WO2020255672A1 - 棒状体、治具、取り外し方法およびシリコンロッドの製造方法 - Google Patents

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WO2020255672A1
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lid
bottom plate
rod
shaped body
side hole
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PCT/JP2020/021228
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Inventor
一博 川口
Original Assignee
株式会社トクヤマ
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C01B33/035—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds in the presence of heated filaments of silicon, carbon or a refractory metal, e.g. tantalum or tungsten, or in the presence of heated silicon rods on which the formed silicon is deposited, a silicon rod being obtained, e.g. Siemens process

Definitions

  • the present invention relates to a method for removing a rod-shaped body, a jig, a lid of a reactor and a method for manufacturing a silicon rod used in manufacturing a silicon rod.
  • High-purity polysilicon is useful as a raw material for producing single crystal silicon by the Czochralski method (CZ method) or float zone method (FZ method) for semiconductors, and is a cast method polycrystalline by the one-way solidification method for solar cells. It is also useful as a raw material for silicon.
  • Polysilicon is usually produced by the Siemens process.
  • silicon-containing gas and hydrogen are charged into the reactor, and the charged silicon-containing gas and hydrogen react on the silicon core wire that is energized and heated in the reactor, and polysilicon is placed on the silicon core wire. Is deposited.
  • silicon-containing gas monosilane (SiH 4 ) and trichlorosilane (SiHCl 3 ) are used.
  • the most common reactor consists of a coolable metal bottom plate and a bell-shaped shell, with a large number of electrodes erected on the bottom plate with silicon cores, an inlet for introducing raw material gas, and the gas inside the reactor. Is provided with a discharge port for discharging the metal.
  • the silicon core wire is usually assembled in a U shape with two vertical rods and one horizontal bridge rod, and is erected in an inverted U shape perpendicular to the electrodes provided on the bottom plate of the reactor.
  • the polysilicon grows in the diameter direction of the silicon core over time.
  • the grown silicon rod (polysilicon) is usually cooled to room temperature.
  • the inverted U-shaped silicon rod thus obtained has a height of several meters and a weight of one silicon rod of several tens of kg.
  • the silicon rod After cooling the silicon rod to room temperature, the silicon rod is taken out from the reactor. Since the Siemens process is not a continuous process but a batch process, it is necessary to stop the operation of the reactor once the precipitation is completed, open the reactor, and take out the obtained silicon rod from the reactor.
  • the reactor is usually opened by slowly lifting the bell-shaped reactor lid upward. To remove the silicon rods from the reactor, the inverted U-shaped silicon rods are lifted one by one, moved out of the reactor, and carried out on a carrying table or the like.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for taking out a silicon rod from a reactor.
  • the lid of the reactor is slowly lifted upward, and one or a plurality of inverted U-shaped silicon rods standing vertically on the bottom plate of the reactor are reacted one by one or collectively.
  • the technique of taking out from the bottom plate of the vessel is disclosed.
  • Patent Document 3 describes a technique in which a protective wall is installed around a reactor to prevent the silicon rod from scattering to the outside of the protective wall when the silicon rod falls after the reactor is opened. It is disclosed.
  • the polysilicon In the process of growing polysilicon so that the diameter becomes about 100 to 200 mm on the surface of the silicon core wire, the polysilicon is asymmetrical around the silicon core wire depending on the arrangement of the silicon core wire on the bottom plate of the reactor. May grow. In this case, the center of gravity of the silicon rod deviates from the vertical direction of the center of the electrode supporting the silicon rod. During the precipitation of polysilicon, the silicon rod has ductility and softness at 1000 ° C. or higher, so that it can maintain its independence even if the center of gravity of the silicon rod deviates from the vertical direction of the center of the electrode.
  • the temperature of the silicon rod becomes 800 ° C. or lower in the process of cooling the silicon rod after the reaction is completed, the extensibility and softness of the silicon rod are lost. Distortion occurs in the silicon rod.
  • the strained silicon rod may fall from the root in the reactor due to slight vibration during or after cooling, and in some cases, may fall on the inner wall of the reactor lid.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are techniques for taking out a silicon rod when it is standing vertically in a reactor. Therefore, the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 cannot be adopted for the work of lifting the lid of the reactor in a state where the silicon rod is leaning against the inner wall to open the reactor.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to lift the lid to open the reactor even when the silicon rod is in contact with the inner wall of the lid of the reactor. And.
  • a lid for forming the reactor together with the bottom plate is lifted from a bottom plate forming a reactor in which a silicon rod is housed upright.
  • a rod-shaped body used when removing from the bottom plate which is arranged at a position facing the bottom plate side hole around the lid and a first portion inserted into the bottom plate side hole arranged around the bottom plate. It is characterized by having a second portion to be inserted into the lid side hole.
  • the removal method is a removal method for removing the lid forming the reactor together with the bottom plate from the bottom plate forming the reactor in which the silicon rod is housed upright.
  • the method for manufacturing a silicon rod includes a removal step of removing a lid forming the reactor together with the bottom plate from a bottom plate forming a reactor in which the silicon rod is housed upright.
  • the removal step is formed in a bottom plate side hole arranged around the bottom plate forming a reactor for accommodating a silicon rod and an arrangement facing the bottom plate side hole around the lid. It is characterized by including an insertion step of inserting a rod-shaped body into the lid side hole and a lifting step of lifting the lid with the rod-shaped body inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole. To do.
  • the lid can be lifted to open the reactor even when the silicon rod is in contact with the inner wall of the reactor.
  • the reactor 100 is shown in the vertical direction with the lid 103 side as the upper side and the bottom plate 101 side as the lower side.
  • the vertical directions shown below are for convenience of explanation, and are not limited to these directions for the practice of the present invention.
  • FIG. 1 shows a state in which the lid 103 of the reactor 100 is removed from the bottom plate 101 of the reactor 100 in a state where the rod-shaped body 10 according to the first embodiment of the present invention is inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a. It is a side view.
  • the reactor 100 in FIG. 1 shows a state in which the lid 103 is slightly lifted from the bottom plate 101.
  • the reactor 100 is a device that deposits polysilicon on a silicon core wire installed inside by a Siemens process to generate a silicon rod 110.
  • the reactor 100 includes a bottom plate 101 and a lid 103.
  • the bottom plate 101 is made of metal and has a substantially circular shape.
  • the bottom plate 101 is provided with a bottom plate side flange 102 so as to surround the bottom plate 101.
  • the bottom plate side flange 102 is provided with a plurality of bottom plate side holes 102a at substantially equal intervals in the circumferential direction of the bottom plate 101.
  • the bottom plate side hole 102a is provided so as to penetrate the bottom plate side flange 102 in the vertical direction.
  • the bottom plate 101 is provided with a large number of electrodes 105 for erecting the silicon core wire.
  • the silicon core wire is usually assembled in a U shape by two vertical rods and one horizontal bridge rod, and is erected in an inverted U shape perpendicular to the bottom plate 101 at the electrode 105. ..
  • the silicon rod 110 is generated by depositing polysilicon on the silicon core wire. For simplification of the figure, only one set of the silicon rod 110 and the electrode 105 is shown in FIG.
  • the lid 103 is made of metal and has a bell shape.
  • a lid side flange 104 is provided at the lower part of the lid 103 so as to surround the periphery of the lid 103.
  • the lid side flange 104 is provided with a plurality of lid side holes 104a at substantially equal intervals in the circumferential direction of the lid 103.
  • the lid side hole 104a is provided so as to penetrate the lid side flange 104 in the vertical direction, and is arranged at a position facing the bottom plate side hole 102a.
  • the bolt holes originally provided in the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104 may be used to form the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a.
  • the step of newly providing the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a in the bottom plate 101 and the lid 103 can be omitted.
  • the bottom plate 101 and the lower end of the lid 103 are brought into contact with each other so that the bolt holes provided in the bottom plate side flange 102 and the bolt holes provided in the lid side flange 104 face each other, and the bolts are passed through the bolt holes and tightened. As a result, the reactor 100 can be sealed.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 1, and is a cross-sectional view showing a state in which the rod-shaped body 10 is inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a.
  • the figure surrounded by the dotted line L1 shows the state before the lid 103 is lifted
  • the figure surrounded by the dotted line L2 shows the state where the lid 103 is slightly lifted from the bottom plate 101.
  • the rod-shaped body 10 (total tilt guide) is used when the lid 103 forming the reactor 100 together with the bottom plate 101 is lifted from the bottom plate 101 forming the reactor 100 in which the silicon rod 110 is housed upright and removed from the bottom plate 101. Used.
  • the rod-shaped body 10 is located at a position facing the bottom plate side hole 102a around the lid 103 and the first portion 11 inserted into the bottom plate side hole 102a arranged around the bottom plate 101. It has a second portion 12 inserted into the arranged lid side hole 104a.
  • the rod-shaped body 10 is detachably provided with a pull-out prevention portion 13 extending in the axial direction of the rod-shaped body 10 so as to surround the periphery of the rod-shaped body 10 on the lower end side of the first portion 11.
  • the radial length w2 of the rod-shaped body 10 of the pull-out prevention portion 13 is larger than the diameter w1 of the bottom plate side hole 102a.
  • the height h2 from the bottom plate 101 to the upper end of the rod-shaped body 10 when the rod-shaped body 10 is inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a is a silicon rod that stands upright from the bottom plate 101. It is preferably higher than the height h1 to the upper end of 110, and in particular, the height h2 is preferably 200 to 500 mm higher than the height h1.
  • the rod-shaped body 10 is inserted into the bottom plate side hole 102a arranged around the bottom plate 101 and the lid side hole 104a arranged at a position facing the bottom plate side hole 102a around the lid 103 (insertion step). ..
  • a pull-out prevention portion 13 is attached to the lower end side of the rod-shaped body 10 with respect to the first portion 11. It is inserted in the state where it is not inserted, and after the insertion, the same member is attached to the rod-shaped body 10.
  • the rod-shaped body 10 is inserted into each periphery of the bottom plate 101 and the lid 103 at at least two or more places with substantially equal intervals in the circumferential direction of the bottom plate 101 and the lid 103.
  • Six rods preferably three, particularly preferably two, are inserted into the rod-shaped body 10.
  • the rod-shaped bodies 10 are inserted into the bottom plate side holes 102a and the lid side holes 104a located at both ends of the diameter of the reactor 100.
  • the lid 103 is lifted while the rod-shaped body 10 is inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a, the lid 103 is lifted along the rod-shaped body 10, so that the lid 103 is lifted along the substantially vertical direction. be able to.
  • the lid 103 is prevented from rolling when the lid 103 is lifted, and the silicon rod 110 stands upright on the bottom plate 101.
  • the lid 103 can be lifted to a high position.
