(57)【要約】【課題】取り扱いが容易で汎用性に優れた原子状水素発生器を提供することを目的とする。【解決手段】処理対処物に原子状水素を接触させて表面処理を行う原子状水素処理装置に用いられ、水素ガスから原子状水素を発生する原子状水素発生器１１を、原子状水素を発生する発生室２１ａ、発生した原子状水素を放出する原子状水素放出口２１ｂ、給排気ポート２１ｃおよびカセット挿入口２１ｄを備えた容器２１と、タングステンヒータ２５および粒子状異物を捕集する捕集部３０を一体としたヒータカセット１２とで構成し、ヒータカセット１２を容器２１内に着脱自在とする。これにより、メンテナンス時の取り扱いが容易で汎用性に優れた原子状水素発生器を実現することができる。【選択図】図３
2008013383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に収容された処理対処物に原子状水素を接触させて表面処理を行う原子状水素処理装置に用いられ、水素ガス供給部より供給される水素ガスから前記原子状水素を発生する原子状水素発生器であって、
内部に前記原子状水素を発生する発生室が形成され、前記発生室を真空排気するための排気口、前記水素ガスを前記発生室に導入するためのガス導入口、発生した原子状水素を前記処理室に送給するための原子状水素放出口および前記原子状水素放出口を前記処理室に真空密に接続するための接続部が設けられた容器と、前記発生室の内部に着脱自在に装着され、発熱状態において前記水素ガスが接触することにより前記水素ガスから原子状水素を発生させる発熱体とを備えたことを特徴とする原子状水素発生器。
【請求項２】
前記発熱体は前記容器に設けられた発熱体装着口に装着可能な装着部材によって保持されて発熱体ユニットを形成しており、前記発熱体ユニットは、前記発熱体装着口を介して前記発生室内に外側から挿入されて装着されることを特徴とする請求項１記載の原子状水素発生器。
【請求項３】
前記発熱体ユニットは、前記発熱体の表面から放出される粒子状物質を捕集する捕集部を一体に備えたことを特徴とする請求項２記載の原子状水素発生器。
【請求項４】
前記捕集部は、前記発熱体ユニットに対して着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項３記載の原子状水素発生器。
【請求項５】
前記捕集部は、前記発熱体ユニットを前記発熱体装着口を介して前記発生室内に挿入した状態において、前記発熱体と前記原子状水素放出口との間に位置することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の原子状水素発生器。
【請求項６】
前記容器には、前記原子状水素発生室の内部に装着された状態の前記発熱体を外部から観察可能な観察用開口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５記載の原子状水素発生器。
【請求項７】
前記排気口は、前記ガス導入口を兼ねることを特徴とする請求項１乃至６記載の原子状水素発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスから原子状水素を発生する原子状水素発生器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置などの電子部品の製造分野において、基板の表面に生じた酸化膜や有機物の除去などの目的で行われる表面処理に原子状水素の活性作用を応用する技術が従来より知られている（例えば特許文献１，２参照）。特許文献１に示す例は、半導体基板の表面の酸化膜に原子状水素を作用させることにより、酸化膜を還元・除去するものである。また特許文献２に示す例では、半導体基板の表面に形成されたレジストと原子状水素とを反応させることによりレジストを気相的に剥離する例が示されている。
【０００３】
いずれの特許文献例においても、減圧下で水素ガスをタングステンヒータなどの高温加熱が可能な発熱体に接触させることにより発生した原子状水素を真空容器内に収容された処理対象物に作用させるようにしている。そして特許文献例１では原子状水素を発生するための水素ガス収納容器やタングステン製の発熱体をを真空容器と別体に設けており、特許文献例２では真空容器内に直接発熱体を配置する構成が示されている。
【特許文献１】特開平３−２６３８３０号公報
