[发明专利]三氯硅烷制造装置

说明书

本申请对2010年3月15日提出的日本专利申请第2010－057449号主张优先权，这里引用其内容。 

技术领域

本发明涉及将四氯硅烷转换为三氯硅烷的三氯硅烷制造装置。

背景技术

作为用来制造硅（Si）的原料而使用的三氯硅烷（SiHCl₃）可以通过使四氯硅烷（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）

作为制造三氯硅烷的装置，例如在特许第3781439号公报及特开2004－262753号公报中，提出了使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的反应容器。在该反应容器中，通过由碳等形成的发热体通过通电而发热、将反应室内从外侧加热，使反应室内的气体反应。

另一方面，在特开2008－133170号公报中，提出了将反应容器通过多个同心状的圆筒壁、和将这些圆筒壁之间的小空间的上下封闭的圆板构成、并且使各小空间连续地连通而做成反应室、在最内周位置的圆筒壁设有发热体的三氯硅烷制造装置。

在特公昭60－49021号公报中，公开了在反应室内配置多根管状的加热器、在反应室内及加热器内将气体直接加热的构造的装置。

在三氯硅烷的制造装置中，要求以较高的热效率将反应室内有效地加热到三氯硅烷的反应温度。

但是，如果是特许第3781439号公报及特开2004－262753号公报中记载的构造，则虽然通过配设在反应室的外部的发热体将反应室内加热，但不能将从发热体向半径方向外方放射的辐射热有效地利用，有热效率较低的不良状况。

此外，在特开2008－133170号公报中记载的构造的情况下，通过在反应容器的中央部设置发热体，能够将向半径方向外方放射的辐射热整体施加在反应室内的气体上，能够以比特许第3781439号公报及特开2004－262753号公报中记载的装置更高的热效率进行加热。但是，在为了生产量的增大而使装置大型化并使反应室的外径变大的情况下，反应室的外周部因变得离发热体较远而不能加热，在装置自身的大型化方面存在界限。

进而，在特许第3781439号公报、特开2004－262753号公报、以及特开2008－133170号公报中，由于各反应室构成为同心圆状，所以为了使得不会有反应气体的流速变得过慢而加热效率下降的状况，需要使外侧的反应室为比内侧的反应室窄的间隔。但是，在为了增大处理量而如特公昭60－49021号公报中记载的构造那样在反应室内也设置加热器的情况下，由于是较窄的间隔，所以将加热器配置在外侧的反应室之间是困难的。

此外，在这些三氯硅烷的制造装置中，一般为了防止高温下的杂质的发生，在反应容器及加热器中使用实施了碳化硅的涂层的碳部件，但由于作为脆性材料的碳部件的大型化是困难的，所以制造装置自身的大型化也变得困难。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而做出的，目的是提供一种能够以较高的热效率将供给气体加热、并且不会损害热效率而实现装置的大型化、能够进行大量生产的三氯硅烷制造装置。

本发明是一种从包括四氯硅烷和氢的原料气体制造三氯硅烷的装置，其特征在于，

具有被供给上述原料气体、生成包括三氯硅烷和氯化氢的反应气体的反应室、和设在上述反应室之中的加热器；

上述反应室的内部空间被沿着周向的第1壁沿半径方向区划为多个；

由上述第1壁形成的空间的至少一个被沿与周向交叉的方向延伸的第2壁区划为多个；

在上述反应室的内部空间中，形成由上述第1壁彼此区划的小空间、及/或由上述第1壁及上述第2壁区划的小空间；

上述小空间通过形成在区划上述小空间的上述第1壁及/或上述第2壁的上部或下部的连通部而成为连通状态，所述连通状态指使上述原料气体通过上下折回而一边改变流动的方向一边朝向上述反应室的中心部流通；