JPH10180207A - 表面清浄化方法及び装置、表面清浄化物及びその施工方法、クリップ部材、並びに半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高純度ガス供給部品において、被表面処理部
品の水素、水分、有機物を低減する。 【解決手段】 ガスの流れ方向に沿って、高純度不活性
ガス流入口１ａ、被表面処理部品２ａ、ガスサンプリン
グ配管３ａ、高感度ガス分析装置４ａの順序で構成さ
れ、被表面清浄化部品２ａの外周部に加熱手段５ａを備
えるものである。加熱手段５ａは、温度センサー６ａを
用いて温度調節器７ａで温度を制御している。また、ガ
スサンプリング配管３ａは、被表面清浄化部品２ａから
脱離した水分、有機物が再吸着しないように、外周部に
加熱手段５Ａを備え、温度センサー６Ａを用いて温度調
節器７Ａで温度を制御している。また、被表面清浄化部
品２ａの下部には冷却ファン８が付いており、冷却時間
を短縮出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
工場等に用いられる高純度ガス供給システムに適用して
有効な技術に関するものである。

【０００２】本発明は、種々の被表面清浄化物の表面に
付着した不純物や可塑剤の濃度を低減させるための表面
清浄化方法及び装置、表面清浄化物及びその施工方法、
そして関連するクリップ部材及び半導体製造装置に関す
るものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、半導体製造工程に用いられる高純
度ガス供給システムにおいては、電界研磨処理、真空中
での昇温脱離処理、クロム酸化膜不働態処理（Ｃｒ₂Ｏ₃
膜）等を行ったガス供給部品が使用されている。また、
従来の高純度ガス供給システムの施工方法においては、
現地で電解研磨処理をした部品を用いて、曲げ加工を行
ったり、溶接を行ったりして組み立てを行っていた。

【０００４】電界研磨処理は、硫酸とリン酸をベースと
した電界研磨液を用いて、処理部品を陽極、相対電極を
陰極とし、処理部品と電極の間に直流電流を流しなが
ら、研磨を行って行く処理方法で、このあと溶剤洗浄、
純水洗浄を行って乾燥させる処理である。また、真空中
での昇温脱離処理は、真空ポンプで処理室内を真空に引
きながら加熱を行い、処理部品に付着している脱離成分
を除去する処理方法である。また、クロム酸化膜不働態
処理（Ｃｒ₂Ｏ₃膜）は、酸化ガス雰囲気で、高温に加熱
し、ステンレス表面にＣｒ₂Ｏ₃膜を形成させる処理方法
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電界研
磨処理においては、電界研磨液や洗浄液が残留してお
り、真空中での昇温脱離処理では、昇温加熱時に脱離成
分を除去しても、冷却時、及び、真空雰囲気から大気雰
囲気に戻す際に真空ポンプからのオイルバックにより、
オイル成分が再付着するという問題点があり、クロム酸
化膜不働態処理では、金属表面に膜を形成させるため、
長時間の使用時に膜が剥離するという問題点があった。
また、すべての処理に関して、処理後大気に暴露するた
め、大気中の有機物が付着するという問題点と、さら
に、処理後の梱包方法においても、塩化ビニール等の樹
脂フィルムにより封じられるため、樹脂中に含まれる軟
化剤、可塑剤と呼ばれるディオクチルフタレイト（ＤＯ
Ｐ）等の有機物が脱離し、再付着するという問題点があ
ることがわかった。これらは、今まで有機物の高感度分
析手法が、確立されておらず、検査が難しかったため、
問題とされていなかったが、高純度アルゴンガスを用い
た大気圧イオン化質量分析（ＡＰＩＭＳ）、高圧イオン
化質量分析（ＨＰＩＭＳ）といった高感度な分析手法に
より、確認できるようになった。

【０００６】さらに、本発明者は、ステンレス鋼材料、
ニッケル材料、ニッケル蒸着材料、乃至ニッケルメッキ
材料表面には、水素が高濃度で吸着しており、これが大
気中の水分、有機物と結合を起こしやすく、一度結合す
ると脱離しにくいこと、有機物の種類によっては、水素
と有機物の結合部を核として、有機物の凝縮が進行し、
突起物が成長することを見いだした。また、表面の水素
濃度を低減していれば、水分、有機物がステンレス鋼表
面と結合しにくいだけでなく、脱離も容易であること、
さらに、ステンレス鋼においては水素の脱離ピークが３
５０℃にあり、水素の脱離とともに水分やほとんどの有
機物が脱離し、３５０℃以上の温度が脱離効率が優れて
いることを見出した。

