專利名稱：多晶硅制造裝置以及多晶硅制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種多晶娃(silicon)制造裝置以及多晶娃制造方法。
背景技術(shù)：
作為成為半導(dǎo)體用單晶硅的原料的高純度多晶硅的代表性制造法，可列舉西門子法(Siemens Method)。以西門子法制造的多晶娃的純度極高,但反應(yīng)速度慢,制造成本中的單位電力使用量(electrical power consumption rate)所占的比例大,而且由于制造設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)為批次式運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，制品價格昂貴，上述西門子法并不適合作為需要廉價的銷售價格的太陽電池用多晶硅的制造法。近年來，作為可比西門子法更廉價地進(jìn)行制造的多晶硅制造法，已提出有鋅還原法，該鋅還原法是利用金屬鋅來對四氯化硅進(jìn)行還原，從而制造高純度多晶硅。在專利文獻(xiàn)I中揭示有如下的方法，S卩，每當(dāng)使高純度四氯化硅以及高純度鋅分別氣化，在900°C 1100°C的氣體(gas)環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)時，將可通電的硅芯或鉭芯設(shè)置于反應(yīng)器內(nèi)部，在芯上促進(jìn)硅析出，在反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)器開放，接著將產(chǎn)生的針狀及片狀(flake shape)娃取出。另外，在專利文獻(xiàn)2中揭示有如下的多晶硅的制造裝置，該多晶硅的制造裝置是使用縱型反應(yīng)器，將硅氯化物氣體與還原劑氣體供給至該反應(yīng)器內(nèi)，通過硅氯化物氣體與還原劑氣體的反應(yīng)，使硅氯化物氣體供給噴嘴(nozzle)的前端部產(chǎn)生多晶硅，然后使上述多晶硅直接在上述噴嘴的前端部的 下方成長。上述縱型反應(yīng)器包括:設(shè)置于上部的硅氯化物氣體供給噴嘴、還原劑氣體供給噴嘴、以及廢氣排出管(pipe)。在專利文獻(xiàn)2中，成長的多晶硅雖有一部分會自然下落，但通常處于黏著在噴嘴前端的狀態(tài)。在該情形時，在反應(yīng)結(jié)束之后，由設(shè)置于反應(yīng)器下部或另外設(shè)置的冷卻 粉碎裝置冷卻粉碎之后，通過設(shè)置于反應(yīng)器底部或冷卻粉碎裝置的快門(shutter)型的閥等，將上述多晶硅排出至反應(yīng)器的系統(tǒng)之外。目前，上述掏出排出作業(yè)耗費(fèi)時間，排出作業(yè)危險且困難，爐體亦有可能會損傷，且作業(yè)需要長時間。如此，存在如下的問題，S卩，之前已提出的以固體狀態(tài)來將產(chǎn)生的硅回收的鋅還原法是批次方式的方法，該批次方式的方法是在反應(yīng)結(jié)束之后，將反應(yīng)器下部開放，接著將產(chǎn)生的硅取出，因此，反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)休止時間長，結(jié)果，生產(chǎn)效率變低，制造成本不易下降。在今后，太陽電池用多晶硅的需求會逐步擴(kuò)大的狀況下，期待實(shí)現(xiàn)可廉價地進(jìn)行制造的多晶硅的大量生產(chǎn)裝置。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利第4200703號專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2007-223822號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明解決的問題
