JP3525726B2 - Surface treatment method and apparatus - Google Patents
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表面処理方法に係
り、特に活性なハロゲンまたはハロゲン化合物のガスに
よりワークの表面を改質したりする表面処理方法および
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface treatment method, and more particularly to a surface treatment method and apparatus for modifying the surface of a work with a gas of an active halogen or a halogen compound.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程やプリント回
路基板（ＰＣＢ）への実装工程などにおいては、金属部
品を接合するための金属面が酸化すると、その接合力が
小さくなり、接合不良となる問題がある。それを解決す
るために、従来は、アルゴンやヘリウムなどを真空中で
放電させて生成したプラズマをワークに接触させて金属
面を浄化していた。しかし、真空プラズマによる処理
は、真空ポンプや真空容器が必要であるなど、装置が高
価で大型となり、取り扱いも容易でない。2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a semiconductor device, a mounting process on a printed circuit board (PCB), etc., when a metal surface for bonding a metal component is oxidized, the bonding force becomes small and a bonding failure occurs. There is. In order to solve this, conventionally, plasma generated by discharging argon or helium in a vacuum was brought into contact with a work to clean the metal surface. However, the treatment by vacuum plasma requires a vacuum pump and a vacuum container, which makes the apparatus expensive and large in size, and is not easy to handle.
【０００３】そこで、真空プラズマ処理による欠点を解
消するために、大気圧において放電させてプラズマを発
生させ、このプラズマを半導体基板などに照射して表面
処理を行なう方法が開発された。ところが、プラズマは
寿命が短いために被処理物をプラズマが生成される放電
部の近傍に配置してプラズマに直接晒す必要がある。こ
のため、被処理物は、プラズマダメージを受けて物理的
性質の破壊が生じやすいばかりでなく、被処理物が金属
などの場合、突起した部分に強いプラズマが生成され、
均一な処理をすることができない。Therefore, in order to eliminate the drawbacks caused by the vacuum plasma treatment, a method has been developed in which electric discharge is performed at atmospheric pressure to generate plasma, and this plasma is applied to a semiconductor substrate or the like to perform surface treatment. However, since plasma has a short life, it is necessary to directly expose the object to be processed to the plasma by disposing it in the vicinity of the discharge part where plasma is generated. Therefore, the object to be processed is not only susceptible to plasma damage and destruction of physical properties, but when the object to be processed is a metal or the like, strong plasma is generated in the protruding portion,
Unable to perform uniform treatment.
【０００４】このため、近年、放電部から離れた所に被
処理物を配置する処理部を設け、フッ素ガスなどのハロ
ゲンガスやフッ素化合物などのハロゲン化合物のガスと
水蒸気との混合ガスを大気圧において放電させ、比較的
寿命の長いフッ化水素ガス等の活性なハロゲン化合物水
素のガスを生成し、このハロゲン化合物のガスを含む処
理ガスを放電部から処理部に輸送して被処理物に接触さ
せ、ハロゲン化合物のガスによって表面処理を行なうこ
とが提案されている。図４は、従来のハロゲン化合物ガ
スと水蒸気との混合ガスから得たハロゲン化水素ガスに
より表面処理をする装置の概略を示したものである。For this reason, in recent years, a treatment section for arranging an object to be treated is provided at a place distant from the discharge section, and a mixed gas of a halogen gas such as a fluorine gas or a halogen compound such as a fluorine compound and water vapor is at atmospheric pressure. To generate an active halogen compound hydrogen gas such as hydrogen fluoride gas, which has a relatively long life, and transports the processing gas containing this halogen compound gas from the discharge section to the processing section to contact the object to be processed. Then, it is proposed to perform the surface treatment with a halogen compound gas. FIG. 4 shows an outline of an apparatus for surface treatment with a hydrogen halide gas obtained from a mixed gas of a conventional halogen compound gas and water vapor.
【０００５】図４において、四フッ化炭素（ＣＦ4）な
どのハロゲン化合物のガスを供給する原料ガス供給源１
０には、水蒸気添加装置、例えば水槽１２が接続してあ
って、四フッ化炭素ガスに水蒸気（Ｈ2Ｏ）を添加でき
るようにしてある。四フッ化炭素ガスは、水槽１２にお
いてほぼ飽和水蒸気を含んだ状態となり、この四フッ化
炭素ガスと水蒸気との混合ガス１５が、大気圧状態でガ
ス供給路１６を介して放電ユニット１８に導入される。
放電ユニット１８は、混合ガス１５が流通する電極間
に、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧が印加されて
いて、次のような反応により活性なハロゲン化合物のガ
スであるフッ化水素（ＨＦ）を生成する。In FIG. 4, a source gas supply source 1 for supplying a gas of a halogen compound such as carbon tetrafluoride (CF 4 ).
0 is connected to a steam adding device, for example, a water tank 12 so that steam (H 2 O) can be added to carbon tetrafluoride gas. The carbon tetrafluoride gas is in a state of containing substantially saturated steam in the water tank 12, and the mixed gas 15 of the carbon tetrafluoride gas and steam is introduced into the discharge unit 18 via the gas supply passage 16 at atmospheric pressure. To be done.
In the discharge unit 18, a high frequency voltage of, for example, 13.56 MHz is applied between electrodes through which the mixed gas 15 flows, and hydrogen fluoride (HF) which is an active halogen compound gas is generated by the following reaction. To do.
【０００６】[0006]
【化１】ＣＦ4＋２Ｈ2Ｏ→４ＨＦ＋ＣＯ２
放電ユニット１８の流出側には、処理ガス供給管２０が
接続してあり、放電ユニット１８において生成した処理
ガス２２を傘状に広がる給気部２４に導くことができる
ようにしてある。また、処理ガス供給管２０には、キャ
リアガス供給管２６を介してキャリアガス供給源２８が
接続してあり、窒素ガスなどのキャリアガス３０を処理
ガス供給管２０に注入して処理ガス２２をキャリアガス
３０によって給気部２４に搬送し、コンベヤなどの搬送
装置３２によって矢印３４のように搬送され、給気部２
４の下方を通過する半導体基板などのワーク３６に処理
ガス２２を吹き付け、ワーク３６の表面処理を行なえる
ようにしている。A processing gas supply pipe 20 is connected to the outflow side of the CF 4 + 2H 2 O → 4HF + CO 2 discharge unit 18, and the processing gas 22 generated in the discharge unit 18 spreads in an umbrella shape. It is possible to lead to. A carrier gas supply source 28 is connected to the processing gas supply pipe 20 via a carrier gas supply pipe 26, and a carrier gas 30 such as nitrogen gas is injected into the processing gas supply pipe 20 to supply the processing gas 22. The carrier gas 30 carries the gas to the air supply unit 24, and the carrier device 32 such as a conveyor carries the gas as shown by an arrow 34.
