JP2008133170A

JP2008133170A - トリクロロシラン製造装置

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Publication number: JP2008133170A
Application number: JP2007259447A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Ishii; 敏由記石井; Hideo Ito; 秀男伊藤; Yuji Shimizu; 祐司清水
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: US7964155B2; JP5428146B2; CN101421190B; WO2008053759A1; EP2000434A4; EP2000434B1; US20090155140A1; EP2000434A2; EP2000434A9; CN101421190A

Abstract

【課題】トリクロロシラン製造装置において、反応容器内の熱効率が高いと共に装置全体の小型化も可能にすること。
【解決手段】テトラクロロシランと水素とを含む供給ガスが内部の反応流路に供給されてトリクロロシランと塩化水素とを含む反応生成ガスが生成される反応容器１と、反応容器１の内部を加熱するヒータ部１５を有する加熱機構２と、反応容器１内に供給ガスを供給するガス供給部３と、反応容器１内から反応生成ガスを外部に排出するガス排気部４とを備え、ヒータ部１５が、反応容器１の中央に配置され、反応流路がヒータ部１５の周囲に配されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、テトラクロロシランをトリクロロシランに転換するトリクロロシラン製造装置に関する。

高純度のシリコン（Ｓｉ：珪素）を製造するための原料として使用されるトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３）は、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ_４：四塩化珪素）を水素と反応させて転換することで製造することができる。

すなわち、シリコンは、以下の反応式（１）（２）によるトリクロロシランの還元反応と熱分解反応で生成され、トリクロロシランは、以下の反応式（３）による転換反応で生成される。

ＳｉＨＣｌ_３＋Ｈ_２ → Ｓｉ＋３ＨＣｌ・・・（１）
４ＳｉＨＣｌ_３ → Ｓｉ＋３ＳｉＣｌ_４＋２Ｈ_２・・・（２）
ＳｉＣｌ_４＋Ｈ_２ → ＳｉＨＣｌ_３＋ＨＣｌ・・・（３）
このトリクロロシランを製造する装置として、例えば特許文献１には、反応室が、同心配置の２つの管によって形成された外室と内室をもった二重室設計とされ、この反応室の外側の周りに発熱体を配置した反応器が提案されている。この反応器では、炭素等で形成されたヒータ部である発熱体が通電により発熱し、反応室内を外側から加熱することで、反応室内のガスを反応させている。
特許第３７８１４３９号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。

すなわち、上記従来のトリクロロシランの製造装置では、反応室の外部に配した発熱体により反応室内を加熱するが、この場合、発熱体からは半径方向内方だけでなく半径方向外方にも輻射熱が放射されるため、熱効率が低いという不都合があった。また、反応室の外周を覆うように発熱体が配置されるため、装置全体が大型化してしまう問題もあった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、熱効率が高いと共に装置全体の小型化も可能なトリクロロシラン製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のトリクロロシラン製造装置は、テトラクロロシランと水素とを含む供給ガスが内部の反応流路に供給されてトリクロロシランと塩化水素とを含む反応生成ガスが生成される反応容器と、前記反応容器の内部を加熱するヒータ部を有する加熱機構と、前記反応容器内に前記供給ガスを供給するガス供給部（実施形態ではガス供給管３）と、前記反応容器内から前記反応生成ガスを外部に排出するガス排気部（実施形態ではガス排気管４）とを備え、前記ヒータ部が、前記反応容器の中央に配置され、前記反応流路が前記ヒータ部の周囲に配されていることを特徴とする。

このトリクロロシラン製造装置では、ヒータ部が反応容器の中央に配置され、反応流路がヒータ部の周囲に配されているので、ヒータ部から半径方向外方に放射される輻射熱全体を反応流路に流れる供給ガスに加えることができ、高い熱効率で加熱することができる。また、ヒータ部が反応容器の中央に収納されていると共に熱効率が高いため小型のヒータ部を使用できるため、反応容器の外周を覆う大型のヒータ部が不要になる。