  • the silicon rod 110 having the following effects is produced by including the insertion step and the lifting step as a removal step for removing the lid 103 forming the reactor 100 together with the bottom plate 101.
  • the method can be realized. That is, even when the silicon rod 110 is in contact with the inner wall of the reactor 100, it is possible to realize a method for manufacturing the silicon rod 110 that can lift the lid 103 to open the reactor 100.
  • the diameter of the rod-shaped body 10 is preferably 85% to 98%, preferably 90 to 95%, particularly preferably 92 to 94%, based on the diameters of the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a. .. If the diameter of the rod-shaped body 10 with respect to the diameter of the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a is too large, the rod-shaped body 10 is caught by the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a, and the bottom plate side hole 102a and the lid of the rod-shaped body 10 Insertion into the side hole 104a cannot be performed smoothly, and the lid 103 cannot be lifted smoothly.
  • the lateral swing width of the lid 103 becomes larger than the permissible range and the strength of the rod-shaped body 10 becomes weak.
  • the diameter of the rod-shaped body 10 is not limited to the above, and if the rolling of the lower surface of the lid side flange 104 is within ⁇ 100 mm, preferably within ⁇ 70 mm, particularly preferably within ⁇ 40 mm with respect to the upper surface of the bottom plate side flange 102. , There are no particular restrictions. In the reactor 100 in which dozens of silicon core wires are erected on the bottom plate 101 to grow dozens of silicon rods 110, a large number of silicon core wires are erected on a large number of concentric circles to grow.
  • the distance between the silicon rod 110 and the inner wall of the lid 103 is usually about several hundred mm. Therefore, in order to prevent the lid 103 from coming into contact with the silicon rod 110, the rolling of the lid 103 is required to be within ⁇ 100 mm.
  • the diameter of the rod-shaped body 10 is 10 to 50 mm, preferably 15 to 45 mm, and particularly preferably 20 to 40 mm. If the diameter of the rod-shaped body 10 is smaller than 10 mm, the bending of the rod-shaped body 10 becomes large, and the rolling of the lid 103 at the time of lifting becomes large. If the diameter of the rod-shaped body 10 is thicker than 50 mm, the rod-shaped body 10 becomes heavy and workability deteriorates.
  • the length of the rod-shaped body 10 is not particularly limited as long as the lid 103 can be lifted above the upper end of the silicon rod 110 grown in the reactor 100, but as described above, the length of the rod-shaped body 10 is limited from the bottom plate 101 to the upper end of the rod-shaped body 10. It is preferable that the height h2 up to is 200 to 500 mm higher than the height h1 from the bottom plate 101 to the upper end of the silicon rod 110 standing upright. The normal length of the rod-shaped body 10 is 500 to 3000 mm.
  • FIG. 3 is a side view showing a case where the reactor 100 has a protrusion 106.
  • FIG. 4 is a view for explaining a modification 1 of the present invention, and is a cross-sectional view for explaining a schematic configuration of jigs 50 and 60 of the rod-shaped body 10.
  • a protrusion 106 may be provided on the side wall surface 103a (outer wall) of the lid 103. ..
  • the protrusion 106 has a function as, for example, a protrusion structure such as a nozzle or a manhole for inspection.
  • the distance w3 is the distance from the outer edge of the bottom plate 101 to the bottom plate side hole 102a and the distance from the outer wall of the lid 102 to the lid side hole 104a.
  • the distance w4 is the distance from the outer wall of the lid 103 to the end of the protrusion 106 provided on the outer wall of the lid 103 on the opposite side of the outer wall of the lid 103.
  • the distance w3 is shorter than the distance w4
  • the rod-shaped body 10 hits the protrusion 106.
  • the lid 103 cannot be lifted in the vertical direction. Therefore, when the lid 103 is provided with the protrusion 106 and the distance w3 is shorter than the distance w4, the jigs 50 and 60 are used.
  • the jig 50 has a mounting portion 51 attached around the bottom plate 101 in order to arrange the bottom plate side hole 102a into which the rod-shaped body 10 is inserted around the bottom plate 101, and also has a bottom plate.
  • a hole 50a that functions as a side hole 102a is formed.
  • a support portion 52 for supporting the lower end portion of the rod-shaped body 10 is provided at the lower portion of the jig 50.
  • the jig 60 Since the jig 60 arranges the lid side hole 104a into which the rod-shaped body 10 is inserted around the lid 103, the jig 60 has a mounting portion 61 attached around the lid 103 and also functions as a lid side hole 104a. 60a is formed.
  • the jig 60 is mounted on the lid side flange 104 by inserting the mounting portion 61 into the lid side hole 104a formed in the lid side flange 104 from above, and the second rod-shaped body 10 is used.
  • the portion 12 is inserted into a hole 60a that functions as a lid side hole 104a.
  • FIG. 5 is a part of a top view of the reactor 100 showing a state in which the jig 60 is attached to the lid side flange 104 of the reactor 100.
  • the distance from the outer edge of the bottom plate 101 to the hole 50a functioning as the bottom plate side hole 102a and the distance from the outer wall of the lid 102 to the hole 60a functioning as the lid side hole 104a are determined. It is longer than the distance from the outer wall of the lid 103 to the end of the protrusion 106 provided on the outer wall of the lid 103 on the side opposite to the outer wall of the lid 103. Therefore, by using the jigs 50 and 60, the rod-shaped body 10 can be arranged at a position that does not hit the protrusion 106, substantially parallel to the side wall surface 103a of the lid 103 and in a substantially vertical direction. As a result, the lid 103 can be lifted above the upper end of the silicon rod 110.
  • the diameter of the rod-shaped body 10 with respect to the diameter of the hole 50a functioning as the bottom plate side hole 102a and the hole 60a functioning as the lid side hole 104a is the same as the diameter of the rod-shaped body 10 with respect to the diameter of the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a. Design to have the ratio of.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a modification 2 of the embodiment of the present invention, showing a state in which the rod-shaped body 10A, which is a modification of the rod-shaped body 10, is inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a. Is.
  • the rod-shaped body 10 may have a length and a thickness changed for each lifting state of the lid 103. That is, a long rod-shaped body designed so that the height h2 from the bottom plate 101 to the upper end of the rod-shaped body 10 described in FIG. 1 is higher than the height h1 from the bottom plate 101 to the upper end of the silicon rod 110 that stands upright.
  • a short rod-shaped body (rod-shaped body 10A) having a length shorter than that of the rod-shaped body 10) may be prepared and used properly or in combination with the long rod-shaped body.
  • the lid 103 when the lid 103 is removed from the bottom plate 101, the bolts that fix the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104 are removed, and the space between the bottom plate 101 and the lid 103 is removed. Is prone to misalignment. Further, when the lid 103 is removed from the bottom plate 101, the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104 may be partially strongly bonded to each other. In this case, the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104 It may be necessary to apply a strong load to the dissociation. Further, at the beginning of lifting the lid 103, the load to swing is particularly large.
  • the rod-shaped body 10A is thick and short. Specifically, the length of the rod-shaped body 10A is, for example, 300 to 400 mm.
  • the diameter of the rod-shaped body 10A is preferably 92 to 97%, which is a particularly preferable range even within the range with respect to the diameters of the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a described above. It is preferably 20 to 30 mm.
  • the rod-shaped body 10A is provided with a handle portion 10A1 extending in the axial direction of the rod-shaped body 10A so as to surround the periphery of the rod-shaped body 10A on the upper end side of the second portion 12. ..
  • the rod-shaped body 10A is used for the purpose of improving the position stability from the removal of the bolt to the initial lifting of the lid 103, the rod-shaped body 10A is provided on the lower end side of the first portion 11 of the rod-shaped body 10.
  • the pull-out prevention unit 13 does not necessarily have to be provided. Further, although not shown, when the work is to be performed with the lid 103 lifted by about 1 m, a rod-shaped body longer than the rod-shaped body 10A may be used.
  • FIG. 7 is a side view showing how the lid 103 of the reactor 100 is removed from the bottom plate 101 of the reactor 100 in a state where the protective structure 200 according to the embodiment of the present invention is arranged around the reactor 100.
  • FIG. 8 is a top view of the protective structure 200.
  • the protective structure 200 is for preventing the silicon rod 110 standing upright on the bottom plate 101 from falling to the outside of the bottom plate 101 and scattering on the floor when the lid 103 is removed from the bottom plate 101.
  • the protective structure 200 is arranged around the reactor 100.
  • the protective structure 200 may be arranged around the reactor 100 only when the lid 103 is lifted while the silicon rod 110 is leaning against the lid 103.
  • the protective structure 200 includes a first frame body 201 (frame body), a second frame body 202, a plurality of third frame bodies 203, and a protective wall surface 204. ing.
  • the first frame body 201 has a shape that surrounds the bottom plate 101 of the reactor 100 that houses the silicon rod 110.
  • the first frame body 201 is connected to a plurality of third frame bodies 203 extending in the vertical direction, and is supported at a position surrounding the periphery of the bottom plate 101 by the plurality of third frame bodies 203.
  • the second frame 202 extends in the horizontal direction and is connected to the upper ends of the plurality of third frames 203.
  • the second frame 202 is supported by a plurality of third frames 203 so as to extend in the horizontal direction.
  • the plurality of third frame bodies 203 are connected to the first frame body 201 and the second frame body 202, respectively, and support the first frame body 201 and the second frame body 202, respectively.
  • the protective wall surface 204 extends vertically upward from the first frame body 201 to form a storage space 210 for the silicon rod 110.
  • the protective wall surface 204 has a mesh structure.
  • the protective structure 200 is provided with a ring-shaped protective plate 205 between the first frame 201 and the bottom plate 101 of the reactor 100.
  • the protective plate 205 has a flat surface extending so as to surround the periphery of the bottom plate 101 and extending in the horizontal direction.
  • the protective plate 205 is provided, for example, at a position at the same height as the height of the lower surface of the bottom plate side flange 102 of the reactor 100.
  • the protective plate 205 is provided between the bottom plate 101 and the first frame body 201, the overturned silicon rod 110 is scattered on the protective plate 205.
  • the protective structure 200 of the silicon rod 110 it is possible to prevent the silicon rod 110 from scattering on the floor.
  • the protective wall surface 204 is formed with a take-out window 207 for taking out the silicon rod 110 housed in the reactor 100.
  • the take-out window 207 is formed by being surrounded by two fourth frame bodies 208 and two fifth frame bodies 209.
  • the fourth frame body 208 extends in the vertical direction and is provided between the first frame body 201 and the second frame body 202.
  • the fifth frame body 209 extends in the horizontal direction and is provided between the two fourth frame bodies 208.
  • the protective structure 200 can be divided along the dividing line 206 extending vertically upward from each of the plurality of points P1 in the first frame body 201. That is, in the case of FIG. 8, the protective structure 200 can be divided into six parts. Thereby, for example, the protective structure 200 of the silicon rod 110 can be efficiently assembled by dividing the protective structure 200 into a size suitable for transportation and storage.
