JPH04500063A - 溶融物の連続補充システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 溶融物の連続補充システム 発明の分野 本発明は中空管状の結晶体を成長させる装置に関するものであり、更に詳しく述 べると、成長過程前及び／又は成長過程時に固体のケイ素粒子を斯かる結晶成長 装置のルツボに配送するための装置に関する。

立型の１東 米国特許第４．５４４．５２８号に開示された型の中空管状結晶体を成長させる 装置が、結晶体を成長させる原料の溶融ケイ素を支持するルツボを包含すること は既知である。これまでケイ素溶融物は、システムの熱的ショックを回避するよ う連続式でなくバッチ式で補充されており、そのため結晶成長過程は破局的に終 了した。このようなバッチ式補充は、溶融物にケイ素粒子を添加する方法として は比較的遅目で不十分な方法であると知見されていた。

バッチ式補充に係わる問題を克服するため、溶融物を連続的に補充するシステム が開発された。このシステムは、シンク（Ｓｉｎｋ）等の米国特許第４．６６１ ．３２４号（１９８７年４月２８日公告）に記載されている。該特許のシステム は、（１）ルツボに通じていて、ダイの先端上にある炉の内部アフターヒータの 内部で終了する導管及び〈２〉　該導管及び不規則形状の固体ケイ素粒子源に結 合されたチップスラスター（ｃｈｉｐ　ｔｈｒｕｓｔｅｒ　）を包含している。

ゲイ素粒子はチップスラスターに供給され、チップスラスターは予め定められた 容積の粒子を導管を介して内部アフターヒータに周期的に強制輸送する。そのあ と、チップは重力により溶融物中に落下するのである。

不都合なことに、前記米国特許第４，６６１．３２４号のシステムには幾っがの 問題がある。第一に、システムのチップスラスタ一部はがなりの数の機械部品を 含み、かつ、摩耗性材料（すなわち、不規則形状の固体ケイ素粒子）を常時取り 扱うので、チップスラスターが破損され易いことである。第二に、この摩耗性の ゲイ素粒子はチップスラスターの金属部品の微小部分を侵食又は摩耗により取り 去る傾向があり、その侵食された部分がケイ素粒子と共に溶融物中に配送される ことである。これらの金属の微小部分は溶融物を汚染する傾向がある。第三に、 不規則な形状のケイ素粒子の予め定められた容積の質量は、チップ自身の相対的 配向の仕方に応じて一容積毎に変化し、かつ、チップスラスターは粒子の質量で なく予め定められた容積を炉内に排出するので、予め定められた質！のチップを 炉に繰り返し添加することが実質上不可能なることである。結晶成長過程を連続 的に維持するために必要な水準まで熱的偏位運動（ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ　）を最 小にするには、原料として不規則な形状のケイ素粒子を使用する場合、予め定め られた質量の粒子を溶融物に常に添加することが重要なのである、前述の理由に より、チップスラスターシステムは、不規則な形状の粒子を予め定められた質量 で溶融物に繰り返して供給することができない。

立型の旦的及１概！ 本発明の一目的は、高度の信頼性を有し且つ溶融物に汚染物質を有害水準まで添 加しないような中空管状結晶体の成長装置に、ケイ素溶融物を連続的に補充する システムを提供することである。

本発明の第二の目的は、受入れ難いほど大規模の熱的偏位運動すなわち溶融物の 動揺を起こさないような方法で、中空管状結晶体の成長装置にケイ素溶融物を連 続的に補充するシステムを提供することである。

