JP2015134964A - 送達デバイス、その製造方法、およびそれを含む物品 - Google Patents

Abstract

【課題】浸漬管内面への反応生成物の蓄積を防ぐ浸漬管先端を有する、気相の液体前駆体化合物を反応器に送達するための高出力、大容量送達デバイス（バブラー）の提供。
【解決手段】チャンバーと、ガス入口２０２と、ガス出口２０４と、チャンバー内に含有され、上部および下部を有する浸漬管２００であって、浸漬管２００の上部は、ガス入口２０２と流体連通し、かつキャリアガスの流入を可能にするように動作し、浸漬管２００の下部は、チャンバー内に延在し、浸漬管２００の下部は、出口端で終端する、浸漬管２００と、第１の端部および第２の端部を有するスリーブ２０８であって、第１の端部は、浸漬管の下部と締まり嵌めし、スリーブ２０８は、外乱を受けると振動する、スリーブ２０８と、を備える送達デバイス３００。
【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本開示は、２０１４年１月１７日に出願された米国特許仮出願第６１／９２８，５２５号の利益を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、送達デバイス、その製造方法、およびそれを含む物品に関する。より具体的には、本開示は、気相の液体前駆体化合物を反応器に送達するための高出力、大容量送達デバイスに関する。

ＩＩＩ−Ｖ族化合物を含む半導体は、レーザー、発光ダイオード（ＬＥＤ）、光検出器等の多くの電子および光電子デバイスの生成に用いられる。これらのデバイスは、様々な組成を持ち、かつマイクロメートルの何分の１から数マイクロメートルにわたる厚さを持つ異なる単結晶層を備える。有機金属化合物を用いる化学蒸着（ＣＶＤ）法は、概して、ＩＩＩ−Ｖ族化合物の膜等の金属薄膜または半導体薄膜の堆積に利用される。かかる有機金属化合物は、液体または固体のいずれかであり得る。

ＣＶＤ法において、反応ガス流は、概して、反応器に送達されて、電子および光電子デバイスに所望される膜を堆積する。反応ガス流は、純ガスであるか、または前駆体化合物蒸気で飽和された水素等のキャリアガスで構成される。前駆体化合物が液体である場合、反応ガス流は、キャリアガスを、送達デバイス（すなわち、バブラー）内の液体前駆体化合物に通す（すなわち、気泡させる）ことによって得られる。

図１は、送達デバイス１００から反応器（図示せず）へ前駆体蒸気を運搬するための一般的に用いられる方法を示す。入口１０２に接続される浸漬管１０３は、キャリアガスを液体前駆体１０６内に運搬するために用いられ、一方で、出口１０４は、キャリアガスを前駆体蒸気と共に反応器に運搬するために用いられる。単純な元口端の浸漬管１０３を通じたキャリアガスの流れは、浸漬管２００（注入器と称されることもある）の端部でバフェティングを生成する。バフェティングは、浸漬管内への前駆体の飛散を生成し、浸漬管の端部付近の内浸漬管表面を絶えず湿潤させる。多くの前駆体は、酸素および水分感受性であり、最高純度キャリアガスでさえその中に存在する残留水分および酸素に曝露された場合、固体反応生成物１０８を形成する傾向がある。使用時、反応生成物１０８は、浸漬管１０３の内側に蓄積する。例えば、送達デバイス１００に含有される液体が、トリメチルガリウムの場合、水酸化ガリウム／酸化ガリウム反応生成物１０８の固体殻が、浸漬管１０３の内表面に生成される。内表面に堆積される反応生成物１０８の量が増加するにつれて、キャリアガスの流路を阻害し、最終的に、送達デバイス１００を通じたキャリアガスの流れを妨げる。これは、Ｗｏｅｌｋらの米国特許第８，５５５，８０９号に説明される通り、貯蔵所から連続的に供給される常設の送達デバイスにおいて特に懸念される。

ＭａｒｋｏｗｉｃｚのＥＰ０２１０４７６Ａ１は、浸漬管の下部を再設計することによって、大きい気泡の形成を防ぎ、小さい気泡の形成を優先することを試みている。これは、浸漬管がその下端で適切に機械加工されて、複数の開口部を提供し得ること、例えば、複数の小さいガス気泡が浸漬管から出るように、複数の側壁に切られ得ることを教示する。開口部の形状は、用いられる種々の材料によって異なる可能性がある要求に合うように様々であり得る。代替的に、浸漬管の下部は、焼結され得、小径の複数の開口部がもたらされ得る。浸漬管の下端を封着すること、その中および／または浸漬管の下部に１つ以上の小さい開口部を提供することを詳述する。浸漬管は、シリンダーの下部に延在し、１つ以上の開口部が浸漬管の下部に提供される。

