(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉底を構成する基台と、
該基台上に着脱可能に取り付けられているベルジャとを備える多結晶シリコン反応炉であって、
前記基台の外周部に設けられた受け部と、
前記ベルジャの下端開口縁部に設けられたフランジ部とが、
締結部により固定されており、
前記基台には、前記受け部よりも半径方向外側位置に、上下方向に延びるガイド棒が設けられ、
前記ベルジャには、前記フランジ部よりも半径方向外側位置に、前記ガイド棒が挿通可能な貫通孔を有する開孔板が設けられ、
前記基台の平面視の中心から前記ガイド棒の中心軸までの距離と、前記ベルジャの平面視の中心から前記貫通孔の中心軸までの距離とが同距離に設けられていることを特徴とする多結晶シリコン反応炉。
【請求項２】
前記ガイド棒は、前記基台に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多結晶シリコン反応炉。
【請求項３】
前記開孔板は、前記ベルジャの下端に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多結晶シリコン反応炉。
【請求項４】
前記ガイド棒の先端部に、先端側に向かうにつれて縮径する縮径部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の多結晶シリコン反応炉。
【請求項５】
前記ガイド棒は、前記受け部の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の多結晶シリコン反応炉。
【請求項６】
前記ガイド棒の横断面が円形に設けられ、前記貫通孔の横断面が円形に設けられており、前記ガイド棒の外径ｄと前記貫通孔の内径Ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ）が１．０１以上１．０６以下に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の多結晶シリコン反応炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーメンス法によって多結晶シリコンを製造する際に用いられる多結晶シリコン反応炉に関し、特に多結晶シリコン反応炉の基台とベルジャとの組立構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体材料となる高純度の多結晶シリコンの製造方法として、シーメンス法が知られている。シーメンス法は、クロロシランと水素との混合ガスからなる原料ガスを、加熱したシリコン芯棒に接触させ、その表面に原料ガスの反応によって多結晶シリコンを生成させる製造方法である。このシーメンス法によって多結晶シリコンを製造する装置として、密閉した反応炉内に多数のシリコン芯棒を立設した多結晶シリコン反応炉が用いられている。
【０００３】
一般に、多結晶シリコン反応炉は、例えば特許文献１に開示されているように、炉底を構成する基台と、この基台上に着脱自在に取り付けられた釣鐘形状のベルジャとを備える構成とされている。そして、基台の上面には、生成される多結晶シリコンの種棒となるシリコン芯棒が取り付けられる電極、原料ガスを炉内に供給するための噴出ノズル、反応後のガスを炉外に排出するためのガス排出口等が取り付けられ、電極にシリコン芯棒を立設させた後に、すなわち基台上にシリコン芯棒を立設させた後に、ベルジャを基台上に載置し、ベルジャと基台とをボルト止め等によって強固に固定することにより、炉内が密閉される。なお、特許文献２に記載されるＣＶＤ反応器では、シリコンスターターフィラメントをそれぞれ電極上に取り付けて、フィラメントが外殻（ベルジャ）内で据付け空間配置に保持される。また、外殻から複数のリブが突出して設けられており、外殻を基礎部材（基台）に取り付けるための取付ネジが複数のリブを貫通して設けられることにより、外殻と基礎部材とが固定されている。
