JP4878377B2 - 多結晶シリコンの堆積方法 - Google Patents

Description

本発明は、多結晶シリコンの堆積方法に関する。

多結晶シリコンを、例えばトリクロロシランもしくはジクロロシランなどの塩素化シランの化学的気相堆積によって、そのガスを、例えば棒（シーメンス法）もしくは造粒物粒子（流動層法）などの灼熱したシリコン表面で分解することで製造する場合に、一次反応においてシリコンが高熱表面上に堆積し、副生成物としてテトラクロロシランが形成される。トリクロロシランからの多結晶シリコンの堆積は、クロロシランの熱平衡プロセスに基づいている。ここで、例えばトリクロロシラン堆積に際して、反応条件に応じて、以下の主反応：
４ＳｉＨＣｌ₃ → ３ＳｉＣｌ₄ ＋ Ｓｉ ＋ ２Ｈ₂
又は
４ＳｉＨＣｌ₃ ＋ ２Ｈ₂ → ３Ｓｉ ＋ ＳｉＣｌ₄ ＋ ８ＨＣｌ
が起きる。

シリコン堆積反応器の排ガスから液体として凝縮可能なクロロシラン化合物（＝"排ガス凝縮物"）において、ジクロロシラン、トリクロロシラン及び四塩化ケイ素の他に、堆積条件に応じて、副反応で形成される高沸点のクロロシラン（以下で、高沸点物とも呼ぶ）０．００１から３質量％までが見出される。高沸点のクロロシランは、ケイ素、塩素、場合により水素、酸素及び炭素からなり、かつテトラクロロシラン（１０１３ｈＰａで５７℃）よりも高い沸点を有する化合物である。好ましくは、式Ｈ_nＣｌ_6-nＳｉ₂（ｎ＝０〜６）のジシラン、式Ｈ_2n-mＣｌ_mＳｉ_n（ｎ＝２〜∞、好ましくは２〜４、及びｍ＝０〜２ｎ）のオリゴ（クロロ）シラン、式Ｈ_nＣｌ_6-nＳｉ₂Ｏ（ｎ＝０〜４）のジシロキサン、式Ｈ₃Ｓｉ−［Ｏ−ＳｉＲ₂］_n−Ｏ−ＳｉＨ₃（ｎ＝１〜４、好ましくは１もしくは２；Ｒは、互いに無関係に、Ｈ、ＣｌもしくはＣＨ₂である）のシロキサン、そして式

のオリゴシロキサン並びにそれらのメチル誘導体である。

典型的な組成において、前記の高沸点のクロロシランは、約５０質量％のＳｉ₂Ｃｌ₆、３４質量％より多いＳｉ₂ＨＣｌ₅、１０質量％のＳｉ₂Ｈ₂Ｃｌ₄（２種の異性体）、５質量％のＳｉ₂Ｈ₃Ｃｌ₃（２種の異性体）、そして１質量％未満のさらに高沸点のクロロシラン成分からなる。

ポリシリコン堆積からの排ガスの後処理のためには、種々の方法が知られている。ＤＥ２９１８０６６号は、ポリシリコン堆積の凝縮物において生ずる全てのクロロシランを、再び、堆積の出発ガスに供給する方法を記載している。この方法の重大な欠点は、極度に低いに過ぎないシリコンの堆積速度であり、その速度は、平衡において生ずる出発ガス中の高濃度のテトラクロロシランによって引き起こされ、それが堆積プロセスを不経済にする（Ｗ．Ｃ．Ｏ′Ｍａｒａ、Ｒ．Ｂ．Ｈｅｒｒｉｎｇ、Ｌ．Ｐ．Ｈｕｎｔ著のＨａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＩＳＢＮ０−８１５５−１２３７−６，第７７頁，１９９０年を参照）。

