JP2013071856A

JP2013071856A - Apparatus and method for producing polycrystalline silicon

Info

Publication number: JP2013071856A
Application number: JP2011210679A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kurosawa; 靖志黒澤; Shigeyoshi Nezu; 茂義祢津; Tetsuo Okada; 哲郎岡田
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-04-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent trouble of collapse of a silicon core wire at a reaction initial stage by preventing occurrence of energization damage at initial energization of the silicon core wire.SOLUTION: A bypass circuit 17 is provided between two pairs of silicon core wires 12, and the two pairs of silicon core wires 12 are connectable to a power source 15 in series by connecting a switch 16 to a B terminal side. Only a pair of silicon core wires (left side) is connectable to the power source 15 by switching the switch 16 to an A terminal side. First of all, two pairs of silicon core wires are heated to 200-400°C by radiation R from a carbon heater 13. Afterwards, while keeping a state in which only the silicon core wire 12 of the left side is energized (a half energization state), an initial applied voltage is added thereto. Owing to this kind of a start of energization, the temperature of the silicon core wire of the left side rises due to self heating and resistivity thereof is lowered. After the start of energization, the silicon core wire of the left side and the silicon core wire of the right side are connected with each other in series (a full energization state), and two pairs of silicon core wires are energized.

Description

本発明は、多結晶シリコンの製造技術に関し、特に、加熱したシリコン芯線の表面に原料ガスを供給し多結晶シリコンを析出させて多結晶シリコン棒を製造するための装置およびこれを用いた多結晶シリコンの製造方法に関する。 The present invention relates to a technique for producing polycrystalline silicon, and in particular, an apparatus for producing a polycrystalline silicon rod by supplying a raw material gas to the surface of a heated silicon core wire to deposit polycrystalline silicon and a polycrystalline using the same The present invention relates to a method for manufacturing silicon.

半導体用単結晶シリコンあるいは太陽電池用シリコンの原料となる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、クロロシランを含む原料ガスを加熱されたシリコン芯線に接触させることにより、該シリコン芯線の表面に多結晶シリコンをＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いて気相成長させる方法である。 A Siemens method is known as a method for producing polycrystalline silicon as a raw material for single crystal silicon for semiconductors or silicon for solar cells. The Siemens method is a method in which a source gas containing chlorosilane is brought into contact with a heated silicon core wire, and polycrystalline silicon is vapor-phase grown on the surface of the silicon core wire using a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.

シーメンス法により多結晶シリコンを気相成長する際、ベルジャーと呼ばれる上部構造体とベースプレートと呼ばれる下部構造体（底板）により構成される反応空間内に、シリコン芯線を鉛直方向２本、水平方向１本の鳥居型に組み立て、該鳥居型のシリコン芯線の両端を一対のカーボン製の芯線ホルダを介してベースプレート上に配置した一対の金属製の電極に固定する。なお、通常は、工業的生産性を考慮して、反応炉内に上述の対を１０〜３０組設ける。このような構成は、例えば、特開２００６−２０６３８７号公報（特許文献１）に開示されている。 When vapor-phase-growing polycrystalline silicon by the Siemens method, two silicon core wires in the vertical direction and one in the horizontal direction are formed in a reaction space composed of an upper structure called a bell jar and a lower structure called a base plate (bottom plate). The torii type silicon core wire is assembled, and both ends of the torii type silicon core wire are fixed to a pair of metal electrodes disposed on the base plate via a pair of carbon core wire holders. Normally, 10-30 pairs of the above-mentioned pairs are provided in the reaction furnace in consideration of industrial productivity. Such a configuration is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-206387 (Patent Document 1).

電極は絶縁物を挟んでベースプレートを貫通し、配線を通して別の電極に接続されるか、反応炉外に配置された電源に接続される。気相成長中に多結晶シリコンが析出することを防止するために、電極とベースプレートとベルジャーは水などの冷媒を用いて冷却される。 The electrode penetrates the base plate with an insulator interposed therebetween, and is connected to another electrode through wiring or connected to a power source arranged outside the reactor. In order to prevent polycrystalline silicon from precipitating during vapor phase growth, the electrode, base plate and bell jar are cooled using a coolant such as water.

電極から電流を導通させてシリコン芯線を水素雰囲気中で９００℃以上１２００℃以下の温度範囲に加熱しながら、原料ガスとして例えばトリクロロシランと水素の混合ガスをガスノズルから反応炉内に供給すると、シリコン芯線上にシリコンが気相成長し、所望の直径の多結晶シリコン棒が逆Ｕ字状に形成される。 When a silicon core wire is heated to a temperature range of 900 ° C. or higher and 1200 ° C. or lower in a hydrogen atmosphere by passing a current from the electrode, a mixed gas of, for example, trichlorosilane and hydrogen is supplied from a gas nozzle into the reactor as a source gas. Silicon is vapor-grown on the core wire, and a polycrystalline silicon rod having a desired diameter is formed in an inverted U shape.

ところで、シリコン芯線は多結晶又は単結晶のシリコンで作製されるが、高純度多結晶シリコン製造のために用いられるシリコン芯線は不純物濃度の低い高純度なものである必要があり、具体的には、比抵抗が５００Ωｃｍ程度以上の高抵抗のものであることが求められる。一般に、このような高抵抗のシリコン芯線の通電は常温では開始できないため、予めシリコン芯線を２００〜４００℃程度に初期加熱して比抵抗を下げて（導電性を高めて）から通電する必要がある。 By the way, although the silicon core wire is made of polycrystalline or single crystal silicon, the silicon core wire used for manufacturing high-purity polycrystalline silicon needs to be high-purity with a low impurity concentration, specifically, The specific resistance is required to be high resistance of about 500 Ωcm or more. In general, since energization of such a high resistance silicon core wire cannot be started at room temperature, it is necessary to energize the silicon core wire in advance by initially heating the silicon core wire to about 200 to 400 ° C. to lower the specific resistance (increasing conductivity). is there.