本發(fā)明是鑒于如上所述的之前的實(shí)際情況，本發(fā)明的目的在于提供如下的多晶硅的制造裝置以及制造方法，該多晶硅的制造裝置以及制造方法將鋅還原法中的反應(yīng)器的休止時間抑制為最小限度，藉此可使多晶硅的生產(chǎn)效率提高，從而可比較廉價且大量地制造多晶硅，上述鋅還原法是以固體狀態(tài)來將產(chǎn)生的硅回收。解決問題的手段用以實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的多晶硅制造裝置通過鋅來對四氯化硅進(jìn)行還原而制造多晶硅，該多晶硅制造裝置的特征在于:包括反應(yīng)器，該反應(yīng)器包含可上下地分離的反應(yīng)器上側(cè)本體與反應(yīng)器下側(cè)本體，鋅氣體供給配管與四氯化硅氣體供給配管連接于上述反應(yīng)器上側(cè)本體的上部，在上述反應(yīng)器上側(cè)本體的下部或上述反應(yīng)器下側(cè)本體的上部設(shè)置有廢氣的排出口，該廢氣包含反應(yīng)所產(chǎn)生的氯化鋅，上述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置為可沿著上下左右方向移動。再者，在本說明書中，所謂“左右方向”，是指與上下方向大致垂直的方向。此處，較佳為在上述反應(yīng)器下側(cè)本體內(nèi)設(shè)置有收納容器，該收納容器收納上述多晶娃。另外，在本發(fā)明中，較佳為在上述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置有臺車，該臺車的載置面可通過升降設(shè)備而沿著上下方向移動，通過包括上述升降設(shè)備的臺車，上述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置為可沿著上下左右方向移動?；蛘咴诒景l(fā)明中，較佳為包括運(yùn)送機(jī)構(gòu)，該運(yùn)送機(jī)構(gòu)能夠以將上述收納容器吊起的狀態(tài)，沿著上下方向或水平方向來運(yùn)送上述收納容器。另外，在本發(fā)明中，較佳為鄰接地配置有多晶硅回收設(shè)備，該多晶硅回收設(shè)備自上述收納容器回收多晶硅。而且，本發(fā)明是使用上述任一項(xiàng)所述的多晶硅制造裝置來制造多晶硅的方法，該方法的特征在于包括如下的步驟:I)使用將上述反應(yīng)器上側(cè)本體與上述反應(yīng)器下側(cè)本體連接而構(gòu)成的反應(yīng)器，使四氯化硅氣體與鋅氣體發(fā)生反應(yīng)；2)使上述反應(yīng)所產(chǎn)生的硅成長體自上述四氯化硅氣體供給噴嘴附近脫離；3)使上述反應(yīng)器下側(cè)本體與上述反應(yīng)器上側(cè)本體分離且下降；4)使上述反應(yīng)器下側(cè)本體僅水平地移動規(guī)定的距離；以及5)自上述反應(yīng)器下側(cè)本體回收多晶硅。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的硅制造裝置以及硅制造方法，將反應(yīng)器的休止時間抑制為最小限度，藉此，可使多晶硅的生產(chǎn)效率提高，并且可比較廉價且大量地制造多晶硅。


圖1是表示本發(fā)明的多晶硅制造裝置的概略圖。圖2是與硅回收設(shè)備相關(guān)聯(lián)地表示本發(fā)明的硅制造裝置的概略圖。圖3是與收納容器的運(yùn)送機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)地表示本發(fā)明的硅制造裝置的概略圖，特別是與將產(chǎn)生的硅取出的步驟一并表示本發(fā)明的硅制造裝置的概略圖。