従って、商業的に使用される、棒状の多結晶シリコンをトリクロロシラン堆積によって製造するための、いわゆるシーメンス法において、排ガスから、トリクロロシランの沸点よりも低い沸点を有するクロロシランのみを、未反応のトリクロロシランと一緒に、再び、多結晶シリコンの製造のためのシーメンス堆積反応器に供給することは慣用のことである。その際、生ずるテトラクロロシランは、排ガス流から蒸留により分離され、トリクロロシランに転化されるか（モトローラ社、ＵＳ３，９３３，９８５号）、又は、例えば熱分解法シリカもしくはテトラエチルシリケートなどの他の化学製品のための出発物質として使用されるか（Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＩＳＢＮ０−８１５５−１２３７−６，第７２頁，１９９０年を参照）、のいずれかである。場合により生ずる高沸点物は、廃棄されるか（例えばＵＳ４，２５２，７８０号）、又はモノマーに変換される。そのことは、テトラクロロシラン及び水素と一緒に反応させることによるか、又はＨＣｌでの分解によるか（大阪チタニウム社、特開平１−１８８４１４号；トクヤマ社、特開平９−２６３４０５号；ユニオンカーバイド社、ＵＳ４，３４０，５７４号；ヘムロック社、ＷＯ０２／１００７７６号Ａ１）、のいずれかによって行われる。

更に、多結晶シリコンの堆積の排ガスから、高純度のヘキサクロロジシラン（Ｈ₂Ｓｉ₂Ｃｌ₆）を単離することが知られている（ＷＯ２００２０１２１２２号）。しかしながら、特定のエピタキシー用途のための又はケイ素ポリマーの製造のための出発製品として前記の高沸点フラクションを単離するには、非常に費用がかかる。

高沸点物の後処理のための全ての係る方法は、収率低下、特に塩素及びケイ素の収率低下、加水分解産物の環境への負荷、又は費用のかかるプラント及びプロセスと結びついている。更に、前記のモノマーについてのリサイクル法の場合に、凝縮物中に存在する化合物の半導体純度が失われる。この純度は、まず費用のかかる精製工程を用いて、好ましくは蒸留によって回復せねばならず、それからその生成物を再び堆積法で使用することができる。

高沸点物の経済的な利用のための可能性を、ＤＥ１０２００６００９９５３号が記載している。これは、熱分解法シリカの製造のために使用される。ここで不利なことは、ポリシリコンの製造の他に、熱分解法シリカの製造も行われてしまい、このことは、必ずしも期待されない、これらの異なる生成物の結合を意味する。

ＤＥ２９１８０６６号 ＵＳ３，９３３，９８５号 ＵＳ４，２５２，７８０号 特開平１−１８８４１４号 特開平９−２６３４０５号 ＵＳ４，３４０，５７４号 ＷＯ０２／１００７７６号Ａ１ ＷＯ２００２０１２１２２号 ＤＥ１０２００６００９９５３号

Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＩＳＢＮ０−８１５５−１２３７−６，第７７頁，１９９０年 Ｈａｎｄｂｏｏｋ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＩＳＢＮ０−８１５５−１２３７−６，第７２頁，１９９０年

本発明の課題は、多結晶シリコンの堆積からの高沸点物の再利用を可能にする、廉価な方法を提供することである。

前記課題は、水素及び含ケイ素ガスを含有する反応ガスを反応室に導入し、そして含ケイ素ガスを加熱されたシリコン上で熱分解させ、そして該シリコン上に堆積させることによって、多結晶シリコンを製造する方法であって、その際、排ガスが生じ、この排ガスを、トリクロロシラン及びトリクロロシランより低沸点のクロロシランを含む第一の排ガスフラクションと、トリクロロシランより高沸点の成分を含む第二の排ガスフラクションとに分離し、そして前記第一の排ガスフラクションを、多結晶シリコンの堆積の反応ガスに供給し、かつ前記第二の排ガスフラクションを、テトラクロロシランと、高沸点物及び場合によりテトラクロロシランからなる高沸点物フラクションとに分離する多結晶シリコンの製造方法において、前記高沸点物フラクションを、シリコン堆積の反応ガスに供給し、そして該反応ガスを、前記高沸点物フラクションが堆積反応器の反応室への入口で気体状で存在することを保障する温度に加熱することを特徴とする製造方法によって解決される。

驚くべきことに、高沸点成分は、堆積反応器中で効率的に反応し尽くされて、その都度の堆積反応器とその堆積プロセスについて典型的な排ガス中の高沸点物濃度へと累積されないことが示された。

