(57)【要約】気化ガスの凝縮、及び、ノズルの詰まりを防ぐために、いくつかの新規な特徴を有する気化器が開示される。気化ガスが、るつぼからアークチャンバーへ流れるときに、気化ガスが進む通路に沿って、温度の上昇があるように、気化器が設計される。気化器は入れ子構造を用い、るつぼは外部筺体内に設置される。るつぼから離れる気化ガスは、アパーチャを通って出て、るつぼと外部筺体との間の体積に沿ってノズルへ進み、気化ガスはアークチャンバーへ流れる。特定の実施態様において、るつぼ内の液体がアパーチャに届くことができないような位置に、るつぼのアパーチャは配置される。
2019522880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーパント材料を配置することができ、るつぼの側壁を貫通するアパーチャを有する、るつぼと、
該るつぼを包囲する外部筺体と、
該外部筺体と前記るつぼとの間に配置される気化ガスの経路であって、前記アパーチャは前記気化ガスの経路と連通する、気化ガスの経路と、
前記外部筺体の一端部に取り付けられ、前記気化ガスの経路と連通する、ガスノズルと、を備える、気化器。
【請求項２】
前記外部筺体内に埋め込まれる熱源を備える、請求項１記載の気化器。
【請求項３】
前記るつぼ内の液体が前記アパーチャに届くことができないような位置に、前記アパーチャは配置される、請求項１記載の気化器。
【請求項４】
気化ガスは、前記るつぼから前記アパーチャを通って前記気化ガスの経路の中へ、そして、前記ガスノズルへの、通路において進み、
前記気化ガスが前記アパーチャから前記ガスノズルへの前記通路に沿って流れるにつれて、温度が上昇していく、請求項１記載の気化器。
【請求項５】
前記るつぼと前記外部筺体との間に配置され、前記るつぼと前記外部筺体とを分離する、スペーサーを備える、請求項１記載の気化器。
【請求項６】
前記スペーサーは前記ガスノズルと前記アパーチャとの間に配置され、前記スペーサーは気化ガスを通過させる開口を備える、請求項５記載の気化器。
【請求項７】
ドーパント材料を配置することができる、るつぼと、
該るつぼを包囲し、ガスノズルを有する、外部筺体と、を備え、
前記るつぼは、前記外部筺体から熱的に隔離される、気化器。
【請求項８】
前記るつぼの中で形成された気化ガスは、前記るつぼの外面と前記外部筺体の内面との間に配置される、気化ガスの経路の中を進む、請求項７記載の気化器。
【請求項９】
前記るつぼは、前記気化ガスが、アパーチャを通過して前記気化ガスの経路の中へ入るように、側壁を貫通する前記アパーチャを備える、請求項８記載の気化器。
【請求項１０】
前記ドーパント材料の高さに等しいか、又は、より高い前記高さを有する位置に、前記アパーチャは配置される、請求項９記載の気化器。
【請求項１１】
ドーパント材料を配置することができ、２つの端部が密閉された円筒形であり、るつぼの側壁を貫通するアパーチャを有する、るつぼと、
該るつぼを包囲する外部筺体であって、該外部筺体の胴体は円筒形である、外部筺体と、
前記るつぼと前記外部筺体との間に配置される気化ガスの経路であって、前記アパーチャは前記気化ガスの経路と連通する、気化ガスの経路と、を備え、
前記外部筺体は、第１の端部と該第１の端部と反対側の第２の端部とを備え、前記外部筺体の前記第１の端部に取り付けられて、前記気化ガスの経路と連通する、ガスノズルを有する、気化器。
【請求項１２】
前記第１の端部が前記第２の端部より低くなるように、前記気化器は、イオン源の中で方向付けられ、前記アパーチャは前記第２の端部の近くに配置される、請求項１１記載の気化器。
【請求項１３】
前記第１の端部が前記第２の端部より高くなるように、前記気化器は、イオン源の中で方向付けられ、前記アパーチャは前記第１の端部の近くに配置される、請求項１１記載の気化器。
【請求項１４】
前記るつぼと前記外部筺体との間に配置され、前記るつぼと前記外部筺体とを分離する、スペーサーを備える、請求項１１記載の気化器。
【請求項１５】