The processing gas 22 is blown to the work 36 such as a semiconductor substrate passing below 4 so that the surface of the work 36 can be treated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく構成され
ている従来の表面処理装置は、給気部２４の下方を通過
するワーク３６に活性なフッ化水素ガスを勢いよく吹き
付けることができるように、処理ガス２２の流量に対し
て４０〜６０倍のキャリアガス３０を処理ガス供給管２
０に供給して処理ガス２２を搬送している。このため、
給気部２４に供給される処理ガス（処理ガス２２とキャ
リアガス３０との混合ガス）中の活性なフッ化水素ガス
の濃度が薄くなり、数分〜３０分程度の処理時間を必要
とする。このため、例えば半導体デバイスの製造工程な
どの、ワーク３６を複数の工程において連続的に処理す
る場合、この表面処理の工程において製造工程の全体が
律速されるため、表面処理工程をインライン化すること
ができず、ラインと別な所で表面処理をするためのワー
ク３６の搬送や、それに伴うワーク３６の汚染などを生
じ、コストの上昇を招くばかりでなく、製品の信頼性向
上の妨げとなっている。In the conventional surface treatment apparatus constructed as described above, the active hydrogen fluoride gas can be vigorously blown onto the work 36 passing below the air supply section 24. The carrier gas 30 of 40 to 60 times the flow rate of the processing gas 22 is supplied to the processing gas supply pipe 2
0 to supply the processing gas 22. For this reason,
The concentration of active hydrogen fluoride gas in the processing gas (mixed gas of the processing gas 22 and the carrier gas 30) supplied to the air supply unit 24 becomes low, and a processing time of about several minutes to 30 minutes is required. . For this reason, when the workpiece 36 is continuously processed in a plurality of steps such as a semiconductor device manufacturing step, the surface processing step is inlined because the entire manufacturing step is rate-controlled in the surface processing step. Cannot be carried out, and the work 36 for carrying out the surface treatment at a place different from the line is transported, and the work 36 is contaminated accordingly, which not only causes an increase in cost but also hinders the improvement of the reliability of the product. ing.
【０００８】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、迅速な表面処理を可能にするこ
とを目的としている。The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to enable rapid surface treatment.
【０００９】また、本発明は、表面処理をインライン化
できるようにすることを目的としている。Another object of the present invention is to enable in-line surface treatment.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る表面処理方法は、ワークを出し入れ
する常時大気に開放された開口を有する貯溜空間に処理
ガスを溜めたのち、前記開口を介して前記ワークを前記
貯溜空間内に挿入して前記処理ガスと接触させることを
特徴としている。また、前記ガス貯留手段を可搬式とし
たことを特徴とする。また、固定された前記ワークに前
記ガス貯留手段を被せる、または、固定された前記ワー
クに対して前記ガス貯留手段を移動させ、前記処理ガス
に触れさせ処理することを特徴とするIn order to achieve the above-mentioned object, the surface treatment method according to the present invention is such that after a treatment gas is stored in a storage space having an opening which is always open to the atmosphere for loading and unloading a work, The work is inserted into the storage space through the opening and brought into contact with the processing gas. Further, the gas storage means is portable. Further, the fixed work is covered with the gas storage means, or the fixed work is moved by the gas storage means to be brought into contact with the processing gas for processing.
【００１１】このように構成した本発明は、処理ガスを
ワークに吹き付ける必要がなく、活性なハロゲンまたは
ハロゲン化合物のガスを多量に含んだ濃度の高い処理ガ
スを使用することができ、高濃度の処理ガスを貯溜空間
に溜めて開口を介してその中にワークを挿入することに
より、０．５〜数秒の短時間でワークの表面処理を行な
うことができ、迅速な表面処理が可能となって表面処理
工程のインライン化を図ることができる。According to the present invention having such a configuration, it is not necessary to spray the processing gas onto the work, and a processing gas having a high concentration containing a large amount of an active halogen or halogen compound gas can be used. By storing the processing gas in the storage space and inserting the work into the storage space through the opening, the surface treatment of the work can be performed in a short time of 0.5 to several seconds, which enables rapid surface treatment. The surface treatment process can be inline.
【００１２】処理ガス中の活性な物質が空気より軽い場
合には、ワークを出し入れする開口を貯溜空間の下部に
設ける。これにより、空気より軽い活性な物質を貯溜空
間の上部に容易に溜めることができ、開口から外部に拡
散するのを少なくすることができる。そして、処理ガス
を加熱して暖めることにより、空気より軽い活性な物質
の貯溜をより容易にすることができる。空気より軽い活
性な物質は、フッ化水素であってよい。フッ化水素は、
反応性に富んでいるため、迅速な表面処理が可能である
とともに、各種の物質の表面処理を行なえる。When the active substance in the processing gas is lighter than air, an opening for taking in and out the work is provided in the lower part of the storage space. As a result, an active substance that is lighter than air can be easily stored in the upper part of the storage space, and diffusion to the outside from the opening can be reduced. Then, by heating and heating the processing gas, it is possible to more easily store the active substance that is lighter than air. The active substance, which is lighter than air, may be hydrogen fluoride. Hydrogen fluoride is
Due to its high reactivity, it is possible to perform rapid surface treatment and also to perform surface treatment of various substances.
【００１３】活性な物質が空気より重い場合、ワークを
出し入れする開口を貯溜空間の上部に設ける。これによ
り、空気より重い活性な物質を貯溜空間の下部に容易に
溜めることができ、開口から外部に拡散するのを少なく
することができる。そして、処理ガスを冷却することに
より、空気より重い活性な物質の貯溜をより容易にする
ことができる。空気より重い活性な物質としては、反応
性に富むハロゲンまたはハロゲン化合物がよい。さら
に、処理ガスに水蒸気を添加すると、水蒸気とハロゲン
またはハロゲン化合物とが反応してハロゲンのイオンが
生成され、このイオンがワークと反応するため、処理速
度を向上することができる。If the active substance is heavier than air, an opening is provided at the top of the storage space for loading and unloading the work. As a result, an active substance heavier than air can be easily stored in the lower part of the storage space, and diffusion to the outside from the opening can be reduced. Then, by cooling the processing gas, it is possible to more easily store the active substance heavier than air. As the active substance heavier than air, a highly reactive halogen or halogen compound is preferable. Furthermore, when steam is added to the processing gas, the steam reacts with the halogen or halogen compound to generate halogen ions, and these ions react with the work, so that the processing speed can be improved.
【００１４】上記の表面処理方法を実施するための表面
処理装置は、活性なハロゲンまたはハロゲン化合物のガ
スを含有する処理ガスを供給する処理ガス供給源手段
と、ワークを出し入れする常時大気に開放された開口が
形成されているとともに、流入する前記処理ガスを貯溜
するガス貯溜手段と、前記処理ガスが貯溜された前記ガ
ス貯溜手段の内部に前記開口を介して前記ワークを挿入
して前記処理ガスに接触させるワーク搬入手段とを有す
ることを特徴としている。また、前記ガス貯留手段を可
搬式としたことを特徴とする。また、固定された前記ワ
ークに前記ガス貯留手段を被せる、または、固定された
前記ワークに対して前記ガス貯留手段を移動させ、前記
処理ガスに触れさせ処理することを特徴とする。The surface treatment apparatus for carrying out the above-described surface treatment method is a processing gas supply source means for supplying a processing gas containing an active halogen gas or a halogen compound gas, and is constantly open to the atmosphere for taking a work in and out. A gas storage means for storing the inflowing processing gas, and the processing gas by inserting the work through the opening into the gas storage means in which the processing gas is stored. And a work carrying-in means for bringing the work into contact with. Further, the gas storage means is portable. In addition, the fixed work is covered with the gas storage means, or the fixed work is moved by the gas storage means to be brought into contact with the processing gas for processing.
