JP2013071882A - Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon - Google Patents

Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon Download PDF

Info

Publication number
JP2013071882A
JP2013071882A JP2011214014A JP2011214014A JP2013071882A JP 2013071882 A JP2013071882 A JP 2013071882A JP 2011214014 A JP2011214014 A JP 2011214014A JP 2011214014 A JP2011214014 A JP 2011214014A JP 2013071882 A JP2013071882 A JP 2013071882A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon
reaction furnace
zinc
reactor
polycrystalline silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011214014A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Kimura
功二 木村
Kinjiro Saito
金次郎 斎藤
Hiroshi Munakata
浩 宗像
Takashi Mizoguchi
隆 溝口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
Cosmo Oil Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cosmo Oil Co Ltd filed Critical Cosmo Oil Co Ltd
Priority to JP2011214014A priority Critical patent/JP2013071882A/en
Publication of JP2013071882A publication Critical patent/JP2013071882A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing polycrystalline silicon in which polycrystalline silicon deposited within a reactor can be easily removed from the reactor, and that has high manufacturing efficiency.SOLUTION: The method includes: a first step of reacting silicon tetrachloride and zinc within a reactor to form polycrystalline silicon within the reactor; a second step of feeding only silicon tetrachloride, or feeding silicon tetrachloride and zinc in an amount in which the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is smaller than the molar ratio at the first step, into the reactor at 907°C to 1,200°C; and a third step of creating an inert gas atmosphere within the reactor at a temperature within the reactor of 800°C or higher, and subsequently moving the polycrystalline silicon from within the reactor at 800°C or higher to a cooling space having an inert gas atmosphere that is connected to the reactor, thereby removing the polycrystalline silicon from inside of the reactor to the outside of the reactor, and cooling the polycrystalline silicon.

Description

本発明は、多結晶シリコンの製造方法及びそれに用いられる多結晶シリコンの製造装置に関するものであり、更に詳しくは、太陽電池用多結晶シリコンの製造方法及びそれに用いられる多結晶シリコンの製造装置に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing polycrystalline silicon and a polycrystalline silicon manufacturing apparatus used therefor, and more particularly to a method for manufacturing polycrystalline silicon for solar cells and a polycrystalline silicon manufacturing apparatus used therefor. It is.

近年の太陽電池の普及に伴い、多結晶シリコンの需要は急増している。従来、高純度の多結晶シリコンを製造する方法としてシーメンス法(Siemens Method)が挙げられる。シーメンス法はトリクロロシラン(SiHCl)を水素(H)によって還元する方法である。シーメンス法により製造される多結晶シリコンは純度がイレブン−ナイン(11−N)と非常に高く、半導体用シリコンとして使用されている。太陽電池用シリコンもこの半導体用シリコンとして製造された製品の一部を使用してきたが、11−Nほどの純度を必要としない点とシーメンス法が多くの電力を消費する点から、太陽電池用シリコンに適した安価な製造方法が求められている。 With the spread of solar cells in recent years, the demand for polycrystalline silicon is increasing rapidly. Conventionally, the Siemens method (Siemens Method) is mentioned as a method of manufacturing a high purity polycrystalline silicon. The Siemens method is a method of reducing trichlorosilane (SiHCl 3 ) with hydrogen (H 2 ). Polycrystalline silicon produced by the Siemens method has a very high purity of eleven-nine (11-N) and is used as silicon for semiconductors. Although the silicon for solar cells has also used a part of the product manufactured as this silicon for semiconductors, it does not require a purity as high as 11-N, and the Siemens method consumes a lot of power. There is a need for an inexpensive manufacturing method suitable for silicon.

このような中、太陽電池用シリコンの製造方法として、亜鉛還元法による多結晶シリコンの製造方法が提案されており、その反応は下記式(1):
SiCl + 2Zn = Si + 2ZnCl (1)
により示すものである。
Under such circumstances, a method for producing polycrystalline silicon by a zinc reduction method has been proposed as a method for producing silicon for solar cells, and the reaction thereof is represented by the following formula (1):
SiCl 4 + 2Zn = Si + 2ZnCl 2 (1)
It is shown by.

亜鉛還元法による多結晶シリコンの製造方法では、製造される多結晶シリコンの純度はシックス−ナイン(6−N)程度であり、半導体用シリコンに比べると純度は低いものの、シーメンス法と比較して5倍程度にも達する程反応効率に優れ且つ製造コストも有利な製造方法である。   In the method for producing polycrystalline silicon by the zinc reduction method, the purity of the produced polycrystalline silicon is about six-nine (6-N), which is lower than that of silicon for semiconductors, but compared with the Siemens method. It is a production method that is excellent in reaction efficiency and advantageous in production cost as much as about 5 times.

多結晶シリコンの製造方法としては、例えば、反応容器内で液体または気体状態の四塩化珪素を溶融亜鉛で還元し、生成した多結晶シリコンと塩化亜鉛とを含有する混合物を反応容器外に取り出し、前記混合物を分離容器に収容し、混合物中の塩化亜鉛を分離してのち、多結晶シリコンを分離容器から回収することを特徴とする多結晶シリコンの製造方法(特許文献1)や、反応容器内で液体または気体状態の四塩化珪素を溶融亜鉛で還元し、生成した多結晶シリコンと塩化亜鉛とを含有する混合物を反応容器外に取り出してのち、前記混合物中の塩化亜鉛を分離して、多結晶シリコンを回収する多結晶シリコンの製造方法であって、分離された塩化亜鉛を電気分解して金属亜鉛と塩素を回収し、回収された金属亜鉛を再び前記四塩化珪素の還元剤として用いるとともに、回収された塩素を水素と合成させて塩化水素とし、前記四塩化珪素を生成するための金属シリコンの塩化処理に用いることを特徴とする多結晶シリコンの製造方法(特許文献2)が報告されている。   As a method for producing polycrystalline silicon, for example, liquid or gaseous silicon tetrachloride is reduced with molten zinc in a reaction vessel, and a mixture containing the produced polycrystalline silicon and zinc chloride is taken out of the reaction vessel, A method for producing polycrystalline silicon (Patent Document 1), containing the mixture in a separation vessel, separating zinc chloride in the mixture, and then collecting polycrystalline silicon from the separation vessel; The liquid or gaseous silicon tetrachloride is reduced with molten zinc, and the mixture containing the produced polycrystalline silicon and zinc chloride is taken out of the reaction vessel, and the zinc chloride in the mixture is separated, A method for producing polycrystalline silicon for recovering crystalline silicon, wherein the separated zinc chloride is electrolyzed to recover metallic zinc and chlorine, and the recovered metallic zinc is again recovered from the silicon tetrachloride. A method for producing polycrystalline silicon, characterized in that it is used as a base agent, and the recovered chlorine is synthesized with hydrogen to form hydrogen chloride, which is used for chlorination treatment of metallic silicon to produce silicon tetrachloride (Patent Document) 2) has been reported.

特許文献1および2はいずれも液体または気体状態の四塩化珪素を溶融亜鉛で還元している。しかし、溶融亜鉛を用いる方法では、多結晶シリコンが粉状となり、後処理の煩雑さや不純物処理の難しさ及びキャスティングの困難さのために高コストになるという問題がある。   Patent Documents 1 and 2 both reduce liquid or gaseous silicon tetrachloride with molten zinc. However, in the method using molten zinc, there is a problem that polycrystalline silicon becomes powdery and is expensive due to the complexity of post-processing, the difficulty of impurity treatment, and the difficulty of casting.

そこで、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気を用いて亜鉛還元法を行うシリコンの製造方法としては、例えば、鉛直方向に立設された反応管に加熱しながら反応管の側周面に設けられた亜鉛蒸気供給口より亜鉛蒸気を供給するとともに、四塩化珪素蒸気を前記亜鉛蒸気供給口よりも下方から反応管の中心軸に沿って上方に向かって吐出させて、反応管内の温度分布を側周面側よりも中心軸側のほうが低くなるようにしてシリコン粉を製造する方法が報告されている(特許文献3)。   Therefore, as a silicon production method for performing a zinc reduction method using silicon tetrachloride vapor and zinc vapor, for example, zinc provided on the side peripheral surface of the reaction tube while heating the reaction tube standing in the vertical direction. While supplying zinc vapor from the vapor supply port, silicon tetrachloride vapor is discharged from below the zinc vapor supply port upward along the central axis of the reaction tube, and the temperature distribution in the reaction tube is changed to the side peripheral surface. There has been reported a method for producing silicon powder such that the center axis side is lower than the side (Patent Document 3).

また、反応容器内に珪素化合物供給配管と亜鉛供給配管を有し、反応容器内の整流部材を通してシリコンを含む反応生成ガスを反応容器外に排出するシリコン製造装置も報告されている(特許文献4)。   There is also a silicon production apparatus that has a silicon compound supply pipe and a zinc supply pipe in a reaction vessel and discharges a reaction product gas containing silicon to the outside of the reaction vessel through a rectifying member in the reaction vessel (Patent Document 4). ).

特許文献3、4はともにシリコンを含む反応生成ガスを反応容器外に排出するもので、得られるシリコンはシリコン粉である。ところが、粉状のシリコンはインゴット製造のために溶融する際、非常に熔解し難いという問題に加え、単位重量当たりの表面積が大きいことから純度が低くなり利用価値が乏しいという問題があった。   Patent Documents 3 and 4 both discharge reaction product gas containing silicon to the outside of the reaction vessel, and the obtained silicon is silicon powder. However, in addition to the problem that powdered silicon is very difficult to melt when it is melted for ingot production, there is a problem that the purity is low and the utility value is poor because the surface area per unit weight is large.

このため、得られるシリコンの形状としてはある程度の大きさを有するものが好ましい。針状又はフレーク状のシリコンを製造する方法としては、例えば、高純度四塩化珪素及び高純度亜鉛をそれぞれ気化させて、ガス化雰囲気において反応を行うことにより、製品として取り出すシリコンの多くが針状又はフレーク状である太陽電池用多結晶シリコンの製造方法が報告されている(特許文献5)。   For this reason, it is preferable that the obtained silicon has a certain size. As a method for producing acicular or flaky silicon, for example, high purity silicon tetrachloride and high purity zinc are vaporized and reacted in a gasified atmosphere, so that most of the silicon taken out as a product is acicular. Or the manufacturing method of the polycrystalline silicon for solar cells which is flake shape is reported (patent document 5).

特許文献5では、反応炉の内部に通電可能なタンタル芯またはシリコン芯を有し、この芯棒(析出棒)の温度を反応温度よりも上げることで反応炉よりも芯棒に針状、フレーク状のシリコンを析出させるものである。   In Patent Document 5, a reactor has a tantalum core or a silicon core that can be energized, and by raising the temperature of the core rod (precipitation rod) above the reaction temperature, needles and flakes are formed on the core rod rather than the reactor. The silicon is deposited.

特開平11−011925号公報(特許請求の範囲)Japanese Patent Laid-Open No. 11-011925 (Claims) 特開平11−092130号公報(特許請求の範囲)JP-A-11-092130 (Claims) 特開2009−107896号公報(特許請求の範囲)JP 2009-107896 A (Claims) 特開2009−167022号公報(特許請求の範囲)JP 2009-167022 A (Claims) 特開2004−018370号公報(特許請求の範囲)JP 2004-018370 A (Claims)

特許文献5のように、反応炉内に針状やフレーク状のシリコンの結晶させる多結晶シリコン製造方法の場合、多結晶シリコンは、反応炉の内壁や析出棒に付着しているため、四塩化珪素と亜鉛との反応を終了させた後、一旦、反応炉を冷却し、次いで、反応炉の内壁に付着したシリコンを掻き出し、析出棒に析出した多結晶シリコンを析出棒ごと反応炉から取り出すことにより、反応炉内に生成した多結晶シリコンを反応炉外へ取り出してから、反応炉内の温度を昇温させて、四塩化珪素と亜鉛との反応を再開する必要があった。   In the case of a polycrystalline silicon manufacturing method in which needle-like or flaky silicon is crystallized in a reaction furnace as in Patent Document 5, since polycrystalline silicon adheres to the inner wall and precipitation rod of the reaction furnace, tetrachloride is used. After the reaction between silicon and zinc is completed, the reactor is once cooled, then the silicon adhering to the inner wall of the reactor is scraped, and the polycrystalline silicon deposited on the precipitation rod is removed from the reaction furnace together with the precipitation rod. Thus, after the polycrystalline silicon produced in the reaction furnace was taken out of the reaction furnace, the temperature in the reaction furnace was raised to restart the reaction between silicon tetrachloride and zinc.

ところが、このような製造方法では、反応炉の冷却及び昇温に長時間を要することや、反応炉の内壁に付着した多結晶シリコンを剥離するのに時間がかかることから、反応の停止時間が長くなってしまうため、従来の多結晶シリコン製造方法には、多結晶シリコンの製造効率が悪くなるという問題があった。   However, in such a manufacturing method, it takes a long time to cool and raise the temperature of the reaction furnace, and it takes time to peel off the polycrystalline silicon adhering to the inner wall of the reaction furnace. Therefore, the conventional polycrystalline silicon manufacturing method has a problem that the manufacturing efficiency of the polycrystalline silicon is deteriorated.

そこで、本発明の目的は、反応炉内に析出した多結晶シリコンの反応炉内からの取り出しが容易であり、製造効率が高い多結晶シリコンの製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing polycrystalline silicon, in which polycrystalline silicon deposited in the reaction furnace can be easily taken out from the reaction furnace and the production efficiency is high.

本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、(1)反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させて、多結晶シリコンを生成させる工程を行った後に、四塩化珪素のみを、又は多結晶シリコンの生成工程での四塩化珪素に対する亜鉛のモル比より小さいモル比で、四塩化珪素及び亜鉛を、反応炉内に供給することにより、反応炉の内壁及び析出棒に付着した多結晶シリコンを、反応炉の内壁及び析出棒から容易に剥離させることができること、そのため、(2)反応炉内の温度を高く保ったままで、反応炉内から反応炉外へ多結晶シリコンを取り出すことができること等を見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-described problems in the prior art, the present inventors have performed (1) a step of generating polycrystalline silicon by reacting silicon tetrachloride with zinc in a reaction furnace. After that, by supplying silicon tetrachloride and zinc into the reactor only by silicon tetrachloride or at a molar ratio smaller than the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride in the production process of polycrystalline silicon, The polycrystalline silicon adhering to the inner wall and the precipitation rod of the reactor can be easily peeled off from the inner wall and the precipitation rod of the reaction furnace. Therefore, (2) the reaction is carried out from the reaction furnace while keeping the temperature in the reaction furnace high. The inventors have found that polycrystalline silicon can be taken out of the furnace, and have completed the present invention.

すなわち、本発明(1)は、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛を反応させて、反応炉内に多結晶シリコンを生成させる第一工程と、
907〜1200℃で、該反応炉内に、四塩化珪素のみを供給するか、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、該第一工程でのモル比よりも小さくなる供給量で、四塩化珪素及び亜鉛を供給する第二工程と、
該反応炉内の温度が800℃以上で、反応炉内を不活性ガス雰囲気にし、次いで、多結晶シリコンを、800℃以上の反応炉内から、該反応炉に繋がる不活性ガス雰囲気の冷却空間へ移動させることにより、多結晶シリコンを反応炉内から反応炉外へ取り出し、冷却する第三工程と、
を有することを特徴とする多結晶シリコンの製造方法を提供するものである。
That is, the present invention (1) includes a first step in which silicon tetrachloride and zinc are reacted in a reaction furnace to produce polycrystalline silicon in the reaction furnace,
At 907-1200 ° C., only silicon tetrachloride is supplied into the reactor, or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is less than the molar ratio in the first step. A second step of supplying silicon and zinc;
The temperature in the reaction furnace is 800 ° C. or higher, the reaction furnace is made an inert gas atmosphere, and then the polycrystalline silicon is cooled from the reaction furnace at 800 ° C. or higher to the inert gas atmosphere cooling space connected to the reaction furnace. A third step of taking polycrystalline silicon out of the reactor from the reactor and cooling it, by moving to
The present invention provides a method for producing polycrystalline silicon characterized by comprising:

また、本発明(2)は、上部に四塩化珪素蒸気の供給管及び亜鉛蒸気の供給管を有し且つ下部に排出ガスの排出管を有し、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させて多結晶シリコンを生成させる反応炉と、該反応炉の底部側に設置され、不活性ガス雰囲気の冷却空間を形成する冷却部と、を有し、
該反応炉と該冷却部との間は、該反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させているときは、該反応炉内の気体が該冷却部に漏れないように閉じられ、且つ、四塩化珪素と亜鉛との反応を行った後は、該反応炉内から該冷却空間への多結晶シリコンの移動ができるように開く構造になっていること、
を特徴とする多結晶シリコンの製造装置を提供するものである。
Further, the present invention (2) has a silicon tetrachloride vapor supply pipe and a zinc vapor supply pipe in the upper part and an exhaust gas discharge pipe in the lower part, and silicon tetrachloride and zinc are mixed in the reactor. A reaction furnace for generating polycrystalline silicon by reacting, and a cooling unit installed on the bottom side of the reaction furnace to form a cooling space of an inert gas atmosphere,
Between the reactor and the cooling section, when silicon tetrachloride and zinc are reacted in the reactor, the reactor is closed so that the gas in the reactor does not leak into the cooling section, and After the reaction between silicon tetrachloride and zinc, the structure is opened so that the polycrystalline silicon can move from the reaction furnace to the cooling space.
An apparatus for producing polycrystalline silicon characterized by the above is provided.

