本發(fā)明涉及在基于直拉單晶制造法（以下稱為cz法）進(jìn)行的硅單晶的制造工序中使用的硅原料的再裝填裝置及使用了該再裝填裝置的硅原料的熔解方法。
背景技術(shù)：
：作為基于cz法的硅單晶的制造方法，已知有多提拉法（マルチプリング）（例如參照專利文獻(xiàn)1）。在多提拉法中，在提拉硅單晶后，向同一石英坩堝內(nèi)追加供給多晶硅等原料并進(jìn)行熔解，從獲得的硅熔液中進(jìn)行硅單晶的提拉，重復(fù)這種原料供給工序和單晶提拉工序，由此，從一個(gè)石英坩堝中制造多根硅單晶錠。根據(jù)多提拉法，能夠降低包含石英坩堝的原價(jià)在內(nèi)的每一根單晶錠的制造成本。并且，由于能夠降低將腔室解體來(lái)更換石英坩堝的頻率，所以能夠使作業(yè)效率提高。在多提拉法中，使用用于追加供給原料的工具即再裝填裝置。例如，專利文獻(xiàn)1中記載了一種再裝填裝置，在由石英構(gòu)成的筒體的下端設(shè)有雙扇對(duì)開(kāi)式的底板，底板由鉬構(gòu)成。將收納有燈泡（ランプ）狀原料的筒體以利用線材懸吊的狀態(tài)配置于腔室內(nèi)的坩堝的上方，將底板打開(kāi)，由此將燈泡狀原料向坩堝內(nèi)投入。并且，專利文獻(xiàn)2中記載了一種再裝填裝置，具備由石英玻璃構(gòu)成的圓筒狀的料斗主體和對(duì)料斗主體的下端開(kāi)口部進(jìn)行開(kāi)閉的底蓋，底蓋具有圓錐形狀且由包含氣泡的石英玻璃構(gòu)成。并且，作為石英坩堝內(nèi)的原料的熔解方法，例如專利文獻(xiàn)3中記載了一種方法，為了降低原料熔解時(shí)的熱損失，在以將坩堝的上方覆蓋的方式設(shè)置熱屏蔽板（熔解蓋）的狀態(tài)下使原料熔解。專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)昭57-95891號(hào)公報(bào)。專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2004-244236號(hào)公報(bào)。專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)平3-193694號(hào)公報(bào)。在硅原料的熔解工序中，在使用了上述的熔解蓋的情況下，能夠提高原料的加熱效率，由此能夠期待一定的電力削減效果。然而，在使用上述的再裝填裝置和熔解蓋的情況下，在使用再裝填裝置追加投入原料后，必須在將再裝填裝置向腔室外取出并更換安裝熔解蓋之后再實(shí)施原料熔解工序，在該更換安裝工序中，為了抑制腔室內(nèi)的溫度的下降，需要提高加熱器的功率，因此存在無(wú)法獲得如期待的那樣的電力削減效果的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能夠可靠地進(jìn)行原料的再裝填，而且能夠在之后的原料熔解工序中提高原料的加熱效率的再裝填裝置。并且，本發(fā)明的其他目的在于提供一種使用了那樣的再裝填裝置的電力削減效果高的硅原料的熔解方法。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的再裝填裝置的特征在于，具有裝料管、底蓋和軸，前述裝料管收納硅原料，前述底蓋對(duì)前述裝料管的下端開(kāi)口部進(jìn)行開(kāi)閉，前述軸將前述底蓋支承為能夠升降，前述底蓋包括錐部和底板部，前述錐部構(gòu)成前述裝料管的內(nèi)側(cè)底面，前述錐部是圓錐形狀的，前述底板部構(gòu)成前述裝料管的外側(cè)底面，前述底板部是平坦的，前述錐部由石英玻璃構(gòu)成，前述底板部由耐熱性比前述錐部高的材料構(gòu)成，前述底蓋通過(guò)下降到比前述下端開(kāi)口部靠下方處，使前述下端開(kāi)口部敞開(kāi)，使前述裝料管內(nèi)的前述硅原料落下。