源容器及氣相沉積反應(yīng)爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及源容器及氣相沉積反應(yīng)爐。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的源容器包括：容器，其包括內(nèi)壁，所述內(nèi)壁用于限定第一空間和第二空間，第一空間用于收容源材料，第二空間則與第一空間相鄰，在第二空間混合有向內(nèi)部引入的運(yùn)載氣體以及由源材料生成的蒸汽；運(yùn)載氣體流入流道，使容器的外部與第二空間相連通，包括露在第二空間內(nèi)的流入端口；混合氣體排出流道，使容器的外部與第二空間相連通，并包括露在第二空間內(nèi)的排出端口；以及限流部件，在第二空間內(nèi)擴(kuò)張，在流入端口與排出端口之間提供第一流動(dòng)障礙面。
【專利說(shuō)明】源容器及氣相沉積反應(yīng)爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣相沉積技術(shù)，更具體地涉及用于生成氣相前驅(qū)體的源容器及包括該源容器的氣相沉積用反應(yīng)爐。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造裝置或顯示器制造裝置中，采用化學(xué)氣相沉積(CVD)、原子層沉積(ALD)或有機(jī)氣相沉積(ovro或凝縮涂層)等氣相沉積方法來(lái)形成薄膜的反應(yīng)爐中經(jīng)常使用另行設(shè)置的源容器。在源容器內(nèi)可裝入固態(tài)或液態(tài)源，通過(guò)加熱所述源在源容器內(nèi)生成氣相前驅(qū)體，所述氣相前驅(qū)體借助適當(dāng)?shù)倪\(yùn)載氣體而傳遞到反應(yīng)爐。
[0003]通常，固狀源以其穩(wěn)定性而廣受歡迎，但它具有低蒸汽壓，并且具有熱敏感性，利用固狀源的氣相沉積會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)所傳遞的氣相前驅(qū)體量的不均勻或沉淀等各種技術(shù)性問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既能夠解決氣相前驅(qū)體量的不均勻或者沉淀等問(wèn)題，又能夠?yàn)榱司哂性佻F(xiàn)性的成膜而實(shí)現(xiàn)溫度的均勻性、流動(dòng)控制以及去除粒子的源容器。
[0006]本發(fā)明所要解決的其他技術(shù)問(wèn)題是提供一種包括具有上述優(yōu)點(diǎn)的源容器的氣相沉積用反應(yīng)爐。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例的源容器包括:容器，其包括內(nèi)壁，內(nèi)壁用于限定第一空間和第二空間，第一空間用于收容源材料，第二空間則與第一空間相鄰，在第二空間混合有向內(nèi)部引入的運(yùn)載氣體以及由源材料生成的蒸汽；運(yùn)載氣體流入流道，使容器的外部與第二空間相連通，并包括露在第二空間內(nèi)的流入端口 ；混合氣體排出流道，使容器的外部與第二空間相連通，并包括露在第二空間內(nèi)的排出端口 ；以及限流部件，在第二空間內(nèi)擴(kuò)張，在流入端口與排出端口之間提供第一流動(dòng)障礙面。
[0009]在部分實(shí)施例中，第一流動(dòng)障礙面可以包括一邊橫穿虛擬直線路徑一邊在第二空間內(nèi)擴(kuò)張的表面，上述虛擬直線路徑被定義為從流入端口的中心連接到排出端口的中心的直線。并且，第一流動(dòng)障礙面可以包括平面、曲面或多面體表面中的任意一種或它們的組入口 ο
[0010]在部分實(shí)施例中，第一流動(dòng)障礙面可以與定義第二空間的內(nèi)壁相分隔。并且，還可以包括第二流動(dòng)障礙面，從第一流動(dòng)障礙面的擴(kuò)張端部向混合氣體排出流道的中心軸側(cè)延伸。
[0011]在部分實(shí)施例中，源容器還可以包括多個(gè)通孔，形成于第二流動(dòng)障礙面，與混合氣體排出流道的流道中央端部相連通；借助多個(gè)通孔來(lái)定義排出端口。并且，第一流動(dòng)障礙面與第二流動(dòng)障礙面的交叉角度可以在20°至70°的范圍內(nèi)。在部分實(shí)施例中，第二流動(dòng)障礙面能夠以傾斜方式擴(kuò)張。
[0012]在部分實(shí)施例中，運(yùn)載氣體流入流道的中心軸與混合氣體排出流道的中心軸可以配置于同一線上。在部分實(shí)施例中，運(yùn)載氣體流入流道可以從容器的外部經(jīng)過(guò)第一空間而向第二空間延伸。在其他實(shí)施例中，混合氣體排出流道可以從容器的外部經(jīng)過(guò)第一空間而向第二空間延伸。
[0013]在部分實(shí)施例中，源容器還可以包括噴嘴，噴嘴包括多個(gè)通孔，多個(gè)通孔與流入流道相連通，流入流道與運(yùn)載氣體流入流道相結(jié)合。并且，多個(gè)通孔能夠以向源材料的表面?zhèn)葒娚溥\(yùn)載氣體的方式排列。并且，噴嘴可以包括與第一流動(dòng)障礙面相向的閉塞的表面。
[0014]源材料可以為液狀或固狀，源材料可以在50°C至550°C的范圍內(nèi)具有10_6托至13托的蒸汽壓。這種源材料可以是有機(jī)分子、共軛聚合物、有機(jī)金屬絡(luò)合物或無(wú)機(jī)物源材料。
[0015]為了解決其它技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例的氣相沉積反應(yīng)爐能夠與前述的源容器的混合氣體排出流道相結(jié)合。氣相沉積反應(yīng)爐用于制造有機(jī)發(fā)光器件(OLED)。