本発明によれば、反応炉内に析出した多結晶シリコンの反応炉内からの取り出しが容易であり、製造効率が高い多結晶シリコンの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the taking-out from the reaction furnace of the polycrystalline silicon which precipitated in the reaction furnace is easy, and the manufacturing method of polycrystalline silicon with high manufacturing efficiency can be provided.

本発明の多結晶シリコンの製造方法で用いられる多結晶シリコンの製造装置の形態例の模式的な端面図である。It is a typical end view of the example of the form of the polycrystalline silicon manufacturing apparatus used with the manufacturing method of the polycrystalline silicon of the present invention. 図1中の反応炉の側壁部と炭化珪素棒と四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを示す端面図である。It is an end elevation which shows the side wall part of the reactor in FIG. 1, a silicon carbide rod, the partition wall of the supply space of silicon tetrachloride vapor, and the partition wall of the supply space of zinc vapor. 反応炉内で生成した多結晶シリコンを反応炉外へ取り出す様子を示す模式的な端面図である。It is a typical end view which shows a mode that the polycrystalline silicon produced | generated within the reaction furnace is taken out of the reaction furnace. 反応炉内で生成した多結晶シリコンを反応炉外へ取り出す様子を示す模式的な端面図である。It is a typical end view which shows a mode that the polycrystalline silicon produced | generated within the reaction furnace is taken out of the reaction furnace. 反応炉内で生成した多結晶シリコンを反応炉外へ取り出す様子を示す模式的な端面図である。It is a typical end view which shows a mode that the polycrystalline silicon produced | generated within the reaction furnace is taken out of the reaction furnace. 反応炉の側壁部と炭化珪素棒の配置を示す模式的な端面図である。It is a typical end view which shows arrangement | positioning of the side wall part of a reaction furnace, and a silicon carbide rod. 四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(B)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example (B) of a silicon tetrachloride vapor | steam supply means and a zinc vapor | steam supply means. 四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example (C) of a silicon tetrachloride vapor | steam supply means and a zinc vapor | steam supply means. 本発明の多結晶シリコンの製造方法に用いられる反応炉の形態例の模式的な端面図である。It is a typical end view of the example of the form of the reactor used for the manufacturing method of the polycrystalline silicon of the present invention. 図9中の反応炉の側壁部と炭化珪素棒と四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを示す端面図である。It is an end elevation which shows the side wall part of the reaction furnace in FIG. 9, the silicon carbide rod, the partition wall of the supply space of silicon tetrachloride vapor, and the partition wall of the supply space of zinc vapor.

本発明の多結晶シリコンの製造方法について、図1〜図5を参照して説明する。図1は、本発明の多結晶シリコンの製造方法に用いられる多結晶シリコンの製造装置の形態例の模式的な端面図である。図2は、図1中の反応炉の側壁部(反応炉)と炭化珪素棒と四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを示す端面図であり、x−x線で水平方向に切ったときの端面図である。図3〜図5は、反応炉内で生成した多結晶シリコンを反応炉外へ取り出す様子を示す模式的な端面図である。なお、図2では、説明の都合上、図示したもの以外の記載を省略した。また、図1〜図5では、析出棒として炭化珪素棒を用いる場合の形態例を代表例として記載したが、本発明では、析出棒は炭化珪素棒に限定されるものではない。   The manufacturing method of the polycrystalline silicon of this invention is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic end view of an embodiment of a polycrystalline silicon production apparatus used in the polycrystalline silicon production method of the present invention. FIG. 2 is an end view showing the side wall (reactor) of the reactor in FIG. 1, the silicon carbide rod, the partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space, and the partition wall of the zinc vapor supply space, x It is an end elevation when cut in the horizontal direction by -x line. 3 to 5 are schematic end views showing how the polycrystalline silicon generated in the reaction furnace is taken out of the reaction furnace. In FIG. 2, descriptions other than those illustrated are omitted for convenience of explanation. Moreover, although the example of the form in the case of using a silicon carbide rod as a precipitation rod was described as a typical example in FIGS. 1-5, in this invention, a precipitation rod is not limited to a silicon carbide rod.

図1中、多結晶シリコンの製造装置50は、反応炉20と、その底部側に設置される冷却部44と、からなる。図1中、反応炉20は、縦長の円筒形状を有する側壁部31と、側壁部31の上を塞ぐ蓋部32と、反応炉20を加熱するためのヒーター5と、からなる。反応炉20の上部には、四塩化珪素蒸気9の供給管7及び亜鉛蒸気10の供給管8が付設されており、反応炉20の下部には、排出ガス11を排出するための排出管6が付設されている。反応炉20内には、固定部材4を介して4本の炭化珪素棒(析出棒)3が設置されている。また、固定部材4には、四塩化珪素蒸気の供給空間を区画するための四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13と、亜鉛蒸気の供給空間を区画するための亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14と、が固定されている。四塩化珪素蒸気の供給管7は、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13に繋がっており、亜鉛蒸気の供給管8は、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14に繋がっている。そして、固定部材4が、側壁部31の内壁に形成されている炉内壁つば部12に引っ掛けられることより、炭化珪素棒3は、反応炉20の内部に下向きに突き出るように設置される。また、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13と、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14とが、反応炉20の上部に設置されている。なお、側壁部31と蓋部32とは、例えば、それぞれのつば部の間にシール材を挟み込み、つば部同士をボルト締めすること等により、密閉されている。   In FIG. 1, a polycrystalline silicon manufacturing apparatus 50 includes a reaction furnace 20 and a cooling unit 44 installed on the bottom side thereof. In FIG. 1, the reaction furnace 20 includes a side wall part 31 having a vertically long cylindrical shape, a lid part 32 that covers the side wall part 31, and a heater 5 for heating the reaction furnace 20. A supply pipe 7 for silicon tetrachloride vapor 9 and a supply pipe 8 for zinc vapor 10 are attached to the upper part of the reaction furnace 20, and a discharge pipe 6 for discharging the exhaust gas 11 is provided to the lower part of the reaction furnace 20. Is attached. In the reaction furnace 20, four silicon carbide rods (precipitation rods) 3 are installed via the fixing member 4. The fixing member 4 includes a silicon tetrachloride vapor supply space partition member 13 for partitioning a silicon tetrachloride vapor supply space, and a zinc steam supply space partition for partitioning a zinc vapor supply space. The member 14 is fixed. The silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 is connected to the partition member 13 in the silicon tetrachloride vapor supply space, and the zinc vapor supply pipe 8 is connected to the partition member 14 in the zinc vapor supply space. The fixing member 4 is hooked on the furnace inner wall collar 12 formed on the inner wall of the side wall 31, so that the silicon carbide rod 3 is installed so as to protrude downward into the reaction furnace 20. In addition, a partition member 13 in the supply space for silicon tetrachloride vapor and a partition member 14 in the supply space for zinc vapor are installed in the upper part of the reaction furnace 20. In addition, the side wall part 31 and the cover part 32 are sealed, for example by pinching | sealing a sealing material between each collar part and bolting collar parts.

四塩化珪素蒸気の供給管7の一端は、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13に繋がっており、他端は、四塩化珪素の蒸発器に繋がっている。また、亜鉛蒸気の供給管8の一端は、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14に繋がっており、他端は、亜鉛の蒸発器に繋がっている。また、排出管6は、排出ガス11、すなわち、四塩化珪素と亜鉛が反応する際に生成する塩化亜鉛ガス及び未反応ガスである四塩化珪蒸気及び亜鉛蒸気を回収するための回収装置に繋がっている。   One end of the silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 is connected to the partition member 13 of the silicon tetrachloride vapor supply space, and the other end is connected to the silicon tetrachloride evaporator. One end of the zinc vapor supply pipe 8 is connected to the partition member 14 in the zinc vapor supply space, and the other end is connected to a zinc evaporator. The exhaust pipe 6 is connected to a recovery device for recovering exhaust gas 11, that is, zinc chloride gas generated when silicon tetrachloride reacts with zinc and unreacted silicon tetrachloride vapor and zinc vapor. ing.

図1及び図2に示すように、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13は、円筒形状の区画壁131と円形の上側部材とからなる。また、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14は、円筒形状の内側の区画壁141と、円筒形状の外側の区画壁142と、ドーナツ形状の上側部材とからなる。そして、区画壁131と、区画壁141と、区画壁142とは、反応炉の中心と同心円状に設置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the partition member 13 in the silicon tetrachloride vapor supply space includes a cylindrical partition wall 131 and a circular upper member. The partition member 14 in the zinc vapor supply space includes a cylindrical inner partition wall 141, a cylindrical outer partition wall 142, and a donut-shaped upper member. The partition wall 131, the partition wall 141, and the partition wall 142 are installed concentrically with the center of the reactor.

反応炉20は、側壁部31の下端の固定部39が、定盤41に固定されることにより、定盤41の上に設置されている。定盤41は、反応炉20が設置される土台である。定盤41と側壁部の下端の固定部39との間は、反応炉内の空間2内に外気が入らないように、密閉されている。   The reaction furnace 20 is installed on the surface plate 41 by fixing the fixing portion 39 at the lower end of the side wall portion 31 to the surface plate 41. The surface plate 41 is a base on which the reaction furnace 20 is installed. The space between the surface plate 41 and the fixed portion 39 at the lower end of the side wall is sealed so that outside air does not enter the space 2 in the reaction furnace.

定盤41の下側、すなわち、反応炉20の底部側には、冷却空間45を形成する冷却部44が設けられている。定盤41と冷却部44との間は、冷却空間45内に外気が入らないように、密閉されている。   A cooling unit 44 that forms a cooling space 45 is provided below the surface plate 41, that is, on the bottom side of the reaction furnace 20. The surface plate 41 and the cooling unit 44 are sealed so that outside air does not enter the cooling space 45.

冷却空間45内には、反応炉20内から移動してくる多結晶シリコンを受けるための冷却空間内シリコン受け部43が設置されている。   In the cooling space 45, a silicon receiving portion 43 in the cooling space for receiving polycrystalline silicon moving from the reaction furnace 20 is installed.

反応炉内の空間2と冷却空間45との境界には、反応炉内の空間2と冷却空間45とを区切るための開閉部42が、開閉可能に設置されている。開閉部42は、反応炉20内で四塩化珪素と亜鉛との反応を行っているときは、反応炉内の気体が冷却部44に漏れないように反応炉内の空間2と冷却空間45との間を閉じ、且つ、四塩化珪素と亜鉛との反応が終わった後は、反応炉20内に生成した多結晶シリコンを、反応炉20内から冷却空間45へ移動させるために、反応炉内の空間2と冷却空間45とを繋げるために開く部材である。また、開閉部42には、反応炉内シリコン受け部46及び断熱材47が取り付けられている。   At the boundary between the space 2 in the reaction furnace and the cooling space 45, an opening / closing part 42 for separating the space 2 in the reaction furnace and the cooling space 45 is installed so as to be openable and closable. When the reaction between the silicon tetrachloride and zinc is performed in the reaction furnace 20, the open / close section 42 includes a space 2 and a cooling space 45 in the reaction furnace so that the gas in the reaction furnace does not leak into the cooling section 44. After the reaction between silicon tetrachloride and zinc is finished, the polycrystalline silicon produced in the reaction furnace 20 is moved into the cooling space 45 from the reaction furnace 20 to move to the cooling space 45. This is a member that opens to connect the space 2 and the cooling space 45. In addition, the open / close portion 42 is provided with an in-reactor silicon receiving portion 46 and a heat insulating material 47.

冷却部44には、冷却空間45を不活性ガス雰囲気とするために、冷却部44内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給管(図示せず。)及び冷却部44内の不活性ガスを排出するための不活性ガス排出管(図示せず。)が付設されている。   The cooling unit 44 includes an inert gas supply pipe (not shown) for supplying an inert gas into the cooling unit 44 and an inert gas in the cooling unit 44 in order to make the cooling space 45 an inert gas atmosphere. An inert gas discharge pipe (not shown) for discharging the active gas is attached.

反応炉20の熱が冷却空間45へ伝わらないように、反応炉20と冷却空間45の間を遮熱するための手段が設けられていてもよい。反応炉20と冷却空間45の間を遮熱する手段としては、例えば、反応炉20と冷却空間45との境界に設けられる開閉部42に、断熱材47を設置すること、反応炉20の取り付け部位(図1の形態例では、側壁部の下端の固定部39)と定盤41との間に断熱材を付設すること、定盤41の内部に断熱材層を配置すること等が挙げられる。   Means for shielding heat between the reaction furnace 20 and the cooling space 45 may be provided so that the heat of the reaction furnace 20 is not transmitted to the cooling space 45. As a means for shielding heat between the reaction furnace 20 and the cooling space 45, for example, installing a heat insulating material 47 in the opening / closing part 42 provided at the boundary between the reaction furnace 20 and the cooling space 45, and attaching the reaction furnace 20 For example, in the embodiment shown in FIG. 1, a heat insulating material is provided between the surface plate 41 and the surface plate 41, and a heat insulating material layer is disposed inside the surface plate 41. .

図1に示す多結晶シリコンの製造装置を用いる本発明の多結晶シリコンの製造方法について、図1〜図5を参照して説明する。本発明の多結晶シリコンの製造方法では、先ず、図1に示す反応炉20内で、四塩化珪素と亜鉛とを反応させて、多結晶シリコンを生成させる工程を行う。先ず、ヒーター5により反応炉20内を加熱しておき、次いで、四塩化珪素及び亜鉛をそれぞれの蒸発器により気化させて、四塩化珪素蒸気9を四塩化珪素蒸気の供給管7から、亜鉛蒸気10を亜鉛蒸気の供給管8から、反応炉20内に供給しつつ、排出ガス11を該排出管6から、反応炉20の外へ排出する。このとき、反応炉20内では、四塩化珪素と亜鉛が反応して、シリコンが生成するが、反応炉20内には、炭化珪素棒(析出棒)3が設置されているので、図3に示すように、生成したシリコン(多結晶シリコン1)が、炭化珪素棒(析出棒)3に析出する。そして、反応炉20の上部から四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給し、反応炉20の下部から排出ガス11を排出しているので、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気は、反応炉20の上部から下向きに移動しており、その流れに沿うように炭化珪素棒(析出棒)3が存在しているので、炭化珪素棒(析出棒)3を覆うように、シリコンの結晶が成長する。また、四塩化珪素と亜鉛の反応により、塩化亜鉛も生成するが、塩化亜鉛ガスは、未反応の四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気と共に、排出ガス11として、排出管6から外へ排出される。   The polycrystalline silicon manufacturing method of the present invention using the polycrystalline silicon manufacturing apparatus shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. In the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, first, in the reaction furnace 20 shown in FIG. 1, a step of producing polycrystalline silicon by reacting silicon tetrachloride with zinc is performed. First, the inside of the reaction furnace 20 is heated by the heater 5, and then silicon tetrachloride and zinc are vaporized by the respective evaporators, and the silicon tetrachloride vapor 9 is supplied from the silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 to the zinc vapor. While supplying 10 from the zinc vapor supply pipe 8 into the reaction furnace 20, the exhaust gas 11 is discharged from the discharge pipe 6 to the outside of the reaction furnace 20. At this time, silicon tetrachloride reacts with zinc in the reaction furnace 20 to generate silicon, but since the silicon carbide rod (precipitation rod) 3 is installed in the reaction furnace 20, FIG. As shown, the generated silicon (polycrystalline silicon 1) is deposited on a silicon carbide rod (precipitation rod) 3. Since silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are supplied from the upper part of the reaction furnace 20 and the exhaust gas 11 is discharged from the lower part of the reaction furnace 20, the silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are discharged from the upper part of the reaction furnace 20. Since the silicon carbide rod (precipitation rod) 3 is present along the flow, the silicon crystal grows so as to cover the silicon carbide rod (precipitation rod) 3. Moreover, although zinc chloride is also produced | generated by reaction of silicon tetrachloride and zinc, zinc chloride gas is discharged | emitted from the exhaust pipe 6 as exhaust gas 11 with the unreacted silicon tetrachloride vapor | steam and zinc vapor | steam outside.

四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材13に先ず供給されるので、区画部材13により区画されている四塩化珪素蒸気の供給空間132内に拡散する。四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給空間132に拡散後、四塩化珪素蒸気の供給口133から、反応炉20内に供給される。また、亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材14に先ず供給されるので、区画部材14により区画されている亜鉛蒸気の供給空間143内に拡散する。亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給空間143に拡散後、亜鉛蒸気の供給口144から、反応炉20内に供給される。なお、反応炉20では、四塩化珪素蒸気の供給口131の形状は円形であり、また、亜鉛蒸気の供給口144の形状はドーナツ形状である。   Since the silicon tetrachloride vapor 9 is first supplied to the partition member 13 in the silicon tetrachloride vapor supply space, it diffuses into the silicon tetrachloride vapor supply space 132 partitioned by the partition member 13. The silicon tetrachloride vapor 9 is supplied to the reactor 20 through the silicon tetrachloride vapor supply port 133 after being diffused into the silicon tetrachloride vapor supply space 132. Further, since the zinc vapor 10 is first supplied to the partition member 14 in the zinc vapor supply space, it diffuses into the zinc vapor supply space 143 partitioned by the partition member 14. The zinc vapor 10 is supplied into the reaction furnace 20 from the zinc vapor supply port 144 after being diffused into the zinc vapor supply space 143. In the reactor 20, the silicon tetrachloride vapor supply port 131 has a circular shape, and the zinc vapor supply port 144 has a donut shape.

