JP3749471B2 - 高純度シリコン製造用反応炉及び高純度シリコン製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高純度シリコンの製造に使用される還元反応炉、及びその還元反応炉を使用する高純度シリコン製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコン単結晶の製造原料として使用される高純度の多結晶シリコンは、シーメンス炉と呼ばれる還元反応炉を用いて製造される。簡単に説明すると、還元反応炉内にセットされた逆U字状のシリコン芯棒を通電加熱した状態で、炉内にシラン系ガスを含む原料ガスを流通させる。これにより、シリコン芯棒の表面にシリコン結晶が析出し、芯棒が成長することにより、多結晶シリコンが製造される。
【0003】
ここで、還元反応炉は逆碗型のベルジャー炉であり、冷却のために、内壁と外壁の間に冷却水を流通させるジャケット構造を採用している。還元反応炉の炉壁には、反応中の炉内状況を観察するために、覗き窓が設けられている。従来の還元反応炉に設けられる覗き窓の構造を図3により説明する。
【0004】
覗き窓は、内側の炉壁1に形成された開口部と、外側の炉壁2に形成された開口部とに、石英等からなる円形のガラス3,4を同心状に取り付けた二重ガラス構造である。内側のガラス3は、内側の炉壁1に取付けられたフランジ状の保持部5と、これにボルト止めされる環状のガラス押さえ6との間にシール材を介して固定されている。外側のガラス4は、内側のガラス3より大径であり、外側の炉壁2に取付けられたフランジ状の保持部7と、これにボルト止めされる環状のガラス押さえ8との間にシール材を介して固定されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような覗き窓をもつ還元反応炉には、その覗き窓に関連して以下のようなリークの問題がある。
【0006】
覗き窓のリークに関して重要な点は、内側のガラス窓にリークがあってはならないことである。なぜなら、外側のガラス窓にリークがあっても冷却水が炉外へ漏出するだけであるのに対し、内側のガラス窓にリークがあると、反応中に冷却水が炉内へ侵入し、冷却水として純水を使用していても、炉内の高純度シリコンの汚染が避けられないからである。即ち、内側のガラス窓から炉内への水漏れは、たとえ僅かな水量であっても、超高純度が要求される高純度シリコンにとっては品質上致命的な問題になるのである。
【0007】
しかしながら、ガラス窓においてそのガラスを固定する際には、ガラスの割れを回避するために、ガラス押さえを固定するボルトを強固に締め付けることができないという制約がある。この制約のため、ガラス窓からは本質的に水漏れが発生し易く、とりわけ、反応開始前の減圧期における内側のガラス窓からの水漏れが重大な問題になる。
【0008】
即ち、反応開始前には炉内の空気を排出するために一旦減圧を行い、その後に原料ガスの供給を開始し、反応を始める。反応中は、炉内の原料ガス圧が大気圧以上であるため、内側のガラス窓から炉内への水漏れは生じ難い。しかし、反応前の減圧時には、冷却水圧に対して炉内圧が大きく低下するため、内側のガラス窓から炉内への水漏れが発生し易くなるのである。
【0009】
そして、炉内への水漏れが製品の汚染原因となることは前述したとおりである。これに加え、水漏れで一度汚染された炉体を再度高純度にクリーニングすることは容易でなく、クリーニングが不十分であれば還元反応終了後に全製品が汚染されていることが発覚し、極めて大きな損害となる。また仮に、炉内への水漏れが検知できるようにしても、水漏れ発見後に炉体の組み直しが必要になり、大きな損害が発生する。
【0010】
本発明の目的は、内側のガラス窓からの炉内への水漏れを可及的に防止できる高純度シリコン製造用反応炉、及び高純度シリコン製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の高純度シリコン製造用反応炉は、内壁と外壁の間に冷却水が通され、内壁及び外壁に設けられた内外のガラス窓を通して内部を覗くことができる高純度シリコン製造用の還元反応炉であって、前記内壁から分離可能な内窓ユニットを具備しており、該内窓ユニットは、ガラスの内側から嵌合する内側のガラス押さえと、ガラスの外側から嵌合する外側のガラス押さえとによりガラスを保持する構成であって、且つ、内外両方のガラス押さえ間にガラスを保持した状態で、前記内壁に脱着可能に取付けられることを特徴としている。
【0012】
また、本発明の高純度シリコン製造方法は、内壁と外壁の間に冷却水が通され、内壁及び外壁に設けられた内外のガラス窓を通して内部を覗くことができる還元反応炉を使用する高純度シリコン製造方法であって、上記した本発明の内窓ユニットを組み立てて内外両方のガラス押さえ間にガラスを保持した後、前記内壁に取り付ける前に該内窓ユニットに対して、内側のガラス押さえの内側を減圧又は加圧するリークチェックを行い、問題となるリークがないことを確認した後に、前記内窓ユニットを前記内壁に装着し、還元反応を行うことを特徴としている。