[0016](三)有益效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，借助配置于流入端口與排出端口之間的流動(dòng)障礙面，相比于虛擬直線路徑，在第二空間內(nèi)從流入端口到排出端口的氣體流動(dòng)距離進(jìn)一步增加，不僅使運(yùn)載氣體和由源材料生成的蒸汽的混合變得容易，而且沿著上述第一流動(dòng)障礙面，高溫的運(yùn)載氣體具有層流模式，容器內(nèi)的溫度均勻性得以提升，從而可以去除或減少容器內(nèi)的冷點(diǎn)，由此，在冷點(diǎn)被凝縮或不完全分解而發(fā)生的粒子得以遏制，向反應(yīng)爐傳遞的氣相前驅(qū)體的量在沉積過(guò)程期間可以保持均勻。
[0018]并且，即便因第一流動(dòng)障礙面，或者可選地因第二流動(dòng)障礙面，由于冷點(diǎn)而在第二空間內(nèi)發(fā)生粒子，粒子在上述表面上被吸附或反射，可以阻斷粒子流入排氣端口，進(jìn)而可以防止出現(xiàn)不合格元件。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1a及圖1b是以同一中心軸為基準(zhǔn)從不同角度截取本發(fā)明的實(shí)施例的源容器的剖視圖。
[0020]圖2a是圖1b所示的源容器的混合氣體排出流道和與此相結(jié)合的限流部件的放大剖視圖，圖2b為從γ方向觀察限流部件的排出端口的圖。
[0021]圖3a及圖3b為本發(fā)明的另一實(shí)施例的第二空間內(nèi)的多個(gè)流道與多個(gè)限流部件的放大剖視圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器的剖視圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器的剖視圖。
[0024]圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器的剖視圖。
[0025]圖7為本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]本發(fā)明的實(shí)施例是為了向本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員更完整地說(shuō)明本發(fā)明而提供，下述實(shí)施例能夠以各種不同形態(tài)變形，本發(fā)明的范圍不受限于下述實(shí)施例。這些實(shí)施例是為了使本發(fā)明更加充實(shí)和完整，確保向本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更完整地傳達(dá)本發(fā)明的思想。
[0028]并且，以下附圖中的各層的厚度或大小是為了說(shuō)明的便利性和明確性而夸張示出的，附圖上的相同附圖標(biāo)記表示相同的要素。如本說(shuō)明書(shū)中所用的語(yǔ)“和/或”包括列出的相應(yīng)項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的所有組合。
[0029]在本發(fā)明中使用的術(shù)語(yǔ)是為了說(shuō)明特定實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明。如本說(shuō)明書(shū)中所用，單數(shù)形態(tài)可以包括復(fù)數(shù)形態(tài)，除非根據(jù)上下文明確表示其他情況。并且，在本說(shuō)明中，“包括(comprise) ”和/或“包含的(comprising) ”是用于特定所提及的形狀、數(shù)字、步驟、動(dòng)作、部件、要素和/或這些組合的存在，并非用于排除一個(gè)以上的其他形狀、數(shù)字、步驟、動(dòng)作、部件、要素和/或組合的存在或附加。
[0030]在本說(shuō)明書(shū)中，第一、第二等術(shù)語(yǔ)用于說(shuō)明各種部件、零件、區(qū)域、多個(gè)層和/或部分，但這些部件、零件、區(qū)域、多個(gè)層和/或部分并非受到這些術(shù)語(yǔ)的限定是顯而易見(jiàn)的。這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了區(qū)別一個(gè)部件、零件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)部件、零件、區(qū)域、層或部分。下述的第一部件、零件、區(qū)域、層或部分在不脫離本發(fā)明的思想的情況下可以表示第二部件、零件、區(qū)域、層或部分。
[0031]經(jīng)本發(fā)明人確認(rèn)，優(yōu)選地，在所加熱的源容器內(nèi)，用于收容源材料的空間(在本說(shuō)明書(shū)中稱為“第一空間”)和與第一空間相鄰并且發(fā)生由源材料生成的蒸汽與運(yùn)載氣體的混合的空間(在本說(shuō)明書(shū)中稱為“第二空間”)在受熱方面應(yīng)均勻，但第一空間和第二空間內(nèi)可能存在冷點(diǎn)(cold spot)，在冷點(diǎn)，源材料的蒸汽會(huì)發(fā)生凝縮或不完全分解，進(jìn)而導(dǎo)致生成粒子，因此，以高溫加熱并控制向源容器內(nèi)部引入的運(yùn)載氣體的流動(dòng)，有助于遏制冷點(diǎn)并得到可抑制粒子生成的混合氣體。尤其，這種流動(dòng)控制有效作用于具有熱敏感性的符合氣相沉積機(jī)制的固狀或液狀有機(jī)物源材料。適用于本發(fā)明的源容器的源材料為在50°c至550°C的范圍內(nèi)具有10_6托至10 3托的蒸汽壓的液狀或固狀材料，可以是適合氣相沉積的有機(jī)分子、共軛聚合物、有機(jī)金屬絡(luò)合物或無(wú)機(jī)物源材料，例如，可以參照C27H18AlN3O3 (ALQ3)及 N，N，-Bis (naphthalene-1-yl)-N、N，N，-Bis (phenyl)benzidine (NPB)等公知的物質(zhì)。
[0032]圖1a及圖1b是以同一中心軸20AX、30AX為基準(zhǔn)從不同旋轉(zhuǎn)角度截取本發(fā)明的實(shí)施例的源容器100的剖視圖。方向通過(guò)直角坐標(biāo)系來(lái)表示，y方向表示垂直于地面的方向。
