JPWO2018131500A1 - 多結晶シリコンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本製造方法は、クロロシラン化合物と水素とを反応させることによって多結晶シリコンを析出させるシリコン析出工程1を有する。シリコン析出工程1では、排ガスとしてガス成分A10が排出される。
本製造方法は、シリコン析出工程1から排出される排ガス(ガス成分A10)を、クロロシラン凝縮液A11とガス成分B17とに分離する分離工程2を有する。
本製造方法は、シリコン微粉を含有するクロロシラン凝縮液A11をフィルターへ通すことによって該シリコン微粉を除去する微粉除去工程5を有する。クロロシラン凝縮液A11をフィルターにかけることで、クロロシラン凝縮液A11中に含有されるシリコン微粉がフィルターで濾過分離される。その結果、シリコン微粉が後段まで配送されることを防ぎ、かつ、フィルターの後に続く工程の分離装置および配管への堆積およびポンプの破損を防止することができる。
本製造方法は、ガス成分B17をクロロシラン液と接触させることによって塩化水素を除去して、ガス成分C18を得る塩化水素除去工程6を有していてもよい。
本製造方法は、微粉除去工程5を経たクロロシラン凝縮液B14を蒸留して得られたクロロシラン化合物16をシリコン析出工程1へと循環させる蒸留工程7を含んでいることが好ましい。これにより、蒸留後に得られたクロロシラン化合物16をシリコン析出工程1の原料として再利用することができる。蒸留工程においては、図1に示すように、塩化水素除去工程6を経たクロロシラン凝縮液C15を蒸留してもよい。
本製造方法は、ガス成分C18を活性炭と接触させてクロロシラン化合物を除去することによって、水素ガス19を得る水素精製工程8を有していてもよい。
本発明の一実施形態は、以下のような構成であってもよい。
図1に示した各工程に従って多結晶シリコンを製造した。シリコン析出工程1では、シーメンス法により多結晶シリコンの析出を行った。内容積10m3のベルジャー(反応器)内には、逆U字型の多結晶シリコン芯線50セットを底盤に設けられた電極に設置した。前記ベルジャー内の温度は、多結晶シリコン芯線の温度が約1000℃で維持されるように、多結晶シリコン芯線への通電量により調整された。前記条件下で、ベルジャー内に、原料ガスとして、水素ガスA19およびガス状にしたクロロシラン化合物16を、水素比7となるように供給することによって、多結晶シリコンの析出を行った。ここで、クロロシラン化合物16の大部分は、トリクロロシランであった。
実施例1において、微粉除去工程5を、クロロシラン凝縮液A13の流路ではなく、シリコン析出工程1で排出されたガス成分A10の流路の途中に設ける以外、該実施例1と同様に操作した。なお、この多結晶シリコンの製造において、フィルターに供給されるガス成分A10の温度は100℃であった。
2 分離工程
3 ストレーナ
4 スラリーポンプ
5 微粉除去工程
6 塩化水素除去工程
7 蒸留工程
8 水素精製工程
10 ガス成分A
11、12、13 クロロシラン凝縮液A
14 クロロシラン凝縮液B
15 クロロシラン凝縮液C
16 クロロシラン化合物
17 ガス成分B
18 ガス成分C
19 水素ガス
Claims (7)
- クロロシラン化合物と水素とを反応させることによって多結晶シリコンを析出させるシリコン析出工程と、
前記シリコン析出工程から排出される排ガスを、シリコン微粉を含有するクロロシラン凝縮液とガス成分とに分離する分離工程と、
前記シリコン微粉を含有するクロロシラン凝縮液をフィルターへ通すことによって該シリコン微粉を除去する微粉除去工程と、を含むことを特徴とする多結晶シリコンの製造方法。 - 前記クロロシラン凝縮液をスラリーポンプによって前記フィルターへ配送することを特徴とする、請求項1に記載の多結晶シリコンの製造方法。
- 前記スラリーポンプから排出されたクロロシラン凝縮液の一部を前記分離工程に循環させる工程を含むことを特徴とする、請求項2に記載の多結晶シリコンの製造方法。
- 前記クロロシラン凝縮液をストレーナに通した後に、前記スラリーポンプへ配送することを特徴とする、請求項2または3に記載の多結晶シリコンの製造方法。
- 前記シリコン微粉を含有するクロロシラン凝縮液において、シリコン微粉の含有量が0.01質量%〜0.3質量%であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多結晶シリコンの製造方法。
- 前記フィルターの孔径は、1μm〜5μmであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の多結晶シリコンの製造方法。
- 前記微粉除去工程を経たクロロシラン凝縮液を蒸留して得られたクロロシラン化合物をシリコン析出工程へと循環させることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の多結晶シリコンの製造方法。
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