液体汽化器系统及方法

摘要

一种供液体溶液在一化学汽相淀积(CVD)，Chemical Vapor deposifion)反应室内产生化学汽相淀积用之液体汽化装置及方法，在该反应室内空气则受到控制。该装置包含一喷雾器，气体幕，加热多孔介质盘及一载气混合器。在雾化及汽化过程中本发明则提供有关温度，压加及母体化学量之独立控制，因而，对一已知之应用方面可促进精确母体蒸汽之质量及数量。本发明亦采用一种可移动多孔介质盘之使用。该介质盘则按照所需要的操作压力及各母体的改变。在操作期间，该装置可利用一种超声波喷嘴而使液态母体首先被雾化成烟雾，然后，再彼加热介质盘汽化，并与一载气相混合，并强制进入化学汽相淀积(CVD)反应室内。

主权项

1.一种液体汽化器装置,包含至少具有一液态母体供应进口及至少一蒸气出口之工作室,该液体汽化器之特征为:设有雾化装置以供在该工作室内至少使该液态母体转化为雾化的喷雾之用,并在雾化装置及至少该蒸气出口之间配置一可加热之接触面,以防止该雾化的喷雾在未与加热接触面接触之前从该蒸气出口逸出,该加热接触面则由于在工作室内之直接接触而在实质上可使所有的雾化喷雾被汽化,因而,从该蒸气出口可供应蒸气。2.如申请专利范围第1项之装置,其中该工作室包括各内壁,并设有气幕装置以供将气体之气幕导入该工作室内之用,以防止该化之喷雾与室内之各内壁接触。3.如申请专利范围第1项之装置,其中该加热接触面至少包含一多孔圆盘。4.如申请专利范围第3项之装置,其中该加热接触面系由许多此种多孔圆盘所组成。5.如申请专利范围第4项之装置,其中许多的多孔圆盘是被安排成串联,在实质上各多孔圆盘均与该雾化装置垂直对准。6.如申请专利范围第1项之装置,其中载气装置是供将载气导至接近该加热接触面上,以使该蒸气与该载气混合。7.如申请专利范围第1项之装置,其中该工作室包括冷却装置以供冷却该雾化装置之用。8.如申请专利范围第7项之装置,其中该工作室至少包括一热电偶以供监控该工作室之内部温度及供控制该冷却装置之用。9.如申请专利范围第6项之装置,其中加热装置是供该加热接触面加热之用。10.如申请专利范围第4项之装置,其中许多的多孔圆盘均改变其孔隙率,因而,在该室及至少一蒸气出口之间形成一压力梯度。11.一种供应蒸气至化学汽相淀积反应室用之液体汽化器装置,包含一工作室,该工作室至少具有一液体供应进口以供至少可供应一液态母体至该工作室之用,以及至少一蒸气出口,该液体汽化器之特征为:设有一超音波喷嘴以供至少将一液态母体转化为在该工作室内之一雾化喷雾之用,以及配置在该超音波喷嘴及至少一蒸气出口间之一加热接触面,以防止该雾化喷雾在未与加热接触面接触之前从该蒸气出口逸出,该加热接触面则由于在该室内之直接接触而在实质上可使所有的雾化喷雾被汽化,因而,至少从该蒸气出口可供应蒸气。12.如申请专利范围第11项之装置,其中该工作室包括各内壁,并设有气幕装置以供气幕导入该工作室之用,以防止该雾化的喷雾与该室内之各内壁接触。13.如申请专利范围第11项之装置,其中该加热接触面至少包含一孔多圆盘。14.如申请专利范围第13项之装置,其中该加热接触面系由许多此种多孔圆盘所组成。15.如申请专利范围第11项之装置,其中该工作室包括冷却装置以供冷却该超音波喷嘴之用。16.如申请专利范围第11项之装置,其中该工作室包括冷却控制装置以供控制该冷却装置之用。17.如申请专利范围第16项之装置,其中设有加热接触面加热用之加热装置,该工作室包括包围在该加热装置周围之一加热套及与该载气有关之装置以供在导入接近该加热接触面之前对该载气预热之用。18.如申请专利范围第14项之装置,其中许多接触构件均改变其孔隙率,因而,在该室及至少一蒸气出口之间形一压力梯度。19.一种液体汽化器装置,包含至少具有一液态母体供应进口及至少一蒸气出口之工作室,该液体汽化器之特征为:设有雾化器以供在该工作室内至少使该液态母体转化为雾化的喷雾之用,并配置一加热接触面,该接触面具有高导热及高比热,为了在该加热接触面上产生均匀的温度分配,以供在实质上由于在工作室内之直接接触而使所有的雾化喷雾被汽化,因而,从该蒸汽出口内可供应蒸气,此外,亦设有供该加热接触面加热用之装置,及在一预定的温度上能维持该加热接触面之温度之装置,以供使该雾化的喷雾被汽化之用。20.如申请专利范围第19项之装置,其中该工作室包括各内壁,并设有气幕装置以供将气体之气幕导入该工作室内之用,以防止该雾化之喷雾与该室内之各内壁接触。21.如申请专利范围第19项之装置,其中该加热接触面具有适当的孔隙率,孔隙尺寸及高表面面积,利用直接的接触而足以将所有的雾化喷雾在实质上完全汽化。22.如申请专利范围第21项之装置,其中该加热接触面之表面面积是在大约500平方公尺/立方公尺及7500平方公尺/立方公尺之间。