【００１５】ハロゲン化合物のガスとしてフッ化水素ガ
スを用いる場合、フッ化水素ガスは空気より軽いため、
ガス貯溜手段に形成するワークを出し入れするための開
口をガス貯溜手段の下部に設け、フッ化水素ガスをガス
貯溜手段の上部に溜めるようにする。また、ガス貯溜手
段に加熱手段を設けて処理ガスを加熱し、フッ化水素ガ
スが容易に流下しないようにすることにより、フッ化水
素ガスをより容易に溜めることができる。なお、加熱手
段は、ガス貯溜手段に処理ガスを供給する配管に設けて
もよい。When hydrogen fluoride gas is used as the halogen compound gas, since hydrogen fluoride gas is lighter than air,
An opening for taking in and out a work formed in the gas storage means is provided in the lower part of the gas storage means, and hydrogen fluoride gas is stored in the upper part of the gas storage means. Further, by providing the gas storage means with a heating means to heat the processing gas so that the hydrogen fluoride gas does not easily flow down, the hydrogen fluoride gas can be stored more easily. The heating means may be provided in the pipe for supplying the processing gas to the gas storage means.
【００１６】ハロゲンまたはハロゲン化合物のガスが空
気より重い場合、ガス貯溜手段に形成するワークを出し
入れするための開口をガス貯溜手段の上部に設け、ガス
をガス貯溜手段の下部に溜めるようにする。そして、ガ
ス貯溜手段に冷却手段を設けて処理ガスを冷却し、空気
より重いハロゲンまたはハロゲン化合物のガスが容易に
上部の開口の方に流れないようにする。When the gas of halogen or halogen compound is heavier than air, an opening for taking in and out a work formed in the gas storage means is provided in the upper part of the gas storage means so that the gas is stored in the lower part of the gas storage means. Then, the gas storage means is provided with a cooling means to cool the processing gas so that the gas of halogen or halogen compound, which is heavier than air, does not easily flow toward the upper opening.
【００１７】処理ガス供給手段を、ハロゲンガスまたは
ハロゲン化合物のガスからなる原料ガスを供給する原料
ガス供給部と、前記原料ガスに水蒸気を添加する水蒸気
供給源と、大気圧またはその近傍の圧力下にある前記原
料ガスと前記水蒸気との混合ガスが供給され、混合ガス
を介した放電によって活性なハロゲンまたはハロゲン化
合物のガスを含む処理ガスを生成する処理ガス生成部と
を有するように構成すると、活性なハロゲン化水素ガス
を容易に得ることができる。The processing gas supply means comprises a source gas supply section for supplying a source gas composed of a halogen gas or a halogen compound gas, a steam supply source for adding steam to the source gas, and an atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. When a mixed gas of the raw material gas and the water vapor is supplied, and is configured to have a processing gas generation unit that generates a processing gas containing an active halogen or halogen compound gas by discharge through the mixed gas, Active hydrogen halide gas can be easily obtained.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明に係る表面処理方法および
装置の好ましい実施の形態を、添付図面に従って詳細に
説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of a surface treatment method and apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１９】図１は、本発明の第１実施の形態に係る表
面処理装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a surface treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００２０】図１において、表面処理装置は、原料ガス
供給手段４０を有しており、原料ガス供給手段４０に処
理ガス供給管２０を介してガス貯溜手段である処理ガス
貯溜容器４２が接続してある。そして、原料ガス供給手
段４０は、原料ガス供給源１０と水蒸気供給手段である
水槽１２と、処理ガス生成部となる放電ユニット１８と
から構成してある。In FIG. 1, the surface treatment apparatus has a raw material gas supply means 40, and a raw material gas supply means 40 is connected to a processing gas storage container 42 which is a gas storage means via a processing gas supply pipe 20. There is. The raw material gas supply means 40 is composed of a raw material gas supply source 10, a water tank 12 which is a steam supply means, and a discharge unit 18 which is a processing gas generation unit.
【００２１】原料ガス供給源１０と水槽１２とは、流量
調整弁４４を備えた管路４６によって接続してあって、
水槽１２に原料ガス４８となる四フッ化炭素ガスを水槽
１２に流入させることができるようになっている。そし
て、水槽１２に流入した原料ガス４８は、水槽１２内の
水１４に接触して水蒸気が添加され、四フッ化炭素ガス
と水蒸気との混合ガス５０となって大気圧状態で放電ユ
ニット１８に供給される。放電ユニット１８は、混合ガ
ス５０が通る電極間に、例えば１３．５６ＭＨｚの高周
波電圧が印加されていて、混合ガス５０を介して放電
し、四フッ化炭素ガスと水蒸気とを反応させて活性なハ
ロゲン化合物のガスであるフッ化水素ガスを生成し、フ
ッ化水素ガスを含む処理ガス２２を処理ガス供給管２０
に送り出す。また、処理ガス供給管２０には、流量調整
弁５１を有する希釈ガス管５２を介して希釈ガス供給源
５４が接続してあり、処理ガス供給管２０中に希釈ガス
５６を注入し、処理ガス２２中のフッ化水素ガスの濃度
をワーク３６の表面処理に適した濃度に希釈できるよう
にしてある。The source gas supply source 10 and the water tank 12 are connected by a pipe line 46 equipped with a flow rate adjusting valve 44,
Carbon tetrafluoride gas, which is the raw material gas 48, can be introduced into the water tank 12. Then, the raw material gas 48 flowing into the water tank 12 comes into contact with the water 14 in the water tank 12, steam is added, and the mixed gas 50 of carbon tetrafluoride gas and steam is formed into the discharge unit 18 under atmospheric pressure. Supplied. A high-frequency voltage of, for example, 13.56 MHz is applied between the electrodes through which the mixed gas 50 passes, and the discharge unit 18 discharges through the mixed gas 50, reacts the carbon tetrafluoride gas with water vapor, and is activated. Hydrogen fluoride gas, which is a halogen compound gas, is generated, and a processing gas 22 containing hydrogen fluoride gas is supplied to the processing gas supply pipe 20.
Send to. Further, a dilution gas supply source 54 is connected to the processing gas supply pipe 20 via a dilution gas pipe 52 having a flow rate adjusting valve 51, and a dilution gas 56 is injected into the processing gas supply pipe 20 to obtain a processing gas. The concentration of the hydrogen fluoride gas in 22 can be diluted to a concentration suitable for the surface treatment of the work 36.