根據(jù)本發(fā)明，能夠確保收納于裝料管內(nèi)的硅原料的污染防止和取出容易度，并能夠提高底蓋的耐熱性。因此，能夠?qū)⒌咨w作為原料熔解時(shí)的熔解蓋使用，通過(guò)在向石英坩堝內(nèi)再裝填的硅原料的熔解工序中將底蓋作為熔解蓋使用并對(duì)原料進(jìn)行加熱，能夠提高原料的加熱效率而削減消耗電力，且能夠縮短原料熔解時(shí)間。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，前述底板部包含從石墨、鎢及鉬中選擇的至少一個(gè)材料。在底板部由這些材料中的某一個(gè)構(gòu)成的情況下，能夠提高底板部的耐熱性，因此能夠?qū)⒌咨w作為熔解蓋使用。在本發(fā)明中，由前述錐部和前述底板部包圍的前述底蓋的內(nèi)部可以為空腔，在前述底蓋的內(nèi)部可以填充有碳纖維。在填充有碳纖維的情況下，能夠進(jìn)一步提高底蓋的耐熱性。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在由前述錐部和前述底板部包圍的前述底蓋的內(nèi)部設(shè)有多層構(gòu)造體，該多層構(gòu)造體是絕熱材料層和空腔層交替地層疊的多層構(gòu)造體，前述絕熱材料層包含從石墨、鎢及鉬中選擇的至少一個(gè)材料。根據(jù)該構(gòu)造，能夠進(jìn)一步提高底蓋的耐熱性。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，在由前述錐部和前述底板部包圍的前述底蓋的內(nèi)部設(shè)有多層構(gòu)造體，該多層構(gòu)造體是第一絕熱材料層和第二絕熱材料層交替地層疊的多層構(gòu)造體，前述第一絕熱材料層包含從石墨、鎢及鉬中選擇的至少一個(gè)材料，前述第二絕熱材料層由碳纖維構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)造，能夠進(jìn)一步提高底蓋的耐熱性。并且，使用了上述再裝填裝置的本發(fā)明的硅原料的熔解方法的特征在于，包括：將收納有硅原料的前述再裝填裝置配置于腔室內(nèi)的石英坩堝的上方的工序；使將前述再裝填裝置的前述裝料管的下端開(kāi)口部閉塞的前述底蓋下降，向前述石英坩堝內(nèi)再裝填前述裝料管內(nèi)的前述硅原料的工序；以及在將前述再裝填裝置設(shè)置于前述腔室內(nèi)且使前述底蓋下降的狀態(tài)下，利用加熱器對(duì)前述石英坩堝內(nèi)的前述硅原料進(jìn)行加熱，使前述石英坩堝內(nèi)的前述硅原料熔解的工序。如此，本發(fā)明的硅原料的熔解方法在再裝填原料的熔解工序中，將再裝填裝置的底蓋作為熔解蓋使用，對(duì)原料進(jìn)行加熱，因此不僅能夠提高原料的加熱效率而削減消耗電力，而且能夠削減從再裝填裝置向熔解蓋的程序損失。而且，使用了上述再裝填裝置的本發(fā)明的硅單晶的制造方法的特征在于，包括：將收納有硅原料的前述再裝填裝置配置于腔室內(nèi)的石英坩堝的上方的工序；使將前述再裝填裝置的前述裝料管的下端開(kāi)口部閉塞的前述底蓋下降，向前述石英坩堝內(nèi)再裝填前述裝料管內(nèi)的前述硅原料的工序；在將前述再裝填裝置設(shè)置于前述腔室內(nèi)且使前述底蓋下降的狀態(tài)下，利用加熱器對(duì)前述石英坩堝內(nèi)的前述硅原料進(jìn)行加熱，使前述石英坩堝內(nèi)的前述硅原料熔解的工序；以及從前述石英坩堝內(nèi)的硅熔液中提拉硅單晶的工序。如此，本發(fā)明的硅單晶的制造方法在再裝填原料的熔解工序中，將再裝填裝置的底蓋作為熔解蓋使用，對(duì)原料進(jìn)行加熱，因此不僅能夠提高原料的加熱效率而削減消耗電力，而且能夠削減從再裝填裝置向熔解蓋的程序損失。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不僅能夠可靠地進(jìn)行原料的再裝填，而且能夠在之后的原料熔解工序中提高原料的加熱效率的再裝填裝置。