【特許文献２】特開２００２−２８９５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献に示す先行技術例においては、原子状水素の発生装置は、単に真空容器にタングステンなどのヒータを組み込んだ構成となっているため、ヒータの交換などのメンテナンス性に対して考慮がなされておらず、必ずしも使い勝手のよいものとはいえなかった。すなわち原子状水素処理を高頻度で反復する過程においては、ヒータは高頻度で発熱と冷却を反復するため、使用によって寿命が尽きる度に新しいものと交換する必要がある。このため、ヒータの交換などメンテナンス時の取り扱いが容易で、汎用性に優れた原子状水素発生器が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明は、取り扱いが容易で汎用性に優れた原子状水素発生器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】
【０００６】
本発明の原子状水素発生器は、処理室内に収容された処理対処物に原子状水素を接触させて表面処理を行う原子状水素処理装置に用いられ、水素ガス供給部より供給される水素ガスから前記原子状水素を発生する原子状水素発生器であって、内部に前記原子状水素を発生する発生室が形成され、前記発生室を真空排気するための排気口、前記水素ガスを前記発生室に導入するためのガス導入口、発生した原子状水素を前記処理室に送給するための原子状水素放出口および前記原子状水素放出口を前記処理室に真空密に接続するための接続部が設けられた容器と、前記発生室の内部に着脱自在に装着され、発熱状態において前記水素ガスが接触することにより前記水素ガスから原子状水素を発生させる発熱体とを備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、内部に原子状水素を発生する発生室が形成された容器に、発熱状態において水素ガスが接触することにより水素ガスから原子状水素を発生させる発熱体を着脱自在に装着する構成とすることにより、取り扱いが容易で汎用性に優れた原子状水素発生
器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の断面図、図４は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の分解断面図、図５（ａ）は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の斜視図、図５（ｂ）は本発明の一実施の形態における原子状水素発生器のヒータカセットの斜視図、図６は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の斜視図、図７は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の断面図、図８は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における運転準備動作のフロー図、図９は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における処理動作のフロー図、図１０は本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における運転停止動作のフロー図である。
【０００９】
まず図１を参照して、原子状水素処理装置１の構造を説明する。原子状水素処理装置１は、半導体装置に用いられる樹脂基板などの処理対象物に原子状水素を接触させて表面改質などの表面処理を行う機能を有するものである。図１において、真空チャンバ２は略箱形の密閉容器であり、真空チャンバ２の内部には処理対象物を収容して原子状水素を作用させるための処理室３が形成されている。処理室３内には基板などの処理対象物５を水平姿勢で載置するための載置テーブル４が設けられている。なお処理室３内に処理対象物５を収容保持する方法としては、処理対象物の特性や形状によって、縦姿勢で保持する保持具や懸垂姿勢で保持する吊り具治具などを用いてもよい。
【００１０】
