三氯硅烷制造装置制造方法及图纸

一种三氯硅烷制造装置，具备：反应容器，在内部的反应流路中被供给包括四氯化硅和氢的供给气体，生成包括三氯硅烷与氯化氢的反应生成气体；加热机构，具有将反应容器的内部加热的加热器部；气体供给部，将供给气体供给到反应容器内；气体排气部，将反应生成气体从反应容器内排出到外部；加热器部配置在反应容器的中央；反应流路配设在加热器部的周围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将四氯化硅转换为三氯硅烷的三氯硅烷制造装置。本专利技术基于2006年10月31日在日本提出申请的特愿2006-297036号以及2007年10月3日在日本提出申请的特愿2007-259447号主张优先权，这里援用其内容。
技术介绍
作为用来制造高纯度硅(Si：硅)的原料使用的三氯硅烷(SiHCl3)可以通过使四氯化硅(SiCl4：四氯化硅)与氢反应转换来制造。即，硅通过基于以下的反应式(1)(2)的三氯硅烷的还原反应和热分解反应生成，三氯硅烷通过基于以下的反应式(3)的转换反应生成。SiHCl3+H2→Si+3HCl       ......(1)4SiHCl3→Si+3SiCl4+2H2   ......(2)SiCl4+H2→SiHCl3+HCl     ......(3)作为制造该三氯硅烷的装置，例如在专利文献1(特许第3781439号公报)中，提出了下述反应器：反应室为具有由同心配置的两个管形成的外室和内室的双层室设计，在该反应室的外侧的周围配置有发热体。在该反应器中，通过通电使由碳等形成的作为加热器部的发热体发热，从外侧将反应室内加热，从而使反应室内的气体反应。
技术实现思路
在上述以往的技术中，存在以下的问题。即，在上述以往的三氯硅烷的制造装置中，通过配设在反应室的外部的发热体将反应室内加热，但在此情况下，从发热体不仅向半径方向内方向、向半径方向外方向也放射辐射热，所以有热效率较低的不良状况。此外，由于将发热体配置为使其覆盖反应室的外周，所以还有装置整体大型化的问题。本专利技术是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种热效率较高并-->且也能够使装置整体的小型化的三氯硅烷制造装置。本专利技术为了解决上述问题，采用了以下的结构。即，本专利技术的三氯硅烷制造装置的特征在于，具备：反应容器，在内部的反应流路中被供给包括四氯化硅和氢的供给气体，生成包括三氯硅烷与氯化氢的反应生成气体；加热机构，具有将上述反应容器的内部加热的加热器部；气体供给部，将上述供给气体供给到上述反应容器内；气体排气部，将上述反应生成气体从上述反应容器内排出到外部；上述加热器部配置在上述反应容器的中央；上述反应流路配设在上述加热器部的周围。在该三氯硅烷制造装置中，由于加热器部配设在反应容器的中央、反应流路配设在加热器部的周围，所以能够将从加热器部向半径方向外方向放射的辐射热全部施加给流动到反应流路中的供给气体，能够以较高的热效率加热。此外，由于加热器部收纳在反应容器的中央并且热效率较高，所以能够使用小型的加热器部，所以不再需要覆盖反应容器的外周的大型的加热器部。在上述三氯硅烷制造装置中，上述气体供给部也可以是气体供给管，上述气体排气部也可以是气体排气管。此外，上述三氯硅烷制造装置也可以是，上述反应流路具有：供给侧流路，与上述气体供给部连接，使上述供给气体从上述反应容器的外周侧朝向中央侧流通；排出侧流路，上游端连接在上述供给侧流路上并且下游端连接在上述气体排气部上，使从上述供给气体生成的反应生成气体从上述反应容器的中央侧朝向外周侧流通；上述供给侧流路与上述排出侧流路相互相邻而配设。在该三氯硅烷制造装置中，由于供给侧流路与排出侧流路相互相邻而配设，所以导入到反应容器内的供给气体与生成的高温状态的反应生成气体相邻流动从而相互进行热交换，将供给气体预热并且将反应生成气体冷却。因而，不需要在反应容器的外部另外设置热交换器，能够高效地进行供给气体的预热。此外，由于在反应容器内具备热交换机构，所以能够使装置整体小型化并且能够低成本地制造。上述三氯硅烷制造装置也可以是，构成反应容器的部件由碳形成。进而，上述三氯硅烷制造装置也可以是，上述碳的表面用碳化硅涂层。在该三氯硅烷制造装置中，由于由用碳化硅(SiC)涂层的碳构-->成反应容器，所以与用碳纯净材料构成的情况相比能够设定为高温，能够与更高温度的反应生成气体热交换，能够得到较高的预热效果。此外，能够防止碳与供给气体及反应生成气体中的氢、氯硅烷及氯化氢(HCl)反应、生成甲烷、甲基氯硅烷、碳化硅等而成为不纯物，能够得到纯度较高的三氯硅烷。上述本专利技术的三氯硅烷制造装置也可以是，具备收纳上述反应容器及上述加热机构的收纳容器；具备将氩气供给到上述收纳容器内的氩气供给机构。