TW200936822A - Crucible holding member and method for producing the same - Google Patents

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200936822 • 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以固持一石英坩堝之坩堝固持 元件，該石英坩堝被應用於單晶矽拉晶（siHc〇n “叫“ crystal pulling) 〇 【先前技術】 φ 迄今，由於碳材料具有高熱阻以及高熱震特性並且對 矽幾乎不產生污染，因此已被廣泛地應用於單晶矽拉晶裝 置中。特別的疋’因為具有高密度特性，等向之石墨材料 邊乎不會與易反應之氣體，例如被產生於裝置中的氧化矽 (si〇)，產生反應，並且以具有二氧化矽（Si〇2)之等向石墨 材料作為石英坩堝之材料之反應速率非常小，因此，等向 石墨材料被用來包圍在石英坩鍋之周圍。 近年來，為了增加良率且提升生產力，不斷增加矽晶 © ®之尺寸，因此300m之晶圓已成為主流，甚至進一步發 展到400ΟΠΠ之晶圓。隨著矽晶圓尺寸的增加，單晶矽拉晶 裝置之尺寸也變得，因此應用於拉晶裝置之石墨坩堝 也變得更重，導致製程上的困難，例如將石墨掛禍設置於 裝置上。 另外’等向石墨材料之製程需要在靜水壓下的壓力製 程以及具有石墨產品之直徑L 5倍的冷等靜壓（c〇ld

Isostat ic Press，CIP)装置。習知冷等靜壓裝置之直徑對 於用來製造大尺寸之石墨坩堝之等向石墨材料來說是不夠 7042-10341-PF;Sherrvtsai 3 200936822 • 的’因此，較大的裝置是必須的。 因為製造大型石墨掛場技術不需使用冷等靜壓裝置， 因此一種技術被提出，該技術具有藉由繞絲成形法 (filament winding process)將碳纖維形成於—坩堝中， 使其滲入一樹脂或瀝青作為基質，並且將其燃燒產生一由 碳纖維組合物形成之坩堝’以下稱為C/C組合物（可參考曰 本專利第 JP-A-10-152391 以及 JP-A-1 1-60373 號），另一 ❹ 種技術包括將碳纖布與一成形模黏合，執行成形（molding) 以及固化（curing)以獲得一碳纖維加固塑膠製品 (fiber-reinforced plastic)，接著，滲入以及將其燃燒 以產生一由C/C組合物形成之坩堝（可參考曰本專利第 JP-A-10-245275 號）。 在單晶矽拉晶裝置中，準備單晶矽錠塊（single crystal ingot)以溶融，因此裝置之内部溫度須等於或大 於矽的熔化溫度142(TC。當矽被熔化時，石墨坩堝以及被 φ 插入其中之石英坩堝會被軟化使彼此緊密地接觸。 石英玻璃之熱膨脹係數為〇.6*1〇-6/。(：，而C/C組合物 熱膨脹係數大致相同，因此，當裝置被冷卻並完成單晶石夕 旋塊之拉晶以及矽熔化物被移除後，二者被冷卻而不必彼 此限制。 然而在拉晶開始後，當矽熔化物因故障，例如電源突 然失效時’固化的矽仍具有延展特性（約9. 6%的延展體 積這會影響到擴大石英坩堝以及石墨坩堝之功能。 當故障發生時，本發明用以對小尺寸單晶矽錠塊拉晶 7042-10341-PF;Sherrvtsai 4 200936822 . 之裝置中，冷卻只會作用一小段時間，並且未凝固之溶化 物外流之數量非常少。然而，本發明用以對大尺寸單晶矽 錠塊拉晶之裝置中，當故障發生時，需要花費時間冷卻， 一但矽熔化物外流，大量的矽熔化物便會流出至裝置之底 部，導致嚴重的破壞。 由c/c組合物製成之坩堝藉著使用繞絲成形法形成， 可參考日本專利公告第JP_A_10_152391以及JP A U_ ❹ 60373號’因大量的碳纖維沿著平行於周圍方向被纏繞而 使其具有高強度，故此坩堝適用於大尺寸之石墨坩堝，然 而’當上述故障發生時，矽熔化物在其固化時間擴大，因 此會破壞碳纖維沿周圍排列的方向，因為碳纖維之破壞， 故由C/C組合物製成之坩堝可能產生裂縫。 