[0033]參照?qǐng)D1a及圖lb，源容器100可以包括容器10以及用于使容器10的內(nèi)部和外部相連通的流道20、30。容器10可以是具有z方向的中心軸的圓筒形，但不受此限定，例如，可以是具有橫向(X或y方向)或縱向(z方向)的軸的橢圓體或球。
[0034]容器10由多個(gè)部分組成，為了裝入源材料SM并進(jìn)行定期清洗，這些多個(gè)部分能夠以相互拆裝的方式構(gòu)成。例如，如圖1a及圖1b所示，容器10可由底部10_1、主體部10_2及蓋部10_3等三個(gè)獨(dú)立部分構(gòu)成，或者可由容器10的底部10_1和主體部10_2以一體化方式構(gòu)成。但是，構(gòu)成容器10的部分的數(shù)量?jī)H為示例性的，本發(fā)明不受此限定。例如，容器10可由四個(gè)以上的獨(dú)立的部分構(gòu)成。這些部分可以借助螺栓/螺母、接頭和/或夾具等多個(gè)緊固部件1C相互結(jié)合，或者借助它們之間的螺紋結(jié)合或凸緣結(jié)構(gòu)而相互結(jié)合，進(jìn)而保持機(jī)械性結(jié)合強(qiáng)度，或者采用用于保持密封性的密封部件10D。
[0035]容器10的部分或全部材料可以選自不銹鋼、鋁、鈦、銅等金屬材料、可觀測(cè)到內(nèi)部的石英、玻璃等材料或具有隔熱效果的陶瓷等材料中的任意一種或它們的組合，本發(fā)明不受此限定。
[0036]在部分實(shí)施例中，如圖1a所示，容器10的各部分10_1、10_2、10_3的內(nèi)壁10W1、10W2、10W3可以定義第一空間Vl和第二空間V2，第一空間Vl用于收容源材料SM，第二空間V2與第一空間Vl相鄰，在第二空間V2發(fā)生向容器10的內(nèi)部引入的運(yùn)載氣體以及由源材料SM生成的蒸汽的混合。圖示的第一空間Vl為可儲(chǔ)蓄源材料SM的區(qū)域，第二空間V2為由源材料SM汽化和/或升華，并填充有作為由源材料SM生成的氣相前驅(qū)體的蒸汽的區(qū)域。
[0037]以下，將用于定義第一空間Vl的容器10的內(nèi)壁部分統(tǒng)稱為第一內(nèi)壁，將用于定義第二空間V2的容器10的內(nèi)壁部分統(tǒng)稱為第二內(nèi)壁。例如，在圖示的源容器100中，第一內(nèi)壁10S_1可以包括容器10的底部10_1的內(nèi)壁1Wl整體以及在主體部10_2的內(nèi)壁10W2中的與源材料SM相接觸的內(nèi)壁部分，第二內(nèi)壁10S_2可以包括主體部10_2的內(nèi)壁10W2中的不與源材料SM相接觸的部分與蓋部10_3的內(nèi)壁10W3整體。
[0038]源容器100還可以包括加熱部件，加熱部件由溫度控制器進(jìn)行控制，用于向容器10的內(nèi)部進(jìn)行供熱。加熱部件可以加熱填充有源材料SM的第一空間VI，或者可選地同時(shí)加熱填充有氣體的第二空間V2。例如，如圖1b所示，加熱部件可以是電阻加熱器40。
[0039]電阻加熱器40例如可以貫通底部10_1和主體部10_2并填埋于容器10的內(nèi)部。電阻加熱器40還可以與通過(guò)電線1L被控制的電源(未圖示)相連接。電阻加熱器40可以加熱第一空間Vl和第二空間V2全部。在另一實(shí)施例中，可以另行提供電阻加熱器40，以便分別加熱第一空間Vl和第二空間V2。圖1b所示的電阻加熱器的數(shù)量是示例性的，可以按照規(guī)定間隔將兩個(gè)以上的多個(gè)電阻加熱器裝入容器10的內(nèi)部。在另一實(shí)施例中，電阻加熱器40可以設(shè)在容器10的外部，或者設(shè)在容器10的內(nèi)部。對(duì)此，將參照?qǐng)D7在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0040]作為加熱部件，電阻加熱器40僅為示例性的，本發(fā)明不受此限定，加熱部件例如可以是輻射加熱器、循環(huán)流體加熱器及電感加熱器等其他加熱部件。并且，雖未圖示，還可以附設(shè)熱電偶、熱敏電阻或紅外線熱感應(yīng)傳感器等其他適當(dāng)?shù)臏囟葌鞲衅鳎糜跍y(cè)定容器10內(nèi)部的空間V1、V2或者容器10本身的溫度，尤其，容器10上還可以設(shè)置針對(duì)紅外線熱感應(yīng)傳感器的光學(xué)上透明的窗口。
[0041]源容器100的運(yùn)載氣體流入流道20和混合氣體排出流道30使第二空間V2和容器10的外部相連通。通過(guò)運(yùn)載氣體流入流道20，運(yùn)載氣體可以從外部引入到第二空間V2(運(yùn)載氣體進(jìn)入(IN))。運(yùn)載氣體是用于從源容器100向產(chǎn)生沉積工序的反應(yīng)爐傳遞源材料SM的氣相前驅(qū)體的氣相流體。運(yùn)載氣體，例如可以是為了防止所使用的源材料的凝縮而被加熱后供給的氦、氮及氬等惰性氣體，或者氧、臭氧及二氧化碳等反應(yīng)性氣體。
[0042]被引入到第二空間V2內(nèi)部的運(yùn)載氣體與向第二空間V2擴(kuò)散的源材料SM的蒸汽相混合，通過(guò)混合氣體排出流道30傳遞到反應(yīng)爐(混合氣體引出(OUT))。所述反應(yīng)爐，例如可以適用于借助由液體或固體源材料生成的蒸汽或者其反應(yīng)生成物的沉積而形成元件層的存儲(chǔ)器或邏輯電路等用于制造半導(dǎo)體元件的氣相沉積裝置，或者有機(jī)EL(或者稱為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED))等用于制造顯示器元件的氣相沉積裝置。但是，這僅為示例性的，根據(jù)源材料SM還可以適用于具有光電發(fā)電的其他元件，例如電化學(xué)電池、光導(dǎo)電性電池、光電阻器、光控開(kāi)關(guān)、光電晶體管及光電管。有關(guān)這些術(shù)語(yǔ)，可以參照1966年版Markus，John著的Electronics and Nucleonics Dict1nary，470 頁(yè)及476 頁(yè)(McGraw-Hill，Inc.1966)的記載事項(xiàng)。