【００２２】すなわち、四フッ化炭素ガスと水蒸気との
混合ガス５０を放電ユニット１８に導入し、例えば２０
ｋＨｚ、５０Ｗ程度の入力により放電させて処理ガス２
２を生成すると、処理ガス２２中の四フッ化炭素ガスに
対して約１０％程度のフッ化水素ガスが生成される。こ
のため、放電ユニット１８において生成した処理ガス２
２をそのままワーク３６の表面処理に使用すると、処理
が強すぎて所望の処理状態に制御することが困難となる
おそれがあるばかりでなく、ワーク３６を損傷するおそ
れがある。そこで、希釈ガス供給源５４から圧縮空気な
どの希釈ガス５６を処理ガス２２に添加し、フッ化水素
ガスの濃度をワークの表面処理が０．５〜１０秒以内で
行なえるような濃度に下げることができるようにしてあ
る。That is, a mixed gas 50 of carbon tetrafluoride gas and water vapor is introduced into the discharge unit 18, and, for example, 20
Processing gas 2 which is discharged by inputting about 50 W at kHz
When 2 is generated, about 10% of hydrogen fluoride gas is generated with respect to the carbon tetrafluoride gas in the processing gas 22. Therefore, the processing gas 2 generated in the discharge unit 18
When 2 is used as it is for the surface treatment of the work 36, the treatment may be too strong, and it may be difficult to control the work state to a desired state, and the work 36 may be damaged. Therefore, a diluent gas 56 such as compressed air is added to the processing gas 22 from the diluent gas supply source 54, and the concentration of the hydrogen fluoride gas is reduced to a concentration such that the surface treatment of the work can be performed within 0.5 to 10 seconds. I am able to do it.
【００２３】処理ガス貯溜容器４２は、下部がワーク３
６を出し入れするための開口５８となっていて、上部に
処理ガス２２の導入口６０と排気口６２とが設けてあ
り、空気より軽いフッ化水素ガスを処理ガス貯溜容器４
２の上部に溜めることができるようにしてある。そし
て、排気口６２から処理ガス貯溜容器４２の外部に排出
されたガスは、図示しない除害装置によって無害化さ
れ、大気中に放出される。The lower portion of the processing gas storage container 42 is the work 3
An opening 58 for taking in and out 6 is provided, and an inlet 60 and an outlet 62 for the processing gas 22 are provided in the upper part, and hydrogen fluoride gas lighter than air is treated gas storage container 4
It can be stored in the upper part of 2. Then, the gas discharged from the exhaust port 62 to the outside of the processing gas storage container 42 is detoxified by an abatement device (not shown) and is released into the atmosphere.
【００２４】一方、処理ガス貯溜容器４２の下方には、
ワーク搬入手段であるワーク昇降装置６４が配設してあ
る。ワーク昇降装置６４は、上面にワーク３６が配置さ
れるテーブル６６と、テーブル６６を矢印６８のように
昇降させるシリンダ７０とからなっていて、ワーク３６
を処理ガス貯溜容器４２内に搬入して処理ガス２２に接
触させ、処理ガス２２によるワーク３６の表面処理を行
なわせるとともに、表面処理を終了したワーク３６を処
理ガス貯溜容器４２から搬出する。On the other hand, below the processing gas storage container 42,
A work elevating device 64, which is a work carrying-in means, is provided. The work elevating device 64 includes a table 66 on which the work 36 is placed and a cylinder 70 for elevating the table 66 as indicated by an arrow 68.
Is brought into the processing gas storage container 42 and brought into contact with the processing gas 22 to cause the surface treatment of the work 36 by the processing gas 22, and the work 36 after the surface treatment is carried out from the processing gas storage container 42.
【００２５】上記のごとく構成した第１実施形態の作用
は、次のとおりである。The operation of the first embodiment constructed as described above is as follows.
【００２６】原料ガス供給源１０から水槽１２に管路４
６を介して原料ガス４８である四フッ化炭素ガスを導入
し、水槽１２に貯溜した水１４と接触させて四フッ化炭
素ガスと水蒸気との混合ガス５０を得、この混合ガス５
０を大気圧状態で放電ユニット１８に供給する。放電ユ
ニット１８は、混合ガス５０を介した放電によって四フ
ッ化炭素ガスと水蒸気とを次のように反応させてフッ化
水素を生成し、フッ化水素ガスを含む処理ガス２２を生
成する。From the source gas supply source 10 to the water tank 12, the pipeline 4
A carbon tetrafluoride gas, which is the raw material gas 48, is introduced through 6 and brought into contact with the water 14 stored in the water tank 12 to obtain a mixed gas 50 of the carbon tetrafluoride gas and steam.
0 is supplied to the discharge unit 18 at atmospheric pressure. The discharge unit 18 reacts the carbon tetrafluoride gas and water vapor by the discharge through the mixed gas 50 as described below to generate hydrogen fluoride, and to generate the processing gas 22 containing hydrogen fluoride gas.
【００２７】[0027]
【化２】ＣＦ４＋２Ｈ2Ｏ→４ＨＦ＋ＣＯ2
処理ガス２２は、放電ユニット１８に接続した処理ガス
供給管２０に流入し、希釈ガス管５２を介して希釈ガス
供給源５６から処理ガス供給管２０に流入する希釈ガス
５６により、フッ化水素の濃度がワーク３６の表面処理
に適した濃度となるように希釈され、処理ガス貯溜容器
４２に供給される。処理ガス貯溜容器４２に流入するガ
スのフッ化水素ガスの濃度は、表面処理をするワーク３
６の材質や表面処理の目的（例えば、濡れ性の改善、エ
ッチングなど）によって異なり、例えば０．１〜２％程
度であって、表面処理を数秒以内で行なえるように、従
来のフッ化水素ガスの濃度の１０〜３０倍程度にするこ
とが望ましい。Embedded image The CF 4 + 2H 2 O → 4HF + CO 2 processing gas 22 flows into the processing gas supply pipe 20 connected to the discharge unit 18, and flows from the dilution gas supply source 56 through the dilution gas pipe 52 to the processing gas supply pipe 20. Is diluted so that the concentration of hydrogen fluoride becomes a concentration suitable for the surface treatment of the work 36, and is supplied to the treatment gas storage container 42. The concentration of hydrogen fluoride gas, which is the gas flowing into the processing gas storage container 42, is determined by the work 3 to be surface-treated.
It depends on the material of 6 and the purpose of the surface treatment (for example, improvement of wettability, etching, etc.), and is, for example, about 0.1 to 2%, so that the surface treatment can be performed within a few seconds. It is desirable to set the concentration of gas to about 10 to 30 times.
【００２８】希釈ガス５６とともに処理ガス貯溜容器４
２に流入した処理ガス２２は、処理ガス貯溜容器４２内
に溜められる。処理ガス貯溜容器４２内に流入した処理
ガス２２中のフッ化水素ガスは、空気よりも軽いために
貯溜容器４２の上部に滞留する。その濃度が所定の値に
達すると、図示しない制御装置がワーク昇降装置６４を
駆動してテーブル６６を上昇させ、ワーク３６を開口５
８を介して処理ガス貯溜容器４２内に挿入し、処理ガス
２２と接触させてフッ化水素ガスによるワーク３６の表
面処理を行なう。Processing gas storage container 4 together with dilution gas 56
The processing gas 22 that has flowed into 2 is stored in the processing gas storage container 42. Since the hydrogen fluoride gas in the processing gas 22 that has flowed into the processing gas storage container 42 is lighter than air, it stays in the upper portion of the storage container 42. When the concentration reaches a predetermined value, a control device (not shown) drives the work elevating device 64 to raise the table 66 and open the work 36.
It is inserted into the processing gas storage container 42 via 8 and brought into contact with the processing gas 22 to perform surface treatment of the work 36 with hydrogen fluoride gas.
