CN104928650A - 液体金属有机化合物供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体金属有机化合物供给系统，其系应用于金属有机化学气相沉积（MOCVD）制程设备，其包含设置于恒温装置中之第一瓶体、设置于室温中之第二瓶体及三通阀。其中三通阀之第一连接端及第一瓶体之第一出气管连接金属有机化学气相沉积制程设备，第二连接端连接第二瓶体之第二进气管，第三连接端连接第一瓶体之第一进气管及第二瓶体之第二出气管。本发明在应用于MOCVD制程时，能够延长液体高纯金属有机化合三甲基镓的使用时间，减少更换次数，从而提高MOCVD设备的量产能力、有效的提高三甲基镓的利用率及降低使用成本。另本发明也降低了液体高纯金属有机化合物三甲基镓的制造和包装成本。

Description

液体金属有机化合物供给系统

技术领域

本发明是有关于一种应用于有机金属化学气相沉积技术（MOCVD）的供给系统，特别是指一种因应有机金属化学气相沉积技术之制程设备大型化的液体金属有机化合物供给系统。

背景技术        

高纯三甲基镓是金属有机化学气相沉积技术(MOCVD)过程中生长光电子材料的重要原料，广泛地应用于生长氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化铝铟镓(AlGaInP)等化合物半导体薄膜材料，其优异的电学、光学和磁学等性能，可将半导体和集成电路推向更高的频率、更快的速度、更低的噪音和更大的功率。因此，已被大量用于LED、太阳能电池、航空航天技术等多个领域，是一项高新材料生产技术。纯净的三甲基镓在室温下为液体，具有很高的化学活性，遇空气自燃，遇水则发生爆炸，用于金属有机化学气相沉积技术时需要将其封装在特制的钢瓶内，然后通过控制钢瓶温度，使三甲基镓的蒸气压达到所需值，再通过持续流动的载气将该温度中的三甲基镓饱和蒸气压带入光电子材料生长系统。

然而，随着金属有机化学气相沉积技术的日益成熟与发展，应用于金属有机化学气相沉积技术的生产设备也逐渐大型化。由于MO（Metal Organics）源在使用过程中需要非常稳定的蒸气压，从而MO源钢瓶通常需放置在恒温槽内使用，也由于现有的机台设备的恒温槽的容积限制，故现行的三甲基镓封装容器大多为4kg以下之规格，此类规格封装容器在使用时存在一些问题，主要有：1、此类封装容器容积相对较小，因此单位容积的加工成本较高，从而造成MO源制造商的三甲基镓包装成本居高不下；2、此类封装容器可装入高纯三甲基镓的量较少，应用于大型设备时（如Veeco的Max Bright），单瓶使用周期只有20天左右，因此需要较频繁的更换MO源封装容器，更换MO源封装容器会造成数小时的停机时间，降低MOCVD设备的量产能力，增加由于更换MO源时由于人员误操作导致事故发生的几率；3、由于每只封装容器都会有少量昂贵的MO源残留而不能被完全使用，对于大型设备MO源消耗量大，此情况尤为突出。因此，所属领域中一直期待着可针对设备大型化而量身定制的液体金属有机化合物封装容器的出现。

综观前所述，本发明之发明人思索并设计一种液体金属有机化合物供给系统，经多年苦心潜心研究，以针对现有技术之缺失加以改善，进而增进产业上之实施利用。

发明内容

有鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种液体金属有机化合物（三甲基镓）供给系统，以解决使用MO源时由于使用容器容积较小，需要经常更换使用容器的问题，提高MOCVD机台的外延片生产效率。

根据本发明之目的，提出一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于金属有机化学气相沉积制程设备，其包含了一个第一瓶体、一个第二瓶体及一个三通阀。第一瓶体用以容置液体高纯金属有机化合物，第一瓶体具有第一进气管及第一出气管，第一出气管连接金属有机化学气相沉积制程设备。第二瓶体用以容置液体高纯金属有机化合物，第二瓶体具有第二进气管、第二出气管及三通阀。三通阀具有第一连接端、第二连接端及第三连接端，第一连接端连接金属有机化学气相沉积制程设备，第二连接端连接第二进气管，第三连接端连接第一进气管及第二出气管，且三通阀选择性地将第一连接端与第二连接端连通或将第一连接端与第三连接端连通。

较佳地，液体金属有机化合物供给系统更可包含侦测第一瓶体的液位的一个液位计及判断第一瓶体的液位低于第一默认值时控制三通阀的第一连接端连通第二连接端的一个控制模块；液位计设置于第一瓶体，控制模块电性连接于液位计与三通阀之间。

