(57)【要約】 【課題】  坩堝内へ供給される固体の金属または半導体材料を、迅速に溶融させることができる高周波誘導加熱装置および高周波誘導溶解方法を提供する。【解決手段】  高周波誘導コイル４で磁界を発生させることによって坩堝３内のたとえばシリコンを加熱し溶融させる高周波誘導加熱装置１の坩堝３は、底面部３ａと側壁部３ｂとを有し、側壁部３ｂの下部の薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１が、側壁部３ｂの上部の厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２よりも薄くなるように形成される。この高周波誘導加熱装置１を用いる溶解方法では、坩堝３から溶融シリコン２を排出するに際し、坩堝３内に溶融シリコン２を一部残し、溶融シリコン２が残留する坩堝３内に固体シリコン２ａを供給し、高周波誘導コイル４が発生する磁界によって発熱する坩堝３および溶融シリコン２からの熱伝導で固体シリコン２ａを溶解する。【選択図】      図１
2007182331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属または半導体材料を収容する坩堝と、坩堝の周囲に設けられる高周波誘導コイルとを備え、高周波誘導コイルで磁界を発生させることによって、坩堝内の金属または半導体材料を加熱し溶融させる高周波誘導加熱装置であって、
坩堝内の金属または半導体材料を排出する排出手段と、
坩堝内に固体の金属または半導体材料を供給する供給手段とを含み、
坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が、側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成されることを特徴とする高周波誘導加熱装置。
【請求項２】
坩堝の素材の抵抗率をρ［μΩ・ｃｍ］とし、坩堝の素材の比透磁率をμとし、高周波誘導コイルに流される高周波電流の周波数をｆ［Ｈｚ］とするとき、
側壁部の上部の肉厚は、高周波誘導コイルによって坩堝の側壁部に発生する誘導電流の電流浸透深さδであって、下記式で与えられる電流浸透深さδよりも厚く、
側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚は、前記電流浸透深さδよりも薄いことを特徴とする請求項１記載の高周波誘導加熱装置。
δ＝５．０３×√｛ρ／（μ・ｆ）｝
【請求項３】
薄板を製造する原板である下地板を坩堝内の金属または半導体材料の融液に浸漬し融液から引上げることによって薄板を製造する薄板製造装置において、
金属または半導体材料を収容する第１坩堝と、第１坩堝の周囲に設けられて磁界を発生し、第１坩堝内の金属または半導体材料を溶融させる第１高周波誘導コイルとを備える第１の高周波誘導加熱装置と、
下地板を保持し、保持する下地板を、搬送するとともに第１坩堝内の金属または半導体材料の融液に浸漬し融液から引上げる下地板浸漬手段と、
金属または半導体材料を収容する第２坩堝と、第２坩堝の周囲に設けられて磁界を発生し、第２坩堝内の金属または半導体材料を溶融させる第２高周波誘導コイルとを備える第２の高周波誘導加熱装置であって、第１坩堝に対して第２坩堝内の溶融状態にある金属または半導体材料を補給する第２の高周波誘導加熱装置とを含み、
第２の高周波誘導加熱装置が、前記請求項１または２記載の高周波誘導加熱装置であることを特徴とする薄板製造装置。
【請求項４】
固体の金属または半導体材料を坩堝へ供給し、坩堝の周囲に設けられる高周波誘導コイルで磁界を発生させることによって坩堝内の金属または半導体材料を加熱して溶解し、溶解された金属または半導体材料の融液を坩堝から排出する高周波誘導溶解方法であって、
坩堝から金属または半導体材料の融液を排出するに際して坩堝内に金属または半導体材料の融液を一部残し、
金属または半導体材料の融液が残留する坩堝内に固体の金属または半導体材料を供給することを特徴とする高周波誘導溶解方法。
【請求項５】
坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成され、
坩堝から金属または半導体材料の融液を排出するに際し、坩堝内に残される金属または半導体材料の融液の液面が、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成される部位よりも上になるように、融液を残留させることを特徴とする請求項４記載の高周波誘導溶解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波誘導加熱装置および高周波誘導溶解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境に対する負荷を軽減するべく、化石燃料を用いる火力発電以外の風力発電、波力発電などの発電方法が種々試みられている。なかでも最も注目され、実用化の先端に位置付けられているのが太陽電池による発電であり、この太陽電池には、その素材として多結晶シリコンが用いられている。
【０００３】
太陽電池に用いられる多結晶シリコンを製造する従来の代表的な技術として、不活性ガス雰囲気中でリン（Ｐ）またはボロン（Ｂ）等のドーパントを添加した高純度シリコンを坩堝中で加熱溶融させ、この融液を鋳型に流し込んで冷却し、多結晶インゴットを得る鋳造方法がある（特許文献１参照）。
【０００４】
太陽電池に使用されるシート状のシリコンは、上記のようにして得られる多結晶インゴットを、バンドソー等で小さなブロックに切断し、さらにワイヤソーまたは内周刃法などでスライスすることによって製造される。
【０００５】
このような製造方法は、多結晶シリコンインゴットを得るための鋳造工程に加え、シート状シリコンの外形ブロックサイズに切断する工程と、高いコストを要するシート厚さにスライスするスライシング工程が必要なこと、またこのスライシング工程でワイヤまたは内周刃の厚み分以上の材料ロスを生じること等、太陽電池の製造コスト低減を図るうえで大きな障害になっている。
【０００６】