【００２９】例えば、酸化された半田表面（主に酸化錫
（ＳｎＯ））をフッ化する場合、フッ化水素ガスは、次
のように反応する。For example, when fluorinating an oxidized solder surface (mainly tin oxide (SnO)), hydrogen fluoride gas reacts as follows.
【００３０】[0030]
【化３】ＳｎＯ＋２ＨＦ→ＳｎＦ2＋Ｈ2Ｏ
そして、所定時間の表面処理が終了したならば、シリン
ダ７０のロッドが引き込まれてワーク３６が処理ガス貯
溜容器４２から取り出される。表面処理を行なう時間
は、希釈ガス５６の供給量を調整してフッ化水素ガスの
濃度を制御することにより、任意に設定することができ
る。例えば、半田の濡れ性を改善する場合、処理ガス貯
溜容器４２に流入するガス中のフッ化水素ガスの濃度が
０．５％のとき、約１秒で表面処理を完了することがで
きる。従って、フッ化水素ガスの濃度の高い処理ガス２
２を処理ガス貯溜容器４２に溜めたのちは、極めて短時
間で表面処理を行なうことができ、半導体装置の製造工
程などにおける表面処理のインライン化を図ることがで
きる。[Image Omitted] SnO + 2HF → SnF 2 + H 2 O Then, when the surface treatment for a predetermined time is completed, the rod of the cylinder 70 is retracted and the work 36 is taken out from the treatment gas storage container 42. The time for performing the surface treatment can be arbitrarily set by adjusting the supply amount of the diluent gas 56 and controlling the concentration of the hydrogen fluoride gas. For example, when improving the wettability of the solder, the surface treatment can be completed in about 1 second when the concentration of the hydrogen fluoride gas in the gas flowing into the treatment gas storage container 42 is 0.5%. Therefore, the processing gas 2 having a high concentration of hydrogen fluoride gas
After the 2 is stored in the processing gas storage container 42, the surface treatment can be performed in an extremely short time, and in-line surface treatment can be achieved in a semiconductor device manufacturing process or the like.
【００３１】図２は、第２実施形態の要部の斜視図であ
る。この第２実施形態においては、処理ガス貯溜容器４
２に加熱手段であるシートヒータ７２が設けてあり、処
理ガス貯溜容器４２内の処理ガス２２を加熱できるよう
にしてある。また、ワーク昇降装置６４のテーブル７４
は、処理ガス貯溜容器４２の下部開口５８を覆うことが
できる蓋となっている。FIG. 2 is a perspective view of the main part of the second embodiment. In the second embodiment, the processing gas storage container 4
2 is provided with a sheet heater 72 as a heating means so that the processing gas 22 in the processing gas storage container 42 can be heated. Further, the table 74 of the work lifting device 64
Is a lid that can cover the lower opening 58 of the processing gas storage container 42.
【００３２】このように構成した第２実施の形態におい
ては、処理ガス２２を加熱することにより、空気より軽
いフッ化水素を処理ガス貯溜容器４２内により容易に溜
めることができ、開口５８からの漏れ量を少なくするこ
とができるとともに、ガスの温度が高いところから、表
面処理を促進させることができ、処理時間を短縮するこ
とができる。また、テーブル７４が開口５８を覆う蓋と
なっているため、開口５８から外部に拡散するフッ化水
素ガスの量をより低減することができ、処理ガス２２の
使用量を削減することができるとともに、作業環境を向
上することができる。In the second embodiment having such a configuration, by heating the processing gas 22, hydrogen fluoride lighter than air can be easily stored in the processing gas storage container 42, and the hydrogen gas from the opening 58 can be discharged. The amount of leakage can be reduced, and since the gas temperature is high, the surface treatment can be promoted and the treatment time can be shortened. Further, since the table 74 is a lid that covers the opening 58, the amount of hydrogen fluoride gas diffused to the outside from the opening 58 can be further reduced, and the amount of the processing gas 22 used can be reduced. , The working environment can be improved.
【００３３】なお、前記実施の形態においては、ワーク
昇降装置６４としてシリンダ７０によりワーク３６を昇
降させる場合について説明したが、カム機構やモータに
よって駆動されるリンク機構などを用いてもよい。そし
て、前記実施の形態においては、処理ガス２２を加熱す
るために処理ガス貯溜容器４２にシートヒータ７２を設
けた場合について説明したが、赤外線ヒータによって処
理ガス貯溜容器４２内のガスを直接加熱してもよいし、
処理ガス供給管２０にヒータを設けて処理ガス供給管２
０を流れるガスを加熱するようにしてもよい。In the above embodiment, the case where the work 36 is moved up and down by the cylinder 70 as the work elevating device 64 has been described, but a cam mechanism or a link mechanism driven by a motor may be used. And in the said embodiment, although the case where the sheet heater 72 was provided in the process gas storage container 42 in order to heat the process gas 22 was demonstrated, the gas in the process gas storage container 42 is directly heated by an infrared heater. You can
A heater is provided in the processing gas supply pipe 20 to provide the processing gas supply pipe 2
The gas flowing through 0 may be heated.
【００３４】さらに、処理ガス貯溜容器４２を可搬式に
することにより、設置場所を任意に選定できるととも
に、ワーク３６が固定状態であっても容易に表面処理を
行なうことができる。さらに、導入口６０と排気口６２
とを共用することにより、部品点数の削減が可能であ
り、装置の小型化を図ることができる。そして、排気口
６２からの排出量を、導入口６０から処理ガス貯溜容器
４２に供給されるガスの量より多くすることにより、下
部の開口５８から処理ガス２２が外部に拡散するのを防
止でき、良好な作業環境を確保することができ、表面処
理装置を隔離するカバーなどが不要となる。また、排気
口６２を容器の下部に設けることにより、処理ガス貯溜
容器４２内のフッ化水素ガスの排出量を少なくでき、ま
た貯溜容器４２の上部のフッ化水素ガスの濃度が低下す
るのを避けることができる。Further, by making the processing gas storage container 42 portable, the installation location can be arbitrarily selected, and the surface treatment can be easily performed even when the work 36 is fixed. Further, the introduction port 60 and the exhaust port 62
By sharing and, it is possible to reduce the number of parts and reduce the size of the device. Then, by making the discharge amount from the exhaust port 62 larger than the amount of gas supplied from the inlet port 60 to the processing gas storage container 42, it is possible to prevent the processing gas 22 from diffusing to the outside from the lower opening 58. Therefore, a good working environment can be secured, and a cover for isolating the surface treatment device is unnecessary. Further, by providing the exhaust port 62 in the lower part of the container, the discharge amount of the hydrogen fluoride gas in the processing gas storage container 42 can be reduced, and the concentration of the hydrogen fluoride gas in the upper part of the storage container 42 can be reduced. Can be avoided.
【００３５】さらに、図１の破線に示したように、希釈
ガス５６の一部を水槽７５に導入して水蒸気を含ませ、
処理ガス２２に水蒸気を添加するようにしてもよい。処
理ガスに水蒸気を添加すると、半田の表面においてフッ
化水素と水蒸気とがFurther, as shown by the broken line in FIG. 1, a part of the dilution gas 56 is introduced into the water tank 75 to contain water vapor,
Water vapor may be added to the processing gas 22. When water vapor is added to the processing gas, hydrogen fluoride and water vapor are generated on the surface of the solder.