此外，如日本專利第JP-A-1 0-245275號所述之藉由黏 合碳纖布製成之坩堝中，具有大量沿著周圍方向排列之碳 纖維，由於張力沿周圍方向分布，故由C/C組合物製成之 〇 坩堝同樣地可能產生裂缝。 再者’如上述之由c/c組合物製成之掛禍之生產過程 中’碳纖維被纏繞或碳纖布被黏貼至成形模上以成形，基 質物如被滲入碳纖維或碳纖布中之樹脂，以及在釋放成形 模後’熱固化及燃燒碳化同時進行。 在這些步驟中，由於成形模以及由C/C組合物製成之 坩堝之間的熱擴散係數不同，高度張力也會被作用在碳纖 維上’可能導致碳纖維之破壞。 7042-10341-PF;Sherrvtsai 5 200936822 【發明内容】 矽拉晶裝置之 當張力沿坩堝 固持元件可維 發明提供一種用以固持被應用於單晶 石英義之_固持元件可解決上述問題， 固持元件之周圍方向作用時，本發明之掛瑪 持穩定的形狀。 石英以固持石英掛堝之_固持元件，該 石英掛㈣以盛切熔化物，㈣固持元件包括—網眼部 ❹

以及基質’網眼部藉由複數細線編織成形，每—細線包括 ，數碳纖維，而基質填滿於位於碳纖維之間的空隙，網眼 部具有二軸編織結構，其包括複數第一細線以及複數第二 細線’該等第—細線相對於中央軸沿第—方向排列且以第 -角度傾斜，巾第二細線以第二方向排列並且與第一角度 相同相對中央Μ第二角度傾斜’以該中央軸來看，第一 方向與第二方向相對應。 根據上述結才冓，因為三軸編織結#包括縱長細線與中 央轴排列於同-平面上，因此可提供高強度。此外，上述 力量沿著周討向作用㈣㈣持元件時，沿著周圍方向 之三轴編織之柵格會被扭曲以沿著周圍方向放大，故可吸 收沿周圍方向的擴張，因此不會使坩瑪固持元件之整體形 狀過度改變。故，當張力作用時，坩堝固持元件可維持穩 定的形狀。 根據上述結構，每一部位沿周圍方向之剛體可被改 變，或者根據改變細線之對角線排列的斜角程度，沿周圍 方向之剛體可被改變。 7042-10341-Pf；Sherrvtsai 6 200936822 【實施方式】 本發明之坩堝固持元件之實施例將於下詳細描述。 第1圖根據本發明之一實施例顯示單晶矽拉晶裝置 10’在第1圖之單晶梦拉晶裝置1G中，用以盛裝料化物 12之石英坩堝14以及用以固持石英坩堝14外緣表面之坩 禍固持元件16 ’在石英掛禍14環繞於外部之狀態下被設 ❹置於纟擇件15上。加熱器18被環設於掛瑪固持元件^ 之外緣，而當加熱之矽熔化物12通過石英坩堝14且坩堝 固持το件16被加熱器18加熱時’鑄塊13逐漸被向上拉 動，因此可製作單晶矽。 堆螞固持元件16包括網眼部以及基f，網眼部由碳纖 維形成’而基質填於碳纖維間的空隙中。 根據第2A及2B圖中之實施例，網眼部2〇大致包括一 藍狀外形，且該籃狀外形底部具有—封閉端。特別地是， ❹網眼部20包括一圓柱部20A以及—碗形底部謂網眼部 20由三轴編織形成，利用碳纖維作為編織線以形成帶狀細 線22,也就是說，、網眼部20為三軸細線編織結構，其包 括第一細線22A相對於網眼部2〇之中央轴^ —㈣排列 + θ(0<θ<90度）’第二細線22B以—斜角排列卜而縱 長細線22C與中央軸L設於同-平面上，如第2B圖中顯 示。換句話說，第-細線22八相對於中央轴u第一方向 以第一角度排列，第二細線22B相對於中央軸L與第一角 度同樣之第二角度被排列，並且以中央軸[來看，第—方 7042-l〇341-PF;Sherrvtsai 7 200936822 • 向與第二方向相對應β

