(57)【要約】      （修正有）【課題】設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができる溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法を提供する。【解決手段】固体材料を不活性ガス雰囲気中で溶融して融液１０２を形成するための加熱室１４０と、加熱室１４０に下地板１０４を搬入するための搬入通路１３１と、加熱室１４０から下地板１０４を搬出するための搬出通路１３２と、加熱室１４０に設けられた不活性ガス導入部１０６とを備え、不活性ガス導入部１０６から加熱室１４０に導入された不活性ガスが搬入通路１３１および搬出通路１３２から排出され、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速が搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速よりも大きい溶融炉１００およびそれを用いた薄板製造装置および薄板製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体材料を不活性ガス雰囲気中で溶融して融液を形成するための加熱室と、
前記加熱室に下地板を搬入するための搬入通路と、
前記加熱室から下地板を搬出するための搬出通路と、
前記加熱室に設けられた不活性ガス導入部とを備え、
前記不活性ガス導入部から前記加熱室に導入された不活性ガスが前記搬入通路および前記搬出通路から排出され、
前記搬入通路から排出される不活性ガスの流速が前記搬出通路から排出される不活性ガスの流速よりも大きい、溶融炉。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融炉の前記加熱室の内部に浸漬装置を備え、
前記浸漬装置は、前記融液に前記下地板を接触させて前記下地板の表面に前記融液が凝固してなる薄板を形成する装置である、薄板製造装置。
【請求項３】
前記搬入通路に排気装置が１つ以上設置されていることを特徴とする、請求項２に記載の薄板製造装置。
【請求項４】
前記不活性ガス導入部は前記不活性ガスを前記搬入通路側に向けて噴射することを特徴とする、請求項２または３に記載の薄板製造装置。
【請求項５】
前記搬入通路の開口面積の最大値が、前記搬出通路の開口面積の最小値よりも小さいことを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の薄板製造装置。
【請求項６】
固体材料を加熱室の内部の不活性ガス雰囲気中で溶融して融液を形成する融液形成工程と、
前記加熱室の内部に搬入通路を通して下地板を搬入する搬入工程と、
前記下地板を前記融液に接触させて前記下地板の表面に前記融液が凝固してなる薄板を形成する薄板形成工程と、
前記加熱室から搬出通路を通して前記薄板が形成された下地板を搬出する搬出工程とを含み、
少なくとも前記搬入工程、前記薄板形成工程および前記搬出工程において、前記搬入通路から排出される不活性ガスの流速が前記搬出通路から排出される不活性ガスの流速よりも大きいことを特徴とする、薄板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法に関し、特に、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができる溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池用シリコンウエハ（薄板シリコン）の製造方法としては、シリコン結晶インゴットを形成した後にシリコン結晶インゴットをスライスする方法が一般的に用いられている。
【０００３】
また、特開２００６−１７６３８２号公報（特許文献１）には、シリコン結晶インゴットのスライスを必要としない薄板シリコンの製造方法が記載されている。特許文献１に記載された薄板シリコンの製造方法は、坩堝内に収容されたシリコン融液中に板状体の下地板の表面を浸漬させ、その下地板の表面に付着したシリコン融液を凝固させることによって下地板の表面に薄板シリコンを形成するものである。
【０００４】
ここで、特許文献１に記載の方法においては、下地板を加熱室に搬入する際に、加熱室に隣接する副室で真空排気して酸素を取り除いた後の副室の内部を不活性ガスで充満させてから、下地板を加熱室の内部に搬入している。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、副室を真空排気した後に副室の内部を不活性ガスで置換するためのタクトタイムが必要であるため、薄板シリコンの生産性をさらに向上させることが要望されていた。また、副室を真空排気するための装置が必要となり設備コストが高くなる傾向にあることから、設備コストの上昇を抑えることも要望されていた。
