TW201111564A - Coated crucibles and methods for preparing and use thereof - Google Patents

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201111564 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明領域係關於表面塗層的坩禍，其用於容納溶融半 導體材料且特定而言用於藉由一方向性凝固過程製備多晶 矽錠。其他態樣包含塗覆坩堝之方法、製備矽錠及晶圓之 方法、用於塗覆坩堝之組合物及具有一低氧含量之矽錠及 晶圓。 本申請案主張以下案件之權利：2〇〇9年7月16曰提出申 凊之美國臨時申請案第61/226,175號、2009年7月16曰提出 申請之美國臨時申請案第61/226,176號及2009年7月16曰提 出申請之美國臨時申請案第61/226，172號，每一者之全部 内容皆以引用方式併入本文中。 【先前技術】 用於產生太陽能之習用光伏打電池使用多晶石夕。多晶石夕 通常係以一方向性凝固（DS)過程製得，其中矽在一坩堝中 熔化且在一單獨坩堝或同一坩堝中進行方向性凝固。控制 鍵之凝固以使溶㈣錢注之凝固前沿進行單向凝固。以 =一方式製得之多晶⑦係—晶粒團塊，其中該等晶粒彼此 氣疋向此乃因在掛堝壁處異相成核位點之密度較高。 形成多晶錠，則可將該錠切成塊並進一步切成晶圓。 通常，多晶矽因其較低成本而替代單晶矽成為光伏打電池 一較佳n與典型單晶％生產相比，該較低成本係由較 π通量率、較低之勞動密集型作業及減小之供應成本而造 149747.doc 201111564 在凝固期間及凝固之後，凝固之錠必須在不會導致鍵破 裂之情形下自掛堝釋放。習用㈣係、由所形成且燒結二氧 化石夕或炼融二氧化石夕（與「石英」同義）、氮化石夕或石墨構 成。氮化矽坩堝可重新使用，但通常比其他坩堝昂貴。可 使：各種塗覆材料來塗覆坩堝；‘然而，已發現該等製程及 所得表面塗層的坩堝具有缺陷。 【發明内容】 在本發明一態樣中，用於容納熔融半導體材料之一坩堝 包3—本體，該本體具有一底部及一自該底部向上延伸之 側壁。該底部及側壁界定一用於容納+ I體材料之空腔。 該側壁具有一内表面及一外表面。該坩堝在該側壁内表面 之—第一區域中具有一第一塗層且在該側壁内表面之一第 二區域中具有一第二塗層。該第二塗層包括該第一塗層中 不存在之一添加劑β 另一態樣係關於一改良一坩堝之一錠釋放特性之方法。 該_包含-本體，該本體具有—底部及—自該底部向i 延伸.之側壁。該底部及㈣界定了 —用於容納半導體材料 之空腔。該側壁具有一内表面及一外表面。將一第一塗覆 組合物施加至該側壁内表面之一第—區域中且將一第二汾 覆組合物施加至該側壁内表面之一第二區域中。 在另一態樣中，用於容納熔融半導體材料之一坩堝包含 一本體，該本體具有一底部及一自該底部向上延伸 壁。該底部及㈣界定了 -詩容納半導體材料之空腔。 該側壁具有一内表面及一外表面。該掛堝在該側壁面 149747.doc -4- 201111564 之一部分上包含一塗層，該塗層包括氮化矽及一選自.氧化 在乙及一氧化碎之燒結劑。 本發明又一態樣係關於一改良一坩堝之一錠釋放特性之 方法。該坩堝具有一本體，該本體具有一底部及一自該底 部向上延伸之側壁。該底部及側壁界定一用於容納半導體 材料之空腔》該側壁具有一内表面及一外表面。將一組合 物施加至該側壁内表面之一部分上。該組合物包括一介 質、氮化矽及一選自氧化釔及二氧化矽之燒結劑。 另一態樣係關於一改良一坩堝之一錠釋放特性之方法。 該掛禍具有一本冑，該本體具有一底部及一自言亥底部向上 延伸之側壁。該底部及側壁界定一用於容納半導體材料之 空腔。該側壁具有一内表面及一外表面。將—組合物施加 至該側壁内表面之一部分上。該組合物包括一介質、氮化 矽、一分散齊丨及一用以增強塗層與該掛堝之黏著的黏合 劑。 本發明n係關於—用於塗覆—㈣之内表面以改良 該坩堝之一錠釋放特性之組合物。該組合物包含一介質、 氮化碎、黏合劑及一燒結劑。 在另一態樣中’用於塗覆—㈣内表面以改善該掛禍之 -錠釋放特性的一種組合物包含一介質、氮化矽、分散劑 及一用以增強塗層與該坩堝之黏著之黏合劑。 在本發明-態樣中，-用於製備—多晶雜之方法包含 將多晶石夕裝填至一表面塗層的㈣中以形成一石夕裝料。該 掛禍具有-本體’該本體具有—底部及—自該底部向上延 149747.doc -5- 201111564 伸之側壁。該底部及 '^ Γ 用於容納該填料之允 腔。該側壁具有—内表面及一 具抖之二 表面之-第-區域中具有一第j 该掛竭在該側壁内 _ ^ F ,, ’、 塗層且在該側壁内表面之 一二*有一第二塗層。該第二塗層包含該第—塗 g不予在之-添加劑。將該石夕填料加熱至一高於 料之溶融溫度之溫度以形成一石夕溶體。該石夕炫體發生方向 性凝固以形成一多晶矽錠。 门 在一另一態樣中，製備一容曰 定之一種方*包含將多 曰曰石夕裝填至一表面塗層的掛螞中以形成一石夕填料。該㈣ 具有一本體，該本體具有一底部及一自該底部向上延伸之 側壁。該底部及側壁界定了一用於容納該填料之空腔1 側壁具有-内表面及-外表面。該㈣在該侧壁内表面^ 一部分上具有-㈣。該塗層包括氮切及-選自氧化紀 及二氧化矽之燒結劑。將該矽填料加熱至一高於約該填料 之炼融溫度之溫度以形成1熔體。該料體發生方向性 凝固以形成一多晶石夕錠。 本發明一態樣係關於在一坩堝中製備一多晶矽錠之一種 方法。該坩堝包含一本體，該本體具有一底部及—自該底 部向上延伸之側壁。該底部及側壁界定了 —用於容納:矽 填料之空腔。該側壁具有一内表面及一外表面。將—組合 物施加至該側壁内表面之一部分上。該組合物包括一^ 質、氮化矽、一分散劑及一用以增強塗層與該坩堝之黏著 的黏合劑。自組合物蒸發掉介質以在該側壁内表面上產生 氮化矽塗層。將多晶矽裝填至一表面塗層的坩堝中以形成 149747.doc -6 · 201111564 一石夕填料。將財填料加熱至_高於約該填料之炫融溫度 之m·度以升v成矽熔體。该矽熔體發生方向性凝固以形成 一多晶碎旋。 在另-態樣中，一矽錠具有一底部、一頂部及一在該底 部與頂部之間界定的高度h3。該旋在一約2〇% ^之高度處 之氧濃度小於約4.5 ppma。 在再一態樣中，一多晶石夕晶圓具有一小於約25卯則之 氧濃度。 可對結合本發明之上述態樣所提及之特徵進行各種改 進。本發明之上述態樣中亦可納入其他特徵。該等改進及 額外特徵可單獨存在或以任一組合存在。舉例而言，可單 獨或以任-組合將下文針對本發明任一所示實施例所述之 各種特徵納入本發明任一上述態樣中。 【實施方式】 在該等圖式中，相應之參考符號表示相應之部件。 申請者已發現，藉由使用具有足夠厚度且含有最少氧源 之-塗覆組合物塗覆-坩堝(例如，二氧化矽坩堝”可製 得具有一較低氧含量且光誘導分解相應減少之多晶鍵及晶 圓另外在施加至堆禍之各種塗覆組合物中可使用含 燒結助劑。可使用一不含燒纟士 个3麂結助劑之塗覆組合物來塗覆坩 禍本體之-第一區域，且使用一含有燒結助劑之組合物來 塗覆-第二區域以將該掛财暴露於氧之表面積降至最低。 藉由控制塗覆組合物中之氧量，已發現與習用處理方法 及塗層㈣’所得錠之特徵在於-有益氧分佈。已發現， 149747.doc 201111564 在錠中可達成較低氧含量，此係（例如）摻雜删之太陽能石夕 中所期望的。摻雜删之太陽能石夕中之高氧含量與隨時間流 逝發生之光誘導分解有關。 坩堝本體起始材料 現參照I，用於本發明實施例中之—掛禍本體通常表 示為編號5。㈣本體5具有一底部1〇及_自基底或底部ι〇 延伸之侧壁14。儘管顯示坩堝本體5具有所示之四個側壁 14’但應理解，㈣本體5可包含四個以下之側壁或可包 含四個以上之側壁，此並不背離本發明範圍。同樣，側壁 14間之拐角18可以適於形成㈣本體之外殼的任—角度彼 此連接’且可如圖i中所示呈銳角或可呈圓形。在一:實 施例中’掛禍本體具有通常呈圓柱形之—側壁。掛财體 5之側壁具有-内表面12及—外表面2Q。㈣本❿通常 係開放本體’’亦即’該本體不包含一頂部。然而，應注 意’掛禍本體5可具有與底部10相對之1部（未圖示/此 並不背離本發明範圍。 在本發明之若干實施例中，掛禍本體5具有四個長度實 吳上相等之側壁14(例如，坩堝具有大致為正方形之某底 ⑼。側壁Μ之長度可為至少約25 cm、至少約5二二甚 至至少約75 em。側壁14之高度可為至少約15⑽、至少約 25⑽或甚至至少約35 cme就此而言，該掛禍(在使用一 正方形或矩形基底或坩堝係圓柱形或圓形之實施例中或 在使用另一形狀之實施例中）之體積可為至少約〇仍3 至少約…或至少約。.2W。