このようにして、多結晶シリコン反応炉では、密閉された炉内でシリコン芯棒が通電加熱されることにより、炉内に供給した原料ガスを反応させて、シリコン芯棒の表面に多結晶シリコンを生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐１４９４９５号公報
【特許文献２】特表２０１３‐５３５３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、多結晶シリコン反応炉は小型のものもあるが、商用生産使用するような場合、一反応当たりの生産量を多くするための大型のものが用いられ、この場合、ベルジャ自体の形状や重量が大きくなることから、クレーン等で吊り上げられて基台上に運ばれる。ベルジャが吊り上げられる際、吊り上げ位置でのベルジャのバランスや吊り上げ速度、ベルジャ自体の姿勢によっては、吊られることでベルジャに揺れが生じて傾きが生じやすい。このため、傾いた状態でベルジャを基台上に載置すると、基台に対してベルジャが片当たりして、最初に当接した部分にベルジャの荷重が大きくかかることで、その部分に傷等の破損を発生させるおそれがある。そして、原料ガスの反応時において、基台又はベルジャの破損部分から炉内の高温の反応ガス（水素、クロロシランガス、塩化水素等）が漏洩した場合には、環境や人体に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
また、ベルジャの傾きを矯正するために、何度も基台とベルジャとの位置合わせを行うと、基台とベルジャとの合わせ面に傷や凹み、変形等が生じやすくなるとともに、基台とベルジャとの間のシール性を向上させるために用いているパッキン類を破損するおそれがある。さらに、基台とベルジャとが正確な位置に位置合わせがなされていない状態で、基台とベルジャとを固定するために無理矢理にボルトによる固定などを行うと、ボルトのねじ部を破損するおそれがある。そして、これらの場合にも、破損部分を介して炉内から反応ガスの漏洩が発生する危険性が高くなる。
また、何度も基台とベルジャとの位置合わせを繰り返すことで、反応炉を密閉するまでの時間が長くなり、炉内の汚染が進行して、生成する多結晶シリコンの汚染を引き起こすおそれがある。さらに、ゆっくり時間をかけてベルジャを下降させることは、作業性が悪く、このように位置合わせに時間がかかることで、操業の低下にも影響を与えることになる。
【０００７】
なお、基台とベルジャとを閉止した状態に固定するボルト等を予め基台又はベルジャに取り付けておき、そのボルトのねじ部をガイドの代わりに利用して、ベルジャの取付孔をねじ部に沿って下降させることも考えられる。しかし、ベルジャの下降時にボルトのねじ部と取付孔とが接触することで、ボルトのねじ山を破損するおそれがあり、この場合には、基台とベルジャとの固定が不十分となることで、炉内からの反応ガスの漏洩が発生する危険性が高まる。また、ボルトのねじ部と取付孔との接触により削れた摩耗粉等が炉内に入ることで、炉内の汚染につながりやすい。
一方、ベルジャをクレーン等で吊り上げた状態の時間を短くできれば、炉内の汚染を抑制でき、さらにはクレーンからベルジャが落下する等の危険性が低減できる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基台上にベルジャを正確に位置合わせして短時間で載置させることができ、炉内汚染や炉外への反応ガスの漏洩を防止して、作業効率に優れた多結晶シリコン反応炉を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、炉底を構成する基台と、該基台上に着脱可能に取り付けられているベルジャとを備える多結晶シリコン反応炉であって、前記基台の外周部に設けられた受け部と、前記ベルジャの下端開口縁部に設けられたフランジ部とが、締結部により固定されており、前記基台には、前記受け部よりも半径方向外側位置に、上下方向に延びるガイド棒が設けられ、前記ベルジャには、前記フランジ部よりも半径方向外側位置に、前記ガイド棒を挿通可能な貫通孔を有する開孔板が設けられ、前記基台の平面視の中心から前記ガイド棒の中心軸までの距離と、前記ベルジャの平面視の中心から前記貫通孔の中心軸までの距離とが同距離に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
