(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多結晶原料（１）を支持してルツボに供給し、これを溶融させるための多結晶原料支持治具において、開閉動作をする支持手段（１４）を設け、支持手段（１４）の閉動作で多結晶原料（１）を挟むように支持し、多結晶原料（１）を溶融する途中で、支持手段（１４）の閉動作で多結晶原料（１）をルツボ内に落下させるために、爪部材（１５）の閉じ具合を制限するための制限部材（１９、２０）を設け、多結晶原料（１）の上部に落下用切り込み（１８）を形成し、落下用切り込み（１８）の底部又はその近くまで溶融が進むと、爪部材（１５）が制限位置まで閉じようとし、その力を受けつつ多結晶原料が落下用切り込み（１８）で分割され、爪部材（１５）から外れて落下する構成にし、支持手段（１４）が、支点（１３）を中心として回転可能な連結部材（１２）と、連結部材（１２）の支点（１３）の一方側と他方側に設けた爪部材（１５）と重り部材（１６）とを備え、重り部材（１６）に作用する重力によって爪部材（１５）を閉じる構成になっていることを特徴とする多結晶原料支持治具。
【請求項２】
多結晶原料（１）が棒状であり、その側部に支持用の溝（１７）を形成し、その溝（１７）に爪部材（１５）を引っ掛けて多結晶原料（１）を支持することを特徴とする請求項１に記載の多結晶原料支持治具。
【請求項３】
ルツボに供給されて溶融される多結晶原料（１）において、その上部周面には当該多結晶原料（１）を支持するための溝（１７）が形成され、かつ上面には前記溝（１７）の位置よりも深く落下用切り込み（１８）が形成されて成ることを特徴とする多結晶原料。
【請求項４】
多結晶原料（１）の落下用切り込み（１８）が、断面楔形または断面矩形状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の多結晶原料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、多結晶原料およびこの多結晶原料を支持してルツボに供給し、これを溶融させるための多結晶原料支持治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＺ(Chochlarski）法は、ルツボ内でシリコン等の多結晶原料を溶融し、その融液から単結晶を成長させつつ引き上げる方法である。ルツボ内に多結晶原料をチャージする際に、多結晶原料支持治具が用いられる。
【０００３】
図５を参照して、従来の多結晶原料支持治具を説明する。
【０００４】
図５の支持治具は、棒状多結晶原料１にＷ製やＭｏ製のワイヤ２を巻き付け結ぶことによって、これを支持するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の支持治具には、次のような不具合があった。
【０００６】
前者の支持治具では、図５（ｃ）のように棒状多結晶原料の上部を溶融することが出来なかった。また、ワイヤ２の巻き付け方や結び方が不適切な場合には、ワイヤ２が緩んで多結晶原料が落下してしまう恐れもあった。
【０００７】
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、多結晶原料を確実に支持することができ、これを最後まで安全に溶融させることができる多結晶原料および多結晶原料支持治具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段を例示すると、多結晶原料（１）を支持してルツボに供給し、これを溶融させるための多結晶原料支持治具において、開閉動作をする支持手段（１４）を設け、支持手段（１４）の閉動作で多結晶原料（１）を挟むように支持し、多結晶原料（１）を溶融する途中で、支持手段（１４）の閉動作で多結晶原料（１）をルツボ内に落下させるために、爪部材（１５）の閉じ具合を制限するための制限部材（１９、２０）を設け、多結晶原料（１）の上部に落下用切り込み（１８）を形成し、落下用切り込み（１８）の底部又はその近くまで溶融が進むと、爪部材（１５）が制限位置まで閉じようとし、その力を受けつつ多結晶原料が落下用切り込み（１８）で分割され、爪部材（１