本発明による方法は、ポリシリコン堆積からポリシリコン堆積への高沸点物の直接的な再利用を可能にする。その際、該高沸点物は、価値を付加して、シリコンもしくはモノマーのクロロシランへと変換される。従って、多量の高沸点物が排ガス中に生ずる多結晶シリコンのための堆積法も、経済的にかつ環境に優しく行うことがはじめて可能になる。

加えて、多結晶シリコンの製造に際してのケイ素と塩素の損失は低減される。更に、ポリシリコン堆積からの排ガスの後処理に際しての分離工程及び後精製工程が回避される。先行技術により要求される個別の化学的変換（例えば不均化、分解もしくは水素化）又はこの排ガス成分の費用を伴う廃棄が回避される。

好ましい一つの変法において、高沸点物フラクションは、反応ガスへの供給前にすでに、高沸点物フラクションが気体状で存在する温度に加熱される。

反応室は、シーメンス反応器の反応室か、流動層反応器の反応室か、のいずれかである。本発明による排ガス返送を伴わない相応する堆積法は、例えばＵＳ３９３３９８５号もしくはＷＯ０２／１００７７６号Ａ１から公知である。

好ましくは、シーメンス反応器中のシリコン棒は、高沸点物含有の反応ガスの反応に際して温度９００〜１４１３℃、特に好ましくは温度１１００〜１４１３℃を有する。

好ましくは、流動床反応器中の造粒物粒子は、高沸点物含有の反応ガスの反応に際して温度８００〜１４００℃、特に好ましくは温度９５０〜１０５０℃を有する。

好ましくは、本発明による方法において、高沸点物含有の反応ガスは、１〜８バールの絶対圧力で温度３００〜５９０℃に加熱され、その際、高沸点成分の完全な蒸発が保証されることが本発明では必須である。

高沸点物フラクションは、実際上の理由から、好ましくはテトラクロロシランを、高沸点物フラクションの流動性を保証する量で含有する。高沸点物フラクションは、テトラクロロシラン含分がないと高い粘度のため搬送が困難である。その際好ましくは、テトラクロロシラン含有率は、５０質量％未満である。しかし、相応の技術的費用で、１００％までが高沸点物からなる高沸点物フラクションを使用することもできる。

高沸点物フラクション中に、５質量％より高い割合の極めて高沸点の成分（３００℃より高い沸点を有する化合物）が存在する場合に、この成分を好ましくは蒸留によって高沸点物フラクションから分離することが好ましい。このことは、例えば蒸留塔の底部抜出口を介して行うことができ、その際、本発明による方法で使用されるべき高沸点物フラクションは、蒸留塔の側流抜出口で取り出される。

高沸点物を含有する反応ガス中のクロロシラン組成は、好ましくは以下の通りである：０〜１０質量％のジクロロシラン、９０〜９９．９質量％のトリクロロシラン、０〜５質量％のテトラクロロシラン、０．０１〜５質量％の高沸点物。

高沸点物を含有する反応ガス中のクロロシラン組成は、特に好ましくは以下の通りである：０〜１０質量％のジクロロシラン、９０〜９９．９質量％のトリクロロシラン、０〜０．５質量％のテトラクロロシラン、０．０１〜０．５質量％の高沸点物。高沸点物の主成分（すなわち、合計において高沸点物の９０質量％より高い）は、両方の場合において、Ｓｉ₂Ｃｌ₆、ＨＳｉ₂Ｃｌ₅及びＨ₂Ｓｉ₂Ｃｌ₄である。

本発明は、また、水素及び上述のクロロシラン組成の一方からなる反応ガスを、シーメンス反応器もしくは流動層反応器における多結晶シリコンの製造のために用いる使用に関する。

トリクロロシランより高沸点のフラクションから分離されるテトラクロロシランは、例えばＵＳ３，９３３，９８５号から公知のように、高温転化に供給することができる。

好ましくは、複数の堆積プラントの排ガスは互いに統合され、そして分離をした後に、その高沸点物フラクションは、１つ以上のシーメンス反応器又は１つ以上の流動層反応器のための反応ガスに供給される。

