CN111465723B - 再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法及单晶提拉方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种再装填管，其为原料供给装置中的圆筒状再装填管（10），所述原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料（S1）追加装填或再装填于坩埚（3）内的原料熔液（S2）中，所述圆筒状再装填管（10）具有：多个分割管（10A）、（10B），当填充固体原料时，在轴向上被分割；及连结部（11），当将固体原料投入到坩埚中时，将分割管上下连结，并且，实现防止再装填管的寿命减少和减少位错化的产生。

Description

再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方 法、再装填方法及单晶提拉方法

技术领域

本发明涉及一种再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法及单晶提拉方法，尤其涉及一种在基于CZ法的单晶提拉中的固体原料的追加或再装填中适合使用的技术。

本申请基于2017年12月20日在日本申请的日本专利申请2017-244437号主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

通常，在基于CZ法（切克劳斯基法）的单晶硅的培育中，作为初始装填而投入到坩埚内的固态的多晶硅通过围绕坩埚的加热器被加热并熔融。而且，若在坩埚内形成原料熔液，则一边使坩埚向恒定方向旋转，一边使保持在坩埚上的籽晶下降，并浸渍于坩埚内的原料熔液中。然后，一边使所述籽晶向规定的方向旋转，一边使籽晶上升，由此在籽晶的下方提拉并培育圆柱状单晶硅。

作为初始装填而投入到坩埚内的固体原料而使用杆状、块状或粒状等各种形状的多晶硅，分别被单独供给或复合供给，成为培育单晶硅的熔液的原料。

在基于这种CZ法的单晶硅的培育中，若初始装填于坩埚内的固体原料熔融，则熔融后的表观上的体积减少，因此与坩埚的容积相比，所得到的原料熔液量不足。若在这种状态下培育单晶，则因原料熔液量的不足而必然导致生产率的降低。

为了避免由上述原因所导致的生产率的降低，需要补充原料熔液的不足量以确保所希望的熔液量，在初始装填于坩埚中之后，作为追加供给固体原料的技术而进行“追加装填”。

即，在“追加装填”中为如下技术：在熔融了初始装填于坩埚内的固体原料之后，在所形成的原料熔液中进而追加投入固体原料，由此使坩埚内的原料熔液量增加。通过适用该“追加装填”，能够有效地应用所使用的坩埚的容积，并能够提高单晶硅培育中的生产率。

此外，在基于CZ法的单晶硅的培育中，也进行被称为“再装填”的供给固体原料的技术。具体而言，为如下技术：在培育并提拉最初的单晶之后，将与由原料熔液的提拉引起的减少量对应的量的固体原料追加投入到坩埚内的残余熔液中。

换言之，为如下技术：通过进行“再装填”，在坩埚内重新形成规定量的原料熔液，并重复进行单晶的提拉，使每个坩埚中的晶体提拉数量增加。从而，通过采用“再装填”，以有效地使用坩埚来实现成本的降低，并且与前述“追加装填”同样地，能够提高生产率并降低单晶硅的培育成本。

关于基于“追加装填”或“再装填”的原料供给，已知有如下方法：使用具有从坩埚的上方的拉晶室插入到提拉炉内的再装填管的原料供给装置，将颗粒状固体原料追加投入到坩埚内的原料熔液中。

此时，当追加投入固体原料时，对坩埚造成损伤，或者由于原料熔液的飞溅而原料熔液的飞沫附着于腔室内的组件上，从而缩短组件的寿命，由此可能对单晶的培育造成不良影响。为了解决这种问题，如专利文献中所记载，关于“追加装填”或“再装填”，提出有各种建议。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-020295号公报

专利文献2：日本特开2005-001977号公报

专利文献3：日本特开2007-217224号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，近年来，由于所提拉的单晶的大直径化、或提拉长度的增大、或操作的有效化等因素，存在欲增大再装填量的要求。

在欲满足该要求的情况下，由于再装填管从拉晶室侧插入，因此在增大其粗细度方面存在限制。从而，增大了再装填管的长度，然而，在单纯地增大了再装填管的长度的情况下，产生了如下问题。

再装填管为了防止污染，由石英等比成为追加原料的多晶硅更柔软的材质制成。因此，若再装填管的长度变长，则当对再装填管填充原料时，所落下的块状原料硅接触，再装填管内表面损伤并磨损，此时所产生的石英等微小片混入熔融原料内，成为位错化的原因。

若再装填管的长度变长，则填充到再装填管中的原料在原料填充时落下的落下距离变长，因此存在由因磨损而产生的石英等微小片所引起的位错化进而增大的问题。

并且，若再装填管的内表面在原料填充时因块状原料硅接触而损伤，则再装填管有可能因再装填时的腔室内部与填充时的温度差等而破损。因此，通常，预测该强度降低而以规定次数来限制再装填管的使用。

然而，若再装填管的长度变长，则填充于再装填管中的原料在原料填充时落下的落下距离变长，因此所产生的划痕加速地形成为大而深，因此存在再装填管的可使用时间及可使用次数大幅减少的问题。

此外，作为针对由这种再装填管的划痕的产生所引起的强度降低的对策，需要进行加热和熔融再装填管的内表面等以用于消除所产生的划痕的修复（再生）工序，但是若再装填管的长度变大，则该修复次数必然增多。

修复工序中的加热可能在再装填管整体中产生应变，因此若其变形在容许范围内，则能够在修复处理之后使用。然而，若因再装填管的长度变长而原料填充时的落下距离变大，从而所产生的划痕加速地形成为大而深，则修复中所需要的加热量也增大。因此，其结果，变形量增加，导致最终的再装填管的寿命（直至废弃为止的可使用时间及可使用次数）减少。

同时，随着再装填管的长度变长，修复工序中的加热量增大，进而，变形量增加，从而导致最终再装填管的寿命（直至废弃为止的可使用时间及可使用次数）减少。

并且，再装填管在每次再装填结束之后都清洁内表面，然而，若再装填管的长度变大，则该操作性显著降低。或者，清洁不充分，可能产生位错化或晶体特性的降低。

本发明是鉴于上述情况而完成的，因此主旨在实现以下目的。

1.同时实现再装填管中的填充量的增大和防止再装填管的寿命减少。

2.同时实现减少位错化的产生。

3.同时防止与再装填相关的操作性的降低。

4.并且，防止晶体质量的降低。

用于解决技术问题的方案

本发明的再装填管为原料供给装置中的圆筒状再装填管，所述原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，所述再装填管具有：

多个分割管，当填充所述固体原料时，在轴向上被分割；及

连结部，当将所述固体原料投入到所述坩埚中时，将所述分割管上下连结，

由此解决了上述课题。

关于本发明的再装填管，在所述分割管中，连结时位于下侧位置的分割管上端的内径能够设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。

关于本发明的再装填管，所述分割管的上端内径能够设定为与下端内径相等，或者大于下端内径。

关于本发明的再装填管，在所述连结部中设置向径向外侧延伸的凸缘部，并能够设置紧固该凸缘部的紧固部。

关于本发明的再装填管，能够在所述连结部处，在连结时位于下侧位置的分割管上端嵌合位于上侧位置的分割管下端。

关于本发明的再装填管，所述连结部能够将所述分割管的上端面和下端面对接连结。

关于本发明的再装填管，在所述连结部中，在上侧的所述分割管与下侧的所述分割管接触的面能够设置缓冲部件。

关于本发明的再装填管，所述缓冲部件的内径能够设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。

关于本发明的再装填管，所述分割管由石英构成，所述缓冲部件能够由具有挠性且含碳的材料构成。

本发明的原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，所述原料供给装置能够具备：

上述任一项所述的再装填管；

圆锥状底盖，以能够装卸的方式安装于所述再装填管的下方开口端；

提拉构件，悬吊所述再装填管及所述底盖以使其能够升降，并且开放所述再装填管的下方开口端，以便能够将所述固体原料投入到所述坩埚内的原料熔液中。

本发明的单晶提拉装置根据切克劳斯基法从原料熔液中培育单晶，所述单晶提拉装置具有：

上述原料供给装置；

炉体，内部具备所述坩埚；及

热屏蔽体，在该炉体内，在所述坩埚的上方位置周设成下端内周缩径的筒状，并阻断从所述原料熔液向培育中的所述单晶的辐射热，

当进行追加装填或再装填时，将所述再装填管从上方插入到所述热屏蔽体的内侧，并且使所述再装填管的下端位于比所述热屏蔽体的下端更靠上方的位置，在该状态下，能够在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料。

关于本发明的单晶提拉装置，当在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料时，所述连结部能够设定于比所述热屏蔽体下端位置更高的位置。

关于本发明的单晶提拉装置，在所述炉体的外侧，当在所述再装填管中填充所述固体原料时，

能够具有以下述方式进行支承的倾斜支承台，该倾斜支承台将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，使得能够利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结。

本发明的再装填管的使用方法是

上述任一项所述的再装填管的使用方法，

能够仅更换由于填充所述固体原料而内表面损伤至规定的状态的所述分割管。

关于本发明的再装填管的使用方法，与无划痕的状态相比，在因由于填充所述固体原料而产生的内表面的划痕而产生了透过率低于70%的部分的情况下，能够更换所述分割管。

关于本发明的再装填管的使用方法，能够加热并再生因损伤而被更换的所述分割管的内表面。

关于本发明的再装填管的使用方法，在通过加热而再生的所述分割管的变形超过规定量的情况下，不能再使用。

本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，能够利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。