较佳地，更包含用以显示第一瓶体的液位的一个显示单元，其电性链接液位计。

较佳地，液体金属有机化合物供给系统更可包含侦测第一瓶体的液位的一个液位计及判断第一瓶体的液位高于一个第二默认值时控制三通阀之第一连接端连通第二连接端的一个控制模块，液位计设置于第一瓶体，该控制模块系电性连接于该液位计与该三通阀之间。

较佳地，第一瓶体设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

较佳地，第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且第二温度大于第一温度。

较佳地，第一瓶体之容积小于第二瓶体之容积。

较佳地，第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，第一进气阀设置于第一进气管，第一出气阀设置于第一出气管，第一横向阀连接第一进气管及第一出气管之间。

较佳地，第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一个第二横向阀，第二进气阀设置于第二进气管，第二出气阀设置于第二出气管，第二横向阀连接第二进气管及第二出气管之间。

较佳地，第一瓶体及第二瓶体系为三阀门钢瓶。

较佳地，第一瓶体及第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。

根据本发明的目的，另提出一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于金属有机化学气相沉积制程设备，其包含了第一瓶体、一个第二瓶体、一个连接管及液位侦测模块。第一瓶体用以容置液体高纯金属有机化合物，第一瓶体具有一个第一进气管及一个第一出气管，第一出气管连接金属有机化学气相沉积制程设备，且第一进气管于第一瓶体内部之一端邻近于第一瓶体内部之底部。第二瓶体系用以容置液体高纯金属有机化合物，第二瓶体具有一个第二进气管及一个第二出气管，第二出气管于第二瓶体内部之一端邻近于第二瓶体内部之底部。连接管系连接于第一进气管与第二出气管之间。液位侦测模块系对应于第一瓶体，其包含用以侦测第一瓶体的液位的一个液位计及用以显示第一瓶体的液位的一个显示单元，液位计系设置于第一瓶体，显示单元系电性链接液位计。

较佳地，第一瓶体设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

较佳地，第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且第二温度大于第一温度。

较佳地，第一瓶体的容积小于第二瓶体的容积。

较佳地，第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，第一进气阀设置于该第一进气管，第一出气阀设置于第一出气管，第一横向阀连接第一进气管及第一出气管之间。

较佳地，第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一第二横向阀，第二进气阀设置于第二进气管，第二出气阀设置于第二出气管，第二横向阀连接第二进气管及第二出气管之间。

较佳地，第一瓶体及第二瓶体系为三阀门钢瓶。

较佳地，第一瓶体及第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。

根据本发明之目的，另提出一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于复数个金属有机化学气相沉积制程设备，其包含复数个第一瓶体、一个第二瓶体及一个连接管。复数个第一瓶体用以容置液体高纯金属有机化合物；复数个第一瓶体分别具有一个第一进气管及一个第一出气管，各第一进气管连接各金属有机化学气相沉积制程设备之载气装置，各第一出气管连接各金属有机化学气相沉积制程设备之反应室。第二瓶体用以容置液体高纯金属有机化合物；第二瓶体具有一个第二进气管及一个第二出气管，第二进气管连接一载气供气装置。连接管连接于第二出气管，且亦连接于各第一进气管与各金属有机化学气相沉积制程设备之载气装置之间，且连接管与各第一进气管的连接端设置有一个阀门，以分别控制第二瓶体与各第一瓶体的流通。

较佳地，更可包含复数个液位侦测模块，其分别对应于复数个第一瓶体，其分别包含用以侦测第一瓶体的液位的一个液位计及用以显示第一瓶体的液位的一个显示单元；液位计设置于第一瓶体，显示单元电性链接液位计。

较佳地，第一瓶体设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

较佳地，第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且第二温度大于第一温度。

较佳地，第一瓶体的容积小于第二瓶体的容积。

较佳地，第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，第一进气阀设置于该第一进气管，第一出气阀设置于第一出气管，第一横向阀连接第一进气管及第一出气管之间。

较佳地，第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一个第二横向阀，第二进气阀设置于第二进气管，第二出气阀设置于第二出气管，第二横向阀连接第二进气管及第二出气管之间。