并且，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種使用了那樣的再裝填裝置的電力削減效果高的硅原料的熔解方法。附圖說(shuō)明圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的再裝填裝置的硅單晶制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略截面圖。圖2（a）及（b）是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的再裝填裝置的結(jié)構(gòu)的概略截面圖，（a）表示將底蓋關(guān)閉且收納有硅原料的狀態(tài)，（b）表示將底蓋打開(kāi)且未收納硅原料的狀態(tài)。圖3是用于說(shuō)明使用了再裝填裝置的硅原料的再裝填工序及熔解工序的概略截面圖。圖4是用于說(shuō)明使用了再裝填裝置的硅原料的再裝填工序及熔解工序的概略截面圖。圖5是用于說(shuō)明使用了再裝填裝置的硅原料的再裝填工序及熔解工序的概略截面圖。圖6是用于說(shuō)明使用了再裝填裝置的硅原料的再裝填工序及熔解工序的概略截面圖。圖7（a）～（c）是表示投一次再裝填原料的電力消耗的模擬結(jié)果的圖表。圖8（a）～（d）是表示再裝填裝置的底蓋的構(gòu)造的變形的截面圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖并詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式。圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的再裝填裝置的硅單晶制造裝置的結(jié)構(gòu)的概略截面圖。如圖1所示，硅單晶制造裝置1具備腔室10、沿著腔室10的內(nèi)表面配置的絕熱件11、在腔室10內(nèi)支承硅熔液3的石英坩堝12、支承石英坩堝12的石墨坩堝13、支承石墨坩堝13的軸14、在石墨坩堝13的周圍配置的加熱器15、在石英坩堝12的上方配置的熱屏蔽體16、在石墨坩堝13的上方且與軸14同軸地配置的單晶提拉線材17、在腔室10的上方配置的線材卷繞機(jī)構(gòu)18。腔室10由主腔室10a和與主腔室10a的上部開(kāi)口連結(jié)的細(xì)長(zhǎng)的圓筒狀的牽引腔室（プルチャンバー）10b構(gòu)成，石英坩堝12、石墨坩堝13、加熱器15及熱屏蔽體16設(shè)于主腔室10a內(nèi)。在牽引腔室10b設(shè)有氬氣（吹掃氣體）的導(dǎo)入口10c，在主腔室10a的底部設(shè)有氬氣的排氣口10d。在腔室10內(nèi)從上方朝向下方產(chǎn)生氬氣的流動(dòng)。進(jìn)而，在牽引腔室10b的內(nèi)側(cè)設(shè)有對(duì)后述的再裝填裝置的下降動(dòng)作進(jìn)行限制的卡止片10e。石英坩堝12是具有圓筒狀的側(cè)壁部和彎曲的底部的石英玻璃制的容器。支承石英坩堝12的石墨坩堝13連接于沿鉛垂方向延伸的軸14的上端部，軸14的下端部貫通腔室10的底部中央，連接于在腔室10的外側(cè)設(shè)置的軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19。加熱器15用于使填充于石英坩堝12內(nèi)的硅原料熔解而生成硅熔液3。加熱器15是碳制的電阻加熱式加熱器，以同心圓狀配置于石墨坩堝13的外側(cè)。熱屏蔽體16是為了防止來(lái)自加熱器15及石英坩堝12的輻射熱對(duì)單晶2的加熱并且抑制硅熔液3的溫度變動(dòng)而設(shè)置。作為熱屏蔽體16的材料，優(yōu)選使用石墨。熱屏蔽體16是從上方朝向下方直徑縮小的倒圓臺(tái)形狀的部件，以將硅熔液3的上方覆蓋并且包圍培育中的單晶2的方式設(shè)置。