由於第細線22Α、第二細線22Β以及縱長細線22C 互相編織在-起，因此網眼部2{)可提供較佳的力量，因此 本發明之掛瑪固持元件可穩定地固持較重的石英掛禍，並 且可提供適合應用於大尺寸之單晶石夕拉晶裝置之大尺寸的 石英掛禍。 卜第細線22A與第二細線22B相對於網眼部20 φ β中央軸L斜對角地被设置而不與中央轴垂直設置（也就 是沿著網眼冑20之周圍方向），目此沿周圍方向之剛性結 構較低。根據上述原因，當張力沿著周圍方向作用於掛禍 持元件16時，二軸編織之柵格會產生歪斜，網眼部 藉此沿著周圍方向被標大，以吸收沿周圍方向之張力。因 此碳纖維不會受到破壞並且形狀也不會被破壞，因此坩堝 固持元件可提供較佳的形狀穩定度。 再者，於網眼部20中，相對於中央軸L之第一細線 © 22A以及第二細線之斜角Θ可根據坩堝固持元件16 之每一部份之剛性需求大致被改變。網眼部2〇之周圍方向 之剛性可藉由改變斜角0而被改變，以致沿周圍方向之剛 性可根據使用方法或對應網眼部2〇之每一部份而被改 變，換句話說，第-以及第二角度會根據中空的網眼部而 改變。 舉例來說，在坩堝固持元件16之上表面之矽熔化物 12產生之負載較小，當矽熔化物12在拉晶初期凝固時， 上表面直接接收到矽熔化物42之大量擴張，為了減少剛 7042-10341-PF;Sherrvtsai 8 200936822 - 性，斜角0被減少。另一方面，矽熔化物12產生之負載 大部分被施加於下側’即使當矽熔化物在拉晶初期凝固， 由於石英掛禍之底部被環繞’下側可能不會直接接收到矽 熔化物12之大量擴張，因此，斜角Θ被增加以便增加剛 性。 當矽熔化物12之沿著橫向膨脹（沿著周圍方向），本實 施例之斜角0下降，因為沿縱長方向（沿高度方向）之收縮 0 程度較沿橫向之張力為小，因此容易沿著橫向膨脹。然而， 當矽熔化物12之膨脹沿橫向發生時，本實施例之斜角0 增加，此時不易沿著橫向膨脹，因為沿縱長方向的收縮程 度較沿橫向之張力為大，導致大量的力量施加於對應的細 線22,故第一細線22A或第二細線2託會斷裂，或是縱長 細線22C變得容易變形。 細線22由一萬條碳纖維綑綁組成，由於碳纖維組成細 線22，因此使用瀝青系（pitch—based)或丙烯晴系 ® (PAN_baSed)之碳纖維或其他，用以組成第一細線22A、第 二細線22B以及縱長細線挪可能為相同或不同材料。 細線22之形狀可為條狀或為帶狀，&夕卜，若藉由渗入 環氧樹脂或其他類似物質之方式以形成塗布處理之細線被 使用作為細線22，可错&丨、* a u J得到適备的彈性而較易編織，甚至可 手工編織。 若單晶結晶裝置1G為大尺寸，則可生產大尺寸的錠 塊’坩堝固持元件16儿V· it 士 i β 、 ° 下方向具有較低的導熱性為佳， 並且在矽熔化物12中，可俨；p,, L ^ 了传到上部溫度高而下部溫度低的

7〇42-l〇341-PF;Sherrvtsai Q 200936822 • 溫度梯度以減少矽熔化物12之對流。舉例來說，縱長細線 之熱傳導率可能小於第一細線或第二細線。若單晶石夕拉晶 裝置10為大尺寸，拉晶所耗費的時間就會變長，導致石英 掛堝14盛裝矽熔化物12之時間變長，若矽熔化物ι2被置 於石英堆堝14較長時間，矽熔化物12容易被氧化，然而， 氧化汙染可藉由盡可能的減少矽熔化物12對流而避免。 形成細線之碳纖維包括舉例來說一般含碳之碳纖維 ❹（石墨碳纖維）及其類似物質’而細線包括較低的導熱性。 基質前軀體（matrix precursor)用以填充碳纖維以組 成細線，其可為任何材質，只要能夠藉由燃燒方式形成或 石墨基質即可。基質前軀體藉由燃燒方式被碳化或石墨 化，而瀝青可由石油、木炭或其他類似物質中取得，同樣

地，熱固樹脂具有高碳含量，如煤瀝青樹脂（c〇pNA resin)、酚樹脂、啡喃樹脂（furanresin)或聚醯亞胺樹脂 (polyinide resin)。此外，基質也可藉由熱解碳 ❹ （Pyrolytic carbon)、矽化碳或其他類似物質之化學氣相 滲透（CVI)形成。 此外，若堆禍固持元件16之網眼尺寸較大，被插入掛 堝固持元件16之石英坩堝14會被軟化，並且石英坩堝14 可此進入網眼中而難以移除。為了防止此情形，提供含碳 或石墨薄片，例如延展之石墨薄片或碳纖維造紙薄片，設 置於掛禍固持元件16以及石英掛禍14之間。 此外，當這樣的含碳或石墨薄片被提供時掛禍固持 疋件16以及石英堆竭14不會直接接觸，與石英堆禍η反 7042-10341-PF;Sherrvtsai 10 200936822 :而產生的掛瑪固持元# 16之破壞則可能不會發生，因 則持元件可替換含碳或石㈣片而重複地被使用。 用以製作坩堝固持元件 才1千之方法之實施例將於以下第3