【0013】
本発明の高純度シリコン製造用反応炉においては、内壁に対する内側のガラスの取付けに内窓ユニットが使用される。内窓ユニットは、内壁に対して着脱可能であり、且つ、内側のガラスを内外両方のガラス押さえ間に保持する。このような内窓ユニットの使用により、窓が地面に対して垂直な場合にも、水平姿勢でガラス保持を行うことが可能となる。そして、水平姿勢でガラス保持を行うことにより、ガラスの位置ズレやシール材の偏りがなくなり、ガラスが割れるおそれのない比較的小さい締め付けトルクでも高いシール性が確保される。
【0014】
加えて、両方のガラス押さえ間にガラスが保持された内窓ユニットが内壁から分離しているため、その内窓ユニットを内壁に取り付ける前に、その内窓ユニットのリーク検査を行うことができる。これにより、水漏れがより確実に防止される。
【0015】
そして、本発明の高純度シリコン製造方法においては、この内壁から分離した状態で内窓ユニットの組み立てを行い、且つその内窓ユニットのリーク試験後に炉体への装着を行うことにより、水漏れの確実な防止が可能になる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す高純度シリコン製造用反応炉の覗き窓部分の横断平面図、図2はリーク検査装置の構造及び使用状態を示す断面図である。
【0017】
本実施形態の高純度シリコン製造用反応炉は、図1に示すように、覗き窓付きの炉壁10を備えている。炉壁10は、内壁11と外壁12の間に冷却水を流通させるジャケット構造になっている。覗き窓は、内壁11に設けられた小径の内側ガラス窓20と、外壁12に設けられた大径の外側ガラス窓30とから構成されている。
【0018】
内側ガラス窓20は、内壁11の開口部周囲に外側へ突出して設けられた筒部21と、筒部21の先端部に設けられたフランジ状の支持部22と、支持部22に着脱可能に取付けられる内窓ユニット23とからなる。内窓ユニット23は、支持部22にボルト止めされる内側のガラス押さえ23aと、内側のガラス押さえ23aにボルト止めされる外側のガラス押さえ23bと、両方のガラス押さえ間に内外1組のシール材を介して保持される円形のガラス23cとからなる。
【0019】
両方のガラス押さえは、ここでは円環状に形成されており、その円周方向に等角配置された複数本のボルト23dにより結合される。そして、円形のガラス23cは、このガラス押さえ間に内外1組のシール材を介して気密に保持される。内側のガラス押さえ23aは、フランジ状の支持部22にシール材を介して、周方向に等角配置された複数本のボルト23eにより気密に結合される。ボルト23eのねじ込みのために、外側のガラス押さえ23bには複数の切り込み23fが設けられている。
【0020】
外側ガラス窓30は、外壁12の開口部周囲に外側へ突出して設けられた筒部31と、筒部31の先端部に設けられたフランジ状の支持部32と、支持部32に取付けられるガラス押さえ33と、支持部32とガラス押さえ33の間に内外1組のシール材を介して保持される円形のガラス34とからなる。ガラス押さえ33は、ここでは円環状に形成されており、その円周方向に等角配置された複数本のボルト35によりフランジ状の支持部32に固定される。そして、この固定により、ガラス34は気密に保持される。
【0021】
次に、本実施形態の高純度シリコン製造用反応炉における覗き窓の組み立て方法及び機能について説明する。
【0022】
覗き窓の組み立ては、内側ガラス窓20、外側ガラス窓30の順に行う。内側ガラス窓20の組み立てでは、まず、支持部22から分離した状態で内窓ユニット23を組み立てる。即ち、水平姿勢で、内側のガラス押さえ23aと外側のガラス押さえ23bの間に内外1組のシール材を介してガラス23cを挟み、この状態で両ガラス押さえをボルト止めする。水平姿勢でこの組み立てを行うことにより、シール材及びガラス23dの位置ズレが防止される。このため、ガラス23cが割れない程度のトルクでボルトの締め付けを行うにもかかわらず、優れたシール性が確保される。
【0023】
水平姿勢でこの組み立てを行うことができるのは、ガラス23cを支持部22に直接取付けず、支持部22にボルト止めされる内窓ユニット23を用いたことによる。
【0024】
内窓ユニット23の組み立てが終わると、図2に示すように、その内窓ユニット23をリーク検査装置40に取り付ける。リーク検査装置40は、一端が閉止された円筒状のチャンバー41を備えている。チャンバー41の開放端には、内窓ユニット23の取付けのためにフランジ状の支持部42が形成されている。
【0025】
リーク試験では、シール材を介して内側のガラス押さえ23aを支持部42に気密にボルト止めする。ガラス押さえ23aのボルト止めでは、割れの危険がないので、十分な締め付けトルクを与えることができる。
【0026】
こうして内窓ユニット23がリーク検査装置40に取り付けられると、チャンバー41内を真空排気し、このときの圧力変化から内窓ユニット23のリークを検査する。
【0027】