较佳地，第一瓶体及第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。

本发明的有益效果

本发明之液体金属有机化合物供给系统藉由三通阀连接于设置于恒温槽中的第一瓶体与设置于室温中的第二瓶体之间，藉此使得第二瓶体可设定配置对应的预定容积的瓶体结构，其有效的降低制造MO源时的包装成本，延长了金属有机化学气相沉积技术（MOCVD）的大型化制程设备的三甲基镓的使用时间，藉此可有效的减少了生产线更换三甲基镓封装容器所消耗的时间、提高三甲基镓的使用效率，从而有效的减少资源的浪费。另，藉由液位计的配置，可使得三通阀以全自动地方式进行切换连接，藉此可效的节省人力成本。再者，本发明所揭示之液体金属有机化合物供给系统，只需经过便捷的安装，可于使用端原先就一直使用的通常规格的钢瓶（即第一瓶体）上串联一个容积较大的钢瓶（即第二瓶体），而无须对其原有机台进行改装。

附图说明

图1是本发明之液体金属有机化合物供给系统的方块示意图。

图2是本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对一气态自动补给态样实施例的配置示意图。

图3是本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对一气态手动补给实施例的配置示意图。

图4是本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对一液态补给实施例的配置示意图。

图5是本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对多液态补给实施例的配置示意图。

其中：1：液体金属有机化合物供给系统；11：第一瓶体；111：第一进气管；112：第一出气管；113：第一进气阀；114：第一出气阀；115：第一横向阀；12：第二瓶体；121：第二进气管；122：第二出气管；123：第二进气阀；124：第二出气阀；125：第二横向阀；13：三通阀；131：第一连接端；132：第二连接端；133：第三连接端；14：液位计；15：控制模块；16：显示单元；17：连接管；171：阀门；8：载气供气装置；9：金属有机化学气相沉积制程设备；91：恒温装置。

具体实施方式

为方便贵审查员了解本发明之技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例之表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附之图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

以下将参照相关图式，说明依本发明液体金属有机化合物供给系统的实施例，为使便于理解，下述实施例中之相同组件系以相同的符号标示来说明。

请参阅图1，其系为本发明之液体金属有机化合物供给系统的方块示意图，其主要在于说明本发明之液体金属有机化合物供给系统的基本运作原理。本发明系揭示一种液体金属有机化合物供给系统，其系为针对金属有机化学气相沉积制程之设备的逐渐大型化，而量身定制以应用于金属有机化学气相沉积制程的大型设备。

如图1所示，本发明之液体金属有机化合物供给系统1包含了一个第一瓶体11、一个第二瓶体12及一个三通阀13。第一瓶体11及第二瓶体12系为钢瓶，其用以容置如三甲基镓的液体高纯金属有机化合物，较佳为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。其中第一瓶体11具有一个第一进气管111及一个第一出气管112，而第一出气管112连接金属有机化学气相沉积制程设备9。其中第二瓶体12具有一个第二进气管121及一个第二出气管122。另外，三通阀13具有一个第一连接端131、第二连接端132及第三连接端133，其中第一连接端131连接金属有机化学气相沉积制程设备9，第二连接端132连接第二瓶体12的第二进气管121，而第三连接端133则连接第一瓶体11的第一进气管111及第二瓶体12的第二出气管122。

也就是说，第一瓶体11、第二瓶体12与金属有机化学气相沉积制程设备9是利用三通阀13来进行间接连接的，而三通阀13则会于特定条件下选择性地将三通阀13的第一连接端131与第二连接端132连通，或将三通阀13的第一连接端131与第三连接端133连通。若第一连接端131与第二连接端132连通时，则金属有机化学气相沉积制程设备9的载气会供给至第二瓶体12的第二进气管121而进入第二瓶体12；接着，载气再经由第二瓶体12的第二出气管122及第一瓶体11的第一进气管111而进入第一瓶体11，最后由第一瓶体11的第一出气管112再至金属有机化学气相沉积制程设备9。又若第一连接端131与第三连接端133连通时，则金属有机化学气相沉积制程设备9的载气会供给至第一瓶体11的第一进气管111而进入第一瓶体11，并由第一瓶体11的第一出气管112再至金属有机化学气相沉积制程设备9，其中，载气可为氢气、氮气、氩气或氦气。本发明之液体金属有机化合物供给系统1藉由三通阀13的设置，而可选择性地使第一瓶体11或第一瓶体11及第二瓶体12中的液体高纯金属有机化合物的蒸气随载气流入金属有机化学气相沉积的制程中，以生长出化合物半导体薄膜材料等。

请进一步配合参阅图2，其系为本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对一气态自动补给态样实施例的配置示意图。较佳地，在一对一气态自动补给态样中系利用可程序逻辑控制器（PLC）来达到自动补给的控制。