そして、所定時間、四塩化珪素と亜鉛との反応を、反応炉20内で行うことにより、炭化珪素棒(析出棒)3に多結晶シリコン1を析出させる。   The polycrystalline silicon 1 is deposited on the silicon carbide rod (precipitation rod) 3 by performing the reaction between silicon tetrachloride and zinc in the reaction furnace 20 for a predetermined time.

次いで、反応炉20内の温度907〜1200℃で、反応炉20内に、四塩化珪素蒸気9のみを供給するか、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、第一工程でのモル比より小さくなるように、四塩化珪素蒸気9及び亜鉛蒸気10を供給する工程を行う。   Next, only the silicon tetrachloride vapor 9 is supplied into the reaction furnace 20 at a temperature of 907 to 1200 ° C. in the reaction furnace 20, or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is higher than the molar ratio in the first step. A step of supplying silicon tetrachloride vapor 9 and zinc vapor 10 is performed so as to be small.

そして、所定時間、反応炉20内に、四塩化珪素蒸気9のみ、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、第一工程でのモル比より小さくなるように、四塩化珪素蒸気9及び亜鉛蒸気10を供給することで、図4に示すように、多結晶シリコン1が炭化珪素棒(析出棒)3から剥離して、反応炉20の底部の反応炉内シリコン受け部46に落下する。   Then, the silicon tetrachloride vapor 9 and the zinc vapor are placed in the reactor 20 for a predetermined time so that only the silicon tetrachloride vapor 9 or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is smaller than the molar ratio in the first step. By supplying 10, as shown in FIG. 4, the polycrystalline silicon 1 is separated from the silicon carbide rod (precipitation rod) 3 and falls to the in-reactor silicon receiving portion 46 at the bottom of the reaction furnace 20.

次いで、反応炉20の底部の反応炉内シリコン受け部46に落下した多結晶シリコン1を、反応炉20内から反応炉20外へと取り出す工程を行う。先ず、反応炉内の温度が800℃以上で、反応炉20内への四塩化珪素蒸気9及び亜鉛蒸気10の供給を止める。次いで、反応炉内の温度が800℃以上で、不活性ガスを、不活性ガスの供給管(図示しない。)から、反応炉20内に供給し、排出管6より排出して、反応炉20内を不活性ガス雰囲気にする。また、並行して、不活性ガスを、不活性ガスの供給管(図示しない。)から、冷却部44内に供給し、不活性ガスの排出管(図示しない。)より排出して、冷却空間45を不活性ガス雰囲気にする。次いで、図5に示すように、開閉部42を開けることにより、反応炉20の底部にあった多結晶シリコン1を、冷却空間内シリコン受け部43に落下させて、多結晶シリコン1を、800℃以上の反応炉20内から冷却空間45へと移動させる。このことにより、多結晶シリコン1を、反応炉20内から反応炉20外へと取り出す。なお、図3〜図5では、作図の都合上、多結晶シリコン1を塊として記載しているが、実際は、棒状、粒状若しくは板状、又は棒状、粒状及び板状のもののうちの少なくとも1種が複数接合した形状である。   Next, the step of taking out the polycrystalline silicon 1 that has dropped to the in-reactor silicon receiving portion 46 at the bottom of the reaction furnace 20 from the inside of the reaction furnace 20 to the outside of the reaction furnace 20 is performed. First, when the temperature in the reaction furnace is 800 ° C. or higher, the supply of silicon tetrachloride vapor 9 and zinc vapor 10 into the reaction furnace 20 is stopped. Next, the temperature in the reaction furnace is 800 ° C. or higher, and an inert gas is supplied from an inert gas supply pipe (not shown) into the reaction furnace 20 and discharged from the discharge pipe 6. Inside is an inert gas atmosphere. In parallel, an inert gas is supplied from an inert gas supply pipe (not shown) into the cooling unit 44 and discharged from an inert gas discharge pipe (not shown) to form a cooling space. 45 is an inert gas atmosphere. Next, as shown in FIG. 5, by opening the opening / closing part 42, the polycrystalline silicon 1 located at the bottom of the reaction furnace 20 is dropped into the silicon receiving part 43 in the cooling space, so that the polycrystalline silicon 1 is 800 It moves from the inside of the reaction furnace 20 at a temperature of 0 ° C. or more to the cooling space 45. Thus, the polycrystalline silicon 1 is taken out from the reaction furnace 20 to the outside of the reaction furnace 20. 3 to 5, for convenience of drawing, the polycrystalline silicon 1 is described as a lump, but in actuality, at least one of rod-like, granular or plate-like, or rod-like, granular and plate-like ones is used. Is a shape in which a plurality of are joined.

次いで、開閉部42を閉じて、図1に示す状態に戻し、再び、四塩化珪素蒸気9及び亜鉛蒸気10の供給を開始して、反応炉20内での多結晶シリコンの製造を行う。   Next, the opening / closing part 42 is closed to return to the state shown in FIG. 1, and the supply of the silicon tetrachloride vapor 9 and the zinc vapor 10 is started again to produce polycrystalline silicon in the reaction furnace 20.

すなわち、本発明の多結晶シリコンの製造方法は、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛を反応させて、反応炉内に多結晶シリコンを生成させる第一工程と、
907〜1200℃で、該反応炉内に、四塩化珪素のみを供給するか、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、該第一工程でのモル比よりも小さくなる供給量で、四塩化珪素及び亜鉛を供給する第二工程と、
該反応炉内の温度が800℃以上で、反応炉内を不活性ガス雰囲気にし、次いで、多結晶シリコンを、800℃以上の反応炉内から、該反応炉に繋がる不活性ガス雰囲気の冷却空間へ移動させることにより、多結晶シリコンを反応炉内から反応炉外へ取り出し、冷却する第三工程と、
を有することを特徴とする多結晶シリコンの製造方法である。
That is, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the first step of producing polycrystalline silicon in the reaction furnace by reacting silicon tetrachloride and zinc in the reaction furnace,
At 907-1200 ° C., only silicon tetrachloride is supplied into the reactor, or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is less than the molar ratio in the first step. A second step of supplying silicon and zinc;
The temperature in the reaction furnace is 800 ° C. or higher, the reaction furnace is made an inert gas atmosphere, and then the polycrystalline silicon is cooled from the reaction furnace at 800 ° C. or higher to the inert gas atmosphere cooling space connected to the reaction furnace. A third step of taking polycrystalline silicon out of the reactor from the reactor and cooling it, by moving to
It is a manufacturing method of the polycrystalline silicon characterized by having.

本発明の多結晶シリコンの製造方法に係る第一工程は、反応炉内で、四塩化珪素と亜鉛を反応させて、反応炉内で多結晶シリコンを生成させる工程である。   The first step according to the method for producing polycrystalline silicon of the present invention is a step of reacting silicon tetrachloride and zinc in a reaction furnace to produce polycrystalline silicon in the reaction furnace.

第一工程で、四塩化珪素と亜鉛を反応させて多結晶シリコンを生成させる方法としては、特に制限されず、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛を反応させて多結晶シリコンの結晶生成させる方法であればよい。第一工程において、四塩化珪素と亜鉛を反応させて多結晶シリコンを生成させる方法としては、縦型の反応炉の上部から、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給し、縦型の反応炉の下部から、排出ガスを排出することにより、反応炉内で、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気を接触させて、反応させ、反応炉内に多結晶シリコンを生成させる方法(以下、第一工程の形態Aとも記載する。)が、多結晶シリコンの収率が高く且つ反応炉からの多結晶シリコンの取り出しが容易になる点で、好ましい。なお、縦型の反応炉とは、反応炉の上部から反応炉内に供給された四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気が、反応炉の上部から下部に向かって下向きに移動しながら反応するような形状の反応炉を指す。言い換えると、縦型の反応炉とは、原料及び排出ガスが、反応炉の上部から下部に向かって流れる反応炉である。   In the first step, the method for producing polycrystalline silicon by reacting silicon tetrachloride with zinc is not particularly limited, and the method for producing crystals of polycrystalline silicon by reacting silicon tetrachloride with zinc in a reaction furnace. If it is. In the first step, silicon tetrachloride and zinc are reacted to produce polycrystalline silicon. Silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are supplied from the top of the vertical reactor, and the vertical reactor is A method of generating polycrystalline silicon in the reaction furnace by contacting the silicon tetrachloride vapor and the zinc vapor in the reaction furnace by discharging exhaust gas from the bottom (hereinafter referred to as the first step form) A)) is preferable in that the yield of polycrystalline silicon is high and the polycrystalline silicon can be easily taken out of the reactor. Note that the vertical reactor is such that silicon tetrachloride vapor and zinc vapor supplied into the reactor from the top of the reactor react while moving downward from the top of the reactor toward the bottom. Refers to the reactor. In other words, the vertical reactor is a reactor in which raw materials and exhaust gas flow from the upper part to the lower part of the reactor.

本発明の多結晶シリコンの製造方法では、反応炉内は1,000℃程度の温度となるため、反応炉の材質としては、透明石英、不透明石英、焼結石英などの石英、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられ、強度面からは、炭化珪素、窒化珪素が好ましく、また、温度勾配に起因するひび割れが起き難い点からは、石英、窒化珪素が好ましい。また、反応炉の構造等によっては、反応時の加熱温度に耐えられるのであれば、反応炉の材質としては、特に制限されない。また、反応炉の側壁部と蓋部が、異なる材質であってもよい。   In the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the temperature in the reactor is about 1,000 ° C., and the reactor is made of quartz such as transparent quartz, opaque quartz, sintered quartz, silicon carbide, nitriding Silicon and the like are mentioned. From the viewpoint of strength, silicon carbide and silicon nitride are preferable, and quartz and silicon nitride are preferable from the viewpoint that cracking due to a temperature gradient is difficult to occur. Further, depending on the structure of the reaction furnace, the material of the reaction furnace is not particularly limited as long as it can withstand the heating temperature during the reaction. Further, the side wall portion and the lid portion of the reaction furnace may be made of different materials.

反応炉の大きさは、特に限定されないが、四塩化珪素及び亜鉛の供給条件によって、適宜選択される。第一工程の形態Aに係る縦型の反応炉の場合、好ましくは、反応炉の縦方向の長さは、1,000〜6,000mmであり、円筒形状の場合、直径が200〜2,000mmである。   The size of the reaction furnace is not particularly limited, but is appropriately selected depending on the supply conditions of silicon tetrachloride and zinc. In the case of the vertical reaction furnace according to the first step A, preferably, the vertical length of the reaction furnace is 1,000 to 6,000 mm, and in the case of a cylindrical shape, the diameter is 200 to 2, 000 mm.

反応炉には、四塩化珪素及び亜鉛の供給手段が付設されている。第一工程の形態Aに係る縦型の反応炉では、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段が、反応炉の上部に付設され、排出管が、反応炉の下部に付設される。そして、第一工程の形態Aに係る反応炉では、反応炉内で原料蒸気の下方向の流れが形成され、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛の反応を起こさせることができるような位置(上下方向の位置)に、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段と、排出管とが付設される。   The reaction furnace is provided with means for supplying silicon tetrachloride and zinc. In the vertical reactor according to Form A of the first step, the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means are attached to the upper part of the reaction furnace, and the discharge pipe is attached to the lower part of the reaction furnace. And in the reactor which concerns on the form A of a 1st process, the downward flow of raw material vapor | steam is formed in a reactor, and the position which can raise | generate reaction of silicon tetrachloride and zinc in a reactor ( At a position in the vertical direction), a silicon tetrachloride vapor supply means, a zinc vapor supply means, and a discharge pipe are attached.

反応炉の側壁の周囲には、ヒーターが設置される。ヒーターとしては、電気ヒーターが好ましい。   A heater is installed around the side wall of the reactor. As the heater, an electric heater is preferable.

四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気の反応では、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気が、反応炉内で激しく撹拌されると、直径が3μm以下の細粒状の多結晶シリコンが生成するが、このような細粒状の多結晶シリコンは、充填密度が低く溶融に時間がかかる。一方、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気とが、反応炉内で穏やかに接触すると、好ましくは線速5cm/秒以下の速度で接触すると、径が大きい棒状、粒状若しくは板状の多結晶シリコン、又は径が大きい棒状、粒状若しくは板状の多結晶シリコンが複数付着した形状の多結晶シリコンが生成するが、このような大きさが大きい多結晶シリコンは、細粒状の多結晶シリコンに比べ、溶融し易く、溶融時間が短くなる。そのため、第一工程、特に、第一工程の形態Aでは、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気が、反応炉内で激しく撹拌されないような条件、すなわち、直径が3μm以下の細粒状の多結晶シリコンが生成し難い条件で、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を、反応炉に供給することが好ましい。つまり、第一工程、特に、第一工程の形態Aでは、径が大きい棒状、粒状若しくは板状の多結晶シリコンが複数付着した形状の多結晶シリコンが生成し易い原料蒸気の供給条件で、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を、反応炉に供給する。このような原料蒸気の供給条件は、反応炉の大きさ、析出棒の設置位置又は設置本数等により、適宜選択される。   In the reaction of silicon tetrachloride vapor and zinc vapor, when silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are vigorously stirred in the reaction furnace, fine granular polycrystalline silicon having a diameter of 3 μm or less is produced. Granular polycrystalline silicon has a low packing density and takes time to melt. On the other hand, when the silicon tetrachloride vapor and the zinc vapor are in gentle contact in the reactor, preferably at a linear velocity of 5 cm / second or less, a rod-like, granular or plate-like polycrystalline silicon having a large diameter, or Polycrystalline silicon having a shape in which a plurality of polycrystalline silicon in the form of rods, granules or plates with large diameters adheres is produced, but polycrystalline silicon having such a large size is melted compared to fine polycrystalline silicon. It is easy and the melting time is shortened. Therefore, in the first step, in particular, in the first step, Form A, the conditions are such that the silicon tetrachloride vapor and the zinc vapor are not vigorously stirred in the reaction furnace, that is, fine granular polycrystalline silicon having a diameter of 3 μm or less. It is preferable to supply silicon tetrachloride vapor and zinc vapor to the reactor under conditions that are difficult to produce. That is, in the first step, particularly in the form A of the first step, under the supply conditions of the raw material vapor, it is easy to produce polycrystalline silicon having a shape in which a plurality of rod-like, granular or plate-like polycrystalline silicon having a large diameter adheres. Silicon chloride vapor and zinc vapor are supplied to the reactor. Such supply conditions of the raw material vapor are appropriately selected depending on the size of the reaction furnace, the position or number of the deposition rods installed.

第一工程、特に、第一工程の形態Aにおいて、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気の供給量比率(モル比)は、四塩化珪素蒸気:亜鉛蒸気=0.7:2〜1.3:2であり、好ましくは0.8:2〜1.2:2であり、特に好ましくは0.9:2〜1.1:2である。また、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気は、窒素ガス等の不活性ガスで希釈されていてもよく、その場合、四塩化珪素蒸気の希釈率は、体積割合((四塩化珪素蒸気+不活性ガス)/四塩化珪素蒸気)で、好ましくは1.01〜1.5、特に好ましくは1.02〜1.3であり、亜鉛蒸気の希釈率は、体積割合((亜鉛蒸気+不活性ガス)/亜鉛蒸気)で、好ましくは1.005〜1.3、特に好ましくは1.01〜1.2である。   In the first step, in particular, in the form A of the first step, the supply ratio (molar ratio) of silicon tetrachloride vapor and zinc vapor is silicon tetrachloride vapor: zinc vapor = 0.7: 2-1.3: 2. And preferably 0.8: 2 to 1.2: 2 and particularly preferably 0.9: 2 to 1.1: 2. Further, the silicon tetrachloride vapor and the zinc vapor may be diluted with an inert gas such as nitrogen gas. In that case, the dilution rate of the silicon tetrachloride vapor is a volume ratio ((silicon tetrachloride vapor + inert gas). ) / Silicon tetrachloride vapor), preferably 1.01 to 1.5, particularly preferably 1.02 to 1.3, and the dilution rate of zinc vapor is a volume fraction ((zinc vapor + inert gas) / Zinc vapor), preferably from 1.005 to 1.3, particularly preferably from 1.01 to 1.2.

亜鉛の沸点は、「化学便覧」(日本化学会編)によると907℃であるため、第一工程では、反応炉内の温度が、亜鉛の沸点である907℃以上になるように、反応炉を加熱する。反応炉内の温度は、907〜1,200℃、好ましくは930〜1,100℃である。また、反応炉内の圧力は、好ましくは0〜700kPaG、特に好ましくは0〜500kPaGである。上記範囲に反応条件を設定することで、反応炉内に安定的に多結晶シリコンを析出させることが可能となる。   According to “Chemical Handbook” (edited by the Chemical Society of Japan), the boiling point of zinc is 907 ° C. Therefore, in the first step, the reactor is set so that the temperature in the reactor is 907 ° C. or more, which is the boiling point of zinc. Heat. The temperature in the reaction furnace is 907 to 1,200 ° C, preferably 930 to 1,100 ° C. The pressure in the reactor is preferably 0 to 700 kPaG, particularly preferably 0 to 500 kPaG. By setting the reaction conditions within the above range, it becomes possible to deposit polycrystalline silicon stably in the reaction furnace.