圖中詳細說明，太眘Y 之掛禍固持元件可藉由下列五步 驟形成，編織步驟、、姿λ止挪 參入步驟S2、固化步驟S3、碳化 步驟S4以及高度純化步驟沾。 A )編織步驟§ 1 首先，準備用以形成三軸編織網眼部2〇之圓柱成形模 (第2圖）。雖然成形模並沒有特別限制，但石墨製成之成 形模為較佳制，以避免在稍後的碳化步驟中滲碳，若大 尺寸之網眼部被形成’藉由利用黏著劑與複數碳材料結合 之大尺寸之成形模可被形成，在此實施例中，最好使用煤 遞青樹脂作為黏著劑’因為煤瀝青樹脂在碳化步驟後可提 供較佳的黏著力。此外，若中空成形模被使用，在使用上 更為輕巧。 ❿ 為了更簡易地脫模，先纏繞脫模層，脫模層可防液體 滲透以及具有環繞成形模周圍之熱阻。脫模層之材料並未 特別被限制，只要具有可防液體滲透之功能以及在固化溫 度時具備熱阻抗即可’其實施例可包括聚乙稀對苯二甲酸 酯（polyethylene terephtha late)、矽樹脂、聚四氟乙稀 (polytetrafluoroethylene)、玻璃紙（ceii〇phane)、聚氣 乙烯（polyvinyl chloride)、氣乙烯（polyvinylidene chloride)或其他類似物質。若脫模層被纏繞，直到固化步 驟前將不會被分解，以及直到碳化步驟，脫模層才被分解 7042-10341-PF;Sherrvtsai 11 200936822 或碳化，故可簡易地脫模。 帶狀細線由綑綁碳敏維而彡+ π反颯維而形成，並且該等細線利 度空間編織法沿著成形模外 〜 一 卜緣編織，因此形成網眼部，利 =度空間編織法形成之網眼部之結構可由相關方法表 一種商業用自動織布機（如TWN_32C，勝仏由如料 易取,/Fy’ Ud製造）nx編織細線，若織布機較不 易取仵’網眼部也可由人工方式形成。 此外，透過準備透過細線 ^ ^ 丁田碼織的二轴織品、蔣 其環繞於成形模之HJ柱部、 0B _ „ 丹黏耆劑黏合以形成綑 艮邛之圓柱部並且朝藉由三 、 合。 又二間編織法形成之底部黏 若藉由環氧樹脂之方式形成塗布處理之細線被使用， 以及在隨後的步驟中，若利用樹脂 ❹ 部難以滲入，去油處理蔣舍/作為基質别躺體之網眼 除塗布物質，如環氧樹脂。 。後被執仃，以移 B)滲入步驟S2 於編織步驟S1形成之網眼部 躯體中以形成1始 4浸入未固化之基質前 ^ X - M . 钣/主入基質别軀體。 少哪J在正常壓力或加壓 維為細的戋被嚎入其哲^ 下被執行’若碳纖 形情下執行滲入較為可行，若且有=性較低，則在加磨的 有足夠的可濕性，則基質前躯體可=之基質前軀體具 足夠地被滲入細線中。 由覆羞或喷灑之方式 7〇42-l〇341-PF；Sherrvtsa. 12 200936822 此外’若真空步驟較滲入步驟先執行，則空隙可能不 會繼續存在於細線中，因此，同質的初始物質可被獲得。 C) 固化步驟S3 接著，被滲入基質前軀體之網眼部（初始物質）被加熱以固 化，雖然固化溫度可根據基質前軀體之種類適當地設定， 但此溫度被設定在與固化相關之凝膠作用（gelation reaction)發生時（約1〇(rc_15(rc)。在預定溫度附近範圍 ❹