この問題を解決するために、インゴットを作製してスライシングするという工程を省略することが提案されている。たとえば、加熱炉坩堝内のシリコンの融液（以後、溶融シリコンと呼ぶことがある）に回転冷却体を浸漬し、回転冷却体を回転させながら回転冷却体の表面に凝固生成されるシリコンリボンを連続的に引出す製造方法（特許文献２参照）、また加熱炉坩堝内の溶融シリコンに板状の冷却体である下地板を浸漬させ、下地板のシート生成面にシリコンを付着、成長させるシート状シリコン板製造方法（特許文献３、特許文献４参照）が提案されている。
【０００７】
シリコンリボンまたはシート状シリコン板を製造する方法では、回転冷却体または下地板のシリコンリボン生成面またはシリコンシート生成面に、坩堝内の溶融シリコンが付着して徐々に持出されるので、坩堝内の溶融シリコンの量が徐々に減少する。したがって、リボン状またはシート状のシリコン薄板を製造する方法では、坩堝内に収容される溶融シリコンが消費されて、ある程度減少した段階でシリコンリボンまたはシート状シリコン板などのシリコン薄板の製造を一旦停止し、坩堝内へ原料シリコンを補給する操作が行われる。
【０００８】
しかしながら、特許文献２〜特許文献４は、坩堝内の溶融シリコンの減少に応じて坩堝内へ原料シリコンを補給することの必要性および補給時における問題点については、全く言及していない。
【０００９】
坩堝内への原料シリコン補給に係る従来技術として、粒状の固体シリコンを供給する方法（たとえば特許文献５、特許文献６参照）、また坩堝内のシリコンを溶融させる手段とは別の溶融手段を有し、別の溶融手段で原料シリコン棒を先端から溶融させて融液の形で坩堝に供給する方法（たとえば特許文献７参照）などがある。
【００１０】
しかしながら、特許文献５〜特許文献７に開示される技術は、いずれも坩堝中の溶融シリコンに種結晶を浸漬し、その後種結晶を溶融シリコンから徐々に引上げることによってシリコン単結晶を生成する、チョクラルスキー技術に係るものであり、溶融シリコンに冷却体を浸漬してシリコンの薄板を直接製造するものではない。
【００１１】
特許文献５〜特許文献７に開示されるように、坩堝内の種結晶引上げ部分の近傍に原料シリコンを補給し、補給された原料シリコンが坩堝内の元の溶融シリコンに溶解または混合されて、単結晶生成に適正な温度に平衡するに至るための時間が多少要したとしても、チョクラルスキー技術においては種結晶の引上速度が極めて緩慢であるため、生成されるシリコン単結晶の品質にさほど大きな影響を与えることがない。
【００１２】
一方、たとえば冷却体を坩堝内の溶融シリコンに浸漬し、冷却体のシート生成面でシリコンを凝固析出させて１枚のシリコン薄板を生成するために要する時間は、たとえば４〜５秒などの短時間である。したがって、冷却体を浸漬する位置の近傍で坩堝内へ原料シリコンを補給すると、坩堝中の溶融シリコンの温度が変化し、シリコン薄板の生成に適当な温度に平衡するための時間が、上記冷却体のシート生成面にシリコン薄板を生成するための浸漬時間に比べて長いので、溶融シリコンの温度変化の影響を受けて、生成されるシリコン薄板の品質にばらつきが生じる。
【００１３】
シリコン薄板を製造する際、原料シリコンの補給を同時進行し、かつ生成されるシリコン薄板の品質にばらつきが生じないようにしようとすれば、坩堝中の冷却体を浸漬させる位置からかなり離れた位置で原料シリコンを補給しなければならない。これを満足させるためには、坩堝の開口面積およびその容積を大きくせざるを得ず、坩堝内に準備しなければならないシリコン量がいたずらに多くなり、シリコンおよび溶解電力等の無駄が発生する。したがって、シリコン薄板の製造では、坩堝を不要に大きくすることをせず、一般的に、原料シリコン補給の際には、薄板製造を一旦中止するようにしている。
【００１４】
このように、冷却体を坩堝内の溶融シリコンに浸漬してシリコン薄板を生成する方法では、原料シリコンを坩堝へ補給している間、シリコン薄板の製造が停止しているので、原料シリコンの補給に必要となる時間が長いと、装置稼働率が低下し、生産効率が悪化するという問題がある。特に、原料として固体シリコンを坩堝内に補給する場合、補給した固体シリコンの溶解に必要な温度まで坩堝を昇温する時間と、シリコン薄板の凝固析出に好適な元の温度まで降温する時間とを、確保しなければならないので、製造停止時間が一層長くなる。
【００１５】
この問題を解決するために、２つの溶解炉、すなわちシリコン薄板を生成するための第１溶解炉と、第１溶解炉にシリコンを補給するための第２溶解炉とを含むシリコン薄板製造装置において、予め第２溶解炉に備わる第２坩堝内で溶解された原料シリコンを、第１溶解炉に備わる第１坩堝へ補給することが考えられる。このようにすれば、第１坩堝を、原料シリコンの溶解に必要な温度まで昇温する時間と、シリコン薄板の凝固析出に好適な温度まで降温する時間とが、不要になる。
【００１６】
この第１溶解炉に補給するためのシリコンを第２溶解炉で溶解する方法には、シリコン薄板生成によって第１坩堝内から持出されるシリコンの量と同等量以上の固体シリコンを、ある特定の時間内に第２溶解炉で溶融しなければならないという課題がある。固体シリコンを速く溶解するためには、第２溶解炉の出力を大きくする方法、また第２坩堝からの無駄な放熱を抑制する方法などがある。
【００１７】
しかしながら、第２溶解炉の出力を大きくすると第２溶解炉のコストおよび消費電力が上昇するという問題がある。一方、第２坩堝からの無駄な放熱を抑制する方法としては、たとえば第２坩堝を断熱材で覆うことが考えられるけれども、第２坩堝へは固体シリコンを装入しなければならないので、断熱材で覆うことができる部位には限界があり、放熱を大幅に抑制することができない。
【００１８】
また、第２溶解炉の第２坩堝に供給される固体シリコンは、塊状もしくは粒状であることも、溶解速度を遅くし、ある特定時間内に所定量のシリコンを溶融させることを難しくする原因となっている。
【００１９】
以下、その理由を説明する。第２坩堝内における固体シリコンの溶解は、第２坩堝の坩堝壁に高周波誘導コイルによる誘導電流が流れて発熱するか、または第２坩堝の周囲に配置される発熱体からの熱を輻射および／または伝導によって第２坩堝が受け、第２坩堝から固体シリコンに熱伝導されることによって行われる。
【００２０】
