KR20130128397A

KR20130128397A - 초미세 초순수 규소로부터의 클로로실란의 제조

Info

Publication number: KR20130128397A
Application number: KR1020137012613A
Authority: KR
Inventors: 프란크 베커; 볼프강 비난트; 잉고 파울리; 마치에이 올레크; 유셀 외날
Original assignee: 에보니크 데구사 게엠베하
Priority date: 2010-11-18
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2013-11-26
Also published as: JP2013542912A; US20140050648A1; WO2012065892A1; EP2640663A1; CN103201219A; DE102010044108A1

Abstract

본 발명은 매우 미세하게 분쇄된 초순수 규소를 야금 규소의 고체층에 공급하고, 초순수 규소용 공급 라인 및 고정층이 특정 최소 온도를 갖는 것인, 매우 미세하게 분쇄된 초순수 규소와 염화수소의 반응으로부터 클로로실란을 제조하는 방법 및 기구를 제공한다.

Description

초미세 초순수 규소로부터의 클로로실란의 제조{PREPARATION OF CHLOROSILANES FROM VERY FINELY DIVIDED ULTRA-PURE SILICON}

본 발명은 초미세 초순수 규소로부터 클로로실란을 제조하기 위한 기구 및 방법에 관한 것이다. 사용되는 출발 물질은 특별히 초미세 또는 미세 초순수 규소일 수 있으며, 이는 보다 특히 초순수 규소 폐기물 (커프(kerf))이다. 초미세 초순수 규소, 예를 들어, 유동층 반응기 또는 지멘스(Siemens) 반응기에서 기체 규소 화합물로부터의 규소의 침착에서 얻어지는 규소 분진, 또는 기계적 가공 과정에서, 특별히 초순수 규소의 톱질 또는 분쇄 과정에서 생성되는 톱질 및 분쇄 입자의 입자 순도는 바람직하게는 99.99% 초과의 Si, 바람직하게는 99.9999% 초과의 Si이다. 이러한 초미세 초순수 규소는 또한 커프로 지칭되고 톱질 물질, 분쇄 물질 및/또는 냉각제와, 예를 들어 철, 다이아몬드, 탄화규소 및 유기 냉각제와 혼합될 수 있다. 초미세 규소 입자는 50 μm 미만, 바람직하게는 10 μm 미만 영역의 크기를 갖는 것을 나타낸다. 본 발명에 따른 방법은 초미세 초순수 규소와의 혼합물 중, 99.9% 미만의 Si, 예를 들어 98%의 Si를 갖고 나머지는 Fe, Ca 및 Al인 야금 규소라 불리워지는 것의 존재하에, 히드로염소화에서 초미세 초순수 규소를 전환시킨다. 야금 규소는 일반적으로 크기가 1 cm를 초과하는 훨씬 더 큰 입자를 갖는다. 본 발명에 따르면, 초미세 초순수 규소는 고정층 반응기에서, 바람직하게는 염화수소를 포함하는 기체 스트림에 의해, 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상, 보다 바람직하게는 750℃ 이상의 온도에서, 기체 규소-염소 화합물, 예를 들어, SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄로 전환된다. 상기 방법에 사용되는 고정층 반응기는 그리드(grid), 그리드 위 야금 규소 층, HCl 첨가물로서의 염화수소용 유입구, 및 초미세 초순수 규소의 가열된 공급을 위한, 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상으로 가열되는 유입구를 갖는다. 본 발명에 따른 방법은 유리하게는 벽 및/또는 리드(lid) 내에 냉각 재킷(jacket)으로 이루어진 냉각 장치가 있는 반응기의 사용을 가능케 하고, 상기 반응기는, 예를 들어, 냉각 매질의 반응기 공간으로의 공급을 위한 임의의 장치를 필요로 하지 않는다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 본질적으로 염소 기체가 없는 염화수소 기체와의 반응에 의한 규소 함유 입자의 기체 규소-염소 화합물로의 전환이 예상된다. 이는 각각 -219 kJ/mol 및 -272 kJ/mol에서의 SiHCl₃ 또는 SiCl₄를 제공하기 위한 규소와 염화수소 기체의 반응이 규소와 염소의 반응보다 훨씬 덜 발열성이어서, 본 발명에 따른 방법이, 예를 들어 추가 내부 열 교환 표면에 의한, 임의의 내부 냉각을 필요로 하지 않기 때문이다.

