JP5482687B2 - トリクロロシラン製造装置および製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、シリコンは、以下の反応式(1)(2)によるトリクロロシランの還元反応と熱分解反応で生成される。トリクロロシランは、以下の反応式(3)による転換反応で生成される。
SiHCl3+H2 → Si+3HCl ・・・(1)
4SiHCl3 → Si+3SiCl4+2H2 ・・・(2)
SiCl4+H2 → SiHCl3+HCl ・・・(3)
本実施形態のトリクロロシラン製造装置100は、テトラクロロシランと水素とを含む原料ガスを加熱して、転換反応によりトリクロロシランと塩化水素等とを含む反応ガスを生成し、トリクロロシランを製造する装置であって、図1および図2に示すように、原料ガスを供給される反応容器10と、この反応容器10の中に備えられて原料ガスを加熱するヒータ20とを備えている。反応容器10は断熱容器30を備えており、ヒータ20による熱が反応容器10から放出されることによる加熱効率の低下が防止されている。なお、図1は図2におけるB−B線に沿うトリクロロシラン製造装置100の断面図である。このトリクロロシラン製造装置100において、メタン等の不純物の生成を防止するために、原料ガスが触れる炉内部材はSiCによりコートされたカーボン材から形成されている。
壁体11は、それぞれ同心状に設けられた略筒状の内側壁体11Aと外側壁体11Bとを備えている。これら内側壁体11Aと外側壁体11Bとの間には、円筒状の空間(円筒状流路11a)が形成されている。外側壁体11Bの下端部は底板13に接続して閉塞されており、一方、内側壁体11Aは下端部が底板13から離間するように配置されている。これにより、リング状のガス導入流路11bが、内側壁体11Aの下端部に開口し、円筒状流路11aと内側壁体11Aの内部空間とを連通させている。
11 壁体
11a 円筒状流路
11b ガス導入流路
11c 環状流路
11A 内側壁体
11B 外側壁体
12 天板
13 底板
14 原料ガス供給管
15 ガス導出管
20 ヒータ
21 発熱体
21a 非発熱部
21b 発熱部
22 受台
23 フランジ
30 断熱容器
100 トリクロロシラン製造装置
101 反応室
102 分散流路
Claims (7)
- テトラクロロシランと水素とを含む原料ガスからトリクロロシランを製造する装置であって、
略筒状の壁体、この壁体の上端を閉じる天板および下端を閉じる底板を備え、前記壁体の下部に設けられたガス導入流路を通じて前記原料ガスを供給されてトリクロロシランと塩化水素とを含む反応ガスを生成する反応容器と、
前記反応容器内に設置され、前記原料ガスを加熱する複数のヒータとを備え、
前記ヒータは、上下方向に延び電気を供給されて発熱する発熱体と、前記底板に固定されてこの発熱体の下端を支持する受台とを有し、
前記発熱体に、その高さ方向の途中位置かつ前記ガス導入流路の上方に配置されるフランジが水平方向に沿って設けられており、隣接する前記ヒータ間に前記フランジにより狭められた前記原料ガスの流路が形成されていることを特徴とするトリクロロシラン製造装置。 - 前記発熱体は、発熱量が小さく下部に設けられた非発熱部と、発熱量が大きく前記非発熱部の上部に設けられた発熱部とを有し、
前記フランジは、前記発熱部よりも下方に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトリクロロシラン製造装置。 - 前記フランジは、前記非発熱部と前記発熱部との境界部に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のトリクロロシラン製造装置。
- 隣接する前記発熱体における前記フランジの高さ方向の位置が異なっていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のトリクロロシラン製造装置。
- 一つの前記発熱体に複数段の前記フランジが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のトリクロロシラン製造装置。
- 隣接する前記発熱体における前記フランジの高さ方向の位置が異なっていることを特徴とする請求項5に記載のトリクロロシラン製造装置。
- テトラクロロシランと水素とを含む原料ガスからトリクロロシランを製造する方法であって、
フランジを途中位置に備える発熱体を有する複数のヒータを、原料ガスを流通させる上下方向に沿って前記発熱体が延びるように、かつ隣接する前記ヒータ間に前記フランジによって狭められた前記原料ガスの流路を形成するように配列することにより、前記原料ガスを整流しながら直接加熱することを特徴とするトリクロロシラン製造方法。
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