前記スペーサーは前記ガスノズルと前記アパーチャとの間に配置され、前記スペーサーは気化ガスを通過させる開口を備える、請求項１４記載の気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態はイオン源と共に用いるための気化器に関し、特に、様々な方向に配置することができる気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入などの様々な半導体プロセスを実施するために用いるイオンを創成するために、イオン源が用いられる。多くの実施態様において、ガスの形でよくあるドーパント種は、イオン源のアークチャンバーの中に導入される。ドーパント種は、次いで、電位を通して、又は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーにより、加速された高エネルギー電子によるなどで、励起され、イオンを創生する。これらのイオンは、次いで、アークチャンバーからイオンビームの形で引出される。
【０００３】
特定の実施態様において、ドーパント種は固体の形にすることができ、固体は、その使用の前に、イオン源のアークチャンバーの中で、気化される。例えば、固体材料は、気化器の部分である、るつぼ又はチューブの中に配置することができる。るつぼは、次いで、外部の加熱コイルによるなどで、加熱される。気化ガスは、次いで、ノズルを通って、るつぼから出て、イオン源のアークチャンバーの方へ導かれる。特定の実施態様において、るつぼは、イオン源自体の内部に配置することができる。
【０００４】
気化器に関連する１つの問題は、凝縮である。るつぼが加熱されるにつれて、その中に配置された固体材料は、固体材料に必要な蒸気圧を生じるのに十分な温度に達する。しかしながら、気化ガスが、るつぼから出るときに、気化ガスは、るつぼの内部の温度より低い温度にある領域に入り得る。このより低い温度がドーパントを含む固体材料の温度より低い場合、気化ガスは凝縮し始め得る。凝縮により、気化ガスのイオン源への流れを低減し得るか、又は、抑制さえし得る。
【０００５】
さらに、特定の実施態様において、気化器のノズルは、気化器の他の部分より、より低く位置づけることができる。言い換えれば、ノズルの高さは、気化器の他の部分より低くすることができる。これは、ドーパントを含む種が液体の状態にある場合、問題となり得る。特定のアプリケーションにおいて、ドーパントを含む固体材料は、有効蒸気圧を生じるのに必要な温度より低い融解温度を有することができる。この場合において、るつぼの温度は、融解温度より高くすることができる。そのような例において、固体材料は融解することができ、蒸気が液体から生成される。この液体は、次いで、チューブの他の部分より高さが低いノズルの方へ流れることができる。この液体により、気化器に詰まらせることを引き起こし得る。また、液体がイオン源のアークチャンバーに入ることは好ましくない。
【０００６】
要約するに、現状の気化器は、２つの主要な欠点を抱えている。第１は、気化器を横切る温度勾配であり、これにより、気化器のいくつかの部分が、他の部分より冷たくなることを引き起こす。これにより、気化器の中のいくらかの蒸気を凝縮させ、残りの蒸気の流れを妨害させる。第２の問題は空間的定位である。上記のように、ノズルが、るつぼの残りの部分より高さが低い場合、液体はノズルの方へ流れることができ、詰まりを引き起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、凝縮に関連するこれらの問題に対処する気化器があれば、有益であろう。そのような気化器が、気化器から流れる凝縮材料、又は、詰まりのない、多くの異なる方向付けにおいて、配置されるならば、また、有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
気化ガスの凝縮、及び、ノズルの詰まりを防ぐために、いくつかの新規な特徴を有する気化器が開示される。気化ガスが、るつぼからアークチャンバーへ流れるときに、気化ガスが進む通路に沿って、温度の上昇があるように、気化器が設計される。気化器は入れ子構造を用い、るつぼは外部筺体内に設置される。るつぼから離れる気化ガスは、アパーチャを通って出て、るつぼと外部筺体との間の体積に沿ってノズルへ進み、気化ガスはアークチャンバーへ流れる。特定の実施態様において、るつぼ内の液体がアパーチャに届くことができないような位置に、るつぼのアパーチャは配置される。
【０００９】
