JP2008537022A - ソース、ソースを取り付けるための構成、およびソースを取り付け取り出すための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ソースを気相成長反応容器内に取り付けるための構成に関する。その構成は、ソース取付具が気相成長反応容器の反応空間に連結されるようなソース用の少なくとも１つのソース取付具と、ソース取付具またはソース取付具に連結されたソース空間の内部に少なくとも部分的に取り付け可能なソースとを備える。本発明によれば、その構成はさらに、ソース取付具内のソースを受ける受取手段と、ソースを使用のためにソース取付具の適位置に取り付ける装入手段と、ソースに提供された、固体または液体ソース材料（３）用のチャンバ（１）と、チャンバ（１）を周囲環境から実質上隔離する隔離手段（７、１９）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前段によるソース(source)と、請求項１８の前段による、ソースを気相成長反応容器内に取り付けるための構成と、請求項３０の前段による、ソースを気相成長反応容器内に取り付けるための方法に関する。具体的には、本発明は、気相成長法のソースであって、気相成長反応容器に提供されたソース取付具、またはソース取付具に連結されたソース空間の内部に少なくとも部分的に、挿入可能なソースに関する。また、本発明は、ソースを気相成長反応容器に取り付けるための構成であって、ソース取付具が気相成長反応容器の反応空間に連結されるような、ソース用の少なくとも１つのソース取付具およびソース取付具の内部またはソース取付具に連結したソース空間に少なくとも部分的に取り付け可能なソースとを備える構成に関する。また、本発明は、ソースを気相成長反応容器に取り付け、それをそこから取り出すための方法に関する。

ＡＬＤ（原子層堆積）や他のＣＶＤ（化学気相成長）法などの気相成長法を採り入れることによって構造物を製造するときは、反応容器の反応空間に供給する前にソース材料を気体状態にしなければならない。多くのプロセスが、液体または気体の状態の適切なソース材料を備えておらず、それゆえこのようなプロセスは固体の材料を使用しなければならない。固体材料の蒸気圧は、非常に低い（典型的には室温で１００Ｐａ（１ｍｂａｒ）より低い）ので、十分な蒸気圧を達成するために加熱しなければならない。したがって、固体ソースが発展してきた。

従来技術では、固体ソースは、オーブンに配置され、ソースるつぼを中に備える管であった。こうした解決策では、反応容器のソースパイプは、枝が複数ある枝付き燭台のようなパイプからなり、そのパイプは、好ましくはガラス製であり、異なる固体ソースが、独立に加熱することができるように異なる枝内に存在し、反応容器の反応空間は、枝付き燭台のようなパイプの台足のところに提供される。固体ソースを装入(charge)するプロセスは、開放したソースるつぼを、例えば熱部材(thermo-element)によってソース管内に挿入することによって実行される。他の実施形態では、ソースるつぼは、ソース材料が酸化し、室内空気に存在する他の物質と反応し、室内空気に蒸発するのを防止するように、ソース管に挿入する間はビニール袋に入れられている。

上述の構成の問題点は、使用される固体ソース材料が、酸素および水蒸気に対する反応性および感度が高いことがあり、有害な化合物を蒸気として放出することがあるので、その構成は、固体ソースの取り付けおよび取り出しに関連して起きる汚染を受けやすいが、固体ソース材料の気相成長反応容器内への取り付けは不活性の手順ではないことである。さらに、固体ソースを取り付け取り出すためのこの従来技術の解決策は複雑であり、信頼性に劣り、使用が難しい。

固体ソースを気相成長反応容器内に取り付けるための他の従来技術の解決策は、弁を備えた金属製のボトルを使用して、固体ソースを金属製のボトルに挿入し、それにより、弁と一緒に、真空または対流オーブンに配置することである。こうした解決策は、固体ソースを取り付けるための不活性の方法を提供するが、可能性のある最も高温の動作温度は、約２００℃から２５０℃であり、動作温度は弁によって決定され、その動作寿命は高温では非常に短くなる。弁がオーブンの外に配置される場合、追加の取付具を提供しなければならず、さらに、その構造が熱伝導を発生させる。さらに、ボトルおよびパイプの部品は金属製であり、可能性のある化学反応によって、利用できる可能な固体ソース材料は限定される。さらに、そのようなボトルは、大きく重く、取り付けおよび取り外しが難しく、そのような作業は工具も必要とする。さらに、それらのボトルは高価である。取替えのときは、パイプを洗い流さなければならず、解決策をさらにより複雑にする。

したがって、本発明の一目的は、上述の問題点を解決することができるように、ソースと、ソースを取り付けるための構成と、ソースを取り付け取り出すための方法とを提供することである。

