CN101171368A - 蒸发液体形成薄膜的蒸发器及方法 - Google Patents
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Abstract
一种蒸发器(10)，包括液体的入口(12)以及气体的出口(14)，控制气体流到蒸发器(10)出口(14)的气体阀(16)，以及将在液体入口(12)与气体阀(16)之间流动的液体加热的装置。所述蒸发器(10)还包括将液体入口与气体阀之间流动的液体的热传递速率增加并使液体产生压力降的装置(18)，从而液体在到达气体阀后压力下降到液体的蒸气相变压力以下。在等温的状态下出现压降，并且仅在阀(16)打开时根据需要蒸发液体。增加热传递速率和产生压力降的装置(18)可以是多孔介质塞。
Description
技术领域
本发明大体涉及蒸发前体气体形成薄膜的蒸发器以及方法。
背景技术
制造或生产半导体器件非常复杂，常常需要，例如，仔细同步和精确计量地将多达十二种气体输送到加工室中。在制造工艺中使用不同的配方，并且半导体器件需要很多离散的处理步骤，例如清洁、抛光、氧化、掩模、刻蚀、掺杂和金属化。所用的步骤及其顺序以及所涉及的材料都影响特定器件的制造。
随着器件尺寸持续减小到90nm以下，半导体发展方向指出，很多应用需要原子层沉积或ALD工艺，例如沉积用于铜互连的阻挡层，以及形成钨成核层。在ALD工艺中，两种或多种前体气体(precursor gas)在维持于真空下的加工室内流经晶圆表面。两种或多种前体气体以交替方式或脉冲方式流动，使气体与晶圆表面的部位或功能团反应。当所有可用部位由一种前体气体(例如，气体A)饱和时，反应停止并且使用冲洗气体将多余的前体分子从加工室清除。当下一前体气体(即，气体B)流经晶圆表面时重复上述过程。循环定义为一个前体A脉冲、冲洗、一个前体B脉冲、冲洗。重复此顺序直到达到最终厚度。这些顺序地自限制表面反应实现每个循环沉积单层膜。
前体气体进入加工室的脉冲通常利用开/关型气体阀控制，其中气体阀简单地打开预定时间周期，将预定数量的前体气体从加热保持容器输送到加工室。另外，也可以使用气体质量流量控制器在短时间间隔内输送可重复气体流量，这种气体质量流量控制器是由传感器、气体控制阀以及控制和信号处理电路组成的独立装置。
在很多情况下，前体气体是通过蒸发液体和固体形成的。目前蒸发液体的标准技术是使用液体质量流量控制器和单独的蒸发器装置，或者组合的液体质量流量控制器和蒸发器，以将蒸发的前体气体输送到加热保持容器。此液体首先由液体质量流量控制器从源容器计量，接着由蒸发器装置蒸发，然后输送到加热保持容器。接着，使用开/关型气体阀或气体质量流量控制器将所需数量的前体气体从加热保持容器输送到加工室中。但是，此技术的缺点是成本高。液体质量流量控制器和蒸发器装置也花费大量支出。另外，很多ALD前体具有相当高的加热需求，并且由于冷凝而难以准确地进行流量控制，并易于在使用前以不希望的方式分解。
ALD前体可以根据用途而有很大变化。新的前体仍在开发和测试，以便满足不同基体和沉积薄膜需求。三种非常常用的前体是Al(CH3)3(Al2O3沉积薄膜)、HfCl4(HfO2沉积薄膜)和ZrCl4(ZrO2沉积薄膜)。每种这些气体的氧前体通常是H2O或O2或O3。利用ALD或CVD技术可以沉积的其它薄膜类型包括Ni、W、SiO2、Ta2O5、TaN、TiO2、WN、ZnO、ZrO2、WCN、Ru、Ir、Pt、RuTiN、Ti、Mo、ZnS、WNxCy、HfSiO、LaxCayMnO3、CuInS2、In2S3、HfN、TiN、Cu、V2O5、和SiN。但是，应该注意到，本发明并不限于应用于任何特殊前体或工艺。
仍然需求的还有蒸发前体材料形成薄膜的新的和改进的蒸发器以及方法，例如在原子层沉积(ALD)工艺中。优选地，蒸发前体气体的新的和改进的蒸发器和方法，与蒸发前体材料的现有方法和装置相比，其设计相当简单并且比较便宜。另外，优选地，用于蒸发的新的和改进的蒸发器和方法在实际计量蒸气时根据需要提供蒸气，这与使用前形成蒸气并贮存蒸气不同。
发明内容