このような初期加熱のために、反応炉の中央または内周面に初期加熱用のカーボンヒーター等の加熱源を設けておき、反応開始時には、先ずこのカーボンヒーターを通電により発熱させ、その際に発生する輻射熱によってカーボンヒーター周辺に配置されているシリコン芯線を所望の温度にまで加熱する。そして、かかる加熱によりシリコン芯線の温度が２００℃〜４００℃に達した時点で、長さ当たり２．０Ｖ／ｃｍ〜８．０Ｖ／ｃｍの電圧をシリコン芯線に印加すると、シリコン芯線への連続的通電が可能となる。その後は、段階的に所要の電流量まで電流量を上昇させ、シリコン芯線の自己発熱によりシリコン芯線の表面温度を反応に必要な温度である９００℃以上１２００℃以下の範囲に保つ。 For such initial heating, a heating source such as a carbon heater for initial heating is provided at the center or inner peripheral surface of the reaction furnace, and at the start of the reaction, the carbon heater is first heated by energization. The silicon core wire disposed around the carbon heater is heated to a desired temperature by the generated radiant heat. When the temperature of the silicon core wire reaches 200 ° C. to 400 ° C. by such heating, when a voltage of 2.0 V / cm to 8.0 V / cm per length is applied to the silicon core wire, the silicon core wire is continuously applied to the silicon core wire. Energization is possible. Thereafter, the amount of current is increased stepwise to a required amount of current, and the surface temperature of the silicon core wire is maintained in the range of 900 ° C. to 1200 ° C., which is a temperature necessary for the reaction, by self-heating of the silicon core wire.

一旦シリコン芯線への通電が開始されれば、その後はカーボンヒーターを用いた加熱を利用しなくとも、シリコン芯線の表面温度が維持されるため、その後のシランソースガスを導入しての析出反応は持続的に進行する。そのため、上述のシリコン芯線への通電開始後は、カーボンヒーターの電源はＯＦＦされる。 Once energization of the silicon core wire is started, the surface temperature of the silicon core wire is maintained without using heating using a carbon heater thereafter, so that the subsequent precipitation reaction by introducing the silane source gas is Progress continuously. For this reason, after the energization of the silicon core wire is started, the power source of the carbon heater is turned off.

以上のようなカーボンヒーターによる加熱操作から析出反応開始操作までの間において、シリコン芯線表面に電流を通電することによる傷（通電傷）が発生することが知られている。このシリコン芯線表面の通電傷はその後の析出反応中のシリコン芯線の倒壊の原因となり、シリコン芯線の倒壊は析出反応の中断を余儀なくし、生産性を低下させる。特に、バッチ式で行われるシーメンス法による多結晶シリコンの製造工程では、析出反応の中断は生産性を顕著に低下させてしまう。 It is known that a flaw (electric current flaw) is caused by energizing the surface of the silicon core wire between the heating operation using the carbon heater as described above and the precipitation reaction starting operation. The energization damage on the surface of the silicon core wire causes collapse of the silicon core wire during the subsequent precipitation reaction, and the collapse of the silicon core wire necessitates interruption of the precipitation reaction, thereby reducing productivity. In particular, in the production process of polycrystalline silicon by the Siemens method performed in a batch system, the interruption of the precipitation reaction significantly reduces the productivity.

特開２００６−２０６３８７号公報JP 2006-206387 A

シーメンス法による多結晶シリコンの製造を行う場合、シリコン芯線への初期通電を開始するためには高電圧の印加を必要とする。そのため、シリコン芯線への通電開始時にシリコン芯線表面に通電傷が発生しやすい。上述のとおり、通電開始時に発生する通電傷はシリコン芯線の強度を低くし、反応工程の時間の経過に伴って増大するシリコン芯線上の析出多結晶シリコンの重量により、鳥居型のシリコン芯線そのものの倒壊が発生する。 When producing polycrystalline silicon by the Siemens method, it is necessary to apply a high voltage in order to start initial energization to the silicon core wire. For this reason, energization damage is likely to occur on the surface of the silicon core wire at the start of energization of the silicon core wire. As described above, energization scratches that occur at the start of energization lower the strength of the silicon core wire, and due to the weight of the deposited polycrystalline silicon on the silicon core wire that increases with the passage of time of the reaction process, the torii type silicon core wire itself Collapse occurs.

このようなシリコン芯線の通電開始時に発生するシリコン芯線表面の通電傷の発生防止対策として、通電開始時のシリコン芯線の温度をできるだけ高くすることや、シリコン芯線の表面酸化膜を除去するなどによりシリコン芯線の電気比抵抗を低下させるといった手法も考えられるが、通電傷発生を十分に抑制し得る対策であるとはいえない。 As a measure to prevent the occurrence of current scratches on the surface of the silicon core wire that occurs at the start of energization of the silicon core wire, the temperature of the silicon core wire at the start of energization is increased as much as possible, or the surface oxide film of the silicon core wire is removed. Although a method of reducing the electrical resistivity of the core wire is also conceivable, it cannot be said that it is a measure that can sufficiently suppress the occurrence of energization flaws.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、シリコン芯線への通電傷の発生を抑制し、シリコン芯線の倒壊に起因する生産性の低下を防止するための技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to suppress the occurrence of electrical scratches on the silicon core wire and to prevent a decrease in productivity due to the collapse of the silicon core wire. Is to provide the technology.

上述の課題を解決するために、本発明の多結晶シリコン製造装置は、通電加熱されたｎ対（ｎは２以上の整数）の鳥居型のシリコン芯線の表面に原料ガスを供給して多結晶シリコンを析出させる多結晶シリコン製造装置であって、前記シリコン芯線への通電用電源と、スイッチの切り替えにより前記ｎ対のシリコン芯線のうちの第１番目から第ｍ番目（ｍはｎ以下の整数）のシリコン芯線を直列接続状態として前記通電用電源からの電力を供給するバイパス回路とを備えている。 In order to solve the above-described problems, the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention supplies a raw material gas to the surface of n pairs (n is an integer of 2 or more) of torii type silicon core wires that are energized and heated. A polycrystalline silicon manufacturing apparatus for depositing silicon, wherein a power source for energizing the silicon core wire and a first to m-th of the n pairs of silicon core wires by switching a switch (m is an integer equal to or less than n) And a bypass circuit that supplies power from the energizing power source in a serial connection state.

好ましくは、前記バイパス回路のスイッチは、前記直列接続状態とされるシリコン芯線の数を１ずつ増やし得るように設けられている。 Preferably, the switch of the bypass circuit is provided so that the number of silicon core wires connected in series can be increased by one.

また、好ましくは、前記シリコン芯線の表面を輻射により加熱するヒータを備えている。 Preferably, a heater for heating the surface of the silicon core wire by radiation is provided.