关于本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

通过所述倾斜支承台，将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，能够利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。

本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

在向所述坩埚内的所述原料熔液进行了追加装填或再装填之后，

能够通过所述倾斜支承台支承所连结的多个所述分割管并使其倾斜，通过所述连结部将所述分割管分离。

关于本发明的单晶提拉方法，通过上述再装填方法向所述坩埚内的所述原料熔液进行了追加装填或再装填之后，

能够从所述原料熔液中培育单晶。

本发明的再装填管为原料供给装置中的圆筒状再装填管，所述原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，所述再装填管具有：

多个分割管，当填充所述固体原料时，在轴向上被分割；及

连结部，当将所述固体原料投入到所述坩埚中时，将所述分割管上下连结，

由此，当填充固体原料时，能够将再装填管在轴向上进行分割并填充于轴向尺寸短的分割管中。由此，即使固体原料的填充量相同，与未分割的再装填管相比，所填充的固体原料落下的距离也变得更短。从而，能够减少填充时对再装填管内表面的冲击，并能够减少在再装填管内表面产生划痕。

由此，能够防止从由石英等制成的再装填管产生微粉末，并抑制产生位错化。同时，在将固体原料填充至轴向上端附近之后，通过连结部来连结下一个分割管，并进而填充固体原料，由此不增大固体原料落下距离而能够大幅增大再装填的固体原料的总填充量。

并且，根据上述结构，能够选择性地仅更换由固体形原料落下引起的内表面状态劣化显著的分割管。由此，根据内表面劣化状态的进行程度，能够使各分割管的更换时间不同。

例如，在分成两部分的再装填管中，相对于下侧位置的分割管的更换时间，能够使上侧位置的更换时间变长。或者，在分成三部分的再装填管中，在短周期内仅更换下侧位置的分割管，并且调换连结位置而使用上侧及中侧位置的分割管，由此能够将更换时间设定为大致相同的程度。

此外，即使在再装填结束之后清洗管的内表面时，由于管长度短，因此具有高操作性，能够减轻作业人员的负担以缩短作业时间。

同时，能够减小由固体原料落下引起的内表面状态的劣化速度。因此，能够增加直至再装填管的再生处理为止的寿命本身，以增大可使用的再装填次数。并且，能够减少再生处理的次数，以增加基于再生处理中的变形的寿命。

在此，在本发明中，再装填是指向坩埚内的原料熔液进行追加装填或再装填。

关于本发明的再装填管，在所述分割管中，连结时位于下侧位置的分割管上端的内径设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。由此，连结时位于下侧位置的分割管不会比在俯视时位于上侧位置的分割管更向内侧（中心侧）突出。因此，被填充的固体原料不会直接撞击于位于下侧位置的分割管上端。由此，能够防止在位于下侧位置的分割管上端附近产生划痕、或者在该位于下侧位置的分割管上端附近产生破裂和缺口从而引起的杂质的产生。因此，能够实现防止位错化和防止晶体特性劣化。

关于本发明的再装填管，所述分割管的上端内径设定为与下端内径相等，或者大于下端内径。由此，例如分割管的内径能够构成为从上端朝向下端缩径，或者在圆柱状分割管中其内径能够构成为只有下端附近朝向下端缩径。

关于本发明的再装填管，在所述连结部处设置向径向外侧延伸的凸缘部，并设置紧固该凸缘部的紧固部。由此，在连结部中，在将上下分割管排列成轴线方向一致的状态下，使位于下侧位置的分割管上端附近的凸缘部和位于上侧位置的分割管下端附近的凸缘部对置。而且，从上下方向或者从径向外侧，通过紧固部来紧固这些平行状态的凸缘部，由此能够容易连结。

关于本发明的再装填管，在所述连结部处，在连结时位于下侧位置的分割管上端嵌合位于上侧位置的分割管下端。由此，仅通过在连结时位于下侧位置的分割管上端插入位于上侧位置的分割管下端而使它们嵌合，便能够容易连结。

关于本发明的再装填管，所述连结部将所述分割管的上端面和下端面对接连结。由此，分割管的上端面与下端面彼此接触，能够密封所连结的分割管的连结部附近。由此，在进行再装填时，在单晶提拉装置内，维持再装填管的内部与外部分离的状态，并能够使再装填管移动至规定的再装填位置。

此外，在连结部中，在分割管的上端面与下端面未接触的情况下，也能够以上端外周面与下端内周面接触的方式密封分割管的连结部附近。

关于本发明的再装填管，在所述连结部中，在上侧的所述分割管与下侧的所述分割管接触的面设置缓冲部件。由此，由具有刚性的石英等构成的所连结的分割管彼此不直接接触，而能够经由具有挠性的缓冲部件而连结，并容易密封连结部附近。同时，能够防止由于由石英等构成的所连结的分割管彼此直接接触而产生破损等不良情况。

关于本发明的再装填管，所述缓冲部件的内径设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。由此，缓冲部件被位于上侧位置的分割管遮掩，从而被填充的固体原料不会直接撞击到缓冲部件。由此，能够防止由缓冲部件引起的杂质的产生，因此例如能够防止因含碳的缓冲部件混入而导致的碳浓度变高等晶体特性劣化。

关于本发明的再装填管，所述分割管由石英构成，所述缓冲部件由具有挠性且含碳的材料构成。由此，即使在分割管彼此变形的情况下，也能够吸收该变形以容易密封连结部附近。同时，能够防止因由石英等构成的所连结的分割管彼此直接接触而产生破损等不良情况。

本发明的原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，所述原料供给装置具备：

上述任一项所述的再装填管；

圆锥状底盖，以能够装卸的方式安装于所述再装填管的下方开口端；

提拉构件，悬吊所述再装填管及所述底盖以使其能够升降，并且开放所述再装填管的下方开口端，以便能够将所述固体原料投入到所述坩埚内的原料熔液中。由此，在能够增大再装填量的再装填管中，减少因固体原料抵接而产生的划痕，减少位错化的产生，增大再装填管的可使用次数，并控制各分割管的更换时间，从而能够提高作业效率。

同时，能够缩短分割管的轴向长度。并且，相对于位于再装填管内部的底盖或提拉构件，也缩短所填充的固体原料落下的距离。由此，减少填充时对底盖或提拉构件的冲击，从而能够减少由底盖或提拉构件引起的杂质的产生。

本发明的单晶提拉装置根据切克劳斯基法从原料熔液中培育单晶，所述单晶提拉装置具有：

上述原料供给装置；

炉体，内部具备所述坩埚；及

热屏蔽体，在该炉体内，在所述坩埚的上方位置周设成下端内周缩径的筒状，并阻断从所述原料熔液向培育中的所述单晶的辐射热，

当进行追加装填或再装填时，将所述再装填管从上方插入到所述热屏蔽体的内侧，并且使所述再装填管的下端位于比所述热屏蔽体的下端更靠上方的位置，在该状态下，在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料。由此，在能够增大再装填量的再装填管中，减少因固体原料抵接而产生划痕。并且，减少产生由底盖或提拉构件引起的杂质，减少位错化的产生，并防止所提拉的单晶的晶体特性劣化，以增大再装填管的可使用次数，并通过控制各分割管的更换时间而能够提高作业效率。

关于本发明的单晶提拉装置，当在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料时，所述连结部设定于比所述热屏蔽体下端位置更高的位置。由此，能够减少由对连结部中的紧固部或缓冲部件的来自原料熔液或加热器的热量的高温所引起的不良影响。同时，针对除了位于最下侧位置的分割管以外，能够减少产生由来自原料熔液或加热器的热量的高温所引起的变形等不良影响。

关于本发明的单晶提拉装置，在所述炉体的外侧，当在所述再装填管中填充所述固体原料时，

具有以下述方式进行支承的倾斜支承台，该倾斜支承台将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，使得能够利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结。通过该结构，当进行填充作业时，首先，在倾斜支承台上以倾斜状态来支承（载置）安装有底盖的位于最下侧位置的分割管。接着，在该分割管中填充固体原料。而且，若固体原料填充至该位于最下侧位置的分割管的上端附近，则通过连结部来连结下一个分割管。此外，能够在所连结的分割管中填充固体原料。而且，在该填充作业中，不管分割管的连结状态如何，在倾斜状态和直立状态之间能够改变分割管的倾斜角度，因此能够提高填充作业的操作性。并且，能够以减小所填充的固体原料抵接于再装填管等的冲击的方式调节角度。此外，当填充结束时，容易以再装填管的轴线方向成为铅垂方向的方式令其直立，以便能够为了进行再装填而在铅垂方向上进行起吊。

本发明的再装填管的使用方法是

上述任一项所述的再装填管的使用方法，

仅更换由于填充所述固体原料而内表面损伤至规定的状态的所述分割管。由此，能够选择性地仅更换因固体原料落下而引起的内表面状态劣化显著的分割管。由此，根据内表面劣化状态的进行程度使各分割管的更换时间不同，以延长作为再装填管的寿命，能够同时实现再装填量的增大，减少位错化的产生，防止晶体质量降低及成本降低。