另外，就此而言，：理 149747.doc 201111564 解’可使用除上述掛堝形狀及尺寸以外之形狀及尺寸此 並不背離本發明範圍。在本發明之一或多個特定實施例 中掛禍本體5具有四個各自長約87.7 cm且高40 cm之側 堃14，且戎坩堝具有一約0.31 m3之體積。 坩堝本體5可由適於使半導體材料凝固之任一材料構 成。舉例而言’坩堝可自一選自二氧化矽、氮化矽、碳化 矽、石墨、其混合物及其複合物之材料構成。複合物可包 a (例如）一上面具有一塗層之基礎材料。複合材料包含（例 )’左氮化石夕塗覆之二氧化叾夕及經氯化妈及/或氮化碎塗覆 之石墨。應注意，一些坩堝本體材料可能本質上並非一氧 污木源（例如，石墨），然而，在設計一系統時可能需要考 慮其他屬性（例如，成本、；亏染及諸如此類）。此外，材料 較佳能夠承受該半導體材料熔化及凝固時之溫度。舉例而 言，坩堝材料適於使半導體材料在以下條件下發生熔化及 凝固：在至少約3〇〇t、至少約1〇〇〇t或甚至至少約 158CTC之溫度下持續至少約1〇小時或甚至長達小時或 更長。 底部10及側壁14之厚度可端視諸多變量有所變化，包含 (例如）處理溫度下之材料強度、坩堝之構造方法、所選半 導體材料及熔爐與製程之設計。通常，坩堝厚度可為約5 mm至约50 mm、約1〇 mm至約4〇瓜爪或約15爪爪至約乃 mm ° 塗覆組合物 可使用-塗覆組合物來塗覆上述㈣本體5中側壁14之 149747.doc 201111564 内表面12的至少一部分’該塗覆組合物包含氮化矽及—或 多種添加劑，且塗覆組合物之厚度足以減少隨後在該掛蜗 中形成之一錠_的氧量及/或足以增強該坩堝之一錠釋放 特性β添加劑可為（例如）黏合劑、分散劑、燒結助劑及— 介質、稀釋劑、溶劑或其組合中之一或多者。錠釋放特性 包含旋在冷卻期間釋放錠的能力（亦即，坩堝不與錠黏著 之能力）及在不導致錠破裂之情形下釋放錠的能力。旋點 著之證據包含（例如）（1)錠即使在室溫下亦不能自坩堝釋 放，（2)在釋放後破裂錠的量，及/或（3)在釋放錠後是否存 在黏著至坩堝之半導體材料及此類半導體材料的量。 組合物可包含至少約5重量％之氮化矽，且在其他實施 例中’包含至少約丨5重量％或甚至至少約3 〇重量％之氛化 石夕。在各實施例中，塗覆組合物可包含約5重量％至約50 重量％之氮化矽、約15重量❶/。至約5〇重量％、約10重量％至 約40重量％或約30重量％至約40重量％之氮化矽。在一些 貫此例中，塗覆組合物包含約3 7〇至3 7.7重量。/❶之氮化 矽。.出於本發明之目的，「塗覆組合物」或僅「組合物」 中、、且伤之包含百分比係指施加至掛禍本體的材料，且並非 在額外處理步驟（例如，蒸發介質、加熱、或燒結等）後形 成的塗層本身。「塗層」（在下文標題為「表面塗層的坩 禍」的部分中進行闡述）中組份之包含百分比係指以下固 體材料：在所有處理步驟後覆蓋坩堝本體之一部分且在製 備一錠期間覆蓋坩堝本體者。除非另有所述，否則，所列 示之百分比係以包含一或多種所述組份之整個組合物或整 149747.doc 201111564 個塗層之百分比的形式給出。 不受限於一特定理論，據信’在以顆粒形式使用時，說 化矽顆粒之尺寸可影響塗覆組合物之流變性並影響施加便 利性。在一些實施例中’氮化矽顆粒之平均標稱直徑可小 於約100 μιη。在其他實施例中，氮化矽之平均標稱直徑可 小於約50 μηι、小於約25 μπι或甚至小於約1〇 μηι。使用較 小粒徑通常可改善塗覆組合物之流動性。 組合物可包含氮化矽在其中保持實質上呈顆粒形式之一 介質。通常，應理解，氮化矽及添加劑（例如一黏合劑、 分散劑、燒結助劑及諸如此類）中之一或多者可不溶、部 分溶解或完全溶解於介質中’且術語「介質」、「稀釋劑」 及「溶劑」彳互換使用1並不意欲將本發明實施例限制於 一或多種組份溶解或不溶於介質中之組合物。 介質可包含-有機化合物或可為水溶液。然而，應注 意，在一水溶液中存在水可導致在固化塗層中具有較多 氧，此亦可導致其中生長之—丰霉舻#由 牛導體叙中之氧含量有所增 加。因此’儘管可在不背離本發明之情形下使用水溶液 但在-些實施例中❹-非水性介質可能較佳。較佳地 醇。在一些實 少約10重量％ 介質在任一乾燥步驟期間可容易地發生汽化 介質可包含一 C1-C10醇且可為異丙醇或乙 施例中，在施加至坩堝前，整個組合物之至 係介質。 在其他實施例中，組合物可 J巴3芏 > 約3 0重量〇/〇、至少 約50重量％或甚至至少約7〇重 垔置/。之介質。在各個其他實 149747.doc -II· 201111564 轭例令，組合物包含约10重量％至約8〇重量％之介質、約 30重s%至約70重量％、約4〇重量％至約6〇重量％或甚至約 45重量％至約55重量％之介質。組合物可包含約47 9重量％ 至約50_6重量％之介質。組合物可包含一種以上之介質， 其中介質在該組合物中之總重量份數如上所述。 組合物可包含一或多種黏合劑，該等黏合劑用於在施加 後使塗層且更具體而言氮化矽顆粒與坩堝本體結合且彼此 結合。通常，黏合劑可改變塗覆組合物之流變性且維持顆 粒在整個施加及乾燥期間分佈於介質中。在一些實施例 中，黏合劑溶於介質中。在一些實施例中，黏合劑係聚乙 烯醇縮丁醛，例如購自Solutia公司（St. L〇uis, M〇)之B_ 76。在一些貫施例中，在施加至坩堝之前，至少約〇 $重 量％、至少約2重量％、至少約5重量％或至少約1〇重量％或 甚至至少約1 5重量％之總體組合物係一或多種黏合劑。在 各實施例中，組合物包含約0.5重量％至約2〇重量％之黏合 劑、約0.5重量％至約10重量％、約〇5重量％至約8重量％之 黏合劑或約2重量％至約8重量％之黏合劑。組合物可包含 約5·4重量％至約6.8重量％之黏合劑。在一些實施例中，組 合物不含一黏合劑。組合物可包含一種以上之黏合劑，其 中黏合劑在該組合物中之總重量份數如上所述。 塗覆組合物可包含一分散劑。通常，分散劑用於防止在 將塗覆組合物施加至坩堝本體之前氮化矽顆粒發生沉降。 適宜分散劑通常不會在塗覆組合物中產生金屬雜質且在一 熱循環期間可清潔燃燒及分解。可選擇増塑劑（如下所述） 149747.doc •12· 201111564 及分散劑之組合，從而在不會破裂或將破裂降至最少之情 形下乾燥塗層。在一些實施例中，分散劑係曱基環氧乙烷 聚合物，例如 SOLSPERSE® 2〇〇〇〇(Lubriz〇1 公司，

Wickliffe，OH)。組合物可包含至少約〇 〇5重量％之分散 劑，且在其他實施例中，包含至少約〇1重量％、至少約 0.5重量。/。、至少約1重量％或甚至至少約5重量％之分散 劑。在各個其他實施例中，組合物包含約〇〇5重量％至約 10重量％之分散劑、約0.05重量％至約5重量％或約〇5重量 %至約2.5重量％之分散劑。組合物可包含約1 6重量％至約 2.1重量％之分散劑。在-些實施例中，組合物不含―分散 劑。組合物可包含-種以上之分散劑，其中分散劑在該組 合物中之總量如上所述。 塗覆組合物可包含-增塑劑。適宜增塑劑通常不會在塗 覆組合物中產生金屬雜質且在—熱循環期間可清潔燃燒及 分解。可選擇增塑劑及分散劑從而在不會破裂或將破裂降 至最少之情形下乾燥塗層。增塑劑可為（例如）聚乙二醇。 聚乙二醇可以 CARBOWAX® 400(D〇w Chemicai 公司，