本发明提供一种蒸发器，包括接收液体的入口以及输出气体的出口，控制气体流到蒸发器出口的气体阀，以及将在液体入口与气体阀之间流动的液体加热的加热装置。所述蒸发器还包括将液体入口与气体阀之间流动的液体的热传递速率增大并使液体入口与气体阀之间流动的液体产生压力降的装置，从而液体在到达气体阀后的压力下降到液体的蒸气相变压力以下。
根据本发明一个方面，引起流体入口和气体阀之间压力降以及增大流体入口和气体阀之间流动的液体的热传递速率的装置包括连接流体入口和气体阀的多孔塞。
根据本发明另一个方面，蒸发器结合在将脉冲质量流量的前体气体输入半导体加工室的***中，其中所述***实际测量流入加工室的材料数量(质量)并输送高度可重复的和精确数量的气态物质。
在其它方面和优点中，本发明提供一种新的和改进的蒸发器，以及一种蒸发前体气体形成薄膜的方法，例如原子层沉积(ALD)工艺以及其它的化学气相沉积(CVD)工艺。此新的和改进的蒸发器以及蒸发前体气体的方法在设计上相对简单并且相对便宜。另外，此新的和改进的蒸发器使液体在计量时(即，仅仅当气体阀打开时)根据需要蒸发。
从以下详细描述中，对于本领域一般技术人员，本发明的其它方面和优点将变得相当明显，其中图示和说明的本发明示意性实施例仅是解释性的。如同可以理解的，本发明可以具有其它的和不同的实施例，其几个细节可以在多个明显方面进行修改，所有这些都不偏离本发明。因此，附图和说明应认为其本质上解释性的，而不是限制性的。
附图说明
下面将参考附图，其中具有相同附图标记的零件在所有附图中表示相同零件。在附图中：
图1示意性示出了根据本发明构成的蒸发器的示意性实施例；
图2示意性示出了包括图1的蒸发器的原子层沉积***的示意性实施例；
图3示意性示出了包括图1的蒸发器的脉冲质量流量输送***的示意性实施例；
图4是表示输送脉冲质量流量方法的示意性实施例的流程图，其中该方法可以用于操纵图3的脉冲质量流量输送***；
图5是根据本发明构成的蒸发器的示意性实施例的侧视图；
图6是图5的蒸发器的端视图；
图7是图5的蒸发器沿线7-7的剖视图；
图8是图6的蒸发器沿线8-8的剖视图；
图9是图5的蒸发器的一部分的放大剖视图，其中示出了流过蒸发器的入口并流入多孔塞的液体，并且示出了经过蒸发器的阀组件和出口流出多孔塞的气体；以及
图10是流过4个孔隙尺寸不同的多孔塞组件的水的压力与多孔塞长度的关系曲线。
具体实施方式
首先参考图1和2，本发明提供一种新的和改进的蒸发器10，以及一种蒸发前体气体形成薄膜的方法，例如原子层沉积(ALD)工艺以及其它的化学气相沉积(CVD)工艺。在其它方面和优点中，根据本发明的蒸发前体气体的新的和改进的蒸发器以及方法在设计上相对简单，并且相对便宜。
如图1和2所示，蒸发器10包括用于液体的入口12、用于气体的出口14以及控制气体流到出口14的气体阀16。蒸发器10还包括引起液体入口12和气体阀16之间平稳压力降以及增大液体入口与气体阀之间流动液体的热传递速率的装置18。蒸发器10还包括加热液体入口12与气体阀16之间流动的液体的装置20，从而在压力降低到蒸气曲线以下时保持温度恒定或升高。压力降装置18使进入液体入口的液体压力足够充分地和快速地下降，使液体的压力下降到蒸气相变压力(vapor transition pressure)以下，并在到达气体阀后被蒸发。虽然未图示，但蒸发器10也可以包括监测压力降装置18的温度的传感器，以及根据温度控制加热装置20的控制器电路。
蒸气压力是蒸气的压力(如果蒸气混合其它气体，则是分压)。在任何给定温度，对于特定物质，存在一个该物质的蒸气与其液体或固体形式平衡的压力。这就是该物质在该温度下的饱和蒸气压力。术语蒸气压力常常理解成平均饱和蒸气压力。当任意液体的压力等于其饱和蒸气压力时，液体部分蒸发；液体和蒸气达到平衡。假定温度不变，如果压力减小，平衡朝着物质气相方向变化，液体最终全部蒸发。
根据本发明的一个示意性实施例，引起压力降以及增大热传递速率的装置包括多孔介质塞18。重要的是注意到阀出口的压力必须低于液体的蒸气压力。否则，液体将流出多孔介质，气体阀将不能关闭。较高的热传递速率是保证恒定温度必需的，因为蒸发液体产生热耗。如果多孔介质塞18的局部温度下降，则局部饱和蒸气压力随之下降，有时低于出口处的压力。然后，在多孔介质塞18中将不会有任何蒸发。
