TWI617764B - 固體金屬有機化合物的封裝容器 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種固體金屬有機化合物的封裝容器。封裝容器包含一瓶體，以容置固體金屬有機化合物。瓶體內具有分隔部，以將瓶體內分隔為第一空間及第二空間。分隔部中具有氣體通路以連接第一空間以第二空間。其中，進氣管連接一載氣源，且設置於瓶體以由第一空間的頂側連通至第一空間；出氣管連接一金屬有機化學氣相沉積製程設備，且設置於瓶體，以穿過第二空間於鄰近第一空間的底側連通第一空間。本發明藉由上述結構配置，可在提高穩定蒸氣氣壓的同時，提高固體金屬有機化合物的使用效率，並減少固體金屬有機化合物剩餘的浪費。

Description

固體金屬有機化合物的封裝容器

本發明是有關於一種封裝容器的技術領域，特別是關於一種應用於有機金屬化學氣相沉積技術（MOCVD）的固體金屬有機化合物的封裝容器。

“MO源（Metal Organic Source）”，即高純金屬有機化合物（例如高純三甲基銦等）属于化合物半導體微結構材料，是先進的金屬有機化學氣相沉積(簡稱MOCVD)、金屬有機分子束外延(簡稱MOMBE)等技術生長半導體微結構材料的支撐材料，其優異的電學、光學和磁學等性能，可將半導體和積體電路推向更高的頻率、更快的速度、更低的噪音和更大的功率。半導體微結構材料技術的發展狀況是衡量一個國家電子資訊技術發展水準的重要標誌。MO源已被大量用於LED、太陽能電池、航空航太技術等多個領域，是一項高新材料生產技術。

由於物質的蒸氣壓只是溫度的函數，如三甲基銦（TMIn）的蒸氣壓與溫度的函數關係為：log P(mmHg)=10.52-3014/T (K)，要獲得該物質的穩定蒸氣壓必須嚴格控制其使用溫度，因此固體金屬有機化合物封裝容器需放在恒溫槽內使用，以獲得穩定的蒸氣壓。固態MO源在使用過程中，其蒸氣壓會隨著MO源的消耗到一定量而下降，即蒸氣壓的大小與載氣經過固體MO源的路程相關，一旦蒸氣壓下降，會使LED晶片光學參數（如波長等）的發生變化，造成不合格品的產生，因此大多數固態MO源在未完全用盡時即因蒸汽壓下降而需進行更換，造成鋼瓶內MO源剩餘（無法用完）的情形。另外，固態MO源在使用過程中幾乎無法在單瓶使用時能夠保持蒸氣壓穩定不變，也就是說會造成一定量的剩餘，如果在使用的過程中出現溝流現象，則會造成更多的MO源剩餘。

本發明之發明人先前申請了公告號M481323的新型專利，以期解決上述習知技術的問題，然而於實際運用中而知，該新型專利雖可有效的解決了固態金屬有機化合物的使用效率問題，但由於該新型專利為兩隻鋼瓶，其可能佔據的面積較大，從而無法完全對應於所有機型的恒溫槽，而可能有放置上的問題。

因此，本發明之發明人經多年潛心研究及經驗，設計了一種固體金屬有機化合物的封裝容器，以針對現有技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之目的就是在於提供一種固體金屬有機化合物的封裝容器，以改善上述習知技術所產生的問題。

根據本發明之目的，提供一種固體金屬有機化合物的封裝容器，其包含瓶體、分隔部、氣體通路、進氣管及出氣管。瓶體內部具有第一空間，且容置有固體金屬有機化合物。分隔部設置於第一空間；分隔部由第一空間的頂側伸延至鄰近第一空間的底側，而未於第一空間的底側連接，以將第一空間區隔出第二空間。氣體通路設置於分隔部內，且氣體通路的一端由鄰近第一空間的底側連通第一空間，氣體通路的另一端由鄰近第一空間的頂側連通第二空間。進氣管連接載氣源，且設置於瓶體，以由第一空間的頂側連通至第一空間。出氣管連接金屬有機化學氣相沉積製程設備，且設置於瓶體，以穿過第二空間於鄰近第一空間的底側連通第一空間。