【０００７】また、例えばパッキン等の配管部品とし
て、可塑剤を有する樹脂材料から成る樹脂部品を高純度
ガス供給システムに使用した場合、その表面側領域にて
樹脂中に含まれる例えばディオクチルテレフタレイト
（ＤＯＰ）等の可塑剤が脱離して、高純度ガス中に混入
してしまうため、高純度ガスの純度が低下してしまうと
共に、脱離した可塑剤が高純度ガス供給システムの他の
箇所で再付着することになるという問題があった。

【０００８】さらに、例えば半導体ウェハの保管容器や
半導体部品の保持容器が可塑剤を有する樹脂材料から構
成されている場合、これらの容器は、従来純水による洗
浄のみにより清浄化されているため、使用の際に、樹脂
材料から可塑剤が脱離して、半導体ウェハや半導体部品
に付着してしまう等の問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に鑑みなされたもので、その目的とするところ
は、高純度ガス供給部品（配管）からの水素、水分、有
機物の除去技術及び再付着防止技術を提供し、この技術
により表面清浄化部品を提供すること、また、磁気ディ
スク基板、光ディスク基板、半導体ウェハ、液晶、金属
パッキン等の表面に有機物起因の突起物の成長を防止で
きる技術を提供すること、さらに、半導体製造装置等に
おける高純度ガス供給システムの現地での施工時間や施
工後のシステム立ち上げ時間（使用可能となるまでの時
間）やメンテナンス時間を短縮できる技術を提供するこ
とにある。

【００１０】さらに、本発明は、可塑剤の脱離を低減す
るようにした、半導体ウェハの保管容器や半導体装置の
保持容器等あるいはパッキン等の配管部品等の、可塑剤
を有する樹脂材料を少なくとも一部に有するから成る物
品を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
め、本発明の第１の態様による表面清浄化方法は、ガス
流路内に高純度不活性ガスを通流させた状態で、被表面
清浄化部品の外周部より昇温加熱を行った後、室温まで
冷却して、実質的に酸化膜を形成させる事なく、ガス流
路内に吸着している水素、水分、有機物の吸着量を低減
させるものである。この第１の態様による表面清浄化方
法によれば、ガスの流路内は高純度不活性ガスが通流し
ているので、脱離成分はこのガスで希釈され速やかに排
出されていくので、酸化膜を形成することなく表面の清
浄化が行われる。しかし、高温の状態で高純度不活性ガ
スの通流を止めてしまうと、脱離した不純物や、滞留し
ている不純物が冷却の過程で再付着し、せっかく清浄化
した表面が汚染してしまう。このため、高純度不活性ガ
スを通流させた状態で略々室温まで冷却することが好ま
しい。

【００１２】本発明の第２の態様による表面清浄化方法
は、前記第１の態様による表面清浄化方法において、た
とえば、大気圧イオン化質量分析（ＡＰＩＭＳ）、高圧
イオン化質量分析（ＨＰＩＭＳ）といった水素、水分、
有機物を高感度に検出する手段を備えるものである。こ
の第２の態様による表面清浄化方法によれば、被表面清
浄化部品から脱離した成分をモニタリングしながら表面
清浄化が行えるため、表面清浄化の終点検出が可能とな
り、最適時間で処理を行うことが出来る。

【００１３】本発明の第３の態様による表面清浄化方法
は、前記第１又は第２の態様による表面清浄化方法にお
いて、高純度不活性ガスとして、高純度アルゴンガスを
用いるものである。この第３の態様による表面清浄化方
法によれば、高純度不活性ガスのうちで表面に吸着して
いる不純物の除去能力が最も優れているアルゴンガスを
用いている。本発明者の研究では、アルゴンガスはヘリ
ウムガスの約８倍、窒素ガスの約２倍の除去能力がある
ことがわかった。これは、分子量にほぼ比例しており、
分子の大きな不活性ガスが除去効果が高いことを示して
いる。また、アルゴンガスは水素の分析をＡＰＩＭＳや
ＨＰＩＭＳを用いて行う場合、Ａｒ・Ｈ（Ｍ／ｚ＝４
１）でモニタリングするが、高純度アルゴンではＭ／ｚ
＝４１のバックグランドの値は極めて低いので、低濃度
から水素をモニタリング出来る。