本発明の目的は、請求項１の前段によるソースであり、固体または液体ソース材料用のチャンバであって、少なくとも１つの少なくとも部分的に開放した壁を備えるチャンバと、このチャンバの壁上に配置可能な、チャンバを周囲環境から隔離するカバー様の隔離手段とを備え、このカバー様の隔離手段およびチャンバが、ソースがソース取付具に取り付けられた後でチャンバを開放および／または閉鎖するために、互いに対して摺動するように構成されることを特徴とするソースによって達成される。本発明の目的はさらに、請求項１９の前段による構成であって、ソース取付具内でソースを受ける受取手段と、ソースを使用のためにソース取付具の適位置に取り付ける装入手段と、ソースに提供される、固体または液体ソース材料用のチャンバと、チャンバを周囲環境から実質上隔離するカバー様の隔離手段とを備えることを特徴とする構成によって達成される。本発明の目的はさらに、請求項３０の前段による方法であって、
ａ）チャンバが閉鎖しているときに、実質上周囲環境から隔離して開閉可能な、固体または液体ソース材料用のチャンバを備えたソースを、気相成長反応容器のソース取付具またはソース取付具と連結したソース空間の内部に少なくとも部分的に挿入するステップと、
ｂ）ソースが適位置に取り付けられた後でソース取付具を閉鎖するステップと、
ｃ）チャンバと、チャンバの開放した壁に少なくとも部分的に配置されたカバー様の隔離手段とを互いに摺動させることによって、ソース材料を使用するためにソースのチャンバを開放するステップと、
ｄ）固体または液体ソース材料を使用した後で、チャンバと、チャンバの少なくとも部分的に開放した壁に配置されたカバー様の隔離手段とを互いに摺動することによって、ソースのチャンバを閉鎖するステップと、
ｅ）ソースを取り出すためにソース取付具を開放するステップと、
ｆ）ソースを前記気相成長反応容器のソース取付具から取り出すステップとを含むことを特徴とする方法によって達成される。

本発明の好ましい実施形態が、従属請求項に開示されている。
本発明は、気相成長反応容器に提供されたソース取付具、またはソース取付具に提供されたレセプタクル(receptacle)、または連結式の穴、またはソース取付具に連結されソースを受けるように構成された別個の空間の内部に、少なくとも部分的に、好ましくは完全に挿入可能なソースを提供するという考えに基づいている。ソースは、気相成長反応容器に提供されたソース取付具のレセプタクルにソースが取り付けられていないときに、チャンバが通常閉鎖され実質上周囲環境から隔離されるような、固体または液体ソース材料用のチャンバを備える。ソースのチャンバは、ソースが、ソース取付具のレセプタクルに存在するときでも開閉可能であるように形成される。ソースがレセプタクルまたは空間から取り出されるときにもチャンバが好ましくは閉鎖されるように、ソースをソース取付具のレセプタクルまたはソース取付具に連結された別個の空間に取り付ける間に、チャンバを自動的に開放することができる。一方、ソースのチャンバは、ソースの適位置への取り付けとは完全に独立して開放することができ、それにより、ソースがソース取付具の内部に取り付けられた後にチャンバを開閉する。別個の手段がもたらされる。こうした構成では、ソースは、チャンバを隔離する特別な手段、ならびに特別な手段を備えたチャンバを開放および／または閉鎖する操作手段を備えることができる。ソース取付具はさらに、ソースがレセプタクルに存在するときに、ソースをソース取付具の適位置に取り付けかつ／またはロックし、かつ／あるいはソースのレセプタクルを閉鎖かつ封止する装入手段を備えることができる。あるいは、上述の装入手段を、固体ソースが取り付け可能である別個の空間と連結するように提供することができる。

この文脈では、チャンバは、ソースに提供されソース材料を受けることが可能である空間について述べている。したがって、チャンバの形状、構造および特徴は、使用されているソース材料を受けることが可能である限り変更することができる。チャンバは、少なくとも１つの少なくとも部分的に開放した壁を備え、その壁は、チャンバを周囲環境から隔離するために、チャンバの開放した壁上に配置することができるカバー様の隔離手段によって閉鎖可能および／または隔離可能である。チャンバおよびカバー様の隔離手段は、チャンバを開閉するために互いに対して摺動することが可能であるように提供される。好ましくは、隔離手段およびチャンバまたはチャンバを含む構造は、互いに接して摺動する摺動面を備える。言い換えると、チャンバは、チャンバの構造と隔離手段の間に提供される摺動面によって封止される。本発明による構造においては、チャンバの開放した壁の方向、すなわち開口部の方向とチャンバおよび／または隔離手段の移動する方向は、好ましくは、互いに対して約９０°の角度である。

この文脈では、ソースは、固体ソース材料のための固体ソースまたは液体ソース材料のための液体ソースについて述べている。固体材料および液体材料は、標準状態（ＮＴＰ状態、圧力１０１３２５Ｐａ（１ａｔｍ）および高温０℃）の下にある材料について述べている。

