[发明专利]递送装置、其制备方法以及包含该递送装置的制品

说明书

相关申请的交叉参考

本公开要求2014年1月17日提交的美国临时申请第61/928,525号的优先权，其全部内容被纳入本文作为参考。

背景

本发明涉及递送装置，其制备方法以及包含该递送装置的制品。具体来说，本发明涉及用来将液体前体化合物以蒸气相输送到反应器的高输出量、大容量输送装置。

包含第III-V族化合物的半导体用于很多电子装置和光电子装置的生产，例如用于激光器、发光二极管(LED)、光电检测器等。这些装置包括不同组成、厚度为零点几微米至几微米的不同的单晶层。使用有机金属化合物的化学气相沉积(CVD)法被广泛用于沉积金属薄膜或半导体薄膜，例如用来沉积第III-V族化合物的膜。这些有机金属化合物可以是液态或固态的。

在CVD法中,通常将反应性气流输送到反应器，在电子装置和光电子装置上沉积所需的膜。这些反应性气流全部是气体，或由被前体化合物蒸气饱和的载气(例如氢气)组成。当所述前体化合物是液体的时候，在输送装置(即鼓泡器)中使得载气(鼓泡)通过液态前体化合物，得到反应性气流。

图1示出从递送装置100向反应器(未示出)传输前体蒸气的常用方法。与进口102连接的浸渍管103用于将载气传输至液态前体106，而出口104用于将载气和前体蒸气一起传输至反应器。载气流动通过简易的具有平头端(butt-ended)的浸渍管103，在浸渍管200(有时称为喷射器)的末端产生颤动。颤动使得所述前体回溅到浸渍管中，导致靠近浸渍管末端的内浸渍管表面持续润湿。很多前体对氧和湿气敏感，当暴露于即使是纯度最高的载气中的残留湿气和氧时，容易形成固体反应性产物108。使用过程中，反应性产物108累积在浸渍管103内部。例如，当递送装置100中包含的液体是三甲基镓时，在浸渍管103的内部表面上产生氢氧化镓/氧化镓反应产物108的固体硬皮。随着沉积在该内部表面上的反应性产物108的量增大，其缩小了载气的流通路径，最终阻碍载气流动通过递送装置100。如Woelk等的美国专利第8,555,809号所述，这是持续从储存室进料的永久性安装的递送装置中的主要问题。

Markowicz的EP0210476A1尝试通过重新设计浸渍管的底部来阻止形成大气泡并促进小气泡的形成。它教导了可以将浸渍管在其下端进行适当的机器加工，以提供多个开口，例如，切割其侧壁以使大量小气泡从浸渍管逸出。开口的形状可以变化，以适应使用不同材料带来的不同需求。或者，可以对浸渍管的底部部分进行烧结，使其中具有多个小直径的开口。它详述了浸渍管下端的密封，在其中和/或浸渍管的下部提供一个或多个小开口。浸渍管延伸至圆柱体底部，在浸渍管下部提供一个或多个开口。

因此，需要用于递送装置的浸渍管末端的其他设计方案，防止反应性产物在浸渍管的内侧表面上累积。

概述

本文公开了一种递送装置，其包括腔室、气体进口、气体出口、浸渍管和套筒，所述浸渍管包含在所述腔室中并且具有上部和下部，所述浸渍管的上部与所述气体进口流体连通，并且可操作以允许载气进入，所述浸渍管的下部延伸进入所述腔室，所述浸渍管的下部在出口端终止，所述套筒具有第一端和第二端，所述第一端与所述浸渍管的下部过盈配合(interference fit)，所述套筒在受到干扰时发生振动。

本文还公开了一种方法，所述方法包括将载气通过浸渍管排出至递送装置，所述递送装置包括腔室、气体进口、气体出口、浸渍管和套筒，所述浸渍管包含在所述腔室中并且具有上部和下部，所述浸渍管的上部与所述气体进口流体连通，并且可操作以允许载气进入，所述浸渍管的下部延伸进入所述腔室，所述浸渍管的下部在出口端终止，所述套筒具有第一端和第二端，所述第一端与所述浸渍管的下部过盈配合，所述套筒在受到干扰时发生振动；随着载气从穿孔部件中排出，促进套筒中的振动；以及将所述载气从气体出口传输至所述递送装置外部的位点。

附图简要说明

图1示出从递送装置100向反应器(未示出)传输前体蒸气的常用方法；

图2示出一个示例性递送装置，其中所述浸渍管具有能促进振动的套筒；

图3示出另一个示例性递送装置，其中所述浸渍管具有能促进振动的套筒；

图4(A)示出沿套筒的垂直中心轴的示例性截面视图；

图4(B)示出当套筒与穿孔部件接触时，沿套筒的垂直中心轴的示例性截面视图；

图5(A)示出具有狭缝的套筒的侧视图；

图5(B)示出具有狭缝的套筒的仰视图；