【００１４】本発明の第４の態様による表面清浄化方法
は、前記第１乃至第３のいずれかの態様による表面清浄
化方法において、３５０℃以上の温度で昇温加熱を行う
ものである。この第４の態様による表面清浄化方法によ
れば、ステンレス鋼においては水素の脱離ピークが３５
０℃にあり、水素の脱離とともに水分やほとんどの有機
物が脱離し、３５０℃以上の温度が脱離効率が優れてい
るためである。

【００１５】本発明の第５の態様による表面清浄化方法
は、高純度不活性ガスを通流させた雰囲気で、金属材
料、金属蒸着材料、乃至金属メッキ材料のいずれかを、
少なくとも一部に有する被表面清浄化部品を昇温加熱し
た後、室温まで冷却して、実質的に酸化膜を形成させる
ことなく、表面の水素濃度を低減させるものである。こ
の第５の態様による表面清浄化方法によれば、金属材料
表面の水素を完全に脱離させることにより、表面清浄化
処理後の表面に水素結合を介して水分、有機物が再付着
しにくくなり、付着した水分、有機物を核として有機物
の凝縮が進行し、デンドライト状の突起物が成長するの
を防止できる。金属材料の中でも、ニツケル、ステンレ
スのように水素を表面に貯蔵しやすい材料に最も効果が
あり、被表面清浄化部品としては、磁気ディスク基板、
光ディスク基板、半導体ウェハ、液晶、金属パッキンが
最も効果がある。

【００１６】本発明の第６の態様による表面清浄化装置
は、ガスの流れ方向に沿って、高純度不活性ガス流入
口、被表面清浄化部品、ガスサンプリング配管、高感度
ガス分析装置の順序で構成され、被表面清浄化部品の外
周部に加熱手段を備えるものである。この第６の態様に
よる表面清浄化装置によれば、高純度不活性ガスを被表
面清浄化部品に通流させながら被表面清浄化部品の外周
部に備えられた加熱手段により、被表面清浄化部品を加
熱することにより、表面に吸着している水素、水分、有
機物を脱離させ、これをガスサンプリング配管を通して
高感度ガス分析装置まで導いている。この場合、このガ
スサンプリング配管は、室温では水分、有機物が吸着し
てしまうため、高温に加熱することが好ましい。

【００１７】本発明の第７の態様による表面清浄化装置
は、前記第６の態様による表面清浄化装置において、ガ
スサンプリング配管にガス切り替え手段を備えるもので
ある。この第７の態様による表面清浄化装置によれば、
ガスサンプリング配管に備えたガス切り替え手段によ
り、複数の被表面清浄化部品を１台の高感度ガス分析装
置で分析することが可能となり分析のコストを低減する
ことが出来る。また、ガスの切り替えに際し、ガスサン
プリングをしていない間も被表面清浄化部品にはガスを
通流しておく必要があり、ガス切り替え手段の一方の出
口は大気開放か、排気ダクト等に接続されていることが
望ましい。

【００１８】本発明の第８の態様による表面清浄化装置
は、前記第６又は第７の態様による表面清浄化装置にお
いて、全長の長い被表面清浄化部品において、加熱領域
を複数に分轄して、加熱領域をガスの流れ方向に沿って
上流側から下流側へ移動させて行く表面清浄化装置であ
る。この第８の態様による表面清浄化装置によれば、被
表面清浄化部品の全長が長いため、全てをいっきに加熱
した場合、下流部で不純物濃度が高濃度となり、酸化膜
が形成される恐れがある場合、いくつかに分割して加熱
処理を行うものである。この際、加熱の順序は脱離成分
の再付着を防止するためガスの流れ方向に沿って上流側
から下流側へと移動する。

【００１９】本発明の第９の態様による表面清浄化部品
は、前記第１乃至第５のいずれかの態様による表面清浄
化処理を行った後、大気に暴露させる事なく高純度不活
性ガスを充満させて気密封じを行った表面清浄化部品で
ある。この第９の態様による表面清浄化部品によれば、
表面清浄化処理後の気密封じにより、大気や、梱包材等
に含まれる水分、有機物の再付着を防止することが出来
る。