本発明による解決策の利点は、使用のために必要なものを全て含んだカートリッジのように動作するソースを提供することである。ソースのチャンバが周囲環境から実質上隔離され、かつ制御可能に開閉可能であるときに、本発明による解決策は、弁を必要とせず、そのため非常に高温であっても使用できるようになり、これは、ソース材料の利用可能な範囲を拡大する。さらに、単純なカートリッジのような構造により、ソースを速く簡単に取り替えることができる。チャンバが隔離され、所望の場合、開閉可能であるので、ソースを不活性に取り替えることが可能である。というのは、ソースを取り付ける前にチャンバを隔離した状態に維持することができ、ソースがソース取付具から取り出されるときに再び隔離することができるからである。さらに、本発明によるソースは、安く製造でき、ガラスなど、完全に不活性の材料から作ることができる。本発明によるソースは、少量の高価であり合成するのが難しいソース材料を可能にし、それは、さらに常に新鮮な状態に保たれることが可能である。ソースの構造は、ソース材料の不活性の移送のための安全なソース技術と関連することもでき、それは、安全性のリスクを低下させる。

次に、本発明を好ましい実施形態に関して、添付の図面を参照して、さらに詳細に説明する。

図１は、ソースがソース取付具の内部に取り付けられた後の、本発明による一実施形態の断面を概略的に示す。図１の場合には、ソースは、ソース取付具の内部に配置されているが、まだ動作位置には取り付けられておらず、しかし最終的な取り付けの準備はできている。

図１の実施形態は、気相成長法のためのソースを示し、そのソースは、気相成長反応容器に提供されるソース取付具の内部に配置されている。そのソースは、棒要素５を備え、その棒要素５は、第１の端部１１および第２の端部９を有し、第２の端部９またはその付近にチャンバ１を備える。棒要素、したがってチャンバ１は、好ましくはガラス製である。というのは、ガラスは、ソースの使用中に反応を引き起こさず、高温の動作温度が可能である非常に不活性の材料だからである。好ましくは、チャンバ１は、棒要素５の製造中に棒要素５の第２の端部９の付近に提供されるか、あるいは、ガウジング（gouging）によってその中に加工される。棒要素５は、最初にその第２の端部９が図１によるソース取付具に配置される。チャンバ１は、気相成長法で使用される固体または液体ソース材料３を受けるように構成されたソースるつぼとして働く。棒要素５およびその中に提供されたチャンバ１の寸法および形状は、所望の通りに選択することができる。この実施形態では、棒要素５は、断面が実質上円形の細長い棒である。

本発明によれば、棒要素５に提供されたチャンバ１は、ソースが動作位置の適位置に取り付けられていないときは、隔離手段によって隔離されている。その隔離手段は、管７、または管状のスリーブを備え、その管７または管状のスリーブは、第１の端部１５および第２の端部１３を有し、チャンバ１を周囲環境から実質上隔離するように棒要素５の周りに配置することができる。管７を、棒要素５上に、棒要素５の全長にわたってまたはその長さの一部分にのみ配置することができる。要点は、ソースがソース取付具の内部の動作位置に取り付けられていないときには、管７が少なくとも棒要素５に提供されたチャンバ１の上に定着することである。管７は、好ましくは、チャンバ１を周囲環境から実質上隔離することができるように棒要素５の周りにしっかりと嵌合するように、棒要素５に応じて寸法設定される。管７も、使用中にソースおよびチャンバ１を確実に不活性にすることにも寄与するように好ましくはガラス製である。

図１に示すように、隔離手段はさらに、シール１９を備えることができ、そのシール１９は、管７が棒要素５上にあるときに、管７の内面に押し付けられるように、棒要素５にチャンバ１の両側に棒要素５の長手方向に提供される。シール１９をチャンバ１の片側のみに棒要素５の長手方向に提供することもできる。さらに、同様に、棒要素５ではなく管７にシール１９を提供することが可能である。それらのシールは、例えば、エラストマーまたはグラファイトシール、あるいはチャンバ１を周囲環境から封止することを可能にする他の類似のシールから構成されてよい。

本明細書に示す実施形態では、棒要素５は、管７より長く、そのため棒要素の第２の端部９が管７の第２の端部１３の外に突き出るまで、棒要素５を管７の中に押すことによってチャンバ１を開放することができる。その結果、棒要素５の第２の端部９に提供されたチャンバ１は、管７の第２の端部１３の外に少なくとも部分的に突き出して、チャンバ１を開放し、その中に収容された固体または液体ソース材料３を差し出す。同様に、棒要素５の第２の端部９を管７の中に引き込むように、棒要素５を管７の中に引き込むことによってチャンバ１を閉鎖することができる。そのような場合、チャンバ１は閉鎖し、周囲環境から隔離された状態に入る。