适合的多孔介质可以从，例如，CT，Farmington的Mott公司(http://www.mottcorp.com)获得。根据一个示意性实施例，多孔介质是由烧结金属制成的。烧结金属可以由预烧结的平均粒度小于20微米的金属粉末制成。根据另一个实施例，烧结粉末的平均粒度小于10微米，烧结金属的密度至少为5g/cc。用于制造塞18的金属是从以下组中选择的：不锈钢、镍和镍合金以及钛，但不限于此，以便满足特殊要求，例如较高的温度和耐蚀性。特别是，金属和合金包括，但不限于：不锈钢316L、304L、310、347和430，Hastelloy C-276、C-22、X、N、B和B2，Inconel 600、625和690，Nickel 200和Monel400(70Ni-30Cu)，钛，以及合金20。
根据本发明的另一个示意性实施例，多孔介质塞18由不锈钢316L制成，并且适于在压力30psig(以大气压作为0基准的计量压力)以10sccm(每分钟的标准立方厘米)流速供应氮气。根据另一个示意性实施例，多孔介质塞18由不锈钢316L制成，并适于在30psig以50sccm流速供应N2；由不锈钢316L制成，并适于在30psig以250sccm流速供应N2；或者由Nickel200制成，并适于在30psig以50sccm流速供应N2。根据本发明的一个示意性实施例，多孔介质塞18是圆柱形和细长形的，可以包括单一的细长多孔介质件，或者可以包括单独的嵌件，它们堆积在一起形成细长的多孔介质组件。
多孔介质塞18也可以由共轴线地接收在外套中的内圆柱组装成，并且内圆柱和外套可以包括不同的多孔介质。这种组件将提供平行流的蒸气。
多孔介质塞18的孔隙度或孔隙尺寸控制压力降。根据一个示意性实施例，多孔介质塞18包括单件的嵌件，通过将两个不同尺寸烧料烧结成单件制品而被制成。每种烧料尺寸将对应于不同孔隙尺寸或孔隙度。
多孔介质塞18可以包括金属以外的材料，例如石英、陶瓷(蓝宝石、氧化铝、氮化铝等)，以及聚合材料，包括Teflon、PFA、PTFA等。
引起压力降和增大热传递速率的装置18可选地可具有其它形式，例如，但不限于：长、细、直毛细管，长、细、螺旋毛细管，一束细毛细管，或层流件。
如图2所示，图1的蒸发器10可以用于为加工室60提供蒸发的气体前体以便形成薄膜，例如在原子层沉积(ALD)工艺或其它化学气相沉积(CVD)工艺中。包括图1所示蒸发器10的原子层沉积***11的一个示意性实施例表示在图2中，并且还包括液体前体源30、输送室40以及将输送室40连接到加工室60的气体阀50。如图所示，蒸发器10的入口12连接到液体源30，而蒸发器的出口14连接到输送室40。蒸发器10用于蒸发来自液体源30的液体前体并且将蒸发的液体，或者前体气体输送到输送室40。虽然未图示，输送室40也可以加热。接着，打开并关闭气体阀50，以将前体气体从输送室40输送到加工室60，根据需要在加工室内形成薄膜。
参看图3，表示根据本发明构成的质量流量输送***100的一个示意性实施例，并且包括图1的蒸发器10。图4示出了输送质量流量的方法200的一个示意性实施例，其中该方法用于操作图3的脉冲质量流量输送***。***100和方法200特别用于将无污染的、数量精确计量的加工气体输送到半导体加工室，例如ALD或CVD装置的加工室。质量流量输送***100和方法200实际上测量流入加工室的材料数量(质量)。另外，***100和方法200提供高度可重复的和精确数量的气态物质，以便应用于半导体制造工艺，例如ALD或CVD工艺。
参看图3，质量流量输送***100包括连接到蒸发器10的保持空间140，以及控制流出保持空间140的质量流量的阀150。根据本发明一个示意性实施例，阀150包括具有大约1至5毫秒极快响应时间的开/关型阀。质量流量输送***100还具有压力传感器104，以便测量保持空间140内的压力，以及温度传感器106，用于测量保持空间140上或保持空间140内的温度。压力传感器104还具有大约1至5毫秒的相当快的响应时间。根据本发明的一个示意性实施例，温度传感器106接触保持空间140的壁，并提供对其的温度测量。适合应用于本发明输送***100的压力传感器104的例子包括可以从本发明申请人购得的Baratron牌压力传感器，MA，Wilmington的MKS Instruments公司(http://www.mksinst.com)。适合的阀150是，例如，用于原子层沉积的隔膜阀，可以从Ohio，Solon的Swagelok公司获得(www.swagelok.com)。