[0043]在部分實(shí)施例中，如圖1a及圖1b所示，運(yùn)載氣體流入流道20可以從容器10的外部經(jīng)過(guò)第一空間Vl向第二空間V2延伸。在此情況下，運(yùn)載氣體流入流道20的流入端口20P能夠以向源材料SM的表面上方突出的方式露于第二空間V2。但是，在其他實(shí)施例中，運(yùn)載氣體流入流道20可以從容器10的外部直接向第二空間V2延伸。
[0044]在圖1a及圖1b所示的源容器100中，若按照流體的流動(dòng)方向定義，則運(yùn)載氣體流入流道20以源材料SM的表面為基準(zhǔn)處于混合氣體排出流道30的相對(duì)下方，屬于向上式流動(dòng)方式。為了實(shí)現(xiàn)向上式流動(dòng)方式，運(yùn)載氣體流入流道20的流入端口 20P如圖所示，經(jīng)過(guò)第一空間Vl向第二空間V2延伸，但不限于此，運(yùn)載氣體流入流道20的流入端口 20P在第二空間V2內(nèi)以源材料SM的表面為基準(zhǔn)可以配置成相對(duì)低于排出端口 30P。
[0045]源容器100可以在第二空間V2內(nèi)包括限流部件50。在實(shí)施例中，如圖所示，限流部件50可以與混合氣體排出流道30相結(jié)合。為此，限流部件50可以利用焊接、螺紋緊固或螺栓/螺母等緊固部件緊固于混合氣體排出流道30的部分，例如緊固于混合氣體排出流道30的端部，或者可以與流道30的部分呈一體化。
[0046]如此，作為限流部件50與混合氣體排出流道30相結(jié)合的例，圖示的限流部件50能夠設(shè)置成包圍流道中央端部30H并且呈其端部50T與第二內(nèi)壁10S_2相隔距離d的具有立體形狀的結(jié)構(gòu)體形態(tài)，流道中央端部30H存在于混合氣體排出流道30的延伸方向的中心軸(參照?qǐng)D2a的30AX)上。結(jié)構(gòu)體能夠以螺紋或焊接方式與流道中央端部30H相結(jié)合。在其他實(shí)施例中，雖未圖示，但對(duì)于限流部件50的構(gòu)成和緊固方式可以實(shí)施各種變形，本發(fā)明不限于此。例如，限流部件50可以由多個(gè)部分構(gòu)成，或者可以與混合氣體排出流道30以一體化方式進(jìn)行加工。
[0047]如此，在限流部件50包圍混合氣體排出流道30的流道中央端部30H的情況下，混合氣體排出流道30的排出端口 30P能夠由與流道中央端部30H相連通的限流部件50內(nèi)的通孔30T提供。通孔30T可以是一個(gè)或是多個(gè)，對(duì)此將在后面進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]限流部件50包括配置于流入端口 20P和排出端口 30P之間的第一流動(dòng)障礙面50S1，第一流動(dòng)障礙面50S1可以是結(jié)構(gòu)體的一表面。第一流動(dòng)障礙面50S1能夠以與運(yùn)載氣體流入流道20的中心軸20AX交叉的方式進(jìn)行配置。在實(shí)施例中，第一流動(dòng)障礙面50S1是橫穿虛擬直線路徑VLl、VL2而在第二空間V2內(nèi)擴(kuò)張的表面，虛擬直線路徑VL1、VL2被定義成連接流入端口 20P的中心與排出端口 30P的中心的直線。如圖1a及圖1b所示，第一流動(dòng)障礙面50S1可以是沿著X及y方向擴(kuò)張的二維平面。
[0049]在部分實(shí)施例中，限流部件50還可以包括第二流動(dòng)障礙面50S2，該第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向混合氣體排出流道30的中心軸30AX側(cè)延伸。如圖1a及圖1b所示，第二流動(dòng)障礙面50S2可以是以傾斜方式擴(kuò)張的表面，第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2可以提供由其表面分別作為底面和側(cè)面的圓錐體形狀的結(jié)構(gòu)體。形成于第二流動(dòng)障礙面50S2的通孔30T與流道中央端部30H相連通，如上所述，可借助通孔30T定義混合氣體排出流道30的排出端口 30P。
[0050]如圖1b所示，借助第一流動(dòng)障礙面50S1，相比于虛擬直線路徑，在第二空間V2內(nèi)從流入端口 20P到排出端口 30P的氣體流動(dòng)距離可進(jìn)一步增加，如箭頭A所示，從流入端口 20P引入的高溫的運(yùn)載氣體沿著第一流動(dòng)障礙面50S1向源容器100的第二內(nèi)壁10W2移動(dòng)，接著，可提供通過(guò)具有第二內(nèi)壁10W2與第一流動(dòng)障礙面50S1之間的間距d的缺口并沿著內(nèi)壁10W2到達(dá)排出端口 30P的氣體流動(dòng)模式。優(yōu)選地，氣體流動(dòng)模式可以是借助高溫的運(yùn)載氣體的高溫層流模式(high temperature laminar flow pattern)。但是，高溫層流模式有關(guān)提及內(nèi)容并非排出在第二空間V2內(nèi)可發(fā)生的瑞流(turbulent flow)或轉(zhuǎn)變流(transit1n flow)。
[0051]在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于所增加的氣體流動(dòng)距離，從流入端口 20P引入的高溫的運(yùn)載氣體在達(dá)到排出端口 30P之前，與向第二空間V2內(nèi)擴(kuò)散的源材料的蒸汽的混合變得更加容易。高溫的流動(dòng)模式可以提高第二空間V2整體的溫度均勻性。如此，當(dāng)溫度均勻性提高時(shí)，在第二空間V2內(nèi)可以消除或減少冷點(diǎn)(cold spot)，由此，可以遏制在上述冷點(diǎn)發(fā)生凝縮或不完全分解而導(dǎo)致發(fā)生的粒子，向反應(yīng)爐傳遞的氣相前驅(qū)體的量在沉積過(guò)程期間可以保持均勻性。