上記及びその他の目的は、例えばストーモント（Ｓｔｏｒｍｏｎｔ　）等の米国 特許第４．５４４，５２８号に開示された型の結晶類に、ルツボ迄伸長してダイ 先端の上部にある内部アフターヒーター内で終了する導管を包含させる変更を施 し、その結晶類のルツボにケイ素溶融物を連続的に補充するようにしたシステム により達成される。このシステムは、予め定められた径の球状固体ケイ素粒子を 貯蔵するための容器、導管及び該容器に結合された受け入れ室並びに該受は入れ 室に結合される高圧ガスジェットを包含する。容器から受け入れ室にゲイ素粒子 を移動させるため、バイブレータ、第二高圧ガスジェット又はその他の何らかの 手段を含む粒子分配装置が設けられている。受は入れ室のケイ素粒子は、高圧ガ スジェットにより、導管を介してルツボの直上にある結晶成長炉の内部アフター ヒータ内に強制輸送される。その後、ケイ素粒子は重力の作用により、ルツボ内 に含まれる溶融物中に落下する。導管から放出されるゲイ素粒子の向きを変えて 該ケイ素粒子が溶融物の表面上に実質上均一な分布パターンで落下するようにし 、それによって溶融物内での流れの形成すなわち熱的偏位運動を最小にするため 、結晶成長炉内の導管の上端部の直上にデフレクタ（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ　）を 設置することが好ましい。

図面の簡単な説明 本発明の本質及び目的を更に十分に理解するには、付属図面に関連した以下の詳 細な説明を参照する必要がある。

図１は、本発明のケイ素原料供給システムと共に使用するよう設計された結晶成 長炉の側立面の断面を示す図である。

図２は、本発明のケイ素原料供給システムの側立面断面を示す概要図である。

光所Ｏ詳担な脱咀 図１及び２を参照する。本発明は、米国特許第４，５４４．５２８号に開示され た型の中空管状結晶体の成長装置２０のルツボに、球状の固体ケイ素粒子を連続 的に供給するシステム１８であり、該特許を引用する。

装置２０は炉の囲い２２を含み、その内部にルツボ２４並びに内側及び外側のア フターヒータ２６及び２８が配置されている。ルツボ２４は、囲い２２の中心に 配置された、短く中空で上部が開放された正三角柱又は正円形の円筒である。内 側アフターヒータ２６は、中空の内部刀及び内部アフターヒータの最上端を密封 する最上板３２　有する。アフターヒータ２６の底部は開放されていて、内側ア フターヒータはルツボ２４の直上に配置され、それにより内側アフターヒータの 内部３０はルツボの内部に結合されいてる。内側アフターヒータ２６は、外側ア フターヒータ２８の中空内部に配置されている。

装置２０は更に毛細管ダイ３４、サセプタ３６及びシード装置３８を包含し、そ の全てが囲い２２内に配置されている。毛細管ダイ３４はルツボ２４の側壁に一 体化された部分であることが好ましい、ダイ３４の端面４０は、成長した結晶の 形態及び寸法を調節するよう選択される。サセプタ３６は、ルツボ２４に適合す る寸法の中空で上部が開放された円筒体又は三角柱体である。サセプタ３６はダ イ／ルツボ組み装置に一体化された部分であってもよい。シード装置３８は、シ ードホルダー４２とシード４４とを包含する。シード装置３８は引き上げ機構３ ９に取り付けられており、この引き上げ機構はシードホルダー４２を軸方向に動 かし、ダイ３４に近ずけたり離したりする。装置２０は、ルツボ２４に隣接して 囲い２２を取り巻く高周波加熱コイル４６を更に包含する。加熱コイル祐は、ル ツボ２４のケイ素を溶融状態に維持する。　これまで知られているように、シー ド４４をダイの端面４０に接触させて配置した後、シードとダイ端面との間にメ ニスカスを形成するようダイの端面から引き上げて結晶体を成長させる。シード をダイ端面から引き上げると、シードに最も近いメニスカス部分が固化する。シ ード結晶を更にダイから引き上げると、毛細管作用により新しい溶融ケイ素がダ イ端面上に引き上げられ、メニスカスに既に存在する溶融ケイ素は固化してシー ドに付着した固化ケイ素になり、長く伸びた結晶体を形成する。