之溫度增加速率必須減緩是很重要的，如此才可充分地排 放被產生之氣體，使氣體充分地被擴散。 D) 碳化步驟S4 在固化步驟S3中產生之初始物質中的有機物質被碳 化以得到-㈣固持元件，纟主要由碳組成。碳化步驟中 的處理/里度至少為6〇(rc (此溫度為排放有機氣體開始下沉 又）而9〇〇 C或以上更佳（此溫度為尺寸收縮以及氣 體產生下沉之溫度）。 、’的執行最好在碳化步驟之後，碳化結合成形 模使形狀不易變形，而不需後續製程作形狀處理。當後續 製程被省略後，碳纖維不需被裁剪，而坩堝固持元件也不 會被破壞。若固化击 步驟在上一步驟被執行，則脫模步驟可 能在碳化步驟前被執行。 右兔化步驟被執行前*需將成形模脫出，則此步驟可 接、、在上述gj化步驟S3後被執行而不需降低 說，固化步驟S3可+山 t祝疋 一 了在碳化步驟S4中被執行。 E)尚度純化步驟S5 7042-10341-PF；sherrvtsai 200936822 由碳化步驟S4所得之掛禍固持元件 理以移除雜質，高度純化處 冑度純化處 別是可透過在標準壓力下之二藉由:：方法被執行，特 小時以上完成熱處理。 ❹ 體漆ί述Γ施例中’在準備網眼部後，網眼部被基質前躺 渗然而’細線先前也被基質前㈣滲人且網眼部可 使用被基質滲入之細線編織，也就是說，堆瑪固持元件可 依滲入步驟S2、編織步驟S1、固化步驟幻、碳化步驟％ 以及高度純化步驟S5依序執行後被產出，在其他順序中， 由於與細線表面黏接之基質可充當黏著劑設於細線中，故 較佳的方式是固化步驟S3在滲入步驟S2以及編織步驟Μ 後被執行。 此卜A了提升生產效率’坩堝固持元件可藉由第^ 圖之方法製作’在第4圖中，（a)準備二碗形成形模31且 ©彼此以開啟面接合，㈤圓柱形之三轴織品32藉由環繞於 彼此連接之碗形成形模31之三軸編織方式形成⑷基質物 質之滲入步驟及其碳化步驟被執行，接著（d)在中央部位裁 剪二部份後，脫模步驟被執行，因此能夠一次製作二個掛 堝固持元件33。若坩堝固持元件可以上述方式生產，則可 有效率地被產出，因為開口可以變窄，故在此做法中由基 質之滲入到基質之碳化步驟争，不易產生開口之磨損。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能 以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範 7042-l〇341-PF;Sherrvtsai 14 200936822 圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬 本發明專利涵蓋之範圍内。 舉例來說，在上述實施例中，籃狀坩堝固持元件16已 被顯示，然而本發明之掛禍固才夺元件之形&並不限定於藍 狀’也可能為帛5圖中之圓柱狀網眼部5〇。若網眼部5〇 大致為圓柱態#，且由開始編織到結束編織之外部形狀改 變非常小，因此編織前後之外徑比例也非常小。因此，具 有織布機不需要額外的機構設計以配合外徑之改變的優

坩堝固持元件16之形狀可能為一端逐漸變細之圓椎 態樣，或圓柱之底部狹窄之形狀。在形狀為圓柱態樣之實 施例中，縱長細線22C與中央轴平行。而在圓椎態樣或圓 柱之底部狹窄之實施財’縱長細線大致與中央轴平行， 而每-個實施例中的令央袖與縱長細線存在於同一平面 上0 © &外’在上述實施例中，三軸編織結構之細線接續地 逐一被排列，然而網眼部也可能具有三抽編織結構，其可 能為二條或更多細線62被對角線地排列。 [實施例] 本發明之坩堝因持元杜夕甘 件之其他實施例及其製造方法將 於下詳細說明，但本發明计 令赞明並不限定於以下的製造方法，只 要可得到本發明之掛禍固括分杜 W U符件之任何方法皆可被使用。 〈實施例1> 首先’準備一用以提供_ …一 促供網眼部之成形模，並提供由石 7042-10341-PF;Sherrvtsai - c 200936822 墨製成之六側板（寬度為60〇mm，長度為85〇mm ,厚度為 20〇mn〇。每一側板之角落為6〇度，該等側板利用黏著劑作 為石墨物質（煤瀝青樹脂）而被黏合，以形成中空的六角形 柱。接著，準備由石墨製成之二底板（寬度為736咖，長度 為1 700mm’厚度為200mm)，且利用黏著劑作為石墨物質（煤 瀝青樹脂）而被黏合至中空的六角形柱之端面，利用成形模 形成未加工體。接著，未加工成形模之本體部之外緣面與 圓柱部固定，且底部之外緣表面與碗部連接以形成成形模 (直徑為1400mm，高度為6〇〇mm)。 接著，使用140帶狀細線作為每一第一、第二以及縱 長細線，三軸編織網眼部以手工方式形成於成形模之外緣 表面，每一細線由24000條碳細線組成（由T〇ray