[0052]并且，作為本發(fā)明的實(shí)施例的源容器100的另一重要優(yōu)點(diǎn)，借助第一流動(dòng)障礙面50S1和可選的第二流動(dòng)障礙面50S2，即便因冷點(diǎn)而在第二空間V2內(nèi)發(fā)生粒子，粒子可以吸附于或反射于第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2，進(jìn)而可以阻止粒子流入排出端口 30P，防止由此導(dǎo)致的元件不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0053]圖2a是圖1b所示的源容器100的混合氣體排出流道30和與此相結(jié)合的限流部件50的放大剖視圖，圖2b是表示從γ方向觀察限流部件50的排出端口 30Ρ的圖。
[0054]參照?qǐng)D2a，第二空間(參照?qǐng)D1b的V2)內(nèi)的限流部件50的第一流動(dòng)障礙面50S1可以是向X及y方向擴(kuò)張的平坦的表面。并且，如參照?qǐng)D1b所述，限流部件50還可以包括第二流動(dòng)障礙面50S2，該第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向混合氣體排出流道30的中心軸30AX側(cè)延伸。如圖所示，第二流動(dòng)障礙面50S2能夠以傾斜方式擴(kuò)張，但此為示例性的，可以與第一流動(dòng)障礙面50S1類似地具有凸出或凹陷的曲面表面或者多面體表面。
[0055]可由通孔30T定義混合氣體排出流道30的排出端口 30P，通孔30T使第二流動(dòng)障礙面50S2與流道中央端部30H相連通。通孔30T使混合氣體排出流道30具有實(shí)質(zhì)上被延伸的效果。如圖2a所示，通孔30T能夠以混合氣體排出流道30的中心軸30AX作為旋轉(zhuǎn)軸并以180°的間隔形成。在此情況下，通孔30T可以是兩個(gè)，但此為示例性的，通孔30T能夠以中心軸30AX作為旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置三個(gè)以上或設(shè)置一個(gè)，由此，排出端口 30P的數(shù)量也發(fā)生變化。
[0056]參照?qǐng)D2a和圖2b，第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2的交叉角度Θ (表示當(dāng)表面的延伸線相互交叉時(shí)的內(nèi)角)呈銳角，這種交叉角度Θ使得在通孔30T剖視30PT的形狀呈圓形的情況下，排出端口 30P的露出剖視30PA，S卩，垂直于第二流動(dòng)障礙面50S2并且從γ方向觀察的通孔30Τ的形狀(以下稱為露出剖視30ΡΑ)的形狀與橢圓形類似。在此情況下，露出剖視30ΡΑ的面積近似于排出端口 30Ρ的剖視30ΡΤ的面積/sin Θ的大小。例如，交叉角度Θ越小，排出端口 30P的露出剖視30PA的面積越大。并且，交叉角度Θ越小，排出端口 30P和流道中央端部30H之間的距離越小。結(jié)果，通過(guò)排出端口 30P向混合氣體排出流道30傳遞的排出氣體的流量將增加。這種交叉角度Θ，例如可以是20°至70°。但是，此為示例性的，交叉角度Θ可以是90°或者90°以上。
[0057]圖3a及圖3b是本發(fā)明的另一實(shí)施例的第二空間內(nèi)的流道20、30與多個(gè)限流部件50的放大剖視圖。關(guān)于與圖2a及圖2b中揭示的結(jié)構(gòu)要素具有相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素，如不矛盾，可以參照前述的揭示事項(xiàng)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0058]參照?qǐng)D3a，限流部件50的第一流動(dòng)障礙面50S1可以是橫穿虛擬直線路徑VL1、VL2并且在第二空間V2內(nèi)向運(yùn)載氣體流入流道20側(cè)以凸出方式擴(kuò)張的曲面。并且，限流部件50還可以包括第二流動(dòng)障礙面50S2，該第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向混合氣體排出流道30的中心軸30AX側(cè)延伸?？梢栽O(shè)置使第二流動(dòng)障礙面50S2與流道中央端部30H相連通的通孔30T，可由通孔30T定義混合氣體排出流道30的排出端口 30P。如上所述，通孔30T以混合氣體排出流道30的中心軸30AX作為旋轉(zhuǎn)軸并以180°間隔形成，但此為示例性的，通孔30T能夠以中心軸30AX作為旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置三個(gè)以上或設(shè)置一個(gè)。
[0059]參照?qǐng)D3b，另一實(shí)施例的限流部件50的第一流動(dòng)障礙面50S1可以是在第二空間V2內(nèi)向運(yùn)載氣體流入流道20側(cè)以凸出方式擴(kuò)張的多面體表面。并且，限流部件50還可以包括第二流動(dòng)障礙面50S2，該第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向混合氣體排出流道30的中心軸30AX側(cè)延伸?？梢栽O(shè)置使第二流動(dòng)障礙面50S2與流道中央端部30H相連通的通孔30T，可由通孔30T定義混合氣體排出流道30的排出端口 30P。
[0060]在圖3a及圖3b所示的實(shí)施例中，揭示了第一流動(dòng)障礙面50S1呈曲面或多面體表面的情況，但可以變形實(shí)施為可控制第一流動(dòng)障礙面50S1的表面積的各種方式，使得能夠控制第二空間V2內(nèi)的氣體的流動(dòng)。并且，在這些附圖中的實(shí)施例中，示出了第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向中心軸30AX側(cè)以傾斜方式連續(xù)地形成的情況，但此為示例性的，本發(fā)明并不受此限制。例如，如上所述，第二流動(dòng)障礙面50S2能夠以與第一流動(dòng)障礙面50S1具有90°以上的交叉角度的方式延伸，或者第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2可以獨(dú)立設(shè)置。