具體實(shí)施例方式以下，一面參照圖式，一面對本發(fā)明的多晶硅制造裝置以及使用該硅制造裝置的多晶硅制造方法進(jìn)行說明。[反應(yīng)器]圖1是表示本發(fā)明的一個實(shí)例的多晶硅制造裝置的概略圖。在本實(shí)例的多晶硅制造裝置中，例如在2層與3層之間采用大致圓筒形狀的縱型反應(yīng)器I。該縱型反應(yīng)器I包含反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3兩個分割體，反應(yīng)器上側(cè)本體2固定于承架，并且反應(yīng)器下側(cè)本體3被設(shè)置為在與上側(cè)本體2分離時可移動。另外，為了維持密閉性，反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3經(jīng)由耐熱性的密封劑(sealant)而上下地連接。另一方面，在反應(yīng)器下側(cè)本體3的下表面，設(shè)置有包括升降設(shè)備31的臺車32。而且，當(dāng)上述反應(yīng)器下側(cè)本體3與反應(yīng)器上側(cè)本體2分離時，上述反應(yīng)器下側(cè)本體3可通過升降設(shè)備31而沿著上下方向移動，并且可通過臺車32而沿著水平方向移動。對于包括如上所述的縱型反應(yīng)器I的硅制造裝置而言，當(dāng)反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3接合時或分離時，將上述升降設(shè)備31啟動而使反應(yīng)器下側(cè)本體3上下移動，藉此，容易進(jìn)行耐熱性密封劑的插入及更換等的作業(yè)。對于反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3的接合而言，只要將接合凸緣(flange)部2a、接合凸緣部3a分別設(shè)置于反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3，將未圖示的多根螺栓(bolt)插通于上述接合凸緣部2a、接合凸緣部3a之間，以上述螺栓來將上述接合凸緣部2a、接合凸緣部3a彼此緊固，則可確實(shí)地維持密閉性。而且，在反應(yīng)器上側(cè)本體2的外側(cè)具有加熱設(shè)備(未圖示)。在縱型反應(yīng)器I的反應(yīng)器上側(cè)本體2的上部，頂板11 一體地安裝于反應(yīng)器上側(cè)本體2的內(nèi)壁。另外，將上述頂板11的大致中央部貫通而安裝鋅氣體供給噴嘴12，并且以圍繞著該鋅氣體供給噴嘴12的形態(tài)，安裝有多根四氯化硅氣體供給噴嘴14。另外，鋅氣體供給噴嘴12與四氯化硅氣體供給噴嘴14經(jīng)由各個供給配管，連接于縱型反應(yīng)器I的外部所配置的未圖示的鋅蒸發(fā)器及四氯化硅氣體蒸發(fā)器。構(gòu)成反應(yīng)器上側(cè)本體2的材質(zhì)只要是如下的材質(zhì)，則無特別的限定，該材質(zhì)在四氯化硅氣體與鋅氣體進(jìn)行反應(yīng)的800°C 1200°C的使用溫度范圍內(nèi)具有耐久性?？膳e起石英、碳化硅、以及氮化硅等作為例子。另外，反應(yīng)器上側(cè)本體2以及反應(yīng)器下側(cè)本體3的內(nèi)壁形狀可例示圓筒狀、長方體狀、多角形體狀、或部分地將上述形狀加以組合而成的形狀等，但形狀并無特別的限定。另外，在反應(yīng)器上側(cè)本體2的下部設(shè)置有排出口 6，該排出口 6將還原反應(yīng)所產(chǎn)生的氯化鋅氣體及未反應(yīng)的鋅以及四氯化硅等的氣體排出。排出口 6經(jīng)由連接配管而連接于氯化鋅冷凝裝置(未圖示)，該氯化鋅冷凝裝置(未圖示)鄰接地配置于反應(yīng)器上側(cè)本體2的下方，自排出口 6排出的副產(chǎn)物氯化鋅氣體以及未反應(yīng)鋅氣體通過維持于規(guī)定溫度的氯化鋅冷凝裝置，主要被分離為以四氯化硅為主體的未反應(yīng)氣體與經(jīng)冷凝的液體，保持為液體狀態(tài)的熔融液(melt)根據(jù)比重差而分離為氯化鋅熔融液與鋅熔融液2個層。 氯化鋅熔融液進(jìn)一步被送入至電解步驟，通過電解而分離為氯與鋅。鋅作為鋅還原反應(yīng)的還原劑而再次被使用，另外，氯被用作金屬硅的氯化劑以制造四氯化硅，藉此，氯亦可作為鋅還原反應(yīng)的原料而再次被使用。