例如，在分成两部分的再装填管中，也能够使在上侧位置的分割管的填充时固体原料可能更多地抵接的下侧位置的分割管的更换时间比上侧位置的分割管的更换时间更短，从而能够快速更换下侧位置的分割管。或者，在分成三部分且设成相同形状的再装填管中，准备比连结状态下的初始再装填量所需数量更多的分割管，能够在短周期内仅更换最先损伤严重并成为更换状态的下侧位置的分割管。此外，与下侧位置的分割管相比，能够降低中侧位置的分割管的更换频率。并且，与中侧位置的分割管相比，能够降低上侧位置的分割管的更换频率。此外，通过依次调换上中下位置的分割管中的连结位置而进行使用，能够将更换时间设定成大致相同的程度等，除此以外，也能够实现作为再装填管的寿命的延长。

关于本发明的再装填管的使用方法，与无划痕的状态相比，在因由于填充所述固体原料而产生的内表面的划痕而产生了透过率低于70%的部分的情况下，更换所述分割管。由此，能够选择性地仅更换内表面状态劣化显著的分割管。在透过率低于70%的情况下，分割管的强度降低，因此不适合。并且，在该透过率低于70%的部分，具有最大面积的部分可以是10cm见方左右大小的区域。或者，透过率低于70%的部分也能够设成5cm见方左右的区域形成有3～4处的状态。

由此，能够保证再装填管的强度，以防止位错化的产生，并防止晶体质量的降低。

关于本发明的再装填管的使用方法，加热并再生因损伤而被更换的所述分割管的内表面。由此，能够再使用已更换的分割管。由此，在无划痕的状态下，能够在维持强度且防止了位错化的状态下再利用分割管，并能够延长寿命以实现成本降低。

关于本发明的再装填管的使用方法，在通过加热而再生的所述分割管的变形超过规定量的情况下不再使用。由此，仅使用能够维持连结部中的密封的分割管而能够确保再装填中的安全性。

本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。由此，能够抑制位错化的产生，在所提拉的晶体中，在抑制了碳浓度的变动等质量劣化的状态下，追加或再装填通过再装填管而增量的原料以进行单晶提拉。

本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

通过所述倾斜支承台，将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。由此，在倾斜状态与铅垂方向的直立状态之间控制倾斜角度，以便能够将固体原料填充到再装填管中，并能够实现原料填充工序中的作业效率的提高、安全性的提高、晶体质量的提高。

本发明的再装填方法是在上述单晶提拉装置中向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填的再装填方法，

在向所述坩埚内的所述原料熔液中进行了追加装填或再装填之后，

通过所述倾斜支承台来支承所连结的多个所述分割管并使其倾斜，通过所述连结部将所述分割管分离。由此，提高再装填工序之后的向下一个再装填工序的作业效率，并能够降低单晶的制造成本。

关于本发明的单晶提拉方法，通过上述再装填方法，在向所述坩埚内的所述原料熔液进行了追加装填或再装填之后，

从所述原料熔液中培育单晶。由此，能够增大再装填量，防止晶体质量减少，抑制位错化的产生，提高作业效率，并且降低制造成本以进行单晶提拉。

发明效果

根据本发明，能够同时实现增大再装填管中的填充量和防止再装填管的寿命减少，同时，能够发挥减少位错化的产生、防止与再装填相关的操作性的降低、防止晶体质量降低的效果。

附图说明

图1是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式的主剖面图。

图2是表示本发明所涉及的再装填管的第1实施方式的分解立体图。

图3是表示本发明所涉及的再装填管的第1实施方式中的分割管的连结部的放大剖面图。

图4是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式中的下端侧的放大主剖面图。

图5是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式的平剖面图。

图6是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式中的再装填管的上升停止的状态的上端侧的放大主视图。

图7是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式中的上端侧的金属制轴进而降低以开放底盖的状态的上端侧的放大主视图。

图8是表示在本发明所涉及的原料供给装置中使用的再装填管的第1实施方式中的上端侧所使用的金属制上部部件的俯视图。

图9是表示本发明所涉及的再装填方法的第1实施方式中的对分割管的填充工序的示意图。

图10是表示本发明所涉及的再装填方法的第1实施方式中的对分割管的填充工序的示意图。

图11是表示对现有的再装填管的填充工序的示意图。

图12是表示本发明所涉及的再装填方法的第1实施方式的流程图。

图13是表示配置了本发明所涉及的原料供给装置的单晶提拉装置的第1实施方式的示意图。

图14是表示配置了本发明所涉及的原料供给装置的单晶提拉装置的第1实施方式的示意图。

图15是表示本发明所涉及的单晶提拉装置的第2实施方式中的倾斜支承台的示意图。

图16是表示本发明所涉及的单晶提拉装置的第2实施方式中的倾斜支承台的示意图。

图17是表示本发明所涉及的单晶提拉装置的第2实施方式中的倾斜支承台的示意图。

图18是表示本发明所涉及的单晶提拉装置的第2实施方式中的倾斜支承台的示意图。

图19是表示本发明所涉及的再装填管的第3实施方式的示意性剖面图。

图20是表示本发明所涉及的再装填管的第3实施方式中的分割管连结部的放大剖面图。

图21是表示本发明所涉及的再装填管的第3实施方式的分解立体图。

图22是表示本发明所涉及的单晶提拉装置的第3实施方式中的原料供给装置的示意图。

图23是表示本发明所涉及的再装填管的第4实施方式中的分割管连结部的示意性剖面图。

图24是本发明所涉及的再装填管的第5实施方式中的示意图。

图25是本发明所涉及的再装填管的第6实施方式中的示意图。

图26是本发明所涉及的再装填管的第7实施方式中的示意图。

附图标记说明

S1-固体原料，S2-原料熔液，1-主腔室，2-拉晶室，2a-驱动机构（提拉构件），3-坩埚，4-支承轴，4A-基座，5-加热器，6-隔热件，7-提拉轴（提拉构件），8-悬吊工具（提拉构件），9-上凸缘部，9a-金属制凸缘，10-再装填管，10A-下侧分割管（分割管），10Aa-上端部，10Ab-下端部，10B-上侧分割管（分割管），10Ba-上端部，10Bb-下端部，10C-上追加分割管（分割管），10D-中侧分割管（分割管），11-连结部，11a、11b、1m、11n-凸缘部，11c-连结孔，11d-螺栓和螺母（紧固部），11e-缓冲部件，11g-嵌合槽，11h-嵌合槽，12-热屏蔽体，13-闸阀，14-底盖，15-金属制轴（提拉构件），16-保护管（提拉构件），16a-滑动保护管，16b-包覆保护管，16c-固定板部，16f-固定倾斜板，18-吊架，19-金属制垫圈，20-金属制上部部件，21-长螺钉，30-倾斜支承台，31-支承部，32-支承台车部，33-车轮，34-倾斜台，35-倾斜支承部，35a-水平轴，36-基部，36a-倾斜部，37、38-轴线，39-倾斜驱动部。

具体实施方式

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第1实施方式进行说明。

图1是表示本实施方式中的再装填管的主剖面图。图2是表示本实施方式中的再装填管的分解立体图。图3是表示本实施方式的再装填管中的连结部的放大剖面图。在附图中，符号10是再装填管。

如后所述，本实施方式所涉及的再装填管10构成对基于CZ法（切克劳斯基法）的单晶提拉装置进行再装填的原料供给装置。

如图1～图3所示，本实施方式所涉及的再装填管10设成由石英构成的圆筒状，并将固体原料填充于其内部。

如图1～图2所示，再装填管10在本实施方式中在轴向即上下方向上分为两部分，并由下侧分割管（分割管）10A和上侧分割管（分割管）10B构成。

下侧分割管10A和上侧分割管10B设定成具有大致相同的内径，下侧分割管10A的上端和上侧分割管10B的下端通过连结部11而能够连结。

如图2～图3所示，作为连结部11而设置下侧分割管10A的上端的凸缘部11a和上侧分割管10B的下端的凸缘部11b。作为连结部11而设置在凸缘部11a和凸缘部11b上沿周向分开设置有多个的连结孔11c、11c和作为紧固它们的紧固部的螺栓和螺母11d、11d。作为连结部11而设置被凸缘部11a和凸缘部11b夹持的缓冲部件11e。

如图2～图3所示，连结孔11c在凸缘部11a和凸缘部11b上沿其周向以具有大致均等的间隔配置有多个。在本实施方式中，连结孔11c设置有六处，但是并不限定于该数量。

如图3所示，螺栓和螺母11d、11d设成对单晶提拉装置内的高温也具有耐性的金属制，此外，例如设成实施了表面处理等的一组螺栓和螺母，以免排出成为位错化等的原因的微小物质等。具体而言，在不要求很高的耐热性能的情况下能够由SUS（不锈钢）等制成，或者在要求更高的耐高温性的情况下能够由钼等制成。并且，螺母11d设成双螺母。