[0061]如圖1a至Ib所示，本發(fā)明的實(shí)施例的限流部件50與混合氣體排出流道30相結(jié)合。如圖3a及圖3b所示，混合氣體排出流道30可以設(shè)置在限流部件50本身。在其他實(shí)施例中，混合氣體排出流道30能夠以貫通容器的部分，例如貫通蓋部10_2并露在第二空間V2的方式獨(dú)立設(shè)置，限流部件50能夠以插入固定、螺紋緊固或者螺栓/螺母緊固等方式或者其他公知的緊固方式與露出的氣體排出流道30的一端相結(jié)合。
[0062]參照?qǐng)D1a至圖3b，在上述的實(shí)施例中，揭示了運(yùn)載氣體流入流道的中心軸與混合氣體排出流道的中心軸處于同一線上的情況，但此為示例性的，本發(fā)明并不受此限制。例如，這些中心軸可以偏移或者可以不平行。但是，為了設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)化，優(yōu)選地，這些中心軸相互一致，部件與這些軸之間相互對(duì)稱。
[0063]圖4是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器200的剖視圖。關(guān)于與前述的結(jié)構(gòu)要素具有相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素，如不矛盾，可以參照前述的揭示事項(xiàng)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0064]參照?qǐng)D4，源容器200是運(yùn)載氣體流入流道20以源材料SM的表面為基準(zhǔn)相對(duì)于混合氣體排出流道30而相對(duì)處于上方的向下式流動(dòng)方式，在這一點(diǎn)上，源容器200區(qū)別于作為向上式流動(dòng)方式的前述的源容器(參照?qǐng)D1a的100)。
[0065]容器10由多個(gè)部分構(gòu)成，各部分可借助內(nèi)壁而被定義成第一空間Vl和第二空間V2o源容器200的內(nèi)部和外部借助運(yùn)載氣體流入流道20及混合氣體排出流道30相連通。在部分實(shí)施例中，如圖4所示，混合氣體排出流道30可以從容器10的外部經(jīng)過(guò)第一空間Vl向第二空間V2延伸。但是，此為示例性的，混合氣體排出流道30可以不經(jīng)過(guò)第一空間Vl而向第二空間V2延伸。
[0066]源容器100可以在第二空間V2內(nèi)包括限流部件50。在一實(shí)施例中，如圖所示，限流部件50可以是包圍流道中央端部30H并且呈與第二內(nèi)壁10S_2相隔距離d的具有立體形狀的結(jié)構(gòu)體，上述流道中央端部30H存在于混合氣體排出流道30的延伸方向的中心軸30AX上。上述結(jié)構(gòu)體能夠以螺紋或焊接方式與流道中央端部30H相結(jié)合。但是，限流部件50的構(gòu)成和緊固方式可以實(shí)施各種變形，本發(fā)明不限于此。例如，限流部件50可以由多個(gè)部分構(gòu)成，或者，如圖4所示，可以與混合氣體排出流道30相結(jié)合并以一體化方式進(jìn)行加工。
[0067]限流部件50的第一流動(dòng)障礙面50S1配置于流入端口 20P與排出端口 30P之間，并與運(yùn)載氣體流入流道20的中心軸20AX相交叉。在部分實(shí)施例中，第一流動(dòng)障礙面50S1可以橫穿虛擬直線路徑VL并在第二空間V2內(nèi)擴(kuò)張。如圖4所示，第一流動(dòng)障礙面50S1可以是向X及y方向擴(kuò)張的二維平面。但是，此為示例性的，如圖3a及圖3b所示，第一流動(dòng)障礙面50S1可以是針對(duì)運(yùn)載氣體流入流道20的三維曲面或多面體表面。
[0068]在部分實(shí)施例中，限流部件50還可以包括第二流動(dòng)障礙面50S2，該第二流動(dòng)障礙面50S2從第一流動(dòng)障礙面50S1的擴(kuò)張端部50T向混合氣體排出流道30的中心軸30AX側(cè)擴(kuò)張。如圖4所示，第二流動(dòng)障礙面50S2可以是以傾斜方式擴(kuò)張的表面，但是，此為示例性的，如上所述，第二流動(dòng)障礙面50S2可以被省略，或者可以具有90°以上的交叉角度。在第二流動(dòng)障礙面50S2可以設(shè)置與流道中央端部30H相連通的多個(gè)通孔30T，可由多個(gè)通孔30T定義混合氣體排出流道30的排出端口 30P。
[0069]借助第一流動(dòng)障礙面50S1，相比于虛擬直線路徑VL，在第二空間V2內(nèi)從流入端口20P到排出端口 30P的氣體流動(dòng)距離可進(jìn)一步增加，類似于參照?qǐng)D1b所揭示的內(nèi)容，從流入端口 20P引入的高溫的運(yùn)載氣體可提供沿著容器的相應(yīng)內(nèi)壁而到達(dá)排出端口 30P的氣體流動(dòng)模式。優(yōu)選地，氣體流動(dòng)模式可以是借助高溫的運(yùn)載氣體的高溫層流模式。如此，由于氣體流動(dòng)距離，從流入端口 20P引入的高溫的運(yùn)載氣體在達(dá)到排出端口 30P之前，與填充于第二空間V2內(nèi)的源材料的蒸汽的混合變得更加容易，高溫的流動(dòng)模式可以提高第二空間V2整體的溫度均勻性。如此，當(dāng)溫度均勻性提高時(shí)，在第二空間V2內(nèi)可以消除或減少冷點(diǎn)(cold spot)，由此，可以遏制在冷點(diǎn)發(fā)生凝縮或不完全分解而導(dǎo)致發(fā)生的粒子，向反應(yīng)爐傳遞的氣相前驅(qū)體的量在沉積過(guò)程期間可以保持均勻性。