したがって、浸漬管の内面の反応生成物の蓄積を防ぐ送達デバイスに対して、浸漬管の先端の代替的な設計を有することが望ましい。

チャンバーと、ガス入口と、ガス出口と、チャンバー内に含有され、上部および下部を有する浸漬管であって、浸漬管の上部は、ガス入口と流体連通し、かつキャリアガスの流入を可能にするように動作し、浸漬管の下部は、チャンバー内に延在し、浸漬管の下部は、出口端で終端する、浸漬管と、第１の端部および第２の端部を有するスリーブであって、第１の端部は、浸漬管の下部と締まり嵌めし、スリーブは、外乱を受けると振動する、スリーブと、を備える送達デバイスが本明細書に開示される。

チャンバーと、ガス入口と、ガス出口と、チャンバー内に含有され、上部および下部を有する浸漬管であって、浸漬管の上部は、ガス入口と流体連通し、かつキャリアガスの流入を可能にするように動作し、浸漬管の下部は、チャンバー内に延在し、浸漬管の下部は、出口端で終端する、浸漬管と、第１の端部および第２の端部を有するスリーブであって、第１の端部は、浸漬管の下部と締まり嵌めし、スリーブは、外乱を受けると振動する、スリーブと、を備える、送達デバイス内に、浸漬管を通じてキャリアガスを放出することと、キャリアが有孔部材から放出されるときに、スリーブの振動を促進することと、ガス出口から送達デバイスの外側にある場所にキャリアガスを運搬することと、を含む方法も本明細書に開示される。

送達デバイス１００から反応器（図示せず）へ前駆体蒸気を運搬するための一般的に用いられる方法を示す。 浸漬管が振動を促すスリーブを有する、例示的な送達デバイスを示す。 浸漬管が振動を促すスリーブを有する、別の例示的な送達デバイスを示す。 スリーブの垂直中心軸に沿って取った断面の例示的な図を示す。 有孔部材と接触するときに、スリーブの垂直中心軸に沿って取った断面の例示的な図を示す。 スロット付きスリーブの側面図を示す。 スロット付きスリーブの底面図を示す。 スロットが異なる幾何学形状を有し得る、異なるスロットの設計を示す。 スロットが異なる幾何学形状を有し得る、異なるスロットの設計を示す。 スロットが異なる幾何学形状を有し得る、異なるスロットの設計を示す。 先細のスロットを有するスリーブを示す。

要素が別の要素「上に」あることを指す場合、その要素は、直接他の要素上にあることができるか、または介在する要素が存在し得ると理解される。対照的に、要素が別の要素「上に直接」あることを指す場合、介在する要素は存在しない。本明細書で用いられる場合、用語「および／または」は、関連する列挙された項目のうちの１つ以上の任意の、および全ての組み合わせを含む。本明細書で用いられる場合、「基板」は、金属含有膜が蒸着によって堆積される、任意の表面を言う。

種々の要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションを説明するために、第１、第２、第３等の用語が用いられ得るが、これらの要素、コンポーネント、領域、層、および／またはセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解される。これらの用語は、ある要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションを別の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションから区別するためにのみ用いられる。したがって、後述される第１の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションは、本発明の教示から逸脱することなく、第２の要素、コンポーネント、領域、層、またはセクションと称することが可能である。

本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明する目的のためのみであり、限定するよう意図されない。本明細書で用いられる場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明確に示されない限り、複数形も含むよう意図される。本明細書で用いられる場合、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、あるいは「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、記載された特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素、および／またはコンポーネントの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および／またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことがさらに理解される。

さらに、「下」または「下部」および「上」または「上部」等の相対的な用語は、図に示されるように、ある要素の他の要素に対する関係を説明するために本明細書で用いられ得る。相対的な用語は、図に示される配向に加えて、デバイスの異なる配向を包含するよう意図されることが理解される。例えば、図のうちの１つにおいてデバイスが回転する場合、他の要素の「下」側にあると説明される要素は、その他の要素の「上」側に配向される。したがって、例示的な用語「下」は、図の特定の配向に応じて、「下」および「上」の配向の両方を包含することができる。同様に、図のうちの１つにおいてデバイスが回転する場合、他の要素の「下方」または「真下」にあると説明される要素は、他の要素の「上方」に配向される。したがって、例示的な用語「下方」または「真下」は、上方および下方の配向の両方を包含することができる。