本発明の多結晶シリコンの製造方法は、本発明の多結晶シリコン製造装置を用い、前記ｎ対のシリコン芯線を、第１番目のシリコン芯線からｎ番目のシリコン芯線に順次通電して予備加熱し、前記ｎ番目のシリコン芯線の通電加熱終了後に前記ｎ対のシリコン芯線をさらに通電加熱して所定温度とし、原料ガスを供給して前記ｎ対のシリコン芯線の表面に多結晶シリコンを析出させる。 The polycrystalline silicon manufacturing method of the present invention uses the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention to preheat the n pairs of silicon core wires by sequentially energizing the n-th silicon core wires from the first silicon core wire. After the energization heating of the n-th silicon core wire is completed, the n pairs of silicon core wires are further energized and heated to a predetermined temperature, and a raw material gas is supplied to deposit polycrystalline silicon on the surface of the n pairs of silicon core wires.

好ましくは、前記予備加熱から前記所定温度に至るまでの一連の通電加熱工程において、前記バイパス回路に流す電流値の増大量を所定値以下に抑える。 Preferably, in a series of energization heating steps from the preheating to the predetermined temperature, an increase amount of a current value flowing through the bypass circuit is suppressed to a predetermined value or less.

この場合、前記所定値は２０アンペアであることが好ましい。 In this case, the predetermined value is preferably 20 amperes.

本発明では、初期加熱工程によりシリコン芯線への通電開始時の印加電圧が低く抑えられ、電流値上昇幅を低く抑えることが可能となり、シリコン芯線への通電傷の発生が防止できる。印加電圧を低く抑えると、電流値を増大させる際に生じるオーバーシュートの幅も小さく抑えられる。そして、瞬間的な電流値変動であるオーバーシュートの幅を小さく抑えることは、シリコン芯線表面への通電傷の発生抑制に寄与する。
これにより、 In the present invention, the applied voltage at the start of energization to the silicon core wire is suppressed by the initial heating step, the current value increase width can be suppressed low, and the occurrence of energization damage to the silicon core wire can be prevented. When the applied voltage is kept low, the width of the overshoot that occurs when the current value is increased can be kept small. And suppressing the width of the overshoot, which is an instantaneous current value fluctuation, to a small value contributes to the suppression of the occurrence of energization flaws on the surface of the silicon core wire.
This

また、本発明では、一連の通電シーケンスでのバイパス回路に流す電流値の増大量を所定値以下に抑える。電流値の上昇幅（増大量）は、シリコン芯線加熱の為の設定電流値とオーバーシュート分の電流値の和となるが、通電傷の発生を防止するためには、電流値の上昇幅は、全ての通電工程において、瞬間的な変動を含め、所定値以下であることが好ましい。このような電流値制御は、シリコン芯線表面への通電傷の発生抑制に寄与する。 Further, in the present invention, the increase amount of the current value flowing through the bypass circuit in a series of energization sequences is suppressed to a predetermined value or less. The current value increase width (increase amount) is the sum of the set current value for heating the silicon core wire and the current value for the overshoot. In all the energization processes, it is preferable that it is not more than a predetermined value including instantaneous fluctuations. Such current value control contributes to suppression of the occurrence of energization flaws on the surface of the silicon core wire.

本発明によれば、シリコン芯線の通電傷に起因するシリコン芯線の倒壊を防ぐことができ、シーメンス法による多結晶シリコン製造の生産性低下が回避される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, collapse of the silicon | silicone core wire resulting from the electric current wound of a silicon | silicone core wire can be prevented, and the productivity fall of the polycrystalline silicon manufacture by a Siemens method is avoided.

本発明者らが考える通電傷の発生メカニズムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the generation | occurrence | production mechanism of the electric conduction damage which the present inventors think. 本発明の多結晶シリコン製造装置の反応炉の構成の一例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows an example of a structure of the reaction furnace of the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of this invention. 多結晶シリコンの析出反応開始までの手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the procedure until the precipitation reaction of a polycrystalline silicon. シリコン芯線の対数が３の場合のバイパス回路の構成例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structural example of a bypass circuit in case the logarithm of a silicon | silicone core wire is 3. FIG. 初期通電工程（半通電状態から全通電状態まで）から析出反応を開始するために必要な温度となるまでの通電後加熱工程までの、シリコン芯線に供給する電流値を概念的に説明するための図である。For conceptually explaining the current value supplied to the silicon core wire from the initial energization process (from the semi-energized state to the fully energized state) to the post-energization heating step until the temperature required to start the precipitation reaction FIG. シリコン芯線の曲げ強度の測定方法の概略図である。It is the schematic of the measuring method of the bending strength of a silicon | silicone core wire.

以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。なお、本明細書において、バイパス回路なる用語は、バイパス部分の回路を意味する用語としてではなく、複数のシリコン芯線を直列に接続可能に構成された回路であって、これらのシリコン芯線の直列接続状態を切り替えるためのバイパス部を含む回路全体、すなわち、バイパス部を含む回路を意味するものとして用いる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification, the term bypass circuit is not a term that means a circuit of a bypass portion, but a circuit that is configured to be able to connect a plurality of silicon core wires in series, and these silicon core wires are connected in series. The whole circuit including the bypass unit for switching the state, that is, the circuit including the bypass unit is used.

図１は、本発明者らが考える通電傷の発生メカニズムを説明するための図である。シリコン芯線１２は、カーボン製の芯線ホルダ１４の中央の孔部に挿し込まれた状態で固定される。初期通電時に発生する通電傷４０は、図１（Ａ）に示したように、芯線ホルダ１４の先端部分に接触するシリコン芯線１２の表面に発生する。 FIG. 1 is a diagram for explaining the mechanism of occurrence of energization flaws considered by the present inventors. The silicon core wire 12 is fixed in a state of being inserted into the central hole of the carbon core wire holder 14. As shown in FIG. 1A, the energization scratch 40 that occurs at the time of initial energization occurs on the surface of the silicon core wire 12 that contacts the tip portion of the core wire holder 14.