【０００６】
また、特許文献１に記載の方法において、副室を設けずに加熱室を開放した状態のまま下地板を加熱室に搬入した場合には、酸素が加熱室の内部に入り込むことがあった。加熱室の内部に入り込んだ酸素は、加熱室の内部のシリコン融液と反応して原料シリコンのロスを発生させる。また、加熱室の内部にはカーボンなどの酸化しやすい材料が多数使用されているために、これらの酸化しやすい材料が酸素と反応して消耗する。
【０００７】
そこで、特許文献２には、熱処理炉の内部に被熱処理材を搬入するための炉入口に入口側循環ブロアを設けるとともに、被熱処理材を搬出するための炉出口に出口側循環ブロアを設ける方法が記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された方法においては、被熱処理材が熱処理炉の内部に搬入される際に乱流を引き起こし、炉入口側から空気を巻き込むため、熱処理炉の内部への酸素の入り込みが発生するという問題があった。
【特許文献１】特開２００６−１７６３８２号公報
【特許文献２】特公平７−８０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができる溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、固体材料を不活性ガス雰囲気中で溶融して融液を形成するための加熱室と、加熱室に下地板を搬入するための搬入通路と、加熱室から下地板を搬出するための搬出通路と、加熱室に設けられた不活性ガス導入部とを備え、不活性ガス導入部から加熱室に導入された不活性ガスが搬入通路および搬出通路から排出され、搬入通路から排出される不活性ガスの流速が搬出通路から排出される不活性ガスの流速よりも大きい溶融炉である。
【００１１】
また、本発明は、上記の溶融炉の加熱室の内部に浸漬装置を備え、浸漬装置は、融液に下地板を接触させて下地板の表面に融液が凝固してなる薄板を形成する装置である薄板製造装置である。
【００１２】
ここで、本発明の薄板製造装置においては、搬入通路に排気装置が１つ以上設置されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の薄板製造装置においては、不活性ガス導入部が不活性ガスを搬入通路側に向けて噴射することが好ましい。
【００１４】
また、本発明の薄板製造装置においては、搬入通路の開口面積の最大値が、搬出通路の開口面積の最小値よりも小さいことが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明は、固体材料を加熱室の内部の不活性ガス雰囲気中で溶融して融液を形成する融液形成工程と、加熱室の内部に搬入通路を通して下地板を搬入する搬入工程と、下地板を前記融液に接触させて下地板の表面に融液が凝固してなる薄板を形成する薄板形成工程と、加熱室から搬出通路を通して薄板が形成された下地板を搬出する搬出工程とを含み、少なくとも、搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路から排出される不活性ガスの流速が搬出通路から排出される不活性ガスの流速よりも大きい薄板製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができる溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明の薄板製造装置の一例の模式的な構成を示す。ここで、本発明の薄板製造装置は、後述する構成の溶融炉１００と浸漬装置２００とを含む構成とされる。
【００１９】
ここで、溶融炉１００は、固体材料を不活性ガス雰囲気中で溶融して融液１０２を形成するための加熱室１４０を有するとともに、加熱室１４０の内部の下方に、融液１０２を収容するための坩堝１０１と、坩堝１０１の外周を取り囲む加熱装置１０３とを有している。
【００２０】
また、溶融炉１００は、加熱室１４０の一端に接続され、下地板１０４を搬入するための搬入通路１３１を有するとともに、加熱室１４０の他端に接続され、下地板１０４を搬出するための搬出通路１３２を有している。
【００２１】
また、溶融炉１００は、搬入通路１３１、加熱室１４０および搬出通路１３２をそれぞれ貫通する搬送機構１３０を有している。搬送機構１３０としては、従来から公知の搬送機構を用いることができるが、たとえばプッシャー式やローラ式などの搬送機構を用いることができる。図１に示す例においては、搬送機構１３０としてプッシャー式の搬送機構を採用しているため、搬入通路１３１の内部の搬送機構１３０上に下地板１０４を矢印Ｓ１の方向に押し出すためのプッシャー１０５が設けられている。ここで、プッシャー１０５が、下地板１０４を矢印Ｓ１の方向に押し出すことによって、下地板１０４を台座１１７まで搬送することができるようになっている。