并且，在螺栓和螺母11d与连结孔11c之间，在凸缘部11a的下表面和凸缘部11b的上表面上设置有金属制部件11f，以免凸缘部11a、凸缘部11b及螺栓和螺母11d直接接触。

如图1、图3所示，缓冲部件11e接触于凸缘部11a的上表面和凸缘部11b的下表面。缓冲部件11e设成具有挠性的薄的环状。这是为了使通过螺栓和螺母11d而被紧固的凸缘部11a的上表面与凸缘部11b的下表面不直接接触，并且吸收它们之间的变形等。具体而言，缓冲部件11e能够设成对单晶提拉装置内的高温也具有耐性的耐热性树脂。或者，缓冲部件11e可以设成具有挠性且包含碳或由碳构成的部件。并且，作为缓冲部件11e，可以应用特氟龙（注册商标）等氟树脂、碳纤维无纺布等。

缓冲部件11e其外径并不受特别的限定，但是其内径尺寸大于上侧分割管10B的下端的内径。换言之，设定成如下：当从上侧观察时，不会向比上侧分割管10B的下端更靠再装填管10内侧突出。并且，缓冲部件11e的厚度尺寸并不受特别的限定，只要是在由紧固部进行紧固时能够追随下侧分割管10A及上侧分割管10B的变形，并且能够维持这些连结部11的密封的程度即可。

此外，在以下侧分割管10A的上端面及上侧分割管10B的下端面对接且能够密封的程度平面精度高的情况下，也能够不设置缓冲部件11e。

如图1～图2所示，在上侧分割管10B上端，上凸缘部9设定成其外形尺寸大于凸缘部11a及凸缘部11b的外径。

图4是表示本实施方式中的再装填管的下端侧的放大主剖面图。图5是表示本实施方式中的再装填管的下端侧的平剖面图。

如图4所示，再装填管在下侧分割管10A的下方开口端以能够装卸的方式安装圆锥状底盖14。

底盖14从上部连结于贯穿再装填管10的内部的金属制轴（提拉构件）15。

如图4所示，金属制轴15贯穿再装填管10，为了防止在其内部与固体原料直接接触而由保护管（提拉构件）16来保护。保护管16由直接包覆金属制轴15的包覆保护管16b和使该包覆保护管16b以能够滑动的方式插入的滑动保护管16a构成。保护管16防止金属制轴15与固体原料直接接触，并且确保在金属制轴15中不产生偏移而稳定的操作状态。

如图4～图5所示，滑动保护管16a通过固定板部16c而固定于再装填管10。滑动保护管16a配置于垂直方向上。滑动保护管16a配置于再装填管10的轴中心位置。固定板部16c为板体。固定板部16c沿再装填管10及滑动保护管16a的轴向即铅垂方向配置。固定板部16c在再装填管10的径向上，从再装填管10的内表面延伸至滑动保护管16a。

固定板部16c在下侧分割管10A及上侧分割管10B处连接，针对在连结部11附近分开的包覆保护管16b和滑动保护管16a，金属制轴15以在轴向上连续的状态贯穿。

从而，贯穿再装填管10的金属制轴15不仅由直接包覆金属制轴15的包覆保护管16b来防止污染固体原料，而且不会因滑动保护管16a的作用而偏离再装填管10的中心位置。

另外，由于固定板部16c沿再装填管10的径向布置，因此当通过连结部11来连结下侧分割管10A及上侧分割管10B时，只要以大致成为同一平面的方式进行配置即可。

由此，金属制轴15能够将再装填管10垂直地悬吊于坩埚的中心位置，并能够将固体原料均匀地供给到坩埚内的熔液内。

图6是表示本实施方式中的再装填管的下降停止的状态的上端侧的放大主视图。图7是表示本实施方式中的再装填管的上端侧的金属制轴进而降低以开放底盖的状态的上端侧的放大主视图。图8是表示在本实施方式的再装填管中的上端侧使用的金属制上部部件的俯视图。

在原料供给装置中，以与金属制轴15的升降同步的方式，对再装填管10也设置有升降构件。在原料供给装置中，构成为将圆锥状底盖14插入到下方开口端而起吊再装填管10的时刻和基于设置在再装填管10中的升降构件（提拉构件）的起吊时刻同步。通过使升降时刻同步，不仅能够使金属制轴15的升降，而且也能够使再装填管10的升降稳定。

在原料供给装置中，如图6～图7所示，作为再装填管10的升降构件（提拉构件），金属制（不锈钢等）垫圈19设置于金属制轴15。其结构为，在再装填管10的中心位置配置滑动保护管16a，并在其内部使金属制轴升降，而且，在金属制轴15的规定的高度位置安装金属制垫圈19。此外，作为基于金属制垫圈19的升降构件，使用为了将再装填管10均匀地悬吊而配备的专用的吊架18。

通过以将圆锥状底盖14插入下方开口端而起吊再装填管10的时刻与起吊再装填管10的时刻一致的方式调整金属制垫圈19的固定位置，能够使升降时刻同步。由此，能够与金属制轴15的升降对应地，使再装填管10的升降也进一步稳定。

金属制上部部件20由与螺栓和螺母11d相同的材质构成，并安装于再装填管10的上部。

作为挂止部件，也能够设置金属制凸缘9a。

金属制凸缘9a的结构为如下：在上述金属制上部部件20的圆周向上，将通孔20a设置于规定位置，使长螺钉21贯通并由螺母类进行紧固，以固定于再装填管10的金属制上部部件20。在该情况下，金属制凸缘9a的高度调整根据长螺钉21的紧固长度进行，调整再装填管10的下降停止高度。

图9是表示本实施方式中的对再装填管的填充方法的工序图。图10是表示本实施方式中的对再装填管的填充方法的工序图。图11是表示现有的再装填管中的填充方法的工序图。图12是表示本实施方式中的再装填方法的流程图。

如图12所示，本实施方式中的再装填方法能够具有再装填量设定工序S01、连结长度设定工序S02、清洗工序S03、最下部分割管设置工序S04、倾斜工序S05、原料填充工序S06、再装填量判定工序S07、分割管设置工序S08、连结工序S09、直立工序S10、再装填工序S11、分割工序S12、再装填次数计数工序S13、再装填次数判定工序S14、管透过目测确认工序S15、更换工序S16、清洗工序S17、再生处理工序S20、变形量判定工序S21及废弃工序S22。

关于本实施方式中的再装填方法，作为图12所示的再装填量设定工序S01，设定追加装填或再装填于坩埚中的固体原料S1的量。而且，作为图12所示的连结长度设定工序S02，以具有能够填充在再装填量设定工序S01中所设定的量的固体原料S1的容积的方式，确定再装填管10中的分割管的连结数量。

此时，考虑到后述固体原料S1的落下距离和对再装填管10的内表面的损伤，设定分割管的长度（连接数量）。另外，在本实施方式中，再装填管10设成下侧分割管10A和上侧分割管10B的两部分，因此设定是否连接上侧分割管10B。

接着，作为图12所示的清洗工序S03，在清洗了所使用的分割管的内表面之后，作为图12所示的最下部分割管设置工序S04，将下侧分割管10A不与上侧分割管10B连接，而以分离的状态进行准备。接着，在下侧分割管10A的下方开口端中插入底盖14并设成封闭状态，此外，设成将贯穿保护管16的金属制轴15的下端安装于底盖14的填充准备状态。

接着，作为图12所示的倾斜工序S05，在将该下侧分割管10A以倾斜规定角度的状态支承的状态下，作为图12所示的原料填充工序S06，如图9所示，将固体原料S1填充于下侧分割管10A中。

此时，固体原料S1接触到下侧分割管10A的内壁面，但是与图11所示的现有的未分割的再装填管100相比，固体原料S1的落下距离更短，因此可以减少对下侧分割管10A的内壁面的损伤。

接着，作为图12所示的再装填量判定工序S07，判定是否填充有在再装填量设定工序S01中所设定的量的固体原料S1。而且，在固体原料S1的量不足的情况下，作为图12所示的分割管设置工序S08，将上侧分割管10B设置于下侧分割管10A的上侧位置。而且，作为图12所示的连结工序S09，通过连结部11来连接下侧分割管10A和上侧分割管10B。此时，在上侧分割管10B中，使金属制轴15贯穿保护管16。

接着，作为图12所示的原料填充工序S06，如图10所示，将固体原料S1连续于下侧分割管10A而填充于上侧分割管10B中。

此时，由于是在下侧分割管10A中填充有固体原料S1的状态，因此被投入的固体原料S1落下并接触到上侧分割管10B的内壁面，但是对下侧分割管10A的内壁面不会施加落下冲击。从而，与图11所示的现有的未分割的再装填管100相比，由于固体原料S1的落下距离短，因此可以减少对上侧分割管10B的内壁面的损伤。

接着，作为图12所示的再装填量判定工序S07，判定是否填充有在再装填量设定工序S01中所设定的量的固体原料S1。而且，在固体原料S1达到设定量的情况下，作为图12所示的直立工序S10，以再装填管10的轴线成为铅垂方向的方式令其直立。