「真下」、「下方」、「下」、「上方」、「上」等の空間的に相対的な用語は、図に示されるように、ある要素または特徴の別の要素または特徴に対する関係を説明するため、説明を容易にするために本明細書で用いられ得る。空間的に相対的な用語は、図に示される配向に加えて、使用または動作時のデバイスの異なる配向を包含するよう意図されることが理解される。例えば、図においてデバイスが回転する場合、他の要素または特徴の「下方」または「真下」にあると説明される要素は、その他の要素または特徴の「上方」に配向される。したがって、例示的な用語「下方」は、上方および下方の配向の両方を包含することができる。デバイスは、他の方法で配向（９０度または他の配向で回転）され得、本明細書で用いられる空間的に相対的な記述語は、それに従って解釈される。

別途定義されない限り、本明細書で用いられる全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。一般的に用いられる辞書に定義されるもの等の用語は、関連技術および本開示の文脈におけるそれらの意味と一貫する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書にそのように明確に定義されない限り、理想化された、または過度に形式的な意味に解釈されないことがさらに理解される。

理想化された実施形態の概略図である断面図を参照して、例示的な実施形態が本明細書で説明される。したがって、例えば、製造技術および／または公差の結果としての例示の図の形状から変形が予想される。したがって、本明細書に説明される実施形態は、本明細書に例示の特定の領域形状に限定されるものと解釈されるべきではなく、例えば、製造から生じる形状の偏差を含むものとする。例えば、平坦であると例示または説明される領域は、典型的には、粗いおよび／または非線形の特徴を有し得る。さらに、例示される鋭角は、円形であり得る。したがって、図に例示される領域は、本質的に概略図であり、それらの形状は、領域の正確な形状を例示するよう意図されず、かつ本特許請求の範囲を限定するよう意図されない。

下端に振動可能なスリーブが取り付けられた浸漬管を備える送達デバイスが本明細書に開示される。スリーブは、外乱を受けると振動を容易に起こすことができる材料から生成される。スリーブは、金属、セラミック、またはポリマーを含むことができ、外乱されるとスリーブが容易に振動することを可能にするが、外乱が除去されるとその元の形状に戻る。理論によって制約されることを望まないが、一方で、振動可能なスリーブは、（スリーブの下部からの（周囲媒質内への）ガス気泡の放出によって、およびこれらの気泡の放出によって生成されるバフェティングに起因して）外乱されると振動し、この振動は、スリーブおよび／または浸漬管の内側の反応固体の蓄積を防ぐと考えられている。

実施形態において、スリーブは、キャリアガスが送達デバイスに入るスロット付き開口部を有する。スロットは、開口端であり、すなわち、それらは、下部が表面で囲まれない。スロットは、キャリアガス流を制限して、それを安定にさせ、かつ液体のバフェティングおよび飛散を除去し、それによって、浸漬管の内表面への反応生成物の蓄積も防ぐように動作する。一実施形態において、（浸漬管と接触する）スリーブは、従来の元口端の管において発生する液体のバフェティングおよび飛散を最小限にするように設計される。このスリーブ設計の付随的な結果は、スリーブから放出されるキャリアガス気泡のサイズが低減することである。スリーブの出口は、（スロットを有さないスリーブまたは浸漬管からの）１つの大きい気泡の形ではなく、多数のより小さい気泡の形でキャリアガスを逃がすことを可能にする、スロットをその周辺に有する。個々のスロットを通じたキャリアガス流の放出は、スリーブ（または浸漬管）出口で発生するバフェティングの量の低減を促し、これは、他の市販のデバイスのスリーブまたは浸漬管の内表面への液体前駆体の飛散を低減する。この飛散の低減は、キャリアガスへの曝露によって湿潤およびその後の乾燥を交互に受ける表面を最小限にする。これは、キャリアガスの流れを塞ぎ、妨げる浸漬管の領域における固体反応生成物の蓄積の除去または低減につながる。

一実施形態において、浸漬管は、スリーブと流体連通し、スリーブは、キャリアガスが放出される有孔部材と任意でそれ自体が流体連通する。図２および３は、液体前駆体を含有する送達デバイスを通じてキャリアガスを放出するための例示的な送達デバイス３００を示す実施形態を示す。図２および３において見られるように、浸漬管２００は、入口２０２で送達デバイス３００と接触する。浸漬管２００は、任意の有孔部材２１０と接触するスリーブ２０８と流体連通する。キャリアガスは、任意の有孔部材２１０から送達デバイス３００内に放出される。図２および３において見られるように、スリーブの下部ならびに有孔部材２１０は、送達デバイスに含有される液体前駆体２０６の表面下に位置する。

