坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置，所述方法包括如下步骤：提供喷涂装置，以供下述喷涂步骤使用；加热坩埚并测量其温度，以得到喷涂前温度；采用喷涂单元依照预设喷涂手段将浆料喷涂在坩埚内壁面，以在坩埚内壁面成形隔绝层；测量隔绝层以得到喷涂后温度；取得坩埚在喷涂前后温度的实际差值，并判断实际差值是否落入预设差值范围，其中，预设差值范围为6℃至12℃，当实际差值未落入预设差值范围，则变更预设喷涂手段；当实际差值落入预设差值范围，则对该坩埚重复上述的喷涂步骤。

【技术实现步骤摘要】
坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置
本专利技术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。
技术介绍
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熔汤与坩埚直接接触，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，其都可能会让硅熔汤直接与坩埚接触，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，因硅熔汤直接接触坩埚，将使坩埚的不纯物有机会透过扩散作用进入硅熔汤中，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号专利技术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，以上述专利技术专利所揭露的
技术实现思路
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，上述专利技术专利所揭露的
技术实现思路
还具有许多能改进与提升的空间存在。于是，本专利技术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专利技术。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术实施例另提供一种应用于如上所述的坩埚隔绝层的制造方法的喷涂装置，其包括：所述处理单元，包含一计算机，用以对所述坩埚的内壁面设定所述测温位置；所述测温单元，具有一第一机械手臂及安装于所述第一机械手臂的一温度传感器，所述第一机械手臂与所述温度传感器皆电连接于所述计算机，以接收所述计算机传来的信号而能受所述计算机驱动；其中，所述第一机械手臂能被所述计算机驱动以使所述温度传感器被移动至对应所述坩埚的测温位置，而所述温度传感器能用以侦测所述坩埚的温度并回传其所测得的温度至所述计算机；以及所述喷涂单元，具有一第二机械手臂及安装于所述第二机械手臂的一喷枪，所述第二机械手臂与所述喷枪皆电连接于所述计算机，以接收所述计算机传来的信号而能受所述计算机驱动；其中，所述第二机械手臂能被所述计算机驱动以使其上的所述喷枪依照所述预设喷涂手段移动，并且所述喷枪能用以依照所述预设喷涂手段将所述浆料喷涂在所述坩埚内壁面。本专利技术实施例所提供的坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置，透过侦测坩埚喷涂前后的温度所计算而得的实际差值，并判断实际差值是否落入预设差值范围，而能实时得知喷涂作业是否产生问题，因此经由变更预设喷涂手段，来达到回馈修正的效果。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利范围作任何的限制。附图说明图1为本专利技术坩埚隔绝层的制造方法的步骤流程图。图2为本专利技术坩埚隔绝层的制造方法的示意图。图3为本专利技术坩埚隔绝层的制造方法中，坩埚在喷涂浆料前的剖视示意图。图4为本专利技术坩埚隔绝层的制造方法中，坩埚在喷涂浆料后的剖视示意图。图5为浆料喷涂于坩埚前后的温度实际差值处于各个数值下时，所述坩埚及其上的隔绝层用于生产硅晶锭所产生崩裂的机率的示意图。图6为图5的统整示意图。附图标记说明：1喷涂装置11处理单元111计算机12测温单元121第一机械手臂122温度传感器13喷涂单元131第二机械手臂132喷枪2坩埚21内壁面211环侧面2111测温位置212底面22开口3平台31定位机构4隔绝层H1环侧面开口端离底面的距离H2测温位置离底面的距离S101～S107：步骤标号。具体实施方式请参阅图1至图4，其为本专利技术的一实施例，需先说明的是，本实施例对应图式所提及的相关数量与形状，仅用以具体地说明本专利技术的实施方式，以便于了解其内容，而非用以局限本专利技术的权利范围。具体来说，本实施例提供一种坩埚隔绝层的制造方法，其包括一准备步骤(S101)、多个喷涂步骤A～E(S102～S106)、及一校正步骤(S107)，上述各步骤的具体实施内容大致说明如下：步骤S101：提供一喷涂装置1，以供下述喷涂步骤(S102～S106)使用。其中，上述喷涂装置1包含有一处理单元11、一电连接于处理单元11的测温单元12、及一电连接于处理单元11的喷涂单元13。更详细地说，所述处理单元11例如包含有一计算机111，用以对坩埚2的内壁面21设定测温位置2111(在步骤S103作进一步说明)，并且计算机111能设定喷涂单元13所需依照的一预设喷涂手段。其中，所述预设喷涂手段包含有多个可调整的参数，例如：喷枪132的预定路径、喷枪132的预定速度、喷枪132的单位时间的浆料喷涂量、喷枪132的浆料喷涂压力、及喷枪132的浆料喷涂距离。其中，所述可调整的参数优选的原设定范围如下：所述喷枪132的单位时间的浆料喷涂量的范围大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
2014.03.12 TW 1031086641.一种坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，所述坩埚的测温位置位于所述坩埚用以容纳一硅熔汤的最高液面所对应的所述环侧面位置。4.如权利要求2所述的坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，所述坩埚的测温位置离所述底面的距离大于所述环侧面另一端离所述底面的距离的80%。5.如权利要求1所述的坩埚隔绝层的制造方法，其特征在于，所述预设喷涂手段包含有多个可调整的参数，所述参数包含一单位时间的浆料喷涂量、一浆料喷涂压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸿升，李立伟，余文怀，许松林，范俊一，徐文庆，
申请(专利权)人：昆山中辰矽晶有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32