較佳地，更包含一第一充裝口及一第二充裝口；第一充裝口設置於瓶體，且第一充裝口連通第一空間，第二充裝口設置於瓶體，且第二充裝口連通第二空間。

較佳地，進氣管與出氣管上分別設有一進氣閥及一出氣閥。

較佳地，進氣管與出氣管上分別設有一金屬墊片面密封（VCR）接頭。

較佳地，更包含一橫向連接管；橫向連接管具有一橫向閥，且於進氣閥及金屬墊片面密封接頭之間連接進氣管，而於出氣閥及金屬墊片面密封接頭之間連接出氣管。

較佳地，一串接管的一端連接於封裝容器的出氣管，串接管的另一端連接於另一封裝容器的進氣管，以串接複數個封裝容器。

較佳地，第一空間之底側的橫切面係為V字型形狀。

較佳地，載氣源所提供的載氣由第一空間的頂側充填至第一空間，且在第一空間中由氣體通路充填至第二空間。

較佳地，氣體通路連通第一空間的第一通口的截面積小於氣體通路的截面積，氣體通路連通第二空間的第二通口的截面積小於氣體通路的截面積。

較佳地，第二空間的底側具有一第三通口，且第三通口的截面積小於第二空間的截面積。

承上所述，本發明之固體金屬有機化合物的封裝容器，藉由分隔部的設置，而於瓶體內部形成兩個空間。藉此，當固體金屬有機化合物的封裝容器進行使用時，當第一空間所容置的如三甲基銦（TMIn）的固體金屬有機化合物消耗到一定程度時，輸入的如氫氣（H2）、氮氣（N2）的載氣，已難以帶出三甲基銦（TMIn）的飽和蒸氣壓時，此時載氣在進入第二空間時，會因第二空間的三甲基銦（TMIn）而再次達到飽和，使進入金屬有機化學氣相沉積製程設備的載氣始終為飽和蒸氣壓。因此，本發明之固體金屬有機化合物的封裝容器可有效地穩定蒸氣壓，並同時提高固體金屬有機化合物的使用效率，從而消除或減少剩餘的固體金屬有機化合物無法使用的問題。

以下將以具體之實施例配合所附的圖式詳加說明本發明之技術特徵，以使所屬技術領域具有通常知識者可易於瞭解本發明之目的、技術特徵、及其優點。

為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“設置”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於所屬技術領域的通常知識者而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之固體金屬有機化合物的封裝容器的實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第一實施例的結構示意圖。

如圖所示，本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器，其包含了一瓶體10、一分隔部20、一氣體通路30、一進氣管40及一出氣管50。瓶體10的內部具有一第一空間11，且第一空間11容置有固體金屬有機化合物。其中，固體金屬有機化合物可為三甲基銦、二茂鎂等室溫下為固體的金屬有機化合物，其純度大於或等於99.9999%。分隔部20設置於第一空間11中；進一步來說，分隔部20由第一空間11的頂側往第一空間11的底側伸延，而至鄰近第一空間11的底側處，且未於第一空間11的底側連接。藉此，分隔部20由第一空間11中區隔出一第二空間21。此外，氣體通路30設置於分隔部20內，且氣體通路30的一端由鄰近第一空間11的底側連通第一空間11，而氣體通路30的另一端由鄰近第一空間11的頂側連通第二空間21。

也就是說，瓶體10可為桶狀的瓶體，從而第一空間11則為類似於圓柱狀的空間，且第一空間11之底側的橫切面可為V字型形狀。分隔部20為環狀的壁面，而由第一空間11的頂側往第一空間11的底側伸延。氣體通路30可為環狀設置於分隔部20中。須特別說明的是，氣體通路30連通第一空間11的部份為封閉的結構上設置第一通口31，而氣體通路30連通第二空間21的部份為封閉的結構上設置第二通口32。其中，第一通口31的截面積可小於或遠小於氣體通路30的截面積，第二通口32的截面積可小於或遠小於氣體通路30的截面積。另外，第二空間21的底側，其可為被分隔部20延伸後而封閉的結構，且在此封閉的結構上設有第三通口22。而第三通口22的截面積可小於或遠小於第二空間21的截面積。

另一方面，進氣管40連接一載氣源91，且設置於瓶體10；進氣管40由第一空間11的頂側連通至第一空間11中。出氣管50連接一金屬有機化學氣相沉積製程設備（MOCVD）92，且設置於瓶體10；出氣管50穿過第二空間21於鄰近第一空間11的底側連通至第一空間11中。順帶一提的是，載氣源91所提供的載氣可以是氫氣、氮氣、氬氣或者氦氣等。