ベルジャを基台上に載置する際に、基台に設けられたガイド棒に、ベルジャに設けられた開孔板の貫通孔を垂直方向に沿って通すことで、基台とベルジャとの位置合わせを容易に行いながら、ベルジャを円滑に下降させることができる。これにより、短時間で基台上の所定の位置にベルジャの載置位置の確定ができるとともに、ベルジャの位置合わせや位置ずれがあった場合の繰り返しの載置によるパッキン類の破損や変形、あるいはベルジャと基台の載置面の接触や当接による基台やベルジャ等の破損を回避できる。これにより、炉内汚染の低減や炉外への反応ガスの漏洩を防止できるので、作業効率の向上とともに、炉内の汚染を低減でき、多結晶シリコンの品質低下を回避できる。
また、ガイド棒を基台の受け部よりも半径方向外側位置に設けるとともに、開孔板をベルジャのフランジ部よりも半径方向外側位置に設けており、ガイド棒と開孔板とを多結晶シリコンを生成する炉内から離れた位置に配置しているので、ガイド棒と開孔板とが接触した際に摩耗粉等が発生しても、摩耗粉等を炉内に入りにくくできる。したがって、炉内汚染を抑制でき、生成する多結晶シリコンの品質汚染を低減できる。
【００１１】
本発明の多結晶シリコン反応炉において、前記ガイド棒は、前記基台に着脱可能に設けられているとよい。
基台にガイド棒を取り付けておくことで、ベルジャを下降させて基台上に載置させる際には、ガイド棒に開孔板の貫通孔を挿通させてガイド棒に沿って案内でき、ベルジャを所定の位置に円滑に案内することができる。一方、ベルジャを基台上から撤去して、基台上で多結晶シリコンの解体作業や、シリコン芯棒の組立作業等を行う際には、ガイド棒を必要としないことから、ガイド棒を取り外しておくことで作業スペースを広く確保することができ、作業を円滑に進めることができる。
【００１２】
本発明の多結晶シリコン反応炉において、前記開孔板は、前記ベルジャの下端に設けられているとよい。
開孔板をベルジャの下端に設けることで、ベルジャの下降移動時において、ガイド棒と開孔板の貫通孔とを早い段階で挿通させることができ、ガイド棒の長さを短くできる。また、ガイド棒を短くすることで、ベルジャを下降させる際に、ガイド棒と開孔板とが接触する範囲を短くでき、摩耗粉等の発生を低減できる。
【００１３】
本発明の多結晶シリコン反応炉において、前記ガイド棒の先端部に、先端側に向かうにつれて縮径する縮径部が設けられているとよい。
開孔板の貫通孔とガイド棒との挿通を縮径部によって円滑に導くことができる。また、貫通孔とガイド棒との挿通開始時の衝突や接触による破損を防止できるとともに、接触時の摩耗粉の発生を防止できる。
【００１４】
本発明の多結晶シリコン反応炉において、前記ガイド棒は、前記受け部の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置されているとよい。
ガイド棒を、基台の外縁部の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置しておくことで、ガイド棒と開孔板との接触時に生じる摩耗粉等が炉内に入ることをさらに防止できる。
【００１５】
本発明の多結晶シリコン反応炉において、前記ガイド棒の横断面が円形に設けられ、前記貫通孔の横断面が円形に設けられており、前記ガイド棒の外径ｄと前記貫通孔の内径Ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ）が１．０１以上１．０６以下に設けられているとよい。
比率（Ｄ１／ｄ）が１．０１より小さいと、ガイド棒が貫通孔（例えば開孔板の上面等）と接触して摩耗しやすくなり、摩耗粉の発生による炉内汚染が生じやすくなる。一方、比率（Ｄ１／ｄ）が１．０６よりも大きいと、ガイド棒と貫通孔との間のクリアランスが大きくなり、ガイド棒と貫通孔８１とを挿通させた状態においても、ベルジャと基台との位置合わせに時間がかかる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基台に設けたガイド棒とベルジャに設けた開孔板とにより、基台上にベルジャを正確に位置合わせして短時間で載置させることができるので、炉内汚染やベルジャ及び基台の破損等を防止でき、炉外への反応ガスの漏洩を防止して、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態の多結晶シリコン反応炉の概略構成図である。