图13是表示配置了本实施方式的原料供给装置的单晶提拉装置的整体结构的剖面图。图14示出将固体原料投入到坩埚内的原料溶液中的状态。

本实施方式中的单晶提拉装置设为通过CZ法提拉单晶的炉体，如图13、图14所示，作为炉体由主腔室1及拉晶室2构成，还具备闸阀13。拉晶室2由直径小于主腔室1的圆筒形状构成，在与主腔室1相同的中心轴上，经由闸阀13而配置于上部。

闸阀13是用于操作而使得主腔室1的内部和拉晶室2的内部能够连通或者阻断而设置的构件，设置于闸阀13的连通直径小于拉晶室2的直径。

在主腔室1的中心部配置有坩埚3。该坩埚3是将内侧的石英坩埚3a和外侧的石墨坩埚3b组合的双重结构，并经由基座4A支承于被称为基座的支承轴4上。支承轴4将坩埚3驱动为能够在轴向上升降，并且在周向上能够旋转。

加热器5以围绕坩埚3的方式配置。在加热器5的更靠外侧，隔热件6沿主腔室1的内表面而配置。在坩埚3的上侧周设热屏蔽体12，该热屏蔽体12将所提拉的单晶从加热器5及坩埚3内的所熔融的原料熔液S2的热量进行屏蔽。热屏蔽体12设成圆筒状或倒圆锥台形状等，其下端位于原料熔液S2上侧附近。

作为初始装填而投入到坩埚3内的固体原料通过加热器5的加热并形成熔融的原料熔液S2。在初始装填的固体原料的熔融之后，为了补充坩埚3内的原料熔液S2的不足量并确保所希望的熔液量而进行追加装填。

因此，提拉轴7下垂到拉晶室2内，在本实施方式的原料供给装置中使用的再装填管10悬吊。此时，填充有固体原料S1的再装填管10经由连结于提拉轴7的下端的悬吊工具8而位于形成有原料熔液S2的坩埚3的上方。提拉轴7通过设置在拉晶室2的最上部的驱动机构2a被旋转驱动及升降驱动。

提拉轴7、悬吊工具8、驱动机构2a、金属制凸缘9a等构成提拉构件。

在本实施方式中的单晶提拉装置中，作为图12所示的再装填工序S11，使用具备再装填管10的原料供给装置进行固体原料S1的再装填。

如图13所示，在初始装填于坩埚3内的固体原料的熔融结束之后，进行再装填。在进行追加装填的情况下，使填充有固体原料S1的再装填管10经由连结于提拉轴7的下端的悬吊工具8而位于形成有原料熔液S2的坩埚3的上方。

由于初始装填于坩埚3内的固体原料与坩埚的容积相比受到限制，因此坩埚3内的原料熔液S2相对于坩埚容积处于不足状态。

在坩埚3内的所初始装填的固体原料的熔融基本上结束、固体原料的熔渣成为浮岛状态的程度下，使再装填管10下降。

此时，如图13所示，金属制凸缘9a抵接于规定的高度位置，例如设置于闸阀13的小径部，只有再装填管10的下降停止。

在此，如图13、图14所示，以连结部11位于比热屏蔽体12的下端位置更靠上方位置的方式设定下侧分割管10A的长度。由此，连结部11成为从自原料熔液S2辐射的热或自加热器5辐射的热被屏蔽的状态。因此，连结部11的温度不会上升到与原料熔液S2相同的程度。

另一方面，针对连结于金属制轴15的圆锥状底盖14的下降不存在障碍，若使提拉轴7从该位置进一步下降，则如图14所示，底盖14开放，再装填管10内的颗粒状固体原料S1因自重而落下，并供给到原料熔液S2。

此时，如图14所示，贯穿再装填管10的金属制轴15通过固定设置于再装填管10的内表面的滑动保护管16a、直接包覆金属制轴15并插入到滑动保护管16a内的包覆保护管16b来保护。因此，防止固体原料S1的污染，同时消除金属制轴15从中心轴的偏离，能够将固体原料S1在圆周向上均匀地供给到坩埚3内。

若固体原料S1的投入结束，则朝上方提拉再装填管10，并取出到拉晶室2的外部。

在此，在坩埚3内的原料熔液量未达到目标值的情况下，也能够再次使用再装填管10来重复投入固体原料S1。然而，在本实施方式中，由于在再装填量设定工序S01中设定有再装填量，因此能够投入足够量的固体原料S1。因此，不需要重复投入固体原料S1。

若追加装填完成且坩埚3内的原料熔液S2达到目标量，则将连结于提拉轴7的下端的悬吊工具8替换为籽晶，并转移到单晶的培育过程。

以上，对追加装填的作业顺序进行了说明，但是在再装填中，在通过相同的作业顺序培育出最初的单晶之后，与原料熔液的减少量对应的量的固体原料S1被追加投入到残留在坩埚3内的原料熔液S2中。

另外，如上所述，再装填是指将初期原料投入到坩埚3中熔融之后进行的追加装填、以及在单晶提拉之后连续进行处理时的再装填。关于追加装填及再装填，均在原料熔液S2存在于坩埚3内的状态下追加投入固体原料S1。

若再装填工序S11结束，则作为图12所示的分割工序S12，将再装填管10分割为下侧分割管10A和上侧分割管10B。

接着，作为图12所示的再装填次数计数工序S13，针对每个分割管，计数到目前为止所使用的再装填次数。

接着，作为图12所示的再装填次数判定工序S14，在判断为再装填次数计数工序S13中计数的再装填次数不超过规定次数的情况下，按每个分割管进行再使用。因此，上侧分割管10B被输送到图12所示的清洗工序S17，下侧分割管10A被输送到图12所示的清洗工序S03。

在此，可再使用的再装填次数设为40～50次左右，预先针对每个分割管分别设定有下侧分割管10A的规定次数及上侧分割管10B的规定次数。这是基于如下情况的处理：在下侧分割管10A及上侧分割管10B中其长度尺寸不同的情况下，固体原料S1的落下距离不同，因此由固体原料S1的落下冲击引起的损伤不同。

接着，作为图12所示的管透过目测确认工序S15，针对每个分割管，通过目测来判定由固体原料S1的落下冲击引起的损伤。

此时，仅更换通过填充固体原料S1而内表面损伤至规定的状态的分割管，由此能够选择性地仅更换因固体原料S1的落下而引起的内表面状态劣化显著的分割管。

作为管透过目测确认工序S15中的更换基准，能够设定成在下侧分割管10A和/或上侧分割管10B中产生有与未使用且无划痕的状态相比产生了白浊而可视觉辨认的部分的情况下进行更换。该可视觉辨认的白浊部分能够作为因通过填充固体原料S1而产生的内表面的划痕而透过率低于70%的部分。

尤其，该透过率低于70%的部分可以是具有最大面积的部分为10cm见方左右大小的区域。或者，透过率低于70%的部分适合设成5cm见方左右的区域形成有3～4处的状态。

在管透过目测确认工序S15中，在判断为白浊区域未达到基准的情况下，为了再使用而按每个分割管被区分输送。上侧分割管10B被输送到图12所示的清洗工序S17。并且，下侧分割管10A被输送到图12所示的清洗工序S03。

另外，也能够仅实施再装填次数判定工序S14和管透过目测确认工序S15中的任一个。或者，也能够在管透过目测确认工序S15之后，实施再装填次数判定工序S14。

在管透过目测确认工序S15中，在判断为白浊区域达到基准的情况下，作为图12所示的更换工序S16，更换该分割管并进行图12所示的再生处理工序S20。

在再生处理工序S20中，对损伤而被更换的分割管的内表面进行加热和熔融处理，以消除划痕而透明化并再生，由此能够再利用已更换的分割管。

在此，在再生处理工序S20中，下侧分割管10A及上侧分割管10B的轴向长度能够设定成比图11所示的现有的未分割的再装填管100更短，因此可以减少总加热量，可以减少通过再生处理而产生的变形。

在再生处理工序S20结束之后，作为图12所示的变形量判定工序S21，在判断为通过再生处理而产生的变形超过规定量的情况下，作为图12所示的废弃工序S22，废弃该分割管。并且，作为变形量判定工序S21，在判断为通过再生处理而产生的变形未超过规定量的情况下，按每个分割管而区分再使用。因此，上侧分割管10B被输送到图12所示的清洗工序S17。并且，下侧分割管10A被输送到图12所示的清洗工序S03。

如上所述，结束本实施方式中的再装填方法。

根据使用具有本实施方式中的再装填管10的原料供给装置、单晶提拉装置的再装填方法，即使固体原料S1的填充量相同，与未分割的再装填管100相比，也能够更减小所填充的固体原料S1落下的距离。因此，能够减少填充时对再装填管10的内表面的冲击，并能够减少在再装填管10的内表面产生划痕。

由此，即使大幅增大再装填的固体原料S1的填充量，也能够延长再装填管10的可使用的寿命。而且，按照内表面劣化状态的进行程度，使各分割管10A、10B的更换时间不同，以能够实现安全性的提高及防止位错化的产生。

此外，设置缓冲部件11e，并且对分割管10A、10B进行再生处理的判断，从而防止再装填管10的密封状态劣化。并且，能够实现原料供给作业的有效化。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第2实施方式进行说明。