如此構(gòu)成連續(xù)的多晶硅制造系統(tǒng)(system)，該連續(xù)的多晶硅制造系統(tǒng)制造高純度的多晶硅，并且反復(fù)地再次使用副產(chǎn)品(side product)。另一方面，通過將反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3接合而構(gòu)成的縱型反應(yīng)器I在進(jìn)行還原反應(yīng)期間，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)備而固定設(shè)置于地面承架(floor stand)。反應(yīng)器下側(cè)本體3的上部開放，當(dāng)該反應(yīng)器下側(cè)本體3經(jīng)由耐熱性密封劑而接合于反應(yīng)器上側(cè)本體2時，反應(yīng)器下側(cè)本體3的內(nèi)部空間與反應(yīng)器上側(cè)本體2的內(nèi)部空間成為一體，形成縱長的反應(yīng)空間。在反應(yīng)器下側(cè)本體3的內(nèi)側(cè)設(shè)置有加熱設(shè)備。對于反應(yīng)器下側(cè)本體3而言，可例示具有側(cè)壁的圓筒狀、長方體狀、多角形體狀、或部分地將上述形狀加以組合而成的形狀等，但形狀并無特別的限定。另外，反應(yīng)器下側(cè)本體3亦可采用不具有側(cè)壁的盤 狀、圓錐臺狀、以及角錐臺狀的形狀?？蓪⒏魺嵝缘哪突鹞锱渲糜诮饘偻馄さ膬?nèi)側(cè)，進(jìn)而在該隔熱性的耐火物的內(nèi)側(cè)，通過不定形耐火物或石英、碳化娃、以及氮化娃等的材質(zhì)來形成內(nèi)襯層(lining layer),從而構(gòu)成反應(yīng)器下側(cè)本體3。然而，反應(yīng)器下側(cè)本體3的構(gòu)成完全不受實(shí)例的限定。反應(yīng)器下側(cè)本體3只要是堅固的材質(zhì)，且是不會與反應(yīng)氣體及產(chǎn)生的氣體發(fā)生反應(yīng)的耐熱性的材質(zhì)，則可自由地選擇，上述堅固的材質(zhì)可承受反應(yīng)器上側(cè)本體2的四氯化硅供給噴嘴14附近所產(chǎn)生的硅成長體22的不時的落下沖擊。在反應(yīng)器下側(cè)本體3的下方配置有臺車32，該臺車32包括多個車輪33。上述臺車32能夠沿著圖式的左右方向(水平方向)，在設(shè)置于地面的軌道(rail)上移動。再者，在上述內(nèi)容中，已對如下的例子進(jìn)行了說明，該例子是指在上述反應(yīng)器上側(cè)本體2的下部設(shè)置有排出口 6，該排出口 6將還原反應(yīng)所產(chǎn)生的氯化鋅氣體及鋅以及四氯化硅等的未反應(yīng)氣體排出，但本發(fā)明并不限定于上述例子。將未反應(yīng)氣體排出的排出口 6設(shè)置于上述反應(yīng)器下側(cè)本體3亦為本發(fā)明的一個形態(tài)。在上述情形時，將排出口 6與氯化鋅冷凝裝置連接的配管可在中途分離。根據(jù)反應(yīng)器的下游側(cè)所設(shè)置的氯化鋅冷凝裝置在整個機(jī)具設(shè)備(plant)中的設(shè)置狀況及機(jī)具設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)條件等，決定將排出口 6設(shè)置于反應(yīng)器下側(cè)本體3的下部或反應(yīng)器上側(cè)本體2的下部。在縱型反應(yīng)器I中，在800°C 1200°C的溫度范圍內(nèi)，使四氯化硅與鋅發(fā)生反應(yīng)。更佳為在自鋅的沸點(diǎn)附近的900°C至1100°C的溫度范圍內(nèi)，使四氯化硅與鋅發(fā)生反應(yīng)。若溫度達(dá)到1100°c以上，則逆反應(yīng)會增加，另外，產(chǎn)生的硅中的雜質(zhì)濃度會增加。[多晶硅回收機(jī)構(gòu)]多晶硅制造裝置中包括回收機(jī)構(gòu)，該回收機(jī)構(gòu)用以將產(chǎn)生的硅回收。