문헌 [Bade et al., Int. J. Miner. Process. 167-179 (1996)]에는 탄소를 이용한 이산화규소의 환원에 의해 생성되는 야금 규소가 약 90%의 Si 및 5 내지 7%의 Fe를 함유한다고 언급되어 있다. 야금 규소는 먼저 염화수소와 반응하여 SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄를 제공하고, 후자는 예를 들어 지멘스 공정에서 제거되고, 응축되고, 후속적으로 침착되어 초순수 규소를 제공한다. 합성은 전형적으로 유동층 반응기에서 수행된다 (문헌 [Ullmann, 2005]). 유동층 반응기에서의 전형적인 입자 크기는 대략 250 μm이고; 전형적인 반응 온도는 대략 300℃이다 (문헌 [Lobreyer et al., 1996]).

US 2005/0226803 A1호에는 규소를 유동층에 직접 도입하는 유동층에서의 염화수소와의 반응에 의한 초미세 규소로부터의 트리클로로실란의 제조가 기재되어 있다. 사용되는 초미세 규소는, 예를 들어 1.4%의 Fe, 0.2%의 Al 및 0.015%의 Ca를 갖는 야금 규소의 분쇄 과정에서 얻어진, 야금 규소 덩어리의 제조에서 얻어지는 분진이다.

US 2007/0231236 A1호에는 제1 원심분리에서 액체와 그 중에 현탁된 초미세 초순수 규소의 원심분리에 의한 분쇄 물질의 제거 및 원심분리에 의한 액체로부터의 고체의 후속 제거가 기재되어 있다. 규소의 표면 활성을 위한 잔류물의 세분 이후에, 초순수 규소는, 보다 특히 염소 또는 염화수소로, 단독으로 할로겐화된다.

WO 2008/133525호에는 초순수 규소 잉곳(ingot)의 가공에서 탄화규소 또는 금속 입자와의 혼합물 중 톱밥 (커프)으로 얻어지는 초미세 초순수 규소의, 반응기에서 층 (유동층으로도 지칭됨)으로 존재하고 염소 기체가 이를 통해 유동하는 야금 규소와의 혼합물에서의 전환이 기재되어 있다. 기체 스트림과 함께 방출된 입자는 반응 구역으로 재순환된다. 유동층에서 규소 톱밥의 강한 발열 반응으로 인해, 액화된 SiCl₄와의 혼합물 내 상기 초미세 초순수 규소의 공급과 액화된 SiCl₄로의 유동층의 내부 냉각이 권고된다.

DE 10 2004 05919 B4호에는, 예로서, 클로로실란의 제조를 위한 고정층 반응기의 실시양태 및 작동 방식이 개시되어 있다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 다양한 초순수 규소 폐기물의 간단한 전환을 가능케 하는 초미세 초순수 규소의 히드로염소화 방법을 제공하는 것이다. 간단한 반응기를 갖고, 예를 들어, 그의 벽 및/또는 리드를 통한 반응기의 냉각만으로 이루어진 냉각 장치로 상기 방법을 진행하는 것을 목적으로 한다. 보다 바람직하게는, 상기 방법은 반응기로부터 방출된 규소 입자의 재순환을 회피할 것이다.

발명의 일반적인 기재

본 발명의 준비 과정에서, 초미세 초순수 규소가 염화수소 함유 기체와 접촉시 고점도 물질을 형성할 수 있음을 발견하였다. 또한, 초미세 초순수 규소가 염화수소와의 반응에서 비경제적으로 낮은 수율을 나타낼 수 있음을 발견하였다. 반대로, 초미세 야금 규소는 점성 상의 형성 또는 비경제적인 수율의 관측 없이 효과적으로 히드로염소화될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에서 사용되는 초미세 초순수 규소는 바람직하게는 미세 초순수 규소가 유기 냉각제, 예를 들어, 톱질 물질, 냉각제 및/또는 분쇄 물질, 예를 들어 다이아몬드 또는 탄화규소와의 혼합물 내에 존재하도록 초순수 규소 블록의 기계적 가공에 의한, 예를 들어 톱질 및/또는 연마에 의한 방법 중 하나에 의해 제조된다. 상기 방법에서 사용되는 초미세 초순수 규소는 유동층 반응기 또는 지멘스 반응기에서 초순수 규소의 침착에 의해 제조할 수 있는데, 이는 상기 방법이 벌크 초순수 규소 표적 생성물뿐 아니라 초순수 규소의 초미세 분진도 또한 생성하기 때문이다. 보다 바람직하게는, 초미세 초순수 규소의 입자 크기는 1 nm 내지 50 μm, 바람직하게는 100 nm 내지 10 μm의 범위이다.