一実施態様により、気化器が開示される。該気化器は、ドーパント材料を配置することができ、るつぼの側壁を貫通するアパーチャを有する、るつぼと、該るつぼを包囲する外部筺体と、該外部筺体と前記るつぼとの間に配置される気化ガスの経路であって、前記アパーチャは前記気化ガスの経路と連通する、気化ガスの経路と、前記外部筺体の一端部に取り付けられ、前記気化ガスの経路と連通する、ガスノズルと、を備える。いくつかの実施態様において、前記るつぼ内の液体が前記アパーチャに届くことができないような位置に、前記アパーチャは配置される。特定の実施態様において、気化ガスは、前記るつぼから前記アパーチャを通って前記気化ガスの経路の中へ、そして、前記ガスノズルへの、通路において進み、前記気化ガスが前記アパーチャから前記ガスノズルへの前記通路に沿って流れるにつれて、温度が上昇していく。いくつかの実施態様において、スペーサーは、前記るつぼと前記外部筺体との間に配置され、前記るつぼと前記外部筺体とを分離する。
【００１０】
別の実施態様により、気化器が開示される。該気化器は、ドーパント材料を配置することができる、るつぼと、該るつぼを包囲し、ガスノズルを有する、外部筺体と、を備え、前記るつぼは、前記外部筺体から熱的に隔離される。いくつかの実施態様において、前記るつぼの中で形成された気化ガスは、前記るつぼの外面と前記外部筺体の内面との間に配置される、気化ガスの経路の中を進む。いくつかの実施態様において、前記るつぼは、前記気化ガスが、アパーチャを通過して前記気化ガスの経路の中へ入るように、側壁を貫通する前記アパーチャを備え、前記ドーパント材料の高さに等しいか、又は、より高い前記高さを有する位置に、前記アパーチャは配置される。
【００１１】
第３の実施態様により、気化器が開示される。該気化器は、ドーパント材料を配置することができ、２つの端部が密閉された円筒形であり、るつぼの側壁を貫通するアパーチャを有する、るつぼと、該るつぼを包囲する外部筺体であって、該外部筺体の胴体は円筒形である、外部筺体と、前記るつぼと前記外部筺体との間に配置される気化ガスの経路であって、前記アパーチャは前記気化ガスの経路と連通する、気化ガスの経路と、を備え、前記外部筺体は、第１の端部と該第１の端部と反対側の第２の端部とを備え、前記外部筺体の前記第１の端部に取り付けられて、前記気化ガスの経路と連通する、ガスノズルを有する。特定の実施態様において、前記第１の端部が前記第２の端部より低くなるように、前記気化器は、イオン源の中で方向付けられ、前記アパーチャは前記第２の端部の近くに配置される。特定の実施態様において、前記第１の端部が前記第２の端部より高くなるように、前記気化器は、イオン源の中で方向付けられ、前記アパーチャは前記第１の端部の近くに配置される。
【００１２】
本発明のより良い理解のために、参照により本明細書に組み込まれる添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態による気化器の図を示す。
【図２】図１のるつぼの拡大図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｃは、異なる方向付けで配置される図１の気化器を示す。
【図４】図４Ａ〜４Ｃは、図１において用いられるスペーサーの異なる構成を示す。
【図５】イオン源に用いられる図１の気化器を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
上記のように、所望のドーパント種を含む固体材料の気化ガスをイオン源のアークチャンバーの中に導入することができるように、十分な蒸気圧を生成するように固体を加熱するために、気化器が用いられる。気化器は、通常、固体材料を保持するためのるつぼ、るつぼを加熱するためのヒーター、及び、そこを通って気化ガスが気化器から出るノズルを備える。
【００１５】
本気化器は、以前には可能ではない方法で、凝縮及び詰まりの可能性を低減する様々な新規な機構を組み込む。
【００１６】
図１は、一実施形態による気化器１００の図を示す。気化器１００は、るつぼ１３０に熱を供給するために用いる熱源１１０を含む。熱源１１０は、抵抗ワイヤヒーターとすることができ、電流がワイヤを通過し、ワイヤに発熱させる。限定されないが、加熱灯などの他のタイプの熱源も用いることができる。図１は、気化器１００の一側面に隣接して配置される熱源１１０を示すが、他の実施形態も可能である。例えば、特定の実施形態において、熱源１１０は、気化器１００の全体を包囲することができ、熱を全ての側面に供給する。他の実施形態において、熱源１１０は、気化器１００の外部筺体１２０内に埋め込むことができる。例えば、熱源１１０は、気化器１００の外部筺体１２０の中に直接、埋め込まれる、抵抗ワイヤヒーターとすることができる。