【００２２】
また、溶融炉１００は、加熱室１４０の内部の上方に不活性ガス導入部１０６を有しており、この不活性ガス導入部１０６から加熱室１４０の内部に不活性ガスを導入することができる。
【００２３】
さらに、加熱室１４０の内部には、台座１１７の係合溝１１７ａに嵌め込まれた下地板１０４の平坦な表面１０４ａを坩堝１０１に収容された融液１０２に浸漬させるための浸漬装置２００が設けられている。融液１０２は、薄板１１８の原料となる固体材料の融液であれば特に限定されないが、なかでも金属原料および半導体材料の少なくとも一方の融液であることが好ましい。融液１０２としては、たとえば、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム、砒素、インジウム、ホウ素、アンチモン、亜鉛または錫などの少なくとも１種を含む半導体材料、アルミニウム、ニッケルまたは鉄などの少なくとも１種を含む金属材料および樹脂材料の少なくとも１種などを用いることができる。
【００２４】
また、加熱室１４０の内部には、融液１０２の原料を追加するための原料追加機構（図示せず）を有していてもよい。ここで、原料追加機構としては、たとえば、坩堝に取り付けられる原料追加装置などを用いることができる。
【００２５】
図２に、図１に示す浸漬装置２００の一例の模式的な構成を示す。ここで、浸漬装置２００は、水平動作レール１１０と、水平動作レール１１０に取り付けられて水平動作レール１１０に沿って水平方向（図２の紙面の左右方向）に移動自在なスライド体１１１と、スライド体１１１に取り付けられた昇降機構１１２と、昇降機構１１２に取り付けられて昇降機構１１２により鉛直方向（紙面の上下方向）に移動自在とされた懸垂支柱１１３と、懸垂支柱１１３に取り付けられた回転機構１１４と、回転機構１１４に取り付けられて回転機構１１４により回転自在とされた回転支柱１１５と、回転支柱１１５に取り付けられて回転支柱１１５により回転自在とされた台座支持部１１６と、台座支持部１１６に取付けられた台座１１７とを有している。
【００２６】
また、融液１０２としてシリコン融液を用いる場合には、融液１０２の温度はたとえば１４００℃〜１５００℃の高温であり、また、シリコンの蒸着もあるため、浸漬装置２００を保護するため、断熱性の遮蔽板または冷却された遮蔽板が坩堝１０１の上方に設置されていることが好ましい。
【００２７】
以下、図１および図２を参照して、上記構成の溶融炉１００と浸漬装置２００とを含む本発明の薄板製造装置を用いて薄板を製造する方法の一例について説明する。
【００２８】
まず、図１の加熱室１４０の内部に設置された不活性ガス導入部１０６から加熱室１４０の内部に不活性ガスを導入する。ここで、本発明において、不活性ガスとしては、たとえばアルゴンなどの希ガスおよび窒素ガスの含有量が全体の９９．９９体積％以上であるガスのことを意味する。また、不活性ガスの導入により、加熱室１４０の内部の圧力は、たとえば、大気圧よりもやや高い圧力（たとえば、８００Ｔｏｒｒ（約１．０７×１０5Ｐａ））、すなわち陽圧に保つことが好ましい。
【００２９】
次に、加熱室１４０の内部の坩堝１０１に上記の固体材料を収容し、坩堝１０１を取り囲む加熱装置１０３によって坩堝１０１を加熱することによって、坩堝１０１に収容された固体材料を溶融して融液１０２を作製する（融液形成工程）。また、酸化物等の不純物の生成を抑止する観点から、固体材料の溶融時においては、加熱室１４０の内部の不活性ガス雰囲気中における酸素濃度を５０ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００３０】
次に、搬入通路１３１の内部の搬送機構１３０上に設置された下地板１０４をプッシャー１０５によって矢印Ｓ１の方向に押し出すことによって、下地板１０４を搬送機構１３０の表面上に沿って移動させ、搬入通路１３１から加熱室１４０の内部に下地板１０４を搬入する（搬入工程）。
【００３１】
ここで、下地板１０４の材質は、高温となる融液１０２中への浸漬により損傷し難い十分な耐熱性を有している材質であることが好ましく、下地板１０４の材料としては、たとえばカーボンなどを好適に用いることができる。
【００３２】
そして、プッシャー１０５により搬送機構１３０の表面に沿って加熱室１４０の中央部まで搬送された下地板１０４は、下地板１０４の裏面の畝状突起１０４ｂが加熱室１４０の中央の台座１１７の係合溝１１７ａに嵌め込まれることによって、下地板１０４が台座１１７に固定されることになる。
