JP2011057526A - 多結晶シリコン製造用反応炉、多結晶シリコン製造システム、および多結晶シリコンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応炉10の内壁11は、2層構造を有し、腐食性のプロセスガスに接する炉内側には、耐食性の高い合金材料からなる耐食層11aが設けられ、炉外側(外壁側)には、反応炉10内の熱を内壁面から冷却媒体流路13へと効率的に伝導させるための熱伝導層11bが設けられている。また、冷却媒体流路は標準沸点以上の熱水を循環可能な耐圧性を備える。耐食層11aは、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、およびシリコン(Si)の含有質量%をそれぞれ[Cr]、[Ni]、および[Si]としたときに、R=[Cr]+[Ni]−1.5[Si]で定義付けられるR値が40%以上となる組成の合金材料からなる。反応炉内壁の炉内側表面温度を370℃以下に制御した状態で多結晶シリコンの析出反応を行なう。
【選択図】図2
Description
2a、2b 電極
3 ガスノズル
4 排気口
5 シリコン芯線
6 多結晶シリコン
10 反応炉(反応容器)
11 内壁
11a 耐食層
11b 熱伝導層
12 外壁
13 冷却媒体流路
15 熱水
20 スチームドラム
21 熱水供給ポンプ
22 圧力指示調節計
23 調節弁
31 圧力指示調節計
32 調節弁
41 レベル調節計
42 調節弁
100 多結晶シリコン製造システム
Claims (7)
- 多結晶シリコン製造用の反応炉であって、内壁の炉内表面側に、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、およびシリコン(Si)の含有質量%をそれぞれ[Cr]、[Ni]、および[Si]としたときに、R=[Cr]+[Ni]−1.5[Si]で定義付けられるR値が40%以上となる組成の第1の合金材料からなる耐食層が設けられ、更に前記反応炉には標準沸点以上の加圧冷却水を循環可能な冷却水流路が配されており、前記耐食層と前記冷却水流路の間に、前記第1の合金材料よりも高い熱伝導率の第2の合金材料からなる熱伝導層が設けられている多結晶シリコン製造用反応炉。
- 前記R値が60%以上である、請求項1に記載の多結晶シリコン製造用反応炉。
- 前記第1の合金材料のCr、Ni、およびSiの含有質量%はそれぞれ、[Cr]:14.6〜25.2質量%、[Ni]:19.6〜77.5質量%、[Si]:0.3〜0.6質量%の範囲内にある、請求項1又は2に記載の多結晶シリコン製造用反応炉。
- 前記第2の合金材料は、単一鋼材又は複数種類の金属を張り合わせたクラッド鋼材である、請求項1に記載の多結晶シリコン製造用反応炉。
- 請求項1乃至4の何れか1項に記載の多結晶シリコン製造用反応炉と、前記反応炉内で多結晶シリコンを析出させる際の炉内側表面温度を370℃以下に制御し得る温度制御機構と、を備えている多結晶シリコン製造システム。
- 炉内表面側が、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、及びシリコン(Si)の含有質量%をそれぞれ[Cr]、[Ni]、および[Si]としたときに、R=[Cr]+[Ni]−1.5[Si]で定義付けられるR値が40%以上となる組成の合金材料からなる反応炉内壁の炉内側表面温度を100℃以上370℃以下に制御した状態で前記内壁内部にシリコン原料ガスを供給して多結晶シリコンの析出反応を行なうことを特徴とする、多結晶シリコンの製造方法。
- 前記R値が60%以上となる組成の合金材料からなる反応炉内壁を使用し、前記反応炉内壁の炉内側表面温度を300℃未満に制御する、請求項6に記載の多結晶シリコンの製造方法。
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