MicUand，MI)形式自市場購得。塗覆組合物可包含至少約 〇.5重量。至少約2重量％、至少約5重量％、i少約财 量％或甚至至少約15重量％之增塑劑。在各實施例中組 合物包含約0.5重量％至約20重量％之增塑劑、約〇 % 至約1〇重量％、約〇_5重量％至約8重量％或約2重量％至約8 之增塑#卜組合物可包含約5·4重量％至約Μ重量％ 之增塑劑。在一些實施例中，組合物不含-增塑劑“且合 149747.doc 201111564 物可包含一種以上之增塑劑，其中增塑劑在該組合物中之 總量如上所述。 1 組合物可包含一或多種燒結助劑，例如，氧化紀、_氧 化矽及/或氧化鋁。燒結助劑可呈顆粒形式及可懸浮於— 或多種介質中。在施加至坩堝本體後，燒結助劑（且具體 而言氧化釔）可增強塗層且通常可改善氮化矽顆粒與坩= 本體之黏著及其彼此之黏著。塗覆組合物可包含至少約 〇· 1重量％之燒結助劑（或在使用一種以上時包括若干種庐 結助劑）、至少約〇.5重量％、至少約1重量％、至少約5重= °/〇或至少約7.5重量。/。之燒結助劑。 燒結劑與氮化矽之質量比率可為至少約h2〇，且在其他 實施例中，該比率為至少約1:1〇、至少約1:5、至二約 2:5、至少約3:5、至少約4:5或甚至至少約η。在各個其 他實施例中，燒結劑與氮化矽之比率為約1:2〇至社ι或約 1:5至約 1:2。 在塗覆.、且α物包括氧化紀之實施例中，塗覆組合物可含 有至少約(Μ重量％之氧化紀’且在其他實施例中，可含有 至少約重量％之氧減、至少W重量％之氧化紀、至 少約5重量。，之氧化紀、至少約7_5重量％之氧化紀、或甚 約U重量％之氧化纪。在各個其他實施例 組合物包含約CU重量％至約4〇重量%之氧化 至約40重番= J里里/〇 釔。 之氧化釔或約1重量％至約2 0重量％之氧化 他組份作為燒結助 或者或除氧化紀外，組合物可包含其 149747.doc 14 201111564 劑例如二氧化矽及/或氧化鋁。在一些實施例中，組合 物包3至少約〇·丨重量％之二氧化矽，且其他實施例中，包 含至少約0.5重量％、至少丨重量％或至少約3重量％之二氧 化矽。在各實施例中，組合物包含約0.1重量％至約1 〇重量 %之二氧化矽、〇.1%至約5%之二氧化矽或約1%至約5%之 二氧化矽。另—選擇為或此外，組合物可包含至少約 重量/。之氧化鋁。在其他實施例中，組合物包含至少約〇 5 重量％之氧化鋁、至少約【重量％或至少約2重量％之氧化 鋁。在各實施例中，組合物包含約〇1重量％至約1〇重量％ 之氧化鋁、〇.1%至約4%之氧化鋁或約1%至約5%之氧化 鋁。通常，使用氧化釔、二氧化矽、氧化鋁或其他氧化物 作為一燒結助劑來增加氮化矽塗層之強度及黏著性。 應注意，在含有相對較高量氧化物、且特定而言含有相 對車又π畺一氧化矽及氧化鋁之組合物中，可增加介質量。 具有相對較高量彳質之組合物之特徵i常在於其流動性得 以改善（參見實例1)。 塗覆一坩堝之方法 可藉由以下方式將本發明中所述之塗覆組合物施加至一 掛禍本體之内表面的至少-部分上：化學蒸氣沈積、電渡 噴霧、刷塗、氣溶膠噴霧、澆注或該等方式之任一組合。 通常，在大氣壓及一低於塗覆組合物閃點之溫度下於一通 風櫥中進行施加。可以-單次施加或多次施加方式來施加 塗覆組合物以達成-期望厚度。一旦達成期望厚度，可加 熱表面塗層的掛禍以使黏合劑、介質、分散劑及諸如此類 149747.doc ,, 201111564 蒸發且留下氮化石夕及任一氧化物添加劑（例如，氧化紀、 二氧化矽、氧化鋁及諸如此類）作為塗層。亦可將坩堝燒 結以使塗層緻密化並增強塗層.。應注意，在使用多次施加 之實施例中’除最後一次施加外，可在一或多次中間施加 之後將掛禍乾燥、加熱及/或燒結。 通常’可單獨或組合將本文所述之塗覆組合物施加至坩 禍側壁之内表面的至少一部分上或坩堝側壁之整個内表面 上。若該掛堝包含一個以上之側壁，則可將塗覆組合物施 加至一或多個側壁之内表面的至少一部分上或一或多個側 壁之整個表面上，且可施加至所有側壁之整個内表面上。 如圖2中所示，舉例而言，可自坩堝底部至一高度％施 加塗層。坩堝底部至之距離可為側壁高度之至少約 50%。在其他實施例中，坩堝底部至&之距離為側壁高度 之至少約7〇%或甚至為侧壁高度之至少約85%。在一些實 施例中H,延伸至大約下文所述之一凝固線&(圖3)附近， 且在八他貫施例中，延伸至大約坩堝頂部。 ' 坩堝内半導體材料之體積及材料之相稱高度可隨 半？體材料在坩堝中凝固而有所變化。舉例而言，矽體積 隨耆其凝固而增加。坩堝内表面之「凝固線」纟一個側壁 (或多個側劈，& 亥坩堝具有一個以上之側壁）之内表面外 周上延伸，日糾斑 、心於坩堝中毗鄰一凝固錠頂部之預期部分 或如：頂部之預爱日古 堝底部至坩埚广。坩堝底部至凝固線之距離對應於坩 寸 ° 凝固錠頂部之距離，且在坩堝底部之尺 了不一致時（例 凹形底部坩堝）’對應於該坩堝底部 149747.doc -16 201111564 與側壁交匯之處至凝固錠頂部之距離。 底部10、頂部τ、及凝固線8,通常示於圖3中。通常，凝 固線SiS掛堝侧壁頂部τ之距離小於側壁高度之約25%(亦 即’側壁與坩堝底部交匯處至側壁頂部之距離的約25%)以 使凝固錠之尺寸最大化。在其他實施例中’此距離小於側 壁尚度之約15°/。、小於該高度之約1〇%或甚至小於約5〇/〇。 在一些實施例中’此距離為側壁高度之0.5%至約25%。 可使用本發明實施例之塗覆組合物自掛堝底部至至少凝 固線處且在其他實施例中至高於凝固線之一距離處來塗覆 以下堆禍内表面：坩堝底部之内表面及側壁之内表面。高 於所塗覆内側壁之凝固線之距離可為側壁高度之至少約 〇_5%、側壁高度之至少約1%或甚至側壁高度之至少約 3%。 根據本發明之一些實施例，將一第一塗覆組合物施加至 坩堝側壁内表面之一第一區域中，且將一第二塗覆組合物 施加至該側壁内表面之一第二區域中。舉例而言，可將兩 種塗覆組合物施加至坩堝側壁之不同部分上，其中將一種 塗覆組合物施加至對錠相對而言更可能黏著的側壁部分 上，且將其他塗覆組合物施加至側壁的其他區域中。第二 塗覆組合物可含有第一塗覆組合物中不存在之一添加劑。 根據-些實施例，第一塗層包含一介質、氮化矽、分散劑 及黏σ劑。此外或另一選擇為，第二塗覆組合物可包含 一介質、氮化矽，及一種氧化物添加劑（例如氧化鋁、二 氧化矽及氧化釔及/或其他氧化物（例如，鑭系氧化物。 -J7- 149747.doc 201111564 氮化矽及/或氧化物添加劑可懸浮於介質中。 在各實施例中且如圖4中所示，可將第一組合物施加至 側壁内表面上自坩堝5之底部1〇至一高度11!，且可將第二 塗覆組合物施加至坩堝内表面上約自Hl至一高度h2 ^掛禍 底部至H,之距離可為側壁高度之至少約5〇%，且在其他實 施例中’為側壁高度之至少約7〇0/。或甚至至少約85%。时 堝底部至可施加第二塗覆組合物之高度H2的距離可為側壁 尚度之至少約60%(例如在小於側壁高度之約6〇%時）、 側壁尚度之至少約75%(例如在η!小於側壁高度之約75% 時）或甚至至少約90%(例如在小於側壁高度之約9〇% 時）。在其他實施例中，H2延伸至高於凝固線Si或甚至延 伸至大約坩堝頂部τ(圖3)。 在一些實施例中，可將第一塗覆組合物及第二塗覆組合 物施加至坩堝側壁之重疊部分上。舉例而言， 一二

在第二塗覆組合物含有氧化釔或其从备/l t，一 _

組合物不含該等添加劑之實施例中 可降低塗層之總氧含量且相 节，可將在一些實施例中不 ‘、二氧化矽及/或氧化鋁及 合物之矽潤濕表面區域的量，可β 應地降低凝固錠中之氧量。通常， 含氧化物添加劑（例如，氧化釔、 I49747.doc *18· 201111564 諸如此類）之第一組合物施加至坩堝底部。 將塗覆組合物施加至坩堝内表面之一部分上後，可乾 燥該組合物以使蒸發介質。通常，可在包含(例如)環境空 氣氮氧氬或其混合物之任一氣氛下乾燥掛禍。通常， 在使用％扰空氣時，介質之一實質部分（若非全部）在約 分鐘後發生汽化’且在其他實施例中，在約30分鐘後或甚 至在40刀鐘後發生汽化。藉由增加通風（例如，藉由使用 循環二氣）’乾燥時間可相應減少。通常，將塗層進行乾 燥至人的手指與塗層材料接觸時塗層不黏著或轉移至人手 指時。 了施加並乾燥塗覆組合物若干次以增加塗層厚度。每次 施加後可風乾以去除介質，隨後施加另一塗層。另一選擇 為或此外，可使用加熱，如下文更詳細所述。在一些實施 例中，施加並乾燥塗覆組合物至少約2次，且在其他實施 例中，實施至少約4次或甚至約8次。在各實施例中，施加 塗覆組合物直至達成一至少約5〇 μπι之厚度，且在其他實 施例中，厚度為至少約1〇〇 μιη、至少約25〇 pm、至少約 500 μπι或甚至至少約75〇 _。在若干實施例中，施加塗覆 組合物直至達成一以下厚度：約5〇 μηι至約1〇〇〇 pm、約 100 μηι至約750 μπι或約25〇 μηι至約75〇 μιη。通常，增加塗 層厚度可降低所得錠中之氧含量，特定而言，在塗覆組合 物本身含有最少量氧時。 達成一期望厚度（或多個厚度，若期望在坩堝内表面上 具有一個以上之厚度）後，可將坩堝加熱至一溫度以足以 149747.doc •19· 201111564 去除任一黏合劑、分散劑、增塑劑及諸如此類。通常，可 藉由以下方式來達成加熱：加熱施加塗覆組合物之掛禍直 至達成期望溫度。可去除黏合劑、分散劑及/或增塑劑直 至塗層含有小於5重量％之殘餘碳或小於約3重量。/。或小於 約1重量％之殘餘碳。在一些實施例中，將坩堝加熱至至 少約150°C、至少約2〇〇。(：、至少約300¾、至少約400°c或 甚至至少約7 5 0 C以去除任一黏合劑、增塑劑及分散劑化 合物。在各個其他實施例中，可將坩堝加熱至約1〇〇它至 750°C或400°C至750°C ^可將坩堝加熱至少約！