芯線ホルダ１４は冷媒Ｃにより冷却された金属製の電極１０に固定されており、シリコン芯線１２、芯線ホルダ１４、電極１０は、カーボンヒーター（不図示）からの輻射Ｒによって加熱されている。そのため、シリコン芯線１２の温度は、上部側で高く下部側で低い。換言すれば、シリコン芯線１２の抵抗率は、上部側で低く下部側では高い。特に、芯線ホルダ１４により輻射Ｒが遮られている部分のシリコン芯線１２の温度は上昇し難い。 The core wire holder 14 is fixed to a metal electrode 10 cooled by the refrigerant C, and the silicon core wire 12, the core wire holder 14, and the electrode 10 are heated by radiation R from a carbon heater (not shown). Therefore, the temperature of the silicon core wire 12 is high on the upper side and low on the lower side. In other words, the resistivity of the silicon core wire 12 is low on the upper side and high on the lower side. In particular, the temperature of the silicon core wire 12 where the radiation R is blocked by the core wire holder 14 is unlikely to rise.

このため、通電初期において、相対的に抵抗率が低いカーボン製の芯線ホルダ１４（電気抵抗率０．００１０〜０．００１５Ωｃｍ）から相対的に抵抗率が高いシリコン芯線１２（３００℃において約６Ωｃｍ、４００℃において約１Ωｃｍ）へと電流５０が流れる際には、芯線ホルダ１４の先端部近傍から、すなわち、シリコン芯線１２の上部側から流れ込む（図１（Ｂ））。 For this reason, in the initial stage of energization, the carbon core wire holder 14 (electrical resistivity 0.0010 to 0.0015 Ωcm) having a relatively low resistivity to the silicon core wire 12 having a relatively high resistivity (about 6 Ωcm at 300 ° C., When the current 50 flows to about 1 Ωcm at 400 ° C., it flows from the vicinity of the tip of the core wire holder 14, that is, from the upper side of the silicon core wire 12 (FIG. 1B).

このような局所的な電流５０の流入により当該流入部分での電流密度は顕著に高いものとならざるを得ないため、通電傷４０が発生することとなると推測される。 Since the current density at the inflow portion inevitably becomes high due to the inflow of the local current 50 as described above, it is presumed that the conductive scratch 40 is generated.

つまり、通電初期においてシリコン芯線１２への通電量を増大する際、シリコン芯線１２に供給する電流値を急激に（瞬間的に）高めると、上述したような局所的な電流５０の流入が生じて通電傷が生じやすい。事実、本発明者らの行った実験によると、急激に増大させた電流量の大きさ（電流値の増大量）とシリコン芯線１２の表面に発生する通電傷との間には、明らかな相関が確認されている。なお、シリコン芯線１２に通電されて自己発熱による温度上昇が始まった後では、シリコン芯線１２の温度と抵抗率は概ね均一化し、局所的な電流５０の流入はなくなる。 That is, when increasing the amount of current supplied to the silicon core wire 12 at the initial stage of energization, if the current value supplied to the silicon core wire 12 is increased suddenly (instantaneously), the local current 50 flows as described above. Electrical damage is likely to occur. In fact, according to experiments conducted by the present inventors, there is a clear correlation between the magnitude of the amount of current that is suddenly increased (the amount of increase in the current value) and the electrical damage generated on the surface of the silicon core wire 12. Has been confirmed. Note that after the silicon core wire 12 is energized and the temperature rise due to self-heating starts, the temperature and resistivity of the silicon core wire 12 are substantially uniform, and the local current 50 does not flow.

本発明は、このような検討に基づいてなされたもので、初期通電時の瞬間的な電流値の増大を抑え、シリコン芯線１２に発生する通電傷の発生を抑制するものである。 The present invention has been made based on such studies, and suppresses an instantaneous increase in current value during initial energization and suppresses the occurrence of energization flaws that occur in the silicon core wire 12.

図２は、本発明の多結晶シリコン製造装置の反応炉１００の構成の一例を示す概略説明図である。反応炉１００は、シーメンス法によりシリコン芯線１２の表面に多結晶シリコンを気相成長させ、多結晶シリコン棒１１を得る装置であり、ベースプレート５とベルジャー１により構成される。 FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing an example of the configuration of the reaction furnace 100 of the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention. The reactor 100 is an apparatus for obtaining a polycrystalline silicon rod 11 by vapor-phase growing polycrystalline silicon on the surface of the silicon core wire 12 by the Siemens method, and is composed of a base plate 5 and a bell jar 1.

ベースプレート５には、シリコン芯線１２に電流を供給する金属電極１０と、窒素ガス、水素ガス、トリクロロシランガスなどのプロセスガスを供給するガスノズル９と、排気ガスを排出する反応排ガス出口８が配置されている。 The base plate 5 is provided with a metal electrode 10 for supplying current to the silicon core wire 12, a gas nozzle 9 for supplying process gas such as nitrogen gas, hydrogen gas, and trichlorosilane gas, and a reaction exhaust gas outlet 8 for discharging exhaust gas. Yes.

ベルジャー１には、これを冷却するための冷媒入口３と冷媒出口４および内部を目視確認するためののぞき窓２が設けられている。また、ベースプレート５にも、これを冷却するための冷媒入口６と冷媒出口７が設けられている。 The bell jar 1 is provided with a refrigerant inlet 3 and a refrigerant outlet 4 for cooling the bell jar 1 and a viewing window 2 for visually confirming the inside. The base plate 5 is also provided with a refrigerant inlet 6 and a refrigerant outlet 7 for cooling it.

金属電極１０の頂部にはシリコン芯線１２を固定するためのカーボン製の芯線ホルダ１４を設置する。図２では、２対の鳥居型に組まれたシリコン芯線１２を１台の電源（通電用電源）１５から電気を供給する構成例を示したが、シリコン芯線１２の対数はこれに限定されるものではない。 A carbon core wire holder 14 for fixing the silicon core wire 12 is installed on the top of the metal electrode 10. Although FIG. 2 shows a configuration example in which electricity is supplied from one power supply (power supply for energization) 15 to the two pairs of torii type silicon core wires 12, the number of pairs of silicon core wires 12 is limited to this. It is not a thing.

２対のシリコン芯線１２の間にはバイパス回路１７が設けられており、スイッチ１６をＢ端子側に接続することにより、２対のシリコン芯線１２を直列に電源１５に接続可能である。なお、スイッチ１６をＡ端子側に切り替えることで、１対のシリコン芯線（左側）のみを電源１５に接続することもできる。 A bypass circuit 17 is provided between the two pairs of silicon cores 12, and the two pairs of silicon cores 12 can be connected in series to the power supply 15 by connecting the switch 16 to the B terminal side. Note that by switching the switch 16 to the A terminal side, only one pair of silicon core wires (left side) can be connected to the power source 15.