浸漬管２００は、概して、金属、セラミック、ポリマー、またはそれらの組み合わせから製造され、送達デバイスの天井または床のいずれかに位置する入口ポート２０２で送達デバイスに入ることができる。浸漬管は、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））等のポリペルフルオロアルケン、水晶、ニッケル、ステンレス鋼（３０４、３０４Ｌ、３１６、３１６Ｌ、３２１、３４７、および４３０）等の金属合金、ならびにＩＮＣＯＮＥＬ（商標）、ＭＯＮＥＬ（商標）、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（商標）等のニッケル合金で適切に構成され得る。

図２において、浸漬管２００は、天井から送達デバイスに入り、一方で、図３において、それは、床から送達デバイスに入る。図に見られるように、浸漬管２００が床から入る場合、それは、逆Ｕ字形を有する。実施形態において、浸漬管２００は、好ましくは、金属を含み、より好ましくは、剛性金属を含む。例示的な実施形態において、浸漬管２００は、ステンレス鋼管から製造される。浸漬管２００は、概して、２〜２０ミリメートル、好ましくは、４〜１５ミリメートル、より好ましくは、５〜８ミリメートルの内径を有する。浸漬管２００の壁厚は、０．５〜２．５ミリメートル、好ましくは、０．７〜２．０ミリメートル、より好ましくは、１．０〜１．５ミリメートルである。

一実施形態において、スリーブ２０８は、浸漬管２００の端部と接触する。スリーブ２０８は、金属、セラミック、ポリマー、またはそれらの組み合わせから製造することができる。スリーブに用いられる材料は、キャリアガスならびに前駆体に対して不活性であることが望ましい。スリーブは、キャリアガスまたは前駆体のいずれかによって溶解または分解されるべきではない。スリーブ２０８は、長時間にわたって、損傷または破壊されることなく、（キャリアガスの放出に伴う浸漬管２００内のバフェティング等の周囲の液体における）外乱に起因する振動を処理するのに十分なほど強いが、外乱が除去された後に、その元の形状に戻るのに十分な柔軟性もある（たとえば、十分に低い弾性率を有する）。したがって、金属は、好ましくは、室温で延性のある金属である。一実施形態において、スリーブ２０８は、ニッケル、銅、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、コバルト等の金属、または前述の金属のうちの少なくとも１つを含む組み合わせを含む。例示的な実施形態において、スリーブは、非常に小さい壁厚を有する電鋳ニッケルを含む。非常に薄い厚さの金属スリーブは、外乱されると振動を起こすその能力を促す。金属から製造される場合、スリーブ２０８は、０．０２０ミリメートル〜０．０７０ミリメートル、好ましくは、０．０３０ミリメートル〜０．０６０ミリメートル、より好ましくは、０．０３５〜０．０５５ミリメートルの壁厚を有する。

別の例示的な実施形態において、スリーブ２０８は、エラストマーから製造され得る。一実施形態において、エラストマーは、架橋され得る。別の実施形態において、エラストマーは、結晶性ドメイン、ガラス状ドメイン、イオン性ドメイン、またはそれらの組み合わせによる、ポリマー鎖の一部の物理的な収縮によって得ることができる。適したエラストマーの例は、ポリブタジエン、ポリイソプレン、スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴム（ブタジエンおよびアクリロニトリルのコポリマー）、水素化ニトリルゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロエラストマー、ペルフルオロエラストマー、ポリエーテルブロックアミド等、または前述のエラストマーのうちの少なくとも１つを含む組み合わせである。エラストマーから製造されるスリーブは、金属またはセラミックから製造されるスリーブの壁厚より大きい壁厚を有し得る。

図２および３において見られるように、スリーブ２０８は、浸漬管２００の端部と接触する。スリーブ２０８の第１の端部は、締まり嵌め（プレス嵌めまたは摩擦嵌めとしても知られる）を介して、浸漬管２００の端部に固定して取り付けられる。スリーブと浸漬管との間の締まり嵌めは、力を用いることによって、または熱膨張（スリーブが加熱され、浸漬管上に配置される）およびその後の収縮（スリーブが冷却されて、浸漬管上に収縮させる）を用いることによって、達成され得る。実施形態において、スリーブ２０８の他方の端部は、開口端であることができ（すなわち、下部で封着されず、流れに対する障害も有さない）、任意の他のデバイスに接続されない。この実施形態は、図４（Ａ）に示される。