小時，且在 其他實施例中，加熱至少約2小時、至少約3小時或約i小 時至約5小時。在一些實施例中，將坩堝加熱至至少約 300°C並保持至少約2小時，加熱氣氛可為一約6〇托（〇 〇8 atm)至約1個大氣壓或約15〇托（〇 2〇 atm)至約1個大氣壓之 壓力（真空）。在其他實施例中’使用高於大氣壓之壓力， 例如，壓力為至少丨個大氣壓、至少2個大氣壓、或甚至至 少5個大氣壓。 可在諸如氮氣、氦或氬等一惰性氣體存在下加熱坩禍。 在加熱期間亦可使用環境空氣作為氣氛，但此係次佳選 擇，此乃因其可將氧引入塗層中。另外，可控制熔爐之構 造材料以及氣流來避免塗層之氧化，如彼等熟習此項技術 者所瞭解。 除加熱坩堝外或另一選擇為，亦可燒結坩堝以使塗層緻 岔化。在加熱坩堝以去除如上所述之任一殘餘介質及黏合 劑及增塑劑之實施例中，可在去除任一殘餘介質、溶劑、 149747.doc -20- 201111564 黏合劑及/或增塑劑之後實施燒結，或可另外使用燒結來 去除該等組份中之一或多者。在某些實施例中，在一矽填 料熔化期間實施燒結以將處理時間降至最少。為達成燒 結，可將坩堝加熱至一至少約丨00(rc且在另一實施例中至 少約1100ec之溫度。可將坩堝燒結至少約i小時，且在其 他實施例中，燒結至少約2.小時、至少約3小時或約1小時 至約5小時。在一些實施例中，在一至少約丨1〇〇t之溫度 下將坩堝燒結至少約3小時。可在諸如氮氣、氦或氬等一 惰性氣體存在下將坩堝燒結.燒結氣氛可為一約6〇托（〇 〇8 atm)至約i大氣壓或約丨50托（〇 2〇 atm)至約丄大氣壓之壓力 (真空）。在其他實施例中，使用高於大氣壓之壓力例 如，壓力為至少1個大氣壓、至少2個大氣壓、或甚至至少 5個大氣壓。在下文實例6中測試在不同加熱及/或燒結處 理後坩堝上留下之殘餘碳含量。 側壁之内表面上 二氧化矽、氧化 之第—區域中並 在將一或多種塗覆組合物施加至掛禍 時’可將可包含氧化物添加劑（氧化釔、 鋁及諸如此類）之第二組合物施加至增場 1里後此避桎直至達成期望厚度

加劑之第一組合物施加至坩堝之第_ FA 〇 l乐區域中並乾燥。可 複施加並乾燥第一組合物以達成期望厚声。 予及。在施加及/ 乾燥後，第一塗層及第二塗層可在坩堝 卸之一部分" 彼此重疊，此並不背離本發明範圍。 表面塗層的財瑪 如上所述，使用 或多次施加將塗 覆組合物施加至一部 149747.doc •21 - 201111564 分或所有内表面上且可以各種方法乾燥塗覆組合物，此端 視所施加塗層之類型及數量及所得塗層之期望組成而定。 通常’藉由在環境溫度下乾燥㈣，介質發生汽化而留下 氮化矽及一部分黏合劑、增塑劑、分散劑及/或氧化物添 加劑（氧化妃、二氧化石夕、氧化铭及諸如此類）。藉由加熱 掛禍’可蒸發殘餘黏合劑、增塑劑及/或分散劑，從而留 下氮化矽、任一氧化物添加劑及殘餘碳。如實例6中所 示，藉由將坩堝加熱至400t並保持至少2小時，可將塗層 中之殘餘碳濃度降至小於塗層之1重量％。 在包含用於塗覆掛禍之一部分之塗覆組合物不含氧化物 添加劑之實施例的一些實施例中，坩堝塗層可包含至少約 90重量％之氮化⑦。在其他實施例中，塗層包含至少約％ 重量％之氮化梦或甚至至少約97.5重量％之氮化⑦。塗層 可包含小於約1重量％之碳。應注意，標題為「表面塗層 的掛禍」之此部分中所述之塗覆組合物係指經過以下過程 後之塗層組合物：一加熱步驟（例如，加熱至至少約3〇〇t>c ) 及視需要一燒結步驟，如上文在標題為「塗覆一坩堝之方 法」部分中所述。 在各實施例中，塗層在一坩堝侧壁（且在一些實施例中 . 多個側壁）之整個内表面上或側壁内表面之一部分上延 伸。如針對可施加塗覆組合物之區域所述且如圖2中所 示，塗層可自坩堝底部至一高度仏在坩堝底部之内表面及 側壁内表面上延伸。 在一些實施例中，覆蓋坩堝側壁之一第—區域的塗層可 149747.doc •22· 201111564 包含氮化矽及-定量之-燒結劑(例如，一種氧化物添加 劑，例如氧化紀、二氧化石夕或氡化铭）。在該等實施例 中，除燒結劑外，塗層可包含至少約40重量％之氮化矽、 至少約60重量％之氮化矽或甚至至少約8〇重量％之氮化 石夕。 塗層可包含至少約0.5重量％之氧化釔。在其他實施例 中，塗層可包含至少約1重量％之氧化釔、至少約5重量 %、至少約1〇重量。/。、至少約15重量％或甚至至少約2〇重 量％之氧化釔。在各實施例中，塗層包含約〇5重量％至約 25重量％之氧化釔、約〇.5重量％至約2〇重量％、約〇 $重量 %至約1〇重量％或約1重量％至約2〇重量％之氧化釔。塗層 中之氧化釔與氮化矽之質量比率可為至少約丨：2〇，且在其 他實施例中，為至少約1:10、至少約2:5或甚至至少約 4:5 〇 另一遥擇為或此外，塗層中可存在除氧化紀外之氧化物 添加劑，例如二氧化矽及/或氧化鋁。其他適宜氧化物添 加劑可包含鑭系氧化物。在一些實施例中，塗層包括至少 約0.5重量％之二氧化矽。在其他實施例中，塗層可包含至 少約1重量％之二氡化矽' 至少約5重量％、至少約1〇重量 %、至少約15重量％、或甚至至少約20重量％之二氧化 矽。在各個其他實施例中，塗層包括約〇 5重量％至約25重 量〇/°之二氧化矽、約〇.5重量％至約20重量％、約〇.5重量〇/0 至約10重量％或約i重量％至約2〇重量。之二氧化石夕。 坩堝塗層可包含一定量之氧化鋁，且在一些實施例中， 149747.doc -23- 201111564 含有至少約〇. 5番蔷。/ Λ β 0之氧化紹。在其他實施例中，塗層包 含至少約1重量。$ 旦 < 氧化铭、至少約5重量％或甚至至少約 旦里之氧化鋁。在各個其他實施例中，塗層包括約0.5 〇至、々25重量％之氧化鋁、約0.5重量。/〇至約20重量 %、約 0.5 重量 ％ $ & 1 Λ $ θ 至、.勺10重1°/❶或約1重量％至約20重量％之 氧化鋁。 在特定實轭例中，坩堝側壁之内表面上之塗層可基本上 山Γ夕&，，’σ劑（例如，氧化釔、二氧化矽或氧化鋁）及 厌、’且成。塗層中之碳量可為小於約1重量％之碳。 后發月之表面塗層的掛禍可包含一種以上施加至掛禍側 。表面上之塗層。坩堝可包含位於側壁内表面之一第一 ^域中的一第一塗層及位於側壁内表面之一第二區域中的 一第二塗層。在一些實施例中，第二塗層包括第一塗層中 不存在之-添加劑’ γ列如，氧化釔。另一選擇為或此外， 第塗層可包含第二塗層中不存在之一添加劑。 可將含有燒結劑（例如，氧化紀、二敦化石夕或氧化铭）之 塗層施加至坩堝側壁之整個内表面上，或可施加至侧壁之 一部分上（例如心與^之間，如圖4中所示）。該等塗層可 改善錠釋放特性，故可能期望將塗層施加至期望改善錠釋 放特性之坩堝部分上，該部分通常鄰近向上方向性凝固應 用中之側壁頂部。^而’亦應注意，該等塗層可將氧引入 錠中。因此，亦可期望最小程度地使用該等塗層❶可根據 期望釋放特性及錠之氧含量來確定該塗層之量及位置。 如上文針對施加第一及第二塗覆組合物及參照圖4所 149747.doc -24- 201111564 述，第-塗層τ自掛堝底部延伸至一高度仏且第二塗層可 自約乙伸至同度H2。在表面塗層的坩堝含有兩個塗層 時，第一塗層可包含氮化矽且可包含自任一黏合劑、增塑 劑、分散劑及諸如此類留下的殘餘碳。第—塗層可包含小 於約1重量％之碳。第一塗層可甚至基本上由氮化石夕及碳 組成。 第二塗層可包含氮切及燒結劑（例如，氧化纪、二氧 化石夕或氧化紹）。第二塗層可包含至少約4 〇重量％之氛化 矽、至少約60重量％或至少約8〇重量％之氮化矽。第二塗 層中之燒結劑與氮切之質量比率可為至少約丨:如、至少 約1.10、至少約2:5、或甚至至少約4:5。第二塗層可包含 至少約0.5重量％之氧化釔或至少約丨重量％、至少約5重量 2、至少約1〇重量％、至少約15重量％或甚至至少約2〇重 置％之氧化釔。在-些實施例中，第二塗層包含約0.5重量 %至約25重量％之氧化釔。 第二塗層可包含一定量之二氧化矽，且在—些實施例 中，包含至少約〇.5重量％之二氧化矽、至少約1重量％、 至少約5重量％、至少約1〇重量％、至少約^重量％、至少 ^2〇重量％或約〇.5重量％至約25重量％之二氧化矽。第二 塗層亦可包含一定量之氧化鋁，且在一些實施例中，包含 至少約〇.5重量％之氧化鋁、至少約1重量％、至少約5重量 /〇至少約10重量％或約〇·5重量0/〇至約25重量。/〇之氧化 鋁。 第一塗層可包含氮化石夕及燒結劑之任一組合（例如，氧 149747.doc • 25- 201111564 化釔 乳化矽與氧化鋁之任一組合）。第 上由氮化矽、燒結劑及碳組成。 在僅將一個塗層施加至坩 Hum _ ^表面或甚至施加多個 =之貫施例中，任一塗層或甚至所有塗層（若多於一個） 塗層可基本 之厚度可對應於上述厚度 製備一錠之方法 I月之態樣係關於製備矽錠且特定而言製備矽錠。 ，期，藉由_方向性凝固製程製備多晶石夕錠之實施例中， 可將多晶矽裝填至一表面塗層的坩堝中以形成一矽填料。 可她加多晶矽之表面塗層的坩堝通常如上所述。結晶方法 由 Κ· FujiWara 等人概述於 Directional Growth Medium t0 Obtain High Quality Polycrystalline Silicon from its Melt,