真空チャンバ２の側面には、処理対象物５を搬入・搬出するための搬送用開口部２ａが設けられている。搬送用開口部２ａは処理室開閉駆動機構（図１においては図示省略・・図２に示す処理室開閉駆動機構１７参照）によって駆動される扉部材６によって開閉自在となっている。処理対象物５は、開放状態の搬送用開口部２ａを介して処理室３内に搬入され、載置テーブル４上に載置される。扉部材６を閉じることにより処理室３は密閉状態となり、この状態で原子状水素処理が行われる。そして処理終了後の処理対象物５は、搬送用開口部２ａから外部へ搬出される。
【００１１】
真空チャンバ２の底面には吸排気用開口部２ｂが設けられており、吸排気用開口部２ｂに接続された管路９は、圧力センサＰ１および処理室排気バルブＶ２を介して真空排気部１０に接続されている。さらに管路９には処理室ベントバルブＶ１が圧力センサＰ１および処理室排気バルブＶ２の間で分岐して設けられている。処理室排気バルブＶ２を開にした状態で真空排気部１０を駆動することにより、管路９および吸排気用開口部２ｂを介して処理室３は真空排気され、原子状水素処理のための減圧された空間が形成される。処理室ベントバルブＶ１を開放することにより、処理室３内には管路９および吸排気用開口部２ｂを介して大気が導入され、これにより処理室３は常圧に復帰する。処理室３内への吸排気動作において、圧力センサＰ１は処理室３内の圧力を検出し、検出信号を図２に示す制御部２０へ出力する。
【００１２】
真空チャンバ２の側面には原子状水素導入用の導入用開口部２ｃが設けられており、導入用開口部２ｃには原子状水素発生器１１が接続されている。原子状水素発生器１１は、略円筒形状の容器２１（図５（ａ）参照）を主体としており、容器２１の内部には、処理室３と導入用開口部２ｃを介して連通する発生室（図３に示す発生室２１ａ参照）が設けられている。発生室２１ａ内において水素ガスをヒーターカセット１２に設けられた発熱体であるタングステンヒータに接触させることにより、電気的に中性で活性作用を有する
原子状水素が発生する。すなわち原子状水素発生器１１は、処理室３と連通可能に設けられた発生室２１ａを有しており、発生室２１ａ内において水素ガスを発熱体と接触させることにより原子状水素を発生する構成となっている。
【００１３】
導入用開口部２ｃはシャッタ部材７によって閉塞可能な形状となっており、シャッタ部材７は連結ロッド８ａを介してシャッター開閉駆動機構８に接続されている。シャッター開閉駆動機構８を開方向（図１において上方向）に駆動して開口部２ｃを開放することにより、発生室２１ａと処理室３とを連通させることができ、これにより原子状水素の処理室３内への放出が行われる。そしてシャッター開閉駆動機構８を閉方向（図１において下方向）に駆動して開口部２ｃを閉鎖することにより、発生室と処理室３との連通状態を遮断して、原子状水素の処理室３内への放出が停止される。したがって、シャッター開閉駆動機構８連結ロッド８ａおよびシャッタ部材７は、処理室３と原子状水素発生器１１の生成室との間の連通口である原子状水素導入用開口部２ｃを開閉する開閉手段となっている。
【００１４】
原子状水素発生器１１には圧力センサＰ２を介して管路１４が接続されており、さらに管路１４は水素ガス供給バルブＶ５を介して水素ガス供給部１５に接続されている。管路１４は、発生室排気バルブＶ４を介して管路１６によって管路９と連結されており、さらに管路１４には、発生室ベントバルブＶ３が水素ガス供給バルブＶ５の手前側で分岐して設けられている。発生室排気バルブＶ４を開にし、水素ガス供給バルブＶ５を閉にした状態で真空排気部１０を駆動することにより、発生室２１ａが真空排気される。すなわち上記構成においては、共通の真空排気部１０によって処理室３および発生室２１ａを個別に真空排気することができるようになっている。
【００１５】
また発生室ベントバルブＶ３を開にすることにより、発生室２１ａ内に大気を導入して常圧に復帰させることが可能となっている。そして発生室排気バルブＶ４を閉じた状態で水素ガス供給バルブＶ５を開にすることにより、原子状水素発生器１１の発生室２１ａには、管路１４を介して水素ガス供給部１５から水素ガスが供給される。なお水素ガス供給部１５から供給されるガスとしては、水素ガスまたは水素ガスをヘリウムなどの不活性ガスによって希釈したガスが用いられる。
【００１６】