図４（Ａ）に示されるスリーブ２０８は、第１の端部２０７および第２の端部２０９を備える。第１の端部２０７は、浸漬管２００と締まり嵌めし、一方で、第２の端部２０９は、開口端であり、送達デバイス内の液体前駆体（図示せず）の表面下に位置する。スリーブ２０８の第２の端部２０９は、図５〜図７で詳細に後述されるスロットまたは鋸歯も有し得る。

図４（Ｂ）は、スリーブ２０８が任意の有孔部材２１０と接触する別の実施形態を示す。実施形態において、有孔部材は、泡、逆シャワーヘッド等、またはそれらの組み合わせであり得る。例示的な実施形態において、有孔部材２１０は、逆シャワーヘッドである。有孔部材２１０は、締まり嵌めを介してか、またはスリーブ２０８に装着されるレッジ２１２に支持されることによって、スリーブ２０８と接触し得る。別の実施形態において、有孔部材２１０は、送達デバイス３００の床に支持され得、一方で、スリーブは、ポート（図示せず）を介して有孔部材と流体連通する。逆シャワーヘッドが有孔部材として用いられる場合、細孔は、チャンバーの天井に面するシャワーヘッドの表面上に存在する。したがって、放出されたキャリアガスは、チャンバーの天井に向かって、シャワーヘッドの細孔から流れる。

逆シャワーヘッドは、浸漬管と接触するスリーブの端部と反対の端部に固定して取り付けられる。言い換えれば、スリーブ２０８の第２の端部（第１の端部と反対にある）は、締まり嵌めまたは隙間嵌めを介して、有孔部材２１０に取り付けられる。スリーブと浸漬管との間の締まり嵌めは、力を用いることによって（有孔部材をスリーブ上に押す）、または熱膨張およびその後の収縮を用いることによって（有孔部材がスリーブの周囲に適合するように最初に膨張し、その後、スリーブに密接に適合するように収縮する場合）、または収縮および続く熱膨張を用いることによって（スリーブが有孔部材のポート内に滑り込むように最初に収縮し、続いて、熱膨張によって、スリーブと有孔部材との間に締まり嵌めが得られる場合）、達成され得る。隙間嵌めは、スリーブの制限された振動および有孔部材による変形を可能にする。別の実施形態において、有孔部材または浸漬管は、ガス気泡のバフェティング以外の適した方法によって、それ自体が振動するように誘発され得る。

別の実施形態において、図４（Ｂ）に示されるように、有孔部材２１０は、スリーブ２０８に固定して取り付けられるレッジ２１２を介して、スリーブ２０８に装着される。図４（Ｂ）は、スリーブ２０８および有孔部材２１０の中心軸に沿って取った断面を示す。重力の作用は、有孔部材がレッジ２１２と接触を続けることを可能にする。この配置は、締まり嵌めを用いず、有孔部材がスリーブの周囲を自由に動くことを可能にする。さらに別の実施形態において（本明細書に図示せず）、有孔部材の下部は、送達デバイスの床上に位置し、一方で、スリーブは、有孔部材のポート（図示せず）に入る。有孔部材のポートは、概して、有孔部材の上面に位置するが、その周面に位置することもできる。この配置も、締まり嵌めを用いず、有孔部材がスリーブの第２の端部の周囲を自由に動くことを可能にする。

スリーブが取り付けられた浸漬管は、種々の送達デバイス設計に用いられ得る。例示的な送達デバイスは、米国特許出願第４，１４７，０３５号（Ｓｃｈｕｍａｃｈｅｒ）、第４，５０６，８１５号（Ｍｅｌａｓら）、第４，９１５，８８８号（Ｊｅｎｋｉｎｓ）、第５，７５５，８８５号（Ｍｉｋｏｓｈｉｂａら）、および第８，２７２，６２６号（Ｃｕｎｎｉｎｇ）、ならびに日本特許出願第３−０３１４７７Ａ号（Ｋａｗａｓａｋｉ）に記載されるものを含むがそれらに限定されない。かかる送達デバイスは、使用条件に耐え、かつ用いられる前駆体と反応しない、任意の適した材料で構成され得る。概して、送達デバイスは、ニッケル等の金属、およびステンレス鋼（３０４、３０４Ｌ、３１６、３１６Ｌ、３２１、３４７、および４３０）等の金属合金、ならびにＩＮＣＯＮＥＬ（商標）、ＭＯＮＥＬ（商標）、ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ（商標）等のニッケル合金から適切に構成される。これらの送達デバイスは、任意の適したサイズであり得る。用いられる特定のサイズは、デバイスに含有される前駆体化合物の量、かかるデバイスが使用時に位置するキャビネットまたは熱浴の設計等、当業者には周知の種々のパラメータに依存する。