【００３３】
次に、図２に示す浸漬装置２００において、水平動作レール１１０に沿ってスライド体１１１を水平方向に移動させることによって、昇降機構１１２と懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を水平方向に移動させ、台座１１７に固定された下地板１０４を坩堝１０１に収容された融液１０２の上方に位置させる。
【００３４】
次に、昇降機構１１２により懸垂支柱１１３を鉛直方向に昇降させることによって、懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を鉛直方向に上下に移動させ、台座１１７に固定された下地板１０４の鉛直方向における位置を決定する。
【００３５】
次に、回転機構１１４を回転させることによって、回転支柱１１５および台座１１７を回転させ、上方に向いていた下地板１０４の表面１０４ａを融液１０２が設置されている下方に向くようにする。
【００３６】
次に、昇降機構１１２により懸垂支柱１１３を鉛直方向に下降させることによって、懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を鉛直方向に下方に移動させ、下地板１０４の表面１０４ａを坩堝１０１に収容された融液１０２に浸漬させる。これにより、下地板１０４の表面１０４ａに融液１０２の一部を付着させる。
【００３７】
次に、昇降機構１１２により懸垂支柱１１３を鉛直方向に上昇させることによって、懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を鉛直方向に上方に移動させ、下地板１０４の表面１０４ａを坩堝１０１に収容された融液１０２から引き離す。
【００３８】
次に、回転機構１１４を回転させることによって、回転支柱１１５および台座１１７を回転させ、融液１０２が付着するとともに下方に向いていた下地板１０４の表面１０４ａを融液１０２が設置されている側とは反対側の上方に向くようにする。
【００３９】
その後、下地板１０４の表面１０４ａに付着した融液１０２が凝固することによって、下地板１０４の表面１０４ａ上に融液１０２が凝固してなる薄板１１８が形成されることになる（薄板形成工程）。
【００４０】
次に、昇降機構１１２により懸垂支柱１１３を鉛直方向にさらに上昇させることによって、懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を鉛直方向に上方に移動させ、台座１１７を元の位置の高さまで移動させる。
【００４１】
次に、水平動作レール１１０に沿ってスライド体１１１を水平方向に移動させることによって、昇降機構１１２と懸垂支柱１１３に吊り下がっている機構全体を水平方向に移動させ、台座１１７を元の位置にまで戻す。
【００４２】
そして、図１に示すように、台座１１７から下地板１０４を取り外した後に、下地板１０４の薄板１１８の形成側の表面を上方を向けた状態で、下地板１０４をプッシャー１０５によって矢印Ｓ１の方向に押し出すことによって、下地板１０４を搬送機構１３０の表面に沿って移動させ、加熱室１４０の内部から搬出通路１３２に下地板１０４を搬出する（搬出工程）。
【００４３】
その後、下地板１０４を搬出通路１３２から外部に取り出し、下地板１０４から薄板１１８を取り外すことによって、融液１０２が凝固してなる薄板１１８を得ることができる。
【００４４】
なお、融液１０２として、たとえばシリコン融液を用いている場合には、薄板１１８の用途としてはたとえば太陽電池用シリコンウエハが挙げられる。薄板１１８を太陽電池用シリコンウエハとして用いる場合には、薄板１１８の厚さを２００μｍ以上４００μｍ以下とすることが好ましい。
【００４５】
ここで、本発明においては、少なくとも、上記の搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路１３１から排出される不活性ガスの流速が搬出通路１３２から排出される不活性ガスの流速よりも大きいことを特徴としている。なお、不活性ガスは、不活性ガス導入部１０６から加熱室１４０の内部に導入された不活性ガスであることは言うまでもない。
【００４６】
このように、本発明においては、少なくとも、上記の搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路１３１から排出される不活性ガスの流速を搬出通路１３２から排出される不活性ガスの流速よりも大きくした構成とすることによって、搬入通路１３１から加熱室１４０の内部に下地板１０４を搬入する際に、搬入通路１３１の雰囲気が加熱室１４０の内部に巻き込まれるのを抑止することができる。
【００４７】