Journal of Crystal Growth 292，第 282-285 頁（2006)中，出 於所有相關及一致目的，其以引用方式併入本文中。 裝填至本發明之表面塗層的坩堝中後，可將矽填料加熱 至一尚於約填料之熔融溫度的溫度以形成一矽熔體。可將 石夕填料加熱至至少約141〇〇c以形成矽熔體，且在另一實施 例中’加熱至至少約145〇〇c以形成矽熔體。製得矽熔體 後’可以（例如）一方向性凝固製程使該熔體凝固。然後可 將鍵切成一或多個尺寸與一期望太陽能電池之若干尺寸相 匹配之部件。可藉由（例如）使用一線鋸切割該等部件以製 得經切割之晶圓來製備晶圓。 藉由方向性凝固製得之多晶矽係一晶粒團塊，其中該等 晶粒彼此隨機定向，此乃因在坩堝壁處異相成核位點之密 I49747.doc • 26· 201111564 度較高。所得多晶料可具有—w _至約i5匪之平均 ‘稱B曰體粒k ’且在其他實施例中，平均標稱晶體粒徑為 約5 mm至約25職或、約5 _至約15職。 可藉由使用(例如)一線鋸切割錠來製備矽晶圓。所得矽 晶圓具有如上文針對多晶旋所述之平均標稱晶體粒徑。 具有低氧含量之錠 通㊉6 土現，藉由以下過程可使所得多晶錠及晶圓之 特徵在於氧含量較低且光誘導分解相應減少：使用具有— 含有最小量氧源（亦即，氧化紀、二氧化石夕、氧化紹及諸 如此類）之足夠厚塗層的一掛堝，及在塗覆組合物令使用 C10醇"質而非水，且視需要在_惰性氣氛中燒結該 塗層。 現參照圖5,根據本發明製得（亦即使用氮化石夕塗層在— 具有一黏合劑及分散劑之醇介質中製得）之錠之所有錢部 分（亦即，自頂部至底部）中皆含有較少氧。 本發明實施例之石夕鍵可具有一底部、-頂部及-高度 其中⑽應讀之底部與頂部間的平均距離。如^ 泣所不b此生長之鍵中之氧濃度通常可自鍵底部至鍵頂 部逐漸降低，丨中鍵之頂部及底部對應於在㈣中如此生 長之頂部及底部。應注意，就此而言，本文所述之氧濃产 曲線係指如此生長之多晶錠之濃度曲線。就此而言，旋可 :含已由-線鑛或其他設備切割之鍵所顯示的切割痕跡。 鍵之底部及頂部對應於凝固後錠之底部及頂部。 使付錠之特徵在於沿經凝固錠高度的—氧濃度。 149747.doc -27· 201111564 可藉由一如上所述之方向性凝固製程來製備矽錠。該錠 可含有平均標稱晶體粒徑為約丨mm至約丨5 mm之多晶矽。 在其他實施例中’平均標稱晶體粒徑為約5 mm至約25 mm 或約5 mm至約15 mm。 在一些實施例中，在一約2〇%札之高度處錠之氧濃度小 於約4.5 PPma。在其他實施例中，在一約2〇%%之高度處 錠之氧濃度小於約4.G ppma、3.G ppma或甚至2.G ppma。 在一約20%%高度至一約8〇%H3高度之間錠的氧濃度可小 於約3.0 ppma，且在其他實施例中小於約2〇 ppma。在一 特定實施例中，在底部與頂部之⑽之氧濃度小於約2 5 ppma，且在另一實施例中小於約2 〇 。 通㊉，可使用傅立葉變換紅外光譜（FTIR)來量測氧含 量。舉例而言，可藉由自錠之目標高度切割2咖厚石夕塊並 藉由FTIR量測氧含量來量測氧濃度。 ，常’键形狀對應於其進行凝固處之掛禍形狀，且在一 些實施例中，錠為矩形或甚至正方形。 具有低氧含量之晶圓 如圖5所示’在本發明錠之整個高度上的氧濃度小於習 用錠所示之最低氧濃度。㈣，沿整個錠高度製得之晶圓 ㈣不之氧含量低於自習用錠製得的所有晶圓。在本發明 7實施例H晶圓具有—小於約25 ppma之氧濃 度。在其他實施例中’石夕晶圓之氧漢度小於約225 小於約2ppma、小於w75ppma、小於約15ppma 或甚至小於社25ppma。在各個其他實施例中，晶圓之 149747.doc -28· 201111564 氧含量為約0.1 ppma至約3 ppma、約0.5 ppma至約3 ppma、約 0.75 ppma至約 3 ppma、約1 ppma至約 3 ppma、 約 0.75 ppma 至約 2_5 ppma、約 0.75 ppma 至約 2.25 ppma、 約 0.75 ppma至约 2 ppma或、約 0.75 ppma至約 ι·75 ppma。 晶圓可含有多晶矽。平均標稱晶體粒徑可為約丨mm至 約15 mm、約5 mm至約25 mm或約5 mm至約15 mm。在— 些貫她例中，晶圓為矩形（包含正方形晶圓）。晶圓之特徵 在於可具有任一形狀，此並不背離本發明範圍。 實例 實例1 .使用象^化發塗覆組合物塗覆一掛禍 猎由稱取一定量異丙醇在一足夠大燒杯中製備下表1之 塗覆組合物。分別稱取一定量之分散劑（solsperse@ 20000)、黏合劑（PVB (b_76))、增塑劑（pEG (carb〇wax@ 400))及氮切粉末1該燒杯及介f置於—熱板上。將一 门’切葉輪型/昆合器置於流體中。蓋上燒杯以將蒸發損失 降至最低。在攪拌的同時將介質升溫至一介於60。(：至80°C 間之溫度。添加PVB並攪拌直至黏合劑分離且流體變成一 黏f生μ體。/tCi合（約丨5分鐘）後，流體顏色達到一較澄清狀 態。 在搜拌的同時將分散劑及PEG添加至經搜拌流體中。關 斷熱板且將混合物攪拌5分鐘。在溫熱下將内容物傾倒至 —^烯谷器中。將氮化矽研磨球（直徑為1 〇 mm)添加至 ’中乂用於研磨。將-聚乙烯蓋擰於容器開口端上以將 混合物茂漏或介質蒸發降至最低。 149747.doc •29· 201111564 打開研磨容器且添加預先稱量之氮 ._ 軋化矽粉末。關閉容器 並置於一在一 60 rpm速度下轉動 Μ紹裝置上。將混合物 研磨6小時以確保充分混合。 然後使用組合物塗覆二氧化矽掛 研响之内表面（68 cmx68 cmX42 cm)。使用一塗料雇用當用 叶應用爷用之發泡體塗覆器將漿料 (㈣）刷塗於表面上。首先將組合物施加於拐角中，且缺 後施加至垂直壁上，且錢施加至_底*卜將任何坑 (PU細ng)或滴落物料’然後蒸發掉大量的介質並在滴 料表面形成表皮。將組合物在一通風區域中在室溫下於空 氣中乾燥約30至45分鐘。將組合物施加三次以上（在此期 間進行乾無）以構建一四遍塗層。 藉由加熱至一介於300。〇至4〇〇t間之溫度並保持2小時 來去除黏合劑、分散劑及增塑劑。然後將坩堝加熱至一 11 〇〇°C之溫度並保持3小時以將塗層燒結。塗層厚度在燒 結之前為400 μηι且在燒結之後為29〇 μηι至325 μιη。將270 kg之一矽填料添加至表面塗層的坩堝中並實施方向性凝 固。凝固錢可自堆禍充分釋放。 組份 包含百分比(wt%) 氮化矽 37.5 分散劑(SOLSPERSE® 20000) 1.8 介質(異丙醇） 49.5 黏合劑(PVB (B-76X) 5.6 增塑劑(PEG (CARBOWAX® 400U 5.6 表1 :實例1塗覆組合物中各組份之包含百分比（以重量計） 實例2:使用一含有氧化纪之氮化矽塗覆組合物來塗覆一 149747.doc -30- 201111564 坩堝 使用增加量之氧化釔來製備表2中所示之組合物1 -3。考 慮期望之氮化矽與添加劑之質量比，稱取期望混合物之各 部分。混合氮化矽與氧化釔且添加介質，隨後添加分散 劑、PVB及PEG。以機械方式將混合物混合5分鐘。 組合物1 組合物2 組合物3 組份 (wt%) (wt%) (wt%) 氮化矽 36.14 34.88 32.61 分散劑(SOLSPERSE® 20000) 1.73 1.67 1.57 介質(異丙醇） 47.71 46.05 43.04 黏合劑(PVB (B-76)) 5.40 5.21 4.87 增塑劑(PEG (CARBOWAX® 400)) 5.40 5.21 4.87 氧化釔 3.61 6.98 13.04 表2 :實例2塗覆組合物中各組份之包含百分比（以重量計） 然後使用組合物塗覆若干坩堝之内表面。將各組合物刷 塗於二氧化矽坩堝上以達到一 400 μπι之厚度。將表面塗層 的坩堝加熱至400°C保持3小時且然後加熱至1100°C保持4 小時。