以下，對用以將縱型反應(yīng)器I內(nèi)所產(chǎn)生的硅回收的回收機(jī)構(gòu)進(jìn)行說明。例如，如圖2所示，產(chǎn)生的硅的回收機(jī)構(gòu)包括:收納產(chǎn)生的硅的收納容器20、包括升降設(shè)備31的臺車32、第I多晶硅回收設(shè)備41、以及利用真空吸入器等的第2多晶硅回收設(shè)備42等，上述第I多晶硅回收設(shè)備41包括鄰接于縱型反應(yīng)器I而設(shè)置的抓持夾具。升降設(shè)備31較佳為包含氣缸(cylinder)機(jī)構(gòu)或波紋管(bellows)機(jī)構(gòu)等。因四氯化硅與鋅的還原反應(yīng)而形成于四氯化硅氣體供給噴嘴14的附近的硅成長體在反應(yīng)結(jié)束之后，通過導(dǎo)入至反應(yīng)器I內(nèi)的機(jī)械設(shè)備(未圖示)而脫離四氯化硅氣體供給噴嘴14，接著被捕集至反應(yīng)器下側(cè)本體3內(nèi)所設(shè)置的收納容器20內(nèi)。然后，位于反應(yīng)器下側(cè)本體3下方的升降設(shè)備31的臂部(arm)朝上方延伸，升降設(shè)備31的頭部與反應(yīng)器下側(cè)本體3的底部發(fā)生接觸，對反應(yīng)器下側(cè)本體3進(jìn)行支持。反應(yīng)器下側(cè)本體3的底部受到支持之后，將反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3接合的凸緣部2a、凸緣部3a之間的螺栓被拔出，另外，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)備而固定設(shè)置于地面承架的反應(yīng)器下側(cè)本體3的固定部分被拆除。接著，通過升降設(shè)備31來使反應(yīng)器下側(cè)本體3下降，反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3分離。接著，包括升降設(shè)備31的臺車32在未圖示的軌道上水平地移動至規(guī)定位置為止，上述升降設(shè)備31承載有收納著硅成長體的收納容器20。通過包括抓持夾具的第I多晶硅回收設(shè)備41，將收納容器20內(nèi)的硅成長體自收納容器20依序抓出，接著收集至回收容器43。殘留于收納容器20的粒狀以及粉狀的硅被真空吸入器等的第2硅回收設(shè)備42完全回收。收納容器20的內(nèi)表面材質(zhì)較佳為使用不會與硅發(fā)生反應(yīng)的石英、碳化硅、以及氮化硅等的材料。這些材料中，石英尤佳。收納容器20可與反應(yīng)器下側(cè)本體3的側(cè)壁內(nèi)壁密著地配置，或亦可在收納容器20與反應(yīng)器下側(cè)本體3的側(cè)壁內(nèi)壁之間設(shè)置間隙，從而設(shè)置收納容器20。 另外，如圖3所示，亦可設(shè)置對上述收納容器20進(jìn)行吊起運(yùn)送的收納容器運(yùn)送機(jī)構(gòu)51，通過該收納容器運(yùn)送機(jī)構(gòu)51來使上述收納容器20移動至其他場所之后，將上述硅成長體回收。當(dāng)使用吊起式的收納容器運(yùn)送機(jī)構(gòu)51來使上述收納容器20移動至其他場所時，對于多晶硅的回收設(shè)備而言，可使上述收納容器20傾倒，從而將上述硅成長體取出，或者亦可采用如圖2所示的包括抓持夾具的第I回收設(shè)備或利用真空吸入器等的第2回收設(shè)備。為了將收納容器20吊起，較佳為將運(yùn)送機(jī)構(gòu)51的掛鉤(hook)鉤掛于收納容器外壁所安裝的多個把手或收納容器底部所安裝的支持棒，從而將上述收納容器20吊起。在上述說明中，對如下的例子進(jìn)行了說明，S卩，在將收納容器20設(shè)置于反應(yīng)器下側(cè)本體3內(nèi)的狀態(tài)下，直接進(jìn)行還原反應(yīng)，但亦可采用如下的形態(tài)，即，不將收納容器20設(shè)置于反應(yīng)器下側(cè)本體3內(nèi)而進(jìn)行反應(yīng)。