次に図２を参照して、制御系の構成を説明する。図２において、制御部２０は、原子状水素発生器１１に装着されたヒーターカセット１２のタングステンヒータ２５を発熱させるための電源部１３、真空排気部１０、シャッター開閉駆動機構８、処理室開閉駆動機構１７を制御する。電源部１３からは、抵抗モニター信号が制御部２０に送信され、これによりタングステンヒータ２５の発熱制御が行われる。表示部１８は液晶パネルなどの表示装置であり、電源部１３の作動状態や操作入力時の案内画面の表示を行う。操作・入力部１９はタッチパネルやキーボードなどの入力手段であり、シャッター開閉駆動機構８、処理室開閉駆動機構１７などの機構駆動動作や、Ｖ１〜Ｖ５の各バルブの開閉動作の指令を手動操作で行うことができるようになっている。
【００１７】
制御部２０には、圧力センサＰ１、Ｐ２からの圧力検出信号が取り込まれ、これらの信号は運転準備動作や処理動作時の動作条件信号として用いられる。また制御部２０は、処理室ベントバルブＶ１、処理室排気バルブＶ２、発生室ベントバルブＶ３、発生室排気バルブＶ４、水素ガス供給バルブＶ５の開閉動作を制御する。制御部２０には各種動作を制御するための動作プログラムが記憶されており、制御部２０が図２に示す各部を動作プログラムにしたがって制御することにより、後述する運転準備動作や処理動作が自動的に実行される。
【００１８】
次に図３，図４，図５を参照して、水素ガス供給部１５より供給される水素ガスから原
子状水素を発生する原子状水素発生器１１の詳細構造を説明する。図３、図４に示すように、原子状水素発生器１１は、本体を構成する略円筒形状の容器２１の内部に形成された発生室２１ａに、発熱体としてのタングステンヒータ２５を組み込んだヒーターカセット１２を交換自在に装着した構成となっている。容器２１の内部には、導入された水素ガスが発熱したタングステンヒータ２５に接触することにより原子状水素が生成される発生室２１ａが形成されており、発生室２１ａに連通して、真空チャンバ２の導入用開口部２ｃと接続される原子状水素放出口２１ｂが設けられている。
【００１９】
さらに容器２１には、管路１４と接続され減圧用の排気口と水素ガスを導入するためのガス導入口を兼ねた給排気ポート２１ｃおよびヒーターカセット１２を装着するためのカセット挿入口２１ｄが設けられている。ヒータカセット１２は、容器２１の側端面に設けられたカセット挿入口２１ｄから挿入され、円板状の装着部材２６をボルト２７によって容器２１の側端面にボルト固定することにより、ヒーターカセット１２は原子状水素発生器１１に装着される。
【００２０】
原子状水素放出口２１ｂの端部には真空チャンバ２との接続用の接続フランジ２１ｆ（図５（ａ）参照）が設けられており、原子状水素発生器１１は、接続フランジ２１ｆに設けられた締結ボルト孔２１ｇを用いてボルト２２によって真空チャンバ２の側面に締結される。そしてシャッター部材７によって原子状水素導入用開口部２ｃを開閉することにより、処理室３と発生室２１ａとの連通口である原子状水素導入用開口部２ｃが開閉される。このとき、シール部材２３によって真空チャンバ２と接続フランジ２１ｆおよびシャッター部材７の当接面の真空密が確保される。接続フランジ２１ｆは、原子状水素放出口２１ｂを処理室３に真空密に接続するための接続部となっている。そしてシャッター部材７およびシャッター開閉駆動機構８は、処理室３と発生室２１ａとの間の連通口を開閉する開閉手段となっている。
【００２１】
すなわち上述の構成において、原子状水素発生器１１は、内部に原子状水素を発生する発生室２１ａが形成され、発生室２１ａを真空排気するための排気口、水素ガスを発生室２１ａに導入するためのガス導入口、発生した原子状水素を処理室３に送給するための原子状水素放出口２１ｂおよび原子状水素放出口２１ｂを処理室３に真空密に接続するための接続部が設けられた容器２１と、発生室２１ａの内部に着脱自在に装着され、発熱状態において水素ガスが接触することにより水素ガスから原子状水素を発生させる発熱体とを備えた構成となっている。そして本実施の形態においては、給排気ポート２１ｃが発生室２１ａを真空排気するための排気口と、水素ガスを発生室２１ａに導入するためのガス導入口を兼ねる形態となっている。
【００２２】
容器２１の上面にはビューポート２１ｅが設けられており、ヒーターカセット１２を発生室２１ａ内に挿入した状態で、ビューポート２１ｅを介して外部からヒーターカセット１２のタングステンヒータ２５の発熱状態を目視観察することができ、あるいはパイロメータなどの非接触式の温度センサによってタングステンヒータ２５の発熱状態を検出することが可能となっている。すなわち容器２１には、発生室２１ａの内部に装着された状態のタングステンヒータ２５を外部から観察可能な観察用開口が設けられている。