装置２０の構成及び操作の更に詳しい説明は、前記の米国特許第４，５４４．５ ２８号を参照されたい。

本発明の目的のため、装置２０は中央孔６２を有する導管６０を包含するよう変 更される。導管６０は、図１に示すように、囲い２２の底壁、サセプタ３６及び ルツボ２４を突き通して伸長する。導管６０の内径は、以下で述べるように、本 発明のシステム１８が供給するケイ素の最大粒子の外径よりも若干太き目である 。導管ωは溶融シリカ製であることが好ましい。導管６０はルツボ２４の中央に 配置され、その最上端部が内部アフターヒータ２６の内部３０で、ルツボが満杯 の際にルツボ２４内に支持される溶融物の最上面より僅か高目の位置まで伸長す る。すなわち、導管６０は、装置２０より下の域からルツボ２４の底壁を介して 内側アフターヒータ２６の内部側に至る通路を与えるものである。凸型円錐状の デフレクタ６６は、その点状端部６７が中央孔６２と共軸的に配列されるよう、 導管６０の最上端部６４の直上で最上板３２の底面に取り付けることが好ましい 。

その他の点では、図１に示した結晶成長炉は、前記の米国特許第４．５４４，５ ２８号に記載の炉と同一である。

ゲイ素原料供給システム１８は、固体ケイ素の粒子７２を貯蔵するための中空容 器７０を包含する。粒子７２は球状であって、好ましくは１ミリメートル、公差 　士１７２ミリメートルの外径を有する。すなわち、各粒子７２の質量及び容積 はほぼ等しい、　容器７０は、その底部に配置され、それを介して粒子７２を容 器から分配する孔部７４及びそれを介して粒子７２を容器に供給する開放された 最上端部７６を包含する。後述するように、容器７０に開放端部７６を密封する ためのカバー７８（図１に破線で示す）を含めてもよい。

システム１８は、容器内に貯蔵されるケイ素粒子７２を孔部７４経由で容器から 排出するため、容器７０に結合された粒子分配装置を更に包含する。粒子分配雌 釦は、粒子７２を孔部７４から強制排出させるため、容器７０の内部を加圧する 加圧流体源、例えばアルゴンガス源を包含することが好ましい。粒子分配器８０ が加圧流体源を有する場合、容器７０はカバー７８を含むか、或いは容器の内部 が適当に加圧されるように設計されていなければならない。別法として、粒子分 配雌釦にバイブレータを含め、重力と隣接粒子の重量との総合効果により粒子が 孔部７４を通過する場合に、容器７０を振動させて粒子７２を孔部７４に移動さ せてもよい。当業者が容易に理解するところであるが、粒子分配器８０は、孔部 ７４を介して粒子７２を容器７０から排出させるその他を手段を包含してもよい 。

システム１８は中空の受け入れ室８２も包含する。後者は頂部開口８４、底部開 孔８６及び側部開口８８を包含する。受は入れ室８２の頂部開口８４には導管口 が取り付けられており、その中心孔６２が受け入れ室の内部に通じている。導管 ６０の底端部は、図に示すように、受は入れ室８２内に伸長していることが好ま しい。受は入れ室８２は、受は入れ室の側部開口８８が容器の孔部７４よりも適 当な距離で下に配置されるよう容器に対して配置される（以下で説明する）。受 は入れ室８２の底部は、室内に存在するゲイ素粒子７２が底部開口８６に向かっ て集中するよう、底部開口８６に向かって内側に先細りしていることが好ましい 。受は入れ室８２は、ケイ素粒子７２により容易に侵食又は中経されることのな い非金属材料、例えばプラスチックで製作されたものが好ましい。

システム１８は、容器７０の内部から孔７４、バイブ９０の内部及び側部開口８ ８を介して受け入れ室８２の内部に至る連続的な通路として、容器７０の孔部７ ４及び受け入れ室の側部開口８８に取り付けられた中空バイブ９０を包含する。

容器７０はバイブ９０が容器７０から受け入れ室８２にかけて比較的けわしい角 度たとえば水平面に対して４５゛で下方に傾斜するよう選択された距離で、受は 入れ室８２の上部に配置される。