第２坩堝の坩堝壁の熱は、第２坩堝の坩堝壁に接触している固体シリコン塊または粒（以後、粒で代表する）に伝導される。このとき、第２坩堝の坩堝壁と固体シリコン粒とは、点で接触することになるので、接触面積が非常に小さく、坩堝壁からシリコン粒への熱の移動が充分な速度で行われない。
【００２１】
第２坩堝内の固体シリコン粒間の熱伝導は、坩堝壁から熱伝導を受けた固体シリコン粒が、その粒に接する他の固体シリコン粒へ熱伝導することによって順次行われる。このように、熱は互いに接触している固体シリコン粒間を伝導されていくが、第２坩堝の坩堝壁と固体シリコン粒との接触と同様に、固体シリコン粒同士の接触面積も非常に小さいので、固体シリコン粒同士の熱の移動が充分な速度で行われない。その結果、第２坩堝に供給された固体シリコンのすべてを溶解させるには相当の時間を要し、ある特定時間内に所定量のシリコンを溶融させることを困難にしている。
【００２２】
また、シリコン薄板製造装置において、単位時間当りのシリコン薄板の製造枚数を増加すると、第１坩堝内から持出されるシリコン量が増加する。したがって、製造能力が高いシリコン薄板製造装置においては、特に、消費されたシリコン量と同等量の原料シリコンを、第２坩堝から第１坩堝へタイムリーに補給して装置稼働率を高く維持するために、消費量に釣合って第２坩堝に供給される固体シリコンを、迅速に溶解できるようにすることが強く望まれている。
【００２３】
【特許文献１】特開平６−６４９１３号公報
【特許文献２】特開平１０−２９８９５号公報
【特許文献３】特開２００２−１７５９９６号公報
【特許文献４】特開２００３−５９８４９号公報
【特許文献５】特開昭６１−３６１９７号公報
【特許文献６】特開平５−１１７０７７号公報
【特許文献７】特開平２−２７９５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、坩堝内へ供給される固体の金属または半導体材料を、迅速に溶融させることができる高周波誘導加熱装置および高周波誘導溶解方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、金属または半導体材料を収容する坩堝と、坩堝の周囲に設けられる高周波誘導コイルとを備え、高周波誘導コイルで磁界を発生させることによって、坩堝内の金属または半導体材料を加熱し溶融させる高周波誘導加熱装置であって、
坩堝内の金属または半導体材料を排出する排出手段と、
坩堝内に固体の金属または半導体材料を供給する供給手段とを含み、
坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が、側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成されることを特徴とする高周波誘導加熱装置である。
【００２６】
また本発明は、坩堝の素材の抵抗率をρ［μΩ・ｃｍ］とし、坩堝の素材の比透磁率をμとし、高周波誘導コイルに流される高周波電流の周波数をｆ［Ｈｚ］とするとき、
側壁部の上部の肉厚は、高周波誘導コイルによって坩堝の側壁部に発生する高周波電流の電流浸透深さδであって、下記式で与えられる電流浸透深さδよりも厚く、
側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚は、前記電流浸透深さδよりも薄いことを特徴とする。
δ＝５．０３×√｛ρ／（μ・ｆ）｝
【００２７】
本発明は、薄板を製造する原板である下地板を坩堝内の金属または半導体材料の融液に浸漬し融液から引上げることによって薄板を製造する薄板製造装置において、
金属または半導体材料を収容する第１坩堝と、第１坩堝の周囲に設けられて磁界を発生し、第１坩堝内の金属または半導体材料を溶融させる第１高周波誘導コイルとを備える第１の高周波誘導加熱装置と、
下地板を保持し、保持する下地板を、搬送するとともに第１坩堝内の金属または半導体材料の融液に浸漬し融液から引上げる下地板浸漬手段と、
金属または半導体材料を収容する第２坩堝と、第２坩堝の周囲に設けられて磁界を発生し、第２坩堝内の金属または半導体材料を溶融させる第２高周波誘導コイルとを備える第２の高周波誘導加熱装置であって、第１坩堝に対して第２坩堝内の溶融状態にある金属または半導体材料を補給する第２の高周波誘導加熱装置とを含み、
第２の高周波誘導加熱装置が、前記高周波誘導加熱装置であることを特徴とする薄板製造装置である。
【００２８】
本発明は、固体の金属または半導体材料を坩堝へ供給し、坩堝の周囲に設けられる高周波誘導コイルで磁界を発生させることによって坩堝内の金属または半導体材料を加熱して溶解し、溶解された金属または半導体材料の融液を坩堝から排出する高周波誘導溶解方法であって、
坩堝から金属または半導体材料の融液を排出するに際して坩堝内に金属または半導体材料の融液を一部残し、
金属または半導体材料の融液が残留する坩堝内に固体の金属または半導体材料を供給することを特徴とする高周波誘導溶解方法である。
【００２９】
また本発明は、坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成され、
坩堝から金属または半導体材料の融液を排出するに際し、坩堝内に残される金属または半導体材料の融液の液面が、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成される部位よりも上になるように、融液を残留させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、高周波誘導加熱装置に備えられ、金属または半導体材料を収容する坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が、側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成される。このことによって、坩堝内部の肉厚が薄い下部に溶融した金属または半導体材料を残留させるとき、残留融液に高周波誘導コイルで誘導電流を流して発熱させることができるので、坩堝内の残留融液の中に供給される固体金属または半導体材料を迅速に溶融させることができる。
【００３１】