在該情形時，按照以下的順序來將硅成長體回收。亦即，還原反應(yīng)結(jié)束之后，通過設(shè)置于臺車32的升降設(shè)備31來使反應(yīng)器下側(cè)本體3與反應(yīng)器上側(cè)本體2分離，接著使已分離的反應(yīng)器下側(cè)本體3僅下降規(guī)定距離，然后沿著水平方向僅移動規(guī)定距離。接著，通過另外的附帶臺車的升降設(shè)備，使空的收納容器移動至反應(yīng)器上側(cè)本體2的下部為止，將該空的收納容器固定配置于反應(yīng)器下側(cè)本體3所處的位置。此時，通過導(dǎo)入至反應(yīng)器內(nèi)的機(jī)械設(shè)備(未圖示)，使四氯化硅氣體供給噴嘴14的附近所形成的硅成長體22脫離，將該硅成長體22捕集至收納容器20。與上述已說明的順序同樣地進(jìn)行以后的操作。實(shí)例以下，對使用上述已說明的多晶硅制造裝置來制造高純度多晶硅的方法進(jìn)行說明，但本發(fā)明絲毫不限定于這些實(shí)例。
[實(shí)例I]I)將一根內(nèi)徑為120mm的鋅氣體供給噴嘴12設(shè)置于內(nèi)徑為900mm的縱型反應(yīng)器I的頂板11的中心，以圍繞上述鋅氣體供給噴嘴12的形式，設(shè)置20根內(nèi)徑為30mm的四氯化硅氣體供給噴嘴14，該20根四氯化硅氣體供給噴嘴14彼此的間隔相等。2)將已加熱至1100°C的四氯化硅氣體以150kg/Hr的供給速度，且將已加熱至950°C的鋅氣體以100kg/Hr的供給速度，供給至包含反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3的縱型反應(yīng)器I內(nèi)，從而進(jìn)行反應(yīng)。3)自反應(yīng)開始起經(jīng)過7小時之后，反應(yīng)結(jié)束。然后，將氮?dú)鈬娙胫量v型反應(yīng)器I內(nèi)，藉此，使內(nèi)部開始降溫。4)確認(rèn)縱型反應(yīng)器I內(nèi)的整體溫度已下降至500°C左右為止，為了將反應(yīng)器上側(cè)本體2的四氯化硅氣體供給噴嘴14附近所成長的硅成長體回收，將搗棒(未圖示)插入至反應(yīng)器內(nèi)，且使該搗棒前后左右地?fù)u動，藉此，使四氯化硅氣體供給噴嘴14附近所形成的硅成長體脫離，將該硅成長體捕集至反應(yīng)器下側(cè)本體3內(nèi)所設(shè)置的收納容器20中。5)使位于反應(yīng)器下側(cè)本體3下方的升降設(shè)備31的臂部朝上方延伸，使升降設(shè)備31的頭部與反應(yīng)器下側(cè)本體3底部發(fā)生接觸，對反應(yīng)器下側(cè)本體3進(jìn)行支持。接著，拔出將反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3接合的凸緣部的螺栓，另外，將固定于地面承架的反應(yīng)器下側(cè)本體3的固定部分拆除。通過升降設(shè)備31來使反應(yīng)器下側(cè)本體3下降，使反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3分離，通過臺車32來使上述反應(yīng)器下側(cè)本體3水平地移動至規(guī)定位置為止。通過包括抓持夾具的多晶硅回收設(shè)備41，將收納容器20內(nèi)的硅成長體自收納容器20依序抓出，接著收集至回收容器43。通過硅回收設(shè)備42的真空吸入器來完全將針狀、粒狀或粉狀的硅回收，回收整體約 為70Kg的多晶硅。