【００１７】
るつぼ１３０は、通常、固体の形であるドーパント材料を保持するために、用いられる。るつぼ１３０は、黒鉛、高融点金属又はセラミック材料などの任意の適切な材料から構成することができる。るつぼ１３０は、２つの部分の構成を有することができ、それ故に、るつぼ１３０の２つの部分は分離することができ、固体のドーパント材料を、その間に置くことができる。固体のドーパント材料を、るつぼ１３０の内側に置いた後に、２つの部分は、次いで、結合される。例として、るつぼ１３０は、１つの閉端部、１つの開端部及びキャップを有する中空のチューブから成ることができる。キャップ及び中空のチューブは、各々、２つの部分を縫い合わせることを可能にする糸を有することができ、両方の端部が密封された、るつぼ１３０を創生する。
【００１８】
るつぼ１３０は外部筺体１２０内に配置される。外部筺体１２０は、高融点金属、黒鉛又はセラミック材料から構成することができる。特定の実施形態において、るつぼ１３０及び外部筺体１２０は円筒形であり、るつぼ１３０の外部壁と外部筺体１２０の内部壁との間の間隔が、るつぼ１３０の外周の周りで一定であるように、共通の主軸を共有する。るつぼ１３０の外部壁と外部筺体１２０の内部壁との間の間隔は、そこを通って気化ガスが流れることができる気化ガスの経路１２５を形成する。
【００１９】
特定の実施形態において、るつぼ１３０を外部筺体１２０内に適切な位置で支えるために、スペーサー１４０が用いられ、したがって、気化ガスの経路１２５を画定する。いくつかの実施形態において、スペーサー１４０が気化ガスの経路１２５の中に配置され、るつぼ１３０と外部筺体１２０との間の気化ガスの経路１２５が均一な厚さを有することができるように、るつぼ１３０を保持する。言い換えれば、スペーサー１４０は、るつぼ１３０及び外部筺体１２０が同心になるようにさせる。しかしながら、他の実施形態において、気化ガスの経路１２５が外周の周りに均一な厚さを有しないように、スペーサー１４０を構成することができる。例えば、気化ガスの経路１２５が、気化ガスが流れようとする領域において、より広くすることができる。特定の実施形態において、スペーサー１４０はリング形状にすることができる。以下にもっと詳細に説明するように、スペーサー１４０は、気化ガスが、気化ガスの経路１２５を通って、通過することを可能にするために、ノッチ、ホール又は開口を有することができる。スペーサー１４０は、黒鉛又は高融点金属などの任意の適切な材料から構成することができる。さらに、特定の実施形態において、外部筺体１２０が、るつぼ１３０より高温度になるように、るつぼ１３０を外部筺体１２０から、さらに良く、熱的に隔離するために、スペーサー１４０を用いることができる。この場合、スペーサーは、低熱伝導率及び高融解点を有する材料から構成することができる。適切な材料は、アルミナ又は溶融石英を含むことができる。言い換えれば、特定の実施形態において、スペーサーは、断熱材料から構成することができる。
【００２０】
他の実施形態において、るつぼ１３０は、スペーサーを使用しないで、外部筺体１２０内に配置することができる。例えば、るつぼ１３０は、かなり堅く外部筺体１２０の内部に適合することができる。本実施形態において、外部筺体１２０の内壁に経路を創生することができる。あるいは、るつぼ１３０の外壁に経路を創生することができる。経路は、コンポーネントが創生された後に、外部筺体１２０又はるつぼ１３０から材料を除去することにより、創生することができる。あるいは、経路は、外部筺体１２０又はるつぼ１３０を創生するために用いるモールドの中への挿入物により、創生することができる。
【００２１】
これらの実施形態の各々において、外部筺体１２０又はるつぼ１３０の中に形成された経路は、気化ガスの経路１２５として役立たつ。
【００２２】
別の実施形態において、るつぼ１３０の側壁と外部筺体１２０の側壁との間の間隔が摩擦適合により維持されるように、るつぼ１３０は、２つの端部において、外部筺体１２０内にぴったりとフィットする。この間隔により、気化ガスの経路１２５を形成する。