【００３６】[0036]
【化４】ＨＦ＋Ｈ2Ｏ→Ｈ3Ｏ+＋Ｆ-
のように反応してフッ素イオン（Ｆ-）を生成し、この
フッ素イオンが[Chemical Formula 4] HF + H 2 O → H 3 O + + F − are reacted to generate a fluorine ion (F − ).
【００３７】[0037]
【化５】２ＳｎＯ＋４Ｆ-→２ＳｎＦ2＋Ｏ2
のように酸化錫と反応して酸素と置換されるため、フッ
素による置換反応を促進することができ、処理時間の短
縮と表面処理の安定化を図ることができる。[Chemical Formula 5] As 2SnO + 4F − → 2SnF 2 + O 2 reacts with tin oxide and is replaced with oxygen, the substitution reaction with fluorine can be promoted, and the treatment time can be shortened and the surface treatment can be stabilized. be able to.
【００３８】図３は、第３実施の形態に係る表面処理装
置の説明図である。この実施の形態は、処理ガスが空気
より重いハロゲンガスまたはハロゲン化合物のガスを含
んでいる場合に適している。FIG. 3 is an explanatory view of a surface treatment apparatus according to the third embodiment. This embodiment is suitable when the processing gas contains a halogen gas or a halogen compound gas that is heavier than air.
【００３９】図３において、表面処理装置は、処理ガス
供給手段７８と、詳細を後述する処理ガス貯溜容器８０
とを備えている。処理ガス供給手段７８は、キャリアガ
ス供給源８２と、溶液槽８４とを有しており、溶液槽８
４にハロゲン化合物の水溶液である塩化水素（ＨＣｌ）
の水溶液（塩酸）８６が貯溜してある。そして、キャリ
アガス供給源８２は、流量調整弁８８を備えたキャリア
ガス供給管９０によって溶液槽８４に接続してあり、圧
縮空気や窒素などのキャリアガス９２を溶液槽８４に流
入させることができるようにしてある。また、溶液槽８
４には、処理ガス供給管９４を介して処理ガス貯溜容器
８０に接続してあり、活性なハロゲン化合物のガスであ
る塩化水素ガスを含んだ処理ガス９６を処理ガス貯溜容
器８０に供給できるようにしてある。In FIG. 3, the surface treatment apparatus includes a treatment gas supply means 78 and a treatment gas storage container 80 whose details will be described later.
It has and. The processing gas supply means 78 has a carrier gas supply source 82 and a solution tank 84.
4 Hydrogen chloride (HCl), which is an aqueous solution of a halogen compound
An aqueous solution (hydrochloric acid) 86 of is stored. The carrier gas supply source 82 is connected to the solution tank 84 by a carrier gas supply pipe 90 equipped with a flow rate adjusting valve 88, and a carrier gas 92 such as compressed air or nitrogen can flow into the solution tank 84. Is done. Also, the solution tank 8
4 is connected to a processing gas storage container 80 via a processing gas supply pipe 94 so that a processing gas 96 containing hydrogen chloride gas which is a gas of an active halogen compound can be supplied to the processing gas storage container 80. I am doing it.
【００４０】キャリアガス供給管９０の流量調整弁８８
の上流側と処理ガス供給管９４との間には、溶液槽８４
を迂回させたバイパス管９８が配設してあり、キャリア
ガス９２の一部を直接処理ガス供給管９４に流入させる
ことができるようになっている。また、バイパス管９８
には、流量調整弁１００が設けてあって、溶液槽８４に
供給するキャリアガス９２の量と、バイパス管９８を流
れるキャリアガス９２との比を任意に設定できるように
してあり、塩化水素ガスの濃度が従来より例えば１０〜
３０倍程度高いガスを処理ガス貯溜容器８０に供給でき
るようにしてある。Flow rate adjusting valve 88 of the carrier gas supply pipe 90
A solution tank 84 is provided between the processing gas supply pipe 94 and the upstream side of
A bypass pipe 98 circumvented is disposed so that a part of the carrier gas 92 can directly flow into the processing gas supply pipe 94. Also, the bypass pipe 98
Is provided with a flow rate adjusting valve 100 so that the ratio of the amount of the carrier gas 92 supplied to the solution tank 84 and the carrier gas 92 flowing through the bypass pipe 98 can be arbitrarily set. The concentration of
A gas which is about 30 times as high as the processing gas storage container 80 can be supplied.
【００４１】処理ガス貯溜容器８０は、上部に開口１０
２を有していて、この開口１０２を介して貯溜容器８０
に対してワーク３６を出し入れできるようになってい
る。そして、処理ガス貯溜容器８０の下部には、処理ガ
ス９６を流入させるための導入口１０４と、内部のガス
を排出するための排気口１０６とが設けてある。また、
処理ガス貯溜容器８０の上方には、搬送装置１０８が設
けてあって、ワーク３６を矢印１０９のように搬送でき
るようにしてある。この搬送装置１０８は、ワーク３６
を矢印１１１のように処理ガス貯溜容器８０内に下降さ
せ、容器８０から引き上げる搬入手段である昇降機１１
０を備えている。The processing gas storage container 80 has an opening 10 at the top.
2 and has a storage container 80 through the opening 102.
The work 36 can be taken in and out. An inlet 104 for introducing the processing gas 96 and an exhaust port 106 for discharging the gas inside are provided in the lower portion of the processing gas storage container 80. Also,
A transfer device 108 is provided above the processing gas storage container 80 so that the work 36 can be transferred as indicated by an arrow 109. This transfer device 108 is used for the work 36.
Is lowered into the processing gas storage container 80 as shown by an arrow 111 and is lifted up from the container 80.
It has 0.
【００４２】このように構成した第３実施の形態におい
ては、キャリアガス供給源８２からのキャリアガス９２
の一部をキャリアガス供給管９０を介して溶液槽８４に
流入させるとともに、キャリアガス９２の一部をバイパ
ス管９８を介して処理ガス供給管９４に流入させる。溶
液槽８４に流入したキャリアガス９２は、塩酸８６から
蒸発した塩化水素ガスと水蒸気とが添加された処理ガス
９６となり、処理ガス供給管９４に流入する。そして、
処理ガス９６は、バイパス管９８からのキャリアガス９
２とともに導入口１０４を介して処理ガス貯溜容器８０
に供給される。この処理ガス貯溜容器８０に供給された
ガスは、溶液槽８４に供給されるキャリアガス９２の流
量と、バイパス管９８を通るキャリアガス９２の流量と
を流量調整弁８８、１００を介して制御し、塩化水素ガ
スの濃度がワーク３６を、例えば１〜３秒以内で表面処
理が行なえるような濃度に調整してある。In the third embodiment configured as described above, the carrier gas 92 from the carrier gas supply source 82 is used.
Part of the carrier gas 92 flows into the solution tank 84 via the carrier gas supply pipe 90, and part of the carrier gas 92 flows into the processing gas supply pipe 94 via the bypass pipe 98. The carrier gas 92 flowing into the solution tank 84 becomes the processing gas 96 to which the hydrogen chloride gas evaporated from the hydrochloric acid 86 and the steam are added, and flows into the processing gas supply pipe 94. And
The processing gas 96 is the carrier gas 9 from the bypass pipe 98.