第一工程では、特に、第一工程の形態Aでは、反応炉内に析出棒を設置することが好ましい。反応炉内に、析出棒を設置することにより、多結晶シリコンを析出棒に選択的に析出させることができ、反応炉の壁面への多結晶シリコンの付着を低減できる。また、析出棒を設置することにより、第二工程で、多結晶シリコンを、反応炉の下部に集め易くなる。   In the first step, in particular, in Form A of the first step, it is preferable to install a precipitation rod in the reaction furnace. By installing the precipitation rod in the reaction furnace, polycrystalline silicon can be selectively deposited on the precipitation rod, and adhesion of polycrystalline silicon to the wall of the reaction furnace can be reduced. In addition, by installing the precipitation rod, it becomes easy to collect the polycrystalline silicon in the lower part of the reactor in the second step.

析出棒としては、例えば、炭化珪素棒、窒化珪素棒、タンタル棒、シリコン棒が挙げられる。特に、強度面や、不純物の混入による多結晶シリコンへの影響が少ないという点で、析出棒としては、炭化珪素棒が好ましい。析出棒は、反応炉内に設置される。析出棒の形状としては、角柱状、円柱状が好ましく、特に、円柱状が好ましい。析出棒の形状が円柱状の場合、析出棒の直径は、強度や加工面から、1〜20cmが好ましく、2〜10cmが特に好ましい。また、固定部材4の下側から排出管6の上側の間に存在する該析出棒の長さは、固定部材4の下側から該排出管6の上側までの縦方向の長さに対し5〜120%が好ましく、20〜100%が特に好ましく、40〜90%が更に好ましい。   Examples of the precipitation rod include a silicon carbide rod, a silicon nitride rod, a tantalum rod, and a silicon rod. In particular, a silicon carbide rod is preferable as the precipitation rod in terms of strength and less influence on the polycrystalline silicon due to impurities. The precipitation rod is installed in the reaction furnace. The shape of the precipitation rod is preferably a prismatic shape or a cylindrical shape, and particularly preferably a cylindrical shape. When the shape of the precipitation rod is a columnar shape, the diameter of the precipitation rod is preferably 1 to 20 cm, and particularly preferably 2 to 10 cm, from the strength and the processed surface. The length of the precipitation rod existing between the lower side of the fixing member 4 and the upper side of the discharge pipe 6 is 5 with respect to the length in the vertical direction from the lower side of the fixing member 4 to the upper side of the discharge pipe 6. -120% is preferable, 20-100% is especially preferable, and 40-90% is still more preferable.

析出棒のうち炭化珪素棒は、炭化珪素の成形体であるが、通常、炭化珪素の成形体は、多数の細孔を有する多孔質体である。そして、炭化珪素棒は、多孔質の炭化珪素にシリコンが含浸されているシリコン含浸炭化珪素棒であることが、含浸されているシリコンが、反応により生成する多結晶シリコンの結晶の種となり、炭化珪素棒への多結晶シリコンの析出を促進できる点で好ましい。シリコン含浸炭化珪素棒では、炭化珪素:含浸シリコンの質量比が、80:20〜95:5であることが好ましく、80:20〜90:10が特に好ましい。シリコン含浸炭化珪素棒は、多孔質の炭化珪素棒を、溶融シリコン中に浸漬し、溶融シリコンを炭化珪素の孔に含浸させることにより得られる。   Of the precipitation rods, silicon carbide rods are silicon carbide molded bodies, but silicon carbide molded bodies are usually porous bodies having a large number of pores. The silicon carbide rod is a silicon-impregnated silicon carbide rod in which silicon is impregnated with porous silicon carbide. The impregnated silicon becomes a seed of polycrystalline silicon crystals produced by the reaction, and carbonized. This is preferable in that the precipitation of polycrystalline silicon on the silicon rod can be promoted. In the silicon-impregnated silicon carbide rod, the mass ratio of silicon carbide: impregnated silicon is preferably 80:20 to 95: 5, and particularly preferably 80:20 to 90:10. The silicon-impregnated silicon carbide rod is obtained by immersing a porous silicon carbide rod in molten silicon and impregnating the silicon carbide holes with the silicon.

また、シリコンが含浸されていない多孔質の炭化珪素棒であっても、反応炉内に設置され、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気の反応が行われた場合、反応の初期の段階では、炭化珪素棒の外側近傍の多孔質構造内で、四塩化珪素蒸気と亜鉛蒸気との接触が起こり、そこでシリコンが生成するので、炭化珪素棒の外側近傍は、孔内にシリコンが含浸されているのと同様な状態になる。そのため、シリコンが含浸されていない多孔質の炭化珪素棒でもよく、特に、炭化珪素棒が繰り返し使用される場合は、シリコンが含浸されていない多孔質の炭化珪素棒は、繰り返し使用により、シリコンが含浸されている多孔質の炭化珪素棒と同様な状態になる。   Further, even when a porous silicon carbide rod not impregnated with silicon is installed in a reaction furnace and a reaction between silicon tetrachloride vapor and zinc vapor is performed, in the initial stage of the reaction, silicon carbide In the porous structure near the outside of the rod, contact between the silicon tetrachloride vapor and the zinc vapor occurs, and silicon is generated there, so that the outside of the silicon carbide rod is impregnated with silicon in the holes. It will be in the same state. Therefore, a porous silicon carbide rod not impregnated with silicon may be used. Particularly, when a silicon carbide rod is repeatedly used, a porous silicon carbide rod not impregnated with silicon is not used by repeated use. It will be in the same state as the porous silicon carbide rod impregnated.

析出棒の設置本数は、1本又は2本以上である。また、析出棒の設置位置は、特に限定されない。例えば、図6に示すように、炭化珪素棒(析出棒)が4本(A)又は3本(B)の場合、炭化珪素棒3(析出棒)は、側壁部(反応炉)31の中心を中心とする円19上に、等間隔に設置されることが好ましい。なお、炭化珪素棒の設置本数及び設置位置は、原料蒸気の供給条件等の反応条件、反応炉の大きさ等により、多結晶シリコンが効率よく析出するように、適宜選択される。   The number of deposition rods is one or two or more. Moreover, the installation position of the precipitation rod is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 6, when there are four (A) or three (B) silicon carbide rods (precipitation rods), the silicon carbide rod 3 (precipitation rod) is the center of the side wall (reactor) 31. It is preferable that they are installed at equal intervals on a circle 19 centered at. The number and position of the silicon carbide rods are appropriately selected so that polycrystalline silicon is efficiently precipitated depending on the reaction conditions such as the supply conditions of the raw material vapor, the size of the reaction furnace, and the like.

析出棒の設置方法であるが、図1では、炭化珪素棒(析出棒)3が固定部材4に固定され、固定部材4が、炉内壁つば部12に引っ掛けられることにより、炭化珪素棒(析出棒)が、反応炉内の上部から下向きに設置される旨を記載したが、これに限定されるものではない。   In FIG. 1, the silicon carbide rod (precipitation rod) 3 is fixed to the fixing member 4, and the fixing member 4 is hooked on the furnace inner wall collar portion 12 in FIG. Although it has been described that the rod is installed downward from the upper part in the reactor, the present invention is not limited to this.

また、炭化珪素棒(析出棒)の温度を、反応炉内の温度よりも高温に設定するために、炭化珪素棒(析出棒)の内部には、加熱用のヒーターが装備されていてもよい。例えば、反応炉内の温度(反応炉の側壁温度)を930℃とした場合、炭化珪素棒(析出棒)を1,000℃とすることで、炭化珪素棒(析出棒)により選択的に多結晶シリコンを析出させることが可能となる。また、炭化珪素は、熱伝導率が高く輻射熱を多く受ける材質であるため、炭化珪素棒の場合、反応炉の側壁からの輻射熱を多く受けることになり、炭化珪素棒を加熱しなくてもある程度選択的に炭化珪素棒に多結晶シリコンを析出させることが可能である。   Further, in order to set the temperature of the silicon carbide rod (precipitation rod) to be higher than the temperature in the reaction furnace, a heater for heating may be provided inside the silicon carbide rod (precipitation rod). . For example, when the temperature in the reaction furnace (side temperature of the reaction furnace) is 930 ° C., the silicon carbide rod (precipitation rod) is set to 1,000 ° C. Crystalline silicon can be deposited. Also, since silicon carbide is a material that has high thermal conductivity and receives a large amount of radiant heat, in the case of a silicon carbide rod, it receives a lot of radiant heat from the side wall of the reactor, and to some extent without heating the silicon carbide rod. It is possible to selectively deposit polycrystalline silicon on a silicon carbide rod.

第一工程では、窒素ガス等の不活性ガスの供給管を反応炉に付設して、不活性ガスを反応炉内に供給することができる。不活性ガスを反応炉内への供給することにより、反応炉内に外気が侵入するのを防止することができる。   In the first step, an inert gas supply pipe such as nitrogen gas can be attached to the reaction furnace to supply the inert gas into the reaction furnace. By supplying the inert gas into the reaction furnace, it is possible to prevent the outside air from entering the reaction furnace.

そして、第一工程を行うことにより、反応炉内に、多結晶シリコンを生成させる。   Then, by performing the first step, polycrystalline silicon is generated in the reaction furnace.

本発明の多結晶シリコンの製造方法に係る第二工程は、多結晶シリコンを生成させた反応炉内に、907〜1200℃で、四塩化珪素蒸気のみを供給するか又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、第一工程でのモル比よりも小さくなるように、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給する工程である。   The second step according to the method for producing polycrystalline silicon of the present invention is to supply only silicon tetrachloride vapor at 907 to 1200 ° C. in the reactor in which the polycrystalline silicon is produced, or to supply zinc to silicon tetrachloride. In this step, silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are supplied so that the molar ratio is smaller than the molar ratio in the first step.

第二工程では、反応炉内の温度907〜1200℃で、好ましくは930〜1100℃で、反応炉内に、四塩化珪素蒸気を供給するか、又は第一工程での四塩化珪素に対する亜鉛のモル比より、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比を小さくして、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給する。   In the second step, silicon tetrachloride vapor is supplied into the reactor at a temperature in the reactor of 907 to 1200 ° C., preferably 930 to 1100 ° C., or zinc relative to silicon tetrachloride in the first step is supplied. The molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is made smaller than the molar ratio to supply silicon tetrachloride vapor and zinc vapor.

第二工程における四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、好ましくは0〜1.5、特に好ましくは0〜1であり、更に好ましくは0である。第二工程における四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、上記範囲にあることにより、反応炉の壁面及び析出棒から、多結晶シリコンが剥離し易くなる。   The molar ratio of zinc to silicon tetrachloride in the second step is preferably 0 to 1.5, particularly preferably 0 to 1, and more preferably 0. When the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride in the second step is in the above range, the polycrystalline silicon is easily peeled from the wall surface of the reactor and the precipitation rod.

第二工程において、反応炉に、四塩化珪素蒸気、又は四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給する時間は、反応炉内の温度、多結晶シリコンの生成量等により、適宜選択されるが、好ましくは10〜120分、特に好ましくは20〜60分である。   In the second step, the time for supplying silicon tetrachloride vapor or silicon tetrachloride vapor and zinc vapor to the reactor is appropriately selected depending on the temperature in the reactor, the amount of polycrystalline silicon produced, etc. Is 10 to 120 minutes, particularly preferably 20 to 60 minutes.

第二工程において、反応炉への四塩化珪素の供給量は、反応炉の大きさ、多結晶シリコンの生成量等により、適宜選択されるが、好ましくは0.1〜50モル/分、特に好ましくは0.3〜40モル/分である。   In the second step, the amount of silicon tetrachloride supplied to the reactor is appropriately selected depending on the size of the reactor, the amount of polycrystalline silicon produced, etc., preferably 0.1 to 50 mol / min, especially Preferably it is 0.3-40 mol / min.

そして、第二工程を行うことにより、反応炉の壁面に付着した多結晶シリコンが、反応炉の壁面から剥離し、また、反応炉内に析出棒が設置されている場合は、析出棒に析出した多結晶シリコンが、析出棒から剥離する。ただし、多結晶シリコンの全ての剥離を求めるものではなく、四塩化珪素の供給量との見合いにより適宜調整すればよい。   Then, by performing the second step, the polycrystalline silicon adhering to the wall of the reaction furnace is peeled off from the wall of the reaction furnace, and if a precipitation bar is installed in the reaction furnace, it is deposited on the precipitation bar. The polycrystalline silicon thus peeled off from the precipitation rod. However, it does not require all peeling of polycrystalline silicon, and may be adjusted as appropriate according to the amount of silicon tetrachloride supplied.

第二工程で、上記温度範囲で、反応炉内に、四塩化珪素蒸気、又は四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給することにより、反応炉の壁面及び析出棒から、多結晶シリコンが剥離する理由は、反応炉の壁面又は析出棒との界面に存在している多結晶シリコンが、四塩化珪素と反応することにより、ガス化して消失するためではないかと推測される。   The reason why polycrystalline silicon peels from the reactor wall and precipitation rod by supplying silicon tetrachloride vapor, or silicon tetrachloride vapor and zinc vapor into the reaction furnace in the above temperature range in the second step. It is presumed that the polycrystalline silicon present at the wall of the reactor or the interface with the precipitation rod is gasified and disappears by reacting with silicon tetrachloride.

第二工程では、窒素ガス等の不活性ガスの供給管を反応炉に付設して、不活性ガスを反応炉内に供給することができる。不活性ガスを反応炉内への供給することにより、反応炉内に外気が侵入するのを防止することができる。   In the second step, an inert gas supply pipe such as nitrogen gas can be attached to the reaction furnace to supply the inert gas into the reaction furnace. By supplying the inert gas into the reaction furnace, it is possible to prevent the outside air from entering the reaction furnace.

本発明の多結晶シリコンの製造方法に係る第三工程は、反応炉内の温度が800℃以上で、反応炉内を不活性ガス雰囲気にし、次いで、多結晶シリコンを、800℃以上の反応炉内から、反応炉に繋がる不活性ガス雰囲気の冷却空間へ移動させることにより、多結晶シリコンを反応炉内から反応炉外へ取り出し、冷却する工程である。   In the third step according to the method for producing polycrystalline silicon of the present invention, the temperature in the reactor is 800 ° C. or higher, the inside of the reactor is set to an inert gas atmosphere, In this step, polycrystalline silicon is taken out of the reaction furnace and cooled by moving it from the inside to the cooling space of the inert gas atmosphere connected to the reaction furnace.

第三工程では、先ず、反応炉内に窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを供給することにより、反応炉内を不活性ガス雰囲気にするが、このときの反応炉内の温度が、800℃未満とならないように、800℃以上、好ましくは850℃以上で行う。   In the third step, first, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, helium gas, and argon gas is supplied into the reaction furnace to make the reaction furnace an inert gas atmosphere. However, it is performed at 800 ° C. or higher, preferably 850 ° C. or higher so that it does not become less than 800 ° C.

また、第三工程では、多結晶シリコンを冷却するための不活性ガス雰囲気の冷却空間を形成させるために、冷却空間に不活性ガスを供給して、冷却空間を不活性ガス雰囲気にしておく。冷却空間の温度は、好ましくは25〜200℃、特に好ましくは25〜100℃である。本発明の多結晶シリコンの製造方法では、第一工程及び第二工程を行っているときは、反応炉内と冷却空間との間は、反応炉内の気体と冷却空間内の気体とが行き来することがないように閉じられ、且つ、第三工程において、多結晶シリコンを反応炉から冷却空間へ移動させるときには、反応炉内と冷却空間が繋がるように、冷却空間を形成させる。   In the third step, in order to form a cooling space of an inert gas atmosphere for cooling the polycrystalline silicon, an inert gas is supplied to the cooling space, and the cooling space is made an inert gas atmosphere. The temperature of the cooling space is preferably 25 to 200 ° C, particularly preferably 25 to 100 ° C. In the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, when the first step and the second step are performed, the gas in the reaction furnace and the gas in the cooling space come and go between the reaction furnace and the cooling space. When the polycrystalline silicon is moved from the reaction furnace to the cooling space in the third step, the cooling space is formed so that the inside of the reaction furnace and the cooling space are connected.

第三工程では、次いで、反応炉内の温度を800℃以上、好ましくは850℃以上に保ったまま、反応炉内と冷却空間とを繋げて、多結晶シリコンを、反応炉内から冷却空間へ移動させて、多結晶シリコンを、高温の反応炉内から反応炉外へ取り出す。例えば、図1に示す反応装置50を用いる場合は、開閉部42を開けて、多結晶シリコン1を、冷却空間内シリコン受け部43に落下させることより、多結晶シリコンを、反応炉内から冷却空間へと移して、反応炉内から反応炉外へと多結晶シリコンを取り出す。このとき、反応炉内及び冷却空間を、不活性ガス雰囲気とし、且つ、外気と反応炉内及び冷却空間との間を密閉することにより、多結晶シリコンを外気に接触させることなく、不活性ガス雰囲気中で、反応炉内から冷却空間へと移す。   In the third step, the polycrystalline silicon is then transferred from the reaction furnace to the cooling space by connecting the reaction furnace and the cooling space while maintaining the temperature in the reaction furnace at 800 ° C. or higher, preferably 850 ° C. or higher. The polycrystalline silicon is taken out from the high temperature reactor to the outside of the reactor. For example, when the reactor 50 shown in FIG. 1 is used, the polycrystalline silicon 1 is cooled from the inside of the reaction furnace by opening the opening / closing part 42 and dropping the polycrystalline silicon 1 onto the silicon receiving part 43 in the cooling space. Move to space and take out polycrystalline silicon from inside the reactor to outside the reactor. At this time, the inert gas atmosphere is set in the reaction furnace and the cooling space, and the inert gas is sealed without bringing the polycrystalline silicon into contact with the outside air by sealing between the outside air and the reaction furnace and the cooling space. In the atmosphere, move from the reactor to the cooling space.