【００２３】
図５に示すように、外部筺体１２０は取り付けベース１５０に接続することができ、取り付けベース１５０は気化器１００をイオン源２００に取り付ける。例えば、気化器１００を含むイオン源２００の全ての他のコンポーネントが取り付けられるイオン源の筺体２２０の頂点にアークチャンバー２１０を置くことができる。取り付けベース１５０は、金属又は別の適切な材料を用いて構成することができる。取り付けベース１５０に最も近い外部筺体１２０の端部は、密閉することができる。
【００２４】
取り付けベース１５０と反対側の外部筺体１２０の端部は、ガスノズル１６０と連通することができる。るつぼ１３０において創生された気化ガスは、ガスノズル１６０を通って、気化器１００から出る。いくつかの実施形態において、ガスノズル１６０は、イオン源２００のアークチャンバー２１０と連通することができる。
【００２５】
図２は、図１のるつぼ１３０の図を示す。前に説明したように、るつぼ１３０を外部筺体１２０から分離するために、るつぼ１３０の周りにスペーサー１４０を配置することができる。図１及び図２は２つのスペーサー１４０を示すが、任意の数のスペーサー１４０を用いることができ、本発明は、用いることができるスペーサー１４０の数を限定しない。あるいは、上記のように、特定の実施形態において、スペーサー１４０を用いない。るつぼ１３０の側面にアパーチャ１３５を配置する。特定の実施形態において、るつぼ１３０の円筒側面にアパーチャ１３５を配置する。しかしながら、他の実施形態において、るつぼ１３０の一端部にアパーチャ１３５を配置することができる。アパーチャ１３５は、るつぼ１３０の壁を貫通し、るつぼ１３０の内部から気化ガスの経路１２５への気化ガスのための通路を提供する。したがって、特定の実施形態において、るつぼ１３０は、るつぼ１３０の円筒側面に配置されるアパーチャ１３５である、ただ１つの開口を有して、両端において密閉することができる。
【００２６】
特定の実施形態において、図１に示すように、アパーチャ１３５及びガスノズル１６０と連通する気化ガスの経路１２５を創生するために、スペーサー１４０を用いる。他の実施形態において、外部筺体１２０の内壁、又は、るつぼ１３０の外壁に沿う経路又はノッチを含むことにより、気化ガスの経路１２５を創生する。これらの実施形態において、経路又はノッチは、アパーチャ１３５からガスノズル１６０へ延びる。
【００２７】
固体のドーパント材料１３１が、るつぼ１３０内に配置され、フィルタ１３２の使用により、アパーチャ１３５から分離される。フィルタ１３２は、石英ウール又は別の適切な材料とすることができる。フィルタ１３２は、ガスの通過を可能とするが、固体のドーパント材料１３１の通過を妨げるフィルタとして役立つ。
【００２８】
気化器１００における様々なコンポーネントを列挙して、その動作を図１〜２を参照して、これから説明する。熱を、外部筺体１２０に、及び、いくつかの例において、ガスノズル１６０に、加えるために、熱源１１０を用いる。外部筺体１２０が加熱されるときに、熱は、るつぼ１３０にも放出される。るつぼ１３０は、スペーサー１４０の使用により、外部筺体１２０から分離されるため、るつぼ１３０は、より遅い速度で熱くなり、より低い最終温度に達することができる。固体のドーパント材料１３１が熱くなるときに、気化ガスが形成される。この気化ガスは、フィルタ１３２を通過し、アパーチャ１３５を通って、るつぼ１３０から出る。特定の実施形態において、アパーチャ１３５は、るつぼ１３０の側壁に配置し、気化器１００をイオン源２００の中に設置するときに、固体のドーパント材料１３１より高いか、又は、に等しい高さにするようにする。このように、凝縮相におけるドーパント材料は、アパーチャ１３５から外へ流れない。
【００２９】
気化ガスは、次いで、外部筺体１２０と、るつぼ１３０との間の気化ガスの経路１２５に沿って動く。この気化ガスの経路１２５は、外部筺体１２０に隣接するため、るつぼ１３０より高い温度である。したがって、凝縮の可能性は大きく低減する。気化ガスは、次いで、ガスノズル１６０を通って気化器１００から出る。再び、ガスノズル１６０は、イオン源２００のアークチャンバー２１０に、近接して、気化器１００の他の部分より近いため、ガスノズル１６０は、温度がより高く、さらに、凝縮の可能性を低減する。したがって、気化ガスが進む経路の温度は、気化ガスがイオン源２００のアークチャンバー２１０の方へ動くにつれて、上昇していくことになる。