【００２０】本発明の第１０の態様による表面清浄化部
品は、前記第９の態様による表面清浄化部品において、
当該表面清浄化部品の一部に高純度不活性ガス保有容器
を備えるものである。この第１０の態様による表面清浄
化部品によれば、表面清浄化部品の接続（現地組み立て
作業）に際し、高純度不活性ガスの保有容器に貯えられ
た高圧の高純度不活性ガスを放出（パージ）させながら
接続を続けていくことが可能で、表面清浄化部品の内部
への大気の流入を防止できる。この際、高純度不活性ガ
ス保有容器は、終端に取り付けておくことが望ましく、
被表面清浄化部品を接続したら、高純度不活性ガス保有
容器は取り外して、工場側の高純度不活性ガスを放出
（パージ）させながら接続を続けていくことが好まし
い。

【００２１】本発明の第１１の態様による表面清浄化部
品の施工方法は、前記第９又は第１０の態様による複数
個の表面清浄化部品を組み立てるに際し、高純度不活性
ガスを流しながら、ガスの流れ方向に沿って上流側から
下流側へと組み立てを行っていくものである。この第１
１の態様による施工方法によれば、高純度不活性ガスを
放出（パージ）させながら接続を続けていくため、表面
清浄化部品内部に大気の流入がなく、水分、有機物の再
吸着を防止できる。

【００２２】本発明の第１２の態様による表面清浄化部
品の施工方法は、表面清浄化処理工場にて、第９又は第
１０の態様による表面清浄化部品を製作し、輸送手段を
用いて現地まで輸送し、現地にて組み立てを行うもので
ある。この第１２の態様による施工方法によれば、現地
での曲げ加工、溶接等の時間のかかる作業が必要なく短
時間での施工が可能となる。たとえば、従来の施工方法
との施工時間の比較を行えば、本発明を用いた施工方法
では、従来の約１／５で施工を行うことが出来る。ま
た、部品の共通化が可能となり、高純度ガス供給システ
ムの価格低減も可能となる。

【００２３】本発明の第１３の態様による被表面清浄化
物の表面清浄化方法は、ガス流路内に被表面清浄化物の
被清浄化表面が露出し、前記被表面清浄化物の前記被清
浄化表面が高い温度に保持された状態で、前記ガス流路
内に高純度不活性ガスを通流させる第１の段階を備えた
ものである。なお、前記被表面清浄化物は、部品であっ
ても、複数の部品が組み立てられたものであってもよ
い。また、前記被表面清浄化物の材質は何ら限定される
ものではないが、後述する第１６及び第１７の態様には
その例を挙げている。

【００２４】この第１３の態様による表面清浄化方法に
よれば、ガス流路内に被表面清浄化物の表面が露出し、
被表面清浄化物の表面が高い温度に保持された状態で、
ガス流路内に高純度不活性ガスが通流しているので、被
表面清浄化物の表面からの不純物等の脱離成分はこのガ
スで希釈され速やかに排出されていくので、被表面清浄
化物の表面の清浄化が行なわれる。

【００２５】本発明の第１４の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階の後に、前記ガス流路内に前記高純
度不活性ガスを通流させながら、前記被表面清浄化物の
前記被清浄化表面の温度を略々室温に戻す第２の段階を
備えたものである。

【００２６】この第１４の態様による表面清浄化方法に
よれば、被表面清浄化物の表面から脱離した不純物等の
脱離成分や滞留している不純物が再付着するようなこと
がない。

【００２７】本発明の第１５の態様による表面清浄化方
法は、前記第１４の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階及びその後の前記第２の段階が、複
数回繰り返されるものである。

【００２８】この第１５の態様による表面清浄化方法に
よれば、複数回の第１及び第２の段階によって、高純度
不活性ガスによる不純物等の除去が十分に行なわれるの
で、残存する不純物等の濃度がより一層低減される。

【００２９】本発明の第１６の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第１５のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記被表面清浄化物が、金属材
料、金属蒸着材料及び金属メッキ材料のうちのいずれか
を、前記被清浄化表面の少なくとも一部を形成する部分
に少なくとも有するものである。

【００３０】この第１６の態様による表面清浄化方法に
よれば、金属部分の表面の水素、水分及び有機物等の不
純物の吸着量が低減され、例えば水素が脱離されること
により、表面清浄化後に、水素結合を介して水分や有機
物が再付着することが阻止され、付着した水分や有機物
を核とする有機物が凝縮してデンドライト状の突起物が
成長してしまうような事態が防止され得る。