  • the protective wall surface 204 extending vertically upward from the first frame body 201 and forming the storage space of the silicon rod 110 has a mesh structure. Therefore, in the protective structure 200 of the silicon rod 110, it is possible to ensure visibility from the outside to the inside of the protective structure 200 while preventing the silicon rod 110 from scattering to the outside of the protective structure 200 of the silicon rod 110. it can. As a result, according to the protective structure 200 of the silicon rod 110, for example, the operation of lifting the lid 103 of the reactor 100 can be performed while checking the overturned state of the silicon rod 110.
  • the silicon rod 110 which is several meters in height and weighs several tens of kilograms, is easily crushed even by a light impact, and when the lid 103 is lifted, the impact or the impact when the lid 103 is tilted toward the outside of the reactor 100 or collapsed. It is crushed into a large distribution of lumpy or powdery silicon. Almost all of these debris need to be collected.
  • the inventor performed various analyzes and lifted the lid 103 with the protective structure 200 satisfying the following design conditions provided around the reactor 100 to protect the fallen silicon rod 110 and its crushed material. It was found that the structure 200 can be received.
  • the grown silicon rod 110 is U-shaped, but when converted to a linear length, it is 4 to 6 meters and has a thickness of 100 to 200 mm. Assuming that the specific gravity is 2.4 g / cm 3 , the weight of one silicon rod 110 is 75 to 460 kg, and the total weight of the silicon rod 110 in the 18-to-rod reactor 100 is 1300 to 8200 kg. Therefore, if the strength of the protective structure 200 is not sufficient, the silicon rod 110 and debris generated by crushing the silicon rod 110 may break through the protective structure 200 and cause harm to workers in the opening work.
  • the inventor found that the silicon rod 110 scatters in the protective structure 200 as follows. That is, (1) the silicon rod 110 slowly collapses toward the outside of the reactor 100 starting from the joint portion between the silicon rod 110 and the electrode 105, and (2) slowly leans against the protective structure 200 and remains rod-shaped. It collapses due to the impact of falling down, and (3) is divided into silicon blocks and silicon pieces, and is scattered in the protective structure 200.
  • the static pressure applied when all the silicon rods 110 on the reactor 100 fall on a certain point A (not shown) on the inner surface of the protective structure 200 is the protective structure 200 and the bottom plate side flange 102. It can be seen that it depends on the distance L from and the weight W of all the silicon rods 110 in the reactor 100. That is, if the values of the distance L and the weight W are determined, the magnitude of the static pressure can be estimated. For example, when the protective wall surface 204 of the protective structure 200 is installed within 1 m from the outer diameter of the bottom plate side flange 102 of the reactor 100, the static pressure received by the protective wall surface 204 of the protective structure 200 is the total static pressure of the silicon rod 110. Less than half the weight.
  • the protective wall surface 204 has a metal mesh structure.
  • the mesh size of the protective wall surface 204 was subjected to a collapse test of the grown silicon rod 110, the distribution of the silicon pieces generated by the collapse was obtained, and 99% or more of the silicon pieces were captured. It is desirable that the size of the mesh can be collected. If the mesh becomes too small, the visibility from the outside to the inside of the protective structure 200 deteriorates. Therefore, specifically, the optimum mesh size of the protective wall surface 204 is 2 to 10 meshes, preferably 3 to 7 meshes. A mesh, particularly preferably 3-5 meshes.
  • the thickness of the mesh wire mesh of the protective structure 200 is 16 to 20, preferably 17 to 19, and particularly preferably 18. With the above configuration, it is possible to allow static pressure due to the collapse of the silicon rod 110.
  • the weight of each of the divided protective structures 200 becomes even lighter, and the installation work of the protected structure 200 becomes easier.
  • the divided protective structures 200 are placed in close contact with each other so as to surround the reactor 100 in a ring shape, and the joints of the adjacent divided protective structures 200 are fixed by a quick coupling and integrated. Assemble the modified protective structure 200.
  • the diameter of the circle formed by the first frame 201 of the protective structure 200 may be larger than the outer diameter of the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104 of the reactor 100.
  • the diameter of the circle formed by the first frame 201 is 0 to 1000 mm, preferably 200 to 700 mm, particularly preferably 300 to 600 mm, larger than the outer diameters of the bottom plate side flange 102 and the lid side flange 104. It is desirable to use a radius.
  • the lid 103 can be smoothly lifted in the protective structure 200, and the static pressure on the protective wall surface 204 received by the silicon rod 110 falling on the protective wall surface 204 can be reduced.
  • the silicon rod 110 that has collapsed due to the impact of falling on the protective structure 200 is divided into silicon blocks and silicon pieces and scattered in the protective structure 200. It has been discovered by the inventor that there are silicon blocks and silicon pieces that jump over the protective structure 200 depending on the particle size of the generated silicon pieces or the height of the protective structure 200.
  • the inventor measured the size distribution of the silicon block and the silicon piece generated by the impact of the collapse of the silicon rod 110. As a result, it was found that the minimum size of the silicon piece generated when the silicon rod 110 having a length of several meters and a diameter of 100 to 200 mm collapses and is crushed is about 10 mm or more.
  • the distance from the inner surface of the protective structure 200 to the outer surface of the reactor 100 is 500 mm, preferably 300 mm, particularly preferably 250 mm. It is desirable to design 201.
  • the height of the protective structure 200 is the height H (not shown) from the floor in the reactor room where the reactor 100 is installed to the upper end of the silicon rod 110 which stands upright on the bottom plate 101 of the reactor 100 without collapsing. None) should be higher. If the height of the protective structure 200 is too high higher than the height H, the height at which the silicon rod 110 in the protective structure 200 is lifted when the silicon rod 110 is to be taken out beyond the protective structure 200 is excessively increased. It is not preferable because the workability is deteriorated.
  • the height of the protective structure 200 is ⁇ 200 mm to 800 mm, preferably 0 mm to 500 mm, and particularly preferably 0 to 200 mm higher than the height H.
  • the distribution of the silicon pieces generated by the collapse of the silicon rod 110 was evaluated as follows.
  • the silicon rod 110 normally taken out from the reactor 100 without collapsing in the reactor 100 is erected on a flat floor, the silicon rod 110 is tilted starting from the lower end of the silicon rod 110, and the silicon generated by the collapse is erected.
  • the weight distribution of piece size was measured.
  • Another silicon rod 110 was laid on its side around the silicon rod 110 to be laid down on a flat floor so that the fallen silicon rod 110 would not come into direct contact with the floor surface.
  • the silicon rod 110 is about to fall on the inner wall of the lid 103.
  • the first frame body 201 having a shape surrounding the periphery of the bottom plate 101 and the protective wall surface 204 extending vertically upward from the first frame body 201 and having a mesh structure.
  • a protective structure 200 comprising the above is installed around the reactor 100 to form a storage space 210 for the silicon rod 110.
  • the lid 103 is lifted upward with the rod-shaped body 10 inserted into the bottom plate side hole 102a and the lid side hole 104a.
  • the lid 103 when the lid 103 is lifted, the lid 103 in a state where the silicon rod 110 is about to fall on the inner wall of the lid 103 can be lifted without causing the lid 103 to swing laterally. Therefore, the lid 103 becomes the protective structure 200 due to the lateral vibration. It is possible to prevent it from being caught. Therefore, even if the silicon rod 110 is about to fall on the inner wall of the lid 103, the lid 103 can be lifted while the protective structure 200 is installed around the reactor 100. As a result, the lid 103 can be lifted while preventing the silicon rod 110 from scattering to the outside of the protective structure 200.
  • the lid 103 can be lifted without causing the lid 103 to swing sideways, the domino effect of the silicon rod 110 in the bottom plate 101 can be prevented. Further, it is possible to prevent the silicon pieces generated by the collapse of the silicon rod 110 from being scattered on the floor of the reactor chamber without lowering the harvest rate of the silicon rod 110, and it is possible to avoid the danger of the workers in the opening work. .. Further, the opening work of the lid 103 is completed in a short time, the next precipitation reaction can be carried out quickly, and the productivity is improved.
  • the rod-shaped body according to one aspect of the present invention is a rod-shaped body used when a lid forming the reactor together with the bottom plate is lifted from a bottom plate forming a reactor in which a silicon rod is housed upright and removed from the bottom plate.
  • a first portion of the body that is inserted into a bottom plate side hole arranged around the bottom plate, and a second portion that is inserted into a lid side hole arranged at a position facing the bottom plate side hole around the lid. It is characterized by having two parts.
  • the lid when the lid is removed from the bottom plate, the first portion of the rod-shaped body is inserted into the bottom plate side hole arranged around the bottom plate, and the second portion of the rod-shaped body is inserted into the bottom plate side hole around the lid.
  • the lid is lifted from the bottom plate while being inserted into the lid side holes arranged at opposite positions. Therefore, since the lid is lifted along the rod-shaped body, the lid is lifted along the substantially vertical direction. As a result, even when the silicon rod is in contact with the inner wall of the reactor, it is possible to prevent the lid from rolling when the lid is lifted, and to lift the lid to open the reactor.
  • the jig has a mounting portion attached around the bottom plate in order to arrange the bottom plate side hole into which the rod-shaped body is inserted around the bottom plate, and also has the bottom plate.
  • a hole that functions as a side hole may be formed.
  • the jig may be provided with a support portion for supporting the lower end portion of the rod-shaped body at the lower portion of the jig.
  • the lower end portion of the rod-shaped body is supported by the support portion. Therefore, it is possible to prevent the rod-shaped body from falling from the jig, and it is possible to maintain the inserted state of the rod-shaped body.
  • the jig arranges the lid side hole into which the rod-shaped body is inserted around the lid, the jig has a mounting portion attached around the lid and functions as the lid side hole. Holes may be formed.
  • a hole that functions as a lid side hole by the jig can be arranged around the lid. it can.
  • the first portion is inserted into the bottom plate side hole formed in the flange provided on the bottom plate, and the second portion is formed in the flange provided on the lid. It may be inserted into the lid side hole.
  • the bottom plate side hole and the lid side hole are formed in the flange. Therefore, the rod-shaped body can be inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole without adding a new configuration to the reactor.
  • the distance from the outer edge of the bottom plate to the bottom plate side hole and the distance from the outer wall of the lid to the lid side hole are the protrusions provided on the outer wall of the lid from the outer wall of the lid. It may be longer than the distance to the end of the portion opposite to the outer wall of the lid.
  • the bottom plate side hole and the lid side hole are formed outside the protrusion provided on the outer wall of the lid. Therefore, even if the rod-shaped body is inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole, the protrusion does not come into contact with the rod-shaped body. As a result, the rod-shaped body can be inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole even when the outer wall of the lid is provided with the protrusion.