【図２】図１に示す多結晶シリコン反応炉の要部図であり、ガイド棒と開孔板との関係を説明するものである。
【図３】図２に対応する多結晶シリコン反応炉の要部図であり、ベルジャを基台上に設置する過程を説明するものである。
【図４】図２に対応する多結晶シリコン反応炉の基台の要部図であり、ガイド棒を支持軸部から取り外した状態を説明するものである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る多結晶シリコン反応炉の実施形態について説明する。
図１は、本発明が適用される多結晶シリコン反応炉を模式的に表した全体図である。この多結晶シリコン反応炉１００は、炉底を構成する基台１と、この基台１上に着脱可能に取り付けられた釣鐘形状のベルジャ２とを備え、基台１とベルジャ２とで囲まれた炉内に設けられた複数のシリコン芯棒３１を通電加熱することにより、炉内に供給した原料ガスを反応させて、シリコン芯棒３１の表面に多結晶シリコンを生成する。
【００１９】
また、多結晶シリコン反応炉１００は、反応終了後は、ベルジャ２を基台１上から撤去して、基台１上で生成された多結晶シリコンの解体作業や、基台１やベルジャ２の清浄化処理が行われた後、再度、基台１上にベルジャ２を載置して次の反応が行われ、反応と清浄化処理とを繰り返して使用される。
【００２０】
そして、基台１の外周部には、ベルジャ２が載置される受け部１１が設けられており、ベルジャ２の開口下端縁部には、受け部１１に載置されるフランジ部２１が設けられている。また、受け部１１の上面の内周側には、ベルジャ２のフランジ部２１に当接するパッキン１８が取り付けられており、このパッキン１８を介して基台１の受け部１１とベルジャ２のフランジ部２１とが重ね合わされる。そして、受け部１１とフランジ部２１とには、これら受け部１１とフランジ部２１とを固定する例えばボルト止め等の締結部６１が設けられている。
【００２１】
具体的には、基台１の受け部１１には、ボルト６２の雄ねじ軸部６２ａを挿通可能な下側孔部１４が周方向に間隔をあけて複数設けられ、ベルジャ２のフランジ部２１にも、受け部１１の下側孔部１４に対応する位置に、ボルト６２の雄ねじ軸部６２ａを挿通可能な上側孔部２４が周方向に間隔をあけて複数設けられており、受け部１１とフランジ部２１とを重ね合わせた状態で、これら下側孔部１４と上側孔部２４とにボルト６２の雄ねじ軸部６２ａを挿通させてナット６３により締結することで、ベルジャ２が基台１上に強固に固定され、炉内が閉止されるようになっている。また、ボルト６２とナット６３との締結を解除し、ボルト６２を下側孔部１４及び上側孔部２４から取り外すことで、ベルジャ２を基台１上から移動させることができる。
【００２２】
そして、基台１には、受け部１１よりも半径方向外側位置に、上下方向に延びるガイド棒７が１つ設けられており、ベルジャ２には、フランジ部２１よりも半径方向外側位置に、ガイド棒７を挿通可能な貫通孔８１ｈを有する開孔板８が１つ設けられている。また、基台１の平面視の中心からガイド棒７の中心軸までの距離と、ベルジャ２の平面視の中心から貫通孔８１ｈの中心軸までの距離とが、同距離（距離Ｒ）に設けられている。これにより、図１に示すように、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとを係合させて、ガイド棒７の中心軸（軸線Ｃ）に貫通孔８１ｈの中心軸を合わせた状態で、軸線Ｃ周りにベルジャ２を回転させてベルジャ２の位置を微調整することにより、基台１の平面視の中心（軸線Ｏ）にベルジャ２の平面視の中心を容易に一致させることができる。
したがって、多結晶シリコン反応炉１００では、ベルジャ２を基台１上に載置する際に、基台１に設けられたガイド棒７に、ベルジャ２に設けられた開孔板８の貫通孔８１ｈを通すことで、基台１とベルジャ２との位置合わせを行うことができるとともに、ベルジャ２をガイド棒７に沿って円滑に下降させることができる。