본 발명은 특허청구범위의 특징을 갖는 목적을 달성하고, 보다 특히 염화수소 및 야금 규소로 작동되는 고정층 반응기에서 초미세 초순수 규소로부터 클로로실란을 제조하는 연속 공정을 제공한다.

본 발명에 따르면, 초미세 초순수 규소는 반응기 내로 가열되어 도입된다. 고점도 물질의 형성으로 인한 막힘을 회피하기 위해, 초미세 초순수 규소용 유입구 파이프를 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상으로 가열한다. 이러한 초미세 초순수 규소용 유입구의 가열은 또한 초미세 초순수 규소와 염화수소의 접촉시 보다 저온에서 형성되는 반응기 내 점성 상의 형성을 회피한다. 초미세 초순수 규소 및 염화수소 함유 기체의 도입을 연속적으로 실시하는 것이 일반적으로 바람직하고; 임의로는, 고정층의 제조를 위한 야금 규소의 공급도 또한 연속적으로 실시한다.

이 경우, 초미세 초순수 규소는 염화수소용 유입구로부터 떨어져 있고 예를 들어 그리드 위 또는 아래 공급 오리피스(orifice)가 있는 스터브(stub)에서 끝나는 가열된 유입구를 통해 첨가할 수 있다. 바람직하게는 고정층의 저부 영역 내의, 유입구의 또는 스터브의 공급 오리피스의 이러한 배열은 초미세 초순수 규소가 고정층을 통과하는 동안의 체류 시간 내에 본질적으로 완전히 전환되고 기체 반응 생성물과 함께 반응기로부터 방출되는 초미세 초순수 규소가 없도록 초미세 초순수 규소의 높은 체류 시간을 달성한다. 제1 실시양태에서, 초순수 규소의 공급원을 그의 유출구 오리피스에 연결시키는 가열된 유입구 파이프는 초순수 규소의 운송에 충분한 공급 오리피스 쪽으로의 경사를 가질 수 있다. 또다른 별형에서, 초미세 규소는 기체 스트림에 의해, 예를 들어 질소 스트림에 의해 공압식으로 운반한다. 염화수소는, 임의로는 또한 예를 들어 반응기의 온도 또는 초미세 초순수 규소용 유입구의 온도에서 염화수소 함유 기체용 유입구를 가열하면서, 염화수소 함유 기체로서 층 아래에 공급한다. 초미세 초순수 규소를 일반적으로 염화수소 함유 기체용 유입구로부터 떨어져 있는 유입구를 통해 반응기에 도입하는 상기 실시양태에서, 고정층을 형성하는 야금 규소는, 임의로는 초미세 초순수 규소와의 혼합물로, 반응기에 도입한다.

제2 실시양태에서, 초미세 초순수 규소는 공통의 가열된 유입구를 통해 또는 동일한 가열된 스터브를 통해 염화수소 반응물과 함께 반응기에 도입하고, 그리드 아래 배치된 공급 오리피스를 통해 첨가한다. 이는 고정층 반응기에서의 초순수 규소의 유리하게 긴 체류 시간을 달성한다.

제3 실시양태에서, 초미세 초순수 규소는 임의적으로 첨가된 클로로실란 또는 수소와 함께 가열된 유입구를 통해 또는 가열된 스터브를 통해 고정층에 첨가할 수 있다. 클로로실란 또는 수소의 추가 공급에 의해, 반응의 생성물 기체 평형이 영향을 받을 수 있어, 그 결과 공정을 제어할 수 있다.