  • the height from the bottom plate to the upper end of the rod-shaped body in a state where the rod-shaped body is inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole is the upper end of the silicon rod that stands upright from the bottom plate. May be higher than the height up to.
  • the lid can be lifted along the substantially vertical direction until the upper end of the silicon rod is exposed. it can. As a result, even when the silicon rod is tilted in the reactor, the lid can be pulled up above the silicon rod while preventing the lid from rolling.
  • the rod-shaped body is detachably provided with a pull-out prevention portion extending in the axial direction of the rod-shaped body so as to surround the periphery of the rod-shaped body on the lower end side of the first portion, and the pull-out prevention portion is provided.
  • the radial length of the rod-shaped body may be longer than the diameter of the bottom plate side hole.
  • the rod-shaped body is provided with a pull-out prevention portion extending in the axial direction of the rod-shaped body so as to surround the periphery of the rod-shaped body on the lower end side of the first portion. Therefore, when the lid is lifted from the bottom plate with the rod-shaped body inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole, even if the rod-shaped body is pulled by the lid, the rod-shaped body is prevented from coming out of the bottom plate side hole. be able to. Further, since the pull-out prevention portion is provided detachably, the rod-shaped body can be inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole in a state where the pull-out prevention portion is not attached to the rod-shaped body. Easy to insert into the bottom plate side hole and lid side hole.
  • the rod-shaped body may be provided with a handle portion extending in the axial direction of the rod-shaped body so as to surround the periphery of the rod-shaped body on the upper end side of the second portion.
  • the rod-shaped body is provided with a handle portion extending in the axial direction of the rod-shaped body so as to surround the periphery of the rod-shaped body on the upper end side of the second portion. Therefore, the rod-shaped body can be easily handled with one hand by grasping the handle portion, and the workability can be improved.
  • the removal method is a removal method for removing the lid forming the reactor together with the bottom plate from the bottom plate forming the reactor in which the silicon rod is housed upright.
  • the rod-shaped body is inserted into the bottom plate side hole arranged around the bottom plate and the lid side hole arranged at a position facing the bottom plate side hole around the lid by the insertion step and the lifting step. While still, the lid is lifted from the bottom plate. As a result, the lid is lifted along the rod-shaped body, so that the lid is lifted along the substantially vertical direction. Therefore, according to the removal method, it is possible to prevent the lid from rolling when the lid is lifted even when the silicon rod is in contact with the inner wall of the reactor.
  • the rod-shaped body is inserted into each periphery of the bottom plate and the lid at at least two or more places at substantially equal intervals with respect to the circumferential direction of the bottom plate and the lid. May be good. According to the above configuration, it is possible to stably prevent the lid from rolling when the lid is lifted.
  • a method for manufacturing a silicon rod according to one aspect of the present invention includes a removal step of removing a lid forming the reactor together with the bottom plate from a bottom plate forming a reactor in which the silicon rod is housed upright.
  • the removal step is formed in a bottom plate side hole arranged around the bottom plate forming a reactor for accommodating a silicon rod and an arrangement facing the bottom plate side hole around the lid. It is characterized by including an insertion step of inserting a rod-shaped body into the lid side hole and a lifting step of lifting the lid with the rod-shaped body inserted into the bottom plate side hole and the lid side hole. To do.
  • the rod-shaped body faces the bottom plate side hole arranged around the bottom plate and the bottom plate side hole around the lid by the removal step including the insertion step and the lifting step.
  • the lid is lifted from the bottom plate while being inserted into the lid side hole arranged at the position.
  • the lid is lifted along the rod-shaped body, so that the lid is lifted along the substantially vertical direction. Therefore, according to the method for manufacturing the silicon rod, it is possible to prevent the lid from rolling when the lid is lifted even when the silicon rod is in contact with the inner wall of the reactor.
  • the rod-shaped body in the insertion step, is inserted into each periphery of the bottom plate and the lid at least at substantially equal intervals with respect to the circumferential direction of the bottom plate and the lid. It may be performed at two or more places. According to the above configuration, it is possible to stably prevent the lid from rolling when the lid is lifted.

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Abstract

棒状体（１０）は、反応器（１００）を形成する底板（１０１）から、反応器（１００）を底板（１０１）とともに形成する蓋（１０３）を吊り上げ、底板（１０１）から取り外す際に用いられ、底板（１０１）の周囲に配置された底板側穴（１０２ａ）に挿入される第１部位（１１）と、蓋（１０３）の周囲において底板側穴（１０２ａ）に対向する位置に配置された蓋側穴（１０４ａ）に挿入される第２部位（１２）と、を有している。

Description

棒状体、治具、取り外し方法およびシリコンロッドの製造方法
　本発明は、シリコンロッドの製造時に用いられる棒状体、治具、反応器の蓋の取り外し方法およびシリコンロッドの製造方法に関する。
　高純度ポリシリコンは、半導体用のチョクラルスキー法（ＣＺ法）やフロートゾーン法（ＦＺ法）による単結晶シリコンの生産原料として有用であり、太陽電池用の一方向凝固法によるキャスト法多結晶シリコンの原料としても有用である。