ソースはさらに、ソースがソース取付具に取り付けられた後で、隔離されたチャンバ１を開放しかつ／または閉鎖する操作手段を備えることができる。本実施形態では、周囲環境から実質上隔離されているチャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するために、隔離手段すなわち管７は、操作手段によってチャンバ１または棒要素５に関して移動可能であり、あるいはチャンバ１または棒要素５は、操作手段によって、隔離手段である管７に対して移動可能であるように操作手段が提供される。図１による解決策では、周囲環境から実質上隔離されているチャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するために、棒要素５が、管７に関して長手方向軸の方向に移動可能であるか、または管７が、棒要素５に関して長手方向軸の方向に移動可能であるように操作手段が提供される。図１の解決策では、チャンバ１を開放しかつ／または閉鎖する操作手段は、棒要素５の第１の端部１１に配置された第１のフランジ２５と、管７の第１の端部１５に配置された第２のフランジ２７とを備え、棒要素５の第１のフランジ２５と管７の第２のフランジ２７との間にばね１７が提供される。ばね１７は、ばね１７が圧縮されていない状態のときには、図１に示すように、チャンバ１が周囲環境から実質上隔離され閉鎖した状態であり、ばね１７が圧縮されている状態のときには、チャンバ１が少なくとも部分的に開放しているように取り付けられる。ばね１７は、チャンバ１の開閉を可能にする他の代替の方式でも構成される。

操作手段はさらに、ばね１７を圧縮してチャンバ１開放し、かつ／またはばね１７を解放してチャンバ１を閉鎖する手段を備える。その手段を例えば気相成長反応容器のソースあるいはソース取付具に提供することができる。その手段は、例えば、ソースをソース取付具の適位置に取り付ける間は、使用のためにチャンバを自動的に開放し、ソースをチャンバ１から取り出すときは、チャンバを隔離状態に自動的に閉鎖するように動作することができる。さらに、それらの手段は、例えばばね１７を圧縮し、したがって棒要素５の第２の端部９を管７の第２の端部１３の外に押し出し、それにより、ソースがソース取付具に取り付けられているときにチャンバを開放する。同様に、それらの手段は、棒要素５がソース取付具から取り出されるときにばね１７を解放し、それによりチャンバ１を閉鎖する。

棒要素５は、さらに、キャリアガス、洗浄ガスなどの流れがチャンバ１の上に案内されるようにチャネル３０を備えることができる。このチャネルは、例えば、ソース材料を反応容器の反応空間に運ぶためにガスの流れが開放チャンバ１の上を通るように管７と棒要素５の間にガスの流れを供給することを可能にする。

棒要素５および管７は、周囲環境から実質上隔離されているチャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するために、棒要素５が管７に関して長手方向軸の周りで回転可能であるか、または管７が棒要素５に関して長手方向軸の周りで回転可能であるように設計することもできる。このような場合は、管７は、操作手段によって、チャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するためにチャンバ１に存在するようにかつ／またはそこから離れるように移動可能である開口部または凹所を含むことができる。図１による場合では、管７は、開口部を含むことができ、その開口部は、チャンバ１が隔離されているときには、棒要素の下方に存在し、その場合はチャンバ１が閉鎖しており、チャンバ１が開放しているときには、チャンバ１の上方に存在し、それによりチャンバ１を開放する。開口部の代わりに、管７の第２の端部１３に提供された凹所を、例えば、その凹所が管７の第２の端部１３の縁部から第１の端部１５に向かって延びるように使用することができる。これにより、さらに、管７および棒要素５を相対的に回転させるために操作手段を提供することができる。

本発明によれば、周囲環境から実質上隔離されているチャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するために、ソースの動作を、棒要素５が管７に関して長手方向軸の方向に移動可能であるか、または管７が棒要素５に関して長手方向軸の方向に移動可能であるように、また、棒要素５が管７に関して長手方向軸の方向に回転可能であるか、または管７が、棒要素５に関して長手方向軸の方向に回転可能であるようにすることもできる。したがって、チャンバ１を開閉するには、管７および棒要素５の両方の相対的な長手方向の移動および長手方向軸の周りの相対的な回転移動を組み合わせる。これはさらに、チャンバ１の開閉のために提供された操作手段によって行うことができる。

上述の全ての場合において、操作手段は、チャンバ１を開放しかつ／または閉鎖するために、それらが気相成長反応容器に提供された制御手段に連結して操作手段の作動が可能になるように独立の手段として形成することができる。そのような場合、操作手段は、手動で、電気で、またはそれ以外の類似の手法により動作可能である。

同様に、キャリアガスの流れを、ソースの内部を通ってまたはその表面上に、すなわち管と棒要素の間、または管の外面上のいずれかに運ぶことができる。
管の端部またはその一部分は、好ましくはその端部の第２の端部１３の近傍部分では、焼結物などの多孔質の材料から作ることもでき、その結果、多孔質の部分がチャンバに存在して、ソース材料がその多孔質の部分を通って流れることが可能になる。したがって、チャンバは、多孔質の部分を介して周りの空間に対して開放しており、それにより、フィルターとして働くこともできる。これは、ソース材料の汚れ（dusting）による不利点を避けることを可能にする。