【００３１】この場合、金属材料の中でも、特にニッケ
ル、ステンレス鋼等のような水素を表面に貯蔵しやすい
材料に効果があり、被表面清浄化物としては、アルミニ
ウム等の金属から成る磁気ディスク基板、金属膜を表面
に蒸着した光ディスク基板、そして半導体ウェハや液
晶、さらには配管部品としての金属パッキン等が最も効
果がある。

【００３２】本発明の第１７の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第１５のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記被表面清浄化物が、可塑剤
を有する樹脂材料を、前記被清浄化表面の少なくとも一
部を形成する部分に少なくとも有するものである。

【００３３】この第１７の態様による表面清浄化方法に
よれば、樹脂材料の表面に付着した水素、水分、有機物
等の不純物の吸着量が低減されると共に、樹脂材料の表
面側の部分に含まれていた可塑剤が脱離されて樹脂材料
の表面側の可塑剤の濃度が内部側の可塑剤の濃度より低
減される。これにより、表面清浄化後に、樹脂材料から
の可塑剤の脱離及び再付着も防止され得る。

【００３４】この場合、樹脂材料を有する被表面清浄化
物としては、例えば、半導体ウェハの保管容器、半導体
装置の保持容器、樹脂パッキンを備えた配管部品やこれ
を含む配管等を挙げることができる。

【００３５】本発明の第１８の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第１７のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記被表面清浄化物が内部に流
路を有し当該内部流路の壁面を前記被清浄化表面とする
物品であり、当該物品が前記ガス流路の少なくとも一部
を構成するように設置されるものである。前記物品とし
ては、例えば、パイプ、バルブ等の配管部品やこれらの
組立体である配管等を挙げることができる。

【００３６】この第１８の態様による表面清浄化方法に
よれば、被表面清浄化物の内部流路を利用して、その内
面に対して直接に高純度不活性ガスが導入される。従っ
て、被表面清浄化物を高純度不活性ガス雰囲気中に保持
するための処理室が不要となる。

【００３７】本発明の第１９の態様による表面清浄化方
法は、前記第１８の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階において、前記物品をその外側に配
設された加熱手段により加熱することによって、前記被
清浄化表面が高い温度に保持されるものである。

【００３８】この第１９の態様による表面清浄化方法に
よれば、前記物品の外側に配設された加熱手段によっ
て、被表面清浄化物の被清浄化表面が確実に所定の高温
に保持され得る。

【００３９】本発明の第２０の態様による表面清浄化方
法は、前記第１８の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階において、前記高純度不活性ガスの
温度が前記高純度不活性ガスが前記被清浄化表面に至る
前に高くされていることによって、前記被清浄化表面が
高い温度に保持されるものである。

【００４０】この第２０の態様による表面清浄化方法に
よれば、前記物品の内部流路に導入される高純度不活性
ガスが前以て加熱されることにより、この高い温度の高
純度不活性ガスによって、被表面清浄化物の被清浄化表
面が間接的に所定の高温に保持され得ることになり、前
記物品を直接加熱する加熱手段が不要になる。

【００４１】本発明の第２１の態様による表面清浄化方
法は、前記第２０の態様による表面清浄化方法におい
て、前記物品の外面が保温材により覆われているもので
ある。

【００４２】この第２１の態様による表面清浄化方法に
よれば、前以て加熱された高純度不活性ガスが前記物品
の内部流路に導入されたとき、この内部流路を流れる高
純度不活性ガスが前記物品の外側の保温剤によって保温
されることにより、前記物品の内部流路の下流側におけ
る高純度不活性ガスの温度低下が低減されることにな
り、高純度不活性ガスによる表面清浄化がより効果的に
行なわれ得る。

【００４３】本発明の第２２の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第１７のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記ガス流路が処理室を有し、
前記被表面清浄化物が前記処理室内に設置されるもので
ある。

【００４４】この第２２の態様による表面清浄化方法に
よれば、内部流路を有しない被表面清浄化物であって
も、この被表面清浄化物を処理室内に収容することによ
り、所定の高い温度での高純度ガスによる表面清浄化が
確実に行なわれ得る。

【００４５】本発明の第２３の態様による表面清浄化方
法は、前記第２２の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階において、前記処理室内の温度を前
記処理室の外側に配設された加熱手段により上げること
によって、被清浄化表面が高い温度に保持されるもので
ある。

