[发明专利]坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置

说明书

技术领域

本发明是有关一种隔绝层的制造方法，且特别是有关于一种坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置。

背景技术

现今半导体或太阳能产业所需的硅晶锭，其制造所需的必要组件包含有坩埚。而目前所使用的坩埚，大多为石英材质，一般言，石英会与熔融状的硅产生反应，进而造成坩埚的损害。因此，必需通过硬化后的氮化硅涂布层在坩埚内壁形成一隔绝层，除能延长坩埚的使用时间外，亦能确保熔融硅能在坩埚中长晶成质量良好的晶锭。但是，在坩埚隔绝层的制造过程中，并无法确保隔绝层的厚度值与均匀度。进一步地说，传统隔绝层的制造方法，无法在坩埚的内壁面上形成所需的厚度值与均匀度的隔绝层，此造成硬化后的隔绝层容易产生裂缝，进而使硅晶锭的质量良率始终无法提高。

再者，在太阳能多晶长晶制程中，隔绝层为高纯度材料，隔绝层是用以阻绝硅融汤与坩埚直接接触，并同步作为脱模剂使用。当隔绝层涂布不够均匀，或是涂布后中发生龟裂，其都可能会让硅融汤直接与坩埚接触，进而造成黏埚。更详细地说，多晶坩埚材质(SiO₂)与硅(Si)的热膨胀特性不同，黏埚对于硅晶碇会增加晶碇残留应力，会在冷却或后续加工过程中产生良率损失。再者，因硅融汤直接接触坩埚，将使坩埚的不纯物有机会透过扩散作用进入硅融汤中，进而使硅晶碇品质下降。

因此，如何设计出一种创新的隔绝层制造方法，以确保坩埚的质量及使用寿命，且确保熔融硅能在坩埚中长晶成质量良好的晶锭，大幅提高硅晶锭的生产良率，以有效解决前述诸多问题，进而降低业者的生产成本，即成为众多业者亟欲达成的一重要目标。再者，台湾公开号第201033771号发明专利揭露一种隔绝层的制造方法，其必须透过繁复的坩埚内壁面测量以及精准度要求极高的喷涂来达成。然而，每个坩埚的内壁面都为相异的非平整表面，换言之，以上述发明专利所揭露的技术内容来实施时，必须对坩埚内壁面逐个侦测，此显然费时费力。再者，现今的喷涂作业要达到准确控制精准度，尚有其难度存在。由此可知，上述发明专利所揭露的技术内容还具有许多能改进与提升的空间存在。

于是，本发明人有感上述缺失的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺失的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种通过坩埚喷涂前后的温度控制来达到实时回馈修正效果的坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置。

本发明实施例提供一种坩埚隔绝层的制造方法，包括如下步骤：一准备步骤：提供一喷涂装置，以供喷涂步骤使用；其中，所述喷涂装置包含一处理单元、一电连接于所述处理单元的测温单元、及一电连接于所述处理单元的喷涂单元；以及多个喷涂步骤，所述喷涂步骤包括：A）将一坩埚设置在一预设位置上；B）加热所述坩埚，并采用所述测温单元测量所述坩埚内壁面的温度，以得到一喷涂前温度；C) 采用所述喷涂单元依照一预设喷涂手段将一浆料朝向所述坩埚内壁面进行喷涂，以成形一隔绝层；D) 采用所述测温单元测量所述坩埚内壁面上的所述隔绝层，以得到一喷涂后温度；及E）采用所述处理单元计算所述喷涂前温度以及所述喷涂后温度，以取得所述坩埚在喷涂前后温度的一实际差值，并判断所述实际差值是否落入一预设差值范围；其中，所述预设差值范围为6℃至12℃，当所述实际差值未落入所述预设差值范围，则所述处理单元传输一调整信号至所述喷涂单元，以变更所述预设喷涂手段；当所述实际差值落入所述预设差值范围，则对所述坩埚重复上述喷涂步骤C）~E），直到所述坩埚内壁面上堆栈形成的所述隔绝层达到一预定厚度。。

较佳地，所述坩埚内壁面包含有一环侧面与一相连于所述环侧面一端的底面，所述环侧面另一端定义有一开口，所述环侧面定义有至少一测温位置，以供所述测温单元对应于所述测温位置而能测得所述喷涂前温度与所述喷涂后温度。