质量流量输送***100的输入/输出装置108接收所需的质量流量(直接从操作员，或者间接通过晶圆加工计算机控制器)，并且计算机控制器(即，计算机处理单元或“CPU”)102连接至压力传感器104、温度传感器106、出口阀150和输入/输出装置108。输入/输出装置108也可以用于输入其它处理指令，并可以用于提供***100输送的质量指示(直接输出到操作员，或者间接通过晶圆加工计算机控制器)。例如，输入/输出装置108可以包括具有键盘、鼠标和监视器的个人计算机。
根据本发明的一个示意性实施例，图3的质量流量输送***100的控制器102执行图4的方法200。参看图3和4，控制器102被编程以通过输入/输出装置108接收所需的质量流量(即，设定点)，如图4的202所示，关闭出口阀150，如图4的204所示，打开蒸发器10的阀16，如图4的206所示，使用压力传感器104测量保持空间140内的压力，如图4的208所示，以及当保持空间140内的压力达到预定水平时关闭入口阀16，如图4的210所示。预定水平的压力是用户定义的，并可以通过输入/输出装置108提供。例如，预定水平的压力可以包括200torr。
在预定等待时间之后，此时保持空间140内的气体能达到平衡状态，打开出口阀150，从保持空间140排出一定量的气体，如图4的212所示。预定等待时间是用户定义的，可以通过输出/输出装置108提供。例如，预定等待时间可以包括3秒。当排出的气体的量等于用户定义的所需质量流量时关闭出口阀150，如图4的214所示。出口阀150打开仅仅很短时间(例如，100到500毫秒)。然后控制器102将排出的气体的量提供到输入/输出装置108。
其它操作方式也是可以的。例如，在一些情况下，可以希望将保持空间140填充到给定压力，从而在再次填充保持空间之前，可以通过出口阀输送保持空间内的多剂量的气体。在其它情况下，可以需要在一段很长时间周期内输送一定量气体，其中长时间打开出口阀(例如，0.5到30秒)。另外，通过在入口或出口使用多个阀可以延长阀的使用寿命。在某一时刻两个阀中仅有一个是脉冲操作的，并且在第一阀失效时可以使用第二阀。为了在打开或关闭模式中允许阀失效，就需要4个阀：两个串联，这两对并联。2004年12月17日提交的美国专利申请No.11/015465，其标题为“Pulsed Mass Flow Deliver System and Method”并转让给本发明的申请人，披露了这种结构，并且该专利公开文献全文结合在此引作参考。
对高压应用，***100的保持空间140内的气体温度可以用温度探针(temperature probe)106检测。但是对于低压应用以及快速温度瞬变，使用探针测量温度可能对于准确读数不是足够快。在低压应用和快速温度瞬变的情况下，使用估计气体温度的实时物理模型，这将在下面描述。
对于一些前体材料，简单地通过将其加热可能难以实现材料的足够蒸气压力。例如，一些材料可以在加热时过度分解达到用于输送的足够蒸气压力，减小沉积过程的效率。在其它情况下，可能足够蒸发所需的温度不希望那么高。在这些情况下，前体材料可以溶解在适当溶剂中，然后蒸发。溶剂的例子包括各种醇、醚、丙酮和油。根据特定的应用可以适当地使用有机或无机溶剂。超临界CO2可以作为各种材料的有效溶剂。
根据理想气体定律，保持空间140中的总质量m为
m＝ρV＝(P/RT)V (1)
式中，ρ为密度，V为体积，P是绝对压力，T是绝对温度，R是气体常数。
在保持空间140内的密度动态变化为：
dρ/dt＝-(QoutρSTP/V) (2)
式中，Qout是从保持空间140流出的流量，ρSTP是标准温度和压力(STP)条件下的气体密度。
保持空间140内的温度动态变化为：
dT/dt＝(ρSTP/ρV)Qout(γ-1)T+(Nuκ/l)(Aw/VCvρ)(Tw-T) (3)
式中，γ是比热之比，Nu是Nusslets数，κ是气体的导热率，Cv是恒体积比热，l是输送室的特征长度，Tw是温度探针106提供的保持空间140的壁温度。