详细来说，第一瓶体11系设置在金属有机化学气相沉积制程设备9的恒温装置91（如恒温槽）中，以如5℃的温度进行使用，也由于对应于现有的恒温装置91的容积有限，故第一瓶体11的容积可设置在4公斤（kg）以下。另一方面，第二瓶体12则可设置于室温环境中的预定位置中以进行使用，也由于第二瓶体12并非设置于恒温装置91中，故可不受限于恒温装置91的容积限制，而可将第二瓶体12的容积设置在4kg以上，如10kg或更大的容积。换句话说，本发明之液体金属有机化合物供给系统1中的第一瓶体11设置在具有可维持于低温的第一温度的恒温装置91中，而第二瓶体12则可设置在室温环境中（即，大于第一温度的第二温度环境中），且第二瓶体12的容积可大于第一瓶体11的容积。

另一方面，第一瓶体11更包含了第一进气阀113、第一出气阀114及第一横向阀115。其中第一进气阀113及第一出气阀114分别设置于第一进气管111及第一出气管112上，以分别控制第一进气管111及第一出气管112的气体流动，而第一横向阀115则设置于连接在第一进气管111及第一出气管112之间。同样的，第二瓶体12更包含了第二进气阀123、第二出气阀124及第二横向阀125。其中第二进气阀123及第二出气阀124分别设置于第二进气管121及第二出气管122上，以分别控制第二进气管121及第二出气管122的气体流动，而第二横向阀125则设置于连接在第二进气管121及第二出气管122之间。即，第一瓶体11及第二瓶体12皆为三阀门的钢瓶。

当将第一瓶体11及第二瓶体12进行连接或更换时，可先将第一瓶体11的第一进气阀113与第一出气阀114及第二瓶体12的第二进气阀123与第二出气阀124关闭，然后进行前述的各瓶体11、12及三通阀13的连接，接着将第一瓶体11的第一横向阀115及第二瓶体12的第二横向阀125打开，以利用载气将管中的空气进行彻底的置换而确保无氧无水，最后再将第一瓶体11的第一进气阀113与第一出气阀114及第二瓶体12之第二进气阀123与第二出气阀124开启，即可正常的使用。也就是说，配置有三阀门的第一瓶体11及第二瓶体12，其三阀门主要是为了在进行第一瓶体11及第二瓶体12串接时，可将管路中的空气置换干净。由于MO源是高纯电子材料，对水氧等杂质极为敏感，因此必须将连接好的管路中的空气进行彻底置换，以防止空气中的杂质污染MO源。如果没有三阀门，第二瓶体12的第二出气管122和第一瓶体11的第一进气管111连接的管路就无法将其中的空气置换掉。空气置换时即如前述，简单的说，即为将两个钢瓶的横向阀115、125打开，而关闭其它的阀门113、114、123、124，此时第一瓶体11及第二瓶体12连接的管路处于导通状态，可以进行真空置换，且气体不会进入第一瓶体11及第二瓶体12。当空气置换结束后，可关闭两个横向阀115、125，而开启其他的阀门113、114、123、124，即可正常使用。

另外，由于三甲基镓使用时的温度低于洁净室室温，所以第一瓶体11的温度小于第二瓶体12的温度，因此第一瓶体11与第二瓶体12在同时使用时，会因第一瓶体11的温度较低而出现冷凝作用，从而使MO源逐渐地在第一瓶体11中冷凝为液体，从而可能造成溢出的情形。因此，本发明之液体金属有机化合物供给系统1更包含了一个液位计14及一个控制模块15。液位计14设置于第一瓶体11上，且控制模块15电性连接三通阀13与液位计14之间，以控制三通阀13选择性地将三通阀13的第一连接端131与第二连接端132连通，或将三通阀13的第一连接端131与第三连接端133连通。