図２に示した構成例では、１つのスイッチ１６のみを設けているが、バイパス回路１７中のスイッチを、シリコン芯線対毎に設けるようにしてもよい。また、図２に示した例では、直列接続状態とされるシリコン芯線の数を１つずつ増やし得るようにバイパス回路１７が設計されているが、シリコン芯線対が３以上である場合には、直列接続状態とされるシリコン芯線の数を２つ以上増やし得るようにバイパス回路１７を設計してもよい。ただし、後述するように、瞬間的な電流値の上昇幅を所定値以下となるように設定して通電傷の発生を防止することを容易なものとする観点からは、バイパス回路１７のスイッチ１６は、直列接続状態とされるシリコン芯線１２の数を１つずつ増やし得るように設けられていることが好ましい。なお、シリコン芯線１２の表面を輻射により加熱するためのカーボンヒーター１３は、シリコン芯線１２とは別の電源から電力供給される。 In the configuration example shown in FIG. 2, only one switch 16 is provided, but a switch in the bypass circuit 17 may be provided for each silicon core line pair. In the example shown in FIG. 2, the bypass circuit 17 is designed so that the number of silicon core wires that are connected in series can be increased by one. However, when the number of silicon core wire pairs is three or more, The bypass circuit 17 may be designed so that the number of silicon core wires that are connected in series can be increased by two or more. However, as will be described later, from the viewpoint of facilitating the occurrence of energization damage by setting the instantaneous current value increase width to be equal to or less than a predetermined value, the switch 16 of the bypass circuit 17 is used. Is preferably provided so as to increase the number of silicon cores 12 connected in series one by one. The carbon heater 13 for heating the surface of the silicon core wire 12 by radiation is supplied with power from a power source different from the silicon core wire 12.

つまり、本発明の多結晶シリコン製造装置は、通電加熱されたｎ対（ｎは２以上の整数）の鳥居型のシリコン芯線の表面に原料ガスを供給して多結晶シリコンを析出させる多結晶シリコン製造装置であって、シリコン芯線１２への通電用電源１５と、スイッチ１６の切り替えにより上記ｎ対のシリコン芯線１２のうちの第１番目から第ｍ番目（ｍはｎ以下の整数）のシリコン芯線を直列接続状態として通電用電源１５からの電力を供給するバイパス回路１７とを備えている。 That is, the polycrystalline silicon manufacturing apparatus of the present invention supplies polycrystalline silicon to the surface of n pairs (n is an integer of 2 or more) of torii type silicon core wires heated by energization to deposit polycrystalline silicon. A manufacturing apparatus, a power supply 15 for energizing the silicon core wire 12 and the first to mth (m is an integer equal to or less than n) silicon core wires of the n pairs of silicon core wires 12 by switching the switch 16. And a bypass circuit 17 for supplying power from the energizing power supply 15 in a serial connection state.

好ましくは、バイパス回路１７のスイッチ１６は、直列接続状態とされるシリコン芯線１２の数を１ずつ増やし得るように設けられる。 Preferably, the switch 16 of the bypass circuit 17 is provided so that the number of silicon core wires 12 to be connected in series can be increased by one.

以下に、図２および図３を用いて、多結晶シリコンの析出反応開始までの手順を説明する。析出反応を開始するためには、まず、反応炉内をガス供給ノズル９から供給する水素ガスにより置換する。次いで、カーボンヒーター１３に通電してシリコン芯線１２を輻射Ｒによって加熱する。 Hereinafter, the procedure up to the start of the precipitation reaction of polycrystalline silicon will be described with reference to FIGS. In order to start the precipitation reaction, first, the inside of the reaction furnace is replaced with hydrogen gas supplied from the gas supply nozzle 9. Next, the carbon heater 13 is energized to heat the silicon core wire 12 with radiation R.

本発明では、初期通電時のシリコン芯線１２への印加電圧を低く抑えるのを目的に、図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すような通電方法がとられる。先ず、カーボンヒーター１３からの輻射Ｒにより２対のシリコン芯線を２００℃〜４００℃に加熱してする（図３（Ａ））。その後、左側のシリコン芯線１２のみに通電する状態（半通電状態）として初期印加電圧を加える（図３（Ｂ））。このような通電開始により左側のシリコン芯線は自己発熱してその温度が上昇し抵抗率は低下する。この通電開始の後に、左側のシリコン芯線と右側のシリコン芯線を直列に接続し（全通電状態）、２対のシリコン芯線に通電する（図３（Ｃ））。 In the present invention, an energization method as shown in FIGS. 3A to 3C is employed for the purpose of keeping the voltage applied to the silicon core wire 12 during initial energization low. First, two pairs of silicon core wires are heated to 200 ° C. to 400 ° C. by radiation R from the carbon heater 13 (FIG. 3A). Thereafter, an initial applied voltage is applied as a state in which only the left silicon core wire 12 is energized (a semi-energized state) (FIG. 3B). By such energization start, the left silicon core wire is self-heated, its temperature rises, and the resistivity falls. After the energization is started, the left silicon core wire and the right silicon core wire are connected in series (all energized state), and two pairs of silicon core wires are energized (FIG. 3C).

半通電状態下での１対目のシリコン芯線の予備加熱を行わない場合には、直列接続された２対のシリコン芯線に通電するために必要な電圧は、１対のシリコン芯線への通電に必要な電圧の２倍となる。 When the preheating of the first pair of silicon core wires is not performed under the half-energized state, the voltage required to energize the two pairs of silicon core wires connected in series is the current required for energizing the pair of silicon core wires. Twice the required voltage.

しかし、本発明では、半通電状態で既に１対目のシリコン芯線の抵抗値は自己発熱によって低下しているため、２対のシリコン芯線に同時に通電開始する場合に比較して低い印加電圧での通電が開始可能となる。 However, in the present invention, since the resistance value of the first pair of silicon core wires has already decreased due to self-heating in the half-energized state, the applied voltage at a lower applied voltage is compared with the case where the two pairs of silicon core wires are simultaneously energized. Energization can be started.

なお、図４に示したように、シリコン芯線の対数が３（以上）である場合も、加熱の手順は上述と同様である。図４に示したようなシリコン芯線の対数が３である態様の場合、初期通電の工程は、先ず、左側のシリコン芯線に通電し、次いで左側のシリコン芯線と中央のシリコン芯線を直列接続して通電し、その後に左側のシリコン芯線と中央のシリコン芯線と右側のシリコン芯線を直列接続して通電することとなる。 In addition, as shown in FIG. 4, also when the logarithm of a silicon | silicone core wire is 3 (or more), the procedure of a heating is the same as the above-mentioned. In the case of the aspect in which the logarithm of the silicon core wire is 3 as shown in FIG. 4, the initial energization process is performed by first energizing the left silicon core wire, and then connecting the left silicon core wire and the center silicon core wire in series. After energization, the left silicon core wire, the center silicon core wire, and the right silicon core wire are connected in series and energized.