[0070]并且，借助第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2，即便因冷點(diǎn)而在第二空間V2內(nèi)發(fā)生粒子，粒子可以吸附于或反射于第一流動(dòng)障礙面50S1和第二流動(dòng)障礙面50S2，進(jìn)而可以阻止粒子直接流入排出端口 30P，防止由此導(dǎo)致的元件不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0071]圖5是表示本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器300的剖視圖。關(guān)于與前述的結(jié)構(gòu)要素具有相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素，如不矛盾，可以參照前述的揭示事項(xiàng)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0072]參照?qǐng)D5，源容器300與上述的源容器100、200的區(qū)別在于，包括噴嘴60，上述噴嘴與運(yùn)載氣體流入流道20相結(jié)合。源容器300還可以包括形成于噴嘴60的多個(gè)通孔60H。從噴嘴60噴射的運(yùn)載氣體的一部分，如箭頭Al所示，沿著限流部件50的流動(dòng)障礙面50S1向排出端口 30P流動(dòng)，剩余一部分，如箭頭A2所示，通過(guò)噴嘴60的多個(gè)通孔60H向源材料SM的表面噴射后，向排出端口 30P流動(dòng)。
[0073]噴嘴60的多個(gè)通孔60H可以垂直于源材料SM的表面，或者如箭頭A2所示，傾斜地排列于源材料SM的表面，使得運(yùn)載氣體傾斜地噴出。為此，如圖5所示，噴嘴60可以呈漏斗(funnel)形態(tài)，使得從運(yùn)載氣體流入流道20的中心軸20AX向運(yùn)載氣體的進(jìn)行方向以傾斜方式擴(kuò)張。
[0074]如此，噴嘴60可以配合限流部件50，提供針對(duì)從流入端口 20P向第二空間V2引入的高溫的運(yùn)載氣體的流動(dòng)模式，進(jìn)而提高第二空間V2內(nèi)的溫度均勻性，所生成的粒子吸附或反射于噴嘴60的表面60S，防止粒子被引入排出端口 30P。
[0075]圖6為本發(fā)明的另一實(shí)施例的源容器400的剖視圖。關(guān)于與前述的結(jié)構(gòu)要素具有相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素，如不矛盾，可以參照前述的揭示事項(xiàng)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0076]參照?qǐng)D6，源容器400與圖5所示的源容器500的相似點(diǎn)在于，與運(yùn)載氣體流入流道20相結(jié)合的噴嘴60垂直于源材料SM的表面，或者，如箭頭A所示，包括相對(duì)于源材料SM的表面而傾斜地排列的多個(gè)通孔60H，使得運(yùn)載氣體傾斜地噴出。但是，源容器400的噴嘴60的前面部(即，與第一流動(dòng)障礙面50S1相向的面)具有閉塞的表面60S2，由此，運(yùn)載氣體僅通過(guò)多個(gè)通孔60H被噴出。在其他實(shí)施例中，通孔可以替代在噴嘴60的前面部呈閉塞狀的表面。
[0077]如箭頭A所示，從噴嘴60噴射出的運(yùn)載氣體，通過(guò)噴嘴60的多個(gè)通孔60H，向源材料SM的表面?zhèn)葒娚浜?，向排出端?30P流動(dòng)。高溫的運(yùn)載氣體一邊經(jīng)過(guò)第二空間V2 —邊與從源材料生成的蒸汽相混合，并通過(guò)排出端口 30P排出。
[0078]噴嘴60可以配合限流部件50，提供針對(duì)從流入端口 20P向第二空間V2引入的高溫的運(yùn)載氣體的流動(dòng)模式，進(jìn)而提高第二空間V2內(nèi)的溫度均勻性，所生成的粒子吸附或反射于噴嘴60的表面60S，防止粒子被引入排出端口 30P。
[0079]參照?qǐng)D5及圖6，所揭示的噴嘴60與向上式源容器有關(guān)，但本發(fā)明的實(shí)施例不受此限定。例如，在參照?qǐng)D4所揭示的向下式源容器的運(yùn)載氣體流入流道20上也可以結(jié)合前述的噴嘴。并且，如參照?qǐng)D3a及圖3b所述，可以理解的是，源容器的限流部件50可呈曲面型、多面體型或者它們的組合的流動(dòng)障礙面。
[0080]圖7為本發(fā)明的又一實(shí)施例的源容器500的剖視圖。關(guān)于與前述的結(jié)構(gòu)要素具有相同的附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)要素，如不矛盾，可以參照前述的揭示事項(xiàng)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0081]參照?qǐng)D7，不同于上述實(shí)施例的源容器，源容器500還可以包括加熱部件45，加熱部件45由溫度控制器進(jìn)行控制，用于向容器10的內(nèi)部，例如向第一空間Vl提供均勻的供熱。
[0082]加熱部件45可以是向z方向延伸的棒形態(tài)，還能夠以X及y方向的二維陣列形態(tài)排列。加熱部件45，例如可以是電阻加熱器，提供遮蔽結(jié)構(gòu)45C，防止在第一空間Vl內(nèi)直接接觸源材料SM。
[0083]遮蔽結(jié)構(gòu)45C能夠與底部10_1 —體化的方式組裝，或者貫通底部10_1并向第一空間Vl引入的方式組裝。加熱部件45除了可以是電阻加熱器之外，還可以是輻射加熱器、循環(huán)流體加熱器及電感加熱器等其他加熱部件。并且，在其他實(shí)施例中，除了棒形態(tài)之外，加熱部件45還可以是在第一空間Vl內(nèi)以運(yùn)載氣體流入流道20的中心軸為中心并以同心圓方式排列或者沿著Z方向?qū)盈B的其他線形、圓形或二維面加熱體，但本發(fā)明不受此限制。