进一步来说，液位计14具有一个第一默认值（低液位值）及一个第二默认值（高液位值）。当液位计14侦测到第一瓶体11中的液位低于第一默认值时，则液位计14会回馈一个第一控制信号至控制模块15，以使控制模块15可据以控制三通阀13将第一连接端131与第二连接端132连通，以使载气供给至第二瓶体12而将二个瓶体11、12进行串联使用。由于冷凝作用的影响，在使用的过程中第一瓶体11内的液位会逐渐地升高。此时，当液位计14侦测到第一瓶体11中的液位高于第二默认值时，则会传送一个第二控制信号至控制模块15，以使控制模块15可据以控制三通阀改以将第一连接端131与第三连接端133连通。在第一连接端131与第三连接端133连通的情况下，对第二瓶体12供给的载气会被切断，而改为直接对第一瓶体11进行供气，而在仅利用第一瓶体11使用的过程中，第一瓶体11中的液体因无冷凝作用的影响而逐渐地减少而降低液位。当第一瓶体11中的液位低于第一默认值时，则又改为对第二瓶体12进行载气的供给。也就是说，三通阀13藉由液位计14而可因应第一瓶体11内的液位高低而进行反复的切换。另外，值得一提的是，液位计14更可包含一个低于第一默认值的第三默认值。即，当第二瓶体12内的MO源耗尽时，第一瓶体11内的液位会持续的下降，当液位计14侦测到第一瓶体11中的液位低于第三默认值（最低液位）时，则会经由控制模块15控制一个显示单元16或控制模块15自身可发出提示讯息以提示相关人员进行瓶体更换，如第二瓶体12的更换。于上述中，较佳地，控制模块15可为可程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。此外，亦可包含一个第四默认值，第四默认值系为当进行补给时，液位达到第二默认值后，由于系统故障，补给未及时停止，则在液位达到第四默认值时，系统会进行持续报警，以提示操作人员手动关闭阀门，停止补给动作。

藉由上述本发明之液体金属有机化合物供给系统1可彻底的改变或打破以往MO源钢瓶必须设置于恒温装置91中的这一固有思维，因而第二瓶体12可不须受限于恒温装置91的容积的限制，而进行较大尺寸的制作。顺带一提的是，液体金属有机化合物供给系统1更可包含一个显示单元16，其电性连结液位计14以显示第一瓶体11的液位，以供使用者可便于观察。

此外，依据显示单元16以对上述之运作进行本实例的实施态样的示例性说明，其中显示单元16所显示的A点表示的是第四默认值，B点表示的是第二默认值，C点表示的是第一默认值，D点表示的是第三默认值。如图2所示的，当显示单元16显示液位达到C点（第一默认值）时，液体金属有机化合物供给系统1会自动地进行补给；又当显示单元16显示液位达到B点（第二默认值）时，则液体金属有机化合物供给系统1会自动地停止补给。

请进一步配合参阅图3，其系为本发明之液体金属有机化合物供给系统之一对一气态手动补给实施例的配置示意图。于上述实施例，其虽为自动补给的一对一气态补给系统，然而，按其同样原理依可引申出手动的气态补给系统，其相关运作方式如下所示。

进一步来说，第二进气管121可直接连接至金属有机化学气相沉积制程设备9，而第二出气管122则利用连接管17直接连接至第一进气管111。因此，在使用时，可先将第一、二进气阀113、123及第一、二出气阀114、124关闭，而将第一、二横向阀115、125开启。因此，载气可经由第二进气管121进入，而经由第一、二横向阀115、125及连接管17而排出，藉此可将管路中的气体置换干净。接着，再将第一、二横向阀115、125关闭，而将第一进气阀113及第一出气阀114开启，以使载气可直接供应至第一瓶体11，以使用第一瓶体11内的液体高纯金属有机化合物。若当第一瓶体11内的液体高纯金属有机化合物的液位过低时，此时可将第二横向阀125关闭，且将第二进气阀123及第二出气阀124开启。因此，载气可流入第二瓶体12中，而将第二瓶体12中的液体高纯金属有机化合物提供或补给至第一瓶体11中，以使第一瓶体11内的液体高纯金属有机化合物的液位逐渐地恢复至高液位。

请进一步配合参阅图4，其系为本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对一液态补给实施例的配置示意图。于本实施例中相同符号之各组件，其链接关系与配置均与前一实施例类似，其类似处于此便不再加以赘述。

如图4所示，本实施例与前一实施例的主要不同之处在于第二瓶体12的第二出气管122的部份。于前一实施例中，第二瓶体12的第二进气管121及第二出气管122中邻近于第二瓶体12内部容置空间的底部是为第二进气管121的一端（如第2图所示），而于本实施例中则是以第二瓶体12的第二出气管122的一端邻近于第二瓶体12内部容置空间的底部。

详细来说，本实施例的液体金属有机化合物供给系统1包含第一瓶体11、第二瓶体12、连接管17及包含液位计14及显示单元16的液位侦测模块。其中，连接管17可为1/4”VCR连接管，其连接于第一进气管111及第二出气管122之间。另外，连接管17在对应于第一进气管111及第二出气管122的接口的情况下，连接管17的两端可为母接头，但并不以此为限。此外，显示单元16电性链接于液位计14，以显示第一瓶体11的液位，例如将液位计14的RS232的数据线连接至显示单元16。于本实施例中，同样地，显示单元16系以四格的刻度（A、B、C、D）的方式显示第一瓶体11的液位，但并不以此为限。