出口流量Qout可以按下式估计：
Qout＝-(V/ρSTP)[(1/RT)(dρ/dt)-(P/RT2)(dT/dt)] (4)
为了计算从保持空间140输出的总质量Δm，式(4)代入式(3)的Qout计算保持空间140内时间＝t时的气体温度T(t)，与图3中使用温度探针106相对。压力传感器104提供保持空间140内时间＝t时的压力P(t)。
在时间t0和时间t*之间从保持空间140输出的总质量Δm为：
Δm＝m(t0)-m(t*)＝V/R[(P(t0)/T(t0))-(P(t*)/T(t*))] (5)
在其它方面和优点中，本发明的质量流量输送***和方法，例如图3和4的示意性实施例，实际测量流入加工室的材料(质量)的量。另外，***和方法提供高度可重复和精确数量的气态物质，应用于半导体制造工艺，例如原子层沉积(ALD)工艺。
图5至9示出了根据本发明构成的蒸发器300的另一个示意性实施例，其中蒸发器300包括含有多孔塞组件318的阀体350。蒸发器300类似于图1的蒸发器10，从而将相同的零件用相同附图标记前面加“3”表示。
图5至9的蒸发器300利用隔膜阀316进行原子层沉积。适合于原子层沉积的隔膜阀316，包括阀体350，例如，可以从Ohio，Solon的Swagelok公司获得(www.swagelok.com)。
在图5至9所示的示意性实施例中，阀体350包括入口312和出口314的阴连接器。如图7至9更好地表示，阀体350限定阀座352，从入口312延伸到阀座352的入口通道354，以及从阀座352延伸到出口314的出口通道356。如图7更好地表示，阀体350还限定接收加热器320的孔360。如图8至9更好地表示，阀体350还限定了接收温度监测器321的孔370。
多孔塞组件318位于阀体350的入口通道354内。在图示的示意性实施例中，多孔塞组件318是圆柱形和细长的，并包括接收在固体金属套内的单个细长的多孔介质件。可选地，多孔塞组件可以包括单独的嵌件，它们堆积在一起形成细长组件，并且嵌件可以包括不同的多孔介质(即，在不同压力提供不同流速)。
图10是假想液体在恒定温度流经不同孔隙尺寸K1和K2的四个多孔塞组件时压力与多孔塞长度的关系曲线。在图示例子中，组件的总长为大约0.014m，组件还具有孔隙尺寸为K1的第一部分，以及孔隙尺寸为K2的第二部分。一个多孔塞组件包括K1＝K2＝2.8e-13m2。另一个组件包括K1＝5.6e-14m2和K2＝5.5e-13m2。附加的组件包括K1＝3.0e-14m2和K2＝2.8e-12m2。又一个组件包括K1＝5.6e-14m2和K2＝1.4e-12m2。曲线表示出，每个多孔塞组件使液体在流经组件之前蒸发。
本说明书中描述的示意性实施例是作为示意给出的，而不限制性的，本领域一般技术人员在不脱离本发明在其宽广方面以及如同权利要求书中给出的精神或范围的情况下，可以做出不同的改型、组合和替代。
Claims (26)
1.一种蒸发器，包括：
液体入口；
气体出口；
控制气体流到气体出口的气体阀；
将在液体入口与气体阀之间流动的液体加热的加热装置；以及
使液体入口与气体阀之间流动的液体产生压力降并将液体入口与气体阀之间流动的液体的热传递速率增大的装置，从而在到达气体阀时，液体的压力下降到液体的蒸气相变压力以下。
2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述用于产生压力降并增大热传递速率的装置包括多孔介质塞。
3.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，多孔介质包括烧结金属。
4.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，烧结金属是由预烧结平均粒度小于20微米的金属粉制成的。
5.根据权利要求4所述的蒸发器，其特征在于，烧结件的平均粒度小于10微米。
6.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，烧结金属的密度至少是5g/cc。