【００３０】
なお、気化ガスは、気化ガスの経路１２５に沿って動き、ガスノズル１６０に達する。そのようにするために、特定の実施形態において、気化ガスは、気化ガスの経路１２５の中に配置されるスペーサー１４０を通過する。気化ガスのこの通過を可能にさせるために、スペーサー１４０は、その中に、１つ以上のノッチ、ホール又は開口を有するように設計することができる。
【００３１】
図４Ａは、一実施形態によるスペーサー１４０を示す。このスペーサー１４０は、その外周に沿って配置されるノッチ１４１の形状における単一開口を有する。本実施形態において、気化ガスの全てがこのノッチ１４１を通過し、ガスノズル１６０に達する。特定の実施形態において、熱源１１０を外部筺体１２０の一側面に沿って配置することができ、したがって、外部筺体１２０のこの部分を、他の部分より温かくすることができる。これらの実施形態において、ノッチ１４１は、外部筺体１２０のより温かい部分の近くに配置することができる。図４Ａは外周に沿うノッチ１４１を示すが、他の実施形態も可能である。例えば、スペーサー１４０は、スペーサーを貫通する開口又はホールを有することができる。さらに、ノッチ１４１は、スペーサー１４０の内周に沿って配置することができる。したがって、スペーサー１４０の中の開口のタイプ又は位置は、本開示により限定されない。
【００３２】
他の実施形態において、熱源１１０は、外部筺体１２０の周りに巻き付けられることができる。これらの実施形態において、外部筺体１２０の全体は、同じ温度に、又は、その近くにすることができる。図４Ｂは、この構成で用いることができるスペーサー１４５を示す。スペーサー１４５は、その外周の周りに配置され、気化ガスを通過させる、ノッチ１４６の形状の複数の開口を有する。再び、開口又はホールは、ノッチ１４６の代わりに用いることができる。さらに、ノッチ１４６は、スペーサー１４５の内周に沿って配置することができる。
【００３３】
図４Ｃは、ノッチ、ホール又は開口を有しないスペーサー１４８を示す。このスペーサー１４８は、気化ガスの通過を可能にしない。その使用を以下に説明する。
【００３４】
本明細書で説明する気化器１００は、複数の方向付けで用いることができる。図３Ａは、ガスノズルが下向きの角度で傾く方向付けの気化器を示す。図３Ａ〜３Ｃにおいて、線３００は、上向き方向を指し示す。もちろん、他の角度も用いることができ、図３Ａは、ガスノズル１６０が、るつぼ１３０より低い高さにあるときの、気化器１００の動作を例示することを意味する。
【００３５】
本実施形態において、アパーチャ１３５は、取り付けベース１５０が配置される端部により近くに、側壁の上に配置される。アパーチャ１３５が、るつぼ１３０内に配置される固体のドーパント材料のレベルより高いように、この配置は選択される。アパーチャ１３５の配置は、それにとって、２つの見方を有する。第１の見方は、軸方向の側壁に沿うアパーチャ１３５の配置である。第２の見方は、半径方向に沿うアパーチャ１３５の配置である。図３Ａにおいて、アパーチャ１３５は、軸方向において、取り付けベース１５０の近くに示され、半径方向において、るつぼ１３０の頂部の近くに配置される。アパーチャ１３５のこの配置により、アパーチャ１３５は凝縮したドーパント材料により妨げられないので、るつぼ１３０の中の気化ガスのための自然な流れの通路を提供する。ドーパント材料は気化するので、気化ガスはフィルタ１３２を通過しアパーチャ１３５に達する。一旦、気化ガスがアパーチャ１３５を出ると、気化ガスは、気化ガスの経路１２５に沿い、スペーサー１４０の中の開口を通って、ガスノズル１６０の方へ、動く。アークチャンバー２１０は非常に低圧に維持されるため、気化ガスはガスノズル１６０の方へ引き寄せられる。
【００３６】
図３Ｂは、垂直に上向きに指し示すガスノズル１６０を有する気化器１００が設置される実施形態を示す。再び、この図は単に例示的であり、その説明は、ガスノズル１６０が上向きに傾けられる任意の方向付けに適用できる。
【００３７】