【００４６】この第２３の態様による表面清浄化方法に
よれば、処理室の外側に配設された加熱手段によって、
処理室内に収容された被表面清浄化物の被清浄化表面が
確実に所定の高温に保持され得る。

【００４７】本発明の第２４の態様による表面清浄化方
法は、前記第２２の態様による表面清浄化方法におい
て、前記第１の段階において、前記高純度不活性ガスの
温度が前記高純度不活性ガスが前記処理室に至る前に高
くされていることによって、前記被清浄化表面が高い温
度に保持されるものである。

【００４８】この第２４の態様による表面清浄化方法に
よれば、処理室内に導入される高純度不活性ガスが前以
て加熱されることにより、この高い温度の高純度不活性
ガスによって、処理室内に収容された被表面清浄化物の
表面が間接的に所定の高温に保持され得ることになり、
処理室を直接加熱する加熱手段が不要になる。

【００４９】本発明の第２５の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第２４のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記高純度不活性ガスが高純度
アルゴンガスであるものである。

【００５０】この第２５の態様による表面清浄化方法に
よれば、高純度不活性ガスとして、表面に吸着している
不純物の除去能力が最も優れているアルゴンガスが使用
されている。従って、表面清浄化後の不純物の濃度がよ
り一層低減されることになる。

【００５１】本発明の第２６の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第２５のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記第１の段階において保持さ
れる前記被清浄化表面の温度が、前記被表面清浄化物の
使用温度より少なくとも１０℃以上高い温度であるもの
である。

【００５２】この第２６の態様による表面清浄化方法に
よれば、表面清浄化時の前記第１の段階における温度以
下の温度においては不純物等の脱離が殆どないので、前
述したしたように温度を設定しておくことによって、実
際の使用温度で被表面清浄化部品の表面から不純物等が
脱離し、再付着することが有効に防止され得る。

【００５３】本発明の第２７の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第２６のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記第１の段階において保持さ
れる前記被清浄化表面の温度が３５０℃以上の温度であ
るものである。

【００５４】この第２７の態様による表面清浄化方法に
よれば、ステンレス鋼においては水素の脱離ピークが３
５０℃にあり、水素の脱離とともに水分やほとんどの有
機物が脱離し、３５０℃以上の温度での脱離効率が優れ
ている。

【００５５】本発明の第２８の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第２７のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前記被清浄化表面を通流したガ
スの成分を高感度ガス分析装置でモニタしつつ行われる
ものである。高感度ガス分析装置としては、例えば、大
気圧イオン化質量分析（ＡＰＩＭＳ）や高圧イオン化質
量分析（ＨＰＩＭＳ）を挙げることができる。

【００５６】この第２８の態様による表面清浄化方法に
よれば、被表面清浄化物から脱離した成分をモニタリン
グしながら表面清浄化が行えるため、表面清浄化の終点
検出が可能となり、最適時間で処理を行うことが出来
る。

【００５７】本発明の第２９の態様による表面清浄化方
法は、内部に流路を有する物品の当該内部流路の壁面を
清浄化する表面清浄化方法であって、当該物品の前記内
部流路に高純度不活性ガスを通流させながら、前記物品
を上流側から下流側に部分的に順次に加熱していくもの
である。

【００５８】この第２９の態様による表面清浄化方法に
よれば、前記物品を上流側から下流側に部分的に順次加
熱していくので、前記物品（配管や配管部品等）の全長
が長い場合に、前記部品の全体が同時に加熱されて、下
流側における不純物濃度が高濃度になることが防止され
る。

【００５９】本発明の第３０の態様による表面清浄化方
法は、前記第１３乃至第２９のいずれかの態様による表
面清浄化方法において、前もって当該流路を真空引きす
る予備段階を備えたものである。この場合、前記第１３
乃至第２８の態様に関しては、前記第１の段階の前に前
記予備段階が行われ、前記第２９の態様に関しては、高
純度不活性ガスを通流させる前に前記予備段階が行われ
る。

【００６０】この第３０の態様による表面清浄化方法に
よれば、被表面清浄化物の被清浄化表面の微細な孔内に
入っている不純物等が前記真空引きにより当該孔から出
てくるので、表面清浄化効果が高まる。

【００６１】本発明の第３１の態様による表面清浄化装
置は、内部に流路を有する物品の当該内部流路の壁面を
清浄化する表面清浄化装置であって、前記物品の前記内
部流路に高純度不活性ガスを導入するガス供給手段と、
前記物品を加熱する加熱手段と、を備えたものである。