在加熱期間使用一 60托之氬氣體氣氛。不考慮殘餘 碳，塗層含有表3中所示量之氮化矽及氧化釔。 組合物1 組合物2 組合物3 組份 (wt. %) (wt. %) (wt. %) 氮化矽 90.9 83.3 71.4 氧化釔 9.1 16.7 28.6 表3 :實例2塗層中各組份之包含百分比（以重量計） 增加氧化釔濃度可改善塗層與坩堝之結合。發現自組合 物3製得之塗層與坩堝之黏著性最佳。 149747.doc •31 · 201111564 實例3 :調節介質量以維持流動性 使用增加量之二氧化矽、氧化鋁及氧化釔製備表4中所 示之組合物A-D。製備組合物且施加至如實例2中所述之一 坩堝中。增加各組合物中之分散劑量直至組合物之特徵在 於具有足夠流動性。 組合物 組合物 組合物 組合物 組份 Αί%) Β (%) cr/〇) D (%) 氮化矽 34.04 22.42 18.01 14.53 分散劑(SOLSPERSE® 20000) 1.63 1.08 0.86 0.70 介質(異丙醇） 50.30 59.63 63.49 67.25 黏合劑(PVB (B_76)) 5.08 3.35 2.69 2.17 增塑劑(PEG (CARBOWAX® 400；)) 5.08 3.35 2.69 2.17 二氧化矽 1.37 3.61 4.35 4.68 氧化鋁 0.77 2.04 2.46 2.65 氧化釔 1.72 4.52 5.45 5.86 表4 :實例3塗覆組合物中各組份之包含百分比（以重量計） 然後使用組合物塗覆若干二氧化矽坩堝之内表面之一部 分直至厚度為100 μηι。將表面塗層的坩堝加熱至400°C保 持3小時且然後加熱至1100°C保持4小時。在加熱期間使用 一 60托之氬氣體氣氛。不考慮殘餘碳，塗層含有表5中所 示重量百分比之氮化碎、氧化紀、二氧化石夕及氧化I呂。 組合物A 組合物Β 組合物c 組合物D 組份 (wt%) (wt%) (wt%) (wt%) 氮化矽 89.8 68.8 59.5 52.4 二氧化矽 3.6 11.1 14.4 16.9 氧化鋁 2.0 6.3 8.1 9.6 氧化釔 4.5 13.9 18.0 21.1 表5 :實例3塗層中各組份之包含百分比（以重量計） 149747.doc -32- 201111564 僅在㈣頂部Π)%内表面上用含氧化紀之組合物塗覆。 使用表^之塗覆組合物塗覆各掛堝内表面之剩餘部分。 粍加塗層中氧化釔、二氧化矽及氧化鋁之量可改善塗層 與掛禍之結合。發現自組合物D製得之塗層與掛禍之黏著 性最佳。 實例4 :製備-不含氧化物添加劑之塗覆組合物及一含有 氧化物添加劑（二氧化矽）之塗覆組合物 使用表6中所示之組合物作為起始組合物，可調節該等 組合物來提供適當流動性以避免在塗層甲產生缺陷（例 如，確保掛禍上塗層之連續性且避免針孔）。第一塗覆組 合物不含任何氧化物添加劑且適用於坩堝之下部。第二塗 覆組合物含有二氧化石夕作為一添加劑且適用於掛禍上部。 組份 第一組合物(。/〇) 第二叙各必ιί〇/、 氮化矽 21.8 —越*· ο /〇 J 分散劑(SOLSPERSE® 20000) 4.3 ——_____ 介質(異丙醇） 64.2 黏合劑(PVB (Butvar®)) _ 3.3 增塑劑(PEG (CARBOWAX® 4〇(m 6.4 1 f. 9 二氧化矽 u.z 4.2 表6:實例4塗覆組合物中各組份之包含百分比（以重量計） 實例5 :市售鍵及㈣本發明表面塗層的㈣製得之鍵中 之氧含量對比 對-習用多晶錠與藉由以下方式製得之多晶鍵的氧含量 進行比較：在使用表i組合物塗覆之二氧化石夕掛禍中凝 固，且根據表7(下文）中第三列至最後—列在—說氣氛中範 149747.doc 33· 201111564 燥並燒結。塗層厚度為400 μιη。在錠之各凝固部分（高度） 自碑塊水平切割2 mm厚之材料試樣。在圖式中藉由直線插 入數據點以在掛禍高度上之各個點處生成氧濃度，如圖5 中所示。 實例6 :在乾燥期間測定塗層之碳含量 將表1之塗覆植合物施加至若干二氧化妙堆禍中且實施 不同熱處理。結果示於下表7中。經一 2小時斜坡達到熱處 理溫度（用以去除增塑劑、黏合劑、分散劑及諸如此類）。 乂 2 ]時斜坡自熔化溫度（burn-off temperature)達到燒結 溫度。 風乾？ 熱處理？ — . 熱處理溫度(°c) 燒結？ 燒結溫度(°c) 殘餘瑞iwt%、 是 否 -:-- _ 否 14.00 是 180 否 1 ο ΊΠ 是 210 否 Π ΠΠ 是 是 400 否 A A »U\J 0 C7 是 是 210 是 1100 yj.D / 〇 IjC 是 是 300 是 1100 U. 1 o π on 是 是 400 是 1100 0.24 表7:在不同熱處理後一坩堝塗層内之殘餘碳 如表7所示，40(rc下之一熱處理通常足以自坩堝塗層去 除大部分碳。 在引入本發明要素或其較佳實施例時，冠詞「一（a、 an)」、「該（the)」及「該（said)」欲意指具有—或多個要 素。術語「包括」、「包含」及「具有」意欲具有包含性且 意指除所列示要素外亦具有其他要素。 因在不背離本發明範圍之情形下可對上文裝置及方法作 149747.doc -34. 201111564 出各種改動’故上文說明書所含有及附圖中所示之所有内 容皆意欲理解為具有闞釋性而非具有限制意義。 【圖式簡單說明】 圖1係一本發明一實施例之一坩堝本體之透視圖； 圖2係一具有所示高度印之一實施例之一坩堝的透視 圖； 圖3係一具有所示凝固線&、及頂部τ之一實施例之一坩 堝本體的透視圖； 圖4係一具有所示高度H〗及H2之一實施例之一坩堝的透 視圖；且 圖5係一比較以下兩種坩堝之高度方向上之氧濃度的圖 解說明：一以習用方式製得之坩堝與一藉由本發明一實施 例之方法製得之掛禍。 【主要元件符號說明】 5 坩堝本體 10 底部 12 内表面 14 側壁 18 拐角 20 外表面 149747.doc

Claims (1)

1. 201111564 七、申請專利範圍： ι_ 一種用於容納熔融半導體材料之坩堝，該坩堝包括： 本體’其具有一底部及一自該底部向上延伸之側 壁，該底部與側壁界定一用於容納該半導體材料之空 腔’該側壁具有一内表面及一外表面；及 一第一塗層’其位於該側壁之該内表面之一第一區域 中； 一第二塗層，其位於該側壁之該内表面之一第二區域 中’其中該第二塗層包括該第一塗層中不存在之一添加 劑。 月求項1之坩堝’其中該第一塗層自該坩堝之該底部 延伸至一高度H1，且該第二塗層自約H1延伸至一高度 3· 月求項2之掛禍，其中該㈣之該底部與H】間之距離 為該側壁高度之至少約5〇%。 4.如請求項2之坩 處。 ° ，、中H2延伸至約高於一凝固線S, 5. 如請求項2之坩堝 6. 如請求項1之坩竭 7. 如請求項6之坩堝 碳組成。 8.如請求項6之坩堝 之碳。 其中&延伸至約該坩堝之該頂部。 其申該第—塗層包括氮化矽。 其中該第一塗層基本上由氮化矽及 其中該第一塗層包括小於約1重量％ 9·如請求項 之坩堝 其中該第二塗層包括氮化矽及一燒 149747.doc 201111564 結劑。 ίο.如請求項9 掛禍，其中該第二塗 之碳。 玉！包括小於約1重量％ U·如請求項9之掛禍，盆中，第1薄 氮化砂之暫i〃中^第―塗覆組合物中燒結劑與 貝里比率為至少約〗：2〇。 12.如請求項1之_，其中該掛禍 石夕、氮切及石墨之材料。 …選自二氧化 1 3.如請求jg 7 + t, 以該第㈣ 其中該掛禍之該底部之該内表面係 為弟一塗層塗覆。 其中該第—塗層之厚度為JL少約5C 其中該第二塗層之厚度為至少約5〇 14·如請求項1之坩堝 μπι 〇 15. 如請求項丨之坩堝 μπι 0 16. —種改良一 尚之一錠釋放特性的方法，該坩堝包括-α，該主體具有一底部及一自該底部向上延伸之相 土0亥底部與側壁界定一用於容納半導體材料之空腔， 該側壁具有—内表面及一外表面，該方法包括： 將第一塗覆組合物施加至該側壁之該内表面之一第 一區域中；及 將第一塗覆組合物施加至該側壁之該内表面之一第 二區域中。 17. 如請求項16之方法，其中將該第一塗覆組合物施加至該 側壁之該内表面自該坩堝之該底部至一高度11丨，且將該 第一塗覆組合物施加至該坩瑪之該内表面自約至一高 149747.doc 201111564 度h2 〇 18.如請求項17之方法，其中該㈣之該底部與&間之距離 為該側壁高度之至少約50%。 二，項17之方法，其中該坩堝之該底部與Η】間之距離 為s亥側壁高度之至少約6〇0/〇。 