第三工程では、次いで、冷却空間で、多結晶シリコンを冷却する。   In the third step, the polycrystalline silicon is then cooled in the cooling space.

多結晶シリコンを反応炉内から取り出す工程として、第三工程を行うことにより、高温の多結晶シリコンを、外気に接触させることなく、冷却空間へ移動させて、冷却することができるので、反応炉内から取り出すときに、多結晶シリコンが外気に触れて酸化されるのを防ぐことができる。   As the step of removing polycrystalline silicon from the reactor, by performing the third step, high temperature polycrystalline silicon can be moved to the cooling space without being brought into contact with the outside air and cooled. When taking out from the inside, it is possible to prevent the polycrystalline silicon from being oxidized by touching the outside air.

本発明の多結晶シリコンの製造方法では、第二工程で、907〜1200℃、好ましくは930〜1100℃と、反応炉内の温度が高い状態で、反応炉内で生成し、反応炉の壁面又は析出棒に析出した多結晶シリコンを、反応炉の壁面又は析出棒から、剥離させることができる。特に、縦型の反応炉を用い、反応炉内に析出棒を設置する場合、第二工程を行うことにより、907〜1200℃、好ましくは930〜1100℃と、反応炉内の温度が高い状態で、多結晶シリコンを、析出棒から剥離させて、反応炉の底部に落下させ、反応炉の底部より多結晶シリコンを回収することができる。   In the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, in the second step, 907 to 1200 ° C., preferably 930 to 1100 ° C., the temperature in the reactor is high, and the reactor is generated in the reactor, Alternatively, the polycrystalline silicon deposited on the deposition rod can be peeled off from the wall of the reaction furnace or the deposition rod. In particular, when a vertical reaction furnace is used and a deposition rod is installed in the reaction furnace, the second step is performed, so that the temperature in the reaction furnace is high at 907 to 1200 ° C., preferably 930 to 1100 ° C. Thus, the polycrystalline silicon can be peeled off from the precipitation rod and dropped onto the bottom of the reaction furnace, and the polycrystalline silicon can be recovered from the bottom of the reaction furnace.

そのため、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、800℃以上、好ましくは800〜1200℃、特に好ましくは850〜1100℃と、反応炉内の温度を高い状態で、多結晶シリコンを反応炉内から反応炉外へと取り出す第三工程を行うことができる。一方、従来の多結晶シリコンの製造方法では、1バッチの多結晶シリコンの製造が終わった後、反応炉の壁面に付着した多結晶シリコンを掻き落とすことや、多結晶シリコンが析出した析出棒を反応炉外へ取り出すことにより、反応炉外へ多結晶シリコンを取り出すことになるためには、一旦、反応炉を室温近くまで冷却してからでないと、取り出し工程を行うことができなかった。このように、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、長時間を要する反応炉の冷却及び再昇温が必要なく、代わりに、四塩化珪素又は四塩化珪素及び亜鉛の供給と、その後の反応炉内への不活性ガス供給という短時間で行える操作しか必要ないので、従来の多結晶シリコンの製造方法に比べ、多結晶シリコンの生成反応の停止時間を短くすることができる。そのため、本発明の多結晶シリコンの製造方法は、従来の多結晶シリコンの製造方法に比べ、多結晶シリコンの製造効率が高い。   Therefore, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the polycrystalline silicon is put in the reactor at a high temperature of 800 ° C. or higher, preferably 800 to 1200 ° C., particularly preferably 850 to 1100 ° C. The 3rd process taken out out of a reaction furnace can be performed. On the other hand, in the conventional method for producing polycrystalline silicon, after the production of one batch of polycrystalline silicon is finished, the polycrystalline silicon adhering to the wall of the reactor is scraped off, or the precipitation rod on which polycrystalline silicon is deposited is used. In order to take polycrystalline silicon out of the reaction furnace by taking it out of the reaction furnace, the take-out process could not be performed unless the reaction furnace was once cooled to near room temperature. Thus, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, it is not necessary to cool and reheat the reactor which takes a long time. Instead, the supply of silicon tetrachloride or silicon tetrachloride and zinc and the subsequent reaction are performed. Since only an operation that can be performed in a short time of supplying an inert gas into the furnace is required, it is possible to shorten the stop time of the polycrystalline silicon production reaction as compared with the conventional polycrystalline silicon manufacturing method. Therefore, the polycrystalline silicon manufacturing method of the present invention has higher polycrystalline silicon manufacturing efficiency than the conventional polycrystalline silicon manufacturing method.

また、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、従来の多結晶シリコンの製造方法に比べ、多結晶シリコンの生成反応の停止時間を極めて短くすることができるので、第一工程での多結晶シリコンの生成時間を短くして、第一工程〜第三工程を繰り返しても、従来の多結晶シリコンの製造方法に比べ、多結晶シリコンの生成反応を行う時間を長くすることができる。そのため、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、多結晶シリコンの製造量を下げることなく、反応炉の大きさを小さくすることができるので、建設コストを低くできる。また、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、反応炉の再昇温という最も電力を消費する工程を行わないので、電力の消費量が小さい。これらのことから、本発明の多結晶シリコンの製造方法は、従来の多結晶シリコンの製造方法に比べ、製造コストが低くなる。   Also, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, since the stop time of the production reaction of polycrystalline silicon can be extremely shortened compared with the conventional method for producing polycrystalline silicon, polycrystalline silicon in the first step Even if the production time is shortened and the first to third steps are repeated, the time for the polycrystalline silicon production reaction can be lengthened as compared with the conventional polycrystalline silicon production method. Therefore, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the size of the reactor can be reduced without reducing the production amount of polycrystalline silicon, so that the construction cost can be reduced. Further, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the most power consuming process of reheating the reactor is not performed, so the power consumption is small. For these reasons, the manufacturing cost of the polycrystalline silicon of the present invention is lower than that of the conventional manufacturing method of polycrystalline silicon.

また、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、第二工程で、四塩化珪素のみ、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、第一工程でのモル比よりも小さいモル比となるように、四塩化珪素及び亜鉛を供給しているので、第一工程のときに、多結晶シリコンの表面に残存した亜鉛が、第二工程で消費されるので、多結晶シリコン中の亜鉛の含有量を低減することができる。   Further, in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, in the second step, only silicon tetrachloride or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is smaller than the molar ratio in the first step. Since silicon tetrachloride and zinc are supplied, zinc remaining on the surface of the polycrystalline silicon is consumed in the second step in the first step, so that the content of zinc in the polycrystalline silicon is reduced. Can be reduced.

また、本発明の多結晶シリコンの製造方法では、第二工程を行うことにより、排出管内に析出した多結晶シリコンの除去を行うことができる。   Moreover, in the manufacturing method of the polycrystalline silicon of this invention, the polycrystalline silicon which precipitated in the discharge pipe can be removed by performing a 2nd process.

次に、本発明の多結晶シリコンの製造方法で用いられる縦型の反応炉の形態を説明する。縦型の反応炉の第1の形態は、反応炉内に複数の析出棒が設置されており、反応炉の上部に各析出棒に対して反応炉の中心側から四塩化珪素蒸気を供給する四塩化珪素蒸気供給手段及び各析出棒に対して側壁側から亜鉛蒸気を供給する亜鉛蒸気供給手段を有し、反応炉の下部に排出ガスの排出管を有する反応炉である。   Next, the form of the vertical reactor used in the method for producing polycrystalline silicon of the present invention will be described. In the first type of vertical reaction furnace, a plurality of precipitation rods are installed in the reaction furnace, and silicon tetrachloride vapor is supplied to the upper part of the reaction furnace from the center of the reaction furnace to each precipitation rod. A reaction furnace having silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means for supplying zinc vapor from the side wall side to each precipitation rod, and having a discharge pipe for exhaust gas at the lower part of the reaction furnace.

縦型の反応炉の第1の形態としては、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段として、以下に示す四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(A)、(B)又は(C)を有する反応炉が挙げられる。   As a first form of the vertical reactor, silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means as the following examples (A) and (B) of silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means Or the reaction furnace which has (C) is mentioned.

四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(A)は、例えば、図1及び図2に示すような、四塩化珪素蒸気の供給空間132を区画するための四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁131と、四塩化珪素蒸気の供給空間132を囲む亜鉛蒸気の供給空間143を区画するための亜鉛蒸気の供給空間の内側の区画壁141及び外側の区画壁142とを有し、四塩化珪素蒸気の供給空間132が析出棒3より反応炉の中心側に形成され、亜鉛蒸気の供給空間143が析出棒3より側壁側に形成され、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁131と、亜鉛蒸気の供給空間の区画壁141及び142とが、四塩化珪素蒸気の供給空間132の中心と同心円状に設けられている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段が挙げられる。図1及び図2に示す四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段では、四塩化珪素蒸気の供給管7も四塩化珪素蒸気供給手段の一部であり、また、亜鉛蒸気の供給管8も亜鉛蒸気供給手段の一部である。   The form example (A) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means is, for example, the supply of silicon tetrachloride vapor for partitioning the supply space 132 of the silicon tetrachloride vapor as shown in FIGS. A partition wall 131 of the space, and an inner partition wall 141 and an outer partition wall 142 of the zinc vapor supply space for partitioning the zinc vapor supply space 143 surrounding the silicon tetrachloride vapor supply space 132; A silicon tetrachloride vapor supply space 132 is formed on the center side of the reactor with respect to the deposition rod 3, and a zinc vapor supply space 143 is formed on the side wall side with respect to the deposition rod 3, and a partition wall 131 of the silicon tetrachloride vapor supply space is formed. And a silicon tetrachloride vapor supply means and a zinc vapor supply means in which the partition walls 141 and 142 of the zinc vapor supply space are provided concentrically with the center of the silicon tetrachloride vapor supply space 132. In the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means shown in FIGS. 1 and 2, the silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 is also a part of the silicon tetrachloride vapor supply means, and the zinc vapor supply pipe 8 is also provided. Part of the zinc vapor supply means.

すなわち、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の(A)は、四塩化珪素蒸気の供給空間を区画するための四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と、亜鉛蒸気の供給空間を区画するための亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを有し、四塩化珪素蒸気の供給空間が析出棒より反応炉の中心側に形成され、亜鉛蒸気の供給空間が析出棒より側壁側に形成され、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と、亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とが、反応炉の中心と同心円状に設けられている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段である。また、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(A)では、四塩化珪素蒸気の供給空間内で、四塩化珪素蒸気が均一に拡散されるように、四塩化珪素蒸気の供給管7の区画部材への接続位置や本数を適宜選択することができ、また、亜鉛蒸気の供給空間内で、亜鉛蒸気が均一に拡散されるように、亜鉛蒸気の供給管8の区画部材への接続位置や本数を適宜選択することができる。   That is, (A) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means partitions the partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space and the zinc vapor supply space for dividing the silicon tetrachloride vapor supply space. And a partition wall of a zinc vapor supply space for forming a silicon tetrachloride vapor is formed on the center side of the reactor from the deposition rod, and a zinc vapor supply space is formed on the side wall side from the deposition rod. The silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means are provided such that the partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space and the partition wall of the zinc vapor supply space are provided concentrically with the center of the reactor. In the embodiment (A) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means, the supply of silicon tetrachloride vapor so that the silicon tetrachloride vapor is uniformly diffused in the supply space of the silicon tetrachloride vapor. The connection position and the number of the pipes 7 to the partition member can be appropriately selected, and the zinc vapor supply pipe 8 can be divided into the partition member of the zinc vapor supply pipe 8 so that the zinc vapor is uniformly diffused in the zinc vapor supply space. The connection position and the number of these can be selected as appropriate.

四塩化珪素蒸気供給手段及び該亜鉛蒸気供給手段(B)は、例えば、図7に示すように、固定部材4に、炭化珪素棒(析出棒)3と、四塩化珪素蒸気の供給管の分岐管21と、亜鉛蒸気の供給管の分岐管22とが固定されており、炭化珪素棒(析出棒)3より反応炉の中心側に、四塩化珪素蒸気の供給管の分岐管21が設置され、炭化珪素棒(析出棒)3より反応炉の側壁側に、亜鉛蒸気の供給管の分岐管22が設置されている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段である。図7に示す形態例では、四塩化珪素蒸気の供給管の分岐管21の出口の開口213が、四塩化珪素蒸気の供給口であり、また、亜鉛蒸気の供給管の分岐管22の出口の開口214が、亜鉛蒸気の供給口である。なお、図示しないが、四塩化珪素蒸気の供給管の分岐管21は、四塩化珪素蒸気の供給管9に、亜鉛蒸気の供給管の分岐管22は、亜鉛蒸気の供給管10に繋がっている。図7中、(A)は、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(B)を平面方向で切ったときの端面図であり、(B)のx−x線の端面であり、また、(B)は、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(B)の設置部位の近傍を垂直方向に切った端面図である。   The silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means (B) include, for example, as shown in FIG. 7, a fixing member 4, a silicon carbide rod (precipitation rod) 3 and a branch of a supply pipe for silicon tetrachloride vapor A pipe 21 and a branch pipe 22 of a zinc vapor supply pipe are fixed, and a branch pipe 21 of a silicon tetrachloride vapor supply pipe is installed closer to the center of the reactor than the silicon carbide rod (precipitation rod) 3. These are silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means in which a branch pipe 22 of a zinc vapor supply pipe is installed on the side wall side of the reactor from the silicon carbide rod (precipitation rod) 3. In the embodiment shown in FIG. 7, the opening 213 at the outlet of the branch pipe 21 of the silicon tetrachloride vapor supply pipe is the supply port of the silicon tetrachloride vapor, and the outlet of the branch pipe 22 of the zinc vapor supply pipe. The opening 214 is a zinc vapor supply port. Although not shown, the branch pipe 21 of the silicon tetrachloride vapor supply pipe is connected to the silicon tetrachloride vapor supply pipe 9, and the branch pipe 22 of the zinc vapor supply pipe is connected to the zinc vapor supply pipe 10. . In FIG. 7, (A) is an end view when the embodiment (B) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means is cut in the plane direction, and is the end face of the line xx in (B). In addition, (B) is an end view in which the vicinity of the installation site of the embodiment (B) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means is cut in the vertical direction.

四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段(C)は、例えば、図8に示すように、四塩化珪素蒸気の供給口232が形成されている四塩化珪素蒸気の供給室23と、亜鉛蒸気の供給口243が形成されている亜鉛蒸気の供給室24と、を有し、炭化珪素棒(析出棒)3より反応炉の中心側に四塩化珪素蒸気の供給口231が形成されており、炭化珪素棒(析出棒)3より反応炉の側壁側に亜鉛蒸気の供給口243が形成されている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段である。四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段(C)では、固定部材4に、炭化珪素棒(析出棒)3と、四塩化珪素蒸気の供給室23と、亜鉛蒸気の供給室24とが固定されている。四塩化珪素蒸気の供給管7は、四塩化珪素蒸気の供給室23に繋がっており、亜鉛蒸気の供給管8は、亜鉛蒸気の供給室24に繋がっている。そして、固定部材4が、側壁部31の内壁に形成されている炉内壁つば部12に引っ掛けられることより、炭化水素棒(析出棒)3は、反応炉20の内部に下向きに突き出るように設置され、また、四塩化珪素蒸気の供給室23と、亜鉛蒸気の供給室24とは、反応炉20の上部に設置される。   The silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means (C) include, for example, a silicon tetrachloride vapor supply chamber 23 in which a silicon tetrachloride vapor supply port 232 is formed, as shown in FIG. A supply port 243 of zinc vapor in which a supply port 243 is formed, and a supply port 231 of silicon tetrachloride vapor is formed on the center side of the reactor from the silicon carbide rod (precipitation rod) 3, These are silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means in which a zinc vapor supply port 243 is formed on the side wall side of the reaction furnace from the silicon carbide rod (precipitation rod) 3. In the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means (C), a silicon carbide rod (precipitation rod) 3, a silicon tetrachloride vapor supply chamber 23, and a zinc vapor supply chamber 24 are fixed to the fixing member 4. Has been. The silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 is connected to the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23, and the zinc vapor supply pipe 8 is connected to the zinc vapor supply chamber 24. The hydrocarbon rod (precipitation rod) 3 is installed so as to protrude downward into the reaction furnace 20 by the fixing member 4 being hooked on the inner wall collar portion 12 formed on the inner wall of the side wall portion 31. The silicon tetrachloride vapor supply chamber 23 and the zinc vapor supply chamber 24 are installed in the upper part of the reaction furnace 20.