５）から外れて落下する構成にし、支持手段（１４）が、支点（１３）を中心として回転可能な連結部材（１２）と、連結部材（１２）の支点（１３）の一方側と他方側に設けた爪部材（１５）と重り部材（１６）とを備え、重り部材（１６）に作用する重力によって爪部材（１５）を閉じる構成になっていることを特徴とする多結晶原料支持治具である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の多結晶原料支持治具は、開閉動作をする支持手段を設け、支持手段の閉動作で多結晶原料を挟むように支持し、多結晶原料を溶融する途中で、支持手段の閉動作で多結晶原料をルツボ内に落下させるものである。
【００１０】
支持手段が、支点を中心として回転可能な連結部材と、連結部材の支点の一方側と他方側に設けた爪部材と重り部材とを備え、重り部材に作用する重力によって爪部材を閉じる構成にすることが好ましい。
【００１１】
棒状の多結晶原料の側部に支持用の溝を形成し、その溝に爪部材を引っ掛けて多結晶原料を支持することができる。
【００１２】
爪部材の閉じ具合を制限するための制限部材を設け、多結晶原料の上部に落下用切り込みを形成し、落下用切り込みの底部又はその近くまで溶融が進むと、爪部材が制限位置まで閉じようとし、その力を受けつつ多結晶原料が落下用切り込みで分割され、爪部材から外れて落下する構成にすることが好ましい。
【００１３】
多結晶原料の落下用切り込みは、例えば断面楔形または断面矩形状に形成することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１５】
図１は本発明の多結晶原料および多結晶原料支持治具の一実用例を示しており、そのうち（ａ）は多結晶原料を支持した状態を示す側面図であり、支持手段が左右位置に来るように描かれ、多結晶原料は断面で示されている。同図（ｂ）は多結晶原料の溶融途中の段階であり、同図（ｃ）は多結晶原料の残部が落下するところを示している。図２（ａ）と（ｂ）は、図１の支持治具のフレーム及びその周辺を示す上面図である。
【００１６】
多結晶原料支持治具１０は、多結晶原料１を支持して図示しない単結晶製造装置のルツボに供給し、これを溶融させるための治具である。
【００１７】
多結晶原料１は円柱形などの棒状であり、その上部周面には、爪部材を引っ掛けるための溝１７が形成されている。この支持用の溝１７は多結晶原料１の周りを１周しているが、一部分に形成するだけでも良い。
【００１８】
また、多結晶原料１の上面には、断面楔形又はＶ字型の落下用切り込み１８が形成されている。落下用切り込み１８の深さは、支持用の溝１７の底部よりも深くなっている。図２（ｃ）と（ｄ）は、それぞれ落下用切り込み１８の上面形状の一例を示している。
【００１９】
多結晶原料支持治具１０は、フレーム１１を有している。フレーム１１は円形部分と軸部分を連結した形状になっている。
【００２０】
フレーム１１の円形部分には、多結晶原料１を支持するための単数又は複数の支持手段１４が取り付けられている。各支持手段１４は、開閉動作をする構成になっている。図２において、（ａ）は支持手段１４を３つ設ける場合の配置を示し、（ｂ）は４つ設ける場合の配置を示している。その際の多結晶原料１の支持位置は、図２（ｃ）と（ｄ）に三角形１５ａで示した位置となる。
【００２１】
支持手段１４は連結部材１２と、爪部材１５と、重り部材１６から構成される。連結部材１２は、支点１３を中心として回転可能にフレーム１１に設定されている。連結部材１２は、「く」の字型の棒材であり、その屈曲部が支点１３になっている。連結部材１２の一方と他方の端部には、それぞれ爪部材１５と重り部材１６が設けられている。爪部材１５は、連結部材１２の一端部をかぎ状に曲げて形成できる。
【００２２】
爪部材１５は、重り部材１６に作用する重力によって内側に閉じるので（図１（ａ）の矢印Ｂ参照）、多結晶原料１を確実に支持することができる。また、多結晶原料１の支持作業時には重り部材１６を上方に持上げ、爪部材１５を開動作させて多結晶原料１を支持させるので、作業者が多結晶原料に接触せずに作業でき、作業者からの汚染を防ぐことができる。
【００２３】