2 together with the processing gas storage container 80 via the inlet 104.
Is supplied to. The gas supplied to the processing gas storage container 80 controls the flow rate of the carrier gas 92 supplied to the solution tank 84 and the flow rate of the carrier gas 92 passing through the bypass pipe 98 via the flow rate adjusting valves 88 and 100. The concentration of hydrogen chloride gas is adjusted so that the work 36 can be surface-treated within, for example, 1 to 3 seconds.
【００４３】処理ガス貯溜容器８０に導入された処理ガ
ス９６は、塩化水素ガスが空気より重いために貯溜容器
８０の下部に滞留する。そして、処理ガス貯溜容器８０
内に処理ガス９６が溜められ、塩化水素ガスの濃度が所
定値以上になると、搬送装置１０８の昇降機１１０が作
動し、ワーク３６を開口１０２を介して貯溜容器８０内
に搬入して処理ガス９６と接触させ、処理ガス９６によ
るワークの表面処理が行なわれる。The processing gas 96 introduced into the processing gas storage container 80 stays in the lower portion of the storage container 80 because hydrogen chloride gas is heavier than air. Then, the processing gas storage container 80
When the processing gas 96 is stored therein and the concentration of the hydrogen chloride gas becomes equal to or higher than a predetermined value, the elevator 110 of the transfer device 108 is operated to bring the work 36 into the storage container 80 through the opening 102 and process the gas 96. And the surface of the work is treated with the treatment gas 96.
【００４４】例えば、半田の濡れ性を改善する場合、For example, when improving the wettability of solder,
【００４５】[0045]
【化６】ＳｎＯ＋２ＨＣｌ→ＳｎＣｌ2＋Ｈ2Ｏ
の反応が生じて酸化錫中の酸素が塩素に置換され、半田
の濡れ性が向上する。そして、この置換反応の際に、処
理ガス９６に含まれている水蒸気は、半田の表面におい
て塩化水素ガスとEmbedded image Reaction of SnO + 2HCl → SnCl 2 + H 2 O occurs, oxygen in tin oxide is replaced with chlorine, and wettability of solder is improved. Then, during this substitution reaction, the water vapor contained in the processing gas 96 becomes hydrogen chloride gas on the surface of the solder.
【００４６】[0046]
【化７】ＨＣｌ＋Ｈ2Ｏ→Ｈ3Ｏ+＋Ｃｌ-
のように反応して塩素イオン（Ｃｌ-）を生成し、この
塩素イオンが[Chemical Formula 7] HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl − is reacted to generate chlorine ion (Cl − ), and this chlorine ion is
【００４７】[0047]
【化８】２ＳｎＯ＋４Ｃｌ-→２ＳｎＣｌ2＋Ｏ2
のように酸化錫と反応して塩素イオンが酸素と置換され
る反応を生じ、塩素の酸素との置換反応を促進する。[Image Omitted] Like 2SnO + 4Cl − → 2SnCl 2 + O 2 , it reacts with tin oxide to cause a reaction in which chlorine ions are replaced with oxygen, thereby promoting the replacement reaction of chlorine with oxygen.
【００４８】そして、処理ガス貯溜容器８０内における
表面処理が終了すると、ワーク３６は昇降機１１０によ
って貯溜容器８０から引き上げられ、搬送装置１０８に
よって次の工程に搬送される。When the surface treatment in the processing gas storage container 80 is completed, the work 36 is lifted from the storage container 80 by the elevator 110 and transferred to the next step by the transfer device 108.
【００４９】なお、図３の２点鎖線に示したように、処
理ガス貯溜容器８０に冷却装置１１２を設けて容器内の
処理ガス９６を冷却すれば、空気より重い塩化水素ガス
が上部の開口１０２から外部に拡散するのをより少なく
することができ、塩化水素ガスをより容易、確実に処理
ガス貯溜容器８０に溜められ、処理ガスの使用量を削減
することができる。As shown by the chain double-dashed line in FIG. 3, if the processing gas storage container 80 is provided with a cooling device 112 to cool the processing gas 96 in the container, hydrogen chloride gas, which is heavier than air, is opened in the upper part. It is possible to further reduce the diffusion from 102 to the outside, hydrogen chloride gas can be stored in the processing gas storage container 80 more easily and reliably, and the amount of processing gas used can be reduced.
【００５０】なお、この実施の形態においては、排気口
１０４を処理ガス貯溜容器８０の下部に設けた場合につ
いて説明したが、排気口１０４を貯溜容器８０の上部に
設けることにより、貯溜容器８０内に供給された空気よ
り重い塩化水素ガスの排出量を少なくでき、塩素ガスを
より有効に利用することができる。In this embodiment, the case where the exhaust port 104 is provided in the lower portion of the processing gas storage container 80 has been described. However, by providing the exhaust port 104 in the upper portion of the storage container 80, the inside of the storage container 80 is reduced. The amount of hydrogen chloride gas that is heavier than the air supplied to the can be reduced, and the chlorine gas can be used more effectively.
【００５１】前記実施の形態においては、フッ化水素ガ
スまたは塩化水素ガスを含む処理ガスによる表面処理に
ついて説明したが、フッ素ガスや塩素ガスなどのハロゲ
ンガス、または臭化水素ガスやヨウ化水素ガスなどのハ
ロゲン化合物のガスを含む処理ガスを用いてもよい。さ
らに、処理ガスは、ハロゲン元素を含む物質を電気分解
や熱分解、紫外線による分解、放電による分解などで生
成した活性なハロゲンガスまたはハロゲン化合物のガス
を含むものであってもよい。In the above embodiment, the surface treatment with the treatment gas containing hydrogen fluoride gas or hydrogen chloride gas has been described. However, halogen gas such as fluorine gas or chlorine gas, or hydrogen bromide gas or hydrogen iodide gas. A processing gas containing a gas of a halogen compound such as Further, the processing gas may contain an active halogen gas or a halogen compound gas generated by electrolysis, thermal decomposition, decomposition by ultraviolet rays, decomposition by discharge, etc. of a substance containing a halogen element.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、処理ガスをワークに吹き付ける必要がなく、活性な
ハロゲンまたはハロゲン化合物のガスを多量に含んだ濃
度の高い処理ガスを使用することができ、高濃度の処理
ガスを貯溜空間に溜めて開口を介してその中にワークを
挿入することにより、０．５〜数秒の短時間でワークの
表面処理を行なうことができ、迅速な表面処理が可能と
なって表面処理工程のインライン化を図ることができ
る。As described above, according to the present invention, it is not necessary to spray a processing gas onto a work, and a processing gas having a high concentration containing a large amount of active halogen or halogen compound gas is used. By accumulating a high-concentration processing gas in the storage space and inserting the work into the storage space through the opening, the surface of the work can be treated in a short time of 0.5 to several seconds, and the surface can be quickly processed. The treatment becomes possible, and the surface treatment process can be made in-line.
【図１】本発明の第１実施の形態に係る表面処理装置の
説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a surface treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施の形態に係る表面処理装置の
要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part of a surface treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施の形態に係る表面処理装置の
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a surface treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図４】従来の表面処理装置の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional surface treatment device.