四塩化珪素蒸気の供給室23は、円筒形状の側壁231と円形の上側部材及び底部材とからなる。また、亜鉛蒸気の供給室24は、円筒形状の内側の側壁241と、円筒形状の外側の側壁242と、ドーナツ形状の上側部材及び底部材とからなる。そして、側壁231と、側壁241と、側壁242とは、反応炉の中心と同心円状に設置されている。   The silicon tetrachloride vapor supply chamber 23 includes a cylindrical side wall 231 and circular upper and bottom members. The zinc vapor supply chamber 24 includes a cylindrical inner side wall 241, a cylindrical outer side wall 242, and a donut-shaped upper member and a bottom member. And the side wall 231, the side wall 241, and the side wall 242 are installed concentrically with the center of the reactor.

四塩化珪素蒸気の供給室23の側壁又は底部材には、四塩化珪素蒸気の供給口232が形成されている。また、亜鉛蒸気の供給室24の側壁又は底部材には、亜鉛蒸気の供給口243が形成されている。なお、図8中、(A)は、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)を平面方向で切ったときの端面図であり、(B)のx−x線の端面であり、また、(B)は、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)の設置部位の近傍を垂直方向に切った端面図である。   A silicon tetrachloride vapor supply port 232 is formed in the side wall or bottom member of the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23. A zinc vapor supply port 243 is formed in a side wall or a bottom member of the zinc vapor supply chamber 24. In FIG. 8, (A) is an end view when the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means is cut in the plane direction, and is taken along line xx in (B). It is an end surface, and (B) is an end view obtained by cutting the vicinity of the installation site of the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means in the vertical direction.

すなわち、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)は、四塩化珪素蒸気の供給口が形成されている四塩化珪素蒸気の供給室と、四塩化珪素蒸気の供給室を囲むように設置され、亜鉛蒸気の供給口が形成されている亜鉛蒸気の供給室とを有し、四塩化珪素蒸気の供給口が析出棒より反応炉の中心側に形成され、亜鉛蒸気の供給口が析出棒より側壁側に形成されている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段である。   That is, the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means includes a silicon tetrachloride vapor supply chamber in which a silicon tetrachloride vapor supply port is formed and a silicon tetrachloride vapor supply chamber. And a zinc vapor supply chamber in which a zinc vapor supply port is formed, and a silicon tetrachloride vapor supply port is formed on the center side of the reactor from the deposition rod, and supplies zinc vapor. These are silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means whose ports are formed on the side wall side from the deposition rod.

四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)では、四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給室23に先ず供給されるので、四塩化珪素蒸気の供給室23内で拡散する。四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給室23に拡散後、四塩化珪素蒸気の供給口232から反応炉20内に供給される。また、同様に、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)では、亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給室24に先ず供給されるので、亜鉛蒸気の供給室24内で拡散する。亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給室24に拡散後、亜鉛蒸気の供給口243から反応炉20内に供給される。   In the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means, the silicon tetrachloride vapor 9 is first supplied to the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23, and therefore, in the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23. Spread with. After the silicon tetrachloride vapor 9 is diffused into the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23, the silicon tetrachloride vapor 9 is supplied into the reaction furnace 20 through the silicon tetrachloride vapor supply port 232. Similarly, in the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means, the zinc vapor 10 is first supplied to the zinc vapor supply chamber 24. Spread. The zinc vapor 10 is supplied into the reaction furnace 20 from the zinc vapor supply port 243 after being diffused into the zinc vapor supply chamber 24.

四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)では、四塩化珪素蒸気9は、反応炉20への供給前に、予め、四塩化珪素蒸気の供給室23内で均一に拡散されるので、例えば、四塩化珪素蒸気の供給室23に繋がる四塩化珪素蒸気の供給管7の数が1本であったとしても、各四塩化珪素蒸気の供給口233から、均一に四塩化珪素蒸気が供給され、また、亜鉛蒸気9は、反応炉20への供給前に、予め、亜鉛蒸気の供給室24内で均一に拡散されるため、例えば、亜鉛蒸気の供給室24に繋がる亜鉛蒸気の供給管8の数が1本であったとしても、各亜鉛蒸気の供給口243から、均一に亜鉛蒸気が供給される。   In the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means, the silicon tetrachloride vapor 9 is uniformly diffused in advance in the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23 before being supplied to the reaction furnace 20. Therefore, for example, even if the number of the silicon tetrachloride vapor supply pipes 7 connected to the silicon tetrachloride vapor supply chamber 23 is one, each silicon tetrachloride vapor supply port 233 uniformly supplies tetrachloride. Since silicon vapor is supplied and the zinc vapor 9 is uniformly diffused in advance in the zinc vapor supply chamber 24 before being supplied to the reactor 20, for example, zinc connected to the zinc vapor supply chamber 24 Even if the number of the steam supply pipes 8 is one, the zinc steam is uniformly supplied from each zinc steam supply port 243.

また、四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段の形態例(C)では、四塩化珪素蒸気の供給口232及び亜鉛蒸気の供給口243の形成位置及び数を適宜選択することにより、四塩化珪素蒸気の供給空間の形成位置及び亜鉛蒸気の形成位置の設計が容易となる。   Further, in the embodiment (C) of the silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means, by appropriately selecting the formation position and number of the silicon tetrachloride vapor supply port 232 and the zinc vapor supply port 243, tetrachloride is obtained. Design of the formation position of the silicon vapor supply space and the formation position of the zinc vapor is facilitated.

なお、本発明において、析出棒より反応炉の中心側とは、水平方向に反応炉を切ったときに、析出棒の位置よりも反応炉の中心に近い位置を指し、析出棒より側壁側とは、水平方向に反応炉を切ったときに、析出棒の位置よりも側壁に近い位置を指す。   In the present invention, the center side of the reaction furnace from the precipitation bar refers to a position closer to the center of the reaction furnace than the position of the precipitation bar when the reaction furnace is cut in the horizontal direction, Indicates a position closer to the side wall than the position of the deposition rod when the reactor is cut horizontally.

縦型の反応炉の第2の形態は、反応炉の中心と同心円状に四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁及び亜鉛蒸気の供給空間の区画壁が設けられており、内側が四塩化珪素蒸気の供給空間であり、外側が亜鉛蒸気の供給空間である四塩化珪素蒸気の供給手段及び亜鉛蒸気供給手段を有する反応炉である。   In the second type of vertical reactor, a partition wall of a silicon tetrachloride vapor supply space and a partition wall of a zinc vapor supply space are provided concentrically with the center of the reactor, and the inner side is silicon tetrachloride. It is a reactor having a steam supply space and a silicon tetrachloride steam supply means and a zinc steam supply means, the outside being a zinc steam supply space.

縦型の反応炉の第2の形態としては、例えば、図9及び図10に示す反応炉26が挙げられる。反応炉26内には、固定部材4を介して1本の炭化珪素棒(析出棒)3が設置されている。また、固定部材4には、四塩化珪素蒸気の供給空間332を区画するための四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材33と、亜鉛蒸気の供給空間342を区画するための亜鉛蒸気の供給空間の区画部材34と、が固定されている。四塩化珪素蒸気の供給管7は、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材33に繋がっており、亜鉛蒸気の供給管8は、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材34に繋がっている。そして、固定部材4が、側壁部31の内壁に形成されている炉内壁つば部12に引っ掛けられることより、炭化珪素棒3は、反応炉26の内部に下向きに突き出るように設置され、また、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材33と、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材34とは、反応炉26の上部に設置される。なお、図9は、本発明の多結晶シリコンの製造方法に用いられる反応炉の第2の形態の形態例の模式的な断面図である。また、図10は、図9中の反応炉の側壁部(反応炉)と炭化珪素棒と四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを示す端面図であり、x−x線で水平方向に切ったときの端面図である。なお、図9では、多結晶シリコンの製造装置に設置される反応炉の部分のみを示している。例えば、図9に示す反応炉は、図1に示す反応炉20に代えて、側壁部の下端の固定部39で、定盤41に固定される。   As a 2nd form of a vertical reactor, the reactor 26 shown in FIG.9 and FIG.10 is mentioned, for example. In the reaction furnace 26, one silicon carbide rod (precipitation rod) 3 is installed via the fixing member 4. The fixing member 4 includes a silicon tetrachloride vapor supply space partitioning member 33 for partitioning the silicon tetrachloride steam supply space 332 and a zinc steam supply space for partitioning the zinc steam supply space 342. The partition member 34 is fixed. The silicon tetrachloride vapor supply pipe 7 is connected to the partition member 33 in the silicon tetrachloride vapor supply space, and the zinc vapor supply pipe 8 is connected to the partition member 34 in the zinc vapor supply space. The fixing member 4 is hooked on the furnace inner wall collar 12 formed on the inner wall of the side wall 31, so that the silicon carbide rod 3 is installed so as to protrude downward into the reaction furnace 26. The partition member 33 in the supply space for silicon tetrachloride vapor and the partition member 34 in the supply space for zinc vapor are installed in the upper part of the reaction furnace 26. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of the reactor used in the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention. FIG. 10 is an end view showing the side wall (reaction furnace), the silicon carbide rod, the partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space, and the partition wall of the zinc vapor supply space in FIG. FIG. 6 is an end view when cut in the horizontal direction along line xx. FIG. 9 shows only a portion of the reactor installed in the polycrystalline silicon manufacturing apparatus. For example, the reaction furnace shown in FIG. 9 is fixed to the surface plate 41 by a fixing part 39 at the lower end of the side wall instead of the reaction furnace 20 shown in FIG.

反応炉26では、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材33は、円筒形状の区画壁331と円形の上側部材とからなる。また、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材34は、円筒形状の区画壁341と、ドーナツ形状の上側部材とからなる。そして、区画壁331と、区画壁341とは、四塩化珪素蒸気の供給空間332の中心と同心円状に設置されている。なお、反応炉26では、四塩化珪素蒸気の供給空間側の亜鉛蒸気の供給空間は、区画壁331により区画されている。   In the reaction furnace 26, the partition member 33 in the silicon tetrachloride vapor supply space is composed of a cylindrical partition wall 331 and a circular upper member. The partition member 34 in the zinc vapor supply space includes a cylindrical partition wall 341 and a donut-shaped upper member. The partition wall 331 and the partition wall 341 are installed concentrically with the center of the silicon tetrachloride vapor supply space 332. In the reaction furnace 26, the zinc vapor supply space on the silicon tetrachloride vapor supply space side is partitioned by a partition wall 331.

そして、反応炉26では、四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材33に先ず供給されるので、区画部材33により区画されている四塩化珪素蒸気の供給空間332内に拡散する。四塩化珪素蒸気9は、四塩化珪素蒸気の供給空間332に拡散後、四塩化珪素蒸気の供給口333から、反応炉20内に供給される。また、亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給空間の区画部材34に先ず供給されるので、区画部材34により区画されている亜鉛蒸気の供給空間342内に拡散する。亜鉛蒸気10は、亜鉛蒸気の供給空間342に拡散後、亜鉛蒸気の供給口343から、反応炉20内に供給される。このことにより、析出棒3への四塩化珪素蒸気9の供給位置が、亜鉛蒸気10の供給位置より近くなる。また、析出棒3を中心に、析出棒3を囲むように四塩化珪素蒸気が供給され、四塩化珪素蒸気を亜鉛蒸気が囲むように亜鉛蒸気が供給される。なお、反応炉26では、四塩化珪素蒸気の供給口333の形状はドーナツ形状であり、また、亜鉛蒸気の供給口343の形状はドーナツ形状である。   In the reaction furnace 26, the silicon tetrachloride vapor 9 is first supplied to the partition member 33 in the silicon tetrachloride vapor supply space, and therefore, in the silicon tetrachloride vapor supply space 332 partitioned by the partition member 33. Spread. After the silicon tetrachloride vapor 9 is diffused into the silicon tetrachloride vapor supply space 332, the silicon tetrachloride vapor 9 is supplied into the reactor 20 through the silicon tetrachloride vapor supply port 333. In addition, since the zinc vapor 10 is first supplied to the partition member 34 of the zinc vapor supply space, the zinc vapor 10 diffuses into the zinc vapor supply space 342 partitioned by the partition member 34. The zinc vapor 10 is supplied into the reaction furnace 20 from the zinc vapor supply port 343 after being diffused into the zinc vapor supply space 342. As a result, the supply position of the silicon tetrachloride vapor 9 to the precipitation rod 3 is closer to the supply position of the zinc vapor 10. Further, around the precipitation rod 3, silicon tetrachloride vapor is supplied so as to surround the precipitation rod 3, and zinc vapor is supplied so as to surround the silicon tetrachloride vapor with zinc vapor. In the reaction furnace 26, the silicon tetrachloride vapor supply port 333 has a donut shape, and the zinc vapor supply port 343 has a donut shape.

すなわち、縦型の反応炉の第2の形態は、反応炉内への四塩化珪素蒸気の供給位置が、亜鉛蒸気の供給位置より、析出棒に近い反応炉である。更に、縦型の反応炉の第2の形態は、好ましくは、反応炉の中心と同心円状に四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁及び亜鉛蒸気の供給空間の区画壁が設けられており、内側が四塩化珪素蒸気の供給空間であり、外側が亜鉛蒸気の供給空間である四塩化珪素蒸気の供給手段及び亜鉛蒸気供給手段を有する反応炉である。   That is, the second type of vertical reactor is a reactor in which the supply position of silicon tetrachloride vapor into the reaction furnace is closer to the precipitation rod than the supply position of zinc vapor. Furthermore, the second form of the vertical reactor is preferably provided with a partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space and a partition wall of the zinc vapor supply space concentrically with the center of the reactor, A reactor having silicon tetrachloride vapor supply means and zinc vapor supply means whose inner side is a supply space for silicon tetrachloride vapor and whose outer side is a supply space for zinc vapor.

また、本発明の多結晶シリコンの製造方法で用いられる反応炉は、反応炉内に内挿容器が設置されていてもよい。内挿容器の材質としては、透明石英、不透明石英、焼結石英などの石英、炭化珪素、窒化珪素等が挙げられ、強度面からは、炭化珪素、窒化珪素が好ましく、また、温度勾配に起因するひび割れが起き難い点からは、石英、窒化珪素が好ましい。   Moreover, the reactor used with the manufacturing method of the polycrystalline silicon of this invention may have the insertion container installed in the reactor. Examples of the material for the insertion container include quartz such as transparent quartz, opaque quartz, and sintered quartz, silicon carbide, and silicon nitride. From the viewpoint of strength, silicon carbide and silicon nitride are preferable, and due to temperature gradients. Quartz and silicon nitride are preferable from the viewpoint that cracks are unlikely to occur.

本発明の多結晶シリコンの製造方法を行うための製造装置としては、本発明の多結晶シリコンの製造方法を行うことができる製造装置であれば、特に制限されなが、図1に示すような、製造装置が好ましい。   The manufacturing apparatus for performing the polycrystalline silicon manufacturing method of the present invention is not particularly limited as long as it is a manufacturing apparatus capable of performing the polycrystalline silicon manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. Manufacturing equipment is preferred.

すなわち、本発明の多結晶シリコンの製造装置の好ましい形態は、上部に四塩化珪素蒸気の供給管及び亜鉛蒸気の供給管を有し且つ下部に排出ガスの排出管を有し、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させて多結晶シリコンを生成させる反応炉と、該反応炉の底部側に設置され、不活性ガス雰囲気の冷却空間を形成する冷却部と、を有し、
該反応炉と該冷却部との間は、該反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させているときは、該反応炉内の気体が該冷却部に漏れないように閉じられ、且つ、四塩化珪素と亜鉛との反応を行った後は、該反応炉内から該冷却空間への多結晶シリコンの移動ができるように開く構造になっていること、
を特徴とする多結晶シリコンの製造装置である。
That is, the preferred embodiment of the polycrystalline silicon production apparatus of the present invention has a silicon tetrachloride vapor supply pipe and a zinc vapor supply pipe in the upper part, and an exhaust gas exhaust pipe in the lower part. A reaction furnace for reacting silicon tetrachloride and zinc to produce polycrystalline silicon, and a cooling unit installed on the bottom side of the reaction furnace to form a cooling space for an inert gas atmosphere,
Between the reactor and the cooling section, when silicon tetrachloride and zinc are reacted in the reactor, the reactor is closed so that the gas in the reactor does not leak into the cooling section, and After the reaction between silicon tetrachloride and zinc, the structure is opened so that the polycrystalline silicon can move from the reaction furnace to the cooling space.
Is an apparatus for producing polycrystalline silicon.

本発明の多結晶シリコンの製造装置は、縦型の反応炉であり、本発明の多結晶シリコンの製造方法で用いられる縦型の反応炉と同様である。   The polycrystalline silicon production apparatus of the present invention is a vertical reactor and is the same as the vertical reactor used in the polycrystalline silicon production method of the present invention.

本発明の多結晶シリコンの製造装置では、反応炉の底部側に冷却部が設置されており、冷却部に不活性ガスを供給することにより、反応炉の底部側に、不活性ガス雰囲気の冷却空間を形成することができる。   In the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention, a cooling unit is installed on the bottom side of the reaction furnace, and an inert gas atmosphere is cooled on the bottom side of the reaction furnace by supplying an inert gas to the cooling unit. A space can be formed.