本発明の多結晶シリコンの製造方法では、上述した構成の装置を用い、ｎ対（ｎは２以上の整数）のシリコン芯線を、第１番目のシリコン芯線からｎ番目のシリコン芯線に順次通電して予備加熱し、ｎ番目のシリコン芯線の通電加熱終了後にｎ対のシリコン芯線をさらに通電加熱して所定温度とし、原料ガスを供給してｎ対のシリコン芯線の表面に多結晶シリコンを析出させる。 In the method for producing polycrystalline silicon according to the present invention, the apparatus having the above-described configuration is used to sequentially energize n pairs (n is an integer of 2 or more) of silicon core wires from the first silicon core wire to the nth silicon core wire. And then heating the n-th silicon core wire to the predetermined temperature by further energizing and heating the n-th silicon core wire to supply a source gas to deposit polycrystalline silicon on the surface of the n-th silicon core wire. .

ところで、シリコン芯線に急激な電力供給を行うと、シリコン芯線１２と芯線ホルダ１４の間の導通状態の急激な変化により、瞬間的に大きな電流が流れるという現象（オーバーシュート）が起こり、これも通電傷の原因となる。このオーバーシュート幅は印加電圧が高いほど大きな値となるが、本発明では、上述した手順により、初期通電時のシリコン芯線への供給電力を従来に比較して低く抑えることができるため、オーバーシュートは抑制される。 By the way, when sudden power is supplied to the silicon core wire, a phenomenon (overshoot) occurs in which a large current flows instantaneously due to a sudden change in the conduction state between the silicon core wire 12 and the core wire holder 14, which is also energized. Causes scratches. This overshoot width becomes larger as the applied voltage is higher, but in the present invention, the power supplied to the silicon core wire at the time of initial energization can be suppressed lower than in the past by the above procedure. Is suppressed.

上述した初期通電の完了後、析出反応を開始するために必要な温度となるまで直列接続された状態でシリコン芯線に電流を流して加熱することとなるが、この工程では、初期通電時よりも多くの電流を流す必要がある。シリコン芯線の抵抗値は初期通電工程での加熱により低下しているため、初期通電後の加熱工程では、相対的に低い電圧で電流供給が可能であるが、急激に電流値を増大することは好ましくないため、段階的に電流値を高める。 After completion of the initial energization described above, the silicon core wire is heated by heating in a state of being connected in series until reaching a temperature required to start the precipitation reaction. A lot of current needs to flow. Since the resistance value of the silicon core wire is decreased by heating in the initial energization process, current can be supplied at a relatively low voltage in the heating process after the initial energization, but the current value can be increased rapidly. Since it is not preferable, the current value is increased step by step.

図５は、初期通電工程（半通電状態から全通電状態まで）から析出反応を開始するために必要な温度となるまでの通電後加熱工程までの、シリコン芯線に供給する電流値を概念的に説明するための図である。 FIG. 5 conceptually shows the current value supplied to the silicon core wire from the initial energization process (from the semi-energized state to the fully energized state) until the heating step after energization until the temperature required to start the precipitation reaction. It is a figure for demonstrating.

初期通電工程では、半通電状態および全通電状態ともに、シリコン芯線を自己発熱させるために必要な最低限の電流値が選定されることが好ましく、初期通電工程の完了後には、析出反応開始に必要な温度となるまで段階的に電流値を上昇させる。このようなシーケンスでの電流値の上昇幅（増大量）は、シリコン芯線加熱の為の設定電流値とオーバーシュート分の電流値の和となる。通電傷の発生を防止するためには、電流値の上昇幅は、全ての通電工程において、瞬間的な変動を含め、所定値以下であることが好ましい。本発明者らの検討によれば、この所定値は好ましくは２０アンペアである。 In the initial energization process, it is preferable to select the minimum current value necessary for self-heating of the silicon core wire in both the semi-energized state and the fully energized state. After the initial energization process is completed, it is necessary to start the precipitation reaction. The current value is increased stepwise until the temperature reaches a certain temperature. The increase width (increase amount) of the current value in such a sequence is the sum of the set current value for heating the silicon core wire and the current value for the overshoot. In order to prevent the occurrence of energization flaws, it is preferable that the increase range of the current value is not more than a predetermined value including instantaneous fluctuations in all energization processes. According to the inventors' investigation, this predetermined value is preferably 20 amps.

つまり、本発明では、予備加熱から原料ガスを供給してシリコン芯線の表面に多結晶シリコンを析出させるための所定温度に至るまでの一連の通電加熱工程において、バイパス回路に流す電流値の増大量を所定値以下に抑え、好ましくは電流値の上昇幅の最大値が２０Ａ以下となるように設定する。 That is, in the present invention, the amount of increase in the current value that flows through the bypass circuit in a series of energization heating steps from the preheating to supplying a source gas to a predetermined temperature for depositing polycrystalline silicon on the surface of the silicon core wire Is set to be equal to or less than a predetermined value, and preferably, the maximum value of the increase range of the current value is set to 20 A or less.

なお、本発明では、初期加熱工程により印加電圧を低く抑えることができるため、電流値を増大させる際に生じるオーバーシュートの幅も小さく抑えられる。瞬間的な電流値変動であるオーバーシュートの幅を小さく抑えることは、シリコン芯線表面への通電傷の発生抑制に寄与する。 In the present invention, since the applied voltage can be kept low by the initial heating step, the width of the overshoot that occurs when the current value is increased can be kept small. Suppressing the width of the overshoot, which is an instantaneous current value variation, contributes to the suppression of the occurrence of energization flaws on the silicon core surface.

上述したようなプロセスでシリコン芯線に通電する電流値を上昇させていき、シリコン芯線の表面温度が９００〜１２００℃になった時点で原料ガスを供給して多結晶シリコンの析出反応を開始する。 The value of the current applied to the silicon core wire is increased by the process as described above, and when the surface temperature of the silicon core wire reaches 900 to 1200 ° C., the source gas is supplied to start the precipitation reaction of polycrystalline silicon.