バイブ９０は、粒子７２により容易に侵食されることのない非金属材料で製作さ れたものが好ましい。

システム１８は入口ボート９６も包含し、この入口ボート９６はチューブ９４に 至り、これが受け入れ室内部との連通のなめ受け入れ室の底部開口８６に接続さ れている。入口ボート％は加圧流体源（図に示していない）、例えば圧力下のア ルゴンガス源に接続される。チューブ９４は加圧流体流を、その底部開口８６を 介して受け入れ室の内部に導入する。チューブ９４の寸法によっては、受は入れ 室８２に入る流体の速度を増すためにチューブ内の受け入れ室８２の底部開口部 の直下に制限されたオリフィス９８を設けておくことが望ましい。

ボート９６を介して導入されるガスの容積流速、オリフィス９８（設置する場合 ）の径、受は入れ室８２の底部開口あと導管口の最上端部６４との間の垂直距離 及び導管６０の最上端部−とデフレクタθの点状端部６４との間の垂直間隔は、 前述のように各々実質的に同一かつ既知の質量を有して受け入れ室内に存在する 粒子７２が、チューブ９４にて付与されるガスジェット中に随伴され、かつ、導 管ωを介して上部に押し出されるように選択される。勿論、これらのパラメータ は、粒子７２の質量及び径の変化並びに−以上のパラメータが他パラメータに対 して変化する程度に従って変わるであろう。システム１８の一実施態様では、ア ルゴンガスを約１３８ｋＰａ　（２０ボンド／平方インチ）の圧力を有するガス 源から入口ボート％を介して５リツトル５ＴＰ（すなわち、２５℃の温度、７６ ０ｍｍＨｇの圧力）７分の容積流速で供給し、オリフィス９８の内径は０７８關 　（０，０３１イインチ）であり、導管口の最上端部６から受け入れ室８２の底 部開口話迄の垂直距離は約４３．２ｃｍ　（１フインチ）であり、最上端部６４ はデフレクタ６６の点状端部６７の下方的４．３９ｃｍ（１，７３インチ）に配 置された。供給原料としては、外径的１　ミリメートル　±１／２　ミリメート ルの球状ケイ素粒子を使用した。

本発明の溶融物補充システム１８を使用するため、一定量の球状固体のケイ素粒 子７２、好ましくは外径的１　ミリメートル　±１７２　ミリメートルのものを 容器７０内に、その開放最上端部７６を経由して配置する。次に圧力流体たとえ はアルゴンガス流を入口ボート９６及びチューブ９４を経由し、底部開口８６を 通して受け入れ室８２に導入する。続いて粒子分配装置８０を動かしてケイ素粒 子７２を容器７０から孔部７４を介して分配する。粒子分配器Ｗ８０が加圧流体 源を含む場合には、粒子分配装置を動かす前にカバー７８を容器７０に取り付け る。孔部７４を介して分配される粒子７２は、バイブ９０に入り、重力作用の下 にバイブ及び側部開口８８を介して受け入れ室８２内へと下方に滑り落ちる。

受は入れ室８２に入った粒子７２は、受ｃ−を入れ室８２の底部の内側に先細り する壁に沿って下方の底部開口８６に向かって滑り落ちる０粒子７２が底部開口 ８６に近ずくと、チューブ９４により導入される加圧流体のジェットに随伴され 、それによりそのガス流が該粒子を導管ωの中央孔６２内を上方に運搬し、かつ 、導管の最上端部６４から放出する０次に、粒子７２は内部アフターヒータ２６ 内を上方に移動を続け、やがてはデフレクタ６６（設置している場合）に接触し て跳ね返り、溶融物内へと落下する。デフレクタ品は、粒子７２が溶融物の実質 上全ての表面上に進入するよう粒子７２を均一に分布させ、それにより溶融物内 に流れ及び熱的偏位運動を起こして結晶成長過程を破局的に終了させることのあ る局部冷却域の形成を最小にする。デフレクタ６６が設置されていない場合には 、粒子７２は単に板３２の底面から跳ね返って溶融物中に落下する。場合によっ ては、デフレクタ６６を使用せずども受け入れ可能な結果が得られることもある 。

