JPS5815500Y2 - 帯域溶融棒の保持具 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は浮遊帯域法における棒状半導体の保持具に関す
る。

従来のこの種の保持具は半導体棒と異質の材質からなる
ため保持具からの汚染を受け、また帯域溶融の最終時に
おける損失が避けられない欠点があった。

例えば、実公昭４７−２９０４８に半導体棒の上部に突
起を設け、保持具を密着してワイヤで吊り下げており、
特公昭３７−６６０３には３個のネジと半導体棒を弾性
的に受は止めるピンの付された旋回腕により保持する装
置が示されている。

又特開昭５０−１５７０５には保持体が軸方向に少くと
も一つの切り込みを備え、少くとも一つのネジにより保
持される保持体が示されている。

これら従来法に全て共通していることは、半導体棒を垂
直に下げること、種結晶および半導体棒の軸心を高周波
コイルの中心に一致させること、半導体棒の加工を容易
にすることに目的をおいている。

然るに保持具が、半導体棒とは異なる材質であるため半
導体棒が帯域溶融中に常に保持具から汚染を受けること
、又この汚染を少くするために帯域溶融を保持具から離
れた位置で止めなければならず、それがための損失があ
るという欠点があった。

本考案はこれらの欠点を解決すると同時に、前記従来法
の長所も兼ね備えているものである。

本考案の特徴は、（１）半導体棒１と同材質の吊り下げ
棒４を半導体棒１の上部に設けられた溝又は孔に挿入し
た構造を有する浮遊帯域溶融法における半導体棒の保持
具、および（２）先端の断面が２重凸状の吊り下げ棒を
、半導体棒１の上面の断面が凸状の貫通溝１０の中央部
に設けた止め孔１１に嵌合した構造を有する前記（１）
の半導体棒の保持具、および（３）吊り下げ棒４の下部
の貫通孔６に半導体棒と同材質の横支え棒７を挿入した
構造を有する前記（１）の半導体棒の保持具、および（
４）吊り下げ棒４の下部に設けた切り欠き部８と、半導
体棒の貫通孔５の一部である上部孔３の内壁の切り欠き
部９を合せ、前記切り欠き部８，９に半導体棒と同材質
の横支え棒７を挿入した構造を有する前記（１）の半導
体棒の保持具に存する。

次に本考案の一実施態様について説明する。

（実施例１） 第１図は、本考案の保持具の一実施例で半導体棒１を保
持した状態を示す斜視図である。

第２図は第１図のｃ−ｃ’切断による縦断面の一部であ
り、第３図は第１図の半導体棒１のｃ−ｃ’切断による
一部断面図と、同第１図の吊り下げ棒４を示す。

本実施例での半導体棒１は直径５Ｑｍｍφ、長さ１００
０ ｍｍ、重量約４．５ｋｇのシリコン半導体棒を用い
た。

本実施例における吊り下げ棒４は直径８ｍｍφであり、
半導体棒１の止め孔１１に嵌合する２重置１２は大直径
１６ｍｍφ、厚さ６ｍｍ、小直径１０ｍｍφ、厚さ６ｍ
ｍであり、半導体棒１の溝１０の溝巾は上部は吊り下げ
棒４の直径および下部は２重置１２の大径より０．５〜
１ｍｍ大きくとるとよく溝の深さは１７ｍｍにするとよ
い又半導体棒１の上面中央に設けた止め孔１１は直径が
吊り下げ棒の２重置１２の小径より、０．５ｍｍ大きく
し厚さは３〜５ｍｍの抜は孔にし吊下棒４が嵌合固定さ
れればよい。

尚、吊り下げ棒は加工をし易くシ、強度を増し、取扱い
中での破損を防ぐために半導体棒の直径に応じて２０〜
３Ｑｍｍφ程度に太くすることもできる。

（実施例２） 第４図は本考案の保持具の一実施例で半導体棒１を保持
した状態を示す斜視図である。

第５図は第４図のＡ−Ａ′切断による縦断面の一部であ
り、第６図は第４図のＢ−Ｂ’切断における上面図であ
り、第７図は装着前の半導体棒１、吊り下げ棒４、およ
び横支え棒７を示す。

本実施例においても前記実施例１と同一寸法の半導体棒
を用いた。

本実施例における吊り下げ棒４は直径８ｍｍφであり、
半導体棒１の上面２の孔３は吊り下げ棒４の直径よりや
や太き目にし、軸心の一致および帯域溶融中の熱伝導を
少くするため約０．５ｍｍの裕度をとるのがよい。

横支え棒７の外径は貫通孔および６に挿入可能であれば
よいが、シリコンを使用する場合、強度の点から３〜５
ｍｍφ程度がよい。

やはり、この場合も上記と同じ理由で横支え棒７と貫通
孔５および６の裕度は約Ｑ、５ｍｍがよい。

横支え棒７の長さは半導体棒１の直径より小さい必要が
ある。

装着を容易にし、吊り下げ棒４からの半導体棒１の脱落
を防ぐため、横支え棒７の長さは半導体棒１の外径より
１ｍｍ位小さくするのがよい。

吊り下げた状態で垂直が出る様にするため半導体棒１の
上面２の孔３は上面２の中心に穿孔し貫通孔５および６
は半導枠１の中心を貫き、半導体棒１の軸とほぼ直角に
なる様に加工およびセットされる。