【００２３】
ヒーターカセット１２の構成について説明する。図４，図５（ｂ）に示すように、カセット挿入口２１ｄに装着される円板状の装着部材２６には、複数のフィラメント状のタングステンヒータ２５の一端側を環状配列で保持可能な基部２６ａが設けられている。基部２６ａには、タングステンヒータ２５の一端側を環状配列で保持可能な端部プレート３１がスペーサ３２を介して結合されており、基部２６ａと端部プレート３１との間には、タングステンヒータ２５が環状配列で複数展張されている。端部プレート３１は中央に通気開口３１ａが設けられた円環状の板部材であり、端部プレート３１の側面には、原子状水
素放出口２１ｂ側に延出して捕集部３０が一体に設けられている。捕集部３０は、円筒状の外筒部材３０ａの内部に複数の捕集板３０ｂを挟隙間を保って配置した構造となっており、端部プレート３１とは着脱自在となっている。
【００２４】
すなわち上述構成に示すように、本実施の形態においては、発熱体であるタングステンヒータ２５は、原子状水素発生器１１に交換自在に装着できるようになっている。そしてタングステンヒータ２５は、容器２１に設けられた発熱体装着口であるカセット挿入口２１ｄに装着可能な装着部材２６によって保持されて発熱体ユニットとしてのヒータカセット１２を形成しており、このヒータカセット１２は、カセット挿入口２１ｄを介して発生室２１ａ内に外側から挿入されて装着される形態となっている。
【００２５】
原子状水素発生器１１の作動状態においては、給排気ポート２１ｃから導入された水素ガスは発熱状態のタングステンヒータ２５に接触することにより、触媒効果によって分子状態の水素ガスが分離して原子状水素に変化する。そしてこのようにして発生した原子状水素は、通気開口３１ａおよび捕集部３０を介して原子状水素放出口２１ｂに流れ、さらに導入用開口部２ｃを介して処理室３内に放出される。このとき、発熱状態のタングステンヒータ２５の表面からは付着汚染物である有機物がガス化した粒子や、タングステンが発熱により表面から拡散した粒子が発生し、原子状水素ととも放出される。このような粒子状物質は処理対象物５の表面に付着して汚染を生じさせる異物であり、原子状水素処理において処理室３内への持ち込みを極力低減することが望ましい。
【００２６】
このため本実施の形態においては、これらの粒子状異物が原子状水素とともに捕集部３０の隙間内を通過する際に、粒子状異物のみを捕集板３１ｂの表面に付着させて捕集するようにしている。そして処理作業時間の累積により捕集部３０には汚染物が堆積付着する汚損が生じるため、捕集部３０を定期的に新たなものと交換する必要がある。ここでは、捕集部３０は係止機構（図示省略）などによって端部プレート３１に対して着脱自在に構成されており、それ自体が消耗部品であるヒーターカセット１２において、さらに捕集部３０のみを汚損状態に応じて交換することが可能となっている。
【００２７】
すなわち本実施の形態においてはヒーターカセット１２は、タングステンヒータ２５の表面から放出される粒子状物質を捕集する捕集部３０を一体に備えた構成となっており、この捕集部３０は、ヒーターカセット１２に対して着脱自在に設けられている。そしてヒータカセット１２をカセット挿入口２１ｄを介して発生室２１ａ内に挿入した状態において、捕集部３０はタングステンヒータ２５と原子状水素放出口２１ｂとの間に位置するように構成されている。そして原子状水素発生器１１を上述のような構成とすることにより、タングステンヒータ２５や捕集部３０などの消耗部品を、作業性よく容易に交換することが可能となり、メンテナンス時の取り扱いが容易で、汎用性に優れた原子状水素発生器が実現される。
【００２８】
なお図６に示す原子状水素発生器１１Ａのように、容器２１Ａの外面に、複数の放熱用のフィン３３を設けるようにしてもよい。これにより、タングステンヒータ２５の発熱によって容器全体が過度に昇温するのを防止することができる。また図７に示す原子状水素発生器１１Ｂのように、容器２１に吸気および排気の機能毎に専用のポートを設けるようにしてもよい。すなわち、図１に示す給排気ポート２１ｃの替わりに、給気ポート２１ｈおよび排気ポート２１ｉを設け、給気ポート２１ｈには水素ガス供給部１５からの水素ガスを供給するための管路１４Ａを接続し、排気ポート２１ｉには真空排気部１０によって真空排気するための管路１４Ｂを接続する。