本発明によれば、ソースをいくつかの代替の方式で実装することができ、その一例は上記に与えられている。本発明の最も重要な点は、ソースが、固体または液体ソース材料を受け取ることができるチャンバを備え、周囲環境から実質上隔離することができることである。さらに、固体または液体材料を周囲環境から隔離された気相成長反応容器に挿入することができ、ソースが反応容器の適位置に取り付けられたときに、チャンバを使用のために開放することができるようにソースを実装することができる。さらに、本発明は、反応容器から取り出されたときに隔離された状態に戻るようにチャンバを閉鎖することができるという点で有利である。したがって、ソースは、反応容器に提供されたレセプタクルに挿入されるカートリッジのように動作し、使用のために開き、使用後に閉鎖し、使用後にそこから取り出される。したがって、ソースは、ソースを別個の隔離手段または弁なしで使用することを可能にするのに必要な構造を備える。したがって、図１による細長い構造としてソースを製造する必要はないが、その形状と構造、ならびに隔離構成およびチャンバを開放するための操作手段と方法は、変更することができることが明らかである。ソースを反応容器のソース取付具の内部に完全に挿入する必要はないが、チャンバに関する範囲に限ってのみその中に挿入することができる。さらに、必要な場合は、取り付けるソースの形状および構造は、同じソース取付具であっても所与のソース材料に応じて変更することができる。

あるいは、プレート様の、平坦な、湾曲したカバーなどを管７の形態のカバー様の隔離手段の代わりに用いることができ、それらは、チャンバを周囲環境から隔離するためにチャンバの開放した壁上に取り付けることができる。管７に関する場合では、チャンバを開閉するためにチャンバに関して摺動するようにカバーを配置することができる。したがって、チャンバまたはその構造の摺動面とカバーとは、互いに対して摺動する。本発明によれば、カバーまたは管７は、チャンバの開放した壁の上部から完全にまたは部分的に摺動してずれることができ、あるいは、同様に、カバーおよび／もしくは管ならびに／またはチャンバを、それらが互いに移動するときに、カバーまたは管がチャンバの開いている壁の上部から部分的にでさえ移動しなくても、流路がチャンバから開くように形成することができる。そのような場合は、チャンバの構造／縁部とカバーまたは管の間に隙間が発生することがあり、それを通ってソース材料がチャンバから流出することが可能になる。

本発明によれば、ソースを気相成長反応容器内に取り付けるための構成をさらに提供することができる。その構成は、ソースのための気相成長反応容器の反応空間に連結された少なくとも１つのソース取付具と、ソース取付具の内部に少なくとも部分的に挿入可能なソースとを備える。使用されるソースは、好ましくは上述のようなものであるが、他の選択肢として、異なるものでもよい。

こうした構成は、ソース取付具に提供された、ソースを受けるための受取手段と、使用のためにソース取付具の適位置にソースを取り付ける装入手段と、固体または液体ソース材料３のための、ソースに提供されたチャンバ１と、チャンバ１を周囲環境から実質的に隔離するための隔離手段７、１９とを備える。隔離手段７、１９は、ソースがソース取付具に存在しているときにチャンバ１の隔離が、任意選択で開放可能および／または閉鎖可能になるように形成される。

ソース取付具に提供された受取手段は、連結式の穴またはレセプタクルを備え、それらは、管状部分３１および３３によって画定され、ソースを受けるように構成される。好ましくは、内側管状部分３１および外側管状部分３３は、それらが部分的に構成しているソース取付具が、やはり気相成長反応容器の反応空間に連結されるように金属製である。受取手段は、ソースを受けることができる他のタイプのレセプタクルを形成することもできる。

ソース取付具に提供された装入手段は、ソースをソース取付具の適位置にロックするように構成されて、ソースのロックを開放し、かつ／またはソース取付具のレセプタクルを開閉する。装入手段は、好ましくは扉(hatch)を備え、その扉は、図１の解決策では、ソース取付具が閉鎖し、それによりソースが完全にソース取付具の内部に残るように、ソースの棒要素５の上部ならびに管７の第１の端部１１および１５上に配置することができる。扉は、好ましくは手動で動作し、そのため開閉が迅速であり簡単である。あるいは、扉は、別個の手段によって、例えば、電気的に使用できるようにすることができる。図１の実施形態では、扉は、ソース取付具が閉鎖しているときにはソースのチャンバ１の隔離を開放し、および／またはソース取付具が開いているときにはチャンバの隔離を閉鎖するように作ることもできる。そのような場合は、扉の開閉は、棒要素と管の相対的な移動を発生させ、その結果チャンバ１が開放する。さらに、装入手段を使用すると、操作手段が、隔離手段７、１９によって隔離されたチャンバを開閉する。図１では、扉はばね１７を圧縮し、その際棒要素５が管７の第２の端部１３の外に突き出し、それにより、チャンバ１を開放する。扉はさらに、扉が閉鎖しているときにソース取付具を封止するようにシールを備えることができる。あるいは、ソースが、適位置に押されるときに、ソース取付具のレセプタクル内に自動的にロックされ、それにより、ソースのロックを別個の押しボタンなどを使用して開放することができるように、装入手段を提供することができる。あるいは、ソースをその動作位置にロックしそこから解放するように、装入手段が完全に電気的に動作することができる。

