[發明專利]坩堝結構與坩堝隔絕層的形成方法

在審

• 申請號: 202010436695.3
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN112122079A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 楊瑜民;林煌偉;王柏凱;許松林;施英汝
• 申請（專利權）人: 中美硅晶制品股份有限公司
• 主分類號: B05D1/02
• 分類號: B05D1/02;C30B35/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;劉芳

本發明提供一種坩堝結構與坩堝隔絕層的形成方法。所述方法包括側放一圓形坩堝，使圓形坩堝的內部的底面垂直于水平面，再進行數道噴涂工藝，以在圓形坩堝的底面與壁面形成一隔絕層。每一道噴涂工藝包括噴涂一漿料于底面，圓形坩堝的內部具有壁面與底面；將壁面分為數個分區，并使用一光學定位裝置在壁面定出與一個分區相同的一噴涂范圍；將一個分區對準所述噴涂范圍；固定圓形坩堝并噴涂漿料在所述噴涂范圍；停止噴涂；旋轉圓形坩堝，使另一個分區移至所述噴涂范圍內。之后重復上述步驟直到完成所有分區的噴涂。

技術領域

本發明涉及一種圓形坩堝的制造技術，尤其涉及一種坩堝結構與坩堝隔絕層的形成方法。

背景技術

目前半導體或太陽能產業所需的硅晶錠，其制造所需的必要物件包含圓形坩堝。而現今所使用的圓形坩堝，大多為石英材質。由于石英材質會與制造硅晶錠時的熔融狀的硅產生反應，進而造成圓形坩堝的損壞。因此，必需在圓形坩堝內壁形成隔絕層，來確保熔融硅在圓形坩堝中晶體生長形成品質良好的硅晶錠外，并延長圓形坩堝的使用壽命。

目前坩堝隔絕層的做法通常是對圓形坩堝以毛刷刷涂(brush coating)方式，逐步將漿料刷在圓形坩堝內面。而且，用毛刷刷涂的方式必須每一次沾取少量漿料，以防止流漿現象，且為保證涂層平整，需要繁復的步驟。在刷涂過程中，如果發現刷毛、雜質等異常還需要及時處理。

上述刷涂方法形成的隔絕層容易產生裂縫，進而導致晶錠白斑問題，使得硅晶錠的品質與良率無法提高。

發明內容

本發明是針對一種坩堝隔絕層的形成方法，可達到隔絕層噴涂均勻的要求，并可提高圓形坩堝的使用壽命，提升硅晶錠的品質與良率。

本發明另外針對一種坩堝結構，能加強保護固液介面處的圓形坩堝，以提高圓形坩堝的使用壽命。

根據本發明的實施例，一種坩堝隔絕層的形成方法包括側放一圓形坩堝，圓形坩堝的內部具有壁面與底面，使圓形坩堝的內部的底面垂直于水平面，再進行數道噴涂工藝，以于圓形坩堝的底面與壁面形成一隔絕層。每一道噴涂工藝包括a.噴涂一漿料于底面；b.將壁面分為數個分區，并使用一光學定位裝置于壁面定出與一個分區相同的一噴涂范圍；c.將一個分區對準所述噴涂范圍；d.固定圓形坩堝并噴涂漿料于所述噴涂范圍；e.停止噴涂；f.旋轉圓形坩堝，使另一個分區移至所述噴涂范圍內。之后重復上述步驟d至步驟f，直到完成所有分區的噴涂。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述噴涂工藝中是使用噴槍進行步驟a以及步驟d的噴涂，且所述噴槍于噴涂期間分別與所述底面以及所述壁面保持垂直。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述噴涂的距離介于20厘米與30厘米之間，且上述噴涂的壓力介于60psi與80psi之間。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述噴涂漿料于底面以及噴涂范圍的方法包括固定圓形坩堝，并以由上往下或由接近底面往外且S形移動的方式連續噴涂。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述數個分區為4個分區，且光學定位裝置的定位點在所述圓形坩堝的高度的一半。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述噴涂范圍涵蓋圓形坩堝側放后最底部的部分壁面。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，上述壁面在噴涂工藝之前的表面溫度以及在步驟f的表面溫度之間的溫度差為7℃～10℃。

在根據本發明的實施例的坩堝隔絕層的形成方法中，在上述數道噴涂工藝之前還可包括于壁面在固液介面正負5厘米的范圍進行預噴涂，所述固液介面是在圓形坩堝高度的70％～90％之間的區域。