特に好ましくは、シーメンス法による堆積に際して生ずる排ガスからの高沸点物フラクションは、トリクロロシランを基礎とする流動層−ポリシリコン堆積の反応ガスに供給される。

本発明に導く調査において、驚くべきことに、シーメンス法における堆積に際して生ずる高沸点物量を同堆積反応器に返送する場合に、この堆積反応器の排ガス中で、堆積成果、すなわちポリシリコン棒の品質及び生産量に悪影響を及ぼすことなく、わずかだけより高い高沸点物の平衡濃度が生ずることが示された。こうして、例えば慣用のシーメンス法においては、排ガス凝縮物中での高沸点物濃度は、０．３５質量％から、０．３７質量％へと高まる。

流動層におけるトリクロロシランを基礎としたシリコン造粒物堆積の反応ガスへと前記排ガスフラクションを添加する場合に、流動層の排ガス中で測定可能な高沸点物濃度（＞０．０１質量％）が観察できることなく、かつ堆積の結果を低下させることなく、該反応ガスへと、シーメンス法における堆積の排ガス凝縮物から３質量％まで高沸点物を添加できることが示された。好ましくは、該反応ガスへと、従って、５質量％まで、好ましくは０．０１〜３質量％までの高沸点物が供給される。

通常の堆積条件下で流動層におけるトリクロロシランを基礎としたシリコン造粒物堆積で事実上高沸点物は凝縮物中に測定されないので、シーメンス堆積による多結晶シリコンの製造に際して生ずる排ガスの高沸点物フラクションを多結晶シリコンの製造のための流動層堆積の反応ガスに混加できる方法の組み合わせは、１つの方法でシーメンス堆積からの高沸点物の完全な利用を可能にする。従って、この変法は、本発明によれば特に好ましい。

その堆積方法を実施する方法条件は、前記の堆積方法の場合に慣用のパラメータに相当する。

従って、本発明による方法は、棒型堆積反応器であってその堆積挙動が、例えば電流印加により灼熱された内部取付物（Ｅｉｎｂａｕｔｅｉｌｅ）によって最適化されたが、その排ガス中に多くの高沸点物が生ずるという欠点を有していたため、今まで経済的に利用できなかった反応器の利用も可能である。この反応器の排ガスの高沸点物フラクションは、低い高沸点物産出量を有する反応器における反応ガスへの添加によって廃棄物処理することができる。

従って、本発明は、高い高沸点物産出量を有する堆積の高沸点物凝縮物を、低い高沸点物産出量を有する堆積の反応ガスに供給することを特徴とする方法にも関する。

図１は、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器からの高沸点物フラクションの同反応器への返送を実施する本発明による方法の一変法を図示している。 図２は、高い高沸点物産出量を有する、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器の排ガスから、低い高沸点物産出量を有する、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器への、高沸点物フラクションの返送を行う本発明による方法の一変法を図示している。 図３は、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器の排ガスから、シリコン造粒物の作製のための流動層反応器への、高沸点物フラクションの返送を行う本発明による方法の一変法を図示している。

図１は、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器からの高沸点物フラクションの同反応器への返送を実施する本発明による方法の一変法を図示している（実施例１も参照のこと）。係る変法において、好ましくは０．０１〜０．５質量％の高沸点物は、反応ガスに添加され、その反応ガスは、３００〜５９０℃に加熱され、かつ堆積は、１１００〜１４１３℃のシリコン棒の温度で行われる。

符号は以下の意味を有する：
１： シリコン棒の堆積のための反応器
２： 反応器排ガスからのクロロシラン凝縮物の蒸留
３： 蒸留２からの高沸点物／テトラクロロシラン混合物の蒸留
４： 堆積反応器のためのトリクロロシラン供給物
５： 堆積反応器のための水素供給物
６： 堆積反応器の排ガス凝縮物
７： トリクロロシランと、ジクロロシラン及びモノクロロシランなどの低沸点のクロロシラン成分とからなる、蒸留２からの"低沸点物フラクション"
８： テトラクロロシランからなる、蒸留２からの任意の側流抜出物
９： テトラクロロシランとより高沸点のクロロシラン成分（"高沸点物"）とからなる、蒸留２からの"高沸点物フラクション"
１０： ３００℃おより高い沸点を有する高沸点のクロロシラン成分の任意の排出物
１１： 任意の割合のテトラクロロシランとより高沸点のクロロシラン成分とからなる、堆積への返送のための"高沸点物フラクション"
１２： "高沸点物"を含めて完全に蒸発されたクロロシラン成分を有する堆積反応器のための反応ガス
１３： 蒸留２からの任意の割合を有する蒸留３からのテトラクロロシラン
該生成物は、物質複合（Ｓｔｏｆｆｖｅｒｂｕｎｄ）から排出されるか、又はトリクロロシランへの転化の後に再び堆積へと供給することができる。