すなわち、本発明においては、搬入通路１３１に存在する酸素などの不純物を構成し得るガスが加熱室１４０の内部に入り込みにくくなることから、薄板１１８に酸化物などの不純物が生成するのを有効に防止することができる。
【００４８】
したがって、本発明においては、特許文献２に記載された方法のように加熱室１４０の外部の雰囲気を巻き込むのを有効に抑止することができるため、特許文献２に記載された方法よりも高品質の薄板１１８を製造することができるとともに、特許文献１に記載の方法のように副室を真空排気するための装置などが必要ないため、設備コストの上昇も抑えることができる。
【００４９】
以上により、本発明においては、従来と比べて、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができるのである。
【００５０】
なお、本発明に用いられる加熱室１４０は、固体材料を不活性ガス雰囲気中で溶融して融液を形成可能な空間を有するものであれば特に限定されない。
【００５１】
また、本発明に用いられる搬入通路１３１および搬出通路１３２はそれぞれ、下地板１０４が移動可能な空間を有するものであれば特に限定されない。
【００５２】
また、本発明に用いられる不活性ガス導入部１０６は、加熱室１４０の内部に不活性ガスを導入可能なものであれば特に限定されない。
【００５３】
また、本発明に用いられる浸漬装置２００も、融液１０２に下地板１０４を接触させて下地板１０４の表面に融液１０２が凝固してなる薄板１１８を形成することができる装置であれば特には限定されない。
【００５４】
また、本発明に用いられる坩堝１０１、加熱装置１０３、プッシャー１０５、台座１１７および搬送機構１３０などの構成についても特には限定されず、たとえば従来から公知のものを用いることができる。
【００５５】
さらに、本発明において、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速を搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速よりも大きくする構成は特には限定されないが、たとえば、後述するように、（ａ）搬入通路１３１に排気装置を設ける方法（実施の形態２）、（ｂ）不活性ガス導入部１０６から不活性ガスを搬入通路１３１側に向けて噴射する方法（実施の形態３）および（ｃ）搬入通路１３１の開口面積の最大値を搬出通路１３２の開口面積の最小値よりも小さくする方法（実施の形態４）などが挙げられる。
【００５６】
なお、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速および搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速はそれぞれ搬入通路１３１および搬出通路１３２にそれぞれたとえば熱線式風速計などの流速計を設置することによって求めることができる。
【００５７】
＜実施の形態２＞
図３に、本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成を示す。ここで、本実施の形態の薄板製造装置の溶融炉１００は、搬入通路１３１の一部を構成する搬入通路側排気口１３１ａおよび搬出通路１３２の一部を構成する搬出通路側排気口１３２ａを有していることを特徴としている。ここで、搬入通路側排気口１３１ａは、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａを排出するための通路となっており、搬出通路側排気口１３２ａは、搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂを排出するための通路となっている。
【００５８】
また、本実施の形態の薄板製造装置の溶融炉１００は、搬入通路側排気口１３１ａに設置されたロータリーポンプなどの排気装置（図示せず）を１つ以上有しており、搬出通路側排気口１３２ａを通って外部に排出される不活性ガス１０６ｂの量よりも搬入通路側排気口１３１ａを通って外部に排出される不活性ガス１０６ａの量を多くしている。
【００５９】
このような構成とすることにより、少なくとも、上記の搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速を搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速よりも大きくすることができるため、従来と比べて、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができるようになる。
【００６０】