熱屏蔽體16的下端部位于石英坩堝12的內(nèi)側(cè)，因此即便使石英坩堝12上升也不會(huì)與熱屏蔽體16發(fā)生干涉。在熱屏蔽體16的中央設(shè)有比單晶2的直徑大的開(kāi)口部16a，單晶2通過(guò)開(kāi)口部16a并向上方提拉。石墨坩堝13、軸14及軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19構(gòu)成使石英坩堝12旋轉(zhuǎn)的坩堝旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及使石英坩堝12升降的坩堝升降機(jī)構(gòu)。隨著單晶2的成長(zhǎng)，熔液量減少，石英坩堝12內(nèi)的液面下降，因此進(jìn)行使石英坩堝12上升的控制，使得從熱屏蔽體16的下端到熔液面的距離恒定。在石英坩堝12的上方設(shè)有單晶2的提拉軸即線材17和卷繞線材17的線材卷繞機(jī)構(gòu)18。線材卷繞機(jī)構(gòu)18與線材17一起具有使單晶2旋轉(zhuǎn)的功能。線材卷繞機(jī)構(gòu)18配置于牽引腔室10b的上方，線材17從線材卷繞機(jī)構(gòu)18通過(guò)牽引腔室10b內(nèi)并向下方延伸，線材17的末端部到達(dá)主腔室10a的內(nèi)部空間。圖1中示出了培育中途的單晶2懸吊設(shè)置于線材17的狀態(tài)。在單晶2的提拉時(shí)，將晶種浸漬于硅熔液3，一邊使石英坩堝12和晶種分別旋轉(zhuǎn)一邊慢慢地提拉線材17，由此使單晶2成長(zhǎng)。在單晶的提拉工序中，首先為了使單晶無(wú)錯(cuò)位化，進(jìn)行基于達(dá)斯縮頸法（ダッシュネック法）的晶種擠壓（縮頸）。接著，為了獲得必要的直徑的單晶，培育直徑慢慢擴(kuò)大的肩部，在單晶變?yōu)槠谕闹睆綍r(shí)培育直徑維持恒定的軀干部。在將軀干部培育至既定的長(zhǎng)度之后，為了在無(wú)錯(cuò)位的狀態(tài)下將單晶從熔液3分開(kāi)而進(jìn)行尾部擠壓。在多提拉法中，在提拉了一根硅單晶錠之后，向同一石英坩堝12內(nèi)再裝填硅原料并進(jìn)行熔解，從獲得的硅熔液中進(jìn)行新的硅單晶的提拉。并且，通過(guò)重復(fù)這種原料供給工序和單晶提拉工序，能夠從一個(gè)石英坩堝12中制造多根硅單晶。硅原料的再裝填不只在第二根以后的硅單晶的原料熔解工序中進(jìn)行，也可以在第一根硅單晶的原料熔解工序中進(jìn)行。在該情況下，在從一個(gè)石英坩堝12僅制造一根硅單晶的所謂單提拉法中也可以進(jìn)行。通常，在第一根硅單晶的制造中，利用加熱器對(duì)預(yù)先填充于石英坩堝12內(nèi)的初始原料進(jìn)行加熱并使之熔解。此時(shí)，硅原料的體積減少，在石英坩堝12內(nèi)產(chǎn)生空的容量。在此，為了提拉盡可能長(zhǎng)的單晶，需要向石英坩堝12內(nèi)裝填盡可能多的硅原料，因這樣的理由而向石英坩堝12內(nèi)再裝填硅原料。并不限定于在多提拉法中再裝填原料的用途，也可以使用于在所謂單提拉法中初始原料熔解了一定量的階段再裝填追加原料的用途。接著，說(shuō)明在向石英坩堝12內(nèi)再裝填硅原料時(shí)使用的再裝填裝置。圖2（a）及（b）是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的再裝填裝置的結(jié)構(gòu)的概略截面圖，圖2（a）表示將底蓋關(guān)閉且收納有硅原料的狀態(tài)，圖2（b）表示將底蓋打開(kāi)且未收納硅原料的狀態(tài)。如圖2（a）及（b）所示，該再裝填裝置20具備收納燈泡狀的硅原料s的裝料管21、將裝料管21的上端開(kāi)口部21a封閉的凸緣部件22、對(duì)裝料管21的下端開(kāi)口部21b進(jìn)行開(kāi)閉的底蓋23、支承底蓋23的軸24、供軸24插入的引導(dǎo)管25。