請一併配合參閱第2圖，其係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第一實施例的運作示意圖。

如圖所示，載氣（如氫氣H2或氮氣N2等）自進氣管40輸入至內充填固體金屬有機化合物（以下以三甲基銦TMIn為例）的第一空間11中；其中，載氣為由第一空間11的上方而至下方，以進入第一空間11。當滿瓶（固體金屬有機化合物充足）時，載氣可以帶出飽和的三甲基銦的蒸氣壓，飽和的三甲基銦的蒸氣壓藉由第一通口31而由下往上地進入氣體通路30；接著飽和的三甲基銦的蒸氣壓再藉由第二通口32從上端進入第二空間21中；其中，使第二空間21也充填了相同的固體金屬有機化合物三甲基銦。進入第二空間21中的飽和的三甲基銦的蒸氣壓，會再藉由第三通口22而由上而下的進入第一空間11，從而出氣管50鄰近第一空間11底側的一端（插底管）可使飽和的三甲基銦的蒸氣壓進入金屬有機化學氣相沉積製程設備92。

當第一空間11中的三甲基銦消耗到一定程度，載氣就很難帶出其飽和蒸氣壓。此時，當氣體進入第二空間21時，載氣會因第二空間21的三甲基銦而再次飽和，從而使由出氣管50鄰近第一空間11底側的一端（插底管）可進入金屬有機化學氣相沉積製程設備92的載氣始終為三甲基銦的飽和蒸氣壓，直至第二空間21的三甲基銦消耗到無法提供飽和蒸氣壓為止。當上述情形發生時，即需更換另一三甲基銦的封裝容器。

簡單來說，載氣源91所提供的載氣由第一空間11的頂側充填至第一空間11，且在第一空間11中由氣體通路30充填至第二空間21，而再由第二空間21至第一空間11並經由出氣管50進入金屬有機化學氣相沉積製程設備92。由於本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的瓶體內以預定方式區隔出兩個空間，以充填固體金屬有機化合物，從而可依序地先消耗第一空間11的固體金屬有機化合物，再消耗第二空間21的固體金屬有機化合物。因此，本發明之固體金屬有機化合物的封裝容器可有效地穩定蒸氣壓，並同時提高固體金屬有機化合物的使用效率，從而消除或減少剩餘的固體金屬有機化合物無法使用的現象。

值得特別說明的是，本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器更可包含一第一充裝口61及一第二充裝口62。其中，第一充裝口61及第二充裝口62設置於瓶體10，且第一充裝口61連通第一空間11，以用於向第一空間11內填充固體金屬有機化合物，而第二充裝口62則連通第二空間21，以用於向第二空間21內填充固體金屬有機化合物。

另，進氣管40與出氣管50上分別設有一進氣閥41及一出氣閥51。藉此，進氣管40與出氣管50可分別利用進氣閥41及出氣閥51來各自控制氣體的進出。且，較佳地，進氣管40與出氣管50上分別設有金屬墊片面密封（VCR）接頭，從而進氣管40可藉由金屬墊片面密封接頭穩定的連接至載氣源91，而出氣管50則可藉由金屬墊片面密封接頭穩定的連接至載氣源91金屬有機化學氣相沉積製程設備92。

請參閱第3、4圖，其係分別為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第二實施例的結構示意圖及運作示意圖。本實施例與前述的實施例類似，其類似之處於此便不再加以贅述。

如圖所示，本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器，其可更包含一橫向連接管70。其中，橫向連接管70具有橫向閥71，且橫向連接管70之一端於進氣管40的進氣閥41及金屬墊片面密封接頭之間連接進氣管40，而橫向連接管70之另一端於出氣管50的出氣閥51及金屬墊片面密封接頭之間連接出氣管50。

當本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的數量為複數個（例如兩個）時，可利用一串接管80將兩個封裝容器進行串接。進一步來說，串接管80的一端係連接於封裝容器A的出氣管50，而串接管80的另一端則連接於另一封裝容器B的進氣管40，藉此可將兩個封裝容進行串接。而封裝容器A的進氣管40則連接載氣源91，封裝容器B的出氣管50則連接金屬有機化學氣相沉積製程設備92，即可完成串接。

在使用前，先設置封裝容器A及另一封裝容器B的進氣閥41及出氣閥51為關閉狀態，而設置封裝容器A及另一封裝容器B的橫向閥71為開啟狀態，從而可利用載氣排出管路中的氣體，以置換管路中的，如空氣等非欲使用的空氣。

