[发明专利]液体金属有机化合物供给系统

说明书

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。