　ポリシリコンは、通常、シーメンスプロセス（Siemensプロセス）により生産される。シーメンスプロセスでは、シリコン含有ガスと水素とを反応器に投入し、投入したシリコン含有ガスと水素とが、反応器内で通電加熱されているシリコン芯線上で反応して、シリコン芯線上にポリシリコンが析出される。シリコン含有ガスとしては、モノシラン（ＳｉＨ４）や、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）が使用される。
　最も一般的な反応器は、冷却できる金属製の底板とベル型のシェルで構成され、底板にシリコン芯線を立設する多数の電極と、原料ガスを導入する導入口と、反応器内のガスを排出する排出口と、が設けられている。
　シリコン芯線は、通常、２本の鉛直棒と１本の水平ブリッジ棒とでコの字型に組まれ、反応器の底板に設けられた電極に垂直に逆Ｕ字状に立設される。ポリシリコンをシリコン芯線上に析出させることにより、ポリシリコンは時間と共にそのシリコン芯線の直径方向に成長する。ポリシリコンが所定の直径に達したら、反応を終了させる。成長を終了したシリコンロッド（ポリシリコン）は通常室温まで冷却される。これにより得られる逆Ｕ字型シリコンロッドは、高さが数ｍで、１つのシリコンロッドの重量が数１０kgである。
　シリコンロッドを室温まで冷却した後、シリコンロッドは反応器から取り出される。シーメンスプロセスは、連続プロセスではなく、バッチプロセスであるため、反応器は析出が終了したら一旦運転を停止し、反応器を開放して、得られたシリコンロッドを反応器から取り出す必要がある。反応器の開放は、通常、ベル状の反応器の蓋を、ゆっくり上方に吊り上げることにより行う。シリコンロッドの反応器からの取出しは、逆Ｕ字のシリコンロッドを１つずつ吊り上げて反応器の外に移動させ、キャリー台等に載せて運び出す。
　シリコンロッドを反応器から取り出す技術について、例えば、特許文献１から特許文献３に開示されている。特許文献１および特許文献２には、反応器の蓋をゆっくりと上方に吊り上げ、反応器の底板上に鉛直に立っている逆Ｕ字状のシリコンロッドを、１つずつ、または複数纏めて反応器の底板から取り出す技術が開示されている。特許文献３には、保護壁を反応器の周囲に設置することにより、反応器の開放後にシリコンロッドが転倒した場合に、保護壁の外側へのシリコンロッドの飛散を防止することができる技術が開示されている。
ＵＳ２０１２／０２３７６７８（２０１２年９月２０日公開） ＵＳ２０１０／００４３９７２（２０１０年２月２５日公開） ＷＯ２０１５／０３９８４１（２０１５年３月２６日公開）
　シリコン芯線の表面上に、直径が１００～２００ｍｍ程度の太さになるようにポリシリコンを成長させる工程において、反応器の底板におけるシリコン芯線の配置によっては、ポリシリコンがシリコン芯線を中心として非対称に成長することがある。この場合、シリコンロッドの重心が、シリコンロッドを支える電極の中心の鉛直方向からずれることとなる。ポリシリコンの析出中は、シリコンロッドは１０００℃以上であり延性および軟化性を有するため、シリコンロッドの重心が電極の中心の鉛直方向からずれても自立を保てる。
　しかし、反応終了後、シリコンロッドを冷却する過程でシリコンロッドが８００℃以下となると、シリコンロッドの延性や軟化性がなくなるため、シリコンロッドの重心が電極の中心の鉛直方向からずれていると、シリコンロッド内に歪が発生する。歪が発生したシリコンロッドは、冷却時や冷却後の僅かな振動により反応器内で根元から倒れ、場合によっては反応器の蓋の内壁に倒れかかることがある。
　そのような現象に対して前述した従来技術は以下の問題がある。特許文献１および特許文献２に開示されている技術は、シリコンロッドが反応器内で鉛直に立っている状態であるときのシリコンロッドを取り出す技術である。そのため、特許文献１および特許文献２に開示されている技術は、シリコンロッドが内壁に倒れかかっている状態の反応器の蓋を吊り上げて、反応器を開放する作業には採用できない。
　また、シリコンロッドが反応器の蓋の内壁に倒れかかっている状態で反応器の蓋を吊り上げる場合、蓋の吊り上げ時に、反応器の蓋の内壁に倒れかかったシリコンロッドの重量により、蓋が横揺れすることが考えられる。その場合、特許文献３に開示されている技術では、反応器の周囲に設けた保護壁に横揺れした蓋が引っ掛かり、それ以上蓋を吊り上げることができなくなる。そのため、シリコンロッドが反応器の蓋の内壁に倒れかかっている状態で反応器の蓋を吊り上げる場合は、保護壁を撤去しなければならない。したがって、特許文献３に開示されている技術も、シリコンロッドが内壁に倒れかかっている状態の反応器の蓋を吊り上げて、反応器を開放する作業には採用できない。
　本発明は、前記従来の問題点に鑑みなされたものであって、シリコンロッドが反応器の蓋の内壁に接触している場合であっても、蓋を吊り上げて反応器を開放することを目的とする。
　前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る棒状体は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を吊り上げ、前記底板から取り外す際に用いられる棒状体であって、前記底板の周囲に配置された底板側穴に挿入される第１部位と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に挿入される第２部位と、を有していることを特徴とする。
　また、発明の一態様に係る取り外し方法は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外すための取り外し方法であって、前記底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とする。
　さらに、発明の一態様に係るシリコンロッドの製造方法は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外す取り外し工程を含むシリコンロッドの製造方法であって、前記取り外し工程は、シリコンロッドを収容する反応器を形成する底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する配置に形成された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とする。
　本発明の一態様によれば、シリコンロッドが反応器の内壁に接触している場合であっても、蓋を吊り上げて反応器を開放することができる。
本発明の実施形態に係る棒状体が底板側穴および蓋側穴に挿入された状態において、反応器の蓋を反応器の底板から取り外す様子を示す側面図である。 前記棒状体が底板側穴および蓋側穴に挿入された状態を示す断面図である。 前記反応器に突起部がある場合を示す側面図である。 本発明の実施形態の変形例１を説明する図であり、棒状体の治具の概略構成を説明する断面図である。 前記治具が反応器の蓋に取り付けられている状態を示す反応器の上面図の一部である。 本発明の実施形態の変形例２を説明する図であり、棒状体の変形例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る保護構造体が反応器の周囲に配置された状態において、反応器の蓋を反応器の底板から取り外す様子を示す側面図である。 前記保護構造体の上面図である。
　以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態の変形例において実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。なお、実施形態中では便宜上、反応器１００において、蓋１０３側を上側、底板１０１側を下側として上下の方向を示すものとする。なお、以下に示す上下方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に対しこれらの方向に限定されることはない。
　（反応器の構成）
　図１に基づき、反応器１００の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る棒状体１０が底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入された状態において、反応器１００の蓋１０３を反応器１００の底板１０１から取り外す様子を示す側面図である。図１における反応器１００は、蓋１０３が底板１０１から少し吊り上げられた状態を示している。
　反応器１００は、シーメンスプロセス（Siemensプロセス）により、内部に設置したシリコン芯線にポリシリコンを析出させ、シリコンロッド１１０を生成させる装置である。反応器１００は、底板１０１と、蓋１０３と、を備えている。
　底板１０１は金属製であり、略円形である。底板１０１には底板１０１の周囲を取り囲むように底板側フランジ１０２が設けられている。底板側フランジ１０２には、底板側穴１０２ａが複数、底板１０１の周方向に向けて略等間隔に設けられている。底板側穴１０２ａは底板側フランジ１０２を上下方向に貫通するように設けられている。また、底板１０１にはシリコン芯線を立設するための多数の電極１０５が設けられている。シリコン芯線は、通常、２本の鉛直棒と１本の水平ブリッジ棒とでコの字型に組まれており、電極１０５において底板１０１に対して垂直に、逆Ｕ字状に立設される。前述したように、シリコン芯線にポリシリコンを析出させることでシリコンロッド１１０が生成される。なお、図の簡略化のため、図１にはシリコンロッド１１０および電極１０５を、１セットのみ図示している。
　蓋１０３は、金属製でありベル型形状である。蓋１０３の下部には蓋１０３の周囲を取り囲むように蓋側フランジ１０４が設けられている。蓋側フランジ１０４には、蓋側穴１０４ａが複数、蓋１０３の周方向に向けて略等間隔に設けられている。蓋側穴１０４ａは蓋側フランジ１０４を上下方向に貫通するように設けられ、底板側穴１０２ａに対向する位置に配置されている。
　なお、もともと底板側フランジ１０２および蓋側フランジ１０４に設けられているボルト穴を利用して、底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａとしてもよい。これにより、底板１０１および蓋１０３に、新たに底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａを設ける工程を省略することができる。底板側フランジ１０２に設けられているボルト穴と、蓋側フランジ１０４に設けられているボルト穴とが対向するように底板１０１と蓋１０３の下端とを当接させ、当該ボルト穴にボルトを通して締めることで、反応器１００を密閉することができる。
　（棒状体）
　棒状体１０について、図１および図２に基づき説明する。図２は、図１における二点鎖線で囲まれた部分を説明する断面図であり、棒状体１０が底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入された状態を示す断面図である。図２において、点線Ｌ１で囲まれた図は、蓋１０３が吊り上げられる前の状態、点線Ｌ２で囲まれた図は、蓋１０３が底板１０１から少し吊り上げられた状態を示している。棒状体１０（全倒ガイド）は、シリコンロッド１１０が直立して収容される反応器１００を形成する底板１０１から、反応器１００を底板１０１とともに形成する蓋１０３を吊り上げ、底板１０１から取り外す際に用いられる。
　棒状体１０は、図２のＬ１に示すように、底板１０１の周囲に配置された底板側穴１０２ａに挿入される第１部位１１と、蓋１０３の周囲において底板側穴１０２ａに対向する位置に配置された蓋側穴１０４ａに挿入される第２部位１２と、を有している。棒状体１０には、第１部位１１よりも下端部側に、棒状体１０の周囲を囲むように棒状体１０の軸方向に延伸する抜け防止部１３が着脱自在に設けられている。図２のＬ２に示すように、抜け防止部１３の棒状体１０の径方向の長さｗ２は、底板側穴１０２ａの径ｗ１よりも大きい。
　また、図１に示すように、棒状体１０を底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入した状態における、底板１０１から棒状体１０の上端までの高さｈ２は、底板１０１から直立するシリコンロッド１１０の上端までの高さｈ１よりも高いことが好ましく、特には、高さｈ２は、前記高さｈ１よりも２００～５００ｍｍ高いことが好ましい。
　（蓋の取り外し方法）
　シリコンロッド１１０が直立して収容される反応器１００を形成する底板１０１から、反応器１００を底板１０１とともに形成する蓋１０３を取り外すための取り外し方法の一例について説明する。