符號說明I: 縱型反應(yīng)器2: 反應(yīng)器上側(cè)本體3: 反應(yīng)器下側(cè)本體6:排出口11:頂板12:鋅氣體供給噴嘴14:四氯化硅氣體供給噴嘴20:收納容器22:硅成長體31:升降設(shè)備32:臺車41:第I多晶硅回收設(shè)備42:第2多晶硅回收設(shè)備43:回收容器51:收納容器運(yùn)送機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種多晶硅制造裝置，通過鋅來對四氯化硅進(jìn)行還原而制造多晶硅，其特征在于包括: 反應(yīng)器，所述反應(yīng)器包含可上下地分離的反應(yīng)器上側(cè)本體與反應(yīng)器下側(cè)本體，鋅氣體供給配管與四氯化硅氣體供給配管連接于所述反應(yīng)器上側(cè)本體的上部，在所述反應(yīng)器上側(cè)本體的下部或所述反應(yīng)器下側(cè)本體的上部設(shè)置有廢氣的排出口，所述廢氣包含反應(yīng)所產(chǎn)生的氯化鋅，所述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置為可沿著上下左右方向移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅制造裝置，其特征在于， 在所述反應(yīng)器下側(cè)本體內(nèi)設(shè)置有收納容器，所述收納容器收納所述多晶硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多晶硅制造裝置，其特征在于， 在所述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置有臺車，所述臺車的載置面可通過升降設(shè)備而沿著上下方向移動，通過包括所述升降設(shè)備的所述臺車，所述反應(yīng)器下側(cè)本體設(shè)置為可沿著上下左右方向移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的多晶硅制造裝置，其特征在于包括: 運(yùn)送機(jī)構(gòu)，所述運(yùn)送機(jī)構(gòu)能夠以將所述收納容器吊起的狀態(tài)，沿著上下方向或水平方向來運(yùn)送所述收納容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的多晶硅制造裝置，其特征在于， 多晶硅回收設(shè)備與所述反應(yīng)器鄰接地配置，所述多晶硅回收設(shè)備自所述收納容器回收多晶娃。
6.一種多晶硅制造方法，其是使用如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的多晶硅制造裝置來制造多晶硅的方法，其特征在于包括: 1)使用將所述反應(yīng)器上側(cè)本體與所述反應(yīng)器下側(cè)本體連接而構(gòu)成的反應(yīng)器，使四氯化硅氣體與鋅氣體發(fā)生反應(yīng)的步驟； 2)使所述反應(yīng)所產(chǎn)生的硅成長體自所述四氯化硅氣體供給噴嘴附近脫離的步驟； 3)使所述反應(yīng)器下側(cè)本體與所述反應(yīng)器上側(cè)本體分離且下降的步驟； 4)使所述反應(yīng)器下側(cè)本體僅水平地移動規(guī)定的距離的步驟；以及 5)自所述反應(yīng)器下側(cè)本體回收多晶硅的步驟。
全文摘要
[課題]一種多晶硅的制造裝置以及制造方法，將鋅還原法中的反應(yīng)器的休止時間抑制為最小限度，藉此可使多晶硅的生產(chǎn)效率提高，從而可比較廉價且大量地制造多晶硅，上述鋅還原法是以固體狀態(tài)來將產(chǎn)生的硅回收。[解決手段]通過鋅來對四氯化硅進(jìn)行還原而制造多晶硅的硅制造裝置的特征在于縱型反應(yīng)器1包括可上下地分離的反應(yīng)器上側(cè)本體2與反應(yīng)器下側(cè)本體3，反應(yīng)器下側(cè)本體3可沿著上下左右方向移動。
文檔編號C01B33/033GK103153856SQ20118004682
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者大久保秀一, 山口雅嗣 申請人:捷恩智株式會社, Jx日鉱日石金屬株式會社, 東邦鈦株式會社