裝料管21是由石英玻璃構(gòu)成的圓筒狀的部件，裝料管21的直徑設(shè)定為與提拉的硅單晶的直徑相等或比提拉的硅單晶的直徑稍小。在將裝料管21的上端開(kāi)口部21a封閉的凸緣部件22的中央部設(shè)有貫通孔22a，軸24及引導(dǎo)管25通過(guò)貫通孔22a并插入裝料管21內(nèi)，通過(guò)裝料管21內(nèi)并到達(dá)底蓋23的上端。底蓋23是立體性的部件，具備構(gòu)成裝料管21的內(nèi)側(cè)底面的圓錐形狀的錐部23a和構(gòu)成裝料管21的外側(cè)底面的平坦的底板部23b。在本實(shí)施方式中，底蓋23具有中空構(gòu)造，雖然由錐部23a和底板部23b包圍的空間為空腔，但也可以填充絕熱件。錐部23a與裝料管21一樣由石英玻璃構(gòu)成，起到防止裝料管21內(nèi)的硅原料s的污染的作用。并且，提供了在將底蓋23打開(kāi)時(shí)用于使裝料管21內(nèi)的原料順利地滾落的的傾斜面。另一方面，底板部23b由耐熱性比錐部23a高的石墨、鉬、鎢等材料形成。如此，底蓋23不僅具有錐部23a，而且具有底板部23b，由于底板部23b由耐熱性高的材料構(gòu)成，所以能夠抑制錐部23a的過(guò)熱而防止熱變形。并且，能夠防止在裝料管21內(nèi)原料發(fā)生熔解的情況。軸24是用于使底蓋23升降的部件，通過(guò)引導(dǎo)管25并沿垂直方向延伸而連接于底蓋23的上端。在軸24的下端設(shè)有頭部24a，頭部24a的直徑大于在底蓋23的錐部23a的上端設(shè)置的貫通孔23c（參照?qǐng)D8）的直徑，因此比貫通孔23c向下方突出的頭部24a與錐部23a卡合。并且，在底蓋23的內(nèi)部確保有頭部24a的上下方向的可動(dòng)空間，底蓋23相對(duì)于軸24的上下方向的運(yùn)動(dòng)有間隙。因此，雖然底蓋23無(wú)法向比頭部24a靠下方處移動(dòng)，但能夠向比頭部24a靠上方處移動(dòng)。將底板部23b固定于錐部23a的方法沒(méi)有特別限定，例如可以使底板部23b嵌合于在錐部23a側(cè)設(shè)置的檐部，也可以通過(guò)螺紋緊固進(jìn)行固定。在螺紋緊固固定的情況下，例如，可以在底板部23b的中心設(shè)置貫通孔，使軸24通過(guò)貫通孔，使螺母經(jīng)由墊圈緊固于軸24的下端。引導(dǎo)管25是為了防止軸24與裝料管21內(nèi)的硅原料s接觸而設(shè)置的。引導(dǎo)管25與裝料管21及錐部23a一樣由石英玻璃構(gòu)成，引導(dǎo)管25的下端連接于錐部23a的上端部，引導(dǎo)管25與錐部23a一體化。并且，引導(dǎo)管25的上端部通過(guò)凸緣部件22的貫通孔22a并比凸緣部件22向上方突出，其突出量為即便在使底蓋23下降到最低的位置的情況下也維持突出狀態(tài)的程度。接著，說(shuō)明使用了再裝填裝置20的硅原料的再裝填方法及熔解方法。圖3～圖6是用于說(shuō)明使用了再裝填裝置20的硅原料的再裝填工序及熔解工序的概略截面圖。如圖3所示，在硅原料的再裝填工序中，首先，將收納有硅原料s的再裝填裝置20連結(jié)于硅單晶制造裝置1的線材17的末端，設(shè)置于牽引腔室10b內(nèi)。在線材17的末端連接再裝填裝置20的軸24的上端。由此，再裝填裝置20配置于石英坩堝12的上方。接著，如圖4所示，下放線材17，使再裝填裝置20下降。使再裝填裝置20下降許久后，凸緣部件22抵接于牽引腔室10b內(nèi)的卡止片10e，裝料管21的進(jìn)一步下降被限制。此時(shí)，再裝填裝置20的下端的垂直方向的位置位于與熱屏蔽體16的下端大致相同的位置或比熱屏蔽體16的下端靠下方的位置。