于实际运用中，在正常状况下，可先开启第二瓶体12的第二横向阀125且关闭第二进气阀123及第二出气阀124，且第一瓶体11则关闭第一横向阀115且开启第一进气阀113及第一出气阀114。此时，载气直接经由第二横向阀125流向第一瓶体11而不进入第二瓶体12；即，仅以第一瓶体11来使用。于本实施例的实施态样中，由于未设置有控制模块15，因此，当显示单元16显示液位达到C点（第一默认值）时，相关人员应在停机后进行补给，且经由补给后，使显示单元16显示液位达到B点（第二默认值）时，则液停止补给。

值得一提的是，第一瓶体11及恒温装置91，实际上就是一台MOCVD机台原有配置的恒温槽以及正常情况下使用的钢瓶（通常为4公斤或2.5公斤）。由于现在MOCVD机台的大型化，MO源使用量加大，原有常用充装规格的MO源钢瓶使用时间缩短了，因此增加了更换MO源钢瓶的频率。由于每次更换下使用完毕的空钢瓶，换上满瓶的钢瓶，都需要一定的时间，且该段时间内无法进行生产，所以降低了生产效果，间接的抬高了外延片的单位成本。所以，为了减少更换频率，现有的做法是直接将欲使用的MO源钢瓶大型化。然而，由于MOCVD设备在使用中对载气带出的MO源的量必须恒定不变，因此传统上要想把钢瓶做大，如果超出了原有恒温槽的承载容积，还必须配置一个相应大小的恒温槽以替换MOCVD机台中原有的恒温槽，以保证钢瓶的温度，这样才能使载气带出的MO源成为恒定不变。而如果要根据钢瓶来定制相应的恒温槽是一个系统工程，费用昂贵，大大增加了成本，且由于恒温槽占地面积的改变，需重新安排MOCVD机台中MO源钢瓶及恒温槽放置区域的配置。而本发明通过上述配置，只需经过便捷的安装，可于使用端原先就一直使用的通常规格的钢瓶上串联一个容积较大的钢瓶，即第二瓶体12（第二瓶体容积大小可根据机台内部空间大小进行定制），且第二瓶体12在室温下使用，无需使用恒温槽。室温使用的设计完全改变了行业内的传统思维（钢瓶必须在恒温槽中使用）。第二瓶体12带出的MO源的饱和蒸气在经过小钢瓶时进行恒温，此时的饱和蒸汽压是在小钢瓶使用温度时的饱和蒸汽压（三甲基镓通常使用温度为5°C）。

请进一步配合参阅图5，其系为本发明之液体金属有机化合物供给系统的一对多液态补给实施例的配置示意图。于本实施例中相同符号的各组件，其链接关系与配置均与前二实施例类似，其类似处于此便不再加以赘述。

如图5所示，本实施例与前一实施例的主要不同之处在于，本实施例系以第一瓶体11的数量为复数个作为示范态样，并分别应用于复数个金属有机化学气相沉积制程设备9。于前一实施例中，第二瓶体12透过连接管17以连接至仅一个第一瓶体11，而于本实施例，第二瓶体12透过连接管17而连接至复数个第一瓶体11，于本实施例中系以两个作为示范态样，但并不以此为限。即，前述之实施例系为单机台液态MO源的供给配置，而本实施则为多机台液态MO源的供给配置。本实施例的液体金属有机化合物供给系统1包含两个第一瓶体11、第二瓶体12、连接管17及包含液位计14及显示单元16的液位侦测模块。其中，液位侦测模块之数量系对应于第一瓶体11之数量，也就是说，当第一瓶体11之数量为两个时，液位计14及显示单元16之数量亦配置为两个，以分别的设置于各第一瓶体11。

详细来说，各第一瓶体11的第一出气管112系分别不同的金属有机化学气相沉积制程设备9的反应室，而其第一进气管111则分别连接对应的金属有机化学气相沉积制程设备9的载气装置。而第二气瓶12方面，第二气瓶12的第二进气管121则连接至一个独立的载气供气装置8，而其第二出气管122则连接至连接管17。其中，连接管17分别连接于各第一瓶体11的第一进气管111与各金属有机化学气相沉积制程设备9之载气装置之间，且连接管17与各第一进气管111的连接端系设置有一个阀门171，以分别控制第二瓶体12与各第一瓶体11的液体高纯金属有机化合物流通。