さらに、本実施の形態においては、搬入通路側排気口１３１ａを通って外部に排出される不活性ガス１０６ａの量を容易に調節することができるため、下地板１０４の搬入速度に応じて、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速を容易に調節することができるようになる。
【００６１】
実施の形態２における上記以外の説明は実施の形態１と同様である。
＜実施の形態３＞
図４に、本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成を示す。ここで、本実施の形態の薄板製造装置の溶融炉１００は、不活性ガス導入部１０６から不活性ガス１０６ｃを搬入通路１３１側に向けて噴射する構成としていることを特徴としている。
【００６２】
このような構成とすることによっても、少なくとも、上記の搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速を搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速よりも大きくすることができるため、従来と比べて、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができるようになる。
【００６３】
さらに、本実施の形態においては、実施の形態２のようにロータリーポンプなどの排気装置を設置する必要がないため、設備コストの上昇をさらに抑えることができる傾向にある。
【００６４】
ここで、不活性ガス導入部１０６から不活性ガス１０６ｃを搬入通路１３１側に向けて噴射する構成としては、不活性ガス導入部１０６による不活性ガス１０６ｃの噴射の方向が鉛直方向に対して少しでも搬入通路１３１側に向いている構成であればよい。
【００６５】
なお、不活性ガス導入部１０６から不活性ガス１０６ｃを搬入通路１３１側に向けて噴射させる方法としては、たとえば、不活性ガス１０６ｃの噴射ノズルの方向を搬入通路１３１側に向ける方法などが挙げられる。
【００６６】
実施の形態３における上記以外の説明は実施の形態１と同様である。
＜実施の形態４＞
図５に、本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成を示す。ここで、本実施の形態の薄板製造装置の溶融炉１００は、搬入通路１３１の一部を構成する搬入通路側排気口１３１ａおよび搬出通路１３２の一部を構成する搬出通路側排気口１３２ａを有しているとともに、搬入通路１３１の開口面積の最大値を搬出通路１３２の開口面積の最小値よりも小さくしていることを特徴としている。なお、搬入通路１３１の開口面積は、搬入通路１３１において不活性ガス１０６ａが流れる方向に対して垂直な面となる開口部の面積を意味し、搬出通路１３２の開口面積は、搬出通路１３２において不活性ガス１０６ａが流れる方向に対して垂直な面となる開口部の面積を意味する。
【００６７】
このような構成とすることにより、少なくとも、上記の搬入工程、薄板形成工程および搬出工程において、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの流速を搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの流速よりも大きくすることができるため、従来と比べて、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができるようになる。
【００６８】
さらに、本実施の形態において、加熱室１４０の内部の酸素濃度を低減することによって、薄板の原料の損失を低減することができるとともに、装置部材の酸化による劣化を有効に抑止することができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においても、搬入通路側排気口１３１ａは、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａを排出するための通路となっており、搬出通路側排気口１３２ａは、搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂを排出するための通路となっている。
【００７０】
また、本実施の形態の薄板製造装置の溶融炉１００も、搬入通路側排気口１３１ａに設置されたロータリーポンプなどの排気装置（図示せず）を１つ以上有していてもよく、排気装置によって搬出通路側排気口１３２ａを通って外部に排出される不活性ガス１０６ｂの量よりも搬入通路側排気口１３１ａを通って外部に排出される不活性ガス１０６ａの量を多くする構成を組み合わせてもよい。
【００７１】
実施の形態４における上記以外の説明は実施の形態１と同様である。