接著，如圖5所示，在裝料管21的下降被限制的狀態(tài)下進(jìn)一步下放線材17，由此軸24下降，由于硅原料s及引導(dǎo)管25的重量和底蓋23的自重，底蓋23與軸24一起下降，由此裝料管21的下端開(kāi)口部21b打開(kāi)，硅原料s落下。由于底蓋23的內(nèi)側(cè)底面為圓錐形狀的傾斜面，所以硅原料s不會(huì)卡掛于底蓋23而順利地落下，被投入石英坩堝12內(nèi)。并且，在硅原料s的再裝填時(shí)，裝料管21的下端即裝料管21的下端開(kāi)口部21b位于與熱屏蔽體16的下端大致相同的位置或比熱屏蔽體16的下端靠下方的位置，因此原料不會(huì)與熱屏蔽體16發(fā)生碰撞，能夠避免熱屏蔽體16的損傷。然后，如圖6所示，利用加熱器15對(duì)向石英坩堝12內(nèi)再裝填的固體原料進(jìn)行加熱并使之熔解。此時(shí)，在沒(méi)有取出再裝填裝置20的情況下，照原樣配置于主腔室10a內(nèi)，在進(jìn)一步使底蓋23下降的狀態(tài)下直接使石英坩堝12內(nèi)的硅原料s熔解，由此能夠使底蓋23作為所謂熔解蓋起作用。原料熔解工序中的裝料管21和底蓋23的高度可以為與原料再裝填時(shí)相同的高度，也可以為與原料再裝填時(shí)不同的高度。因此，例如也可以，在將裝料管21及底蓋23與原料再裝填時(shí)相比向上方提拉之后，進(jìn)行原料熔解工序。例如，在底蓋23打開(kāi)的狀態(tài)下，直接使底蓋23與熱屏蔽體16的下端的高度一致，由此能夠進(jìn)一步提高石英坩堝12內(nèi)的硅原料的保溫性。如此，在原料熔解工序中將底蓋23作為熔解蓋使用，由此石英坩堝12內(nèi)的保溫性提高，因此能夠提高加熱器15對(duì)硅原料s的加熱效率，能夠抑制原料熔解時(shí)的消耗電力。并且，構(gòu)成底蓋23的內(nèi)側(cè)底面的錐部23a為石英制，相對(duì)于此，構(gòu)成底蓋23的外側(cè)底面的底板部23b由耐熱性比錐部23a高的材料構(gòu)成，因此能夠抑制錐部23a的過(guò)熱。因此，能夠不僅將底蓋23作為再裝填裝置20的蓋使用，而且將底蓋23作為熔解蓋使用，并且能夠防止錐部23a發(fā)生熱變形，或者防止由于殘留于錐部23a的表面的硅微粉熔解并粘著而使底蓋23的關(guān)閉狀況惡化的情況。圖7（a）～（c）是表示投一次再裝填原料的電力消耗的模擬結(jié)果的圖表，橫軸表示時(shí)間（hr），縱軸表示整體的電力（kw）。需要說(shuō)明的是，該模擬使用模擬軟件“cgsim”來(lái)進(jìn)行。如圖7（a）所示，在完全未使用再裝填裝置及熔解蓋的情況下，每單位時(shí)間（1hr）的電力消耗量為220kw，5小時(shí)的總電力消耗量（累計(jì)值）成為1100kw。并且，如圖7（b）所示，在以往的對(duì)再裝填裝置及熔解蓋進(jìn)行更換并使用的情況下，將再裝填裝置更換為熔解蓋時(shí)的程序損失發(fā)生了1.5hr，在該期間中無(wú)法獲得電力削減效果。但是，在更換為熔解蓋之后，能夠進(jìn)行電力的削減，5小時(shí)的總電力消耗量（累計(jì)值）成為1015kw。即，與完全未使用再裝填裝置及熔解蓋的情況相比，能夠預(yù)見(jiàn)整體約9%的電力削減效果。另一方面，如圖7（c）所示，在使用本發(fā)明的再裝填裝置而不需要從再裝填裝置向熔解蓋的更換作業(yè)的情況下，由于程序損失消失而獲得1.5hr量的電力削減效果。并且，由于在原料投入后再裝填裝置20的底蓋23起到熔解蓋的作用，所以5小時(shí)的總電力消耗量（累計(jì)值）成為974kw。即，與完全未使用再裝填裝置及熔解蓋的情況相比，能夠預(yù)見(jiàn)整體13%的電力削減效果，與從再裝填裝置更換為熔解蓋的情況相比，能夠預(yù)見(jiàn)4%的電力削減效果。若再裝填次數(shù)為四次，則6hr量的程序損失消失，因此再裝填次數(shù)越增加則其效果越顯著。圖8（a）～（d）是表示再裝填裝置20的底蓋23的構(gòu)造的變形的截面圖。