液体金属有机化合物供给系统1较佳地可在厂房建立时，一并在MOCVD设备安装配管时同步的进行安装配置。在实际运用时，第二瓶体12的阀门的开关即如同前述，于此不再加以赘述。就工作的钢瓶（即第一瓶体11）而言，在机台正常运行时，第一进气阀113及第二进气阀114为开启，而第一横向阀115为关闭，因此，两个第一瓶体11的MO源则可分别供给至不同的金属有机化学气相沉积制程设备9的反应室中。当其中一个第一瓶体11所对应的液位计14及显示单元16显示当前为低液位时，则对显示为低液位的第一瓶体11进行补充或更换。其中，在欲补给时，仅须简单地将阀门171开启，即可利用第二瓶体12来对显示为低液位的第一瓶体11进行补给。

顺带一提的是，由各第一瓶体11的第一进气管111分别连接金属有机化学气相沉积制程设备9的载气装置，因此第二瓶体12的第二横向阀125可直接地预设置为关闭，而将第二进气阀123与第二出气阀123可直接地预设置为开启，从而仅须简单地将阀门171开启即可对当前为低液位进行补充。在更换时，将欲更换的第一瓶体11的第一进气阀113与第一出气阀114及阀门171关闭，然后进行更换与管路的连接，接着将更换后的第一瓶体11的第一横向阀115打开，以利用载气排除空气，最后再将更换后的第一瓶体11的第一进气阀113与第一出气阀114开启，待第一瓶体11之温度与恒温槽91一致时即可正常的使用。

值得特别一提的是，本实施例中第一瓶体11之数量虽以两个作为示范态样，但实施运用中，可为3、4、5个或更多，以分别的对应于更多的不同的金属有机化学气相沉积制程设备9，故应不可以此为限。

综上所述，本发明之液体金属有机化合物供给系统，具有整体结构简单，制作、安装或运输均方便等特点。另外，本发明的关键特点在于，本发明可在不改变原有MOCVD机台任何使用习惯的前提下，经过本发明设计的系统，不需要另外对使用者的MOCVD设备及工作环境进行其他任何改造，即可实现长时间不需更换MO源的目的，进而减少了因为更换用完的MO源钢瓶而产生的非生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本。再者，藉由液位计的配置，三通阀的切换可为全自动地，完全无需人工的干预，且由于第二瓶体不受限于恒温装置的容积限制，而可进行较大尺寸的制作，故可大大减少钢瓶的更换次数，从而可提高设备量产效率，并由于更换的次数减少，便可降低更换过程中人为失误的可能性。本发明之液体金属有机化合物供给系统之经济效益显著，实具有良好的实际应用意义。此外，本发明之液体金属有机化合物供给系统可以一对多的方式进行供给，可提供更广泛的应用性，且当其中一第一瓶体内的MO源发生问题时，由于各第一瓶体的MO源是分别供给至不同的金属有机化学气相沉积制程设备，因此，并不会同时对多台的金属有机化学气相沉积制程设备产生影响，而仅会影响被有问题的第一瓶体所供给的金属有机化学气相沉积制程设备。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (27)

1.一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于一金属有机化学气相沉积制程设备，其特征是包含：

一个第一瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述第一瓶体具有一个第一进气管及一个第一出气管，所述第一出气管连接所述金属有机化学气相沉积制程设备；

以及一个第二瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述第二瓶体具有一个第二进气管、一个第二出气管及一个三通阀，所述三通阀系具有一个第一连接端、一个第二连接端及一个第三连接端，所述第一连接端连接所述金属有机化学气相沉积制程设备，所述第二连接端连接所述第二进气管，所述第三连接端连接所述第一进气管及所述第二出气管，且所述三通阀选择性地将所述第一连接端与所述第二连接端连通或将所述第一连接端与所述第三连接端连通。

2.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是还包含侦测所述第一瓶体的液位的一个液位计及判断所述第一瓶体的液位低于一个第一默认值时控制所述三通阀的所述第一连接端连通所述第二连接端的一个控制模块，所述液位计设置于所述第一瓶体，所述控制模块系电性连接于所述液位计与所述三通阀之间。

3.根据权利要求2所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是更包含用以显示所述第一瓶体的液位的一个显示单元，其系电性连结所述液位计。