23.如申请专利范围第19项之装置,其中该工作室包括包围在该加热装置周围之一加热套及与该载气有关之装置,以供在导入接近该加热接触面之前对该载气预热之用。24.一种模式液体汽化装置,包含一外壳,在该外壳内至少具有一液态母体供应进口及至少一蒸气出口,其特征为:一可移动的汽化模组,可在至少对该液态母体供应进口之位置上:插入该外壳内并可移除,因而,该汽化模组能够至少将该液态母体转化为一种雾化的喷雾,而且,一种可移动的可加热接触面则在至少对该可移动的雾化模组之位置上,插入该外壳内并可移除,因而,该加热接触面,则由于直接接触而使该雾化的喷雾被汽化,因而,至少从该蒸气出口内可供应一种蒸气。25.如申请专利范围第24项之装置,其中一可移动的加热模组,可插入与该加热接触面有关的外壳内并可移除,因而,该加热模组可使该加热接触面之温度升高。26.如申请专利范围第25项之装置,其中在该外壳内设有许多可移动的加热接触面并可移除,以及许多相对应的可移动加热模组,并可以串联方式插入该外壳内,而且,亦可从外壳内移除,以供相继地使该雾化的喷雾汽化之用。27.如申请专利范围第26项之装置,其中许多加热模组中之每一模组,包括一热电偶以供监控各模组之温度之用。28.如申请专利范围第25项之装置,其中该加热模组,包括一凸缘以供使该加热模组与该雾化模组连接之用。29.如申请专利范围第28项之装置,其中装设有许多加热模组,而每一加热模组均包括一凸缘以供将许多加热模组与该雾化模组或其他的许多加热模组互相连接之用。30.如申请专利范围第24项之装置,其中该可移动的加热接触面,至少包含一多孔的接触构件。31.如申请专利范围第30项之装置,其中至少该多孔接触构件包含至少一多孔圆盘。32.如申请专利范围第24项之装置,其中许多的可移动加热接触面,包括许多的多孔接触构件。33.如申请专利范围第32项之装置,其中该许多的多孔接触构件,包含许多的多孔圆盘。34.如申请专利范围第32项之装置,其中该许多的多孔接触构件改变其孔隙率,因而,在该外壳及至少该蒸气出口之间形成一压力梯度。35.如申请专利范围第24项之装置,其中藉至少该蒸气出口之助,可与一化学汽相淀积(CVD)反应室相连接。36.如申请专利范围第1项之装置,其中该可移动的雾化模组,包含一可移动的超音波模组。37.一种汽化液态母体之方法,其特征为含以下各步骤,提供一种液态母体至一工作室内之一雾化器内,将该液态母体雾化成一种喷雾,利用该液态母体喷雾与一加热接触面之接触而使该液态母体喷雾被汽化,以及在该液态母体与该加热接触面接触之前,维持该液态母体为喷雾之形式,因而,利用与该加热接触面之直接接触而使所有的液态母体在实质上均完全被汽化。38.如申请专利范围第37项之方法,其中在该工作室内提供一种气幕,该气幕则包围在该液态母体喷雾周围,以防止该液态母体喷雾与该室之各室壁接触。39.如申请专利范围第37项之方法,其中该液态母体则被指定供一种化学汽相淀积反应器中使用之需,并包含将该蒸气供应至该化学汽相淀积室之步骤。40.如申请专利范围第37项之方法,其中该液态母体是以串联方式与该许多的加热接触面相接触。41.如申请专利范围第37项之方法,其中在接近该加热接触面之位置上将一载气导入,为了使该蒸气与该载气相混合。42.如申请专利范围第37项之方法,其中在该雾化步骤期间提供冷却。43.如申请专利范围第41项之方法,其中在将该载气导入接近该加热接触面之一位置之前,应使该载气被预热。44.如申请专利范围第37项之方法,其中该液态母体至少包含一种供束射开关管(BST, Beam-switching tuhe)薄膜用之液态母体。45.如申请专利范围第38或41项之方法,其中该气幕(Gas curtain)包含一种从氮气及氩气所组成类中所选择之氧体。图式简单说明:第一图为关于本发明所使用及构成化学汽相淀积系统之示意图;第二图为本发明之一实例中汽化器系统之示意图;第三图A及第三图B为根据本发明在汽化系统中所使用许多的多孔接触面之示意图;第四图为根据本发明之模式化学汽相淀积系统之侧视部分剖面图;第五图a为本发明之模式化学汽相淀积系统中所使用介质频率超音波模件之部分侧视剖面图;第五图b为本发明之模式化学汽相淀积系统中所使用介质频率超音波模件之部分侧视剖面图;第六图为第五图a所示装置之底视部分剖面图;第七图为第五图b所示装置之底视部分剖面图;第八图为本发明之模式化学汽相淀积系统的部分侧视剖面图;第九图为第八图所示装置之底视图;第十图为本发明之模式化学汽相淀积系统的部分侧视剖面图;第十一图为第十图所示模式化学汽相淀积系统的部分侧视剖面图;及第十二图为本发明之模式化学汽相淀积系统的特别安排侧视示意图。