在串接使用時，設置封裝容器A及另一封裝容器B的橫向閥71為關閉狀態，且設置封裝容器A及另一封裝容器B的進氣閥41及出氣閥51為開啟。此時，載氣源91的載氣（例如氫氣或氮氣）可由封裝容器A的進氣管40進入封裝容器A的瓶體10內，且經由封裝容器A的出氣管50流至串接管80；接著，再經由另一封裝容器B的進氣管40進入另一封裝容器B的瓶體10內，並經由另一封裝容器B的出氣管50流至金屬有機化學氣相沉積製程設備92。

上述中，在串接使用時，先是以封裝容器A作為主瓶來使用，而另一封裝容器B則作為補充來使用。即，當封裝容器A的第一空間11及第二空間21的固體金屬有機化合物消耗到一定程度而無法帶出飽和蒸氣壓時，另一封裝容器B可有效的進行補充，直至封裝容器A的第一空間11及第二空間21的固體金屬有機化合物徹底用完為止。

綜上所述，本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器，其結構簡單、製作及安裝都簡易而方便，在無須增加過多元件的情況下，便可可有效的提升固體金屬有機化合物的整體利用率，從而可有效的節省成本，經濟效益顯著，具有良好的實際應用意義。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧瓶體
11‧‧‧第一空間
20‧‧‧分隔部
21‧‧‧第二空間
22‧‧‧第三通口
30‧‧‧氣體通路
31‧‧‧第一通口
32‧‧‧第二通口
40‧‧‧進氣管
41‧‧‧進氣閥
50‧‧‧出氣管
51‧‧‧出氣閥
61‧‧‧第一充裝口
62‧‧‧第二充裝口
70‧‧‧橫向連接管
71‧‧‧橫向閥
80‧‧‧串接管
91‧‧‧載氣源
92‧‧‧金屬有機化學氣相沉積製程設備
A‧‧‧封裝容器
B‧‧‧另一封裝容器

第1圖　係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第一實施例的結構示意圖。

第2圖　係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第一實施例的運作示意圖。

第3圖　係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第二實施例的結構示意圖。

第4圖　係為本發明的固體金屬有機化合物的封裝容器的第二實施例的運作示意圖。

Claims (10)

1. 一種固體金屬有機化合物的封裝容器，其包含： 一瓶體，其內部係具有一第一空間，且容置有固體金屬有機化合物； 一分隔部，係設置於該第一空間，該分隔部係由該第一空間的頂側伸延至鄰近該第一空間的底側，而未於該第一空間的底側連接，以將該第一空間區隔出一第二空間； 一氣體通路，係設置於該分隔部內，且該氣體通路的一端由鄰近該第一空間的底側連通該第一空間，該氣體通路的另一端由鄰近該第一空間的頂側連通該第二空間； 一進氣管，係連接一載氣源，且設置於該瓶體，以由該第一空間的頂側連通至該第一空間；以及一出氣管，係連接一金屬有機化學氣相沉積製程設備，且設置於該瓶體，以穿過該第二空間於鄰近該第一空間的底側連通該第一空間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，更包含一第一充裝口及一第二充裝口，該第一充裝口設置於該瓶體，且該第一充裝口連通該第一空間，該第二充裝口設置於該瓶體，且該第二充裝口連通該第二空間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該進氣管與該出氣管上分別設有一進氣閥及一出氣閥。
4. 如申請專利範圍第3項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該進氣管與該出氣管上分別設有金屬墊片面密封（VCR）接頭。
5. 如申請專利範圍第4項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，更包含一橫向連接管，該橫向連接管係具有一橫向閥，且於該進氣閥及該金屬墊片面密封接頭之間連接該進氣管，而於該出氣閥及該金屬墊片面密封接頭之間連接該出氣管。
6. 如申請專利範圍第5項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中，一串接管的一端係連接於該封裝容器的該出氣管，該串接管的另一端係連接於另一該封裝容器的該進氣管，以串接複數個該封裝容器。
7. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該第一空間之底側的橫切面係為V字型形狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該載氣源所提供的載氣由該第一空間的頂側充填至該第一空間，且在該第一空間中由該氣體通路充填至該第二空間。
9. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該氣體通路連通該第一空間的第一通口的截面積小於該氣體通路的截面積，該氣體通路連通該第二空間的第二通口的截面積小於該氣體通路的截面積。
10. 如申請專利範圍第1項所述的固體金屬有機化合物的封裝容器，其中該第二空間的底側具有一第三通口，且該第三通口的截面積小於該第二空間的截面積。