［実験例１］
半通電、全通電における瞬間的な電流値上昇幅によるシリコン芯線表面への通電傷の発生を確認するための実験を行った。反応炉に７ｍｍ□の１８００ｍｍ長さのシリコン芯線２本とそれをつなぐ７ｍｍ□の３３０ｍｍ長さのシリコン芯線を組み合わせて鳥居型のシリコン芯線対として設置し、カーボンヒーターにて初期加熱を行い、シリコン芯線対を３５０℃に加熱した。次に、シリコン芯線に通電する電流値を電流制御により、それぞれ５Ａ、１０Ａ、１５Ａの幅で０Ａから５０Ａまで上昇させた。なお、電流値以外の条件は、全て同一の条件とした。通電テスト終了後、シリコン芯線対を取り出し、通電傷の観察を行った後に曲げ強度テストを行った。 [Experimental Example 1]
An experiment was conducted to confirm the occurrence of energization flaws on the surface of the silicon core wire due to the instantaneous increase in current value in half- and full-energization. A torii type silicon core wire pair is installed in a reaction furnace by combining two 7mm □ 1800mm length silicon core wires and a 7mm □ 330mm length silicon core wire connecting them. The core wire pair was heated to 350 ° C. Next, the current value for energizing the silicon core wire was increased from 0 A to 50 A with a width of 5 A, 10 A, and 15 A, respectively, by current control. The conditions other than the current value were all the same. After completion of the energization test, the silicon core wire pair was taken out and observed for energization flaws, and then subjected to a bending strength test.

図６は、シリコン芯線の曲げ強度の測定方法の概略図である。曲げ強度は、それぞれの電流値制御で通電させたシリコン芯線それぞれを、試験装置に適合するよう通電傷を含み、かつ、長さが１００ｍｍとなるように切り、通電傷が発生している部分を下部中心にして、中心上部から荷重をかけて行う３点曲げ強度試験で測定した。それぞれの結果を表１に示す。なお、表１に示した電流実上昇幅は、オーバーシュートも含めて０Ａ〜５０Ａにするまでの間でに発生した最大の瞬時上昇幅の値である。 FIG. 6 is a schematic view of a method for measuring the bending strength of a silicon core wire. The bending strength is determined by cutting each silicon core wire that is energized by each current value control so that it includes an electrical scratch so as to be compatible with the test apparatus and has a length of 100 mm. The measurement was performed in a three-point bending strength test performed with a load applied from the upper center, with the lower center. The results are shown in Table 1. In addition, the current actual increase width shown in Table 1 is a value of the maximum instantaneous increase width that occurs between 0 A and 50 A including overshoot.

表１に示した結果より、電流値実上昇幅が大きいほど、シリコン芯線表面に発生するキズの深さは深く曲げ強度が低下することが判明した。また、電流値実上昇幅（電流値の上昇幅最大値）を２０Ａ以下とすることで、通電傷の実質的発生を抑制できることが判明した。 From the results shown in Table 1, it was found that the greater the current value increase width, the deeper the scratch depth generated on the surface of the silicon core wire, and the lower the bending strength. Further, it has been found that by setting the actual current value increase width (maximum current value increase width) to 20 A or less, it is possible to suppress substantial occurrence of energization flaws.

[実施例２]
反応炉に７ｍｍ□の１８００ｍｍ長さのシリコン芯線２本とそれをつなぐ７ｍｍ□の３３０ｍｍ長さのシリコン芯線を組み合わせて鳥居型のシリコン芯線対として４つの電極にカーボン電極を介して２対の鳥居型シリコン芯線対を固定した。これら２対のシリコン芯線対に、図３に示したような態様でバイパス回路にスイッチを設置した。 [Example 2]
Combining two 7mm □ 1800mm length silicon core wires and a 7mm □ 330mm length silicon core wire connecting them into the reactor, two pairs of torii via carbon electrodes on four electrodes as a torii type silicon core wire pair A silicon core wire pair was fixed. In these two pairs of silicon core wires, switches were installed in the bypass circuit in the manner shown in FIG.

この反応装置を用い、反応炉内を水素置換し、図３（Ａ）に示すとおりカーボンヒーターにて初期加熱を行い、シリコン芯線対を３５０℃に加熱した。その後図３（Ｂ）に示すように電流回路をバイパス側にして１対のみに電流が流れる状態として、シリコン芯線に通電する電流設定値を５Ａとし、初期電圧を印加し半通電状態とした。この時の通電に必要な印加電圧は１３２２Ｖ、オーバーシュート電流（電流値実上昇幅）は２０Ａであった。その後通電を停止して、図３（Ｃ）に示すようにバイパス回路を全通電側に切り替え、シリコン芯線に通電する電流値を５Ａとして、初期電圧を印加し全通電状態とした。このときの通電に必要な印加電圧は１５３３Ｖ、オーバーシュート電流値（電流値実上昇幅）は２０Ａであった。 Using this reactor, the inside of the reactor was replaced with hydrogen, and initial heating was performed with a carbon heater as shown in FIG. 3 (A), and the silicon core pair was heated to 350 ° C. Thereafter, as shown in FIG. 3B, the current circuit is set to the bypass side and the current flows only in one pair, the current set value for energizing the silicon core wire is set to 5A, and the initial voltage is applied to make the current semi-energized. The applied voltage required for energization at this time was 1322 V, and the overshoot current (current value actual increase width) was 20 A. Thereafter, the energization was stopped, the bypass circuit was switched to the all energization side as shown in FIG. 3C, the current value energized to the silicon core wire was set to 5A, and the initial voltage was applied to make the all energized state. The applied voltage required for energization at this time was 1533 V, and the overshoot current value (current value actual increase width) was 20 A.

その後、設定電流値を５Ａずつ上昇させて全通電状態にて５０Ａまで電流値を上昇させてから原料ガス供給ノズルより原料ガスを供給し反応開始、その後暫時原料ガス、通電電流値を増加させて予定通り、直径１２０ｍｍのシリコン棒を得た。 Thereafter, the set current value is increased by 5A and the current value is increased to 50A in all energized states, then the raw material gas is supplied from the raw material gas supply nozzle to start the reaction. Thereafter, the raw material gas and the energized current value are increased for a while. As planned, a silicon rod with a diameter of 120 mm was obtained.