7.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述金属选自：不锈钢、镍和镍合金以及钛。
8.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，多孔介质塞包括具有第一孔隙尺寸的第一部分以及具有第二孔隙尺寸的第二部分，其中第一部分与第二部分是串联的。
9.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，多孔介质塞是圆柱形和细长的，并包括单个细长的多孔介质件。
10.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，多孔介质塞包括单独的嵌件，它们堆积在一起形成多孔介质的细长组件。
11.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，多孔介质塞是圆柱形和细长的，并包括共轴线地接收在外套中的内圆柱，并且内圆柱和外套包括不同多孔介质。
12.根据权利要求3所述的蒸发器，其特征在于，所述阀包括阀体，所述阀体包含阀座，从蒸发器的入口延伸到阀座的入口通道，以及从阀座延伸到蒸发器出口的出口通道；并且所述多孔介质塞位于所述入口通道中。
13.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述加热装置包括电加热线圈，并且所述蒸发器还包括温度传感器。
14.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述阀包括隔膜阀。
15.一种包括根据权利要求1所述的蒸发器的原子层沉积***，并且所述***还包括：
保持空间，其中蒸发器的入口适于连接至液体前体的源，而蒸发器的出口连接到保持空间；以及
气体阀，用于将保持空间连接至加工室。
16.根据权利要求15所述的***，其特征在于，还包括通过气体阀连接到保持空间的加工室。
17.一种包括根据权利要求1所述的蒸发器的、用于输送所需质量气体的***，并且所述***还包括：
连接至蒸发器出口的保持空间；
控制气体流出保持空间的出口阀；
测量保持空间内的压力的压力传感器；
提供从***中输送的所需质量气体的输入装置；
控制器，所述控制器连接至阀、压力传感器和输入装置，并且被编程执行以下步骤：
经由输入装置接收所需质量的气体；
关闭出口阀；
打开蒸发器的阀；
从压力传感器接收对保持空间的压力测量值；
当保持空间内的压力达到预定值时关闭蒸发器的阀；
等待预定的等待时间，使保持空间内的气体达到平衡状态；
在时间＝t0打开出口阀；以及
当排出的气体的质量等于所需的质量时在时间＝t*关闭出口阀。
18.根据权利要求17所述的***，其特征在于，预定等待时间包括3秒。
19.根据权利要求17所述的***，其特征在于，t*＝100至500毫秒。
20.根据权利要求17所述的***，其特征在于，t*＝0.5至30秒。
21.根据权利要求17所述的***，其特征在于，保持空间内的压力预定值允许在保持空间需要重新填充之前，将保持空间内预定数量的气体量输送经过出口阀。
22.根据权利要求17所述的***，其特征在于，液体在输送到蒸发器入口之前溶解在合适的溶剂中。
23.根据权利要求17所述的***，其特征在于，还包括经过出口阀连接至保持空间的加工室。
24.一种蒸发液体的方法，包括：
通过入口接收液体；
将气体阀连接至入口；
将在液体入口与气体阀之间流动的液体加热，以使得甚至当液体压力下降时防止液体的温度下降；
增加液体入口与气体阀之间流动的液体的热传递速率；以及
使液体入口与气体阀之间流动的液体产生压力降，从而在达到气体阀时，液体的压力下降到液体的蒸气相变压力以下。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，使用多孔介质塞对液体入口与气体阀之间流动的液体产生压力降，并增加液体的热传递速率。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，液体在经过入口被接收之前溶解在合适的溶剂中。
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