図２は、高い高沸点物産出量を有する、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器の排ガスから、低い高沸点物産出量を有する、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器への、高沸点物フラクションの返送を行う本発明による方法の一変法を図示している。係る変法において、好ましくは０．０１〜５質量％の高沸点物は、反応ガスに添加され、その反応ガスは、３００〜５９０℃に加熱され、かつ堆積は、１１００〜１４１３℃のシリコン棒の温度で行われる。

符号は、図１と同じでなければ、以下の意味を有する：
１４： シリコン棒の堆積のための反応器（その際、この反応器で生ずる高沸点物割合は、反応器１におけるものより低い）
１５： 高沸点物フラクションが混加されない、堆積反応器１のための反応ガス
１６： トリクロロシラン（４）及び低沸点物フラクション（７）からの混合物からなるクロロシラン供給物
図３は、ポリシリコン棒の作製のためのシーメンス反応器の排ガスから、シリコン造粒物の作製のための流動層反応器への、高沸点物フラクションの返送を行う本発明による方法の一変法を図示している。係る変法において、好ましくは０．０１〜３質量％の高沸点物は、反応ガスに添加され、該反応ガスは、３００〜５９０℃に加熱され、かつ流動床反応器中の造粒物粒子は、高沸点物含有の反応ガスの反応に際しては、８００〜１４００℃の温度、特に好ましくは９５０〜１０５０℃の温度を有する。この変法の格別な利点は、排ガス凝縮物中に事実上高沸点物が存在しない（＞０．０１質量％）ので、高沸点物分離を行う必要がないことにある。

符号は、図１もしくは図２と同じでなければ、以下の意味を有する：
１７： ポリシリコン造粒物の堆積のための反応器（その際、この反応器で生ずる高沸点物割合は、棒型堆積反応器１におけるものより明らかに低い）
以下の実施例を用いて、本発明を更に説明する。

実施例１： シーメンス反応器の凝縮物からの同シーメンス反応器への高沸点物フラクションの返送
シーメンス反応器で作業される先行技術によるポリシリコン堆積は、高沸点物返送を伴わない標準的作業においては、排ガス凝縮物中に０．３５質量％の高沸点物割合を有していた。凝縮物中の高沸点物分の濃度は、定期的に取り出したガスクロマトグラフィーにより調査される試料をもとに測定した。該凝縮物を、蒸留塔に供給し、そこでトリクロロシランの沸点以下を有する成分を塔頂から分離し、それをトリクロロシラン供給物に添加することで同堆積反応器へと再び供給した。テトラクロロシランと高沸点物とからなる塔底物を、更なる蒸留塔へと供給し、そこで塔底において高沸点物を５０質量％の含有率になるまで濃縮した。更なる濃縮は、塔底物を問題なくスムーズに（ｆｌｕｅｓｓｉｇ）搬送できるように省いた。この塔底物を、排ガスから高沸点物フラクションが得られる堆積反応器のための反応ガスの一部を成すクロロシラン流に、このクロロシラン流において高沸点物とテトラクロロシランのそれぞれ０．３質量％の割合が生ずる量で添加した。相応して高い蒸発器温度（４００℃）を超えると、全ての成分が反応器への入口で完全に蒸発していることが保証される。堆積の反応ガスにおける前記の付加的な成分にかかわらず、排ガス流の凝縮物中の高沸点物割合は堆積後にほとんど変化しなかった。ここで平均して、０．３７質量％の高沸点物割合が測定され、その際、０．０２質量％の差は、通常のプロセス上及び試料採取上の誤差の範囲内であるので、重要ではない。反応器からのポリシリコン生産量及びポリシリコン品質は、高沸点物分の返送をしてもしなくても同じに保たれる。