[参考例]
反応炉に７ｍｍ□の１８００ｍｍ長さのシリコン芯線２本とそれをつなぐ７ｍｍ□の３３０ｍｍ長さのシリコン芯線を組み合わせて鳥居型のシリコン芯線対として４つの電極にカーボン電極を介して２対の鳥居型シリコン芯線対を固定した。２対のシリコン芯線対は電源に直列に接続した。 [Reference example]
Combining two 7mm □ 1800mm length silicon core wires and a 7mm □ 330mm length silicon core wire connecting them into the reactor, two pairs of torii via carbon electrodes on four electrodes as a torii type silicon core wire pair A silicon core wire pair was fixed. Two pairs of silicon core wires were connected in series with the power source.

この反応装置を用い、反応炉内を水素置換し、カーボンヒーターにて初期加熱を行い、シリコン芯線対を３５０℃に加熱した。その後シリコン芯線に通電する電流設定値を５Ａとし、初期電圧を印加し２対のシリコン芯線に対して全通電状態にした。この時の通電に必要な印加電圧は２０２６Ｖ、オーバーシュート電流（電流値実上昇幅）は３６Ａであった。その後、設定電流値を５Ａずつ上昇させて全通電状態にて５０Ａまで電流値を上昇させてから原料ガス供給ノズルより原料ガスを供給し反応開始したが、シリコン棒が直径２３ｍｍφになった時点でシリコン棒は倒壊、反応中断してしまった。 Using this reactor, the inside of the reactor was replaced with hydrogen, initial heating was performed with a carbon heater, and the silicon core pair was heated to 350 ° C. Thereafter, the current setting value for energizing the silicon core wire was set to 5 A, and an initial voltage was applied to bring the two pairs of silicon core wires into a fully energized state. The applied voltage required for energization at this time was 2026 V, and the overshoot current (current value actual increase width) was 36 A. After that, the set current value was increased by 5A and the current value was increased to 50A in all energized states, then the raw material gas was supplied from the raw material gas supply nozzle to start the reaction, but when the silicon rod had a diameter of 23 mmφ The silicon rod collapsed and the reaction was interrupted.

本発明によれば、シーメンス法における反応初期のシリコン芯線の倒壊といったトラブルを防止することが出来るため、多結晶シリコン製造装置の稼働率を向上させることが可能となり、製造する多結晶シリコンの製造コストを低減させることが可能となる。 According to the present invention, troubles such as collapse of the silicon core wire in the initial stage of the reaction in the Siemens method can be prevented, so that the operating rate of the polycrystalline silicon production apparatus can be improved, and the production cost of the produced polycrystalline silicon can be improved. Can be reduced.

１ベルジャー
２のぞき窓
３冷媒入口（ベルジャー）
４冷媒出口（ベルジャー）
５ベースプレート
６冷媒入口（ベースプレート）
７冷媒出口（ベースプレート）
８反応排ガス出口
９原料ガス供給ノズル
１０電極
１１シリコン棒
１２シリコン芯線
１３カーボンヒーター
１４芯線ホルダ
１５電源
１００反応炉
４０通電傷
５０電流の流れ 1 Bell jar 2 Peep window 3 Refrigerant inlet (Bell jar)
4 Refrigerant outlet (Bell jar)
5 Base plate 6 Refrigerant inlet (base plate)
7 Refrigerant outlet (base plate)
8 Reaction exhaust gas outlet 9 Raw material gas supply nozzle 10 Electrode 11 Silicon rod 12 Silicon core wire 13 Carbon heater 14 Core wire holder 15 Power source 100 Reactor 40 Electric scratch 50 Current flow

Claims

通電加熱されたｎ対（ｎは２以上の整数）の鳥居型のシリコン芯線の表面に原料ガスを供給して多結晶シリコンを析出させる多結晶シリコン製造装置であって、
前記シリコン芯線への通電用電源と、
スイッチの切り替えにより前記ｎ対のシリコン芯線のうちの第１番目から第ｍ番目（ｍはｎ以下の整数）のシリコン芯線を直列接続状態として前記通電用電源からの電力を供給するバイパス回路とを備えている、多結晶シリコン製造装置。 A polycrystalline silicon production apparatus for depositing polycrystalline silicon by supplying a raw material gas to the surface of n pairs of energized and heated (n is an integer of 2 or more) torii type silicon core wires,
A power supply for energizing the silicon core wire;
A bypass circuit for supplying power from the energizing power source by switching the first to m-th (m is an integer equal to or less than n) silicon cores of the n pairs of silicon cores by switching the switches. Equipped with polycrystalline silicon manufacturing equipment.

前記バイパス回路のスイッチは、前記直列接続状態とされるシリコン芯線の数を１ずつ増やし得るように設けられている、請求項１に記載の多結晶シリコン製造装置。 2. The polycrystalline silicon manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the switch of the bypass circuit is provided so as to increase the number of silicon core wires in the serial connection state by one.

前記シリコン芯線の表面を輻射により加熱するヒータを備えている、請求項１又は２に記載の多結晶シリコン製造装置。 The polycrystalline silicon manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a heater that heats the surface of the silicon core wire by radiation.

請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置を用い、前記ｎ対のシリコン芯線を、第１番目のシリコン芯線からｎ番目のシリコン芯線に順次通電して予備加熱し、前記ｎ番目のシリコン芯線の通電加熱終了後に前記ｎ対のシリコン芯線をさらに通電加熱して所定温度とし、原料ガスを供給して前記ｎ対のシリコン芯線の表面に多結晶シリコンを析出させる、多結晶シリコンの製造方法。 The apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the n pairs of silicon core wires are sequentially energized from a first silicon core wire to an nth silicon core wire, and are preheated, After the energization heating of the silicon core wires is completed, the n pairs of silicon core wires are further energized and heated to a predetermined temperature, and a raw material gas is supplied to deposit polycrystalline silicon on the surfaces of the n pairs of silicon core wires. Method.

前記予備加熱から前記所定温度に至るまでの一連の通電加熱工程において、前記バイパス回路に流す電流値の増大量を所定値以下に抑える、請求項４に記載の多結晶シリコンの製造方法。 5. The method for producing polycrystalline silicon according to claim 4, wherein an increase amount of a current value flowing through the bypass circuit is suppressed to a predetermined value or less in a series of energization heating steps from the preheating to the predetermined temperature.

前記所定値は２０アンペアである、請求項５に記載の多結晶シリコンの製造方法。 The method for producing polycrystalline silicon according to claim 5, wherein the predetermined value is 20 amperes.