また本発明よれば、坩堝の側壁部の上部の肉厚は、電流浸透深さδよりも厚く、側壁部の下部の少なくとも一部の肉厚は、電流浸透深さδよりも薄いので、坩堝内部の肉厚が薄い下部に残留する溶融した金属または半導体材料に高周波誘導コイルで確実に誘導電流を流して発熱させることができ、坩堝内の残留融液の中に供給される固体金属または半導体材料を一層迅速に溶融させることができる。
【００３２】
本発明によれば、薄板製造装置は、第１坩堝内の金属または半導体材料の融液に薄板を製造する原板である下地板を浸漬し融液から引上げることによって薄板を析出させる第１の高周波誘導加熱装置と、第１の高周波誘導加熱装置の第１坩堝に対して、溶融状態にある金属または半導体材料を補給する第２の高周波誘導加熱装置とを含み、第２の高周波誘導加熱装置は、第２の高周波誘導加熱装置に備わる第２坩堝が、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成され、好ましくは、坩堝の側壁部の上部の肉厚が電流浸透深さδよりも厚く、側壁部の下部の少なくとも一部の肉厚が電流浸透深さδよりも薄くなるように形成される。
【００３３】
このことによって、第１の高周波誘導加熱装置に対して薄板を製造するための原料を補給する側の第２の高周波誘導加熱装置において、第２坩堝に供給される固体原料を迅速に溶融させることが可能になる。したがって、第１の高周波誘導加熱装置における第１坩堝内の融液が減少し、薄板製造の原料補給の必要が生じたとき、第２の高周波誘導加熱装置では、所望量の固体原料を迅速に溶解し、短時間で補給可能な態勢をとることができるので、第２の高周波誘導加熱装置から第１の高周波誘導加熱装置へ原料補給するに際し、すでに溶融している原料を、第１の高周波誘導加熱装置の第１坩堝に対して補給するために要する時間だけ薄板の製造を停止するだけでよくなる。このように、原料補給時間、すなわち薄板製造を停止している時間を短縮することができるので、装置稼動率の高い薄板製造装置が実現される。
【００３４】
本発明によれば、高周波誘導溶解方法では、固体の金属または半導体材料を坩堝へ供給し、坩堝の周囲に設けられる高周波誘導コイルによって坩堝内の金属または半導体材料を加熱して溶融させ、溶融された金属または半導体材料の融液を坩堝から排出するに際し、坩堝内に金属または半導体材料の融液を一部残し、金属または半導体材料の融液が残留する坩堝内に固体の金属または半導体材料を供給する。このことによって、坩堝内に残留する金属または半導体材料の融液から固体の金属または半導体材料への熱の伝導が効率よく行われるので、坩堝内に供給される固体の金属または半導体材料を迅速に溶融させることができる。
【００３５】
また本発明によれば、坩堝は、底面部と底面部の周縁から立上がる側壁部とを有し、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成され、坩堝から金属または半導体材料の融液を排出するに際し、坩堝内に残される金属または半導体材料の融液の液面が、側壁部の下部における少なくとも一部の肉厚が側壁部の上部の肉厚よりも薄くなるように形成される部位よりも上になるように、融液を残留させる。このことによって、坩堝の側壁部の下部における肉厚が薄い領域で坩堝の内方にまで磁界が侵入し、坩堝内に残留する融液に直接誘導電流を流して効率よく加熱することができるので、融液が残留されている坩堝内に固体の金属または半導体材料が供給されるとき、効率加熱される融液から固体の金属または半導体材料への熱伝導を利用して迅速に溶融させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図１は、本発明の実施の一形態である高周波誘導加熱装置１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【００３７】
高周波誘導加熱装置１は、金属または半導体材料２を収容する坩堝３と、坩堝３の周囲に設けられる高周波誘導コイル４と、坩堝３内の金属または半導体材料２を排出する不図示の排出手段と、坩堝３内に固体の金属または半導体材料２ａを供給する供給手段５とを含んで構成される。この高周波誘導加熱装置１は、高周波誘導コイル４で磁界を発生させることによって、坩堝３内の金属または半導体材料２，２ａを加熱し溶融させることに用いられる。
【００３８】
金属または半導体材料２としては、種々のものを用いることができるけれども、ここでは、太陽電池セルの部材である多結晶シリコン薄板の原料として用いられるシリコンについて例示する。以後、金属または半導体材料２をシリコン２で表す。
【００３９】
高周波誘導コイル４は、導線および導線を被覆する絶縁材によって構成され、坩堝３の周囲に巻きまわされる。なお、図１中で、高周波誘導コイル４は、図示の煩雑さを避けるために切断端面図にて示される。高周波誘導コイル４は、不図示の高周波電源に接続される。高周波電源から高周波誘導コイル４に高周波電流を流すことによって磁界を発生させ、該磁界が、坩堝３および坩堝３の肉厚によっては坩堝３中のシリコンの融液２（溶融シリコン２）に誘導（渦）電流を発生させて発熱させる。
【００４０】
坩堝３の素材としては、特に限定されるものではないけれども、本実施形態ではグラファイトが用いられる。坩堝３は、底面部３ａと、底面部３ａの周縁から立上がる側壁部３ｂとを有し、平面から見た形状が円形、すなわち底面部３ａを有する円筒状に形成される容器状の部材である。この坩堝３の中に溶融シリコン２および／または固体シリコン２ａが収容される。
【００４１】
坩堝３は、側壁部３ｂの下部１１における少なくとも一部、本実施形態では底面部３ａの周縁から側壁部３ｂ高さの約３割程度の部分までの肉厚ｔ１が、側壁部３ｂの上部１２の肉厚ｔ２よりも薄くなるように形成される。ここでは、便宜上、側壁部３ｂの上部１２の肉厚が厚い（ｔ２）部分を厚肉側壁部１２と呼び、側壁部３ｂの下部１１の肉厚が薄い（ｔ１）部分を薄肉側壁部１１と呼ぶ。本実施形態では、薄肉側壁部１１は、坩堝３の内側から坩堝３の内壁を周回するように切削し、凹状の溝１３を形成することによって実現される。
【００４２】
本実施形態の坩堝３では、厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２が、高周波誘導加熱の原理から定義される電流浸透深さδよりも厚く、薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１が、電流浸透深さδよりも薄くなるように形成される。高周波誘導加熱の原理から定義される電流浸透深さδとは、高周波誘導コイルで発生される磁界によって加熱対象物に発生する誘導電流の密度が、表面の電流密度の０．３６８倍にまで減少する位置までの深さを意味する。