連結部材１２の支点１３から少し爪部材寄りの部分と、それに対応するフレーム１１の底部には、突起１９と２０が配置されている。これらの突起１９と２０は制限部材となり、連結部材の回転すなわち爪部材１５の閉じ具合を制限する。図１（ｂ）のように、両方の突起１９、２０が係合すると、連結部材１２の回転が制限され、爪部材１５がそれ以上閉じなくなる。
【００２４】
多結晶材料の溶融が進んで、図１（ａ）のＡ−Ａラインまで溶融すると、重り部材１６に作用する重力によって連結部材１２が前述の制限位置まで回転し、爪部材１５は最も閉じた状態となる。それに伴って、多結晶原料１の残部１ａ、１ｂは、図１（ｂ）に示すように内側に回転するように分割され、爪部材１５の支持から解放される。そして、多結晶原料１の残部１ａ、１ｂは、図１（ｃ）に示すように寄り添った状態で落下する。
【００２５】
このように、爪部材１５の閉じる作用によって、多結晶原料１の残部１ａ、１ｂは、外側に広がることなく、ほぼ一塊の状態でルツボ内に確実に落下する。これは、支持ポイント１５ａが何ヶ所あっても同様である。
【００２６】
図３と図４に示した別の実施例では、多結晶原料１の上部に形成する落下用切り込み１８が断面矩形状になっている。その他の構成は、図１と図２に示した実施例と同様である。
【００２７】
この実施例においても、図３（ｂ）と（ｃ）に示すように、爪部材１５の閉じる作用によって同様の効果を得ることができる。
【００２８】
もちろん、落下用切り込みの形状は、断面半円形またはＵ字型等の他の形状でも良い。ただし、落下用切り込みは、これによって複数の支持ポイントを少なくとも複数の組に分断するように形成する。
【００２９】
実施例１と従来例１
図１及び図２（ａ）に示した本発明の支持治具（実施例１）と、図５に示した従来の支持治具（従来例１）を用い、直径５”、長さ約６００ｍｍ、重量１８ｋｇの棒状多結晶原料のチャージ試験を行った。
【００３０】
その結果、実施例１では、棒状多結晶原料を全て溶融することができ、落下した多結晶原料がルツボや周辺の部材に衝突することもなかった。また、３つの爪部材によって挟むように支持するため、棒状多結晶原料を、傾くことなく安定した姿勢で支持することができた。
【００３１】
これに対して、従来例１では、多結晶原料を約１５ｋｇまで溶融できたが、残りの約３ｋｇは溶融させることができなかった。
【００３２】
なお、本発明は前述の実施例に限定されない。例えば、爪部材を４つ設ける場合には、多結晶原料の上部に設ける落下用切り込みを十字型に形成しても良い。また、連結部材を途中で分岐させ、１本の連結部材に２つ以上の爪部材を取り付けることもできる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の多結晶原料および多結晶原料支持治具によれば、多結晶原料を確実に支持することができ、これを最後まで安全に溶融させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多結晶原料および多結晶原料支持治具の一実施例を示しており、（ａ）は多結晶原料を支持した状態を示す側面図であり、支持手段が左右位置に来るように描かれ、多結晶原料は断面で示されている。（ｂ）は多結晶原料の溶融途中の段階、（ｃ）は多結晶原料の残部が落下するところを示している。
【図２】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ図１の支持治具のフレーム及びその周辺を示す上面図、（ｃ）と（ｄ）は多結晶原料の支持位置を示す図。
【図３】多結晶原料に設ける落下用切り込みが断面矩形状の場合の図１に相当する図。
【図４】図３の場合の多結晶原料の支持位置を示す図。
【図５】多結晶原料支持治具の従来例を示す図。
【符号の説明】
１    多結晶原料
１２  連結部材
１３  支点
１４  支持手段
１５  爪部材
１６  重り部材
１７  支持用の溝
１８  落下用切り込み
【図１】
0003721450.tif 000002
【図２】
0003721450.tif 000003
【図３】
0003721450.tif 000004
【図４】
0003721450.tif 000005
【図５】
0003721450.tif 000006