溶融物の補充システム１８は、球状ゲイ素ビーズを用いて操作することを意図す るものであるが、特異な寸法特性を有する不規則な形状のケイ素粒子を用いて操 作することもできる。更に詳しく述べると、システム１８ではＬ／Ｄ　パラメー タが約１乃至１．２の範囲のケイ素粒子が一般に満足に使用可能である。Ｌ／Ｄ パラメータは、長軸に沿って測定したケイ素粒子の長さを長軸に垂直な軸に沿っ て測定した粒子径で割った値である０球状粒子のＬル　パラメータが１　に等し いことは明らかであるが、長くて薄い粒子ではＬ／Ｄ　パラメータが５　以上に なることもある。

本発明の溶融物補充システムの重要な利点は、結晶成長装置を本発明システムに 結合して用いると、比較的長い結晶体を成長させることができる点である。何故 なら、成長する結晶体の長さが、結晶成長装置のルツボに含まれる溶融ケイ素の 量に制限されないからである。これに関連して、本発明の溶融物補充システムは 、溶融物中での熱的偏位運動の形成を最小にする方式で固体ケイ素粒子を溶融物 に添加することにより、比較的長い結晶体の成長を更に容易にするものである。

これまで知られているように、結晶成長過程を破局的に終了させる大きさの熱的 偏位運動は、成長する結晶体の長さと共に増大する。費用及び製造上の効率の理 由から、比較的長目の結晶体を成長させることは望ましいことである。