また、本発明のトリクロロシラン製造装置は、前記反応流路が、前記ガス供給部と接続され前記反応容器の外周側から中央側に向かって前記供給ガスを流通させる供給側流路と、前記供給側流路に上流端が接続されていると共に前記ガス排気部に下流端が接続され前記反応容器の中央側から外周側に向かって前記供給ガスから生成された反応生成ガスを流通させる排出側流路とを有し、前記供給側流路と前記排出側流路とが互いに隣接して配されていることを特徴とする。

すなわち、このトリクロロシラン製造装置では、供給側流路と排出側流路とが互いに隣接して配されているので、反応容器内に導入された供給ガスと生成され高温状態の反応生成ガスとが隣接して流れることで互いに熱交換を行い、供給ガスが予熱されると共に反応生成ガスが冷却される。したがって、反応容器の外部に別途、熱交換器を設ける必要が無く、効率的に供給ガスの予熱を行うことができる。また、反応容器内に熱交換機構を備えているので、装置全体を小型化できると共に低コストに作製することができる。

また、本発明のトリクロロシラン製造装置は、反応容器を構成する部材が、カーボンで形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のトリクロロシラン製造装置は、前記カーボンの表面が、炭化珪素でコーティングされていることを特徴とする。すなわち、トリクロロシラン製造装置では、炭化珪素（ＳｉＣ）でコーティングされたカーボンで反応容器が構成されているので、カーボン無垢材で構成されている場合に比べて高温に設定することが可能になり、より高い温度の反応生成ガスと熱交換することができ、高い予熱効果を得ることができる。また、カーボンと供給ガス及び反応生成ガス中の水素、クロロシラン及び塩化水素（ＨＣｌ）とが反応してメタン、メチルクロロシラン、炭化珪素等が生成されて不純物となることを防ぎ、純度の高いトリクロロシランを得ることができる。

また、本発明のトリクロロシラン製造装置は、前記反応容器及び前記加熱機構を収納する収納容器を備え、前記収納容器内にアルゴンを供給するアルゴン供給機構を備えていることを特徴とする。すなわち、このトリクロロシラン製造装置では、アルゴン供給機構により収納容器内にアルゴンが供給されるので、反応容器周囲をアルゴンにより加圧状態にすることで、反応容器から供給ガスや反応生成ガスが漏洩することを防ぐことができる。これにより、反応容器から漏洩した供給ガスや反応生成ガスが反応容器外側の加熱機構等に使用されるカーボンと反応することを防ぐことができる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。

すなわち、本発明に係るトリクロロシラン製造装置によれば、ヒータ部が反応容器の中央に配置され、反応流路がヒータ部の周囲に配されているので、高い熱効率で加熱することができると共に、小型のヒータ部を使用できるため、反応容器の外周を覆う大型のヒータ部が不要になる。したがって、加熱に必要な電力を低減できると共に、装置全体の小型化を図ることができる。

以下、本発明に係るトリクロロシラン製造装置の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。

本実施形態のトリクロロシラン製造装置は、図１に示すように、テトラクロロシランと
水素との供給ガスが内部の反応流路に供給されて転換反応によりトリクロロシランと塩化水素との反応生成ガスが生成される反応容器１と、反応容器１を内側から加熱する加熱機構２と、反応容器１内に供給ガスを供給する複数のガス供給管３と、反応容器１から反応生成ガスを外部に排出する複数のガス排気管４と、反応容器１及び加熱機構２の周囲を覆うように配された断熱材５と、反応容器１、加熱機構２及び断熱材５を収納する収納容器６と、収納容器６内にアルゴン（Ａｒ）を供給するアルゴン供給機構７とを備えている。