しかし、こうした構成は、ソースのチャンバ１を隔離手段によって提供された隔離から開放および／または閉鎖するために、ソース取付具に提供された別個の操作手段を備えることもできる。そのとき、チャンバ１の開閉の手順は、ソース取付具のソースの取り付けから完全に独立している。そのような場合は、ユーザは、チャンバ１を閉鎖するために必ずしもソースをソース取付具から取り出す必要なく、所望の動作順序にしたがってチャンバ１を自由に開閉することもできる。

こうした構成はさらに、キャリアガス、洗浄ガスなどをソース取付具に、好ましくは棒要素５と管７の間に吹き出すための少なくとも１組の気体供給手段を備える。ソース取付具はさらに、ソースのチャンバに収容された固体または液体ソース材料を加熱するための加熱手段を備えることができる。その加熱手段は、例えば、抵抗器でよい。ソースがソース取付具に取り付けられた後で、隔離構成を使用してソースを完全に周囲環境から隔離することができる。このために、ソースがソース取付具の適位置に存在するときに汚染のリスクを低減するかまたは無くすように、前述の扉または他の隔離構成を採り入れることができる。

ソースを気相成長反応容器内に取り付け、それをそこから取り出すための本発明による方法では、ソースは、固体または液体ソース材料用の実質上周囲環境から隔離して開閉可能なチャンバを備え、チャンバが閉鎖しているときに、最初に、気相成長反応容器のソース取付具の内部で、少なくとも部分的に、すなわち少なくともチャンバの一部分の内部に挿入される。次に、ソース取付具は閉鎖され、ソースのチャンバは、ソース材料を使用することが可能になるように開放される。ソースを使用した後またはソースの使用を止めるために、ソースのチャンバが閉鎖され、ソース取付具がソースの取り出しのために開放され、その後でソースが気相成長反応容器のソース取付具から取り出される。さらに、ソースが適位置に存在しチャンバが開いているときに、その方法は、固体または液体ソース材料を使用するためにキャリアガスをチャンバ上に供給するステップを含むことができる。

しかし、こうした構成は、ソース取付具に連結された、ソースを取り付けることができる別個の空間を備えることもできることに留意されたい。そのような場合、ソースをその空間の内部に少なくとも部分的に取り付けることができる。その空間は、ソースを受けるように構成され、ソース取付具に、またはそれどころか反応空間に直接連結された装入空間であってよい。そうでなければ、その空間は、上記でソース取付具に関して説明したのと同様にして動作することができる。

その方法では、ソース取付具の閉鎖がチャンバを自動的に開放し、ソース取付具の開放がチャンバを自動的に閉鎖するように、チャンバの開放およびソース取付具の閉鎖ならびにチャンバの閉鎖およびソース取付具の開放の手順を組み合わせることができる。一方、チャンバの開閉の手順は、ソース取付具の開閉とは関連しない完全に独立の手順とすることができる。したがって、ソースのチャンバを、ソース取付具に存在する間に所望の動作手順にしたがって開閉することができる。所望の場合には、ソースを取り替えるとき、特に、固体または液体ソース材料が使用されるときに、本発明の方法を使用することができる。この方法を、本明細書に開示された構造上の特性を採用することによって上述のソースおよび構成に関連してさらに詳細に適用することができる。

技術が進歩するにつれて、本発明の基本的な考えは、多くの異なる方式で実行することができることが当業者には明らかである。したがって、本発明およびその実施形態は、上述の例に限定されるものではないが、特許請求の範囲の範囲内で変更することができる。

ソースがソース取付具に取り付けられた本発明の実施形態を概略的に示す図である。

Claims (33)