上述のように、スリーブ２０８の第２の端部（下端）は、送達デバイス内のバフェティングを最小限にする、キャリアガスの円滑な放出を促すように、スロットまたは鋸歯を有し得る。図５は、スリーブの例示的な一実施形態の描写である。図５（Ａ）は、スロット付きスリーブの側面図であり、図５（Ｂ）は、矢印Ｘ−Ｘ´に沿って取った底面図である。図５（Ａ）において見られるように、スリーブ２０８は、出口表面において複数のスロット２１４を有する。各スロット２１４は、高さ「ｈ」および幅「ｄ」を有する。スロット間の領域は、フィン２０５と称される。高さは、スリーブの出口から測定される。スロットは、元口端の開口部と比較すると、バフェティングを低減するように機能する任意の適した高さを有し得る。典型的には、スロットの高さ「ｈ」は、１〜５０ミリメートル、具体的には、５〜２５ミリメートル、より具体的には、１０〜２５ミリメートルである。スロットは、元口端の開口部と比較すると、バフェティングを低減するように機能する任意の適した幅を有し得る。典型的には、幅「ｄ」は、０．５〜５ミリメートル、具体的には、０．７５〜２ミリメートル、より具体的には、１ミリメートルである。連続的なスロット（すなわち、外周に沿って測定される隣接するスロット）間の距離は、１〜１０ミリメートル、具体的には、２〜８ミリメートル、より具体的には、６ミリメートルである。

スリーブは、任意の適した長さを有し得る。概して、スリーブの長さは、送達デバイスの床に向かってキャリアガスを搬送するのに十分な長さである。送達デバイス内の前駆体の量が、スリーブの出口端よりも下がると、スリーブを出るキャリアガスは、液体前駆体と直接接触しなくなることが当業者によって理解される。したがって、スリーブの長さは、スリーブの出口端より下に残る液体前駆体の量を最小限にするように選択される。ある実施形態において、送達デバイスは、残留液体前駆体を最小限にするように動作する、十分に真下のスリーブで設計される。

理論によって限定されることなく、スロットの存在は、スロットを通じたキャリアガスの円滑な流れを促進し、これは、バフェティングを除去し、スリーブからの気泡サイズを最小限にする。スロットの存在は、キャリアガス内の残留不純物の存在に起因して、固体（水分または酸素を有する液体有機金属化合物の反応生成物）の形成を妨げない。しかしながら、バフェティングに誘発される飛散の除去は、スリーブの内面の湿潤を防ぎ、したがって、スリーブの内側の固体反応生成物の形成を防ぐ。固体反応生成物は、依然としてスリーブまたは浸漬管の外側に形成し得るが、それらは、それらが付着し得る表面にたどり着く可能性は低く、単純に、流されて、送達デバイスの下部に定着する。スリーブ振動は、これらの固体が、スリーブの外側または内側に固定することを防ぐ。スロット付きスリーブの存在の結果として送達デバイス内に形成される固体は、送達デバイスの重要性の低い部分に定着し、キャリアガス流路を阻害しない。複数のスロットを有するスリーブの端は、城郭風（ｃａｓｔｅｌｌａｔｅｄ）のスリーブ端または城郭風（ｃａｓｔｅｌｌａｔｅｄ）の注入器と称されることもある。

一実施形態において、フィン２０５は、振動（現在「トゥワーキング」としても広く知られている）するように作ることができる。振動は、キャリアガスのエネルギーから引き出される。理論に限定されることなく、バフェティングを推進するキャリアガスのエネルギーは、フィンを移動させて、それらを振動させるために用いられる。（スリーブの振動に加えて）フィンの動きは、スリーブ内のより大質量の固体生成物の蓄積を機械的に妨げる。理想的には、何らかの固体生成物は、送達デバイスの性能に干渉する前に、振盪される。フィンが全て同じ長さである場合、共鳴効果は、著しい振動を引き起こすことができる。この振動は、所望されない堆積を振り払うため、望ましい。

図５（Ａ）に示されるスロットは、略矩形を有する（すなわち、それらは、３つの側面を有し、そのうちの２つ、互いに平行し、かつ第３の側面に垂直である）が、一方で、他の幾何学形状をスロットと組み合わせることができる。他の幾何学形状の例は、四角形、三角形、円形、多角形等、またはそれらの組み合わせである。図６（Ａ）に示される例示的な設計は、円形で終わるスロットを示す。スロットは、複数の交互の幾何学形状も含み得る。例えば、スロットは、図５（Ａ）に示されるように、略矩形断面積を有し得、図６（Ｂ）に示されるように、矩形断面積と交互に現れる円形断面スロットを有し得る。図６（Ｃ）は、矩形断面積と交互に現れて、スロットを形成する異なる幾何学形状を示す。