圖8（a）所示的底蓋23具有圖2中也示出的中空構(gòu)造，由錐部23a和底板部23b包圍的底蓋23的中空部23e構(gòu)成空腔。需要說(shuō)明的是，底蓋23的中空部23e是底蓋23的內(nèi)部中的除軸24的頭部24a（參照?qǐng)D2）的上下方向的可動(dòng)空間以外的區(qū)域。錐部23a由石英玻璃構(gòu)成，在錐部23a的上端部設(shè)有用于使頭部24a卡合的貫通孔23c。底板部23b由耐熱性比錐部23a高的石墨、鉬或鎢等材料構(gòu)成。因此，能夠保護(hù)錐部23a，使其避免受熱。如圖8（b）所示，也可以在底蓋23的中空部23e填充作為絕熱件的碳纖維23f。通過(guò)向中空部23e填充碳纖維23f，能夠使錐部23a的溫度下降。作為絕熱件，也可以使用除碳纖維以外的其他材料，在為與底板部23b相同的材料的情況下，底板部23b和絕熱件可以一體化。例如，在底板部23b為石墨時(shí)，填充件既可以為石墨，又可以為鉬或鎢。并且，在底板部為鉬時(shí)，絕熱件既可以為鉬，又可以為石墨或鎢。如圖8（c）所示，也可以在底蓋23的中空部23e設(shè)置絕熱材料層23g和空氣層23h交替地層疊的多層構(gòu)造體。在該情況下，絕熱材料層23g的材料例如為石墨、鉬或鎢。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使底板部23b和錐部23a兩者的溫度下降。如圖8（d）所示，也可以在底蓋23的中空部23e設(shè)置兩種絕熱材料層23g、23i交替地層疊的多層構(gòu)造體。一種絕熱材料層23g的材料例如為石墨，另一種絕熱材料層23i的材料為鉬或鎢。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，與圖8（c）所示的構(gòu)造一樣能夠使底板部23b和錐部23a兩者的溫度下降。如以上說(shuō)明的那樣，關(guān)于本實(shí)施方式的再裝填裝置20，對(duì)裝料管21的下端開(kāi)口部進(jìn)行開(kāi)閉的底蓋23由錐部23a和底板部23b構(gòu)成，前述錐部23a為石英制的，前述底板部23b安裝于錐部23a的底部，前述底板部23b的耐熱性較高，因此能夠確保收納于裝料管21內(nèi)的硅原料的污染防止和取出容易度，并能夠提高底蓋23的耐熱性。因此，能夠?qū)⒌咨w23作為原料熔解時(shí)的熔解蓋使用。并且，關(guān)于本實(shí)施方式的硅原料的熔解方法，在使用上述再裝填裝置20向石英坩堝12內(nèi)再裝填硅原料之后，在再裝填原料的熔解工序中,將再裝填裝置20的底蓋23作為熔解蓋使用,對(duì)原料進(jìn)行加熱，因此能夠削減從再裝填裝置向熔解蓋的程序替換（真空敞開(kāi)、再裝填裝置拆卸、熔解蓋安裝及抽真空（真空引き））所需要的時(shí)間及消耗電力的損失。因此，能夠提高原料的加熱效率而削減消耗電力，且能夠縮短原料熔解時(shí)間。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并未限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更，那些也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)，這是理所當(dāng)然的。例如，在上述實(shí)施方式中，形成了通過(guò)凸緣部件22與牽引腔室10b內(nèi)的卡止片10e卡合來(lái)限制裝料管21的下降，并在該狀態(tài)下通過(guò)使軸14進(jìn)一步下降來(lái)打開(kāi)底蓋23的機(jī)構(gòu)，但底蓋23的開(kāi)閉機(jī)構(gòu)并未特別限定，可以采用各種構(gòu)造。【實(shí)施例】通過(guò)模擬來(lái)評(píng)價(jià)在使用了再裝填裝置的底蓋的硅原料熔解工序中，底蓋的構(gòu)造的不同給投入電力帶來(lái)了什么樣的影響。