【００２９】
次に原子状水素処理装置１によって処理対象物５の表面処理作業を行うに際して実行される運転準備動作、処理動作および運転停止動作について、それぞれ図８，図９，図１０
を参照して説明する。これらの各動作は、制御部２０が内蔵された動作プログラムにしたがって各部を自動制御することにより実行されるもである。
【００３０】
まず運転準備動作について説明する。図８において、シャッター部材７を閉じ（ＳＴ１）、次いで全てのバルブＶ１〜Ｖ５を閉じる（ＳＴ２）。これにより、運転開始前の初期状態となる。この後真空排気部１０を駆動し（ＳＴ３）、次いで発生室排気バルブＶ４を開にする（ＳＴ４）。これにより、原子状水素発生器１１において発生室２１ａ内が真空排気される。この排気動作において圧力センサＰ２の圧力検出信号を監視し（ＳＴ５）、検出値Ｐ２が予め設定された圧力設定値Ｐａよりも低下したならば、すなわちタングステンヒータ２５が発熱状態となっても酸化による劣化が進行しない程度に減圧されたならば予熱を開始し（ＳＴ６）、電源部１３をＯＮにしてタングステンヒータ２５を発熱させる。
【００３１】
そして所定時間経過を待って（ＳＴ７）予め設定された温度範囲まで昇温したならば、“運転準備ＯＫ”を表示する（ＳＴ８）。これにより、運転準備動作を終了し、処理対象物５の表面処理のための作業動作が可能な状態となる。この後、処理室３内へ処理対象物５を搬入し、載置テーブル４上に載置して原子状水素による表面処理が実行される。
【００３２】
次に処理動作について説明する。この処理動作は、操作・入力部１９からの処理開始指令により実行される。図９において、発生室排気バルブＶ４を閉じる（ＳＴ１１）。これにより、発生室２１ａ内を対象とした真空排気が停止する。次いで処理室排気バルブＶ２を開にする（ＳＴ１２）。これにより、処理室３内の真空排気が開始される。そして電源部１３を駆動してタングステンヒータの通電をＯＮにする（ＳＴ１３）。この後、圧力センサＰ１の検出結果を監視し（ＳＴ１４）、検出値Ｐ１が圧力設定値Ｐｂを超えて低下したならば、シャッター開閉駆動機構８を駆動してシャッター部材７を開にする（ＳＴ１５）。ここで圧力設定値Ｐｂは、運転準備動作における圧力設定値Ｐａ以下の圧力に設定される。
【００３３】
次いで水素ガス供給バルブＶ５を開にして（ＳＴ１６）、発生室２１ａ内への水素ガスの供給を開始する。これにより、発生室２１ａ内において水素ガスが発熱状態のタングステンヒータ２５に接触して原子状水素が発生する。発生した原子状水素は導入用開口部２ｃを介して処理室３内に放出され、これらの原子状水素が処理対象物５の表面に接触することにより、原子状水素処理による表面処理が実行される。そして所定の処理時間経過を待って（ＳＴ１７）、水素ガス供給バルブＶ５を閉にする（ＳＴ１８）。これにより水素ガスの供給が停止し、原子状水素の処理室３への放出が停止する。
【００３４】
この後、電源部１３を予熱モードにして（ＳＴ１９）、タングステンヒータ２５の発熱温度を低下させ、次いでシャッター部材７を閉にする（ＳＴ２０）。これにより、処理室３と発生室２１ａとの連通状態が遮断される。そして処理室排気バルブＶ２を閉にし（ＳＴ２１）、発生室排気バルブＶ４を開にし（ＳＴ２２）、さらに処理室ベントバルブＶ１を開にしたならば（ＳＴ２３）、“処理完了”を表示して（ＳＴ２４）、処理動作を終了する。
【００３５】
この後運転停止動作が実行される。すなわち図１０において、タングステンヒータの通電がＯＦＦされる（ＳＴ３１）。この後、冷却時間経過を待って（ＳＴ３２）、タングステンヒータ２５が酸素曝露されても劣化が生じないような温度まで冷却されたならば、発生室排気バルブＶ４を閉にする（ＳＴ３３）。そして真空排気部１０の作動を停止し（ＳＴ３４）、さらに原子状水素発生器１１においてヒータカセット１２の交換などのメンテナンス作業上必要であれば、発生室ベントバルブＶ３を開にして（ＳＴ３５）、発生室２１ａを開放可能な状態にする。ここで発生室２１ａの開放が必要とされない場合には、発
生室ベントバルブＶ３を閉じたままにして発生室２１ａ内の減圧状態を保持する。これにより、運転停止動作を終了する。
【００３６】