【００４３】
一般的に、電流浸透深さδは、加熱対象物の素材の抵抗率をρ［μΩ・ｃｍ］とし、加熱対象物の素材の比透磁率をμとし、高周波誘導コイルに流される高周波電流の周波数をｆ［Ｈｚ］とするとき、次式（１）で与えられる。
δ＝５．０３×√｛ρ／（μ・ｆ）｝                              …（１）
【００４４】
本実施形態では、加熱対象物がグラファイト製の坩堝３であることから、抵抗率ρが１０００μΩ・ｃｍ、比透磁率μが１、周波数ｆとして８．５ｋＨｚを用いているので、電流浸透深さδは、式（１）から、１．７ｃｍが得られる。そこで、本実施形態の坩堝３は、厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２が２．５ｃｍ（＞δ＝１．７ｃｍ）、薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１が１．３ｃｍ（＜δ＝１．７ｃｍ）に形成される。
【００４５】
なお、図１では、坩堝３と高周波誘導コイル４との間には空隙が存在するけれども、実際には、この空隙部に耐火材などが充填され、坩堝３と高周波誘導コイル４とは一体的にたとえばステージ上に設けられる。
【００４６】
図示を省く排出手段は、坩堝３と高周波誘導コイル４とを一体的に矢符１４方向に傾斜させ、また元の水平状態へと復帰させる傾動手段である。傾動手段は、坩堝３と高周波誘導コイル４とを一体的にたとえばステージ上に設置し、該ステージの一方の下側にたとえば油圧シリンダを装着し、油圧シリンダのピストンロッドを進退させてステージを傾斜させ、また水平に復帰させることによって実現できる。傾動手段で坩堝３を傾斜させることによって、坩堝３内の溶融シリコン２を排出することができ、その傾斜角度を調整することによって、溶融シリコン２の排出量を調整することができる。
【００４７】
供給手段５は、貯留部１５と、シャッタ部１６と、導管部１７とを含んで構成される。貯留部１５は、坩堝３に装入するために準備される粒状の固体シリコン２ａを収容する。貯留部１５には、予め所望の量になるように計量された固体シリコン２ａが別の投入装置によって投入されてもよく、また計量装置と投入装置とが一体化された装置を併設し、該装置から所望量の固体シリコン２ａが計量されて投入されるようにしてもよい。
【００４８】
シャッタ部１６は、貯留部１５の底に形成される開口部を塞ぐように設けられ、開閉動作することによって、貯留部１５に収容される固体シリコン２ａを、開口部を通して導管部１７へ落下させる。導管部１７は、金属製の管であり、シャッタ部１６を介して貯留部１５の開口部に接続され、シャッタ部１６が開いたとき、貯留部１５の開口部を通って落下する固体シリコン２ａを、坩堝３へと導き装入する。
【００４９】
以下、高周波誘導加熱装置１において、固体シリコン２ａを高周波誘導溶解する方法について説明する。
【００５０】
まず、坩堝３内が空であり、最初に固体シリコン２ａを坩堝３内へ装入して溶融させる場合、ほぼ坩堝３の内容積を満たすことができる程度の量の固体シリコン２ａが計量され、供給手段５から坩堝３内へ装入される。
【００５１】
坩堝３内に固体シリコン２ａが装入されると、高周波誘導コイル４に通電して磁界を発生させる。磁界中にある坩堝３では誘導電流が発生して発熱し、坩堝３で発生する熱が、坩堝３の側壁部３ｂと接触する固体シリコン２ａに伝導され、さらに固体シリコン２ａに伝導された熱は、該固体シリコン２ａと接触している他の固体シリコン２ａに伝導され、順次固体シリコン２ａ同士で熱伝導される。
【００５２】
このようにして伝導される熱によって固体シリコン２ａが溶解されて溶融シリコン２となり、溶融シリコン２が所定温度に達すると、傾動手段を動作させて坩堝３を傾斜させ、坩堝３内の溶融シリコン２を排出する。本実施形態では、坩堝３の傾斜角度を調整して、坩堝内容積の約１／３の溶融シリコン２が坩堝３内に残留するように排出する。特に、坩堝３内に残される溶融シリコン２の液面２１が、薄肉側壁部１１の鉛直方向上側の端になる部位２２よりも上になるように、溶融シリコン２を残留させることを特徴とする。この排出される溶融シリコン２は、高周波誘導加熱装置１がシリコンの薄板製造装置に用いられるとき、シリコン薄板を製造するための原板である下地板が浸漬される溶融シリコンを収容するもう一つの坩堝に供給されて、シリコン薄板の製造に用いられる。
【００５３】
次に、坩堝３で続けて固体シリコン２ａを溶融する場合、溶融シリコン２が残留している坩堝３内へ所望量の固体シリコン２ａを供給する。ここで、坩堝３内へ供給する所望量とは、高周波誘導加熱装置１が後述する薄板製造装置に用いられるとき、少なくともシリコン薄板製造によって上記もう一つの坩堝から持出されたシリコンの量であり、もう一つの坩堝に対して補給を必要とするシリコン量である。
【００５４】
坩堝３内に溶融シリコン２を残留させない状態で固体シリコン２ａを供給すると、前述のように、粒状の固体シリコン２ａは坩堝３の側壁部３ｂとは点で接触し、固体シリコン２ａ同士も点で接触し、接触面積が小さいので、熱伝導効率が充分とはいえない。
【００５５】
しかしながら、坩堝３内に溶融シリコン２を残留させた状態で固体シリコン２ａを供給すると、液体の溶融シリコン２が固体シリコン２ａの表面形状に倣うので、固体シリコン２ａが坩堝３内に残留する溶融シリコン２と面で接触することが可能になり、溶融シリコン２から固体シリコン２ａへの熱伝導が効率的に行われる。
【００５６】
したがって、本発明の溶解方法に従って坩堝３内に供給される固体シリコン２ａは、坩堝３の側壁部３ｂから伝導される熱（図１中矢符２３で示す）と、坩堝３内に残留する溶融シリコン２から伝導される熱（図１中矢符２４で示す）との両方によって加熱される。結果として、本発明の溶解方法によれば、溶融シリコン２が坩堝３内に残留しない状態で固体シリコン２ａのみを供給する場合に比べて、極めて迅速に固体シリコン２ａを溶融させることが可能になる。