图15是表示本实施方式的最下部分割管设置工序S04中的倾斜支承台的示意图。图16是表示本实施方式的倾斜工序S05及原料填充工序S06中的倾斜支承台的示意图。图17是表示本实施方式的分割管设置工序S08及原料填充工序S06中的倾斜支承台的示意图。图18是表示本实施方式的直立工序S10及再装填工序S11中的倾斜支承台的示意图。

在本实施方式中，与上述第1实施方式不同点在于与倾斜支承台30有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

在本实施方式中，在最下部分割管设置工序S04、倾斜工序S05、原料填充工序S06、分割管设置工序S08、连结工序S09、直立工序S10等各工序中，能够使用支承再装填管10的倾斜支承台30。

如图15～图18所示，倾斜支承台30具有：支承台车部32，具有支承再装填管10的支承部31；倾斜台34，具有使支承台车部32倾斜的倾斜支承部35；及倾斜驱动部39，使倾斜台34倾斜。

如图15～图18所示，支承部31立设于设成大致平板状的支承台车部32的单侧，当倾斜时，设成能够支承分割管10A、10B，并且在支承台车部32中，在其下侧设置车轮33、33以能够移动。

设成大致平板状的倾斜台34以围绕水平轴35a能够转动的方式连接于配置于地面等的基部36。

在倾斜台34上连接有立设于倾斜的水平轴35a的上侧的倾斜支承部35。

在倾斜支承部35的背面侧，相对于比倾斜台34更靠外侧位置的基部36设置有以借助与水平轴35a平行的轴线37、38而其两端能够转动的方式连接的倾斜驱动部39。

倾斜驱动部39例如由气缸、油缸，滚珠丝杠等构成，并设为能够改变其延长的驱动部。倾斜驱动部39设成通过倾斜驱动部39的延长变化而使倾斜台34从水平位置围绕水平轴35a转动，以能够驱动到倾斜位置。并且，倾斜驱动部39设成使倾斜支承部35从铅垂位置围绕水平轴35a转动，以驱动到倾斜位置。

通过该倾斜驱动部39的驱动，能够将载置于倾斜台34上的支承台车部32追从地从水平位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动，并且，将支承部31追从地从铅垂位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。

同时，倾斜驱动部39设成在直至倾斜位置为止的转动动作和倾斜位置的状态下，能够支承载置并支承于支承台车部32及支承部31上的再装填管10和填充于该再装填管10中的固体原料S1的重量。

在基部36上，在倾斜台34的与水平轴35a相反的一侧的端部设置有倾斜部36a，并配置成无阶梯差的状态，以使支承台车部32能够从倾斜台34的上表面行驶到地面。

本实施方式中的倾斜支承台30设成如下状态：如图15所示，在倾斜驱动部39伸长的状态下，使倾斜台34及支承台车部32位于水平位置，使倾斜支承部35及支承部31位于铅垂位置。

而且，作为最下部分割管设置工序S04，将底盖14插入下侧分割管10A的下方开口端，以设成封闭状态。此外，在下侧分割管10A中，将贯穿保护管16的金属制轴15的下端安装于底盖14，以设成填充准备状态。将该状态的下侧分割管10A以下侧分割管10A的轴线成为铅垂方向的方式载置于支承台车部32。

接着，作为倾斜工序S05，以缩小倾斜驱动部39的方式进行驱动，如图16所示，使倾斜台34从水平位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。并且，使倾斜支承部35从铅垂位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。

由此，令支承台车部32追从地从水平位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。并且，令支承部31追从地从铅垂位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。如此，设成如下状态：通过分别驱动支承台车部32和支承部31，以倾斜规定角度的状态支承下侧分割管10A。

接着，作为原料填充工序S06，将固体原料S1填充于下侧分割管10A中。

并且，作为分割管设置工序S08，如图17所示，将上侧分割管10B设置于下侧分割管10A的上侧位置。而且，作为连结工序S09，通过连结部11来连接下侧分割管10A和上侧分割管10B。此时，以伸长的方式驱动倾斜驱动部39，以使支承台车部32从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向水平位置驱动。并且，使支承部31从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向铅垂位置驱动。如此，通过分别驱动支承台车部32和支承部31，如图15所示，将下侧分割管10A支承为使其轴线成为铅垂方向。在该状态下，在连结部11中，将作为紧固部的螺栓和螺母11d进行紧固。

此外，在上侧分割管10B中，也使金属制轴15贯穿保护管16。

接着，作为原料填充工序S06，将固体原料S1填充于连结于下侧分割管10A的上侧分割管10B中。此时，以缩小的方式驱动倾斜驱动部39，从而使支承台车部32从水平位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。并且，使支承部31从铅垂位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。如此，通过分别驱动支承台车部32和支承部31，如图17所示，将所连接的再装填管10支承为其轴线成为倾斜方向。此后，将固体原料S1填充于上侧分割管10B中。

若原料填充工序S06结束，则以伸长的方式驱动倾斜驱动部39，从而使倾斜台34从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向水平位置驱动。并且，使倾斜支承部35从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向铅垂位置驱动。

由此，使支承台车部32从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向水平位置驱动。并且，使支承部31从倾斜位置围绕水平轴35a转动而向铅垂位置驱动。通过分别驱动支承台车部32和支承部31，将再装填管10支承为其轴线成为铅垂方向的填充状态。

在该状态下，如图18所示，从倾斜台34经由倾斜部36a而顺畅地搬运支承台车部32。由此，将载置于支承台车部32上的填充有固体原料S1的再装填管10搬运至单晶提拉炉附近。而且，将金属制轴15通过悬吊工具8连接于提拉轴7的下端，并通过驱动机构2a进行起吊。

接着，使再装填管10位于形成有原料熔液S2的坩埚3的上方，作为再装填工序S11，使用具备再装填管10的原料供给装置进行固体原料S1的再装填。

若再装填管10结束，则将再装填管10载置于支承台车部32上，并将支承台车部32搬运至倾斜台34。而且，以缩小的方式驱动倾斜驱动部39，从而使支承台车部32从水平位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。并且，使支承部31从铅垂位置围绕水平轴35a转动而向倾斜位置驱动。如此，通过分别驱动支承台车部32和支承部31，将所连接的再装填管10支承为其轴线成为倾斜方向。然后，分离连结部11，以将下侧分割管10A和上侧分割管10B进行分离。

根据本实施方式，通过使用倾斜支承台30，能够有效且安全地进行对分割并连结分割管10A、10B的再装填管10的填充工序。

此外，通过倾斜支承台30能够调节角度，以减小所填充的固体原料S1抵接于再装填管10等的冲击。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第3实施方式进行说明。

在本实施方式中，与上述第1或第2实施方式不同点在于与上追加分割管10C有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

图19是表示本实施方式的原料供给装置中的再装填管的示意性主剖面图。图20是表示本实施方式的连结部的放大剖面图。图21是表示本实施方式的再装填管的分解立体图。图22是表示本实施方式的点晶体提拉装置的主剖面图。

如图19～图21所示，本实施方式的再装填管10在上侧分割管10B的上侧进而追加并延长上追加分割管（分割管）10C，以增加所填充的固体原料S1的量。

如图19～图21所示，上追加分割管10C设成大致圆筒状，没有如下侧分割管10A及上侧分割管10B那样而作为连结部11具有凸缘部11a、11b。取而代之，上追加分割管10C的下端设成能够嵌合于上侧分割管10B的上端。当将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B时，它们的内表面设定成在上下方向上成为同一平面。

另外，在附图中，在本实施方式中示出不使用缓冲部件11e的状态。

如图19～图21所示，在上追加分割管10C的下端，在其外周位置周设有嵌合槽11h作为连结部11。并且，在上追加分割管10C的下端，在上侧分割管10B的上端内周位置周设有对应的嵌合槽11g作为连结部11。由此，当将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B时，嵌合槽11h嵌入上侧分割管10B的上端。同时，嵌合槽11g支承上追加分割管10C的下端。此时，位于嵌合槽11g的径向外侧的内周面成为与位于嵌合槽11h的径向内侧的外周面大致接触的状态。

关于嵌合槽11h及嵌合槽11g的高度方向尺寸，能够分别将嵌合槽11h设成上侧分割管10B的侧壁壁厚以上，将嵌合槽11g设成比嵌合槽11h更长的尺寸。

并且，与下侧分割管10A及上侧分割管10B同样地，上追加分割管10C中的保护管16在上追加分割管10C的轴中心上沿铅垂方向（轴向）延伸。然而，在上追加分割管10C中，利用与从再装填管10的内表面至其轴中心沿径向延伸的板状固定板部16c不同的结构来支承保护管16的下端。在上追加分割管10C中，通过在直径方向上设置于上追加分割管10C的下端的固定倾斜板16f来支承保护管16的下端。

此外，上侧分割管10B中的保护管16的上端设成与上追加分割管10C的保护管16的下端无间隙地连续的状态。并且，上侧分割管10B中的保护管16的下端设成与下侧分割管10A的保护管16的上端无间隙地连续的状态。由此，能够防止所投入的固体原料S1被保护管16的连接部分卡住而阻碍原料投入。另外，各个保护管16连续的状态可以是指，彼此接触或即使分开也为固体原料S1不会被该连接部分卡住的程度。