本実施形態において、アパーチャ１３５は、軸方向において、ガスノズル１６０のより近くに、るつぼ１３０の側壁の上に配置される。このように、気化ガスは、フィルタ１３２を通って上向きに流れ、アパーチャ１３５を通って出る。気化ガスは、次いで、より低圧のアークチャンバー２１０の方へ流れる。本実施形態において、用いられるスペーサー１４０は、図４Ｃに示すものとすることができる。これらのスペーサー１４８は、気化ガスの経路１２５を通っての気化ガスの流れを抑制し、気化ガスをガスノズル１６０の方へ上方に押し上げる。
【００３８】
図３Ｃは、気化器１００が水平である第３の方向付けを示す。この方向付けにおいて、全ての配置が同じ高さなので、軸方向のアパーチャ１３５の配置を変えることができる。アパーチャ１３５は、半径方向において、最も高い点にすることができる。特定の実施形態において、アパーチャ１３５の配置を変えることができるが、アパーチャ１３５は、るつぼ１３０の２つの端部の内の１つに配置される。これらの２つの位置づけにより、固体のドーパント材料１３１の最大量を、るつぼ１３０の中に配置することを可能にし、フィルタ１３２の便利な配置を可能にする。しかしながら、これらの２つの配置の内の１つの選択は、実施に依存することができる。
【００３９】
図３Ｃに示すように、アパーチャ１３５を取り付けベース１５０の近くに配置する場合、スペーサー１４０の開口は、気化ガスの経路１２５の頂部部分に沿って、配置することができる。凝縮物は気化ガスの経路１２５のより低い部分の方へ流れるので、これにより、さらに、凝縮の場合に、詰まりの機会をさらに低減する。
【００４０】
上記に説明した本願の実施形態は、多くの優位性を有することができる。これらの実施形態の各々において、いくつかの共通の特質を見出すことができる。
【００４１】
第１に、これらの実施形態の全てにおいて、るつぼ１３０におけるアパーチャ１３５は、液体により容易に届かない位置に配置される。言い換えれば、たとえ、液体が、るつぼ１３０内に形成されたとしても、その液体は、アパーチャ１３５に届くことができず、液体が通路を詰まらせ得る気化ガスの経路１２５の中へ流れることができない。このように、詰まりのリスクは大幅に低減する。
【００４２】
第２に、これらの実施形態の各々において、気化ガスのための通路は、気化ガスが通路に沿って流れるにつれて、温度が上昇する通路である。上記のように、るつぼ１３０は、外部筺体１２０から熱的に隔離され、それ故に、外部筺体１２０より低温である。気化ガスは、るつぼ１３０を出るにつれて、外部筺体１２０に隣接する気化ガスの経路１２５に入り、それ故に、るつぼ１３０より温かい。さらに、気化ガスがガスノズル１６０の方へ動くにつれて、ガスノズル１６０もアークチャンバー２１０により加熱されるので、気化ガスは、さらに加熱される。したがって、るつぼ１３０からアークチャンバー２１０への通路に沿う凝縮のリスクは、非常に低減される。
【００４３】
第３に、るつぼ１３０は、異なる構成で外部筺体１２０の中に設置することができる。例えば、アパーチャ１３５が、ガスノズル１６０により近いように、又は、取り付けベース１５０により近いように、るつぼ１３０を設置することができる。アパーチャ１３５を再構成する機能により、垂直に、水平に、上向きに傾く、及び、下向きに傾く、を含む、複数の方向に、気化器１００を配置することを可能にする。さらに、詰まり及び凝縮のリスクは、これらの方向付けの各々において、最小にされる。
【００４４】
本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態によって範囲を限定されるものではない。実際に、本明細書に記載された実施形態に加えて、本発明の他の様々な実施形態および変更は、前述の記載および添付図面から当業者には明らかであろう。したがって、このような他の実施形態および変更は、本発明の範囲内に含まれるものと意図している。さらに、本発明は、特定の環境における特定の目的のための特定の実装の文脈にて本明細書中で説明したけれども、当業者は、その有用性はそれらに限定されるものでなく、本発明は任意の数の環境における任意の数の目的のために有益に実装し得ることを認識するであろう。従って、以下に記載する特許請求の範囲は本明細書に記載された本発明の全範囲及び精神に鑑みて解釈しなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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