上述の一連の動作において、制御部２０が内蔵された処理プログラムにしたがって各部を制御することにより、処理室３が常圧状態にあるときには原子状水素導入用開口部２ｃを開閉するシャッター部材７を閉にし、処理室３が減圧状態にあるときにはシャッター部材７を開にするように自動制御される。これにより、タングステンヒータ２５を発熱させて原子状水素を発生させる操作を反復実行する過程において、処理室２１ａ内が減圧された状態でのみ、タングステンヒータ２５への通電がＯＮされ、タングステンヒータ２５が大気曝露された状態で発熱することによる劣化を防止するようにしている。なお上述の制御処理を、操作・入力部１９に設けられた手動操作スイッチを介して、手動で操作入力を行うことにより実行させるようにしてもよい。
【００３７】
上記説明したように、本実施の形態に示す原子状水素処理装置は、処理対象物を収容する処理室と内蔵したタングステンヒータに水素ガスを接触させることにより原子状水素を発生する発生室とを開閉手段によって開閉自在とする構成を採用している。これにより、原子状水素発生器において処理室の状態に関係なく発生室を減圧状態に保って、タングステンヒータの通電を継続的に発熱状態に保つことができる。したがって、発熱体の昇温・冷却のための待ち時間を排除することが可能となり、原子状水素処理における処理効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の原子状水素発生器は、取り扱いが容易で汎用性に優れているという特徴を有し、素子が実装された基板の樹脂封止に先だって行われる表面改質など、処理対象物の表面処理を行う用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の断面図
【図２】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の制御系の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の断面図
【図４】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の分解断面図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態における原子状水素発生器のヒータカセットの斜視図
【図６】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置に用いられる原子状水素発生器の斜視図
【図７】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置の断面図
【図８】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における運転準備動作のフロー図
【図９】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における処理動作のフロー図
【図１０】本発明の一実施の形態の原子状水素処理装置における運転停止動作のフロー図
【符号の説明】
【００４０】
１  原子状水素処理装置
３  処理室
５  処理対象物
７  シャッター部材（開閉手段）
８  シャッター開閉駆動機構（開閉手段）
１０  真空排気部
１１，１１Ａ，１１Ｂ  原子状水素発生器
１２  ヒーターカセット（発熱体ユニット）
１３  電源部
１５  水素ガス供給部
２０  制御部
２１  容器
２１ａ  発生室
２１ｂ  原子状水素放出口
２１ｃ  給排気ポート
２１ｄ  カセット挿入口
２１ｅ  ビューポート（観察用開口）
２１ｆ  接続フランジ（接続部）
２５  タングステンヒータ（発熱体）
３０  捕集部
【図１】
2008013383.tif 000003
【図２】
2008013383.tif 000004
【図３】
2008013383.tif 000005
【図４】
2008013383.tif 000006
【図５】
2008013383.tif 000007
【図６】
2008013383.tif 000008
【図７】
2008013383.tif 000009
【図８】
2008013383.tif 000010
【図９】
2008013383.tif 000011
【図１０】
2008013383.tif 000012