坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]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祸隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置。
【背景技术】
[0002]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祸。而目前所使用的坩祸，大多为石英材质，一般言，石英会与熔融状的硅产生反应，进而造成坩祸的损害。因此，必需通过硬化后的氮化硅涂布层在坩祸内壁形成一隔绝层，除能延长坩祸的使用时间外，亦能确保熔融硅能在坩祸中长晶成质量良好的晶锭。但是，在坩祸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，无法在坩祸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。
[0003]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祸直接接触，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祸接触，进而造成黏祸。更详细地说，多晶坩祸材质(S12)与硅(Si)的热膨胀特性不同，黏祸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祸，将使坩祸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。
[0004]因此，如何设计出一种创新的隔绝层制造方法，以确保坩祸的质量及使用寿命，且确保恪融娃能在樹祸中长晶成质量良好的晶徒，大幅提尚娃晶徒的生广良率，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祸内壁面测量以及精准度要求极高的喷涂来达成。然而，每个坩祸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，必须对坩祸内壁面逐个侦测，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。
[0005]于是，本发明人有感上述缺失的可改善，乃特潜心研宄并配合学理的运用，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】
[0006]本发明实施例在于提供一种通过坩祸喷涂前后的温度控制来达到实时回馈修正效果的坩祸隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置。
[0007]本发明实施例提供一种坩祸隔绝层的制造方法，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)将一坩祸设置在一预设位置上；B)加热所述坩祸，并采用所述测温单元测量所述坩祸内壁面的温度，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祸内壁面进行喷涂，以成形一隔绝层；D)采用所述测温单元测量所述坩祸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，以取得所述坩祸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°C至12°C，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，则对所述坩祸重复上述喷涂步骤C) ~E)，直到所述坩祸内壁面上堆栈形成的所述隔绝层达到一预定厚度。。
[0008]较佳地，所述坩祸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。
[0009]本发明实施例另提供一种应用于如上所述的坩祸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，用以对所述坩祸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祸的测温位置，而所述温度传感器能用以侦测所述坩祸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祸内壁面。
[0010]本发明实施例所提供的坩祸隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置，透过侦测坩祸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。
[0011]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
【附图说明】
[0012]图1为本发明坩祸隔绝层的制造方法的步骤流程图。
[0013]图2为本发明坩祸隔绝层的制造方法的示意图。
[0014]图3为本发明坩祸隔绝层的制造方法中，坩祸在喷涂浆料前的剖视示意图。
[0015]图4为本发明坩祸隔绝层的制造方法中，坩祸在喷涂浆料后的剖视示意图。
[0016]图5为浆料喷涂于坩祸前后的温度实际差值处于各个数值下时，所述坩祸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。
[0017]图6为图5的统整示意图。
[0018]附图标记说明:
I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坩祸 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
Hl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】
[0019]请参阅图1至图4，其为本发明的一实施例，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发明的实施方式，以便于了解其内容，而非用以局限本发明的权利范围。具体来说，本实施例提供一种坩祸隔绝层的制造方法，其包括一准备步骤(SlOl)、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SlOl: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I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。
[0020]更详细地说，所述处理单元11例如包含有一计算机111，用以对坩祸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。
[0021]其中，所述可调整的参