20. 如。月求項17之丨法，其中仏延伸至約高於一凝固線& 處。 21. 士明求項17之方法，其中H2延伸至約該坩堝之該頂部。 22. 如請求項16之方法，其中該第二塗覆組合物包括該第一 塗覆組合物中不存在之一添加劑。 23. 如請求項16之方法，其中該第—塗覆組合物包括一介 貝、氮化矽及一用以增強塗層與該坩堝之黏著的黏合 劑。 24·如請求項23之方法，其中該氮化矽係一懸浮於該介質中 之顆粒。 25 _如請求項23之方法，其中該介質係一 c 1至C10醇。 26. 如請求項23之方法，其中該黏合劑係聚乙烯醇縮丁醛。 27. 如請求項23之方法’其中該第一塗覆組合物包括曱基環 氧乙烷聚合物分散劑。 28. 如請求項23之方法，其中該第一塗覆組合物包括聚乙二 醇增塑劑。 29. 如請求項23之方法，其中該第二塗覆組合物包括一介 質、氮化矽及一燒結劑。 3 0.如請求項29之方法，其中該氮化矽及燒結劑係懸浮於該 149747.doc 201111564 介質中之顆粒。 3 1.如請求項29之方法， 32·如請求項29之方法， 醇縮丁醛黏合劑。 33_如請求項29之方法， 氧乙烧聚合物分散劑 34.如請求項29之方法， 醇增塑劑。 3 5 ·如請求項16之方法， 矽、氮化矽及石墨之 其中該介質係一 C1至C10醇。 其中該第二塗覆組合物包括聚乙烯 其中該第二塗覆組合物包括甲基環 〇 其中該第二塗覆組合物包括聚乙二 其中該坩堝本體包括一選自二氧化 材料。 3 6.如睛求項16之方法’复ψ扭兮哲 八干將s亥第一塗覆組合物施加至該 坩堝之該底部。 37.如請求項16之方法’其包括自該第—組合物蒸發掉該介 質及自該第二組合物蒸發掉該介質。 如-月求項16之方法’其包括將該第一或第二組合物施加 複數次。 39·如請求項16之方法，其中將該第一及第二塗覆組合物刷 塗於該坩堝側壁上。 40. 如„月求項16之方法，其中將該第一及第二塗覆組合物喷 塗於該坩堝側壁上。 41. 如吻求項16之方法，其包括在施加該第一及第二塗覆組 。物之後’將該堆禍加熱至一至少約丄5代的溫度。 42. 士 „月求項41之方法’其中將該坩禍加熱至少約1小時。 43·如叫求項41之方法，其中將該坩堝在一選自由氬氣、氮 149747.doc 201111564 氣及氦氣組成之群的氣氛中加熱。 44· 月求項16之方法，其包括在施加該第-及第二塗覆組 D物之後，將該坩堝加熱至一至少約lOOOt的溫度。 45. 如”月求項43之方法，其中將該掛禍加熱至少約1小時。 46. -種用於容納溶融半導體材料之掛禍，該掛堝包括： 本體’其具有一底部及一自該底部向上延伸之側 壁，該底部與側壁界定一用於容納該半導體材料之* 腔，該側壁具有一内表面及一外表面；及 工 塗層，其位於該側壁之該内表面之—部分上，該塗 層包括氮化石夕及-選自氧化紀及二氧化石夕之燒結劑。 47. 如明求項46之坩堝’其中該塗覆組合物中氧化釔與氮化 石夕之質量比率為至少約1:20。 48. 如吻求項46之掛禍，其中該掛禍本體包括一選自二氧化 矽、氮化矽及石墨之材料。 49. 如請求項46 $ ^ ^ 貝46之坩堝，其中該塗層之厚度為至少約5〇 μιη 〇 50. -種改良__之一旋釋放特性的方法， ^體’該本體具有—底部及—自該底部向上延伸之側 壁，該底部與側壁界定一用於容納半導體材料之空腔， 。側』具有一内表面及一外表面，該方法包括將一組合 人所至°亥側壁之該内表面之一部分，該組合物包括一 "貝、氮化矽及一選自氧化釔及二氧化矽之燒結劑。 51. 如印求項50之方法’其中該氮化矽及燒結劑係懸浮於該 介質中之顆粒。 149747.doc 201111564 52. 如請求項5〇之方法， 53. 如請求項5〇之方法 酸0 54·如請求項50之方法， 55.如請求項54之方法， 物。 其中§玄介質係一C1至C10醇。 其中遠組合物包括聚乙烯醇縮丁 其中該組合物包括一分散劑。 其中該分散劑係曱基環氧乙烷聚合 56. 如請求項5〇之方法， 57. 如請求項56之方法， 58. 如請求項50之方法 質量比率為至少約1 其中s玄塗覆組合物包括一增塑劑 其中該增塑劑係聚乙二醇。’其中該組合物中燒結劑與氮化矽 :20。 〇 之 其中該組合物包括至少約0.1重量 選自二氧化 坩堝之該底 59.如請求項5〇之方法， %。 ’其中該坩堝本體包括一 之材料。 ’其中將該塗層施加至該 60.如請求項5〇之方法 石夕、氮化矽及石墨 6 1.如請求項5 〇之方法 部。 A ⑽方法’其包括自該組合物蒸發掉該介質。 63.如:求項5〇之方法，其包括將該組合物施加複數次。 64_如明求項5〇之方法’其中將該組合物刷塗於該掛禍側壁 65·如請求項50之方法 其中將該組合物喷塗於該坩禍側壁 月长項5 0之方法，其包括在施加該組合物之後將該 坩堝加熱至一至少約150。〇得溫度。 149747.doc 201111564 67. 如叫求項66之方法，其中將該坩堝加熱至少約卜丨、時。 68. 如凊求項5〇之方法，其包括在施加該組合物之後將該 掛場加熱至一至少約lOOOt的溫度。 69. 如請求項68之方法，其中將該坩堝加熱至少約1小時。 70. -種改良—坩堝之一錠釋放特性的方法，該坩堝包括一 2體該本ϋ具有一底部及—自該底部向上延伸之側 ^忒底部與側壁界定一用於容納半導體材料之空腔， 該側壁具有-内表面及-外表面，該方法包括將一組合 a至D亥側壁之該内表面的一部分，該組合物包括一 一氮化矽一力散劑及一用以增強塗層與該坩堝之 黏著的黏合劑。 71·=^7ί)之方法’其中該氮化㈣—懸浮於該介質中 ;;·Π!項70之方法，其令該介質係-ci至 73. 如叫求項7〇之太、土 74. 如請求項70之方/該黏合劑係聚乙稀醇縮丁酸。 物。、方法，其中該分散劑係甲基環氧乙烧聚合 月长項7〇之方法，其中該組 76.如請求項7 c符增塑劑。 <万法，其中該增塑劑俜平 _ 77·如請求項 曰』難聚乙—酵。 ' 之方法，其中該坩堝本體包括 '、氣切及石墨之齡 4自二氧化 78. 如凊求項7 部。 & ’其中將該塗層施加至該坩堝之該底 79. 如請求項7〇之 法，其包括自該組合物蒸發掉該介質。 149747.doc 201111564 8〇.如請求項7〇之方法，其包括將該組合物施加複數次。 81·如請求項7〇之組合物’其中將該組合物刷塗於該坩堝側 壁上。 82. 如請求項7〇之方法，其中將該組合物噴塗於該坩堝側壁 上。 83. 如叫求項7〇之方法，其包括在施加該組合物之後，將該 掛禍加熱至一至少約1 50。(：的溫度。 84_如請求項83之方法，其中將該坩堝加熱至少約丨小時。 8 5.如求項7 0之方法，其包括在施加該組合物之後，將該 財場加熱至一至少約1 000。(：的溫度。 86·如請求項85之方法，其中將該坩堝加熱至少約1小時。 87. 如請求項7〇之方法，其中將該組合物施加至該側壁之整 個内表面上。 88. —種級合物，其用於塗覆一坩堝之内表面以改良該坩堝 之一錢釋放特性，該組合物包括一介質、氮化石夕、黏合 劑及一燒結劑。 89·如請求項88之組合物，其中該氮化矽及燒結劑係懸浮於 該介質中之顆粒。 90. 如請求項88之組合物，其中該介質係一C1至C10醇。 91. 如請求項88之組合物，其中該介質係異丙醇。 92·如請求項88之組合物，其中該黏合劑係聚乙烯醇縮丁 酸 〇 93 ·如請求項88之組合物，其包括甲基環氧乙烷聚合物分散 劑0 149747.doc 201111564 94.如請求項88之组合物’其中該聚乙二醇增塑劑。 :=88之組合物，其中該塗覆組合物包括至少約 重里/〇之氣化釔作為一燒結劑。 96. 如請求項88之組合 化石夕之質量…-中。亥塗覆組合物中燒結劑與氮 負里比率為至少約1:20 〇 97. 如請求項88之組合物， ，、中塗覆組合物包括至少約(M 之一氧化矽作為一燒結劑。 98. 如請求項88之組合物，其中 杳蚤 復、、且合物包括至少約0.1 。之氧化鋁作為一燒結劑。 99. 一種組合物，其用 t一錠Me# α %之内表面以改良該坩堝 之鏠釋放特性，該組合物包括 劑及一用d g a & s "貝、氮化矽、分散 劑…用以增強塗層與該堆禍之點著的黏合劑。 100. 如清求項9 9之έ日人^ , 中之顆粒。 101. 如請求項99之組合物 102. 如β奢求項99之組合物 搭0 103. 如請求項99之組合物 合物。 104. 