1. 気相成長法のためのソースであって、気相成長反応容器に提供されたソース取付具または前記ソース取付具に連結されたソース空間の内部に、少なくとも部分的に挿入可能なソースであり、
   前記ソースは、固体または液体ソース材料（３）用のチャンバ（１）であって、少なくとも１つの少なくとも部分的に開放した壁を備えるチャンバ（１）と、前記チャンバ（１）の前記壁上に配置可能な、前記チャンバを周囲環境から隔離するカバー様の隔離手段とを備え、前記カバー様の隔離手段および前記チャンバ（１）が、前記ソースが前記ソース取付具に取り付けられた後で前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、互いに対して摺動するように構成されることを特徴とするソース。
2. 請求項１に記載のソースであって、前記ソースは操作手段を備え、実質上周囲環境から隔離されている前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、前記カバー様の隔離手段が前記操作手段によって前記チャンバ（１）に対して移動可能であるか、または前記チャンバ（１）が前記操作手段によって前記隔離手段に対して移動可能であることを特徴とするソース。
3. 請求項１または２に記載のソースであって、前記チャンバ（１）が、固体または液体ソース材料（３）を受けるように構成されたソースるつぼであることを特徴とするソース。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のソースであって、前記ソースが、第１の端部（１１）および第２の端部（９）を有する棒要素（５）を備え、前記棒要素（５）が、前記第２の端部（９）またはその近くにチャンバ（１）を含むことを特徴とするソース。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載のソースであって、前記カバー様の隔離手段がさらに、前記棒要素（５）に提供されるシール（１９）を備え、前記シール（１９）は、前記棒要素の長手方向における前記チャンバ（１）の少なくとも片側に提供され、管（７）が前記棒要素（５）の上に配置された後に、前記シール（１９）が前記管（７）の内面に押し付けられることを特徴とするソース。
6. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のソースであって、周囲環境から実質上隔離された前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、前記棒要素（５）が、前記カバー様の隔離手段に対して、前記棒要素（５）の長手方向軸の方向に移動可能であるか、または前記カバー様の隔離手段が、前記棒要素（５）に関して前記棒要素（５）の前記長手方向軸の方向に移動可能であるように、前記操作手段が提供されることを特徴とするソース。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のソースであって、前記カバー様の隔離手段は、第１の端部（１５）および第２の端部（１３）を有する管（７）を備え、前記管（７）が、前記チャンバ（１）を周囲環境から実質上隔離するように、前記棒要素（５）の周りに少なくとも部分的に配置可能であることを特徴とするソース。
8. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載のソースであって、前記カバー様の隔離手段は、実質上平坦なまたは湾曲したカバーを備え、前記カバーが、前記チャンバ（１）を周囲環境から実質上隔離するように、前記チャンバ（１）の前記開放した壁上に少なくとも部分的に配置可能であることを特徴とするソース。
9. 請求項７に記載のソースであって、前記棒要素（５）が前記管（７）より長く、前記棒要素（５）の前記第２の端部（９）またはその付近に提供された前記チャンバ（１）の少なくとも一部分が、前記管（７）の前記第２の端部（１３）の外に突き出すまで、あるいは同様に、前記チャンバ（１）が再び前記管（７）内に完全に引き込まれるまで、前記棒要素（５）が、前記管（７）の内側で前記棒要素（５）の長手方向軸の方向に移動可能になるように、前記チャンバ（１）が開放可能であるか、または、同様に、閉鎖可能であることを特徴とするソース。
10. 請求項７乃至９のいずれか一項に記載のソースであって、前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖する前記操作手段が、前記棒要素（５）の前記第１の端部（１１）に配置された第１のフランジ（２５）と、前記管（７）またはカバーの前記第１の端部（１５）に配置された第２のフランジ（２７）とを備え、前記操作手段が、前記棒要素（５）の前記第１のフランジ（２５）と前記管（７）またはカバーの前記第２のフランジ（２７）との間に少なくとも１つのばね（１７）を備えることを特徴とするソース。
11. 請求項１０に記載のソースであって、前記ばね（１７）が圧縮されていない状態のときは、前記チャンバ（１）が周囲環境から実質上隔離されて閉鎖された状態にあり、前記ばね（１７）が圧縮された状態のときは、前記チャンバ（１）が少なくとも部分的に開放されていることを特徴とするソース。
12. 請求項１０または１１に記載のソースであって、前記操作手段がさらに、前記チャンバ（１）を開放するための、前記ばね（１７）を圧縮する手段、および／または、前記チャンバ（１）を閉鎖するための、前記ばね（１７）を解放する手段を備えることを特徴とするソース。
13. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のソースであって、周囲環境から実質上隔離された前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、前記棒要素（５）が、前記管（７）またはカバーに対して前記棒要素（５）の長手方向軸の周りを回転可能であるか、または前記管（７）またはカバーが、前記棒要素（５）に対して前記棒要素（５）の長手方向軸の周りを回転可能であるように、前記操作手段が提供されることを特徴とするソース。
14. 請求項８または１３に記載のソースであって、前記チャンバを開放および／または閉鎖するために、前記管（７）が、開口部、凹所、または多孔質領域を含み、それらが、前記操作手段によって、前記チャンバ（１）に存在しかつ／またはそこから離れるように移動可能であることを特徴とするソース。