なお、本発明には、上記の実施の形態１〜４の少なくとも２つの形態を組み合わせた構成も当然に含まれていることは言うまでもない。
【実施例】
【００７２】
図３に示す構成の薄板製造装置を用いて下記のような実験を行なった。まず、加熱室１４０の不活性ガス導入部１０６から加熱室１４０の内部に不活性ガスを導入しながら、幅２００ｍｍ×長さ４００ｍｍ×厚さ３０ｍｍの長方形の板状のカーボンからなる下地板１０４を５００ｍｍ／秒の速さで、１６．５秒／枚の間隔で、搬入通路１３１、加熱室１４０の内部および搬出通路１３２を通して、搬入通路１３１からの搬入から搬出通路１３２への搬出を行なった。なお、搬入通路１３１の開口部および搬出通路１３２の開口部はそれぞれ幅２５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの長方形状とした。
【００７３】
そして、搬入通路１３１および搬出通路１３２から排出される不活性ガスの総排気流量を一定としながら、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの排気流量と搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの排気流量とを変化させて、加熱室１４０の内部の酸素濃度を測定した。その結果を図６に示す。
【００７４】
なお、図６において、縦軸は加熱室１４０の内部の酸素濃度（ｐｐｍ）を示し、横軸は搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの排気流量と搬入通路１３１および搬出通路１３２から排出される不活性ガスの総排気流量との比（図６では（搬入側）／（搬入側＋搬出側）排気流量比としている）を示している。
【００７５】
図６に示すように、搬入通路１３１から排出される不活性ガス１０６ａの排気流量と搬出通路１３２から排出される不活性ガス１０６ｂの排気流量とが同じ場合（図６に示す横軸が０．５の場合）に比べて、搬入通路１３１側からの排気流量が大きい場合（図６に示す横軸が０．６および０．７５の場合）には、加熱室１４０の内部の酸素濃度が低下することがわかる。
【００７６】
これは、搬入通路１３１からの加熱室１４０の内部への酸素の巻き込みを低減した効果であると考えられる。さらに、加熱室１４０の内部の酸素濃度は、搬入通路１３１からの排気流量が大きいほど低下傾向にあるが、搬出通路１３２からの排気流量を０にした場合（図６に示す横軸が１の場合）にはやや酸素濃度が上昇した。これは、搬出通路１３２側から加熱室１４０の内部に酸素が混入したことが原因であると考えられる。
【００７７】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明によれば、設備コストの上昇を抑えつつ、高品質の薄板を製造することができる溶融炉、薄板製造装置および薄板製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の薄板製造装置の一例の模式的な構成図である。
【図２】本発明に用いられる浸漬装置の一例の模式的な構成図である。
【図３】本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成図である。
【図４】本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成図である。
【図５】本発明の薄板製造装置の他の一例の模式的な構成図である。
【図６】搬入通路から排出される不活性ガスの排気流量と搬入通路および搬出通路から排出される不活性ガスの総排気流量との比と、加熱室の内部の酸素濃度との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１００  溶融炉、１０１  坩堝、１０２  融液、１０３  加熱装置、１０４  下地板、１０４ａ  表面、１０４ｂ  畝状突起、１０５  プッシャー、１０６  不活性ガス導入部、１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ  不活性ガス、１１０  水平動作レール、１１１  スライド体、１１２  昇降機構、１１３  懸垂支柱、１１４  回転機構、１１５  回転支柱、１１６  台座支持部、１１７  台座、１１７ａ  係合溝、１１８  薄板、１３０  搬送機構、１３１  搬入通路、１３１ａ  搬入通路側排気口、１３２  搬出通路、１３２ａ  搬出通路側排気口、１４０  加熱室、２００  浸漬装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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