検査の結果、問題がなければ、その内窓ユニット23を高純度シリコン製造用反応炉に取り付ける。具体的には、シール材を介して内側のガラス押さえ23aを支持部22に気密にボルト止めする。ガラス押さえ23aのボルト止めでは、前述したとおり、割れの危険がないので、十分な締め付けトルクを与えることができ、十分なシール性を確保できる。
【0028】
内側ガラス窓20の組み立てが終わると、外側ガラス窓30を組み立てる。具体的には、外壁12に設けられた支持部32とガラス押さえ33との間に、内外1組のシール材を介してガラス34を挟んだ状態で、ガラス押さえ33を支持部32にボルト止めする。
【0029】
上記実施形態では、ガラス押さえ23a,23b及び33は円環状としたが、四角形等の角形環状でもよく、また、一体式に限らず周方向で分割された組み立て式でもよい。
【0030】
ガラス押さえ23a,23bとガラス23cの間に介在する内外1組のシール材のうち、外側のシール材については、シール機能を持たない単なるクッション材に置換することが可能である。
【0031】
リーク試験では、リーク検査装置40のチャンバー41内を真空排気、即ち減圧したが、加圧による試験も可能である。
【0032】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の高純度シリコン製造用反応炉は、内側のガラス押さえと外側のガラス押さえとにより、内側のガラスを内壁から分離した状態で保持可能とすることにより、組み立て時におけるガラスの位置ズレやシール材の偏りを防止でき、ガラスが割れるおそれのない比較的小さい締め付けトルクでも高いシール性を確保できる。また、その組み立て体に対してリーク検査を行うことができる。従って、内側のガラス窓から炉内への水漏れを可及的に防止できる。
【0033】
また、本発明の高純度シリコン製造方法は、内壁から離した状態で内側のガラスの組み立てを行い、且つ、その組み立て体に対してリークチェックを行ってから、内壁への取付けを行うので、内側のガラス窓から炉内への水漏れを可及的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す高純度シリコン製造用反応炉の覗き窓部分の横断平面図である。
【図2】リーク検査装置の構造及び使用状態を示す断面図である。
【図3】従来の高純度シリコン製造用反応炉の覗き窓部分の横断平面図である。
【符号の説明】
10 炉体
11 内壁
12 外壁
20 内側ガラス窓
21 筒部
22 支持部
23 内窓ユニット
23a,23b ガラス押さえ
23c ガラス
23d,23e ボルト
23f 切り込み
30 外側ガラス窓
31 筒部
32 支持部
33 ガラス押さえ
34 ガラス
35 ボルト
40 リーク検査装置
41 チャンバー
42 支持部

Claims (2)

  1. 内壁と外壁の間に冷却水が通され、内壁及び外壁に設けられた内外のガラス窓を通して内部を覗くことができる高純度シリコン製造用の還元反応炉であって、前記内壁から分離可能な内窓ユニットを具備しており、該内窓ユニットは、ガラスの内側から嵌合する内側のガラス押さえと、ガラスの外側から嵌合する外側のガラス押さえとによりガラスを保持する構成であって、且つ、内外両方のガラス押さえ間にガラスを保持した状態で、前記内壁に脱着可能に取付けられることを特徴とする高純度シリコン製造用反応炉。
  2. 内壁と外壁の間に冷却水が通され、内壁及び外壁に設けられた内外のガラス窓を通して内部を覗くことができる還元反応炉を使用する高純度シリコン製造方法であって、請求項1に記載の内窓ユニットを組み立てて内外両方のガラス押さえ間にガラスを保持した後、前記内壁に取り付ける前に該内窓ユニットに対して、内側のガラス押さえの内側を減圧又は加圧するリークチェックを行い、問題となるリークがないことを確認した後に、前記内窓ユニットを前記内壁に装着し、還元反応を行うことを特徴とする高純度シリコン製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5477115B2 (ja) * 2009-04-01 2014-04-23 三菱マテリアル株式会社 多結晶シリコン製造装置及び製造方法
DE102013214799A1 (de) * 2013-07-29 2015-01-29 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silicium
CN109112624A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 镇江仁德新能源科技有限公司 一种用于生产太阳能级高效多晶硅片的多晶炉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009173492A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Mitsubishi Materials Corp 多結晶シリコン製造装置

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