【００５７】
また、坩堝３は、その側壁部３ｂにおいて、厚肉側壁部１２と薄肉側壁部１１とを有し、厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２＝２．５ｃｍが、電流浸透深さδ＝１．７ｃｍよりも厚く、薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１＝１．３ｃｍが、上記電流浸透深さδよりも薄くなるように形成される。
【００５８】
したがって、坩堝３の厚肉側壁部１２では、高周波誘導コイル４で発生される磁界２５（便宜上図１中では磁界を矢符２５で表す）によって誘起される誘導電流は、ほとんど全てが側壁部３ｂ内を流れ、側壁部３ｂの発熱に消費される。すなわち、坩堝３の厚肉側壁部１２では、側壁部３ｂからの熱伝導によって坩堝３内の溶融シリコン２と固体シリコン２ａとを加熱する。
【００５９】
一方、坩堝３の薄肉側壁部１１では、高周波誘導コイル４で発生される磁界２５によって誘起される誘導電流は、側壁部３ｂと坩堝３内の溶融シリコン２とに流れ、側壁部３ｂを発熱させるだけでなく、溶融シリコン２にも発熱領域２６を形成し、溶融シリコン２を直接発熱させることができる。
【００６０】
このように、坩堝３の側壁部３ｂに電流浸透深さδよりも厚さが薄い薄肉側壁部１１を形成することによって、側壁部３ｂに発生する熱を伝導させて溶融シリコン２を加熱するとともに、坩堝３内の溶融シリコン２に誘導電流を流して直接発熱させ、溶融シリコン２を効率的に加熱することが可能になる。効率の良い熱の移動と効率の良い加熱が実現することによって、短時間で固体シリコン２ａを溶解することが実現されるので、たとえばシリコン薄板を製造する場合、シリコン薄板の生産によって単位時間当たりに薄板生産用の坩堝から持出されるシリコンの量を上回る量の固体シリコン２ａを、原料シリコンの補給間隔として定められる特定時間内に高周波誘導加熱装置１で溶解することができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態においては、薄肉側壁部１１は、坩堝３内に残留させる溶融シリコン２の液面２１の位置よりも下に位置するように設定される。換言すれば、坩堝３内に残留させる溶融シリコン２の液面２１が、薄肉側壁部１１の鉛直方向上側の端になる部位２２よりも上になるように設定される。溶融シリコン２には誘導電流が流れて発熱するが、固体シリコン２ａは電気抵抗が大き過ぎて誘導電流が流れず発熱しないことから、溶融シリコン２が存在しない領域に磁界２５を侵入させても発熱に寄与せず、無駄になってしまうので、上記のように薄肉側壁部１１が溶融シリコン２中に位置するように設定することによって、坩堝３内まで進入した磁界２５が溶融シリコン２の発熱に効率よく使用され、加熱効率の向上に寄与することができる。
【００６２】
図２は、本発明のもう一つの実施形態である薄板製造装置３０の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。本実施形態では、薄板製造装置３０として、太陽電池セルの部材として用いられる多結晶シリコン薄板を製造する装置を例示する。薄板製造装置３０では、薄板を製造する原板である下地板を坩堝内の溶融シリコンに浸漬し溶融シリコンから引上げることによってシリコン薄板を製造する。
【００６３】
薄板製造装置３０は、大略、第１の高周波誘導加熱装置３１と、第２の高周波誘導加熱装置３２と、下地板浸漬手段３３と、前記装置３１，３２および手段３３をその内部空間である処理空間３５に収容するチャンバ３４とを含んで構成される。
【００６４】
チャンバ３４は、外観が大略直方体形状を有し、内部が中空の構造体である。チャンバ３４は、たとえば鋼製の躯体に図示を省くけれどもアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの断熱材が内張りされて、耐熱かつ耐火構造を備える。このチャンバ３４には、不図示の真空排気手段と不活性ガス供給手段とが付設され、これらによって、チャンバ３４内部の処理空間３５を真空雰囲気または不活性ガス不雰囲気に保つことができる。
【００６５】
またチャンバ３４の一方の側壁３４ａには、チャンバ３４の外部にある不図示の搬送装置と、処理空間３５内に設けられる下地板浸漬手段３３との間で、シリコン薄板を製造する原板でありたとえばカーボンからなる下地板４５を受渡しするための下地板搬入口（不図示）が形成される。この下地板搬入口には、不図示の開閉自在の扉が設けられ、扉の外方にはさらに副室チャンバ（不図示）が設けられる。この副室チャンバは、チャンバ３４と同様に雰囲気調整が可能に構成され、下地板搬入口と反対側には開閉自在の扉が設けられる。したがって、搬送装置でチャンバ３４まで搬送された下地板４５は、まず大気開放された副室チャンバ内へ搬入され、副室チャンバ内を雰囲気調整した後、さらに副室チャンバ内に備わる搬送手段によって下地板搬入口を通して下地板浸漬手段３３に渡される。
【００６６】
チャンバ３４の前記一方の側壁３４ａに対向する他方の側壁３４ｂには、下地板搬入口と対向する位置にシリコン薄板５０が形成された下地板４５を、チャンバ３４の外部へ搬出するための下地板搬出口（不図示）が形成される。下地板搬出口側にも、下地板搬入口側と同様にして副室チャンバが設けられ、シリコン薄板５０が形成された下地板４５が、副室チャンバを介してもう一つの搬送手段に受渡しされる。
【００６７】
第１の高周波誘導加熱装置３１は、シリコン４１を収容する第１坩堝４２と、第１坩堝４２の周囲に設けられて磁界を発生し、第１坩堝４２内のシリコン４１を溶融させる第１高周波誘導コイル４３とを備える。
【００６８】
第１坩堝４２は、たとえばグラファイト製であり、有底の角筒状容器である。本実施形態では、第１坩堝４２は、平面から見た形状が方形に形成される。これは、薄板製造装置３０において製造されるシリコン薄板５０は、その平面形状が矩形の下地板４５の表面に凝固析出するようにして、下地板４５と同様に矩形に形成されるので、下地板４５が浸漬される第１坩堝４２も、下地板４５が浸漬されるシリコン融液面の面積を充分に広く、かつ無駄なく確保し、下地板４５の浸漬と引上げとが容易になるように、平面形状が方形に形成される。第１坩堝４２は、チャンバ３４の底面上に設けられる基台４４の上に、その底面部４２ａが載置されるようにして、処理空間３５内に設けられる。この第１坩堝４２には、薄板製造の原料となるシリコン４１の融液（溶融シリコン４１）が収容される。