본 발명의 특정 실시양태에서, 초미세 초순수 규소는, 반응기에의 첨가 이전에, 보다 더 유리한 입자 크기로, 예를 들어 10 μm 이하의 평균 입자 크기로 세분한다. 이 경우, 예를 들어, 밀에서 세분된 초미세 초순수 규소가 공급되고, 상기 방법은 그의 반응기에의 도입 전에 초미세 초순수 규소의 세분 단계를 갖는다.

따라서, 상기 방법에서 사용하기 위한 본 발명의 기구는 임의로는 추가로 세분되는 초미세 초순수 규소를 위한, 및 임의로는 염화수소 함유 기체 및/또는 테트라클로로실란을 위한, 및 추가로 임의로는 추가의 수소 및/또는 질소를 위한 유입구 파이프의 380℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상 또는 450℃ 이상으로의 가열을 특징으로 한다. 유입구 파이프는 가열 장치를 가질 수 있다. 별법으로, 유입구 파이프는 적어도 유입구 파이프의 온도를 갖는 초미세 초순수 규소를 포함한, 유입구 파이프로 공급되는 염화수소 함유 기체에 의해 가열할 수 있으며, 이 경우, 예를 들어, 반응기 외부의 유입구 파이프 상에 배치된 가열 장치는 염화수소 함유 기체 및/또는 초미세 규소를 380℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 또는 450℃ 이상, 바람직하게는 유입구 파이프가 가열되는 온도보다 50 내지 200 K 더 높은 온도로 가열하는데 사용된다. 의도한 반응에 있어서, 점성 상의 형성을 회피하고 충분한 수율을 달성하기 위해서, 고정층은 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상, 보다 바람직하게는 750℃ 내지 규소의 용융 온도인 1410℃ 이하의 온도에서 작동되어야 함을 발견하였다.

고정층 자체는 반응기에 도입되는 초미세 초순수 규소 및 야금 규소로 이루어진다. 층을 형성하는 야금 규소는 위에서부터 측지학적으로 더 높은 저장소에서 고정층으로 배치식으로 또는 연속식으로 도입된다. 야금 규소의 전환으로부터 발생하는 재(ash)는 그리드를 통해, 예를 들어, 반응기의 기저 영역에 배치된 반응기의 저부 재 유출구로 떨어진다.

상기 방법의 한가지 이점은 작동시 벽 물질의 높은 마모를 겪는 복합 유동층 반응기와 비교하여 간단한 고정층 반응기의 사용에 있다. 따라서, 상기 방법에서 사용하기 위한 기구는 야금 규소의 고정층을 갖거나, 야금 규소의 공급을 위한 유입구를 갖거나, 염화수소 함유 기체의 공급을 위한 유입구 및 초미세 초순수 규소의 공급을 위한 유입구를 갖거나, 또는 별법으로는 초미세 초순수 규소를 갖는 염화수소 함유 기체와의 혼합물을 위한 유입구를 가지며, 초미세 규소의 공급을 위한 유입구, 및 임의로는 추가로 염화수소 함유 기체용 유입구의 적어도 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상으로의 가열을 수반하는 반응기를 갖는다. 염화수소 함유 기체를 위한 가열된 유입구의 공급 오리피스는 바람직하게는 고정층이 형성되는 반응기의 구역 내에 또는 그 아래 배열된다. 초미세 초순수 규소를 위한 가열된 유입구의 공급 오리피스는 바람직하게는 고정층이 형성되는 반응기의 구역 내에 또는 그 아래 배치된다. 염화수소 함유 기체와의 혼합물 내의 초미세 초순수 규소를 위한 가열된 공통 유입구의 공급 오리피스는 바람직하게는 고정층이 형성되는 반응기의 구역 내에 또는 그 아래 배치된다. 보다 바람직하게는, 초미세 규소를 위한 유입구의 공급 오리피스는 고정층이 형성되는 반응기의 구획 내에 배치되며, 공정 동안 상기 구획은 380℃ 이상의 온도를 갖는다. 직접 염소화와 비교하여 온건한 발열성은, 예를 들어 배타적으로 반응기 벽을 통해, 본 발명에 따라 제거할 수 있다. 고정층 반응기는 380℃ 이상, 바람직하게는 450℃ 이상, 보다 바람직하게는 적어도 750℃에서 규소의 용융 온도인 최대 1410℃까지의 온도에서 작동되어야 한다. 이는 첫째로는 매우 점성인 물질의 형성을 회피하고; 둘째로는 고온이, 첨가된 초미세 초순수 규소의 충분히 높은 수율을 야기한다. 복합 고정층 반응기에 비해 유동층 반응기의 본 발명의 사용에 있어서의 유의한 이점은 또한 반응기 벽 물질의 마모의 실질적인 부재에 있다.