在该三氯硅烷制造装置中，由于通过氩气供给机构将氩气供给到收纳容器内，所以通过用氩气使反应容器周围成为加压状态，能够防止供给气体或反应生成气体从反应容器泄漏。由此，能够防止从反应容器泄漏的供给气体或反应生成气体与在反应容器外侧的加热机构等中使用的碳反应。根据本专利技术，发挥以下的效果。即，根据有关本专利技术的三氯硅烷制造装置，由于加热器部配置在反应容器的中央，反应流路配设在加热器部的周围，所以能够以较高的热效率加热，并且能够使用小型的加热器部，所以不再需要覆盖反应容器的外周的大型的加热器部。因而，能够减少加热需要的电力，并且能够实现装置整体的小型化。附图说明图1是表示有关本专利技术的三氯硅烷制造装置的一实施方式的简略的剖视图。图2是沿着图1的A-A线的向视剖视图。图3是沿着图1的B-B线的向视剖视图。图4是沿着图1的C-C线的向视剖视图。具体实施方式以下，参照图1说明有关本专利技术的三氯硅烷制造装置的一实施方式。本实施方式的三氯硅烷制造装置如图1所示，具备将四氯化硅和氢的供给气体供给到内部的反应流路中并通过转换反应生成三氯硅烷和氯化氢的反应生成气体的反应容器1、将反应容器1从内侧加热的加-->热机构2、将供给气体供给到反应容器1内的多个气体供给管3、从反应容器1将反应生成气体排出到外部的多个气体排气管4、覆盖反应容器1及加热机构2的周围而配设的隔热部件5、收纳反应容器1、加热机构2及隔热部件5的收纳容器6、和对收纳容器6内供给氩气(Ar)的氩气供给机构7。上述反应容器1内的反应流路具有供给侧流路F1和排出侧流路F2，所述供给侧流路F1与气体供给管3连接，使供给气体从反应容器1的外周侧一边沿上下折回一边朝向中央侧流通，所述排出侧流路F2上游端连接在供给侧流路F1上并且下游侧连接在气体排气管4上，使反应生成气体从反应容器1的中央侧一边沿上下折回一边朝向外周侧流通。此外，供给侧流路F1与排出侧流路F2相互相邻地配设。为了构成该反应流路F1、F2，反应容器1如图1及图2所示，具备：从内侧开始依次同心配置且内径不同的圆筒状的第1～第9反应筒壁9a～9i；支承第1～第8圆筒筒壁9a～9h的下部的第1下部圆板21；支承第9反应筒壁9i的下部的第2下部圆板22；在第2下部圆板22上支承第1下部圆板21且与第3、第7及第8反应筒壁9c、9g、9h分别同径同心的第1～第3间隔筒部件23～25(参照图3)；将第1反应筒壁9a的上部开口堵塞并对其进行支承的第1上部圆板26；支承第5反应筒壁9e及第9反应筒壁9i的上部的第2上部圆板27；支承第2～第4反应筒壁9b～9d的上部的第1圆环板28；和支承第6～第8反应筒壁9f～9h的上部的第2圆环板29。上述第1～第9反应筒壁9a～9i将反应容器1的内部空间的大部分划分为中央的柱状空间11a、和其周围的多个筒状的小空间11b～11i。按照第2上部圆板27、第2圆环板29、第1圆环板28、第1上部圆板26的顺序将外径较小地形成，第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯硅烷制造装置，其特征在于，　具备：　反应容器，在内部的反应流路中被供给包括四氯化硅和氢的供给气体，生成包括三氯硅烷与氯化氢的反应生成气体；　加热机构，具有将上述反应容器的内部加热的加热器部；　气体供给部，将上 述供给气体供给到上述反应容器内；　气体排气部，将上述反应生成气体从上述反应容器内排出到外部；　上述加热器部配置在上述反应容器的中央；　上述反应流路配设在上述加热器部的周围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-31 297036/2006;JP 2007-10-3 259447/20071、一种三氯硅烷制造装置，其特征在于，具备：反应容器，在内部的反应流路中被供给包括四氯化硅和氢的供给气体，生成包括三氯硅烷与氯化氢的反应生成气体；加热机构，具有将上述反应容器的内部加热的加热器部；气体供给部，将上述供给气体供给到上述反应容器内；气体排气部，将上述反应生成气体从上述反应容器内排出到外部；上述加热器部配置在上述反应容器的中央；上述反应流路配设在上述加热器部的周围。2、如权利要求1所述的三氯硅烷制造装置，其特征在于，上述反应流路具有：供给侧流路，与上述气体供给部连接，使上述供给气体从上述反应容器的外周侧朝向中央侧流通；排出侧流路，上游端连接在上述供...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井敏由记，伊藤秀男，清水祐司，
申请(专利权)人：三菱麻铁里亚尔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]