固定倾斜板16f以宽度方向端部位于上追加分割管10C的轴中心的方式，相对于上追加分割管10C的轴中心对称地设置有两张。在此，各个固定倾斜板16f在宽度方向上具有倾斜度。固定倾斜板16f配置成宽度方向上的倾斜角度从上追加分割管10C的轴中心朝向径向外侧下降。并且，固定倾斜板16f具有在上追加分割管10C的轴中心位置沿上下方向贯穿的贯穿孔。在此，固定倾斜板16f的贯穿孔中的周围连接于保护管16的下端。

关于上追加分割管10C的下端，比在各个固定倾斜板16f中下降的宽度方向的端部更靠径向外侧的部分设为下部开口。上追加分割管10C的下端的下部开口设成如下：在将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B时，上追加分割管10C与上侧分割管10B的内侧能够连通。

关于两张固定倾斜板16f，上升的宽度方向的端部彼此接合而形成棱线。该固定倾斜板16f的棱线具有与上追加分割管10C的直径相等的长度。并且，两张固定倾斜板16f的长度方向的端部形成为山形。并且，在上追加分割管10C的下端形成有被切口的部分。固定倾斜板16f的长度方向上的两端部与上追加分割管10C的下端连接。这些固定倾斜板16f的端部的山形形状和上追加分割管10C的下端的被切口的形状设成对应的状态。

关于在形成为山形的两张固定倾斜板16f的下侧形成的部分，在将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B时，上侧分割管10B的保护管16的上端位于该位置并能够连通支承金属制轴15。

由此，作为再装填管10的轴向长度尺寸变大。同时，在再装填管10的轴中心位置，在上追加分割管10C、上侧分割管10B、下侧分割管10A中，金属制轴15以在轴向上连续的状态贯穿各个保护管16。

在本实施方式中，作为原料填充工序S06，将固体原料S1填充于下侧分割管10A中。而且，作为分割管设置工序S08，将上侧分割管10B设置于下侧分割管10A的上侧位置。而且，作为连结工序S09，通过连结部11来连接下侧分割管10A和上侧分割管10B。而且，作为原料填充工序S06，将固体原料S1填充于上侧分割管10B。而且，作为再装填量判定工序S07，判定是否填充有在再装填量设定工序S01中所设定的量的固体原料S1。

然后，作为分割管设置工序S08，将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B上。

在本实施方式中，作为连结工序S09，仅通过使金属制轴15贯穿保护管16而不需要紧固作为紧固部的螺栓和螺母11d。

此外，作为原料填充工序S06，将固体原料S1填充于上追加分割管10C中，作为直立工序S10，以再装填管10的轴线成为铅垂方向的方式令其直立。

接着，如图22所示，经由悬吊工具8而位于形成有原料熔液S2的坩埚3的上方，再装填管10内的颗粒状固体原料S1因自重落下，并供给到原料熔液S2。

在本实施方式中，通过上追加分割管10C而能够增加再装填量。

此外，通过减少再装填次数，能够缩短再装填工序的所需时间，并能够提高生产效率。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第4实施方式进行说明。

在本实施方式中，与上述第3实施方式不同点在于与连结部有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

图23是表示本实施方式的再装填管中的连结部的放大剖面图。

如图23所示，本实施方式的再装填管10在上追加分割管10C的下端，在外周位置未周设有嵌合槽11h。同时，在上侧分割管10B的上端内周位置，周设有具有与上追加分割管10C的下端的厚度尺寸大致相同的径向尺寸的嵌合槽11g作为阶梯差。

因此，在上侧分割管10B的上端外周，设置有以与嵌合槽11g对应的量向径向外侧扩径的扩径部11j。并且，该扩径部11j的轴向尺寸，即，上追加分割管10C的下端嵌入到嵌合槽11g中的长度能够设成比设置有嵌合槽11h的第3实施方式更大。

具体而言，关于扩径部11j及嵌合槽11g的高度方向尺寸，能够分别令扩径部11j为上侧分割管10B的主体的外直径的1/6以上，嵌合槽11g比扩径部11j更长。

由此，本实施方式的再装填管10在增大了稳定度的状态下，能够将上追加分割管10C载置于上侧分割管10B上。

此外，也能够代替上追加分割管10C，而将下侧分割管10A等在下端未形成有凸缘部的分割管载置于上侧分割管10B上。

并且，能够以上侧分割管10B的上端面与上追加分割管10C的下端面不直接接触的方式使用薄环状缓冲部件11e，或者能够在扩径部11j的内表面位置使用筒状缓冲部件11e。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第5实施方式进行说明。

在本实施方式中，与上述第1～第4实施方式不同点在于与分割管的内径有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

图24是表示本实施方式的再装填管的主剖面图。

如图23所示，本实施方式的再装填管10设定成如下：与下侧分割管10A中的上端部10Aa相比，下侧分割管10A中的下端部10Ab的内径变得更小。同样地，设定成如下：与上侧分割管10B中的上端部10Ba相比，上侧分割管10B中的下端部10Bb的内径变得更小。

从而，上侧分割管10B和下侧分割管10A其内表面均设成倒圆锥台状，并从上端侧朝向下端侧缩径。并且，上侧分割管10B和下侧分割管10A其壁厚均从上端侧朝向下端侧增大。

并且，与上侧分割管10B中的下端部10Bb相比，下侧分割管10A中的上端部10Aa的内径设定成变得更大，从上侧观察时，设定成不会比上侧分割管10B的下端更靠再装填管10的内侧突出。

在本实施方式的再装填管10中，从上方观察时，缓冲部件11e被上侧分割管10B的下端部10Bb遮掩，从而被填充的固体原料S1不会直接撞击到缓冲部件11e。由此，能够防止由缓冲部件11e引起的杂质的产生，因此例如能够防止因设成碳性的缓冲部件11e的混入而导致的碳浓度变动等晶体特性劣化。

并且，从上方观察时，下侧分割管10A的上端部10Aa被上侧分割管10B的下端部10Bb遮掩，从而被填充的固体原料S1不会直接撞击到下侧分割管10A的上端部10Aa。由此，能够防止在下侧分割管10A的上端部10Aa产生裂纹和缺口等。此外，由于分割管10A、10B的下端部10Ab、下端部10Bb变厚，因此能够实现下端部10Ab、下端部10Bb中的强度的提高和再生处理中的变形的产生的减少。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第6实施方式进行说明。

在本实施方式中，与上述第1～第5实施方式不同点在于与分割管的轴向长度比有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

图25是表示本实施方式的再装填管的主剖面图。

如图25所示，本实施方式的再装填管10设定成下侧分割管10A的轴向长度变得比上侧分割管10B更大。

由此，能够增大再装填量。同时，通过将连结部11的高度位置设定于上方，能够增大坩埚3内的原料熔液S2及加热器5与该连结部11的分开距离。由此，能够减小再装填工序S11中的对连结部11的高温的影响。

并且，也能够将下侧分割管10A的轴向长度设成与图11所示的现有的再装填管100相同的程度。在该情况下，连接上侧分割管10B而使用，由此能够增大一次的再装填量。其结果，能够增大再装填管10的可利用次数。

以下，根据附图，对本发明所涉及的再装填管、原料供给装置、单晶提拉装置、再装填管的使用方法、再装填方法、单晶提拉方法的第7实施方式进行说明。

在本实施方式中，与上述第1～第5实施方式不同点在于与再装填管的分割数量即分割管的连接数量有关的结构，关于除此以外的对应的构成要件，标注相同的符号并省略其说明。

图26是表示本实施方式的再装填管的主剖面图。

本实施方式的再装填管10在上下方向上分成三部分，如图26所示，在下侧分割管10A与上侧分割管10B之间设置有中侧分割管（分割管）10D。

中侧分割管10D设定成具有与下侧分割管10A和上侧分割管10B大致相同的内径。并且，下侧分割管10A的上端和中侧分割管10D的下端分别设成通过连结部11而能够连结。并且，中侧分割管10D的上端和上侧分割管10B的下端设成通过连结部11而能够连结。

作为连结部11，与下侧分割管10A和上侧分割管10B同样地，设置有中侧分割管10D上端的凸缘部11n和中侧分割管（分割管）10D的下端的凸缘部11m。作为连结部11而设置在凸缘部11n和凸缘部11m沿周向分开设置有多个连结孔11c、11c和作为紧固这些的紧固部的螺栓和螺母11d、11d。另外，在本实施方式中不使用缓冲部件11e，但是也能够设成设置缓冲部件的结构。

在本实施方式中，作为分割管设置工序S08，将中侧分割管10D设置于下侧分割管10A的上侧位置。而且，作为连结工序S09，由连结部11将下侧分割管10A的凸缘部11a和中侧分割管10D的凸缘部11m通过紧固部而连结。

并且，作为分割管设置工序S08，将上侧分割管10B设置于中侧分割管10D的上侧位置。而且，作为连结工序S09，将中侧分割管10D的凸缘部11n和上侧分割管10B的凸缘部11b通过紧固部而连结。