実施例２： 高い高沸点物割合を有するシーメンス反応器からの同シーメンス反応器への高沸点物フラクションの返送
実施例１からの堆積反応器に対して変更された形状と付加的な内部取付物に基づいて、この反応器は、ここで、他の点で同じ堆積パラメータにおいて、その排ガス凝縮物中に３質量％の高沸点物を有する。その濃度は、ガスクロマトグラフィーにより実施例１と同様に調査される定期的に取り出される試料をもとに測定した。実施例１におけるように、この凝縮物を蒸留塔へと供給し、そこでトリクロロシランの沸点以下を有する成分を塔頂から分離し、それを堆積へと再び供給した。テトラクロロシランと高沸点物とからなる塔底物を、更なる蒸留塔へと供給し、そこで塔底において高沸点物を５０質量％の含有率になるまで濃縮した。更なる濃縮は、塔底物を問題なくスムーズに搬送できるように省いた。この塔底物を、堆積のためのクロロシラン流へと、この供給流に高沸点物とテトラクロロシランのそれぞれ２．６質量％の割合が生ずる量で添加した。相応して高い４５０℃の蒸発器温度を超えると、全ての成分が反応器への入口で完全に蒸発していることが保証された。堆積の反応ガス中の前記の付加的な成分にかかわらず、凝縮物中の高沸点物割合は堆積後に変化せず、それは平均して再び３質量％が測定された。反応器からのポリシリコン生産量は、今回は測定精度の範囲において２％から最大で５％までだけ低下し、その際、ポリシリコンの品質は同じに保たれた。

実施例３： 高められた高沸点物産出量を有するシーメンス反応器から低い高沸点物産出量を有するシーメンス反応器への高沸点物フラクションの返送
この実施例では、実施例１によるシーメンス反応器からの高沸点物凝縮物を、実施例１によるシーメンス反応器へと添加した。そのクロロシラン供給流において、高沸点物とテトラクロロシランをそれぞれ２．２質量％の割合に調整した。相応して高い（４５０℃の）蒸発器温度を超えると、全ての成分が反応器への入口で完全に蒸発していることが保証される。堆積の反応ガスにおける前記の付加的な成分にかかわらず、凝縮物中の高沸点物割合は堆積後に変化しなかった。平均して、排ガス凝縮物中に０．３７質量％の高沸点物が測定された。反応器からのポリシリコン生産量とポリシリコンの品質は、高沸点物フラクションの返送をしてもしなくても同じに保たれた。

実施例４： シーメンス反応器からの造粒物型堆積反応器への高沸点物フラクションの返送
ＤＥ１０２００７０２１００３号の実施例１による造粒物型の流動層堆積の排ガス凝縮物を、高沸点物について調査した。慣用のトリクロロシラン供給物（クロロシラン供給物中１００％のトリクロロシラン）で、該凝縮物は、０．０１質量％未満の高沸点物割合を有していた。その濃度は、ガスクロマトグラフィーにより調査される定期的に取り出される試料をもとに測定した。ここで、流動層反応器のための反応ガスに、実施例１もしくは実施例２から得られたそれぞれ０．３質量％もしくは２．６質量％のクロロシラン供給物中の割合を有する高沸点物フラクション（５０質量％のテトラクロロシラン含有率）を添加した。相応して高い５６０℃の蒸発器温度を超えると、全ての成分が反応器への入口で完全に蒸発していることが保証される。堆積の反応ガスにおける前記の付加的な高沸点成分にかかわらず、凝縮物中の高沸点物割合は堆積後に測定できなかった。その割合は、更に＜０．０１質量％であった。