上記反応容器１内の反応流路は、ガス供給管３と接続され反応容器１の外周側から中央側に上下に折り返しながら向かって供給ガスを流通させる供給側流路Ｆ１と、供給側流路Ｆ１に上流端が接続されていると共にガス排気管４に下流端が接続され反応容器１の中央側から外周側に上下に折り返しながら向かって反応生成ガスを流通させる排出側流路Ｆ２とを有している。また、供給側流路Ｆ１と排出側流路Ｆ２とは、互いに隣接して配されている。

この反応流路Ｆ１，Ｆ２を構成するために、反応容器１は、図１及び図２に示すように、内側から順に同心配置され内径の異なる円筒状の第１〜第９反応筒壁９ａ〜９ｉと、第１〜第８円筒筒壁９ａ〜９ｈの下部を支持する第１下部円板２１と、第９反応筒壁９ｉの下部を支持する第２下部円板２２と、第２下部円板２２上で第１下部円板２１を支持し、第３、第７及び第８反応筒壁９ｃ、９ｇ、９ｈとそれぞれ同径同心の第１〜第３スペーサ筒部材２３〜２５（図３参照）と、第１反応筒壁９ａの上部開口を閉塞して支持する第１上部円板２６と、第５反応筒壁９ｅ及び第９反応筒壁９ｉの上部を支持する第２上部円板２７と、第２〜第４反応筒壁９ｂ〜９ｄの上部を支持する第１円環板２８と、第６〜第８反応筒壁９ｆ〜９ｈの上部を支持する第２円環板２９とを備えている。

上記第１〜第９反応筒壁９ａ〜９ｉは、反応容器１の内部空間の大部分を中央の柱状空間１１ａと、その周りの複数の筒状の小空間１１ｂ〜１１ｉに区画している。

第２上部円板２７、第２円環板２９、第１円環板２８、第１上部円板２６の順に外径が小さく形成され、第２上部円板２７と、第２円環板２９、第１円環板２８及び第１上部円板２６とは上下に所定間隔を空けて配されている。また、第５反応筒壁９ｅ及び第９反応筒壁９ｉは、他の反応筒壁より高く設定されている。

また、第１下部円板２１は、第２下部円板２２より小径に形成され、第１〜第３スペーサ筒部材２３〜２５を介して第２下部円板２２の上方に所定間隔を空けて配されている。

第１上部円板２６と第１円環板２８との間、第１円環板２８と第５反応筒壁９ｅとの間、第５反応筒壁９ｅと第２円環板２９との間、第２円環板２９と第９反応筒壁９ｉとの間は、それぞれ所定間隔が空けられている。このような構造とされていることにより、第２上部円板２７の下面と第２円環板２９、第１円環板２８及び第１上部円板２６の上面との間の水平な空間が、第５反応筒壁９ｅの内側の扁平円形の小空間３０ａと、第５反応筒壁９ｅ及び第９反応筒壁９ｉの間のリング状の小空間３０ｂとに区画されるとともに、扁平円形の小空間３０ａは、第１反応筒壁９ａと第２反応筒壁９ｂとの間の筒状の小空間１１ｂ、及び第４反応筒壁９ｄと第５反応筒壁９ｅとの間の筒状の小空間１１ｅに連通し、一方、リング状の小空間３０ｂは、第５反応筒壁９ｅと第６反応筒壁９ｆとの間の小空間１１ｆ、及び第８反応筒壁９ｈと第９反応筒壁９ｉとの間の小空間１１ｉに連通している。

第１下部円板２１には、周縁部に周方向に複数配された第１貫通孔２１ｂと、これら第１貫通孔２１ｂよりも内側に周方向に複数配された第２貫通孔２１ｃと、これら第２貫通孔２１ｃよりもさらに内側に周方向に複数配された第３貫通孔２１ｄとが形成されている。また、第２下部円板２２には、周縁部に周方向に複数配された第４貫通孔２２ｂと、これら第４貫通孔２２ｂよりも内側に周方向に複数配された第５貫通孔２２ｃとが形成されている。