別の実施形態において、図７に示されるように、スロットの上部で狭い幅を有し、かつスロットの上部の幅と比較すると、スロットの下部（すなわち、出口）でより広い幅を有する、スロットは、先細であり得る。先細のスロット２０６は、１度〜２０度、具体的には、２〜１０度、より具体的には、３〜５度の夾角αを有する。スロットの高さは、５〜５０ミリメートルであることができる。

図７の縁ＡおよびＢは、全て面取りされている。面取りは、浸漬管壁の内面から外面までであり、外面に鋸歯状の縁を作る。面取りの角度は、１度〜２０度、具体的には、２〜１０度、より具体的には、３〜５度である。スロットまたは面取りは、フライス盤または立削り盤で生成することができる。不規則な形状のスロットは、フライス盤またはボール盤で生成することができる。フライス、穿孔、または立削り作業後、あらゆるバリまたは粗い縁は、平滑化され得、浸漬管は、送達デバイスにアセンブルされ得る。

送達デバイスは、前駆体液体または流動可能な粉末を含有し、好ましくは、液体を含有する。例示的な前駆体は、三臭化ホウ素、オキシ塩化リン、三臭化リン、四塩化ケイ素、ジクロロシラン、四臭化ケイ素、三塩化ヒ素、三臭化ヒ素、五塩化アンチモン、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、エチルジメチルインジウム、第三級ブチルアルシン、第三級ブチルホスフィン、シラン（ＳｉＨ_４）、ジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２）、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ_４）、塩化第二スズ（ＳｎＣｌ_４）、トリメチルヒ素（ＣＨ_３）_３Ａｓ、トリメチルガリウム（ＣＨ_３）_３Ｇａ、トリエチルガリウム（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｇａ、イソブチルゲルマン（Ｃ_４Ｈ_７）ＧｅＨ_３、ジエチルテルリド（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｔｅ、ジイソプロピルテルリド（Ｃ_３Ｈ_７）_２Ｔｅ、ジメチル亜鉛（ＣＨ_３）_２Ｚｎ、ジエチル亜鉛（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｚｎ、トリメチルアンチモン（ＣＨ_３）_３Ｓｂ、トリエチルアンチモン（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｓｂ、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）、アンモニア（ＮＨ_３）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）、塩素（Ｃｌ_２）、塩化水素（ＨＣｌ）、フッ化水素（ＨＦ）、三フッ化塩素（ＣｌＦ_３）、トリシラン（Ｓｉ_３Ｈ_８）等、または前述の前駆体のうちのいずれか１つを含む組み合わせである。

好ましい前駆体は、四塩化ゲルマニウム（ＧｅＣｌ_４）、塩化第二スズ（ＳｎＣｌ_４）、トリメチルヒ素（ＣＨ_３）_３Ａｓ、トリメチルガリウム（ＣＨ_３）_３Ｇａ、トリエチルガリウム（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｇａ、イソブチルゲルマン（Ｃ_４Ｈ_７）ＧｅＨ_３、ジエチルテルリド（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｔｅ、ジイソプロピルテルリド（Ｃ_３Ｈ_７）_２Ｔｅ、ジメチル亜鉛（ＣＨ_３）_２Ｚｎ、ジエチル亜鉛（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｚｎ、トリメチルアンチモン（ＣＨ_３）_３Ｓｂ、トリエチルアンチモン（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｓｂ等、または前述の前駆体のうちのいずれか１つを含む組み合わせであり、より好ましくは、トリメチルガリウムである。

実施形態において、図２、３、および４の送達デバイスを製造する一方法において、浸漬管は、入口ポートを通じて送達デバイスに挿入される。スリーブは、浸漬管に押し付けられ、その後、所望される場合、任意の有孔部材が、スリーブに取り付けられる。その後、送達デバイスは、封着され、浸漬管内またはスリーブ内に何らかの妨害物を発生させることなく、前駆体対キャリアガスの所望される割合を反応器に送達するために用いられ得る。スリーブの柔軟性は、送達デバイスの通常動作時に振動を促し、これは、浸漬管の内側への固体反応生成物の蓄積を防ぐ。