（実施例３） 第８図は前記第４図のＤ−Ｄ’切断に相当する吊下げ部
の一部縦断面図であり、貫通孔５は半導体棒１の中心よ
りずれて、上部孔３の内壁を半月形に切り欠くごとく貫
通している。

第９図は前記第４図のＢ−Ｂ′切断に相当する断面の上
面図である。

第１０図は装着前の半導体棒の一部縦断面図、および吊
り下げ棒４を示す。

本実施例における吊り下げ棒４の下部に設けた断面半月
形の切り欠き部８の深さは横支え棒７の半径より０．５
〜１ｍｍ大きくするのがよい。

又貫通孔５の一部である半導体棒１の上部孔３の内壁部
分の半月形の切り欠き部９の深さ、も同様に横支え棒７
の半径より０．５〜１ｍｍ大きくするのがよい。

吊り下げた状態で半導体棒を吊り下げ棒に固定するため
と、半導体棒の脱落を防ぐため前記切り欠き部分と横支
え棒７の間隙はなるべく少くシ、前記切り欠き部８゜９
と吊り下げ棒４はほは゛直角にするのがよい。

この場合の横支え棒７の直径は５ｍｍφ以上が好ましい
。

尚、半導体棒の保持具として、半導体棒と同材質の吊り
下げ棒の下部を雄ネジとし、半導体棒の上面中央部に雌
ネジを作成し、固定する方法もある。

本考案の保持具を用いた場合、浮遊帯域溶融は半導体棒
１の上面２の近傍まで実施できるので、溶融後の吊り下
げ棒４の先端は溶けて失はれる。

そのため長い寸法の吊り下げ棒を用い、再加工後、再使
用した方が有利である。

尚、吊り下げ棒４の上部は浮遊帯域溶融装置の上回転軸
に接続するのであるが、吊り下げ棒の長さが約６Ｑｍｍ
以上あれば接続の特別な配慮は必要がない、例えば吊り
下げ棒４の上部にも貫通孔６と同じ孔を施し、ステンレ
スなどのワイヤーを通し上回転軸に接続することができ
る。

以上詳述した本考案における保持具は半導体棒１と同じ
材質のものであるから、帯域溶融中に保持具からの汚染
は全くない。

又半導体のほとんど全てに帯域溶融を実施することがで
きるから従来法より半導体棒の１０〜４０ｍｍの損失を
減らし、単結晶歩留を大巾に向上できる。

更に半導体棒および吊り下げ棒、横支え棒の加工も簡単
であるから、シリコンの様なもろい材質のものにも適用
できる。

以上の結果、本考案を実施することにより単結晶品質お
よび生産歩留を大巾に向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の保持具で半導体棒を保持し
た状態を示す概略斜視図である。 第２図は本考案の一実施例である第１図のＣ−Ｃ′−１
；ＴＩ断における縦断面の一部を示し、第３図は第１図
の半導体棒１のｃ−ｃ’切断による一部断面図と第１図
の吊り下げ棒４を示す。 第４図は一実施例の保持具で半導体棒１を保持した状態
を示す斜視図であり、第５図は第４図のＡ−Ａ’切断に
よる縦断面の一部である。 第６図は第４図のＢ−Ｂ’切断における上面図であり、
第７図は装着前の半導体棒１、吊り下げ棒４、および横
支え棒７を示す。 第８図は第４図Ｄ−Ｄ’切断に相当する吊り下げ部の一
部縦断面図。 第９図は第４図Ｂ−Ｂ′切断に相当する断面の上面図で
あり、第１０図は装着前の半導体棒の一部縦断面図およ
び吊り下げ棒を示す。 １は半導体棒、２は半導体棒の上面、３は半導体棒の上
面に穿孔された孔、４は吊り下げ棒、５は半導体上部側
面の貫通孔、６は吊り下げ棒の貫通孔、７は横支え棒、
８は吊り下げ枠下部の切り欠き部、９は半導体棒の上部
孔３の内壁の切り欠き部、１０は半導体棒上部の溝、１
１は半導体棒上面中央の止め孔、１２は吊り下げ枠下部
の２重鍔。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）半導体棒１と同材質の吊り下げ棒４を半導体棒１
   の上部に設けられた溝又は孔に挿入した構造を有する浮
   遊帯域溶融法における半導体棒の保持具。
2. （２）先端の断面が２重凸状の吊り下げ棒４を、半導体
   棒１の上面の断面が凸状の貫通溝１０の中央部に設けた
   止め孔１１に嵌合した構造を有する実用新案登録請求の
   範囲第１項の半導体棒の保持具。
3. （３）吊り下げ棒４の下部の貫通孔６に半導体棒と同材
   質の横支え棒７を挿入した構造を有する実用新案登録請
   求の範囲第１項の半導体棒の保持具。
4. （４）吊り下げ棒４の下部に設けた切り欠き部８と半導
   体棒の貫通孔の一部である上部孔３の内壁の切り欠き部
   ９を合せ、前記切り欠き部８，９に半導体棒と同材質の
   横支え棒７を挿入した構造を有する実用新案登録請求の
   範囲第１項の半導体棒の保持具。