반응기는 마지막으로 생성물 기체, 예를 들어 SiHCl₃ 및 SiCl₄를 위한 유출구를 가지고, 이는 임의로는 입자용 분리기, 예를 들어 여과기 또는 사이클론을 가질 수 있고, 라인에 의해 SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄용 응축기에 연결될 수 있다. 임의로는, 기체 SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄는 가열된 유입구를 통해 반응기로 재순환시킬 수 있고, 이 경우 기체 SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄는, 예를 들어, 초미세 초순수 규소의 공기압 전달을 위한 비활성 캐리어(carrier) 기체로 기능한다.

발명의 상세한 기재

이제 본 발명을 하기 실시예를 참고하여 상세히 기재할 것이다. 달리 언급되지 않는다면, 실시예의 반응에서, 가압에 의해 압축되고 평균 입자 크기가 대략 200 μm인 50 g의 초미세 초순수 규소를 각 경우 반응기 내의 그리드 상에 고정층으로서 배열하였다. 염화수소 기체를 1.5 cm/s의 유속으로 하부에서 고정층으로 공급하였다. 염화수소 기체용 공급부를 각 경우 지정된 반응 온도로 가열하였다. 가압을 위해 사용된 초미세 초순수 규소 입자는 초순수 규소의 블록을 톱질하여 얻어진 톱밥이었다. 반응기를 나가는 생성물 기체를 여과하고, 응축시키고, NMR에 의해 분석하였다.

비교예 1

380℃에서의 초순수 규소 입자 및 HCl

유동층 반응기의 전형적인 반응 파라미터를 갖는 제1 실험에서, 초순수 규소 입자를 380℃에서 염화수소와 반응시켰다. 이 온도에서, 기체 클로로실란의 형성은 검출할 수 없었다. 대신에, 반응기에서 매우 점성인 생성물이 형성되었다. 이는 형성된 클로로실란이 초미세 초순수 규소의 다른 구성성분과 반응하여, 반응기 유출구에서 기체 클로로실란이 본질적으로 검출되지 않은 것으로 추정된다.

비교예 2

450℃에서의 초순수 규소의 히드로염소화

450℃의 반응기 온도에서 비교예 1을 반복하였다. 이 온도에서, 기체 클로로실란을 반응기 유출구에서 검출할 수 있었다. 매우 점성인 생성물이 더 이상 형성되지 않았다. 그러나, 약 8%의 초순수 규소의 낮은 수율 이후 반응이 중지되었다.

비교예 3

750℃에서의 초순수 규소의 히드로염소화

반응기에서 750℃의 온도에서 비교예 1을 반복하였다. 또한, 기체 클로로실란이 반응기 유출구에서 검출되었다. 매우 점성인 생성물이 형성되지 않았다. 클로로실란으로의 전환이 15%의 명확히 증가된 수율로 진행되었음이 관측되었다.

본 실시예는 히드로염소화 반응이 초순수 규소의 의심되는 교착(conglutination)과 경쟁하고 있고, 비교적 높은 반응 온도가 히드로염소화 반응을 교착보다 더 큰 정도로 촉진함을 나타낸다.

비교예 4

450℃에서의 세분된 초순수 규소의 히드로염소화

모르타르에 의해 세분된 압축된 초미세 초순수 규소를 고정층용 물질로서 사용한 것을 제외하곤 비교예 2를 반복하였다. 또한, 기체 클로로실란이 반응기 유출구에서 검출되었다. 매우 점성인 생성물이 형성되지 않았다. 동시에, 반응이 중단된 후 초순수 규소의 수율은 명확히 증가하는 것으로 관측되었고, 17%에서는 보다 조악한 초미세 초순수 규소가 전환된 비교예 2에서의 약 2배였다.

