[发明专利]检测硅熔汤外泄的方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种检测方法，且特别是有关于一种检测硅熔汤（silicon melt）外泄的方法。

背景技术

硅的长晶制程通常是在炉体内部的坩埚中进行。进行长晶时，先将硅料铺设在坩埚内，再利用设置于炉体内的加热器来加热硅晶材料。然而，有时可能因坩埚质量不佳、或者硅料装填不当，而容易在长晶过程中造成坩埚破裂的情况。坩埚的破裂会导致硅熔汤外泄。

由于，硅熔汤外泄将严重损毁炉体内零件与结构，而导致制程成本的大幅提升。因此，目前采取温度异常变化或加热器功率异常变化的方式，来检测硅熔汤是否外泄。在此种方式中，当硅熔汤外泄时，温度传感器感受到外泄的硅熔汤所散发的热，而进一步促使加热器的功率调降。因而，此一现象的发生可做为硅熔汤是否外泄的判断标准。

然而，当硅熔汤外泄且渗透到可让温度传感器感应到时，硅熔汤通常已经熔穿了数层的绝缘材，因而外泄的硅熔汤此时已造成炉体内零件和结构上的损坏。因此，目前亟需一种能实时检测硅熔汤是否外泄的方法，以利在硅熔汤外泄的当下立即停止制程，来降低设备的损失。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能实时检测硅熔汤是否外泄的方法。

本发明提供一种检测硅熔汤外泄的方法，其是利用硅熔汤与炉体内的石墨材反应时会额外产生较大量的一氧化碳或二氧化碳的现象，而藉由气体检测器检测炉体内的一氧化碳及/或二氧化碳含量变化的方式来实时检测硅熔汤是否外泄。故，运用本检测方法可在硅熔汤外泄的当下实时停止制程，而可大幅降低设备的损失。

根据本发明的上述目的，提出一种检测硅熔汤外泄的方法，适用于检测一炉体内的坩埚内的硅熔汤的外泄，其中坩埚的外围包覆有多个石墨板材。此检测硅熔汤外泄的方法包含下列步骤；利用一气体检测器进行一检测步骤，以检测炉体内的一氧化碳的含量或二氧化碳的含量。将坩埚的加热温度维持在一稳定状态时，所检测到的一氧化碳或二氧化碳的第一含量值作为一基准。进行一判断步骤，以判断硅熔汤是否自坩埚外泄。其中当后续所检测到的一氧化碳或二氧化碳的第二含量值相对于第一含量值呈一陡升状况时，判断硅熔汤外泄。

依据本发明的一实施例，上述进行检测步骤包含将气体检测器设置在炉体内。

依据本发明的另一实施例，上述进行检测步骤包含将气体检测器设置在一出气管路中，此出气管路与炉体的一气体出口连通。

依据本发明的又一实施例，上述的气体检测器包含一红外线光谱仪。

根据本发明的上述目的，另提出一种检测硅熔汤外泄的方法，适用于检测一炉体内的坩埚内的硅熔汤的外泄，其中坩埚的外围包覆有多个石墨板材。此检测硅熔汤外泄的方法包含下列步骤；利用一气体检测器进行一检测步骤，以检测炉体内的一氧化碳与二氧化碳的总含量。将该坩埚的加热温度维持在一稳定状态时，所检测到的一氧化碳与二氧化碳的第一总含量值作为一基准。进行一判断步骤，以判断硅熔汤是否自坩埚外泄。当后续所检测到的一氧化碳与二氧化碳的第二总含量值相对于第一总含量值呈一陡升状况时，判断硅熔汤外泄。

依据本发明的一实施例，上述进行检测步骤包含将气体检测器设置在炉体内。

依据本发明的另一实施例，上述进行检测步骤包含将气体检测器设置在一出气管路中，此出气管路与炉体的一气体出口连通。

依据本发明的又一实施例，上述的气体检测器包含一红外线光谱仪。

本发明的优点在于：因为本发明是利用硅熔汤与炉体内的石墨材反应时会额外产生较大量的一氧化碳或二氧化碳的现象，而藉由气体检测器检测炉体内的一氧化碳及/或二氧化碳含量变化的方式来实时检测硅熔汤是否外泄。因此，运用本检测方法可在硅熔汤外泄的当下实时停止制程，而可大幅降低设备的损失。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种长晶设备的装置示意图；

图2是绘示依照本发明的一实施方式的一种硅熔汤外泄情况下的长晶制

程时间与一氧化碳强度之间的关系示意图；

图3是绘示依照本发明的另一实施方式的一种长晶设备的装置示意图；其中，符号说明：

100a 长晶设备100b长晶设备

102炉体104加热器

106坩埚108石墨板材

110支撑板112硅熔汤

114气体出口116气体检测器

118进气管路120出气管路

122气体入口。

具体实施方式