【００２３】
なお、ガイド棒７は、図２〜図４に距離Ｌで表しているように、受け部１１の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置されることが好ましい。ガイド棒７に貫通孔８１ｈを挿通させることから、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとの接触により、ガイド棒７や開孔板８を形成する金属の摩耗粉等が生じるおそれがあるが、ガイド棒７を受け部１１の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置することで、ガイド棒７と開孔板８との接触時に生じる摩耗粉等の炉内への入り込みを確実に防止できる。また、ガイド棒７の表面を樹脂等でコーティングすることにより、ガイド棒７と開孔板８との接触により生じる摩耗粉等の発生を抑制することができる。
【００２４】
また、ガイド棒７は、図２〜図４に示すように、横断面が円形に設けられたパイプ状の円筒部７２と、円筒部７２の先端側に固定された先端部７１と、円筒部７２の下端側に固定された接続部７３とを組み合わせた構成とされており、ガイド棒７は、その下端側に固定された接続部７３を介して、基台１の支持軸部９１に着脱可能に設けられている。
ガイド棒７の先端部７１の先端側には、ガイド棒７の上側に向かうにつれて縮径する縮径部７１ａが設けられており、開孔板８の貫通孔８１ｈにガイド棒７を挿通する際に、ガイド棒７の先端の縮径部７１ａによって、貫通孔８１ｈとガイド棒７との挿通を円滑に導くことができる。また、縮径部７１ａによって、貫通孔８１ｈとガイド棒７との挿通開始時の衝突や接触による破損を防止できるとともに、接触時の摩耗粉の発生を抑制できる。
【００２５】
また、ガイド棒７の接続部７３は、全体が円筒状に設けられ、その内周部には支持軸部９１の雄ねじ部９１ａと係合する雌ねじ部７３ａが形成されている。そして、支持軸部９１の先端には、ガイド棒７の雌ねじ部７３ａと係合する雄ねじ部９１ａが形成されており、これら雄ねじ部９１ａと雌ねじ部７３ａとの係合により、ガイド棒７が基台１（支持軸部９１）に対して着脱可能に設けられている。
【００２６】
なお、支持軸部９１は、基台１の受け部１１の外周側面に固定されたアーム部９２と脚部１５に固定されたアーム部９３とによって上下方向に向けて立設した状態に支持されており、ガイド棒７を支持軸部９１の先端に接続することで、支持軸部９１を延長するようにしてガイド棒７が上下方向に立設した状態に保持される。本実施形態では、支持軸部９１の下端部には、アーム部９３の下方に向けて突出する雄ねじ部９１ｂが設けられており、アーム部９３を介して雄ねじ部９１ｂにナット９５を締結することにより、支持軸部９１が基台１に固定されている。なお、ガイド棒７と支持軸部９１とを予め一体に形成しておくこともでき、この場合には、支持軸部９１下端の雄ねじ部９１ｂとナット９５との係合により、ガイド棒７及び支持軸部９１を基台１に対して着脱可能に設けることができる。
【００２７】
また、ガイド棒７の基台１の上面１０ａからの突出高さＨ１、すなわち基台１の上面１０ａからガイド棒７の先端までの高さＨ１は、３０ｃｍ以上１００ｃｍ以下に設けられており、好ましくは４０ｃｍ以上８０ｃｍ以下に設けられる。なお、ベルジャ２の高さＨ０は、２００ｃｍ以上３００ｃｍ以下に設けられている。ガイド棒７の突出高さＨ１が３０ｃｍよりも短いと、ベルジャ２の傾きの把握が遅れて、ベルジャ２の傾きを矯正することが難しくなる。一方、ガイド棒７の突出高さＨ１が１００ｃｍよりも長いと、貫通孔８１ｈとガイド棒７との挿通範囲が大きくなり、すなわち貫通孔８１ｈとガイド棒７とが接触する割合が高くなるので、接触時の摩耗粉による炉内汚染の可能性が高くなる。
【００２８】