본 실시예는 증가된 반응 온도뿐 아니라, 보다 특히, 보다 미세하게 분쇄된 초순수 규소의 세분 또는 첨가가 초미세 초순수 규소의 전환을 훨씬 더 효과적으로 수행하는 것을 가능케 함을 나타낸다. 본 발명에 따르면, 이러한 초미세 초순수 규소의 첨가는 염화수소 함유 기체 스트림 내 고정층 반응기에의 그의 첨가로부터 기인한다.

실시예 1

450℃에서의 초순수 규소 및 야금 규소의 히드로염소화

비교예와 대조적으로, 150 내지 250 μm 분획의 야금 규소층을 반응기의 그리드 상의 고정층으로서 배열하였다. 초미세 초순수 규소를 50 μm 미만의 입자 크기로 분쇄하여 세분하고 고정층 아래의 450℃로 가열된 유입구를 통해 염화수소와의 혼합물로 도입하였다. 반응기를 가열하여 고정층을 450℃로 가열하였다. 매우 점성인 생성물이 형성되지 않았다. 또한, 기체 클로로실란이 반응기 유출구에서 검출되었다. 비교예 2와 비교하여, 초순수 규소 수율의 현저한 상승이 검출되었다.

본 실시예는 초미세 초순수 규소의 효율적인 전환이 야금 규소를 갖는 산업용 표준 고정층 반응기에서 가능함을 나타낸다. 분쇄에 의한 초순수 규소의 미세 분포는 수율을 추가로 향상시킨다.

Claims

고정층을 갖는 반응기에서 도입된 초미세 초순수 규소를 염화수소 함유 기체와 반응시킴으로써 기체 염소-규소 화합물을 제조하는 방법으로서,
고정층은 야금 규소를 포함하고, 초미세 초순수 규소를, 고정층이 형성된 반응기 구역 내 또는 그 아래의 380℃ 이상으로 가열된 유입구를 통해 도입하고, 염화수소 함유 기체를 고정층이 형성된 반응기 구역 내 또는 아래에 도입하고, 고정층은 380℃ 초과의 온도인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 고정층이 450℃ 초과에서 최대 1410℃까지의 온도인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 고정층이 750℃ 초과에서 최대 1410℃까지의 온도인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 초미세 초순수 규소 및 염화수소 함유 기체가, 고정층이 형성되는 반응기 구역 내 또는 그 아래의 공통의 가열된 유입구를 통해 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 초미세 초순수 규소가 클로로실란, 수소 및/또는 질소와의 혼합물로 유입구로 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유입구가 초미세 초순수 규소가 존재하는 구획 내에 가열 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 염화수소 함유 기체 및/또는 초미세 초순수 규소가, 유입구로의 진입 이전에, 380℃ 이상, 400℃ 또는 450℃ 이상으로 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 초미세 초순수 규소가, 반응기에의 공급 이전에, 부분적으로 또는 완전히, 연속식으로 또는 배치식으로 세분되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 고정층의 재료가 초미세 초순수 규소와 함께 유입구를 통해 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 반응기를 전적으로 그의 벽 및/또는 그의 리드(lid)를 통해 냉각시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기체 SiHCl₃ 및/또는 SiCl₄를 초미세 초순수 규소와의 혼합물로 반응기에 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
야금 규소의 고정층이 배치되고, 고정층이 배치된 반응 구획 내에 또는 그 위에서 개방되는 야금 규소용 공급 장치, 및 초미세 초순수 규소의 첨가를 위해 상기 구획 내에 또는 그 아래 배치된 공급 오리피스(orifice)를 갖는 유입구가 배치된 구획을 갖는 반응기를 가지며, 상기 반응기는 염화수소용 유입구를 갖고, 초미세 초순수 규소용 유입구의 온도가 380℃ 이상이고, 적어도 초미세 초순수 규소용 유입구가 끝나는 영역에서 고정층의 온도가 380℃ 초과인 것을 특징으로 하는 기구의, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법에서의 용도.
제12항에 있어서, 반응기의 냉각 장치가 반응기 벽으로 이루어진 열 전달 영역을 갖는 냉각 장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 용도.
제12항 또는 제13항에 있어서, 초미세 초순수 규소의 세분을 위한 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 용도.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 초미세 초순수 규소용 유입구가 고정층 아래 배치된 하나 이상의 공급 오리피스를 갖는 염화수소 함유 기체용 유입구인 것을 특징으로 하는 용도.