本発明の多結晶シリコンの製造装置では、反応炉内及び冷却部内に、外気が入らないように、反応炉内及び冷却部内と外気との間は密閉されている。そして、本発明の多結晶シリコンの反応炉と冷却部との間は、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させているときは、反応炉内の気体が冷却部に漏れないように閉じられ、且つ、四塩化珪素と亜鉛との反応を行った後は、反応炉内から冷却空間への多結晶シリコンの移動ができるように開く構造になっている。そのため、反応炉内での四塩化珪素と亜鉛との反応を行った後、反応炉内の温度を高く保ったまま、外気に接触させることなく、多結晶シリコンを冷却空間へ移動させることができる。   In the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention, the inside of the reaction furnace and the cooling part and the outside air are sealed so that the outside air does not enter the reaction furnace and the cooling part. And, when silicon tetrachloride and zinc are reacted in the reaction furnace between the polycrystalline silicon reaction furnace and the cooling part of the present invention, the gas in the reaction furnace does not leak into the cooling part. After the reaction between silicon tetrachloride and zinc is closed, the structure is opened so that polycrystalline silicon can move from the reaction furnace to the cooling space. Therefore, after the reaction between silicon tetrachloride and zinc in the reaction furnace, the polycrystalline silicon can be moved to the cooling space without contacting the outside air while keeping the temperature in the reaction furnace high. .

本発明の多結晶シリコンの製造装置では、反応炉内と冷却部との間は、遮熱される構造であることが、反応炉の熱効率が高くなる点で好ましい。例えば、図1に示す形態例では、開閉部42に断熱材47を設置すること、つまり、反応炉内と冷却部との間に断熱材を設置することにより、反応炉内と冷却部との間が、遮熱されている。   In the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the structure between the inside of the reaction furnace and the cooling unit be shielded from the viewpoint of increasing the thermal efficiency of the reaction furnace. For example, in the embodiment shown in FIG. 1, by installing a heat insulating material 47 in the opening / closing part 42, that is, by installing a heat insulating material between the inside of the reaction furnace and the cooling part, The space is shielded from heat.

本発明の多結晶シリコンの製造方法により得られる多結晶シリコンは、亜鉛を還元剤に用いて製造されるため、亜鉛を含有する。本発明の多結晶シリコンの製造方法により得られる多結晶シリコン中の亜鉛含有量は、0.01〜1質量ppm、好ましくは0.01〜0.8質量ppm、特に好ましくは0.01〜0.5質量ppmである。多結晶シリコン中の亜鉛含有量が、上記範囲内であることにより、6−N以上の高純度の多結晶シリコンインゴットを製造することができる。なお、多結晶シリコンの純度の分析は高周波誘導プラズマ発光分析法(ICP−AES)により求められる。その分析方法は、以下に示す通りである。
得られた多結晶シリコン1.5gに、38%フッ化水素酸16mlと55%硝酸30mlを加えて、完全に溶解させた後、蒸発乾固させる。次いで、1%硝酸5mlで定溶し、ICP−AES(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製IRIS Advantage/RP型)により不純物濃度を測定して、多結晶シリコンの純度を算出する。
The polycrystalline silicon obtained by the method for producing polycrystalline silicon of the present invention contains zinc because it is produced using zinc as a reducing agent. The zinc content in the polycrystalline silicon obtained by the method for producing polycrystalline silicon of the present invention is 0.01-1 mass ppm, preferably 0.01-0.8 mass ppm, particularly preferably 0.01-0. 0.5 ppm by mass. When the zinc content in the polycrystalline silicon is within the above range, a high-purity polycrystalline silicon ingot of 6-N or more can be produced. Note that the purity of the polycrystalline silicon is determined by high frequency induction plasma emission spectrometry (ICP-AES). The analysis method is as follows.
To 1.5 g of the obtained polycrystalline silicon, 16 ml of 38% hydrofluoric acid and 30 ml of 55% nitric acid are added and completely dissolved, and then evaporated to dryness. Next, the solution is fixed with 5 ml of 1% nitric acid, and the impurity concentration is measured by ICP-AES (IRIS Advantage / RP type manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.) to calculate the purity of the polycrystalline silicon.

本発明の多結晶シリコンの製造方法により得られる多結晶シリコンの主な形状は、径が大きい棒状、粒状若しくは板状、又は径が大きい棒状、粒状若しくは板状のものが複数付着した形状であり、直径が3μm以下の細粒状ではない。多結晶シリコンの大きさは、好ましくは100μm以上、特に好ましくは500μm以上、更に好ましくは1,000μm以上である。多結晶シリコンとしては、50質量%以上が100μmメッシュサイズのスクリーンを通過しない多結晶シリコンであることが好ましく、50質量%以上が500μmメッシュサイズのスクリーンを通過しない多結晶シリコンであることが特に好ましい。   The main shape of the polycrystalline silicon obtained by the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention is a rod shape having a large diameter, a granular shape or a plate shape, or a shape in which a plurality of rod shapes having a large diameter, a granular shape or a plate shape are attached. The diameter is not 3 μm or less. The size of the polycrystalline silicon is preferably 100 μm or more, particularly preferably 500 μm or more, and more preferably 1,000 μm or more. As the polycrystalline silicon, 50% by mass or more is preferably polycrystalline silicon that does not pass through a screen of 100 μm mesh size, and 50% by mass or more is particularly preferably polycrystalline silicon that does not pass through a screen of 500 μm mesh size. .

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。   EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this is only an illustration and does not restrict | limit this invention.

(実施例1)
以下に示す第一工程から第三工程までを、4回サイクル繰り返した。
(第一工程)
図1に示す多結晶シリコンの製造装置50を用い、下記反応炉において、窒素ガスと共に、亜鉛蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた亜鉛蒸気を、供給速度52g/分で、反応炉内に供給し、四塩化珪素蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた四塩化珪素蒸気を、供給速度74g/分で、反応炉内に供給し、反応炉内を950℃にして、四塩化珪素と亜鉛の反応を、22時間行った。このとき、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、1.82である。
<反応炉(図1に示す形態例で、炭化珪素棒の設置本数が3本の形態例)>
反応炉:内径300mm×長さ2,500mmの石英製反応管を使用
炭化珪素棒:シリコン含浸炭化珪素棒、炭化珪素:含浸シリコンの質量比は85:15、外径16mm×長さ390mm、本数3本(反応炉の中心を中心とする円弧上に、等間隔に設置)
反応炉出口の排出管内径:100mm
四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁部分の径:内径50mm
亜鉛蒸気の供給空間の区画壁部分の径:炭化珪素棒側の外径180mm、側壁側の内径230mm
Example 1
The following first to third steps were repeated four times.
(First step)
Using the polycrystalline silicon manufacturing apparatus 50 shown in FIG. 1, in the following reactor, together with nitrogen gas, zinc vapor heated and vaporized from a zinc vapor supply pipe to 950 ° C. was reacted at a supply rate of 52 g / min. The silicon tetrachloride vapor supplied to the furnace and vaporized by heating to 950 ° C. from the silicon tetrachloride vapor supply pipe is supplied to the reactor at a supply rate of 74 g / min. Then, the reaction between silicon tetrachloride and zinc was carried out for 22 hours. At this time, the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is 1.82.
<Reactor (in the embodiment shown in FIG. 1, the number of silicon carbide rods installed is three)>
Reactor: Quartz reaction tube with an inner diameter of 300 mm x length of 2500 mm is used. Silicon carbide rod: silicon-impregnated silicon carbide rod, silicon carbide: impregnated silicon mass ratio is 85:15, outer diameter 16 mm x length 390 mm, number 3 (installed at regular intervals on an arc centered on the center of the reactor)
Internal diameter of discharge pipe at reactor outlet: 100mm
Diameter of partition wall portion of silicon tetrachloride vapor supply space: inner diameter 50 mm
Diameter of partition wall part of zinc vapor supply space: silicon carbide rod side outer diameter 180 mm, side wall side inner diameter 230 mm

(第二工程)
第一工程を行った後、次いで、反応炉内の温度が950℃の状態で、四塩化珪素蒸気のみを、供給速度74g/分で、反応炉内に、0.5時間供給した。このとき、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、0である。
(Second step)
After performing the first step, then, with the temperature in the reaction furnace being 950 ° C., only silicon tetrachloride vapor was supplied into the reaction furnace at a supply rate of 74 g / min for 0.5 hour. At this time, the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is zero.

(第三工程)
第二工程を行った後、次いで、反応炉内の温度が950℃の状態で、窒素ガスを、供給速度50L/分で、反応炉内に、0.5時間供給した。並行して、冷却部44内に窒素ガスを供給して、冷却空間45を窒素ガス雰囲気とした。このときの冷却空間45内の温度は、50℃であった。次いで、反応炉内への窒素ガスの供給を止め、排出管6を閉め、反応炉内の温度が950℃の状態で、開閉部42を開けて、反応炉内の多結晶シリコンを、冷却空間45内へと落下させ、冷却空間45内で、多結晶シリコンを冷却して、多結晶シリコンを得た。また、多結晶シリコンを冷却空間45内へ落下させた後、開閉部42を閉めた。
(Third process)
After performing the second step, nitrogen gas was then supplied into the reaction furnace at a supply rate of 50 L / min for 0.5 hours while the temperature in the reaction furnace was 950 ° C. In parallel, nitrogen gas was supplied into the cooling unit 44 to make the cooling space 45 a nitrogen gas atmosphere. The temperature in the cooling space 45 at this time was 50 ° C. Next, the supply of nitrogen gas into the reaction furnace is stopped, the discharge pipe 6 is closed, and the temperature in the reaction furnace is 950 ° C., the opening / closing part 42 is opened, and the polycrystalline silicon in the reaction furnace is cooled to a cooling space. It was dropped into 45 and the polycrystalline silicon was cooled in the cooling space 45 to obtain polycrystalline silicon. Further, after the polycrystalline silicon was dropped into the cooling space 45, the opening / closing part 42 was closed.

(結果)
1サイクルの多結晶シリコンの収量は、平均で10.35kgであり、4サイクル合計で41.4kgの多結晶シリコンを回収した。第一工程の4サイクル合計の時間(合計反応時間)は、88時間であった。多結晶シリコン中の亜鉛含有量は、0.2ppmであった。
(result)
The yield of polycrystalline silicon in one cycle was 10.35 kg on average, and 41.4 kg of polycrystalline silicon was recovered in total for four cycles. The total time (total reaction time) of 4 cycles in the first step was 88 hours. The zinc content in the polycrystalline silicon was 0.2 ppm.

(比較例1)
実施例1と同じ反応炉において、窒素ガスと共に、亜鉛蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた亜鉛蒸気を、供給速度52g/分で、反応炉内に供給し、四塩化珪素蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた四塩化珪素蒸気を、供給速度74g/分で、反応炉内に供給し、反応炉内を950℃にして、四塩化珪素と亜鉛の反応を、60時間行った。このとき、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、1.82である。
次いで、反応炉内が950℃の状態で、窒素ガスを、供給速度50L/分で、反応炉内に、1時間供給した。
(Comparative Example 1)
In the same reactor as in Example 1, together with nitrogen gas, zinc vapor heated and vaporized from a zinc vapor supply pipe to 950 ° C. was supplied into the reactor at a supply rate of 52 g / min. The silicon tetrachloride vapor vaporized by heating to 950 ° C. from the supply pipe is supplied into the reaction furnace at a supply rate of 74 g / min, and the reaction furnace is brought to 950 ° C. to react silicon tetrachloride with zinc. , 60 hours. At this time, the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is 1.82.
Next, nitrogen gas was supplied into the reaction furnace for 1 hour at a supply rate of 50 L / min with the inside of the reaction furnace at 950 ° C.

次いで、反応炉を25℃まで放冷した。このとき、反応炉内の温度が25℃まで下がるのに、24時間かかった。   The reactor was then allowed to cool to 25 ° C. At this time, it took 24 hours for the temperature in the reactor to drop to 25 ° C.

次いで、反応炉の蓋部を開け、四塩化珪素蒸気の供給管、亜鉛蒸気の供給管等の付設部材を外してから、炭化珪素棒を固定部材ごと、反応炉の外に取り出し、反応炉の内壁に付着したシリコンを掻き落とした。次いで、別に用意しておいた炭化珪素棒を固定部材に固定し、固定部材を反応炉内に設置し、四塩化珪素蒸気の供給管、亜鉛蒸気の供給管等の付設部材を取り付けてから、反応炉の蓋部を閉めた。反応炉の蓋部を開けてから、再び閉めるまでに要した時間は、6時間であった。   Next, after opening the lid of the reaction furnace and removing the attachment members such as the supply pipe for silicon tetrachloride vapor and the supply pipe for zinc vapor, the silicon carbide rod together with the fixed member is taken out of the reaction furnace, The silicon adhering to the inner wall was scraped off. Next, a silicon carbide rod prepared separately is fixed to the fixing member, the fixing member is installed in the reaction furnace, and attached members such as a silicon tetrachloride vapor supply pipe and a zinc vapor supply pipe are attached, The reactor lid was closed. It took 6 hours from opening the reactor lid to closing it again.

次いで、反応炉内を加熱して、950℃まで昇温した。このとき、昇温に要した時間は、5時間であった。   Next, the inside of the reaction furnace was heated up to 950 ° C. At this time, the time required for temperature increase was 5 hours.

(結果)
28kgの多結晶シリコンを回収した。多結晶シリコン中の亜鉛含有量は、2.1ppmであった。
(result)
28 kg of polycrystalline silicon was recovered. The zinc content in the polycrystalline silicon was 2.1 ppm.

反応炉内に四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気の供給を開始した時点から、次バッチの反応炉内に四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気の供給が行えるようになる時点までを、1サイクルとすると、実施例1では、4サイクル行われ、4サイクルに要した時間は96時間であり、また、比較例1では、1サイクル行われ、1サイクルに要した時間は96時間であった。   When the cycle from the start of supply of silicon tetrachloride vapor and zinc vapor into the reactor to the point when the supply of silicon tetrachloride vapor and zinc vapor into the reactor of the next batch can be performed is one cycle In Example 1, four cycles were performed, and the time required for the four cycles was 96 hours. In Comparative Example 1, one cycle was performed, and the time required for one cycle was 96 hours.

(実施例2)
以下に示す第一工程から第三工程までを、4回サイクル繰り返した。
(第一工程)
図1に示す多結晶シリコンの製造装置50を用い、下記反応炉において、窒素ガスと共に、亜鉛蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた亜鉛蒸気を、供給速度52g/分で、反応炉内に供給し、四塩化珪素蒸気の供給管から950℃に加熱して気化させた四塩化珪素蒸気を、供給速度74g/分で、反応炉内に供給し、反応炉内を950℃にして、四塩化珪素と亜鉛の反応を、22時間行った。このとき、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、1.82である。
<反応炉(図1に示す形態例で、炭化珪素棒の設置本数が3本の形態例)>
反応炉:内径300mm×長さ2,500mmの石英製反応管を使用
炭化珪素棒:シリコン含浸炭化珪素棒、炭化珪素:含浸シリコンの質量比は85:15、外径16mm×長さ390mm、本数3本(反応炉の中心を中心とする円弧上に、等間隔に設置)
反応炉出口の排出管内径:100mm
四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁部分の径:内径50mm
亜鉛蒸気の供給空間の区画壁部分の径:炭化珪素棒側の外径180mm、側壁側の内径230mm
(Example 2)
The following first to third steps were repeated four times.
(First step)
Using the polycrystalline silicon manufacturing apparatus 50 shown in FIG. 1, in the following reactor, together with nitrogen gas, zinc vapor heated and vaporized from a zinc vapor supply pipe to 950 ° C. was reacted at a supply rate of 52 g / min. The silicon tetrachloride vapor supplied to the furnace and vaporized by heating to 950 ° C. from the silicon tetrachloride vapor supply pipe is supplied to the reactor at a supply rate of 74 g / min. Then, the reaction between silicon tetrachloride and zinc was carried out for 22 hours. At this time, the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is 1.82.
<Reactor (in the embodiment shown in FIG. 1, the number of silicon carbide rods installed is three)>
Reactor: Quartz reaction tube with an inner diameter of 300 mm x length of 2500 mm is used. Silicon carbide rod: silicon-impregnated silicon carbide rod, silicon carbide: impregnated silicon mass ratio is 85:15, outer diameter 16 mm x length 390 mm, number 3 (installed at regular intervals on an arc centered on the center of the reactor)
Internal diameter of discharge pipe at reactor outlet: 100mm
Diameter of partition wall portion of silicon tetrachloride vapor supply space: inner diameter 50 mm
Diameter of partition wall part of zinc vapor supply space: silicon carbide rod side outer diameter 180 mm, side wall side inner diameter 230 mm

(第二工程)
第一工程を行った後、次いで、反応炉内の温度が950℃の状態で、四塩化珪素蒸気を、供給速度74g/分で、亜鉛蒸気を、供給速度26g/分で反応炉内に、0.5時間供給した。このとき、四塩化珪素に対する亜鉛のモル比は、0.91である。
(Second step)
After performing the first step, in the state where the temperature in the reactor is 950 ° C., silicon tetrachloride vapor is supplied into the reactor at a supply rate of 74 g / min, and zinc vapor is supplied at a supply rate of 26 g / min. Feed for 0.5 hours. At this time, the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is 0.91.