開孔板８は、フランジ部２１の外周側面から突出して設けられており、ベルジャ２の下端側に固定されている。開孔板８には、上述したように、ガイド棒７を挿通可能な貫通孔８１ｈが上下方向に貫通して設けられている。この場合、貫通孔８１ｈは、円筒状の緩衝リング部材８１により形成されており、金属製のベース板部８２を介してベルジャ２に固定されている。このように、緩衝リング部材８１は、例えば樹脂により形成されるものであり、ガイド棒７を軸方向に沿って案内できるとともに、ガイド棒７の挿通時における振動を低減することができる。これにより、ベルジャ２がクレーン等により吊られた不安定な状態でガイド棒７と開孔板８の貫通孔８１ｈとを係合させても、固定側のガイド棒７に大きな負荷を与えることなく、ベルジャ２を円滑に下降させながら、ベルジャ２と基台１との位置合わせを行うことができる。
【００２９】
また、貫通孔８１ｈは、ガイド棒７の円筒部７２と同様に横断面が円形に設けられており、開口孔８２ｈは、貫通孔８１ｈと同心円状の円形に設けられている。そして、ベース板部８２に設けられた開口孔８２ｈの内径Ｄ２は、貫通孔８１ｈの内径Ｄ１よりも大きく設けられており、ガイド棒７の貫通孔８１ｈへの挿通時に、ガイド棒７が金属製のベース板部８２に直接接触しにくくなっている。さらに、貫通孔８１ｈの開口縁には面取り形状が設けられており、貫通孔８１ｈにガイド棒７を挿通する際に、面取り形状によって、貫通孔８１ｈとガイド棒７との挿通を円滑に導くことができるとともに、貫通孔８１ｈとガイド棒７との挿通との挿通開始時の衝突や接触による破損を防止でき、摩耗粉の発生を抑制できる。
【００３０】
そして、ガイド棒７の外径ｄと貫通孔８１ｈの内径Ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ）は、１．０１以上１．０６以下に設けられている。比率（Ｄ１／ｄ）が１．０１よりも小さいと、ガイド棒７が緩衝リング部材８１の内面と接触して摩耗しやすくなり、摩耗粉の発生による炉内汚染が生じやすくなる。一方、比率（Ｄ１／ｄ）が１．０６よりも大きいと、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとの間のクリアランスが大きくなり、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとを挿通させた状態においても、ベルジャ２と基台１との位置合わせに時間がかかる。
【００３１】
また、ガイド棒７の外径ｄと開口孔８２ｈの内径Ｄ２との比率（Ｄ２／ｄ）は、１．１以上１．４以下に設けられている。比率（Ｄ２／ｄ）は、好ましくは１．２以上１．３以下に設けられる。比率（Ｄ２／ｄ）が１．１よりも小さいと、ガイド棒７と開口孔８２ｈとが接触しやすくなる。一方、比率（Ｄ２／ｄ）が１．４よりも大きいと、ベルジャ２と基台１との位置合わせに時間がかかる。
【００３２】
このように、多結晶シリコン反応炉１００においては、基台１上にベルジャ２を載置する際に、図３に示すように、ベルジャ２の下降移動に伴って、基台１に設けられたガイド棒７に、ベルジャ２に設けられた開孔板８の貫通孔８１ｈを垂直方向に沿って通すことで、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとの係合により、基台１とベルジャ２との位置合わせを容易に行うことができる。また、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとの挿通状態を維持して、ガイド棒７に沿ってベルジャ２を円滑に下降させることができるので、基台１の受け部１１上の所定位置に、ベルジャ２のフランジ部２１を正確に重ね合わせることができ、受け部１１の各下側孔部１４とフランジ部２１の各上側孔部２４とを容易に連通させることができる。そして、このように受け部１１とフランジ部２１とを重ね合わせた状態で、下側孔部１４と上側孔部２４とにボルト６２の雄ねじ軸部６２ａを挿通させてナット６３により締結することで、ベルジャ２が基台１上に強固に固定にされ、炉内を閉止できる。なお、受け部１１とフランジ部２１とのそれぞれには、周方向に複数の下側孔部１４と上側孔部２４とが設けられており、それぞれの下側孔部１４各上側孔部２４とに締結される複数のボルト６２とナット６３とは均等に締結する。
【００３３】