　まず、底板１０１の周囲に配置された底板側穴１０２ａと、蓋１０３の周囲において底板側穴１０２ａに対向する位置に配置された蓋側穴１０４ａとに、棒状体１０を挿入する（挿入工程）。この挿入工程では、棒状体１０を前記底板側穴１０２ａと蓋側穴１０４ａとに挿通する際には、棒状体１０の第１部位１１よりも下端部側には、抜け防止部１３が装着されていない状態で挿通し、挿通後、棒状体１０に同部材を装着させる。また、挿入工程において、底板１０１および蓋１０３の各周囲に対する棒状体１０の挿入を、底板１０１および蓋１０３の周方向に対して略等間隔を空けて、少なくとも２箇所以上で行う。棒状体１０は、通常６本、好ましくは３本、特に好ましくは２本挿入する。例えば、棒状体１０を２本挿入する場合は、反応器１００の直径の両端に位置する底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに棒状体１０を挿入する。
　次に、棒状体１０が底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入された状態で、蓋１０３を上方（図１における矢印方向）に吊り上げる（吊り上げ工程）。
　蓋１０３を吊り上げる際、蓋１０３の内壁に倒れかかったシリコンロッドの重量により、蓋１０３が横揺れすることが問題となる。具体的には、蓋１０３の横揺れにより（１）反応器１００内に直立しているシリコンロッド１１０に蓋１０３が当たり、当該シリコンロッド１１０を倒してしまう、または、（２）反応器１００の周囲に配置した保護壁に蓋１０３が当たり、蓋１０３をそれ以上引き上げることができなくなる等の問題が起こる。
　しかし、棒状体１０を底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入したまま蓋１０３を吊り上げることにより、蓋１０３が棒状体１０に沿って吊り上げられるため、蓋１０３を略鉛直方向に沿うように吊り上げることができる。その結果、シリコンロッド１１０が反応器１００の内壁に接触している場合であっても、蓋１０３を吊り上げる際の蓋１０３の横揺れを防止し、底板１０１上に直立しているシリコンロッド１１０より高い位置まで蓋１０３を吊り上げることができる。
　なお、シリコンロッド１１０の製造方法において、反応器１００を底板１０１とともに形成する蓋１０３を取り外す取り外し工程として、前記挿入工程と前記吊り上げ工程とを含むことで、下記の効果を奏するシリコンロッド１１０の製造方法を実現することができる。すなわち、シリコンロッド１１０が反応器１００の内壁に接触している場合であっても、蓋１０３を吊り上げて反応器１００を開放することができるシリコンロッド１１０の製造方法を実現することができる。
　（棒状体の設計）
　発明者は、棒状体１０について種々の解析を行い、棒状体１０について下記に基づき設計することにより、蓋１０３の吊り上げの際の横揺れが最適に防止できることを見出した。
　詳しくは、棒状体１０の直径は、底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａの径に対して、８５％～９８％、好ましくは９０～９５％、特に好ましくは９２～９４％とすることが望ましい。底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａの径に対する棒状体１０の直径が、大きすぎると棒状体１０が底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに引っ掛かって、棒状体１０の該底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａへの挿通が円滑に行えなくなり、さらには蓋１０３が円滑に吊り上がらない。底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａの径に対する棒状体１０の直径が、小さすぎると、蓋１０３の横振れ幅が許容範囲以上に大きくなる他、棒状体１０の強度が弱くなる。
　棒状体１０の直径は、前記に限らず、蓋側フランジ１０４下面の横揺れが、底板側フランジ１０２上面に対して、±１００ｍｍ以内、好ましくは±７０ｍｍ以内、特に好ましくは±４０ｍｍ以内であれば、特に制限はない。底板１０１上に数十本のシリコン芯線を直立させて数十本のシリコンロッド１１０を成長させる反応器１００では、多数のシリコン芯線を多数の同心円上に立てて成長させる。蓋１０３に最も近い円周上に立っているシリコン芯線が１００～２００ｍｍの太さのシリコンロッド１１０に成長すると、シリコンロッド１１０と蓋１０３の内壁との距離は、通常、数１００ｍｍ程度となる。そのため、蓋１０３がシリコンロッド１１０に接触しないようにするためには、蓋１０３の横揺れは±１００ｍｍ以内とすることが求められる。
　また、棒状体１０のたわみを考慮する場合、棒状体１０の直径は、１０～５０ｍｍ、好ましくは１５～４５ｍｍ、特に好ましくは２０～４０ｍｍとすることが望ましい。棒状体１０の直径が１０ｍｍより細いと棒状体１０のたわみが大きくなり、蓋１０３の吊り上げ時の横揺れが大きくなる。棒状体１０の直径が５０ｍｍより太いと棒状体１０が重くなり、作業性が悪くなる。棒状体１０の長さは、反応器１００で成長したシリコンロッド１１０の上端より上に蓋１０３を吊り上げられる長さであれば特に制限はないが、前記したように底板１０１から棒状体１０の上端までの高さｈ２が、底板１０１から直立するシリコンロッド１１０の上端までの高さｈ１よりも２００～５００ｍｍ高いことが好ましい。棒状体１０の通常の長さは、５００～３０００ｍｍである。
　（変形例１）
　図３および図４に基づき、本発明の変形例１について説明する。図３は、反応器１００に突起部１０６がある場合を示す側面図である。図４は、本発明の変形例１を説明する図であり、棒状体１０の治具５０・６０の概略構成を説明する断面図である。
　反応器１００の蓋１０３の形状は各種の形状のものが使用されており、例えば、図３に示すように、蓋１０３の側壁面１０３ａ（外壁）に突起部１０６が設けられている場合がある。突起部１０６は、例えば、ノズル、点検用マンホール等の突起構造物等としての機能を有する。
　蓋１０３に突起部１０６がある場合であっても、図３に示すように、距離ｗ３が距離ｗ４よりも長ければ問題ない。距離ｗ３は、底板１０１の外縁から底板側穴１０２ａまでの距離、および蓋１０２の外壁から蓋側穴１０４ａまでの距離である。距離ｗ４は、蓋１０３の外壁から、蓋１０３の外壁に設けられた突起部１０６の蓋１０３の外壁とは反対側の端部までの距離である。
　しかしながら、距離ｗ３が距離ｗ４よりも短い場合、底板側フランジ１０２に設けられた底板側穴１０２ａおよび蓋側フランジ１０４に設けられた蓋側穴１０４ａに棒状体１０を通そうとしても、場所によっては棒状体１０が突起部１０６にぶつかる。その場合、棒状体１０を底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入できず、蓋１０３を鉛直方向に吊り上げることができない。そのため、蓋１０３に突起部１０６が設けられ、距離ｗ３が距離ｗ４よりも短い場合、治具５０・６０を利用する。
　図４に示すように、治具５０は、棒状体１０を挿入する底板側穴１０２ａを底板１０１の周囲に配置するため、底板１０１の周囲に取り付けられる取付部５１を有しているとともに、底板側穴１０２ａとして機能する穴５０ａが形成されている。また、治具５０の下部には、棒状体１０の下端部を支持する支持部５２が設けられている。治具５０を利用する場合、取付部５１を底板側フランジ１０２に形成されている底板側穴１０２ａに下から挿入することで治具５０を底板側フランジ１０２に装着し、棒状体１０の第１部位１１は、底板側穴１０２ａとして機能する穴５０ａに挿入される。
　治具６０は、棒状体１０を挿入する蓋側穴１０４ａを蓋１０３の周囲に配置するため、蓋１０３の周囲に取り付けられる取付部６１を有しているとともに、蓋側穴１０４ａとして機能する穴６０ａが形成されている。治具６０を利用する場合、取付部６１を蓋側フランジ１０４に形成されている蓋側穴１０４ａに上から挿入することで治具６０を蓋側フランジ１０４に装着し、棒状体１０の第２部位１２は、蓋側穴１０４ａとして機能する穴６０ａに挿入される。治具６０の装着例を図５に示す。図５は、治具６０が反応器１００の蓋側フランジ１０４に取り付けられている状態を示す、反応器１００の上面図の一部である。
　また、治具５０・６０を利用した場合、底板１０１の外縁から底板側穴１０２ａとして機能する穴５０ａまでの距離、および蓋１０２の外壁から蓋側穴１０４ａとして機能する穴６０ａまでの距離は、蓋１０３の外壁から、蓋１０３の外壁に設けられた突起部１０６の蓋１０３の外壁とは反対側の端部までの距離よりも長くなる。そのため、治具５０・６０を利用すると、突起部１０６に当たらない位置に、蓋１０３の側壁面１０３ａに略平行かつ略鉛直方向に、棒状体１０を配置することができる。これにより、蓋１０３をシリコンロッド１１０の上端の上方まで吊り上げることができる。
　なお、底板側穴１０２ａとして機能する穴５０ａおよび蓋側穴１０４ａとして機能する穴６０ａの径に対する棒状体１０の直径は、底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａの径に対する棒状体１０の直径と同様の比率となるように設計する。
　（変形例２）
　図６に基づき、本発明の変形例２について説明する。図６は本発明の実施形態の変形例２を説明する断面図であり、棒状体１０の変形例である棒状体１０Ａが底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入された状態を示す断面図である。
　蓋１０３の吊り上げ工程において、棒状体１０は、蓋１０３の吊り上げ状態ごとに長さおよび太さを変更したものを用いてもよい。すなわち、前記図１で説明した、底板１０１から棒状体１０の上端までの高さｈ２が、底板１０１から直立するシリコンロッド１１０の上端までの高さｈ１よりも高く設計された長尺棒状体（棒状体１０）よりも、短い長さの短尺棒状体（棒状体１０Ａ）を用意し、前記長尺棒状体と使い分ける、または併用してもよい。
　詳述すれば、前記反応器１００において、底板１０１からの蓋１０３の取り外しに際して、底板側フランジ１０２と蓋側フランジ１０４とを固定するボルトを外していくと、該底板１０１と蓋１０３との間には位置ズレが生じ易くなる。また、底板１０１から蓋１０３を取り外す際には、底板側フランジ１０２と蓋側フランジ１０４が部分的に強く合着していることもありえ、この場合、底板側フランジ１０２と蓋側フランジ１０４との解離に強い負荷をかけることが要されることもある。さらに、蓋１０３の吊り上げの当初は、振幅しようとする負荷も特に大きい。したがって、前記ボルトの取り外しから、蓋１０３の吊り上げ当初までは、蓋１０３は位置安定性を特に高めておく必要性があり、こうした短尺の棒状体１０Ａを、前記長尺棒状体と使い分ける、または併用することが望ましい態様になる。
　棒状体１０Ａは、太くて短いことが望ましい。具体的には、棒状体１０Ａの長さは、例えば、３００～４００ｍｍである。棒状体１０Ａの直径は、前述した前記底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａの径に対する範囲の中にあっても、特に好ましい範囲である９２～９７％とすることが望ましく、実寸で示せば、２０～３０ｍｍであることが望ましい。棒状体１０Ａは、図６に示すように、第２部位１２よりも上端部側に、棒状体１０Ａの周囲を囲むように棒状体１０Ａの軸方向に延伸する持ち手部１０Ａ１が設けられている。なお、棒状体１０Ａは、前記ボルトの取り外しから、蓋１０３の吊り上げ当初までの位置安定性を高める目的で使用されるため、前記棒状体１０の第１部位１１よりも下端部側に設けられる、抜け防止部１３は必ずしも設ける必要はない。また、図示にはないが、蓋１０３を１ｍ程度吊り上げた状態で作業を行いたい場合は、棒状体１０Ａよりも長い棒状体を用いてもよい。
　（保護構造体）
　保護構造体２００について、図７および図８に基づき説明する。図７は、本発明の実施形態に係る保護構造体２００が反応器１００の周囲に配置された状態において、反応器１００の蓋１０３を反応器１００の底板１０１から取り外す様子を示す側面図である。図８は、保護構造体２００の上面図である。
　保護構造体２００は、蓋１０３を底板１０１から取り外す際に、底板１０１に直立しているシリコンロッド１１０が底板１０１の外側に倒れて床に飛散することを防ぐためのものである。保護構造体２００は、反応器１００の周囲に配置されている。保護構造体２００は、シリコンロッド１１０が蓋１０３に倒れかかっている状態で、蓋１０３を吊り上げる場合のみに、反応器１００の周囲に配置されるものであってもよい。保護構造体２００は、図７および図８に示すように、第１枠体２０１（枠体）と、第２枠体２０２と、複数の第３枠体２０３と、保護壁面２０４と、を備えている。
　第１枠体２０１は、シリコンロッド１１０を収容する反応器１００の底板１０１の周囲を取り囲む形状を有する。第１枠体２０１は、鉛直方向に延びる複数の第３枠体２０３に接続されており、複数の第３枠体２０３によって、底板１０１の周囲を取り囲む位置に支持されている。