前記の装置及び方法には、本発明の範囲から逸脱することなく何等かの変更を加 えることができるので、前記に含まれる事項並びに付属図面に示される事項は全 て例示的なものであって、本発明を現定するものではない。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．中空管状の結晶体の成長装置に固体のケイ素粒子を供給するためのシステム において、該装置がケイ素溶融物を含有するためのルツポを包含し、前記ルツポ が底壁を有するものであって、該システムが、固体のケイ素粒子を貯蔵するため の貯蔵手段；前記の貯蔵手段内に貯蔵される固体のケイ素粒子を前記貯蔵手段か ら前記ルツポに輸送可能にする前記貯蔵手段から前記ルツポに至る通路を設ける ため、前記貯蔵手段と前記ルツポとに結合された導管手段；及び前記貯蔵手段内 に貯蔵される固体ケイ素粒子を前記の導管手段に分配するため及び前記導管手段 に加圧流体流を供給して前記導管内の固体ケイ素粒子を前記の加圧流体により前 記ルツポに輸送させるための供給手段；からなることを特徴とする固体ケイ素粒 子の供給システム。 ２．前記の導管手段が、 固体ケイ素粒子を支持するための受け入れ室；前記の貯蔵手段を前記の受け入れ 室に結合する第一導管；及び前記の受け入れ室に結合され、かつ、前記のルツポ に結合可能な第二導管；からなる請求の範囲第１項のシステム。 ３．前記の受け入れ室が、半径方向の内側に向かう先細りの底部と前記受け入れ 室を前記の原料供給手段に結合する前記底部内の孔とからなる請求の範囲２項の システム。 ４．前記の貯蔵手段が前記の受け入れ室の上方に配置され、かつ、前記の第一導 管が前記貯蔵手段から前記受け入れ室に向かって下方に傾斜している請求の範囲 第２項のシステム。 ５．前記の第二導管が最上端部を有し、かつ、前記第二導管の寸法は、前記第二 導管が前記ルツポの内部を経由して上方に伸長し、前記第二導管の前記最上端部 が前記ルツポ内に入っている溶融ケイ素の表面上に配置されるよう前記のルツポ に取り付け可能な寸法である請求の範囲第２項のシステム。 ６．前記の原料供給手段が、前記貯蔵手段に貯蔵される固体ケイ素粒子を前記導 管手段に追い込むため前記貯蔵手段を加圧する手段を包含する請求の範囲第１項 のシステム。 ７．前記の原料供給手段が、前記貯蔵手段に貯蔵される固体ケイ素粒子を前記導 管手段に移動させるよう前記貯蔵手段を振動させるため前記貯蔵手段に結合した 振動手段を包含する請求項１のシステム。 ８．前記の導管手段が、前記ルツポ内に入っている溶融物の表面上のある選択さ れた位置で前記の通路が終了するよう設計され、かつ、前記ルツポに結合されて いる請求の範囲第１項のシステム。 ９．前記の原料供給手段が、前記の導管手段内のケイ素粒子を前記の選択された 配置上の位置に輸送する請求項８のシステム。 １０．前記システムが、前記溶融物の熱的偏位運動を最小にするよう前記のケイ 素粒子を前記溶融物に入れるため、前記の選択された配置上の位置に輸送される 前記ケイ素粒子の方向を変えるデフレクタ手段を更に包含する請求項９のシステ ム。 １１．前記の加圧流体の流が不活性ガス流である請求項１のシステム。 １２．前記の貯蔵手段が底壁と前記の固体ケイ素粒子を貯蔵するための内室とを 有するキャニスターを包含し、前記キャニスターが導管手段を内室に結合する前 記底壁に隣接する孔を更に包含する請求項１のシステム。 １３．中空管状結晶体の成長装置に固体ケイ素粒子を供給するためのシステムに おいて、該装置がケイ素溶融物を入れるためのルツポを包含し、前記ルツポが底 壁を有するものであって、該システムが固体のケイ素粒子を貯蔵するための貯蔵 手段、但し前記貯蔵手段は底壁と前記固体ケイ素粒子を貯蔵するための内室とを 有するキャニスターを包含し、、前記キャニスターは、前記底壁に隣接して、前 記カスター内に貯蔵されるケイ素粒子を前記キャニスターから分配可能とする孔 を更に包含する；前記の貯蔵手段に貯蔵される固体のケイ素粒子を前記貯蔵手段 から前記ルツポに輸送可能にする、前記貯蔵手段から前記ルツポに至る通路を与 えるための導管手段、但し前記導管手段は（ａ）固体ケイ素粒子を支持するため の受け入れ室、（ｂ）前記貯蔵手段を前記受け入れ室に結合する第一導管及び（ ｃ）前記受け入れ室に結合され、かつ、前記ルツポにも結合された第二導管から なり、前記の受け入れ室は、前記の第一導管が前記容器から前記受け入れ室に向 かって下方に傾斜するよう前記キャニスターの下方に配置され、前記の第二導管 は、前記ルツポ内に入っている溶融物の表面上のある選択位置に配置される最上 端部を有する；前記の容器内に貯蔵されるケイ素粒子を前記の孔を経由して前記 第一導管を通過させるため前記容器の前記内室に結合される分配手段、但し前記 分配手段は加圧ガス源を包含する； 固体ケイ素粒子を前記受け入れ室に随伴し、かつ、前記の随伴ケイ素粒子を前記 の第二導管を介して運び出す加圧ガスの流を前記受け入れ室内に供給するための 供給手段；及び ルツポ内に入っている溶融物の表面上に前記ケイ素粒子を実質上均一に分布させ るよう、前記第二導管の前記最上端を経由して前記加圧ガス流により運搬される ケイ素粒子の方向を変えるため前記第二導管の前記最上端部上に配置されるデフ レクタ手段； からなることを特徴とするシステム。 １４．中空管状の結晶体の成長装置に固体ケイ素を供給するためのシステムにお いて、該装置がケイ素溶融物を含むための内室を有するルツポを包含し、該シス テムが 固体ケイ素粒子を貯蔵するための内室とキャニスターに貯蔵されるケイ素粒子を 前記キャニスターから分配する孔とを有するキャニスター；前記キャニスターの 前記内室が前記導管の前記中空内部に通ずるよう前記キャニスターに結合される 中空内部を有する導管、但し前記導管は前記ルツポの内室が前記導管の前記中空 内部に通じるよう前記ルツポに結合可能であり、前記導管は、それが前記ルツポ に取り付けられる際に、前記ルツポの前記内室中まで伸長するように配置される ； 前記キャニスターの前記内室を加圧するため前記カニスターに結合される第一加 圧ガス源； 前記導管内に加圧ガス流を発生させるため前記導管に結合される第二加圧ガス源 ； からなることを特徴とするシステム。 １５．中空管状の結晶体を成長させるためのシステムにおいて、該システムが中 空管状の結晶体を成長させる装置、但し前記装置は（ａ）ケイ素溶融物を含むた めの内室、（ｂ）最上端部及び（ｃ）底端部を有するルツポを包含し、前記装置 は前記底端部の下から前記内室を経由して前記ルツポの前記最上端部上で終了す る中空パイプを更に包含する； 固体ケイ素粒子を貯蔵するための貯蔵手段；前記貯蔵手段から前記中空パイプに 至る通路であって、それに沿って前記貯蔵手段内に貯蔵される固体ケイ素粒子を 前記貯蔵手段から前記中空パイプまで運搬可能にする通路を与えるため前記中空 パイプ及び前記貯蔵手段に結合される導管手段；及び 前記貯蔵手段に貯蔵される固体ケイ素粒子を前記導管手段に移動させるため及び 前記導管手段内の固体ケイ粒子を加圧流体流により前記中空パイプに入れ且つそ れを経由して輸送させるよう前記導管手段内に前記加圧流体流を供給するための 供給手段； からなることを特徴とするシステム。 １６．中空結晶体の成長装置のルツポにケイ素溶融物を補充する方法において、 該方法が （１）中空管状の結晶体を成長させる装置を準備するステップ、但し前記装置は ケイ素溶融物を入れる内室を有するルツボと中空パイプとからなり、該中空パイ プは前記ルツポの下に配置される底端部、前記ルツポの前記内室を経由して伸長 する中間部及び前記ルツポに含まれる前記ケイ素溶融物の最上面の上に配置され る最上端部を有する； （２）前記ルツポ内の溶融物に固体球状のケイ素ビーズを補充するシステムを準 備するステップ、但し該システムは （ａ）固体球状のケイ素ビーズを貯蔵する貯蔵手段；（ｂ）前記の貯蔵手段に結 合され、かつ、前記貯蔵手段から前記中空パイプに至る通路であって、それに沿 って前記貯蔵手段内に貯蔵される固体球状のケイ素粒子を前記貯蔵手段から前記 中空パイプに輸送可能にする通路を設けるため前記の中空パイプに接合可能な導 管手段；及び（ｃ）前記貯蔵手段に貯蔵される固体ケイ素粒子を前記導管手段に 分記するため、及び前記導管手段内の固体ケイ素粒子を随伴し、前記導管手段が 前記中空パイプに結合されているとき、前記の随伴粒子を前記中空パイプに入れ 、かつ、それを経由して運搬するよう前記導管手段内に圧力ガスの流を供給する ための供給手段； （３）前記導管手段の一端を前記中空パイプの前記底端部に結合するステップ； （４）予め定められた直径の固体球状のケイ素粒子を前記貯蔵手段に添加するス テップ； （５）前記導管手段の前記一端に向かって伸長する前記導管手段に選ばれた圧力 の加圧ガス流を供給するステップ； （６）前記ビーズを前記導管手段内に分配するステップ；（７）前記ビーズを前 記の加圧ガス流に随伴させ、かつ、前記流に随伴される前記ビーズを前記中空パ イプに入れ且つそれを経由して運搬し、かつ、前記ビーズを前記パイプの前記最 上端から排出して前記ビーズを前記ルツポに入っている前記溶融物内に落下させ るステップ； からなることを特徴とする方法。 １７．前記のステップ（６）が、前記貯蔵手段に入っている前記ケイ素ビーズを 前記導管手段に強制移動させるよう前記貯蔵手段を加圧するステップを包含する 請求の範囲第１６項の方法。 １８．前記のステップ（７）が、前記溶融物内の熱的偏位運動を最小にするよう 前記ビーズを前記溶融物に入れるため、前記パイプの前記最上端から排出される 前記ビーズの方向を変えるステップを包含する請求項１６の方法。 １９．前記のステップ（４）で前記貯蔵手段に添加される前記ビーズの予め定め られた直径が、約１ミリメートル±１／２ミリメートルである請求項１６の方法 。 ２０．前記のステップ（６）に続き、前記の貯蔵手段から分配された前記のビー ズを前記導管手段を経由して輸送して前記の加圧ガス流と接触させるステップを 更に包含する請求項１６の方法。