【００６９】
第１高周波誘導コイル４３は、導線と導線を被覆する絶縁材によって構成され、第１坩堝４２の周囲に巻きまわされる。なお、図２中で、第１高周波誘導コイル４３は、図示の煩雑さを避けるために切断端面図にて示される。また、第１坩堝４２と第１高周波誘導コイル４３との間は、図２では空隙で表されるけれども、実際にはここに断熱性および絶縁性の耐火材などが充填され、第１坩堝４２と第１高周波誘導コイル４３とが、一体的に基台４４の上に設けられる。第１高周波誘導コイル４３は、不図示の高周波電源に接続され、高周波電源から高周波電流が流されて磁界を発生し、第１坩堝４２に誘導電流を発生させて発熱させ、第１坩堝４２を介して第１坩堝４２内のシリコンを溶融させて溶融シリコン４１とし、また溶融シリコン４１を所望の温度に保持する。
【００７０】
下地板浸漬手段３３は、下地板４５を保持する保持ヘッド４６と、保持ヘッド４６が装着されて鉛直方向に延びて設けられる垂直アーム４７と、垂直アーム４７と垂直アーム４７に装着される保持ヘッド４６とを、水平方向と鉛直方向とに移動させる駆動部４８と、駆動部４８が水平方向に走行する軌道となる軌道部材４９とを含んで構成される。
【００７１】
軌道部材４９は、たとえば金属製の細長い部材であり、処理空間３５内において、前記一方の側壁３４ａと他方の側壁３４ｂとの両者に連なる側壁またはチャンバ３４の天板に装着され、第１坩堝４２の上方空間を、下地板搬入口から下地板搬出口に向かって延びるように設けられる。駆動部４８は、軌道部材４９に形成されるたとえば溝上の軌道に案内されて、垂直アーム４７および保持ヘッド４６を水平方向へ進退自在に移動させる。また、駆動部４８は、垂直アーム４７と垂直アーム４７に装着される保持ヘッド４６とを、鉛直方向に進退自在に移動させる。
【００７２】
保持ヘッド４６は、ハンドリング機構を備え、ハンドリング機構の動作によって下地板４５を把持し、また解放することができる。
【００７３】
このように構成される下地板浸漬手段３３は、以下の動作をすることができる。下地板浸漬手段３３は、駆動部４８の動作によって、垂直アーム４７と保持ヘッド４６とを、下地板搬入口の近傍まで移動し、下地板搬入口を通して下地板４５を受取って保持ヘッド４６で保持し、再び駆動部４８の動作によって、下地板搬入口から第１坩堝４２の上方まで移動する。さらに、下地板浸漬手段３３は、駆動部４８の動作によって、垂直アーム４７を下方に向かって移動、すなわち降下するように移動させ、保持ヘッド４６に保持される下地板４５を、第１坩堝４２内の溶融シリコン４１に浸漬し、下地板４５の表面にシリコンを凝固析出させる。
【００７４】
下地板４５の表面にシリコンを凝固析出させてシリコン薄板５０を生成した後、下地板浸漬手段３３は、駆動部４８を動作させて、垂直アーム４７を上方に向かって移動（上昇するように移動）し、保持ヘッド４６に保持される下地板４５とその表面に生成されたシリコン薄板５０とを、溶融シリコン４１から引上げる。
【００７５】
次に、下地板浸漬手段３３は、駆動部４８を動作させて、保持ヘッド４６に保持される下地板４５とシリコン薄板５０とを、第１坩堝４２の上方位置から下地板搬出口近傍まで水平方向に搬送し、副室チャンバを介してチャンバ３４外の他の搬送手段へ引渡す。
【００７６】
このように、第１の高周波誘導加熱装置３１と下地板浸漬手段３３とによって、シリコン薄板５０の生成を続けて行うと、第１坩堝４２内の溶融シリコン４１が、下地板４５の表面に凝固析出することによって持出されるので、消費されて減少する。
【００７７】
第２の高周波誘導加熱装置３２は、シリコン薄板５０の生成によって、第１坩堝４２に収容する溶融シリコン４１の量が減少し、シリコン薄板５０の生成を継続し難くなったとき、第１坩堝４２に対して、溶融状態にあるシリコン２を補給するために設けられる。
【００７８】
本発明の薄板製造装置３０において注目すべきは、第２の高周波誘導加熱装置３２が、前述の図１に示す高周波加熱装置１によって構成されることである。したがって、第２の高周波誘導加熱装置３２を、以後高周波誘導加熱装置１と呼び、第２の高周波誘導加熱装置３２に備わる第２坩堝を坩堝３と呼び、第２高周波誘導コイルを高周波誘導コイル４と呼ぶ。高周波誘導加熱装置１については、既にその構成および作用について説明しているので、本実施形態では、説明を省略する。
【００７９】
第１の高周波誘導加熱装置３１で第１坩堝４２内の溶融シリコン４１が消費されて減少し、シリコン薄板５０の生成を継続し難くなったとき、シリコン薄板５０の生成を一旦停止し、高周波誘導加熱装置１の坩堝３を排出手段（不図示）で矢符１４方向に傾斜させ、坩堝３内の溶融シリコン２を、第１坩堝４２内へ補給する。このとき、坩堝３の傾斜角度を調整し、坩堝３内に適当量の溶融シリコン２を残留させることは、前述のとおりである。したがって、高周波誘導加熱装置１、特に高周波誘導加熱装置１に備わる坩堝３は、矢符１４方向に傾斜されるとき、坩堝３内に収容される溶融シリコン２が第１坩堝４２内に供給されるように設置位置が決められる。
【００８０】
なお、第１の高周波誘導加熱装置３１において、シリコン薄板５０の生成限界となる第１坩堝４２内の溶融シリコン４１の量は、たとえば次のようにして検出できる。第１坩堝４２とその中に収容される溶融シリコン４１とのトータル重量を測定する重量センサを設け、第１坩堝４２内の溶融シリコン４１が消費されて測定重量が予め定める限界値以下になるとき、シリコン薄板５０の生成を継続し難いと判定することができる。また、第１坩堝４２内の溶融シリコン４１の液面高さを検出する液面センサを設け、第１坩堝４２内の溶融シリコン４１が消費されて液面高さが予め定める限界値以下になるとき、シリコン薄板５０の生成を継続し難いと判定することができる。
【００８１】
高周波誘導加熱装置１によって、第１の高周波誘導加熱装置３１の第１坩堝４２に溶融シリコン２が補給され、第１坩堝４２内に収容される溶融シリコン４１の量が、シリコン薄板５０を生成するに充分な量に復帰すると、第１の高周波誘導加熱装置３１と下地板浸漬手段３３とによるシリコン薄板５０の生成動作が再開される。