　第２枠体２０２は、水平方向に延び、複数の第３枠体２０３の上端と接続されている。第２枠体２０２は、複数の第３枠体２０３によって、水平方向に延びるように支持されている。複数の第３枠体２０３は、それぞれ、第１枠体２０１および第２枠体２０２に接続されており、第１枠体２０１および第２枠体２０２を支持する。
　保護壁面２０４は、第１枠体２０１から鉛直上方に延び、シリコンロッド１１０の収納空間２１０を形成する。保護壁面２０４は、メッシュ構造を有している。
　保護構造体２００には、第１枠体２０１と、反応器１００の底板１０１との間においてリング状の保護板２０５が設けられている。保護板２０５は、底板１０１の周囲を囲むように延び、なおかつ水平方向に広がる平面を有する。保護板２０５は、例えば、反応器１００の底板側フランジ１０２の下面の高さと同じ高さの位置に設けられる。このように、底板１０１と第１枠体２０１との間には保護板２０５が設けられているため、転倒したシリコンロッド１１０は保護板２０５上に飛散する。その結果、シリコンロッド１１０の保護構造体２００によれば、シリコンロッド１１０の床への飛散を防止することができる。
　保護壁面２０４には、反応器１００に収容されたシリコンロッド１１０を取り出すための取り出し窓２０７が形成されている。取り出し窓２０７は、２本の第４枠体２０８と２本の第５枠体２０９とによって囲まれることで形成される。第４枠体２０８は、鉛直方向に延び、第１枠体２０１と第２枠体２０２との間に設けられている。第５枠体２０９は、水平方向に延び、２本の第４枠体２０８の間に設けられている。このように、保護壁面２０４に取り出し窓２０７が形成されることにより、シリコンロッド１１０の保護構造体２００を解体せずに設置したまま、取り出し窓２０７によりシリコンロッド１１０を取り出すことができる。
　また、保護構造体２００は、第１枠体２０１における複数の点Ｐ１のそれぞれから鉛直上方に延びる分割線２０６に沿って、分割可能である。つまり、図８の場合、保護構造体２００は、６つに分割可能である。これにより、例えば、シリコンロッド１１０の保護構造体２００を運搬および収納に適した大きさに分割することで、保護構造体２００を効率的に組み立てることができる。
　以上により、シリコンロッド１１０の保護構造体２００において、第１枠体２０１から鉛直上方に延び、シリコンロッド１１０の収納空間を形成する保護壁面２０４が、メッシュ構造を有している。そのため、シリコンロッド１１０の保護構造体２００では、シリコンロッド１１０の保護構造体２００の外側へのシリコンロッド１１０の飛散を防止しつつ、保護構造体２００外部から内部への視認性を確保することができる。その結果、シリコンロッド１１０の保護構造体２００によれば、例えば、シリコンロッド１１０の転倒状況を確認しつつ、反応器１００の蓋１０３を吊り上げる作業を行うことができる。
　（保護構造体の設計）
　高さが数ｍで、一つの重量が数十ｋｇあるシリコンロッド１１０は、軽い衝撃でも破砕されやすく、蓋１０３を吊り上げる際に反応器１００の外側に向けて倒れだす場合の衝撃や倒れた衝撃で、大きな分布の塊状または粉状のシリコンに破砕される。これらの破片は、ほぼ全量捕集する必要がある。
　発明者は、種々の解析を行い、反応器１００の周辺に下記の設計条件を満たした保護構造体２００を設けた状態で蓋１０３を吊り上げることで、倒れたシリコンロッド１１０およびその破砕物を保護構造体２００で受け止めることができることを見出した。
　（保護壁面の設計）
　通常、成長したシリコンロッド１１０はＵ字状であるが、直線状の長さに換算すると４メートルから６メートルとなり、太さが１００～２００ｍｍである。比重を２．４ｇ／ｃｍ３とすると、一つのシリコンロッド１１０の重量は、７５～４６０ｋｇとなり、１８対ロッドの反応器１００ではシリコンロッド１１０の総重量は、１３００～８２００ｋｇとなる。そのため、保護構造体２００の強度が十分でないとシリコンロッド１１０およびその破砕により発生する破片が保護構造体２００を突き破り、開放作業の作業員に危害をおよぼす可能性がある。
　ここで、発明者は、シリコンロッド１１０の倒れ出す挙動について観察をした結果、シリコンロッド１１０は、以下のように保護構造体２００内に飛散することを見出した。すなわち、（１）シリコンロッド１１０は、シリコンロッド１１０と電極１０５との接合部分を起点として、反応器１００の外側に向かってゆっくりと倒れ込み、（２）保護構造体２００にゆっくり寄りかかり、棒状のままでいるか、倒れかかった衝撃で崩壊し、（３）シリコンブロックやシリコン片に分割され、保護構造体２００内に飛散する。
　前記挙動により、保護構造体２００の内面のある一点Ａ（図示なし）に、反応器１００上のすべてのシリコンロッド１１０が倒れかかったときにかかる静圧は、保護構造体２００と底板側フランジ１０２からの距離Ｌと、反応器１００内のすべてのシリコンロッド１１０の重量Ｗとに依存することが分かる。つまり、距離Ｌおよび重量Ｗの値を定めれば、静圧の大きさを推定できる。例えば、保護構造体２００の保護壁面２０４を反応器１００の底板側フランジ１０２の外径より１ｍ以内に設置した場合は、保護構造体２００の保護壁面２０４が受ける静圧は、シリコンロッド１１０の総重量の半分以下となる。
　（保護壁面のメッシュ）
　作業効率を高める必要性から、軽量であるほど設置する作業が容易となるので、保護壁面２０４は金属製のメッシュ構造とすることが好ましい。保護構造体２００の軽量化のため、保護壁面２０４のメッシュの大きさは、成長したシリコンロッド１１０の崩壊テストを行い、崩壊により発生するシリコン片の分布を求め、シリコン片の９９％以上を捕集できるメッシュの大きさとすることが望ましい。メッシュがあまり小さくなりすぎると、保護構造体２００外部から内部への視認性が悪くなるため、具体的には、最適な保護壁面２０４のメッシュの大きさは２～１０メッシュ、好ましくは３～７メッシュ、特に好ましくは３～５メッシュであることが望ましい。
　また、前述の静圧に基づき、保護構造体２００のメッシュの金網の太さを決定することが望ましい。具体的には、保護壁面２０４の金網の太さは、１６番線～２０番線、好ましくは１７番線～１９番線、特に好ましくは１８番線とすることが望ましい。前記構成とすることで、シリコンロッド１１０の倒れ込みよる静圧を許容することができる。
　（分割の設計）
　析出したシリコンロッド１１０が蓋１０３の内壁に倒れかかっているかどうかは、蓋１０３の側壁面１０３ａに設けられた覗き窓（図示なし）から確認する、または蓋１０３を少し吊り上げてその隙間から確認するしか方法がない。したがって、シリコンロッド１１０が蓋１０３の内壁への倒れかかっていることが確認された場合は、蓋１０３の吊り上げを中止して、速やかに保護構造体２００を組み立てる必要があり、保護構造体２００の組み立て作業の迅速性が必要となる。
　保護構造体２００を分割構造にすることにより、分割された保護構造体２００の個々の重量はさらに軽量となり、保護構造体２００の設置作業が容易となる。保護構造体２００の移動性をよくするために分割式とする際の分割数の選定では、人力で運搬できる重量を目安として分割数を選定することが望ましい。具体的には、分割された保護構造体２００の各重量が８０～１８０ｋｇ、好ましくは１００～１６０ｋｇ、特に好ましくは１２０～１５０ｋｇとなるように分割数を決定することが望ましい。
　分割形式の保護構造体２００の組み立て例を説明する。反応器１００の周辺をリング状に囲むように、各分割した保護構造体２００を密接させて設置し、隣接している分割した保護構造体２００の接合部を、クイックカップリングで固定し、一体化した保護構造体２００を組み立てる。
　（第１枠体の設計）
　保護構造体２００の第１枠体２０１が形成する円の直径は、反応器１００の底板側フランジ１０２および蓋側フランジ１０４の外径より大きければよい。具体的には、第１枠体２０１が形成する円の直径を、底板側フランジ１０２および蓋側フランジ１０４の外径より０～１０００ｍｍ、好ましくは２００～７００ｍｍ、特に好ましくは３００～６００ｍｍ、だけ大きい半径とすることが望ましい。これにより、蓋１０３を保護構造体２００内でスムーズに吊り上げることができ、シリコンロッド１１０が保護壁面２０４に倒れかかることにより受ける保護壁面２０４に対する静圧を小さくすることができる。
　また、保護構造体２００に倒れた衝撃で崩壊したシリコンロッド１１０は、シリコンブロックやシリコン片に分割され、保護構造体２００内に飛散する。発生したシリコン片の粒径または保護構造体２００の高さによっては、保護構造体２００の上を飛び越えるシリコンブロックやシリコン片があることが発明者により発見された。
　そこで、発明者はシリコンロッド１１０の倒壊の衝撃で発生するシリコンブロックやシリコン片のサイズの分布を測定した。その結果、長さが数ｍで、径が１００～２００ｍｍのシリコンロッド１１０が倒壊して破砕した場合に発生するシリコン片の最小サイズは１０ｍｍ程度以上であることが判明した。このような飛散するシリコンロッド１１０をすべて受け止めるためには、保護構造体２００の内面から反応器１００の外面までの距離が５００ｍｍ、好ましくは３００ｍｍ、特に好ましくは２５０ｍｍ、となるように第１枠体２０１を設計することが望ましい。
　（保護構造体の高さ）
　保護構造体２００の高さは、反応器１００設置されている反応器室内の床から、倒壊せずに反応器１００の底板１０１に直立しているシリコンロッド１１０の上端までの高さＨ（図示なし）より高ければよい。保護構造体２００の高さが高さＨよりも高すぎると、保護構造体２００内のシリコンロッド１１０を、該保護構造体２００を超えて取り出そうとした際に、吊り上げる高さを過度に高くしなければならず、作業性が悪くなり好ましくない。
　また、保護構造体２００の高さが高さＨよりも低すぎると、シリコンロッド１１０が反応器１００の外側に向かってに倒れたときに、シリコンロッド１１０の破砕で発生するシリコン片の保護構造体２００の飛び越しを受け止めることができない。そのため、保護構造体２００の高さは、高さＨよりも－２００ｍｍ～８００ｍｍ、好ましくは、０ｍｍ～５００ｍｍ、特に好ましくは０～２００ｍｍ高い高さとすることが望ましい。
　（シリコン片の分布の評価方法）
　シリコンロッド１１０の崩壊により発生するシリコン片の分布の評価は以下の通り行った。反応器１００内で倒壊せずに正常に反応器１００から取出されたシリコンロッド１１０を平らな床に起立させ、そのシリコンロッド１１０をシリコンロッド１１０の下端を起点として倒し、その倒壊で発生するシリコン片のサイズの重量分布を測定した。倒れたシリコンロッド１１０が直接床面に接触しないように、平らな床において倒すシリコンロッド１１０の周辺には、他のシリコンロッド１１０を横倒して敷き詰めた。
　（保護構造体を用いた場合のシリコンロッドの製造方法）
　保護構造体２００を用いた場合のシリコンロッドの製造方法の一例について説明する。まず、シリコンロッド１１０の析出が終了した後、反応器１００の底板側フランジ１０２と蓋側フランジ１０４のボルト締めを開放する。その後、底板１０１の周囲に配置された底板側穴１０２ａと、蓋１０３の周囲において底板側穴１０２ａに対向する位置に配置された蓋側穴１０４ａとに、棒状体１０を挿入する。
　次に、蓋１０３の内壁にシリコンロッド１１０が倒れかかっているかいないかを確認する。蓋１０３の内壁にシリコンロッド１１０が倒れかかっている場合、底板１０１の周囲を取り囲む形状を有する第１枠体２０１と、第１枠体２０１から鉛直上方に延び、メッシュ構造を有する保護壁面２０４とを備える保護構造体２００を反応器１００の周囲に設置してシリコンロッド１１０の収納空間２１０を形成する。その後、棒状体１０が底板側穴１０２ａおよび蓋側穴１０４ａに挿入された状態で、蓋１０３を上方に吊り上げる。
　これにより、蓋１０３の吊り上げ時に、蓋１０３の内壁にシリコンロッド１１０が倒れかかった状態の蓋１０３をほぼ横振れさせることなく吊り上げることができるので、横振れにより、蓋１０３が保護構造体２００に引っかかることを防止することができる。そのため、蓋１０３の内壁にシリコンロッド１１０が倒れかかった状態であっても、保護構造体２００を反応器１００の周囲に設置したまま蓋１０３の吊り上げ作業を行うことができる。その結果、保護構造体２００の外側へのシリコンロッド１１０の飛散を防止しつつ、蓋１０３の吊り上げ作業を行うことができる。
　また、蓋１０３をほぼ横振れさせることなく吊り上げることができるので、底板１０１内のシリコンロッド１１０のドミノ倒しを防止できる。また、シリコンロッド１１０の収穫率を下げることなく、シリコンロッド１１０の崩壊により発生するシリコン片の反応器室の床への飛散を防止することができ、開放作業の作業員の危険性を回避できる。さらに、蓋１０３の開放作業が短時間で終了し、次の析出反応を速やかに行うことができ、生産性が向上する。
　〔まとめ〕
　本発明の一態様に係る棒状体は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を吊り上げ、前記底板から取り外す際に用いられる棒状体であって、前記底板の周囲に配置された底板側穴に挿入される第１部位と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に挿入される第２部位と、を有していることを特徴とする。