第１貫通孔２１ｂは、第７反応筒壁９ｇと第８反応筒壁９ｈとの間の小空間１１ｈに開口され、第２貫通孔２１ｃは、第６反応筒壁９ｆと第７反応筒壁９ｇとの間の小空間１１ｇに開口されている。また、第３貫通孔２１ｄは、第３反応筒壁９ｃと第４反応筒壁９ｄとの間の小空間１１ｄに開口されている。このような構造とされていることにより、第１下部円板２１と第２下部円板２２との間の空間が上記第１〜第３スペーサ筒部材２３〜２５によって複数に区画され、上記第１貫通孔２１ｂに連通した小空間３０ｃと、第２貫通孔２１ｃ及び第３貫通孔２１ｄに連通した小空間３０ｄとが形成されている。

第２反応筒壁９ｂ及び第５反応筒壁９ｅの下部には、周方向に複数の流通用貫通孔１０が形成されている。また、第３反応筒壁９ｃ及び第７反応筒壁９ｇの上部にも、周方向に
複数の流通用貫通孔１０が形成されている。

上記ガス供給管３及びガス排気管４は、収納容器６下部に上端が固定されて収納容器６下部に形成された供給孔６ａ及び排気孔６ｂにそれぞれ連通されている。この収納容器６の下部には図１及び図４に示すように径の異なる同心状の三重の筒体１２Ａ〜１２Ｃが断熱材５を貫通して設けられており、内側筒体１２Ａと中間筒体１２Ｂとの間に供給用連結流路１３が筒状に形成され、中間筒体１２Ｂと外側筒体１２Ｃとの間に排気用連結流路１４が筒状に形成されている。そして、上記供給孔６ａ及び排気孔６ｂの上端開口部は、供給用連結流路１３及び排気用連結流路１４の下端開口部にそれぞれ連通されている。

上記供給用連結流路１３、排気用連結流路１４を構成している各筒体１２Ａ〜１２Ｃ及び収納容器６下部の断熱材５は、その上部で第２下部円板２２の下面を支持している。供給用連結流路１３の上端開口部は、第４貫通孔２２ｂに連通されていると共に、排気用連結流路１４の上端開口部は、第５貫通孔２２ｃに連通されている。

ガス供給管３及びガス排気管４は供給用連結流路１３及び排気用連結流路１４の周方向に間隔をおいて複数本ずつ設けられている。ガス供給管３には、供給ガスの供給源（図示略）が接続される。ガス排気管４においては、管内の圧力差によって反応生成ガスが外部に排出されるが、排気用ポンプを接続してもよい。

上記加熱機構２は、反応容器１の中央に配置された発熱体であるヒータ部１５と、収納容器６の下部を貫通してヒータ部１５の下部に接続されヒータ部１５に電流を流すための電極部１６とを備えている。すなわち、ヒータ部１５は、第１反応円筒壁９ａ内に収納され、上記ヒータ部１５の周囲には、上記反応流路が配されている。

第１下部円板２１及び第２下部円板２２には、第１中心孔２１ａ及び第２中心孔２２ａが形成されていると共に、収納容器６下部の断熱材５にも第３中心孔５ａが形成されている。これら第１中心孔２１ａ、第２中心孔２２ａ及び第３中心孔５ａを介して電極部１６が挿通されている。

上記ヒータ部１５は、カーボンで形成されている。また、上記電極部１６は、図示しない電源に接続されている。

また、加熱機構２は、反応容器１内が８００℃〜１４００℃の範囲内の温度になるように加熱制御を行う。なお、反応容器１内を１２００℃以上に設定すれば、転換率が向上する。また、ジシラン類を導入し、シラン類を取り出してもよい。

反応容器１を構成する上記各部材、この実施形態の場合は第１〜第９反応筒壁９ａ〜９ｉ、第１下部円板２１、第２下部円板２２、第１〜第３スペーサ筒部材２３〜２５、第１上部円板２６と、第２上部円板２７、第１円環板２８、第２円環板２９等は、それぞれカーボンで形成されていると共に、該カーボンの表面に炭化珪素がコーティングされている。