【００８２】
また、高周波誘導加熱装置１では、溶融シリコン２が残留する坩堝３内へ供給手段５から固体シリコン２ａが供給され、次の補給に向けて、固体シリコン２ａが溶融され、シリコン薄板５０の生成に適した温度に維持される。
【００８３】
本発明の薄板製造装置３０の高周波誘導加熱装置１における溶解能力、換言すれば補給能力について、一例を示すと以下のようである。
【００８４】
薄板製造装置３０の第１の高周波誘導加熱装置３１において、寸法が２００ｍｍ×２００ｍｍ×０．５ｍｍのシリコン薄板５０を１０秒／枚の速度で生産すると、シリコン薄板５０の生成によって第１坩堝４２から持出されるシリコンの量は４．６６ｇ／秒である。第１坩堝４２に対して、１０分間に１回のサイクルで、高周波誘導加熱装置１の坩堝３から溶融シリコン２を追加する場合、高周波誘導加熱装置１には、式（２）で与えられるように約２．８ｋｇのシリコンを１０分間で溶解する能力が要求される。
４．６６ｇ／秒×６００秒＝２７９６ｇ≒２．８ｋｇ                …（２）
【００８５】
高周波誘導加熱装置１の坩堝３の寸法を、坩堝内径２００ｍｍ、深さ２００ｍｍ、厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２を２．５ｃｍ、薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１を１．３ｃｍとし、坩堝３から溶融シリコン２を排出する際に坩堝３内に溶融シリコン２を坩堝内容積の３０％程度残留させ、残留する溶融シリコン２の上に固体シリコン２ａを供給し、高周波電源のインバータ出力を１００ｋｗで溶融させたところ、２．８ｋｇの供給固体シリコン２ａを、約８分で溶解することができた。
【００８６】
このように、本発明の装置および方法によれば、第１の高周波誘導加熱装置３１に対して溶融シリコン２を補給しなければならない時間間隔（１０分）よりも短い時間（約８分）で、補給に必要な量の固体シリコン２ａを溶解することができる、換言すれば補給のための時間間隔である１０分の間に、第１坩堝４２から持出される量を上回る量のシリコンを溶解することができる。
【００８７】
したがって、第１の高周波誘導加熱装置３１における第１坩堝４２内の溶融シリコン４１が減少し、シリコン薄板製造の原料補給の必要が生じたとき、高周波誘導加熱装置１では、所望量の固体シリコン２ａを迅速に溶解し、短時間で補給可能な態勢をとることができる。このことによって、高周波誘導加熱装置１から第１の高周波誘導加熱装置３１へシリコンを補給するに際し、すでに溶融しているシリコンを、第１の高周波誘導加熱装置３１の第１坩堝４２に対して補給（注入）するために要する時間だけ、シリコン薄板５０の製造を停止すればよいことになる。このように、シリコン薄板５０の製造を停止している時間が短縮されるので、シリコン薄板製造に関して装置稼動率の高い薄板製造装置が実現される。
【００８８】
一方、溶融シリコンの補給用高周波誘導加熱装置に備わる坩堝の寸法を、坩堝内径２００ｍｍ、深さ２００ｍｍ、側壁部の厚さが一様で２．５ｃｍとし、坩堝から溶融シリコンを排出する際に坩堝内に溶融シリコンを残留させることなくすべて排出し、空の坩堝内に固体シリコンを供給し、高周波電源のインバータ出力を１００ｋｗで溶融させたところ、２．８ｋｇの固体シリコンの溶解に２０分を要した。
【００８９】
すなわち、本発明外の装置および方法では、補給用の高周波誘導加熱装置における所望量の固体シリコンの溶解に、溶融シリコンを補給するためのインターバル時間（１０分）を超える時間が必要とされるので、第１の高周波誘導加熱装置の第１坩堝に対して溶融シリコンを補給（注入）するために要する時間以外に、補給用の高周波誘導加熱装置で固体シリコンの溶解を完了させるまでの間、シリコン薄板の製造を停止しなければならなかった。
【００９０】
以上に述べたように、本実施の形態では、融液の原料は、シリコンが例示されるけれども、これに限定されることなく、ゲルマニウム、ガリウム、ヒ素、インジウム、リン、ホウ素、アンチモン、亜鉛、錫、アルミニウム、ニッケルなどの半導体材料または金属であってもよい。
【００９１】
また、高周波誘導加熱装置１の坩堝３から溶融シリコン２を排出するに際し、坩堝３内に残留させる溶融シリコン２の量を、坩堝３の内容積のほぼ１／３としたけれども、これに限定されることなく、坩堝３の内容積の１／２でもよく、逆に少ない方の１／４または１／８であってもよい。坩堝３内に残留させる溶融シリコン２の量は、坩堝３の形状、また追加投入する固体シリコン２ａの量に応じて適切な量があるので、適宜選定される。
【００９２】
また、高周波誘導加熱装置１の坩堝３における厚肉側壁部１２の肉厚ｔ２を２．５ｃｍ、薄肉側壁部１１の肉厚ｔ１を１．３ｃｍに設定しているけれども、これに限定されることなく、坩堝の強度、坩堝の容積、高周波誘導コイルに流す電流の周波数、金属または半導体材料の目標加熱温度、その他によって決定される肉厚であってよい。したがって、たとえば強度のような要因から、薄肉側壁部の肉厚ｔ１が、電流浸透深さδよりも厚くなることもあり得るが、そのような場合でも坩堝内部の溶融シリコンに磁界が多少でも侵入することによって、溶融シリコンの直接加熱による加熱効率向上効果を得ることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の一形態である高周波誘導加熱装置１の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【図２】本発明のもう一つの実施形態である薄板製造装置３０の構成を簡略化して示す側面から見た断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１，３２  高周波誘導加熱装置
２，４１  シリコン
３  坩堝
４  高周波誘導コイル
５  供給手段
１１  薄肉側壁部
１２  厚肉側壁部
３０  薄板製造装置
３１  第１の高周波誘導加熱装置
３３  下地板浸漬手段
３４  チャンバ
４５  下地板
５０  シリコン薄板
【図１】
2007182331.tif 000003
【図２】
2007182331.tif 000004