15. 請求項４乃至６のいずれか一項に記載のソースであって、周囲環境から実質上隔離された前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、前記棒要素（５）が前記管（７）またはカバーに対して前記棒要素（５）の長手方向軸の方向に移動可能であるか、または前記管（７）またはカバーが前記棒要素（５）に対して前記棒要素（５）の長手方向軸の方向に移動可能であり、さらに、前記棒要素（５）が前記管（７）またはカバーに対して前記棒要素（５）長手方向軸の周りを回転可能であるか、または前記管（７）またはカバーが前記棒要素（５）に対して前記棒要素（５）の長手方向軸の周りを回転可能であるように、前記操作手段が提供されることを特徴とするソース。
16. 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のソースであって、前記操作手段が、前記気相成長反応容器に提供された制御手段に連結されて、前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖するために、前記操作手段を作動させることを可能にすることを特徴とするソース。
17. 請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のソースであって、前記チャンバ（１）および／または前記棒要素（５）および／または前記カバー様の隔離手段が、少なくとも部分的にガラス製であることを特徴とするソース。
18. 請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のソースであって、前記棒要素（５）がさらに、キャリアガス、洗浄ガスなどの流れを前記チャンバ（１）上に案内するためのチャネル（３０）を備えることを特徴とするソース。
19. ソースを気相成長反応容器に取り付けるための構成であって、前記構成は、ソース用の少なくとも１つのソース取付具を備え、前記ソース取付具が前記気相成長反応容器の反応空間に連結され、前記構成はさらに、前記ソース取付具または前記ソース取付具に連結されたソース空間の内部に、少なくとも部分的に取り付け可能なソースを備え、
    前記構成は、前記ソース取付具内で前記ソースを受ける受取手段と、前記ソースを使用のために前記ソース取付具の適位置に取り付ける装入手段と、前記ソースに提供される、固体または液体ソース材料（３）用のチャンバ（１）と、前記チャンバ（１）を周囲環境から実質上隔離するカバー様の隔離手段（７、１９）とを備えることを特徴とする構成。
20. 請求項１９に記載の構成であって、前記カバー様の隔離手段および前記チャンバ（１）を互いに摺動させることによって、前記ソースが前記ソース取付具に存在するときに、前記チャンバ（１）の隔離が、随意に開放可能および／または閉鎖可能となるように、前記カバー様の隔離手段（７、１９）が提供されることを特徴とする構成。
21. 請求項１９または２０に記載の構成であって、前記カバー様の隔離手段（７、１９）によって隔離された前記チャンバ（１）を開放および／または閉鎖する、前記ソースに提供される操作手段をさらに備えることを特徴とする構成。
22. 請求項１９乃至２１のいずれか一項に記載の構成であって、前記受取手段が、前記ソースおよび／または少なくとも前記ソースの前記チャンバ（１）を受けるための、連結式の穴またはレセプタクルを備えることを特徴とする構成。
23. 請求項１９乃至２２のいずれか一項に記載の構成であって、前記装入手段が、前記ソースを前記ソース取付具の適位置にロックし、また、前記ソースのロックを開放するように構成されることを特徴とする構成。
24. 請求項２３に記載の構成であって、前記装入手段がさらに、前記ソース取付具が閉鎖しているときに前記ソースの前記チャンバ（１）の隔離を開放し、および／または前記ソース取付具が開放されているときに前記チャンバの隔離を閉鎖するように構成されることを特徴とする構成。
25. 請求項２３または２４に記載の構成であって、前記装入手段が手動で動作することを特徴とする構成。
26. 請求項２３乃至２５のいずれか一項に記載の構成であって、前記装入手段が、前記ソースを前記ソース取付具に提供されたレセプタクルの内部にロックするための扉を備えることを特徴とする構成。
27. 請求項１９または２０に記載の構成であって、前記隔離手段によってもたらされる前記ソースの前記チャンバ（１）の隔離を開放および／または閉鎖する、前記ソース取付具に提供された別個の操作手段を備えることを特徴とする構成。
28. 請求項１９乃至２７のいずれか一項に記載の構成であって、キャリアガス、洗浄ガスなどを前記ソース取付具内に吹き出す少なくとも１組の気体供給手段をさらに備えることを特徴とする構成。
29. 請求項１９乃至２８のいずれか一項に記載の構成であって、前記ソースの前記チャンバに収容された前記固体または液体ソース材料を加熱する、前記ソース取付具に提供される加熱手段をさらに備えることを特徴とする構成。
30. ソースを気相成長反応容器に取り付け前記ソースを気相成長反応容器から取り出すための方法であって、
    ａ）チャンバが閉鎖しているときに、実質上周囲環境から隔離して開閉可能な、固体または液体ソース材料用の前記チャンバを備えたソースを、気相成長反応容器のソース取付具または前記ソース取付具と連結したソース空間の内部に少なくとも部分的に挿入するステップと、
    ｂ）前記ソースが適位置に取り付けられた後で前記ソース取付具を閉鎖するステップと、
    ｃ）前記チャンバと、前記チャンバの開放した壁に少なくとも部分的に配置されたカバー様の隔離手段とを互いに摺動させることによって、前記ソース材料を使用するために前記ソースの前記チャンバを開放するステップと、
    ｄ）前記固体または液体ソース材料を使用した後で、前記チャンバと、前記チャンバの少なくとも部分的に開放した壁に配置されたカバー様の隔離手段とを互いに摺動することによって、前記ソースの前記チャンバを閉鎖するステップと、
    ｅ）前記ソースを取り出すために前記ソース取付具を開放するステップと、
    ｆ）前記ソースを前記気相成長反応容器の前記ソース取付具から取り出すステップとを含むことを特徴とする方法。
31. 請求項３０に記載の方法であって、ステップｂ）およびｃ）ならびにステップｄ）およびｅ）を、前記ソース取付具を閉鎖することにより、前記チャンバを自動的に開放し、前記ソース取付具を開放することによって、前記チャンバを自動的に閉鎖するように組み合わせることを特徴とする方法。
32. 請求項３０に記載の方法であって、前記ソースの前記チャンバが、前記ソース取付具に存在する間に、所望の通りの動作順序にしたがって開閉されることを特徴とする方法。
33. 請求項３０または３１に記載の方法であって、ソース取付具のソースを取り替えるために適用されることを特徴とする方法。

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