【００６２】この第３１の態様による表面清浄化装置に
よれば、前記加熱手段により物品の内部流路の壁面が高
い温度に保持された状態で、前記内部流路に高純度不活
性ガスを通流させることができる。したがって、前記内
部流路の壁面からの不純物等の脱離成分はこのガスで希
釈され速やかに排出されていくので、前記物品の内部流
路の壁面を清浄化することができる。また、その後、加
熱手段を停止させれば、高純度不活性ガスを内部流路に
通流させた状態で、前記内部流路の壁面の温度を略々室
温に戻すことができるので、前記内部流路の壁面から脱
離した不純物等の脱離成分や滞留している不純物が再付
着するようなことがない。また、前記第３１の態様で
は、前記物品の外側に配設された加熱手段によって、前
記内部流路の壁面が確実に所定の高温に保持され得る。
さらに、前記第３１の態様では前記物品の内部流路を利
用して、その内面に対して直接に高純度不活性ガスが導
入される。従って、前記物品を高純度不活性ガス雰囲気
中に保持するための処理室が不要となる。

【００６３】本発明の第３２の態様による表面清浄化装
置は、前記第３１の態様による表面清浄化装置におい
て、前記加熱手段が、前記物品の外面に前記物品の前記
内部流路の方向に沿って配設されたワイヤ状のヒータで
あるものである。

【００６４】この第３２の態様による表面清浄化装置に
よれば、ワイヤ状のヒータを前記物品の外面に前記内部
流路の方向に沿って配設することにより、容易に加熱手
段が配設されることになる。

【００６５】本発明の第３３の態様による表面清浄化装
置は、前記第３１又は第３２の態様による表面清浄化装
置において、前記物品を冷却する冷却手段を備えたもの
である。

【００６６】この第３３の態様による表面清浄化装置に
よれば、冷却手段を有しているので、前記物品の内部流
路の壁面の温度を略々室温に戻す際に、その冷却時間を
短縮することができる。

【００６７】本発明の第３４の態様による表面清浄化装
置は、内部に流路を有する物品の当該内部流路の壁面を
清浄化する表面清浄化装置であって、前記物品の前記内
部流路に高純度不活性ガスを導入するガス供給手段と、
前記物品を上流側から下流側に部分的に順次に加熱する
加熱手段と、を備えたものである。

【００６８】この第３４の態様による表面清浄化装置に
よれば、前記第３１の態様による表面清浄化装置と同様
に、前記物品の内部流路の壁面を清静化することができ
るとともに、前記物品を上流側から下流側に部分的に順
次加熱していくので、前記物品（配管や配管部品等）の
全長が長い場合に、前記部品の全体が同時に加熱され
て、下流側における不純物濃度が高濃度になることが防
止される。

【００６９】本発明の第３５の態様による表面清浄化装
置は、ガス流路の少なくとも一部を構成し、被表面清浄
化物が設置される処理室と、前記処理室に高純度不活性
ガスを導入するガス供給手段と、前記処理室の温度を上
げる加熱手段と、を備えたものである。

【００７０】この第３５の態様による表面清浄化装置に
よれば、前記加熱手段により処理室の温度ひいては被表
面清浄化物の被清浄化表面が高い温度に保持された状態
で、前記被清浄化表面に高純度不活性ガスを通流させる
ことができる。したがって、前記被清浄化表面からの不
純物等の脱離成分はこのガスで希釈され速やかに排出さ
れていくので、前記被清浄化表面を清浄化をすることが
できる。また、その後、加熱手段を停止させれば、高純
度不活性ガスを内部流路に通流させた状態で、被清浄化
表面の温度を略々室温に戻すことができるので、被表面
清浄化面から脱離した不純物等の脱離成分や滞留してい
る不純物が再付着するようなことがない。また、前記第
３５の態様では、処理室の外側に配設された加熱手段に
よって、処理室内に終了された被表面清浄化物の被清浄
化表面が確実に所定の高温に保持され得る。さらに、前
記第３５の態様によれば、内部流路を有しない被表面清
浄化物であっても、この被表面清浄化物を処理室内に収
容することにより、所定の高い温度での高純度ガスによ
る表面清浄化が確実に行なわれ得る。