在本实施方式中，再装填管10在上下方向上分成三部分，由此能够进一步缩短原料填充工序S06中的固体原料S1的落下距离。由此，原料填充工序S06中的各分割管10A、10B、10D中的对内壁面的损伤可以减少。

并且，在下侧分割管10A与上侧分割管10B之间能够连接多个中侧分割管10D，容易增加至所希望的再装填量。由此，能够减少相对于再装填量的再装填的次数。

另外，在本发明中，能够将上述各实施方式中的各结构适当地组合而使用，或者也能够设成仅不采用特定的结构的状态。

实施例

以下，对本发明所涉及的实施例进行说明。

在φ300mm的单晶硅提拉装置中，作为使用于再装填中的再装填管，使用φ300mm左右、轴向长度为1.8m的石英管进行了再装填。将其设为实验例1。

同样地，作为再装填管，使用以轴向长度为下侧1.5m、上侧0.3m分成两部分的石英管进行了再装填。将其设为实验例2。

同样地，作为再装填管，使用以轴向长度为下侧0.9m、上侧0.9m分成两部分的石英管进行了再装填。将其设为实验例3。

同样地，作为再装填管，使用以轴向长度为下侧0.6m、中侧0.6m、上侧0.6m分成三部分的石英管进行了再装填。将其设为实验例4。

实验例1的再装填管的内表面由于由固体原料的落下引起的划痕等而白浊，将通过目测而判断需要进行再生处理时的再装填次数设为基准次数。

在实验例2中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为1.21倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为2.29倍。

在实验例3中，针对所述再装填管中的下侧分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为1.45倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为1.49倍。

在实验例4中，针对所述再装填管中的下侧分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为1.90倍。

并且，针对中侧的分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为2.05倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地变为需要再生处理的次数相对于基准次数为2.15倍。

在各实验例中，在再生处理之后，也再利用各个分割管，并且进行了多次的再生处理。

在实验例1的再装填管中，当判断为被视为因由多次的再生处理中的加热所引起的变形量超过基准值而无法继续使用（废弃）时，将到此为止的再装填次数的总计设为基准寿命。

在实验例2中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.10倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.51倍。

在实验例3中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.15倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.37倍。

在实验例4中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.25倍。

并且，针对中侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.40倍。

并且，针对上侧的分割管，同样地判断为废弃的总次数相对于基准寿命为1.49倍。

另外，上述次数均采用了在3个左右的每个再装填管中使用至最终寿命时的平均值。

此外，相对于各实验例中的各个分割管的初始制造成本，计算需要再生处理的次数的增大量、及根据变形耐性寿命的增加而变化的成本之比，并计算各分割管的成本之和作为该实验例的再装填管中的总成本。

在实验例1的再装填管中，将初始的制造成本设为10，将再生处理成本设为1，将变形耐性成本设为1，并且，将使用至最终寿命时的总成本设为10。

相对于此，在实验例2中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地，初始的制造成本为9，成本为6.76。

并且，针对上侧的分割管，同样地，初始的制造成本为3，成本为0.87。

在实验例2的再装填管中，使用至最终寿命为止时的总成本成为7.63。

在实验例3中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地，初始的制造成本为6，成本为3.60。

并且，针对上侧的分割管，同样地，初始的制造成本为6，成本为2.94。

在实验例3的再装填管中，使用至最终寿命为止时的总成本成为6.54。

在实验例4中，针对所述再装填管中的下侧的分割管，同样地，初始的制造成本为5，成本为2.11。

并且，针对中侧的分割管，同样地，初始的制造成本为5，成本为1.74。

并且，针对上侧的分割管，同样地，初始的制造成本为5，成本为1.56。

在实验例3的再装填管中，使用至最终寿命为止时的总成本成为5.41。

根据这些结果可知，通过使用在轴向上分割的再装填管，可使用次数增加，其结果，能够减少再装填的成本。

此外，在实验例1的再装填管中使用次数增加的情况下，也能够确认被视为由来自再装填管内表面的石英微粉所引起而产生的位错化在实验例2～4中大幅减少。

并且，在实验例2～4中也未产生碳浓度的异常，因此能够确认到未产生缓冲部件的碎片的混入。

Claims (21)

1.一种再装填管，为能够分割以及再生处理的再装填管，其为原料供给装置中的圆筒状再装填管，所述原料供给装置使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，所述再装填管的特征在于，具有：

多个分割管，当填充所述固体原料时，在轴向上被分割；及

连结部，当将所述固体原料投入到所述坩埚中时，将所述分割管上下连结。

2.根据权利要求1所述的再装填管，其特征在于，

在所述分割管中，连结时位于下侧位置的分割管上端的内径设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。

3.根据权利要求1所述的再装填管，其特征在于，

所述分割管的上端内径设定为与下端内径相等，或者大于下端内径。

4.根据权利要求1所述的再装填管，其特征在于，

在所述连结部处设置向径向外侧延伸的凸缘部，并设置紧固该凸缘部的紧固部。

5.根据权利要求1所述的再装填管，其特征在于，

在所述连结部处，在连结时位于下侧位置的分割管上端嵌合位于上侧位置的分割管下端。

6.根据权利要求1所述的再装填管，其特征在于，

所述连结部将所述分割管的上端面和下端面对接连结。

7.根据权利要求5所述的再装填管，其特征在于，

在所述连结部中，在上侧的所述分割管与下侧的所述分割管接触的面设置缓冲部件。

8.根据权利要求7所述的再装填管，其特征在于，

所述缓冲部件的内径设定为与位于上侧位置的分割管下端的内径相等，或者大于位于上侧位置的分割管下端的内径。

9.根据权利要求7所述的再装填管，其特征在于，

所述分割管由石英构成，所述缓冲部件由具有挠性且含碳的材料构成。

10.一种原料供给装置，其使用于基于切克劳斯基法的单晶的培育，并将颗粒状固体原料追加装填或再装填于坩埚内的原料熔液中，

所述原料供给装置的特征在于具备：

权利要求1至9中任一项所述的再装填管；

圆锥状底盖，以能够装卸的方式安装于所述再装填管的下方开口端；

提拉构件，悬吊所述再装填管及所述底盖以使其能够升降，并且开放所述再装填管的下方开口端，以便能够将所述固体原料投入到所述坩埚内的原料熔液中。

11.一种单晶提拉装置，其根据切克劳斯基法从原料熔液中培育单晶，

所述单晶提拉装置的特征在于具有：

权利要求10所述的原料供给装置；

炉体，内部具备所述坩埚；及

热屏蔽体，在该炉体内，在所述坩埚的上方位置周设成下端内周缩径的筒状，并阻断从所述原料熔液向培育中的所述单晶的辐射热，

当进行追加装填或再装填时，将所述再装填管从上方插入到所述热屏蔽体的内侧，并且使所述再装填管的下端位于比所述热屏蔽体的下端更靠上方的位置，在该状态下，在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料。

12.根据权利要求11所述的单晶提拉装置，其特征在于，

当在所述坩埚内的所述原料熔液中投入所述固体原料时，所述连结部设定于比所述热屏蔽体的下端位置更高的位置。

13.根据权利要求11所述的单晶提拉装置，其特征在于，

在所述炉体的外侧，当在所述再装填管中填充所述固体原料时，

具有以下述方式进行支承的倾斜支承台，该倾斜支承台将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，使得能够利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结。

14.一种再装填管的使用方法，其为权利要求1至9中任一项所述的再装填管的使用方法，其特征在于，

仅更换由于填充所述固体原料而内表面损伤至规定的状态的所述分割管。

15.根据权利要求14所述的再装填管的使用方法，其特征在于，

与无划痕的状态相比，在因由于填充所述固体原料而产生的内表面的划痕而产生了透过率低于70%的部分的情况下，更换所述分割管。

16.根据权利要求14所述的再装填管的使用方法，其特征在于，

加热并再生因损伤而被更换的所述分割管的内表面。

17.根据权利要求16所述的再装填管的使用方法，其特征在于，

在通过加热而再生的所述分割管的变形超过规定量的情况下，不再使用。

18.一种再装填方法，其在权利要求11所述的单晶提拉装置中，向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填，所述再装填方法的特征在于，

将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。

19.一种再装填方法，其在权利要求13所述的单晶提拉装置中，向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填，所述再装填方法的特征在于，

通过所述倾斜支承台，将在下端安装有所述底盖的所述分割管倾斜地支承，并且使在填充所述固体原料的过程中倾斜的所述分割管向铅垂方向侧直立，利用所述连结部将所述分割管在上侧进行连结并进一步填充所述固体原料。

20.一种再装填方法，其在权利要求13所述的单晶提拉装置中，向所述坩埚内的所述原料熔液进行追加装填或再装填，所述再装填方法的特征在于，

在向所述坩埚内的所述原料熔液进行了追加装填或再装填之后，

通过所述倾斜支承台来支承所连结的多个所述分割管并使其倾斜，通过所述连结部将所述分割管分离。

21.一种单晶提拉方法，其特征在于，

通过权利要求18所述的再装填方法，在向所述坩埚内的所述原料熔液进行了追加装填或再装填之后，

从所述原料熔液中培育单晶。

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