１０ 原料ガス供給源 １２ 水蒸気供給源（水槽） １８ 処理ガス生成部（放電ユニット） ２０、９４ 処理ガス供給管 ２２、９６ 処理ガス ３６ ワーク搬入手段（ワーク昇降装置） ４０、７８ 原料ガス供給手段 ４２、８０ ガス貯溜手段（処理ガス貯溜容器） ５４ 希釈ガス供給源 ５６ 希釈ガス ５８、１０２ 開口 ６４ ワーク搬入手段 ７０ シリンダ ７２ 加熱手段（シートヒータ） ８２ キャリアガス供給源 ８４ 溶液槽 ８６ 塩酸 ９８ バイパス管 １０８ 搬送装置 １１０ ワーク搬入手段（昇降機） １１２ 冷却手段（冷却装置） 10 Source gas supply source 12 Steam supply source (water tank) 18 Processing gas generation unit (discharge unit) 20, 94 Process gas supply pipe 22, 96 Processing gas 36 Work loading means (work lifting device) 40, 78 Raw material gas supply means 42,80 Gas storage means (processed gas storage container) 54 Dilution gas supply source 56 Diluting gas 58, 102 openings 64 Workpiece loading means 70 cylinders 72 Heating means (seat heater) 82 Carrier gas supply source 84 Solution tank 86 hydrochloric acid 98 Bypass pipe 108 Conveyor 110 Workpiece loading means (elevator) 112 Cooling means (cooling device)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−145781（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158035（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−18017（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 8/08 H01L 21/3065 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-145781 (JP, A) JP-A-8-158035 (JP, A) JP-A-10-18017 (JP, A) JP-A-4- 83863 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C23C 8/08 H01L 21/3065
Claims (17)
空間に、処理ガスを溜めたのち、前記開口を介してワー
クを前記貯溜空間内に挿入して、前記処理ガスと接触さ
せることを特徴とする表面処理方法。1. A process gas is stored in a storage space having an opening that is always open to the atmosphere, and a work is inserted into the storage space through the opening to contact the processing gas. And surface treatment method.
特徴とする請求項１に記載の表面処理方法。2. The surface treatment method according to claim 1, wherein the gas storage means is portable.
段を被せる、または、固定された前記ワークに対して前
記ガス貯留手段を移動させ、前記処理ガスに触れさせ処
理することを特徴とする請求項１から請求項２に記載の
表面処理方法。Wherein put the gas storage means in a fixed the work, or claims with respect to fixed the work the moving the gas storage unit, which comprises treating exposed to the said processing gas The surface treatment method according to claim 1 .
を含み、前記開口は前記貯溜空間の下部に形成してある
ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の表面処
理方法。4. The surface treatment method according to claim 1, wherein the processing gas contains an active substance lighter than air, and the opening is formed in a lower portion of the storage space.
る請求項４に記載の表面処理方法。5. The surface treatment method according to claim 4, wherein the treatment gas is heated.
水素であることを特徴とする請求項４または５に記載の
表面処理方法。6. The surface treatment method according to claim 4, wherein the active substance lighter than air is hydrogen fluoride.
を含み、前記開口は前記貯溜空間の上部に形成してある
ことを特徴とする請求項１から請求項３に記載の表面処
理方法。7. The surface treatment method according to claim 1, wherein the processing gas contains an active substance heavier than air, and the opening is formed in an upper portion of the storage space.
る請求項７に記載の表面処理方法。8. The surface treatment method according to claim 7, wherein the treatment gas is cooled.
ンまたはハロゲン化合物であることを特徴とする請求項
７または８に記載の表面処理方法。Wherein said heavy active substance than air claims, characterized in that a halogen or halogen compound
7. The surface treatment method according to 7 or 8 .
ことを特徴とする請求項６または９に記載の表面処理方
法。10. The surface treatment method according to claim 6 , wherein the treatment gas contains water vapor.
のガスによる表面処理装置において、 前記活性なハロゲンまたは前記ハロゲン化合物のガスを
含有する処理ガスを供給する処理ガス供給源手段と、 前記処理ガスを貯溜する、常時大気に開放された開口が
形成されているガス貯溜手段と、 前記処理ガスが貯溜された前記ガス貯溜手段の内部に前
記開口を介してワークを挿入し、 前記処理ガスに接触させるワーク搬入手段とを有するこ
とを特徴とする表面処理装置。11. A surface treatment apparatus using a gas of an active halogen or a halogen compound, and a process gas supply means for supplying a process gas containing the gas of the active halogen or the halogen compound, and storing the process gas. A gas storage means which is always formed with an opening open to the atmosphere, and a work carry-in in which a work is inserted into the gas storage means in which the processing gas is stored through the opening and which is brought into contact with the processing gas. And a surface treatment apparatus.
を特徴とする請求項１１に記載の表面処理装置。12. The surface treatment apparatus according to claim 11, wherein the gas storage means is portable.
手段を被せる、または、固定された前記ワークに対して
前記ガス貯留手段を移動させ、前記処理ガスに触れさせ
処理することを特徴とする請求項１１から請求項１２記
載の表面処理装置。13. put the gas storage means in a fixed the work, or claims with respect to fixed the work the moving the gas storage unit, which comprises treating exposed to the said processing gas Item 11 to claim 12
Placing the surface treatment apparatus.
素ガスであり、前記開口は前記ガス貯溜手段の下部に設
けてあることを特徴とする請求項１１から請求項１３に
記載の表面処理装置。Gas 14. The halogen compound is hydrogen fluoride gas, to claim 13 claim 11, wherein the aperture is characterized by is provided in the lower portion of the gas reservoir unit
The surface treatment device described .
加熱する加熱手段を有していることを特徴とする請求項
１４に記載の表面処理装置。15. The gas reservoir unit, claims, characterized in that it has a heating means for heating the process gas
14. The surface treatment apparatus according to 14 .
ガスは空気より重い物質からなり、前記ガス貯溜手段は
前記処理ガスを冷却する冷却手段を有し、上部に前記開
口が形成されていることを特徴とする請求項１１から請
求項１３に記載の表面処理装置。16. The halogen or halogen compound gas is made of a substance heavier than air, the gas storage means has a cooling means for cooling the processing gas, and the opening is formed in an upper portion of the gas storage means. From claim 11
The surface treatment apparatus according to claim 13 .
スまたはハロゲン化合物のガスからなる原料ガスを供給
する原料ガス供給部と、前記原料ガスに水蒸気を添加す
る水蒸気供給源と、大気圧またはその近傍の圧力下にあ
る前記原料ガスと前記水蒸気との混合ガスが供給され、
混合ガスを介した放電によって活性なハロゲンまたはハ
ロゲン化合物のガスを含む処理ガスを生成する処理ガス
生成部とを有することを特徴とする請求項１１ないし１
６のいずれかに記載の表面処理装置。17. The processing gas supply means comprises a source gas supply part for supplying a source gas consisting of a halogen gas or a gas of a halogen compound, a steam supply source for adding steam to the source gas, and atmospheric pressure or its vicinity. A mixed gas of the raw material gas and the steam under the pressure of is supplied,
11. A processing gas generation unit for generating a processing gas containing an active halogen or halogen compound gas by discharge through a mixed gas.
6. The surface treatment device according to any one of 6 .
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