Industires, Inc.，trade name: T800S24K 製成）。 由上述方法被製作之網眼部被酚樹脂成形物質滲入 (由 Asahi Organic Chemicals Industry Co.，Ltd·, O KL — 4000製成）以作為基質前軀體，接著，於烘乾機中升高 溫度至200°C且溫度增加速率為2°c/hour，烘乾機與排氣 裝置連接’並且於3小時將其固化。 〈實施例2> 網眼部藉由圓柱成形模取代實施例丨中之成形模而被 製作’圓柱成形模由下列步驟製成，首先’準備由石墨製 成之六侧板（寬度為600mm，長度為850mm，厚度為200mm)。 每一側板之角落為60度，該等側板利用黏著劑作為石墨物 質（煤瀝青樹脂）而被黏合，以形成中空的六角圓柱之未加 7042-1034l-PF;Sherrvtsai 16 200936822 工成形模。接著，未加工成形模之本體部之外緣面與圓柱 部固定，以形成成形模（直徑為1400mm，高度為6〇〇mm)。 接著’使用140帶狀細線作為每一第一、第二以及縱 長細線，三軸編織網眼部以手工方式形成於成形模之外緣 表面，每一細線由24000條碳細線組成（由T〇ray Industires，Inc.，tradename: T8〇〇S24K 製成）。 以下與實施例1之製程相同，因此可得到圓柱坩堝固 持元件。 〈比較實施例1 > 成形模利用與實施例1之相同方式製成，且被平針編 織布覆蓋，該平針編織布藉由與實施例丨中相同之細線製 成。在此實施例中，細線被排列以縱長方向以及周圍方向 被設置，此外，利用酚樹脂成形物質之滲入步驟、固化、 碳化以及高度純化處理以實施例i相同方法被執行。因此 獲付之坩堝固持元件不具有如實施例丨揭露之斜對角排列 ⑩之細線，而具有橫向排列的細線（以下稱作橫向細線）。 〈測試實施例1> 當沿著如實施例i所述之三軸編織坩堝固持元件之周 圍方向拉伸時，此時的張力分配狀態由Solid Work 2007(註 冊商標)模擬。拿取寬度為1〇mm、厚度為2酬之細線，而 三軸編織之重疊部份用以與直徑為3mm之針固定，橫向之 張力量為0.3%，細線之彈性模數為4〇〇Gpa，以及波森比 (Poisson’ s ratio)為 〇. 2。 上述情形下所分析之張力結果顯示於第7囷中，可知 17 7042-10341-PF；sherrvtsai 200936822 • 橫向張力會藉由斜對角排列之第一細線72A以及第二細線 72B被傳遞至縱長細線72c上，導致整體張力平均分布。 實施例2之坩堝固持元件可得到相同結果。 〈測試實施例2> 4 著如實施例1所述之具有縱長細線（沿高度方向） 以及橫向細線（沿周圍方向）之平針編織網眼部之坩堝固持 70件之本體部周圍方向拉伸時，此時可得到的張力分配狀 _ 態如比較實施例1所述，而靜力分析以如測試實施例i之 相同方式被執行。拿取寬度為1〇mm、厚度為2]nm之細線， 而二轴編織之重疊部份用以與直徑為3mm之針固定，三軸 編織之最小元件單位被模擬。橫向之張力量為〇· 3%，細線 之彈性模數為4〇〇GPa，以及波森比（p〇isson，s rati〇)為 0. 2。 在上述情況下之張力分析結果顯示於第8圖中，可知 橫向張力會藉由只被作用在橫向細線82A上，且幾乎不被 _ 傳遞至縱長細線82C上，因此可想像大量張力被作用於橫 向細線82A’導致其容易斷裂。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。另外本發明的任一實施例或 申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或 特點。