　前記構成によれば、底板から蓋を取り外す際に、棒状体の第１部位が底板の周囲に配置された底板側穴に挿入され、棒状体の第２部位が蓋の周囲において底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に挿入されたまま、蓋が底板から吊り上げられる。そのため、蓋は棒状体に沿って吊り上げられるため、蓋は略鉛直方向に沿うように吊り上げられる。その結果、シリコンロッドが反応器の内壁に接触している場合であっても、蓋を吊り上げる際の蓋の横揺れを防止し、蓋を吊り上げて反応器を開放することができる。
　これにより、蓋の横振れに起因する反応器内で直立して収容されるシリコンロッドのドミノ倒しを防止できるので、シリコンロッドの収穫率を上げることができる。また、反応器の開放作業が短時間で終了し、次の析出反応を速やかに行うことができるので生産性が向上する。
　また、発明の一態様に係る治具は、前記棒状体を挿入する前記底板側穴を前記底板の周囲に配置するため、前記底板の周囲に取り付けられる取付部を有しているとともに、前記底板側穴として機能する穴が形成されていてもよい。
　前記構成によれば、底板の周囲に適切な底板側穴がなくとも、取付部を底板の周囲に取り付けることで、前記治具により底板側穴として機能する穴を底板の周囲に配置することができる。
　さらに、前記治具は、前記治具の下部には、前記棒状体の下端部を支持する支持部を備えていてもよい。
　前記構成によれば、前記治具に棒状体を挿入したとき、棒状体の下端部が支持部に支持される。そのため、前記治具からの棒状体の落下を防止することができ、棒状体の挿入状態を保つことができる。
　また、前記治具は、前記棒状体を挿入する前記蓋側穴を前記蓋の周囲に配置するため、前記蓋の周囲に取り付けられる取付部を有しているとともに、前記蓋側穴として機能する穴が形成されていてもよい。
　前記構成によれば、蓋の周囲に適切な蓋側穴がなくとも、取付部を蓋の周囲に取り付けることで、前記治具により蓋側穴として機能する穴を蓋の周囲に配置することができる。
　さらに、前記棒状体は、前記第１部位は、前記底板に設けられたフランジに形成された前記底板側穴に挿入され、前記第２部位は、前記蓋に設けられたフランジに形成された前記蓋側穴に挿入されていてもよい。
　前記構成よれば、底板側穴および蓋側穴はフランジに形成されている。そのため、反応器に新たな構成を付加することなく、底板側穴および蓋側穴に棒状体を挿入することができる。
　また、前記棒状体では、前記底板の外縁から前記底板側穴までの距離、および前記蓋の外壁から前記蓋側穴までの距離は、前記蓋の外壁から、前記蓋の外壁に設けられた突起部の前記蓋の外壁とは反対側の端部までの距離よりも長くてもよい。
　前記構成よれば、底板側穴および蓋側穴は、蓋の外壁に設けられた突起部よりも外側に形成されている。そのため、底板側穴および蓋側穴に棒状体を挿入しても、当該突起部と棒状体とは接触しない。その結果、蓋の外壁に突起部が設けられている場合でも、棒状体を底板側穴および蓋側穴に挿入することができる。
　さらに、前記棒状体は、前記棒状体を前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入した状態における、前記底板から前記棒状体の上端までの高さは、前記底板から直立する前記シリコンロッドの上端までの高さよりも高くてもよい。
　前記構成によれば、シリコンロッドが反応器内で蓋の内壁に向かって倒れている場合であっても、当該シリコンロッドの上端が露出するまで、蓋を略鉛直方向に沿うように吊り上げることができる。その結果、シリコンロッドが反応器内で倒れている場合であっても、蓋の横揺れを防止したまま、蓋をシリコンロッドの上方まで引き上げることができる。
　また、前記棒状体は、前記第１部位よりも下端部側に、前記棒状体の周囲を囲むように前記棒状体の軸方向に延伸する抜け防止部が着脱自在に設けられ、前記抜け防止部の前記棒状体の径方向の長さは、前記底板側穴の径よりも長くてもよい。
　前記構成によれば、棒状体は第１部位よりも下端部側に棒状体の周囲を囲むように棒状体の軸方向に延伸する抜け防止部が設けられている。そのため、棒状体を底板側穴および蓋側穴に挿入したまま蓋を底板から吊り上げる際に、棒状体が蓋に引っ張られた場合であっても、棒状体が底板側穴から抜けることを防止することができる。また、抜け防止部は着脱自在に設けられているため、抜け防止部が棒状体に装着されていない状態で、棒状体を底板側穴および蓋側穴に挿通させることができるので、棒状体の底板側穴および蓋側穴への挿通が容易となる。
　さらに、前記棒状体は、前記第２部位よりも上端部側に、前記棒状体の周囲を囲むように前記棒状体の軸方向に延伸する持ち手部が設けられていてもよい。
　前記構成によれば、棒状体は、第２部位よりも上端部側に棒状体の周囲を囲むように棒状体の軸方向に延伸する持ち手部が備えられている。そのため、持ち手部をつかむことで棒状体を片手で容易に扱うことができ、作業性を向上させることができる。
　また、発明の一態様に係る取り外し方法は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外すための取り外し方法であって、前記底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とする。
　前記構成によれば、挿入工程および吊り上げ工程により、底板の周囲に配置された底板側穴、および蓋の周囲において底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に、棒状体が挿入されたまま、蓋が底板から吊り上げられる。これにより、蓋が棒状体に沿って吊り上げられるため、蓋は略鉛直方向に沿うように吊り上げられる。そのため、前記取り外し方法によれば、シリコンロッドが反応器の内壁に接触している場合であっても、蓋を吊り上げる際の蓋の横揺れを防止することができる。
　さらに、前記取り外し方法は、前記底板および前記蓋の各周囲に対する前記棒状体の挿入が、前記底板および前記蓋の周方向に対して略等間隔を空けて、少なくとも２箇所以上で行われていてもよい。前記構成によれば、蓋を吊り上げる際の蓋の横揺れを安定して防止することができる。
　また、発明の一態様に係るシリコンロッドの製造方法は、シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外す取り外し工程を含むシリコンロッドの製造方法であって、前記取り外し工程は、シリコンロッドを収容する反応器を形成する底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する配置に形成された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とする。
　前記構成によれば、前記シリコンロッドの製造方法において、挿入工程および吊り上げ工程を含む取り外し工程により、棒状体が底板の周囲に配置された底板側穴、および蓋の周囲において底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に挿入されたまま、蓋が底板から吊り上げられる。これにより、蓋が棒状体に沿って吊り上げられるため、蓋は略鉛直方向に沿うように吊り上げられる。そのため、前記シリコンロッドの製造方法によれば、シリコンロッドが反応器の内壁に接触している場合であっても、蓋を吊り上げる際の蓋の横揺れを防止することができる。
　さらに、前記シリコンロッドの製造方法は、前記挿入工程では、前記底板および前記蓋の各周囲に対する前記棒状体の挿入が、前記底板および前記蓋の周方向に対して略等間隔を空けて、少なくとも２箇所以上で行われていてもよい。前記構成によれば、蓋を吊り上げる際の蓋の横揺れを安定して防止することができる。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１０・１０Ａ　棒状体
１１　第１部位
１２　第２部位
５０・６０　治具
５１・６１　取付部
１００　反応器
１０１　底板
１０２　底板側フランジ
１０２ａ　底板側穴
１０３　蓋
１０３ａ　側壁面（外壁）
１０４　蓋側フランジ
１０４ａ　蓋側穴
１０５　電極
１０６　突起部
１１０　シリコンロッド
２００　保護構造体
２０１　第１枠体（枠体）
２０４　保護壁面
２０５　保護板
２０６　分割線
２０７　取り出し窓
２１０　収納空間

Claims (13)

  1. 　シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を吊り上げ、前記底板から取り外す際に用いられる棒状体であって、
    　前記底板の周囲に配置された底板側穴に挿入される第１部位と、
    　前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴に挿入される第２部位と、を有していることを特徴とする棒状体。
  2. 　請求項１に記載の棒状体を挿入する前記底板側穴を前記底板の周囲に配置するため、前記底板の周囲に取り付けられる取付部を有しているとともに、
    　前記底板側穴として機能する穴が形成されていることを特徴とする治具。
  3. 　前記治具の下部には、前記棒状体の下端部を支持する支持部を備えることを特徴とする請求項２に記載の治具。
  4. 　請求項１に記載の棒状体を挿入する前記蓋側穴を前記蓋の周囲に配置するため、前記蓋の周囲に取り付けられる取付部を有しているとともに、
    　前記蓋側穴として機能する穴が形成されていることを特徴とする治具。
  5. 　前記第１部位は、前記底板に設けられたフランジに形成された前記底板側穴に挿入され、
    　前記第２部位は、前記蓋に設けられたフランジに形成された前記蓋側穴に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の棒状体。
  6. 　前記底板の外縁から前記底板側穴までの距離、および前記蓋の外壁から前記蓋側穴までの距離は、前記蓋の外壁から、前記蓋の外壁に設けられた突起部の前記蓋の外壁とは反対側の端部までの距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の棒状体。
  7. 　前記棒状体を前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入した状態における、前記底板から前記棒状体の上端までの高さは、前記底板から直立する前記シリコンロッドの上端までの高さよりも高いことを特徴とする請求項１に記載の棒状体。
  8. 　前記第１部位よりも下端部側に、前記棒状体の周囲を囲むように前記棒状体の軸方向に延伸する抜け防止部が着脱自在に設けられ、
    　前記抜け防止部の前記棒状体の径方向の長さは、前記底板側穴の径よりも長いことを特徴とする請求項７に記載の棒状体。
  9. 　前記第２部位よりも上端部側に、前記棒状体の周囲を囲むように前記棒状体の軸方向に延伸する持ち手部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の棒状体。
  10. 　シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外すための取り外し方法であって、
    　前記底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する位置に配置された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、
    　前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とする取り外し方法。
  11. 　前記底板および前記蓋の各周囲に対する前記棒状体の挿入が、前記底板および前記蓋の周方向に対して略等間隔を空けて、少なくとも２箇所以上で行われていることを特徴とする請求項１０に記載の取り外し方法。
  12. 　シリコンロッドが直立して収容される反応器を形成する底板から、前記反応器を前記底板とともに形成する蓋を取り外す取り外し工程を含むシリコンロッドの製造方法であって、
    　前記取り外し工程は、
    　シリコンロッドを収容する反応器を形成する底板の周囲に配置された底板側穴と、前記蓋の周囲において前記底板側穴に対向する配置に形成された蓋側穴とに、棒状体を挿入する挿入工程と、
    　前記棒状体が前記底板側穴および前記蓋側穴に挿入された状態で、前記蓋を吊り上げる吊り上げ工程と、を含むことを特徴とするシリコンロッドの製造方法。
  13. 　前記挿入工程では、前記底板および前記蓋の各周囲に対する前記棒状体の挿入が、前記底板および前記蓋の周方向に対して略等間隔を空けて、少なくとも２箇所以上で行われてなることを特徴とする請求項１２に記載のシリコンロッドの製造方法。
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