TW201111564A

TW201111564A - Coated crucibles and methods for preparing and use thereof

Info

Publication number: TW201111564A
Application number: TW099123574A
Authority: TW
Inventors: Richard J Phillips; Steven L Kimbel; Aditya J Deshpande; Gang Shi
Original assignee: Memc Singapore Pte Ltd
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2011-04-01
Also published as: US8211965B2; WO2011009062A3; US20110177284A1; WO2011009062A4; US9458551B2; EP2543751A3; US20110014582A1; KR20120090030A; CN102549201A; JP2012533507A; US20120252950A1; JP2014012633A; WO2011009062A2; US8580881B2; US20110015329A1; EP2543751A2; US20130026469A1; EP2454398A2; EP2711445A1

Description

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

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-