(第三工程)
第二工程を行った後、次いで、反応炉内の温度が950℃の状態で、窒素ガスを、供給速度50L/分で、反応炉内に、0.5時間供給した。並行して、冷却部44内に窒素ガスを供給して、冷却空間45を窒素ガス雰囲気とした。このときの冷却空間45内の温度は、50℃であった。次いで、反応炉内への窒素ガスの供給を止め、排出管6を閉め、反応炉内の温度が950℃の状態で、開閉部42を開けて、反応炉内の多結晶シリコンを、冷却空間45内へと落下させ、冷却空間45内で、多結晶シリコンを冷却して、多結晶シリコンを得た。また、多結晶シリコンを冷却空間45内へ落下させた後、開閉部42を閉めた。
(Third process)
After performing the second step, nitrogen gas was then supplied into the reaction furnace at a supply rate of 50 L / min for 0.5 hours while the temperature in the reaction furnace was 950 ° C. In parallel, nitrogen gas was supplied into the cooling unit 44 to make the cooling space 45 a nitrogen gas atmosphere. The temperature in the cooling space 45 at this time was 50 ° C. Next, the supply of nitrogen gas into the reaction furnace is stopped, the discharge pipe 6 is closed, and the temperature in the reaction furnace is 950 ° C., the opening / closing part 42 is opened, and the polycrystalline silicon in the reaction furnace is cooled to a cooling space. It was dropped into 45 and the polycrystalline silicon was cooled in the cooling space 45 to obtain polycrystalline silicon. Further, after the polycrystalline silicon was dropped into the cooling space 45, the opening / closing part 42 was closed.

(結果)
1サイクルの多結晶シリコンの収量は、平均で10.52kgであり、4サイクル合計で42.08kgの多結晶シリコンを回収した。第一工程の4サイクル合計の時間(合計反応時間)は、88時間であった。多結晶シリコン中の亜鉛含有量は、0.25ppmであった。
(result)
The yield of polycrystalline silicon in one cycle was 10.52 kg on average, and 42.08 kg of polycrystalline silicon was recovered in total for four cycles. The total time (total reaction time) of 4 cycles in the first step was 88 hours. The zinc content in the polycrystalline silicon was 0.25 ppm.

よって、多結晶シリコンの製造に要する時間が同じであれば、実施例1及び2の方が、比較例1に比べ、多結晶シリコンの生成量が多いことから、本発明の多結晶シリコンの製造方法によれば、多結晶シリコンを多く製造できることがわかった。また、1サイクル当たりの多結晶シリコンの生成量で比較すると、実施例1及び2の方が、比較例1に比べ少ないので、本発明の多結晶シリコンの製造方法によれば、多結晶シリコンの製造用の反応炉のサイズを小さくできることがわかった。また、実施例1及び2の方が、比較例1に比べ、多結晶シリコンの純度が高いので、本発明の多結晶シリコンの製造方法によれば、高純度の多結晶シリコンが製造できることがわかった。   Therefore, if the time required for producing polycrystalline silicon is the same, the production amount of polycrystalline silicon in Examples 1 and 2 is larger than that in Comparative Example 1, so that the production of polycrystalline silicon according to the present invention is performed. According to the method, it was found that a large amount of polycrystalline silicon can be produced. Further, when compared in terms of the amount of polycrystalline silicon produced per cycle, Examples 1 and 2 are smaller than Comparative Example 1, so that according to the method for producing polycrystalline silicon of the present invention, It has been found that the size of the reactor for production can be reduced. Further, since the purity of polycrystalline silicon is higher in Examples 1 and 2 than in Comparative Example 1, it can be seen that high-purity polycrystalline silicon can be produced according to the polycrystalline silicon production method of the present invention. It was.

本発明によれば、反応炉内に析出した多結晶シリコンを反応炉内から取り出し易く、また、製造効率が高くなり、また、反応炉を小さくできるので、安価に多結晶シリコンを製造することができる。   According to the present invention, polycrystalline silicon deposited in the reaction furnace can be easily taken out from the reaction furnace, the production efficiency is increased, and the reaction furnace can be made small, so that polycrystalline silicon can be produced at low cost. it can.

1 多結晶シリコン
2 反応炉内の空間
3 炭化珪素棒
4 固定部材
5 ヒーター
6 排出管
7 四塩化珪素蒸気の供給管
8 亜鉛蒸気の供給管
9 四塩化珪素蒸気
10 亜鉛蒸気
11 排出ガス
12 炉内壁つば部
13、33 四塩化珪素蒸気の供給空間の区画部材
14、34 亜鉛蒸気の供給空間の区画部材
20、26 反応炉
21 四塩化珪素蒸気の供給管の分岐管
22 亜鉛蒸気の供給管の分岐管
23 四塩化珪素蒸気の供給室
24 亜鉛蒸気の供給室
31 反応炉の側壁
32 蓋部
39 側壁部の下端の固定部
41 定盤
42 開閉部
43 冷却空間内シリコン受け部
44 冷却部
45 冷却空間
46 反応炉内シリコン受け部
47 断熱材
50 多結晶シリコンの製造装置
131 四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁
132、332 四塩化珪素蒸気の供給空間
133、213、232、333 四塩化珪素蒸気の供給口
141 内側の亜鉛蒸気の供給空間の区画壁
142 外側の亜鉛蒸気の供給空間の区画壁
143、342 亜鉛蒸気の供給空間
144、214、243、343 亜鉛蒸気の供給口
231 側壁
241 中心側の側壁
242 側壁側の側壁
331 四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁
341 亜鉛蒸気の供給空間の区画壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polycrystalline silicon 2 Space in reactor 3 Silicon carbide rod 4 Fixed member 5 Heater 6 Exhaust pipe 7 Silicon tetrachloride vapor supply pipe 8 Zinc vapor supply pipe 9 Silicon tetrachloride vapor 10 Zinc vapor 11 Exhaust gas 12 Furnace wall Collar members 13, 33 Partition members 14, 34 of silicon tetrachloride vapor supply space Partition members 20, 26 of zinc vapor supply space Reactor 21 Branch pipe of silicon tetrachloride vapor supply pipe 22 Branch of zinc vapor supply pipe Tube 23 Silicon tetrachloride vapor supply chamber 24 Zinc vapor supply chamber 31 Reactor side wall 32 Cover portion 39 Fixed portion 41 at the lower end of the side wall portion Surface plate 42 Opening and closing portion 43 Silicon receiving portion 44 in cooling space Cooling portion 45 Cooling space 46 Reactor Silicon Receiving Portion 47 Heat Insulating Material 50 Polycrystalline Silicon Manufacturing Device 131 Silicon Tetrachloride Vapor Supply Space Partition Walls 132 and 332 Silicon Tetrachloride Vapor Supply Space 133 and 21 232, 333 Silicon tetrachloride vapor supply port 141 Compartment wall 142 of zinc vapor supply space inside Compartment wall 143, 342 of zinc vapor supply space outside Zinc vapor supply space 144, 214, 243, 343 Zinc vapor Supply port 231 Side wall 241 Center side wall 242 Side wall side wall 331 Silicon tetrachloride vapor supply space partition wall 341 Zinc vapor supply space partition wall

Claims (12)

反応炉内で四塩化珪素と亜鉛を反応させて、反応炉内に多結晶シリコンを生成させる第一工程と、
907〜1200℃で、該反応炉内に、四塩化珪素のみを供給するか、又は四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、該第一工程でのモル比よりも小さくなる供給量で、四塩化珪素及び亜鉛を供給する第二工程と、
該反応炉内の温度が800℃以上で、反応炉内を不活性ガス雰囲気にし、次いで、多結晶シリコンを、800℃以上の反応炉内から、該反応炉に繋がる不活性ガス雰囲気の冷却空間へ移動させることにより、多結晶シリコンを反応炉内から反応炉外へ取り出し、冷却する第三工程と、
を有することを特徴とする多結晶シリコンの製造方法。
A first step of reacting silicon tetrachloride and zinc in a reaction furnace to produce polycrystalline silicon in the reaction furnace;
At 907-1200 ° C., only silicon tetrachloride is supplied into the reactor, or the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride is less than the molar ratio in the first step. A second step of supplying silicon and zinc;
The temperature in the reaction furnace is 800 ° C. or higher, the reaction furnace is made an inert gas atmosphere, and then the polycrystalline silicon is cooled from the reaction furnace at 800 ° C. or higher to the inert gas atmosphere cooling space connected to the reaction furnace. A third step of taking polycrystalline silicon out of the reactor from the reactor and cooling it, by moving to
A method for producing polycrystalline silicon, comprising:
前記第二工程での四塩化珪素に対する亜鉛のモル比が、0〜1.5であることを特徴とする請求項1記載の多結晶シリコンの製造方法。   The method for producing polycrystalline silicon according to claim 1, wherein the molar ratio of zinc to silicon tetrachloride in the second step is 0 to 1.5. 前記第一工程において、四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給することにより、四塩化珪素と亜鉛を反応させることを特徴とする請求項1又は2いずれか1項記載の多結晶シリコンの製造方法。   3. The method for producing polycrystalline silicon according to claim 1, wherein in the first step, silicon tetrachloride and zinc are reacted by supplying silicon tetrachloride vapor and zinc vapor. 4. 前記反応炉が、上部から四塩化珪素蒸気及び亜鉛蒸気を供給し、下部より排出ガスを排出する縦型の反応炉であることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の多結晶シリコンの製造方法。   The polycrystalline reactor according to any one of claims 1 to 3, wherein the reactor is a vertical reactor in which silicon tetrachloride vapor and zinc vapor are supplied from above and exhaust gas is discharged from below. Silicon manufacturing method. 前記反応炉内には、析出棒が設置されていることを特徴とする請求項4記載の多結晶シリコンの製造方法。   The method for producing polycrystalline silicon according to claim 4, wherein a precipitation rod is installed in the reaction furnace. 前記反応炉が、反応炉内への四塩化珪素蒸気の供給位置が、亜鉛蒸気の供給位置より、前記析出棒に近い反応炉であることを特徴とする請求項5記載の多結晶シリコンの製造方法。   6. The production of polycrystalline silicon according to claim 5, wherein the reaction furnace is a reaction furnace in which the supply position of silicon tetrachloride vapor into the reaction furnace is closer to the precipitation rod than the supply position of zinc vapor. Method. 前記反応炉が、反応炉の中心と同心円状に四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁及び亜鉛蒸気の供給空間の区画壁が設けられており、内側が四塩化珪素蒸気の供給空間であり、外側が亜鉛蒸気の供給空間である四塩化珪素蒸気の供給手段及び亜鉛蒸気供給手段を有する反応炉であることを特徴とする請求項6記載の多結晶シリコンの製造方法。   The reaction furnace is provided with a partition wall of a supply space of silicon tetrachloride vapor and a partition wall of a supply space of zinc vapor concentrically with the center of the reaction furnace, and the inside is a supply space of silicon tetrachloride vapor, 7. The method for producing polycrystalline silicon according to claim 6, wherein the reactor is a reaction furnace having a silicon tetrachloride vapor supply means and a zinc vapor supply means, the outside of which is a zinc vapor supply space. 前記反応炉が、反応炉内に複数の析出棒が設置されており、該反応炉の上部に各析出棒に対して反応炉の中心側から四塩化珪素蒸気を供給する四塩化珪素蒸気供給手段及び各析出棒に対して側壁側から亜鉛蒸気を供給する亜鉛蒸気供給手段を有し、該反応炉の下部に排出ガスの排出管を有する反応炉であることを特徴とする請求項5又は6いずれか1項記載の多結晶シリコンの製造方法。   The reaction furnace is provided with a plurality of precipitation rods in the reaction furnace, and a silicon tetrachloride vapor supply means for supplying silicon tetrachloride vapor to the upper portion of the reaction furnace from the center side of the reaction furnace to each precipitation rod And a zinc vapor supply means for supplying zinc vapor from the side wall side to each precipitation rod, and a reaction furnace having an exhaust gas discharge pipe at the bottom of the reaction furnace. The method for producing polycrystalline silicon according to claim 1. 前記四塩化珪素蒸気供給手段及び前記亜鉛蒸気供給手段が、前記析出棒より反応炉の中心側に四塩化珪素蒸気の供給空間を区画するための四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と、前記析出棒より側壁側に亜鉛蒸気の供給空間を区画するための亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とを有し、析出棒側の四塩化珪素蒸気の供給空間の区画壁と、析出棒側の亜鉛蒸気の供給空間の区画壁とが、前記反応炉の中心と同心円状に設けられている四塩化珪素蒸気供給手段及び亜鉛蒸気供給手段であることを特徴とする請求項8記載の多結晶シリコンの製造方法。   The silicon tetrachloride vapor supply means and the zinc vapor supply means have a partition wall of a silicon tetrachloride vapor supply space for dividing a silicon tetrachloride vapor supply space on the center side of the reactor from the deposition rod, and A partition wall of the zinc vapor supply space for partitioning the zinc vapor supply space on the side wall side from the precipitation rod, and a partition wall of the silicon tetrachloride vapor supply space on the precipitation rod side and zinc on the precipitation rod side The partition wall of the steam supply space is a silicon tetrachloride vapor supply means and a zinc vapor supply means provided concentrically with the center of the reaction furnace. Production method. 前記析出棒が、炭化珪素棒であることを特徴とする5〜9いずれか1項記載の多結晶シリコンの製造方法。   The method for producing polycrystalline silicon according to any one of claims 5 to 9, wherein the precipitation rod is a silicon carbide rod. 前記炭化珪素棒が、多孔質の炭化珪素にシリコンが含浸されているシリコン含浸炭化珪素棒であり、炭化珪素:含浸シリコンの質量比が80:20〜95:5であることを特徴とする請求項10記載の多結晶シリコンの製造方法。   The silicon carbide rod is a silicon-impregnated silicon carbide rod in which porous silicon carbide is impregnated with silicon, and a mass ratio of silicon carbide: impregnated silicon is 80:20 to 95: 5. Item 11. A method for producing polycrystalline silicon according to Item 10. 上部に四塩化珪素蒸気の供給管及び亜鉛蒸気の供給管を有し且つ下部に排出ガスの排出管を有し、反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させて多結晶シリコンを生成させる反応炉と、該反応炉の底部側に設置され、不活性ガス雰囲気の冷却空間を形成する冷却部と、を有し、
該反応炉と該冷却部との間は、該反応炉内で四塩化珪素と亜鉛とを反応させているときは、該反応炉内の気体が該冷却部に漏れないように閉じられ、且つ、四塩化珪素と亜鉛との反応を行った後は、該反応炉内から該冷却空間への多結晶シリコンの移動ができるように開く構造になっていること、
を特徴とする多結晶シリコンの製造装置。
It has a supply pipe for silicon tetrachloride vapor and a supply pipe for zinc vapor in the upper part, and an exhaust gas discharge pipe in the lower part, and reacts silicon tetrachloride with zinc in the reaction furnace to produce polycrystalline silicon. A reaction furnace, and a cooling unit installed on the bottom side of the reaction furnace and forming a cooling space of an inert gas atmosphere,
Between the reactor and the cooling section, when silicon tetrachloride and zinc are reacted in the reactor, the reactor is closed so that the gas in the reactor does not leak into the cooling section, and After the reaction between silicon tetrachloride and zinc, the structure is opened so that the polycrystalline silicon can move from the reaction furnace to the cooling space.
An apparatus for producing polycrystalline silicon.
JP2011214014A 2011-09-29 2011-09-29 Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon Withdrawn JP2013071882A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011214014A JP2013071882A (en) 2011-09-29 2011-09-29 Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011214014A JP2013071882A (en) 2011-09-29 2011-09-29 Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013071882A true JP2013071882A (en) 2013-04-22

Family

ID=48476654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011214014A Withdrawn JP2013071882A (en) 2011-09-29 2011-09-29 Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013071882A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6365225B1 (en) Cold wall reactor and method for chemical vapor deposition of bulk polysilicon
JP4692247B2 (en) Method for producing high-purity polycrystalline silicon
JP5335075B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon
JP4692324B2 (en) High purity polycrystalline silicon production equipment
TWI429792B (en) Method and apparatus for producing solid product
WO2018076139A1 (en) Method for producing polycrystalline silicon and method for producing monocrystalline silicon
JP5180947B2 (en) Cleaning method for a reactor for producing polycrystalline silicon
US10196273B2 (en) Device for manufacturing polysilicon using horizontal reactor and method for manufacturing same
JP5335074B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon and reactor for producing polycrystalline silicon
JP2013071882A (en) Method for manufacturing polycrystalline silicon and device for manufacturing polycrystalline silicon
KR101640286B1 (en) Apparatus and method for producing polysilicon using streamer discharge
JP5088966B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon and reactor for producing polycrystalline silicon
JP5383573B2 (en) Reactor for producing polycrystalline silicon and method for producing polycrystalline silicon using the same
JP2013071881A (en) Method for producing polycrystalline silicon
JP5275213B2 (en) Separation and recovery apparatus and separation and recovery method
JP5383604B2 (en) Reactor for the production of polycrystalline silicon
JP5419971B2 (en) Method for producing polycrystalline silicon and reactor for producing polycrystalline silicon
WO2013053846A1 (en) Method and device for forming nano - to micro - scale particles
CN116815318B (en) Device and method for preparing high-purity SiC polycrystalline powder
TWI551735B (en) Production of a crystalline semiconductor material
JP5372729B2 (en) Method and apparatus for preventing clogging of discharge pipe of reactor for producing polycrystalline silicon
KR101871019B1 (en) Apparatus for producing polysilicon and preparation of polysilicon using same
JP2003002627A (en) Method for manufacturing silicon
KR20120007143A (en) The method of heating and melting for high purity metal particles using qrd microwave in cvd furnace
KR101755764B1 (en) Apparatus for producing polysilicon and preparation of polysilicon using same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20141202