模擬中使用了上述的模擬軟件“cgsim”。作為評(píng)價(jià)對(duì)象的底蓋的構(gòu)造如以下那樣。首先，比較例1是完全未使用熔解蓋的情況。比較例2的底蓋是底蓋的錐部及底板部由石墨構(gòu)成且在底蓋內(nèi)部填充有纖維絕熱件的結(jié)構(gòu)。即，該底蓋零件整體為石墨制。并且，關(guān)于實(shí)施例1～6，底蓋的錐部均由石英玻璃構(gòu)成，但底蓋的底板部或底蓋內(nèi)部的構(gòu)造互不相同。例如，實(shí)施例1及2的底板部為石墨制，實(shí)施例3～6的底板部為鉬制。并且，實(shí)施例1及3的底蓋內(nèi)部為空腔（無(wú)填充材料），在實(shí)施例2及4的底蓋內(nèi)部填充有纖維絕熱件。并且，實(shí)施例5的底蓋內(nèi)部由交替地層疊鉬板和空氣層而成的多層構(gòu)造體構(gòu)成，實(shí)施例6的底蓋內(nèi)部由交替地層疊鉬板和石墨板而成的多層構(gòu)造體構(gòu)成。在模擬中，在圖1所示的硅單晶制造裝置內(nèi)設(shè)置再裝填裝置，向石英坩堝內(nèi)裝填480kg的硅原料。并且，使?fàn)t內(nèi)壓為40torr，使氬氣流量為250ml/min，將氣體的流動(dòng)設(shè)定為層流模型。作為溫度的控制點(diǎn)，在從熔液表面中心向下方1mm處設(shè)定硅的熔點(diǎn)1412℃。并且，求出在這樣的條件下提高加熱器的功率并使原料熔解所需要的電力。其結(jié)果在表1中示出?！颈?】對(duì)象名比較例1比較例2實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5實(shí)施例6錐部無(wú)熔解蓋石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃石英玻璃底板部—石墨石墨石墨momomomo中空部—纖維絕熱件無(wú)纖維絕熱件無(wú)纖維絕熱件mo空腔　層疊mo石墨　層疊電力（kw）112.580.481.479.780.379.674.372.5根據(jù)表1可知，在比較例1中，為了使石英坩堝內(nèi)的原料熔解而需要的電力為112.5kw，相對(duì)于此，在比較例2中為80.4kw，確認(rèn)到有約30%的電力削減效果。但是，在比較例2中，由于底蓋整體為石墨制，所以存在實(shí)用上的問(wèn)題。在實(shí)施例1～6中，與比較例2一樣也確認(rèn)到電力的降低效果。其中，實(shí)施例1、2、3、4的電力分別為81.4kw、79.7kw、80.3kw及79.6kw，均為與比較例2同級(jí)別的電力削減效果。相對(duì)于此，實(shí)施例5的電力為74.3kw，并且實(shí)施例6的電力為72.5kw，在底蓋內(nèi)部為多層構(gòu)造的情況下，與實(shí)施例1～4相比進(jìn)一步提高了保溫性，由此有更高的電力削減效果。附圖標(biāo)記說(shuō)明1硅單晶制造裝置；2硅單晶；3硅熔液；10腔室；10a主腔室；10b牽引腔室；10c氣體導(dǎo)入口；10d氣體排氣口；10e卡止片；11絕熱件；12石英坩堝；13石墨坩堝；14軸；15加熱器；16熱屏蔽體；16a開(kāi)口部；17線材；18線材卷繞機(jī)構(gòu)；19軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；20再裝填裝置；21裝料管；21a裝料管的上端開(kāi)口部；21b裝料管的下端開(kāi)口部；22凸緣部件；22a凸緣部件的貫通孔；23底蓋；23a錐部；23b底板部；23c錐部的貫通孔；23e中空部；23f碳纖維；23g絕熱材料層；23h空氣層；23i絕熱材料層；24軸；24a軸的頭部；25引導(dǎo)管；s硅原料。當(dāng)前第1頁(yè)12