上記収納容器６は、筒状壁３１とその両端を閉塞する底板部３２及び天板部３３とから構成され、ステンレス製である。

上記断熱材５は、例えばカーボンで形成され、収納容器６に内貼りされるように、その筒状壁３１の内壁面、底板部３２の上面、天板部３３の下面にそれぞれ取り付けられている。

なお、上記第２上部円板２７の下面には、反応流路Ｆ１，Ｆ２（例えば小空間１１ｂ）内に突出した温度センサ（図示略）が固定されている。この温度センサで温度を測定しながら、加熱機構２により温度制御を行う。

上記アルゴン供給機構７は、収納容器６の下部及び断熱材５を貫通して収納容器６内に先端が突出したアルゴン供給管１７と、アルゴン供給管１７に接続されたアルゴン供給源１８とを備えている。なお、このアルゴン供給機構７は、収納容器６内が所定の加圧状態となるようにアルゴンの供給制御を行っている。なお、収納容器６の上部には、内部雰囲
気の置換やアルゴンの排気を行うための容器用ポンプ（図示略）が接続されている。

本実施形態のトリクロロシラン製造装置におけるガスの流れについて、図面を参照して以下に説明する。

まず、ガス供給管３から供給用連結流路１３を介して導入された供給ガスは、最外側である第８反応筒壁９ｈと第９反応筒壁９ｉとの間の小空間１１ｉを上方に流れ、第２上部円板２７と第２円環板２９との間の水平な小空間３０ｂを介して内側に移動し、さらに第５反応筒壁９ｅと第６反応筒壁９ｆとの間の小空間１１ｆを下方に流れる。次に、供給ガスは、第５反応筒壁９ｅの流通用貫通孔１０を介して第４反応筒壁９ｄと第５反応筒壁９ｅとの間の小空間１１ｅに移って上方に流れ、第２上部円板２７と第１円環板２８との間の水平な小空間３０ａを介して内側に移動し、さらに最内側である第１反応筒壁９ａと第２反応筒壁９ｂとの間の小空間１１ｂを下方に流れる。すなわち、これら供給ガスの経路が、供給側流路Ｆ１となる。供給ガスは、中央部のヒータ部１５に近づく程、加熱されて反応生成ガスに転換される。

したがって、この供給側流路Ｆ１の最も外側の小空間１１ｉに供給された供給ガスが、加熱されながら流通用貫通孔１０等を介して内側の小空間に順次上方向と下方向とにガスの流れ方向を繰り返し変えて流れつつ反応して反応生成ガスとなるように設定されている。なお、図中において、ガスの流れ方向を矢印で示している。

次に、生成された反応生成ガスは、第１反応筒壁９ａと第２反応筒壁９ｂとの間の小空間１１ｂから第２反応筒壁９ｂの流通用貫通孔１０を介して外側に移動し、第２反応筒壁９ｂと第３反応筒壁９ｃとの間の小空間１１ｃを上方に流れる。さらに、反応生成ガスは、第３反応筒壁９ｃの流通用貫通孔１０を介して外側に移動し、第３反応筒壁９ｃと第４反応筒壁９ｄとの間の小空間１１ｄを下方に流れる。

次に、反応生成ガスは、第１下部円板２１の第３貫通孔２１ｄを介して第１下部円板２１と第２下部円板２２との間の小空間３０ｄに移って外側へと流れる。そして、反応生成ガスは、第１下部円板２１の第２貫通孔２１ｃを介して第６反応筒壁９ｆと第７反応筒壁９ｇとの間の小空間１１ｇを上方に流れ、さらに第６反応筒壁９ｆの流通用貫通孔１０を介して第７反応筒壁９ｇと第８反応筒壁９ｈとの間の小空間１１ｈを下方に流れる。すなわち、反応容器１の内側から外側へのこれら経路が、排出側流路Ｆ２となる。このように、この排出側流路Ｆ２と供給側流路Ｆ１とは、上下に流れ方向を繰り返し変えながら互いに隣接してガスが流れるように設定されている。