4.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是还包含侦测所述第一瓶体的液位的一个液位计及判断所述第一瓶体的液位高于一个第二默认值时控制所述三通阀的所述第一连接端连通所述第三连接端的一个控制模块，所述液位计设置于所述第一瓶体，所述控制模块系电性连接于所述液位计与所述三通阀之间。

5.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体系设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

6.根据权利要求5所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且所述第二温度大于所述第一温度。

7.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体的容积小于所述第二瓶体的容积。

8.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，所述第一进气阀设置于所述第一进气管，所述第一出气阀设置于所述第一出气管，所述第一横向阀连接所述第一进气管及所述第一出气管之间。

9.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一个第二横向阀，所述第二进气阀设置于所述第二进气管，所述第二出气阀设置于所述第二出气管，所述第二横向阀连接所述第二进气管及所述第二出气管之间。

10.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体及所述第二瓶体均为三阀门钢瓶。

11.根据权利要求1所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体及所述第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。

12.一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于一金属有机化学气相沉积制程设备，其特征是包含：

一个第一瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述第一瓶体具有一个第一进气管及一个第一出气管，所述第一出气管连接所述金属有机化学气相沉积制程设备，且所述第一进气管于所述第一瓶体内部的一端系邻近于所述第一瓶体内部的底部；

一个第二瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述第二瓶体具有一个第二进气管及一个第二出气管，所述第二出气管于所述第二瓶体内部的一端系邻近于所述第二瓶体内部的底部；

一个连接管，系连接于所述第一进气管与所述第二出气管之间；以及一个液位侦测模块，系对应于所述第一瓶体，其包含用以侦测所述第一瓶体之液位的一个液位计及用以显示所述第一瓶体之液位的一个显示单元，所述液位计系设置于所述第一瓶体，所述显示单元系电性链接所述液位计。

13.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体系设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

14.根据权利要求13所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且所述第二温度大于所述第一温度。

15.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体的容积小于所述第二瓶体的容积。

16.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，所述第一进气阀设置于所述第一进气管，所述第一出气阀设置于所述第一出气管，所述第一横向阀连接所述第一进气管及所述第一出气管之间。

17.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一个第二横向阀，所述第二进气阀设置于所述第二进气管，所述第二出气阀设置于所述第二出气管，所述第二横向阀连接所述第二进气管及所述第二出气管之间。

18.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体及所述第二瓶体均为三阀门钢瓶。

19.根据权利要求12所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体及所述第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。

20.一种液体金属有机化合物供给系统，系应用于复数个金属有机化学气相沉积制程设备，其特征是包含：

复数个第一瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述复数个第一瓶体分别具有一个第一进气管及一个第一出气管，各所述第一进气管连接各所述金属有机化学气相沉积制程设备之载气装置，各所述第一出气管连接各所述金属有机化学气相沉积制程设备的反应室；

以及一个第二瓶体，系用以容置液体高纯金属有机化合物，所述第二瓶体具有一个第二进气管及一个第二出气管，所述第二进气管系连接一载气供气装置；

以及一个连接管，系连接于所述第二出气管，且亦连接于各所述第一进气管与各所述金属有机化学气相沉积制程设备的载气装置之间，且所述连接管与各所述第一进气管的连接端系设置有一个阀门，以分别控制所述第二瓶体与各所述第一瓶体的流通。

21.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是更包含复数个液位侦测模块，系分别对应于所述复数个第一瓶体，其分别包含用以侦测所述第一瓶体的液位的一个液位计及用以显示所述第一瓶体的液位的一个显示单元，所述液位计系设置于所述第一瓶体，所述显示单元系电性链接所述液位计。

22.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体系设置于具有一个第一温度的一个恒温装置中。

23.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体设置于具有一个第二温度的预定位置中，且所述第二温度大于所述第一温度。

24.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体的容积小于所述第二瓶体的容积。

25.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体具有一个第一进气阀、第一出气阀及一个第一横向阀，所述第一进气阀设置于所述第一进气管，所述第一出气阀设置于所述第一出气管，所述第一横向阀连接所述第一进气管及所述第一出气管之间。

26.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第二瓶体具有一个第二进气阀、第二出气阀及一个第二横向阀，所述第二进气阀设置于所述第二进气管，所述第二出气阀设置于所述第二出气管，所述第二横向阀连接所述第二进气管及所述第二出气管之间。

27.根据权利要求20所述的液体金属有机化合物供给系统，其特征是所述第一瓶体及所述第二瓶体所容置的液体高纯金属有机化合物为纯度大于或等于99.9999％的三甲基镓。