[发明专利]坩埚结构与坩埚隔绝层的形成方法

说明书

本发明提供一种坩埚结构与坩埚隔绝层的形成方法。所述方法包括侧放一圆形坩埚，使圆形坩埚的内部的底面垂直于水平面，再进行数道喷涂工艺，以在圆形坩埚的底面与壁面形成一隔绝层。每一道喷涂工艺包括喷涂一浆料于底面，圆形坩埚的内部具有壁面与底面；将壁面分为数个分区，并使用一光学定位装置在壁面定出与一个分区相同的一喷涂范围；将一个分区对准所述喷涂范围；固定圆形坩埚并喷涂浆料在所述喷涂范围；停止喷涂；旋转圆形坩埚，使另一个分区移至所述喷涂范围内。之后重复上述步骤直到完成所有分区的喷涂。

技术领域

本发明涉及一种圆形坩埚的制造技术，尤其涉及一种坩埚结构与坩埚隔绝层的形成方法。

背景技术

目前半导体或太阳能产业所需的硅晶锭，其制造所需的必要物件包含圆形坩埚。而现今所使用的圆形坩埚，大多为石英材质。由于石英材质会与制造硅晶锭时的熔融状的硅产生反应，进而造成圆形坩埚的损坏。因此，必需在圆形坩埚内壁形成隔绝层，来确保熔融硅在圆形坩埚中晶体生长形成品质良好的硅晶锭外，并延长圆形坩埚的使用寿命。

目前坩埚隔绝层的做法通常是对圆形坩埚以毛刷刷涂(brush coating)方式，逐步将浆料刷在圆形坩埚内面。而且，用毛刷刷涂的方式必须每一次沾取少量浆料，以防止流浆现象，且为保证涂层平整，需要繁复的步骤。在刷涂过程中，如果发现刷毛、杂质等异常还需要及时处理。

上述刷涂方法形成的隔绝层容易产生裂缝，进而导致晶锭白斑问题，使得硅晶锭的品质与良率无法提高。

发明内容

本发明是针对一种坩埚隔绝层的形成方法，可达到隔绝层喷涂均匀的要求，并可提高圆形坩埚的使用寿命，提升硅晶锭的品质与良率。

本发明另外针对一种坩埚结构，能加强保护固液介面处的圆形坩埚，以提高圆形坩埚的使用寿命。

根据本发明的实施例，一种坩埚隔绝层的形成方法包括侧放一圆形坩埚，圆形坩埚的内部具有壁面与底面，使圆形坩埚的内部的底面垂直于水平面，再进行数道喷涂工艺，以于圆形坩埚的底面与壁面形成一隔绝层。每一道喷涂工艺包括a.喷涂一浆料于底面；b.将壁面分为数个分区，并使用一光学定位装置于壁面定出与一个分区相同的一喷涂范围；c.将一个分区对准所述喷涂范围；d.固定圆形坩埚并喷涂浆料于所述喷涂范围；e.停止喷涂；f.旋转圆形坩埚，使另一个分区移至所述喷涂范围内。之后重复上述步骤d至步骤f，直到完成所有分区的喷涂。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述喷涂工艺中是使用喷枪进行步骤a以及步骤d的喷涂，且所述喷枪于喷涂期间分别与所述底面以及所述壁面保持垂直。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述喷涂的距离介于20厘米与30厘米之间，且上述喷涂的压力介于60psi与80psi之间。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述喷涂浆料于底面以及喷涂范围的方法包括固定圆形坩埚，并以由上往下或由接近底面往外且S形移动的方式连续喷涂。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述数个分区为4个分区，且光学定位装置的定位点在所述圆形坩埚的高度的一半。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述喷涂范围涵盖圆形坩埚侧放后最底部的部分壁面。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，上述壁面在喷涂工艺之前的表面温度以及在步骤f的表面温度之间的温度差为7℃～10℃。

在根据本发明的实施例的坩埚隔绝层的形成方法中，在上述数道喷涂工艺之前还可包括于壁面在固液介面正负5厘米的范围进行预喷涂，所述固液介面是在圆形坩埚高度的70％～90％之间的区域。