この後、反応生成ガスは、第１下部円板２１の第１貫通孔２１ｂ、第１スペーサ筒部材２３と第２スペーサ筒部材２４との間の小空間３０ｃ、第２下部円板２２の第５貫通孔２２ｃ、排気用連結流路１４及び排気孔６ｂを順に介して複数のガス排気管４から外部に排出される。

このように本実施形態では、ヒータ部１５が反応容器１の中央に配置され、反応流路Ｆ１，Ｆ２がヒータ部１５の周囲に配されているので、ヒータ部１５から半径方向外方に放射される輻射熱全体を反応流路Ｆ１，Ｆ２に流れる供給ガスに加えることができ、高い熱効率で加熱することができる。また、ヒータ部１５が反応容器１の中央に収納されていると共に熱効率が高く、小型のヒータ部１５を使用できるため、反応容器１の外周を覆う大型のヒータ部が不要になる。このように反応容器１の中央から加熱したことにより、反応容器１の外への放熱ロスが少ないとともに、これを囲む断熱材５の性能も小さいものでよく、例えば薄い断熱材の使用が可能になり、コスト低下を図ることができる。

また、供給側流路Ｆ１と排出側流路Ｆ２とが互いに隣接して配されているので、反応容器１内に導入された供給ガスと生成され高温状態の反応生成ガスとが隣接して流れることで互いに熱交換を行い、供給ガスが予熱されると共に反応生成ガスが冷却される。したがって、反応容器１の外部に別途、熱交換器を設ける必要が無く、効率的に供給ガスの予熱を行うことができる。また、反応容器１内に熱交換機構を備えているので、装置全体を小型化できると共に低コストに作製することができる。

また、炭化珪素（ＳｉＣ）でコーティングされたカーボンで反応容器１が構成されているので、カーボン無垢材で構成されている場合に比べて高温に設定することが可能になり、より高い温度の反応生成ガスと熱交換することができ、高い予熱効果を得ることができる。また、カーボンと供給ガス及び反応生成ガス中の水素、クロロシラン及び塩化水素（ＨＣｌ）とが反応してメタン、メチルクロロシラン、炭化珪素等が生成されて不純物となることを防ぎ、純度の高いトリクロロシランを得ることができる。

なお、各反応筒壁９ａ〜９ｉは加熱機構２から加熱されて熱膨張が生じ、この場合、内側に加熱機構２が配置されているため、内側の反応筒壁９ａが最も加熱されることにより熱膨張も大きくなる傾向にあるが、高温となった反応生成ガスが排出側流路Ｆ２において供給側流路Ｆ１に隣接して流れて両流路Ｆ１，Ｆ２間を流れるガスの間で熱交換されるので、半径方向の温度差を小さくすることができ、反応容器１内の構成部材（特に径方向に配置されている上部円板２６，２７、円環板２８，２９、下部円板２１，２２）に生じる熱歪みを小さくすることができる。

ところで、第２上部円板２７及び第２下部円板２２は、図１に示す例では、断熱材５に接触した状態とされ、このため、反応筒壁の熱膨張力が断熱材５に直接作用することになるが、この断熱材５としては、その熱膨張を吸収可能なクッション性を有するものとする。また、反応筒壁の熱膨張代を考慮して断熱材５と第２上部円板２７との間に隙間を設けるようにしてもよい。

なお、加熱機構２のヒータ１５を内側だけでなく反応容器１の外側にも小容量のヒータを配置して、外側の小空間１１ｉに導入される供給ガスを外側のヒータによって予備的に加熱するようにしてもよい。この外側のヒータを設けることにより、半径方向の温度差をさらに小さくして歪みの発生をより抑えることができる。