このように、本実施形態の多結晶シリコン反応炉１００においては、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとの係合により、短時間で基台１上の所定の位置にベルジャ２の載置位置の確定ができるとともに、ベルジャ２の位置合わせや位置ずれがあった場合の繰り返しの載置によるパッキン１８等の破損や変形、あるいはベルジャ２と基台１の載置面の接触や当接による基台１やベルジャ２等の破損を回避できる。これにより、多結晶シリコン反応炉１００で生成される多結晶シリコンの炉内汚染の低減や炉外への反応ガスの漏洩を防止でき、作業効率の向上とともに、炉内の汚染を低減でき、多結晶シリコンの品質低下を回避できる。
【００３４】
また、多結晶シリコン反応炉１００では、ガイド棒７を基台１の受け部１１よりも半径方向外側位置に設けるとともに、開孔板８をベルジャ２のフランジ部２１よりも半径方向外方に設けており、ガイド棒７と開孔板８とを多結晶シリコンを生成する炉内から離れた位置に配置しているので、ガイド棒７と開孔板８とが接触した際に摩耗粉等が発生しても、摩耗粉等を炉内に入りにくくできる。したがって、炉内汚染を抑制でき、生成する多結晶シリコンの品質汚染を低減できる。
さらに、多結晶シリコン反応炉１００では、ガイド棒７を、受け部１１の外周側面から半径方向外側に向けて少なくとも１０ｃｍ以上離れた位置に設置していることから、ガイド棒７と開孔板８との接触時に生じる摩耗粉等の炉内に入り込みを確実に防止できる。
【００３５】
また、ガイド棒７は、基台１に着脱可能に設けられており、ベルジャ２を基台１上から撤去して、基台１上で多結晶シリコンの解体作業や、シリコン芯棒３１の組立作業等を行う際には、ガイド棒７を取り外しておくことができる。このように基台１上で作業を行う際には、ガイド棒７を必要としないことから、ガイド棒７を基台１から取り外しておくことで作業スペースを広く確保することができ、作業を円滑に進めることができる。
【００３６】
また、多結晶シリコン反応炉１００では、ガイド棒７と係合する貫通孔８１ｈを有する開孔板８を、ベルジャ２のフランジ部２１に固定し、ベルジャ２の下端側に設けているが、より好ましくは、ベルジャ２の下端に設置することが望ましい。開孔板８をベルジャ２の下端に設けることで、ベルジャ２の下降移動時において、ガイド棒７と開孔板８の貫通孔８１ｈとを早い段階で挿通させることができ、ガイド棒７の長さを短くできる。また、ガイド棒７の長さを短くすることで、ベルジャ２を下降させる際に、ガイド棒７と開孔板８とが接触する範囲、すなわち係合する距離を短くでき、摩耗粉等の発生を低減できる。
【００３７】
なお、本実施形態の多結晶シリコン反応炉１００では、１つのガイド棒７と１つの貫通孔８１ｈとにより１組のガイド棒７と貫通孔８１ｈとを設けているが、ガイド棒７と貫通孔８１ｈとを２つ以上の複数組設けることもできる。
また、本実施形態では、ガイド棒７を金属製としたが、金属以外の材料を用いることもできる。例えば、樹脂製のガイド棒としてもよい。また、金属製のガイド棒の場合には、表面を樹脂によりコーティングあるいは樹脂製カバー等で覆った構成としてもよい。このような構成にすることで、ガイド棒を貫通孔に挿通する際の接触による摩耗を防止でき、摩耗粉の発生を低減できる。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  基台
１１  受け部
１４  下側孔部
２  ベルジャ
２１  フランジ部
２４  上側孔部
６１  締結部
６２  ボルト
６３  ナット
７  ガイド棒
７１  先端部
７１ａ  縮径部
７２  円筒部
７３  接続部
８  開孔板
８１  緩衝リング部材
８１ｈ  貫通孔
８２  ベース板部
８２ｈ  開口孔
９１  支持軸部
９２，９３  アーム部
９５  ナット
１００  多結晶シリコン反応炉
【図１】
0006582883.tif 000002
【図２】
0006582883.tif 000003
【図３】
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【図４】
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