如請求項99之組合物，其 τ 4、，且σ物包括一增塑 肌如I月求項104之組合物，其中該增塑 •一種製備-多晶石夕錠之方法，該方法包括：马 將多^裝填至-表面塗層的_中以形成一石夕裂 料，邊掛瑪具有-本體，該本體具有〜底部及一自該底 項99之組3物，其中該氮化石夕係一懸浮於該介質 其中該介質係一 C1至ci〇醇。 ，其中該黏合劑係聚乙烯醇縮丁 ^該分散劑係甲基環氧乙烧聚 149747.doc -9. 201111564 ° ^伸之側壁’該底部與侧壁界定-用於容納該裝 ':工腔’該側壁具有—内表面及-外表面，該掛螞具 有在s亥側壁之該内表面之-第-區域上之第一塗層及 -在該側壁之該内表面之一第二區域上之第二塗層，其 中』第—塗層包括該第一塗層中不存在之一添加劑； 將該石夕裳料加熱至一高於約該裝料之溶融溫度的溫度 以形成—矽熔體；及 使該矽熔體方向性凝固以形成一多晶矽錠。 說，請求項1〇6之方法，其中該第—塗層自該㈣之該底 e i伸至一尚度H]，且該第二塗層自約&延伸至一高度 H2。 ° 如請求項107之方法，其中該坩堝之該底部與％間之距 離為該側壁高度之至少約50〇/〇。 109. 如凊求項107之方法，其中該坩堝之該底部與h間之距 離為該側壁高度之至少約60%。 110. 如請求項1〇7之方法，其中H2延伸至約高於一凝固線\ 處。 111•如請求項107之方法，其中H2延伸至約該坩堝之該頂 部。 112. 如請求項106之方法，其中該第一塗層包括氮化矽。 113. 如請求項112之方法，其中該第一塗層基本上由氮化矽 及碳組成。 114_如請求項112之方法，其中該第—塗層包括小於約1重量 %之碳。 149747.doc -10· 201111564 其_ 3亥第二塗層包括氮化石夕及一 115.如請求項ι〇6之方法 燒結劑。 其中該第二塗層包括至少約4〇重 116.如請求項115之方法 量％之氮化矽。 117. 如請求項115之方法， 118. 如請求項115之方法， 量°/。之二氧化矽。 119. 如請求項115之方法， 量％之氧化鋁。 其中该第二塗層包括一燒結劑。 其中该第二塗層包括至少約〇5重 其中S亥第二塗層包括至少約〇 5重 120·如請求項115之方法，其中該第 石夕、燒結劑及碳組成。 121·如請求項II5之方法，其中該第二 %之碳。 二塗層基本上由氮化 塗層包括小於約1重量 122·如請求項115之方法， 與氮化矽之質量比率為 其中遠第二塗覆組合物中燒結劑 至少約1:20。 123·如請求項106之方法 化石夕、氮化矽及石墨 124. 如請求項1〇6之方法， 125. 如請求項106之方法 50 μιη。 ，其中該坩堝本體包括一選自二氧 之材料。 其中該坩堝本體包括二氧化矽。 其中該第一塗層之厚度為至少約 126.如請求項ι〇6之方法 5〇 μιη。 其中該第二塗層之厚度為至少約 127·如請求項1〇6之方法， 1410°C以形成一矽熔體 其中將該矽裝料加熱至至少約 149747.doc 201111564 128.如明求項丨〇6之方法，其中該 ⑷代㈣成-料體。 Μ加熱至至少約 mm至約15 129·如請求項106之方法，其中該旋具有一約 mm之平均標稱晶體粒徑。 跳如請求項106之方法，其包括使用—第 合物塗覆該坩堝以形成該第一及第 、、且 石夕裝填至該㈣I ^ Κ將多晶 ⑶·=求項1G6之方法，其中在將該⑪裝料加 約該裝料之炫鼬田洚♦、田A ‘，‘、 阿於 結。 W ·度之7皿度的步驟期間，將該掛堝燒 132·種製備一多晶石夕鍵之方法，該方法包括： 將多晶矽裝填至一表面塗層的 料，該_具有一本體，該本體且有成1裝 ^ 々瓶八有底部及一自該廂 :二延伸之側壁，該底部與側壁界定-用於容納該裝 二二腔，該侧m内表面及-外表面，該_且 =該側壁之該内表面之_部分上的塗層，該塗層包 夕及選自氧化釔及二氧化矽的燒結劑； =妙裝料加熱至-高於約該裝料之溶融溫度的溫度 以形成—矽熔體；及 使該矽熔體方向性凝固以形成一多晶矽錠。 133. 如请求項132之方法，其中該塗層包括至 之氧化釔。 里/〇 134. 如3青求項132之方法，其中該塗層包括至少約〇 5 % 之二氧化矽。 149747.doc 12 - 201111564 135_如請求項132之方法，其中該塗層包 之氧化紹。 至-約〇.5重量％ 隱:請求項132之方法，其中該塗層包括小於約m之 137. ;:::Γ2之方法其中該塗層中燒結劑與氮切之 I里比率為至少約1:2〇。 138. 如明求項132之方法，纟中該坩堝本體包—_ _ 化矽、氮化矽及石墨之材料。 k —氧 隱如請求項132之方法，其中該塗層 μηι。 手度為至少約50 140·如請求項132之方法， 物㈣兮 其中δ亥坩堝係猎由用-塗覆組合 塗覆4坩堝以形成該塗層來製備。 141 項132之方法，其中將該石夕裝料加熱至至少約 4 1 0 C以形成一；g夕溶體。 142·如吻求項132之方法，其中該錠具有—約1顏至約^ mm之平均標稱晶體粒徑。 143. 如請求項1 夕古 之方法，其中在將該矽裝料加熱至一高於 約該褒料之熔融溫度的溫度以形成—石夕溶體的步驟期 間’將該坩堝燒結。 144. -種在一_中製備一多晶石夕狡之方法，該掛禍包括— 本體，邊本體具有一底部及一自該底部向上延伸之側 底。卩與側壁界定一用於容納一石夕填料之空腔，該 側土具有一内表面及一外表面，該方法包括： 將組合物施加至該側壁之該内表面的一部分，該組合 149747.doc -13- 201111564 物。括；I資、氣化石夕、一分散劑及—用以增強塗層與 5亥掛禍之黏著的黏合劑； 自該組合物蒸發掉該介質以在該側壁之該内表面上產 生一氣化石夕塗層； 將多晶矽裝填至一表面塗層的坩堝中以形成一矽裝 料； 將該石夕裝料加熱至-高於約該褒料之溶融溫度的溫度 以形成一石夕溶體；及 使該矽熔體方向性凝固以形成一多晶矽錠。 145. 如請求項144之方法，其中該氮化矽係一懸浮於該介質 中之顆粒。 146. 如請求項144之方法，其中該塗層包括小於約m之 碳。 !47·如請求項144之方法’其中該掛禍本體包括一選自二氧 化石夕、氮化矽及石墨之材料。 148. 如請求項144之方法，其中該㈣之該底部之該内表面 經該塗層塗覆。 149. 如清求項144之方法’其中該第一塗層之厚度為至少約 50 μπι ° 150. 如靖求項丨44之方法，其中該塗層延伸至高於該側壁的 整個内表面。 151. 如請求項144之方法，其中將該矽裝料加熱至至少約 141〇°C以形成一矽熔體。 152. 如請求項144之方法，其中該錠具有一約i爪爪至約15 149747.doc -14- 201111564 mm之平均標稱晶體粒徑。 153. 如請求項144之方法，其包括在施加該組合物之後，將 該坩堝加熱至一至少約15〇°C的溫度。 154. 如請求項153之方法，其中將該坩堝加熱至少約1小時。 155·如請求項144之方法，其包括在施加該組合物之後，將 該时堝加熱至一至少約1〇〇〇。〇的溫度。 156•如請求項155之方法，其中將該坩堝加熱至少約i小時。 157·如請求項144之方法，其中在將該矽裝料加熱至一高於 、’'勺°亥填料之炫·融溫度的溫度以形成一碎炫體的步驟期 間’將該坩堝燒結。 158. 種矽錠，其具有一底部、一頂部及一界定於該底部與 頂。卩之間的高度，其中該錠在一約20% h3之高度處的 氧濃度小於約4.5 ppma。 159. 如請求項158之多晶矽錠，其中該氧濃度通常自該坩堝 之該底部朝向該坩堝之該頂部逐漸降低。 160·如凊求項1 5 8之多晶矽錠，其中該錠在一約20〇/〇 H3之高 度處的氧濃度小於約4.0 ppm。 士 求項158之多晶矽鍵’其中該錠在一約20% H3高度 至一約80% h3高度之間的氧濃度小於約3 .〇 ppma。 162.如請求項158之多晶矽錠，其中該錠在該底部與該頂部 之間之氧濃度小於約2.5 ppma。 士叫求項15 8之多晶石夕鍵，其中該錠係矩形形狀。 164.如凊求項158之多晶矽錠，其中該錠含有多晶矽。 165·如清求項158之多晶矽錠，其中該錠具有一約i mm至約 149747.doc • 15- 201111564 1 5 mm之平均標稱晶體粒徑。 166. —種多晶矽晶圓，其具有一小於約2.5 ppma之氧濃度。 167. 如請求項1 66之多晶石夕晶圓，其中該晶圓具有一小於約2 ppma之氧濃度。 168. 如請求項166之多晶石夕晶圓，其中該晶圓具有一約1 ppma至約3 ppma之氧濃度。 169. 如請求項16 6之多晶石夕晶圓，其中該晶圓含有多晶石夕。 170. 如請求項1 66之多晶矽晶圓，其中該晶圓具有一約1 mm 至約1 5 mm之平均標稱晶體尺寸。 149747.doc 16-