図２および３の送達デバイスを用いるための一方法において、キャリアガスは、浸漬管２００に充填される。水素、ヘリウム、アルゴン、または窒素等のキャリアガスは、浸漬管を通じて送達デバイスに導入される。キャリアガスは、浸漬管を通じて、スリーブ内および有孔部材へ移動する。キャリアガスは、スリーブから、または任意の有孔部材から放出されるため、それは、上記に詳述したように、前駆体液体の振動および／または浸漬管内のバフェティングを促進する。前駆体液体の振動および／または浸漬管のバフェティングは、スリーブの振動を促進し、これらの振動は、スリーブおよび／または浸漬管の内側に発生し得る反応生成物の蓄積を防ぐ。特に、浸漬管のバフェティングは、その弾性に起因して、スリーブの振動を促進し、この振動は、浸漬管の内側の反応生成物の何らかの蓄積を防ぐか、または崩壊させる。管の変形は、一時的であり、管は、変形させる力が除去された後に、その元の形状に戻る。加えて、浸漬管においてスロットが存在する場合、浸漬管から放出されるキャリアガス気泡は、浸漬管においてスロットが存在しない場合に生成されるそれらの気泡より小さい。これは、浸漬管の表面の反応副生成物の蓄積を防ぎ、送達デバイス内のキャリアガス流の阻害を防ぐ。

Claims (13)

1. チャンバーと、
   ガス入口と、
   ガス出口と、
   前記チャンバー内に含有され、上部および下部を有する浸漬管であって、前記浸漬管の前記上部は、前記ガス入口と流体連通し、かつキャリアガスの流入を可能にするように動作し、前記浸漬管の前記下部は、前記チャンバー内に延在し、前記浸漬管の前記下部は、出口端で終端する、浸漬管と、
   第１の端部および第２の端部を有するスリーブであって、前記第１の端部は、前記浸漬管の前記下部と締まり嵌めし、前記スリーブは、外乱を受けると振動する、スリーブと、を備える、送達デバイス。
2. 前記スリーブの前記第２の端部は、開口端である、請求項１に記載の送達デバイス。
3. 前記スリーブの前記第２の端部は、有孔部材と流体連通し、前記有孔部材は、前記スリーブの下流にあり、かつ前記スリーブと接触し、前記有孔部材は、前記チャンバーに含有されるある量の反応前駆体を通じてキャリアガスを分散するように動作する、請求項１に記載の送達デバイス。
4. 前記スリーブは、金属を含み、前記外乱が除去された後に、その元の形状に戻る、請求項１に記載の送達デバイス。
5. 前記スリーブの前記第２の端部は、前記有孔部材と締まり嵌めする、請求項３に記載の送達デバイス。
6. 前記スリーブは、０．０２０ミリメートル〜０．０７０ミリメートルの壁厚を有する電鋳ニッケルを含む、請求項１に記載の送達デバイス。
7. 前記有孔部材は、前記チャンバーの天井に向かって前記キャリアガスを放出する逆シャワーヘッドである、請求項３に記載の送達デバイス。
8. 前記ニッケルスリーブは、前記第２の端部にスロットを有し、前記スリーブの前記第２の端部は、開口端である、請求項１に記載の送達デバイス。
9. 前記スロットは、円形、三角形、四角形、または多角形の幾何学形状を有する空孔をさらに含む、請求項８に記載の送達デバイス。
10. 前記スロットは、５〜５０ミリメートルの前記スリーブの前記第２の端部から測定される高さおよび０．５〜５ミリメートルの幅を有する、請求項８に記載の送達デバイス。
11. 前記スロットの上部の幅と比較すると、より大きい幅を持つ開口端を有する、前記スロットは、先細である、請求項８に記載の送達デバイス。
12. 前記スロットの縁は、面取りされている、請求項８に記載の送達デバイス。
13. チャンバーと、
    ガス入口と、
    ガス出口と、
    前記チャンバー内に含有され、上部および下部を有する浸漬管であって、前記浸漬管の前記上部は、前記ガス入口と流体連通し、かつキャリアガスの流入を可能にするように動作し、前記浸漬管の前記下部は、前記チャンバー内に延在し、前記浸漬管の前記下部は、出口端で終端する、浸漬管と、
    第１の端部および第２の端部を有するスリーブであって、前記第１の端部は、前記浸漬管の前記下部と締まり嵌めし、前記スリーブは、外乱を受けると振動する、スリーブと、
    を備える、送達デバイス内に、浸漬管を通じてキャリアガスを放出することと、
    前記キャリアが前記有孔部材から放出されるときに、前記スリーブの振動を促進することと、
    前記ガス出口から前記送達デバイスの外側にある場所に前記キャリアガスを運搬することと、を含む、方法。
    
    

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