置；气体出口管线中的检测装置，用来检测气体出口管线中的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度；用来将检测的浓度(c)与参照浓度(c_o)相比较以提供浓度差(c-c_o)的装置；信号产生装置，其利用浓度差在控制器中产生信号；以及用来将信号传送到气体控制装置的装置，其中，所述信号调节气体控制装置，以调节蒸发容器内的总压力，以便将气体出口管线内的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度保持基本恒定。

11.一种设备，用来在载气中输送基本恒定浓度的蒸发的前体化合物，所述设备包括蒸发容器，该容器包括装有待蒸发的前体化合物的室，该蒸发容器包括气体入口和气体出口，与气体入口流体连通的载体进料管线，在气体出口以及一个或多个气相沉积反应器之间流体连通的气体出口管线；设置在蒸发容器内的用来检测前体化合物温度的温度检测装置；用来将检测的温度(T)与参照温度(T_o)相比较以提供温度差(T-T_o)的装置；气体控制装置；利用温度差在压力控制器中产生信号的装置；以及用来将信号传送到气体控制装置的装置，其中，所述信号调节气体控制装置，以调节蒸发容器内的总压力，以便将气体出口管线内的气体混合物中蒸发的前体化合物的浓度保持基本恒定。