此外；摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋 之用’並非用來限制本發明之權利範圍。 18 7042-10341-PF;Sherrvtsai 200936822 圖式簡單說 明 第1圖為本發明之單矽晶拉晶裝置使用坩堝 之實施例之剖面圖； β 第Α及2Β圓為透視圖以及平面圖分 _ ^ 绝ΛΛΚ 方J顯不本發明 之一軸編織網眼部之實施例； 第3圖為流程圖，顯示姑识田姑-从 • 固顯不坩堝固持7L件之製作過程 固持元件 ❹ 施例； 之實 _第4圖為本發明之坩堝固持元件之製作方 示意圖； 第5圖為網眼部之另一實施例之平面圖； 第6圖為網眼部之另一實施例之平面圖； 法之實施例 ❹ 第7圖顯示根據實施例1之坩碼 分析結果；以及 第8圖顯示根據比較實施例1之掛禍 分配分析結果。 固持元件之張力分 配 固持元件之張力 【主要元件符號說明】 1〇〜單晶矽拉晶裝置； 12〜矽熔化物； 13〜鎿塊； U〜坩堝； 15〜支撐件； 16〜坩堝固持元件； 7〇42-l〇341-PF；sherrvtsai 19 200936822 18〜加熱器； 2 0〜網眼部； 20A~®柱部； 20B~碗形底部； 22 ' 62〜細線； 22A、72A~第一細線； 22B、72B〜第二細線； 22C、72C、82C〜縱長細線； ❹ 3卜碗形成形模； 33〜坩堝固持元件； 5 0〜圓柱狀網眼部； 82A〜橫向細線； 0〜斜角； L〜中央軸。 〇 7042-10341-PF;Sherrvtsai 20

Claims (1)

1. 200936822 七、申請專利範圍： 1. -種用以固持盛裝—妙溶化物之—石英㈣之 固持元件，該坩堝固持元件包括： 一網眼部，藉由複數細線編織成形， 數碳纖m *纟《線包括複 隙； 同一平 一基質，填滿於位於該等碳纖維之間之複數空 其中該網眼部包括一三軸編織結構，其包括： 參 ❹ 複數縱長細線’與該網眼部之一中央軸排列於 面上； ' 以 對應 第一角度傾斜；以及 複數第二細線，以_笛—A ϋ 第一方向排列並且與該第一 相對該中央軸以一第二角度傾斜； 其中’以該中央軸來看， 。 J，、°亥第一方向相 2.如申請專利範圍第！項所述之料固持㈣ 該網眼部不包括與該中央轴垂直之複數細線。 、 3·如申請專利範圍第1或2項所述之_固持元件 其中該網眼部包括-藍狀外形以及-封閉底部。 請㈣_第丨項所述之㈣固持 根據該網眼部之-部份，㈣―角度與㈣ ，:中 5.如申请專利範圍第4項所述之堆 1同 位於該網眼部之-上部之該第一角度與該其中 於該網眼部之-下部之該第-角度與該第二角度。4於位 7042-10341-PF;Sherrvtsai 21 200936822 6·-種用以製作一坩堝固持元件之方法 提供具有一籃狀外形之一網眼部，該藍狀、外开驟包括： 封閉底部，該封閉底部具有—中央轴，該網魏具有- 複數細線形成，每一細線包括複數碳纖維；σ耨由編織 以基質前躺體滲入該網眼部； 藉由加熱以固化被該基質前艇 及 喵碉眼部；以 碳化該被固化之網眼部； 其中，該網眼部包括一三軸編織結構其包括. 複數縱長細線，與該網眼部之一中央轴排 面上； 、叫一平 複數第-細線，以一第-方向排列並且相對該中央轴 以一第一角度傾斜；以及 、 複數第二細線，以一第二方向排列並且與該第一角度 相同相對該中央軸以一第二角度傾斜； © 其中，以該中央轴來看，該第一方向與該第二方向相 對應。 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中根據該網 眼4之一部份，該第一角度與該第二角度不同。 8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中位於該網 眼4之一上部之該第一角度與該笫二角度小於位於該網眼 部之一下部之該第一角度與該第二角度。 7042-10341 一PF;Sherrvtsai 22