JP2005314191A - 多結晶シリコンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【手段】シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する方法において、複数の加熱反応炉を直列に接続し、前工程の反応炉から排出された未反応シランガスを含む排ガスを次工程の反応炉に導入して反応させることによって、未反応シランガスを順次利用して多結晶シリコンを析出させることを特徴とし、好ましくは、二段目以降の反応炉に原料供給工程からシランガスを導入し、不足量のシランガスを補いつつ反応させる多結晶シリコンの製造方法および製造装置。
【選択図】 図1
Description
(1)シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する方法において、複数の加熱反応炉を直列に接続し、前工程の反応炉から排出された未反応シランガスを含む排ガスを次工程の反応炉に導入して反応させることによって、未反応シランガスを順次利用して多結晶シリコンを析出させることを特徴とする多結晶シリコンの製造方法。
(2)二段目以降の反応炉に原料供給工程からシランガスを導入し、不足量のシランガスを補いつつ反応させる上記(1)に記載する多結晶シリコンの製造方法。
(3)二段目以降の反応炉から抜き出した未反応シランガスおよび副生ガスを含む排ガスから水素を分離して、この水素を前工程の反応炉に戻し、一方、水素を分離した残りのシランガスを精製して前工程の反応炉に戻すと共に原料供給工程からシランガスを導入し、不足量のシランガスを補いつつ反応させる上記(1)または(2)に記載する多結晶シリコンの製造方法。
(4)原料の供給工程から反応炉に導入されるシランガスが三塩化シランを主体とするクロルシランガスであり、反応炉の排ガスが未反応の三塩化シラン、副生する四塩化珪素、塩化水素、および水素を含むクロルシランガスである上記(1)〜(3)の何れかに記載する多結晶シリコンの製造方法。
(5)シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する装置であって、直列に接続された複数の加熱反応炉と、各反応炉に精製したシランガスを導入する供給工程と、反応炉から排出された排ガスを前工程の反応炉に戻す循環系とを備え、循環系には排ガスから水素を分離する手段と、分離した水素を前工程の反応炉に導入する管路と、水素を分離した排ガス中のシランガスを精製する手段と、精製したシランガスを反応炉に導入する管路が設けられていることを特徴とする多結晶シリコンの製造装置。
本発明の製造方法は、シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する方法において、複数の加熱反応炉を直列に接続し、前工程の反応炉から排出された未反応シランガスを含む排ガスを次工程の反応炉に導入して反応させることによって未反応シランガスを順次利用して多結晶シリコンを析出させることを特徴とする多結晶シリコンの製造方法である。
一方、比較例では、並列した反応炉のポリシリコン生産効率は、原料のトリクロロシラン合計量341トンに対してポリシリコン生産量約6.9トンであり、ポリシリコン1トン当たりの三塩化シランガスの消費量は約49.4トンである。
Claims (5)
- シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する方法において、複数の加熱反応炉を直列に接続し、前工程の反応炉から排出された未反応シランガスを含む排ガスを次工程の反応炉に導入して反応させることによって、未反応シランガスを順次利用して多結晶シリコンを析出させることを特徴とする多結晶シリコンの製造方法。
- 二段目以降の反応炉に原料供給工程からシランガスを導入し、不足量のシランガスを補いつつ反応させる請求項1に記載する多結晶シリコンの製造方法。
- 二段目以降の反応炉から抜き出した未反応シランガスおよび副生ガスを含む排ガスから水素を分離して、この水素を前工程の反応炉に戻し、一方、水素を分離した残りのシランガスを精製して前工程の反応炉に戻すと共に原料供給工程からシランガスを導入し、不足量のシランガスを補いつつ反応させる請求項1または2に記載する多結晶シリコンの製造方法。
- 原料の供給工程から反応炉に導入されるシランガスが三塩化シランを主体とするクロルシランガスであり、反応炉の排ガスが未反応の三塩化シラン、副生する四塩化珪素、塩化水素、および水素を含むクロルシランガスである請求項1〜3の何れかに記載する多結晶シリコンの製造方法。
- シランガスの熱分解および水素還元によって多結晶シリコンを製造する装置であって、直列に接続された複数の加熱反応炉と、各反応炉に精製したシランガスを導入する供給工程と、反応炉から排出された排ガスを前工程の反応炉に戻す循環系とを備え、循環系には排ガスから水素を分離する手段と、分離した水素を前工程の反応炉に導入する管路と、水素を分離した排ガス中のシランガスを精製する手段と、精製したシランガスを反応炉に導入する管路が設けられていることを特徴とする多結晶シリコンの製造装置。
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