[0084]前述的實(shí)施例有關(guān)特征和優(yōu)點(diǎn)可以相互替代或者組合而實(shí)施，這種變形實(shí)施例也包括在本發(fā)明的范圍。例如，在圖4所示的向上式流動(dòng)方式的源容器中也可以適用圖7所示的加熱部件45。并且，加熱部件45可以替代圖1b所示的其他加熱部件40，或者與此相配合而適用于源容器。
[0085]以上所述的本發(fā)明不限定于前述的實(shí)施例及附圖，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以實(shí)施各種置換、變形及變更是顯而易見(jiàn)的。
【權(quán)利要求】
1.一種源容器，其特征在于，包括: 容器，其包括內(nèi)壁，所述內(nèi)壁用于限定第一空間和第二空間，所述第一空間用于收容源材料，所述第二空間則與所述第一空間相鄰，在所述第二空間混合有向內(nèi)部引入的運(yùn)載氣體以及由所述源材料生成的蒸汽； 運(yùn)載氣體流入流道，使所述容器的外部與所述第二空間相連通，并包括露在所述第二空間內(nèi)的流入端口； 混合氣體排出流道，使所述容器的外部與所述第二空間相連通，并包括露在所述第二空間內(nèi)的排出端口 ；以及 限流部件，在所述第二空間內(nèi)擴(kuò)張，在所述流入端口與所述排出端口之間提供第一流動(dòng)障礙面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述第一流動(dòng)障礙面包括一邊橫穿虛擬直線路徑一邊在所述第二空間內(nèi)擴(kuò)張的表面，所述虛擬直線路徑被定義為從所述流入端口的中心連接到所述排出端口的中心的直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述第一流動(dòng)障礙面包括平面、曲面或多面體表面中的任意一種或它們的組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述第一流動(dòng)障礙面與定義所述第二空間的所述內(nèi)壁相分隔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，還包括第二流動(dòng)障礙面，所述第二流動(dòng)障礙面從所述第一流動(dòng)障礙面的擴(kuò)張端部向所述混合氣體排出流道的中心軸側(cè)延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的源容器，其特征在于， 還包括多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔形成于所述第二流動(dòng)障礙面，與所述混合氣體排出流道的流道中央端部相連通； 借助所述多個(gè)通孔來(lái)定義所述排出端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的源容器，其特征在于，所述第一流動(dòng)障礙面與所述第二流動(dòng)障礙面的交叉角度在20°至70°的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述第二流動(dòng)障礙面以傾斜方式擴(kuò)張。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述運(yùn)載氣體流入流道的中心軸與所述混合氣體排出流道的中心軸配置于同一線上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述運(yùn)載氣體流入流道從所述容器的外部經(jīng)過(guò)所述第一空間而向所述第二空間延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述混合氣體排出流道從所述容器的外部經(jīng)過(guò)第一空間而向所述第二空間延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，還包括噴嘴，所述噴嘴包括多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔與流入流道相連通，所述流入流道與所述運(yùn)載氣體流入流道相結(jié)合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的源容器，其特征在于，所述多個(gè)通孔以向所述源材料的表面?zhèn)葒娚渌鲞\(yùn)載氣體的方式排列。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的源容器，其特征在于，所述噴嘴包括與所述第一流動(dòng)障礙面相向的閉塞的表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的源容器，其特征在于，還包括加熱部件，所述加熱部件插入于所述第一空間，由溫度控制器進(jìn)行控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源容器，其特征在于，所述源材料為液狀或固狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的源容器，其特征在于，所述源材料在50°C至550°C的范圍內(nèi)具有10_6托至10 3托的蒸汽壓。
18.一種氣相沉積反應(yīng)爐，其特征在于，所述氣相沉積反應(yīng)爐與根據(jù)權(quán)利要求1的所述源容器的所述混合氣體排出流道相結(jié)合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的源容器，其特征在于，所述氣相沉積反應(yīng)爐用于制造有機(jī)發(fā)光器件。
【文檔編號(hào)】C23C16/44GK104520469SQ201380025143
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】李明起, 李庸懿, 金彥政 申請(qǐng)人:株式會(huì)社優(yōu)尼特思