１ シリコン棒の堆積のための反応器、 ２ 反応器排ガスからのクロロシラン凝縮物の蒸留、 ３ 蒸留２からの高沸点物／テトラクロロシラン混合物の蒸留、 ４ 堆積反応器のためのトリクロロシラン供給物、 ５ 堆積反応器のための水素供給物、 ６ 堆積反応器の排ガス凝縮物、 ７ トリクロロシランと、ジクロロシラン及びモノクロロシランなどの低沸点のクロロシラン成分とからなる、蒸留２からの"低沸点物フラクション"、 ８ テトラクロロシランからなる、蒸留２からの任意の側流抜出物、 ９ テトラクロロシランとより高沸点のクロロシラン成分（"高沸点物"）とからなる、蒸留２からの"高沸点物フラクション"、 １０ ３００℃おより高い沸点を有する高沸点のクロロシラン成分の任意の排出物、 １１ 任意の割合のテトラクロロシランとより高沸点のクロロシラン成分とからなる、堆積への返送のための"高沸点物フラクション"、 １２ "高沸点物"を含めて完全に蒸発されたクロロシラン成分を有する堆積反応器のための反応ガス、 １３ 蒸留２からの任意の割合を有する蒸留３からのテトラクロロシラン、 １４ シリコン棒の堆積のための反応器、 １５ 高沸点物フラクションが混加されない、堆積反応器１のための反応ガス、 １６ トリクロロシラン（４）及び低沸点物フラクション（７）からの混合物からなるクロロシラン供給物、 １７ ポリシリコン造粒物の堆積のための反応器

Claims (10)

1. 水素及び含ケイ素ガスを含有する反応ガスを反応室に導入し、そして含ケイ素ガスを加熱されたシリコン上で熱分解させ、そして該シリコン上に堆積させることによって、多結晶シリコンを製造する方法であって、その際、排ガスが生じ、この排ガスを、トリクロロシラン及びトリクロロシランより低沸点のクロロシランを含む第一の排ガスフラクションと、トリクロロシランより高沸点の成分を含む第二の排ガスフラクションとに分離し、そして前記第一の排ガスフラクションを、多結晶シリコンの堆積の反応ガスに供給し、かつ前記第二の排ガスフラクションを、テトラクロロシランと、高沸点物を含む高沸点物フラクションとに分離する多結晶シリコンの製造方法において、前記高沸点物フラクションを、シリコン堆積の反応ガスに供給し、そして該反応ガスを、前記高沸点物フラクションが堆積反応器の反応室への入口で気体状で存在することを保障する温度に加熱することを特徴とする製造方法。
2. 請求項１に記載の製造方法において、高沸点物フラクションを、反応ガスへの供給前に既に、高沸点物フラクションが気体状で存在する温度に加熱することを特徴とする製造方法。
3. 請求項１又は２に記載の製造方法において、反応室が、シーメンス反応器の反応室か、又は流動層反応器の反応室か、のいずれかであることを特徴とする製造方法。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の製造方法において、高い高沸点物産出量、すなわち堆積の排ガス凝縮物中で一般に０．３質量％より多い産出量を有する堆積の高沸点物凝縮物を、より低い高沸点物産出量、すなわち堆積の排ガス凝縮物中で一般に０．３質量％未満の産出量を有する堆積の反応ガスに供給することを特徴とする製造方法。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の製造方法において、高沸点物利用のために使用されるシーメンス反応器中で、シリコン棒が、高沸点物含有の反応ガスの反応に際して、９００〜１４１３℃の温度を有することを特徴とする製造方法。
6. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の製造方法において、高沸点物利用のために使用される流動床反応器中で、造粒物粒子が、高沸点物含有の反応ガスの反応に際して、８００〜１４００℃の温度を有することを特徴とする製造方法。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の製造方法において、高沸点物含有の反応ガスを、１〜８バールの絶対圧力で、３００〜５９０℃の温度に加熱することを特徴とする製造方法。
8. 請求項１から７までのいずれか１項に記載の製造方法において、複数の堆積プラントの排ガスを互いに統合し、そして該排ガスからの高沸点物フラクションを、１つ以上のシーメンス反応器又は１つ以上の流動層反応器の反応ガスに供給することを特徴とする製造方法。
9. 請求項１から８までのいずれか１項に記載の製造方法において、シーメンス反応器の排ガスからの高沸点物フラクションを、トリクロロシランを基礎とする流動層−ポリシリコン堆積の反応ガスに供給することを特徴とする製造方法。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載の製造方法において、反応ガスに、排ガスからの高沸点物を５質量％まで添加できることを特徴とする製造方法。

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