さらに、アルゴン供給機構７により収納容器６内にアルゴンが供給されるので、反応容器１周囲をアルゴンにより加圧状態にすることで、反応容器１から供給ガスや反応生成ガスが漏洩することを防ぐことができる。これにより、反応容器１から漏洩した供給ガスや反応生成ガスが反応容器１外側の加熱機構２等に使用されるカーボンと反応することを防ぐことができる。

なお、アルゴンをパージガスとして供給する場合には、アルゴン供給機構７では、収納容器６の下部からアルゴンを供給するので、ヒータ部１５による加熱で自然対流が上向きに生じる。そして、収納容器６上部に接続された容器用ポンプから吸引することで、パージガスが下から上へとスムーズに流れて抜けることで、高いパージ効果を得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上記実施形態において、ガス供給管３とガス排気管４との位置を逆に設定し、同様の装置構造でガスの入口と出口とを逆にしてガスの流れを逆にしても構わない。

また、上記実施形態では、９つの第１〜第９反応筒壁９ａ〜９ｉを用いたが、９以外の枚数の反応筒壁を採用しても構わない。なお、反応筒壁の枚数が多いと、伝熱面積が増えてエネルギー効率が高くなる反面、加熱機構２による輻射熱が伝わり難くなって加熱効果が低下するため、反応筒壁は、ガス流量及び装置全体の大きさに応じて適切な枚数に設定される。

また、収納容器５の壁内部に水等の冷媒を流通させる冷媒路を形成し、冷却機構を付加しても構わない。

さらに、互いの周面間に流路を形成する両反応筒壁の流通用貫通孔１０は、上下位置だけでなく互いに周方向にずれて形成されていても構わない。この場合、流通用貫通孔１０間の流路をより長くすることができる。また、貫通孔でなくともよく、反応筒壁の上端部又は下端部に形成した切欠による流通用貫通部としてもよい。

本発明に係るトリクロロシラン製造装置の一実施形態を示す簡略的な断面図である。図１のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。図１のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。図１のＣ−Ｃ線に沿う矢視断面図である。

符号の説明

１…反応容器、２…加熱機構、３…ガス供給管、４…ガス排気管、５…断熱材、６…収納容器、７…アルゴン供給機構、９ａ〜９ｉ…第１〜第９反応筒壁、１５…ヒータ部、Ｆ１…供給側流路、Ｆ２…排出側流路

Claims

テトラクロロシランと水素とを含む供給ガスが内部の反応流路に供給されてトリクロロシランと塩化水素とを含む反応生成ガスが生成される反応容器と、
前記反応容器の内部を加熱するヒータ部を有する加熱機構と、
前記反応容器内に前記供給ガスを供給するガス供給部と、
前記反応容器内から前記反応生成ガスを外部に排出するガス排気部とを備え、
前記ヒータ部が、前記反応容器の中央に配置され、
前記反応流路が前記ヒータ部の周囲に配されていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。
請求項１に記載のトリクロロシラン製造装置において、
前記反応流路が、前記ガス供給部と接続され前記反応容器の外周側から中央側に向かって前記供給ガスを流通させる供給側流路と、
前記供給側流路に上流端が接続されていると共に前記ガス排気部に下流端が接続され前記反応容器の中央側から外周側に向かって前記供給ガスから生成された反応生成ガスを流通させる排出側流路とを有し、
前記供給側流路と前記排出側流路とが互いに隣接して配されていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。
請求項１又は２に記載のトリクロロシラン製造装置において、
前記反応容器を構成する部材が、カーボンで形成されていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。
請求項３に記載のトリクロロシラン製造装置において、
前記カーボンの表面が、炭化珪素でコーティングされていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載のトリクロロシラン製造装置において、
前記反応容器及び前記加熱機構を収納する収納容器を備え、
前記収納容器内にアルゴンを供給するアルゴン供給機構を備えていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。