【００７１】本発明の第３６の態様による表面清浄化装
置は、前記第３５の態様による表面清浄化装置におい
て、前記処理室の温度を下げる冷却手段を備えたもので
ある。

【００７２】この第３６の態様による表面清浄化装置に
よれば、冷却手段を有しているので、処理室の温度ひい
ては被表面清浄化物の被清浄化表面の温度を略々室温に
戻す際に、その冷却時間を短縮することができる。

【００７３】本発明の第３７の態様による表面清浄化装
置は、内部に流路を有する物品の当該内部流路の壁面を
清浄化する表面清浄化装置であって、前記物品の前記内
部流路に加熱された高純度不活性ガスと加熱されていな
い高純度不活性ガスとを切り換えて導入するガス供給手
段とを備えたものである。

【００７４】この第３７の態様による表面清浄化装置に
よれば、前記物品の内部流路に導入される高純度不活性
ガスが前以て加熱されることにより、この高い温度の高
純度不活性ガスによって、前記物品の内部流路の壁面が
配管部品の表面が間接的に所定の高温に保持され得るこ
とになり、前記物品を直接加熱する加熱手段が不要にな
る。

【００７５】本発明の第３８の態様による表面清浄化装
置は、前記第３７の態様による表面清浄化装置におい
て、前記物品の外面を覆う保温材を備えたものである。

【００７６】この第３８の態様による表面清浄化装置に
よれば、前以て加熱された高純度不活性ガスが前記物品
の内部流路に導入されたとき、この物品の内部流路を流
れる高純度不活性ガスが前記物品の外側の保温剤によっ
て保温されることにより、前記物品の内部流路の下流側
における高純度不活性ガスの温度低下が低減されること
になり、高純度不活性ガスによる表面清浄化がより効果
的に行なわれ得る。

【００７７】本発明の第３９の態様による表面清浄化装
置は、ガス流路の少なくとも一部を構成し、被表面清浄
化物が設置される処理室と、前記処理室に加熱された高
純度不活性ガスと加熱されていない高純度不活性ガスと
を切り換えて導入するガス供給手段と、を備えたもので
ある。

【００７８】この第３９の態様による表面清浄化装置に
よれば、内部流路を有しない被表面清浄化物であって
も、この被表面清浄化物を処理室内に収容することによ
り、所定の高い温度での高純度ガスによる表面清浄化が
確実に行なわれ得る。また、前記第３９の態様によれ
ば、処理室内に導入される高純度不活性ガスが前以て加
熱されることにより、この高い温度の高純度不活性ガス
によって、処理室内に収容された被表面清浄化物の被清
浄化表面が間接的に所定の高温に保持され得ることにな
り、処理室を直接加熱する加熱手段が不要になる。

【００７９】本発明の第４０の態様による表面清浄化装
置は、前記第３１乃至第３９のいずれかの態様による表
面清浄化装置において、前記高純度不活性ガスが高純度
アルゴンガスであるものである。

【００８０】この第４０の態様による表面清浄化装置に
よれば、高純度不活性ガスとして、表面に吸着している
不純物の除去能力が最も優れているアルゴンガスが使用
されている。従って、表面清浄化後の不純物の濃度がよ
り一層低減されることになる。

【００８１】本発明の第４１の態様による表面清浄化装
置は、前記第３１乃至第４０のいずれかの態様による表
面清浄化装置において、前記物品あるいは前記被表面清
浄化物を通流したガスの成分をモニタする高感度ガス分
析装置を備えたものである。

【００８２】この第４１の態様による表面清浄化装置に
よれば、前記物品又は前記被表面清浄化物から脱離した
成分をモニタリングしながら表面清浄化が行えるため、
表面清浄化の終点検出が可能となり、最適時間で処理を
行うことが出来る。

【００８３】本発明の第４２の態様による物品は、可塑
剤を有する樹脂材料を表面の少なくとも一部を形成する
部分に少なくとも有する物品であって、表面に露出した
樹脂材料部分における当該露出面のうちの少なくとも一
部の領域において、露出面側の前記可塑剤の濃度が内部
側の前記可塑剤の濃度より低いものである。

【００８４】可塑剤を有する樹脂材料を用いた従来の物
品（例えば、半導体ウェハの保管容器や半導体装置の保
持容器等あるいはパッキン等の配管部品）では当該樹脂
材料中に可塑剤が均一に含まれるが、前記第４２の態様
による物品では、露出面側の可塑剤の濃度が内部側の可
塑剤の濃度より低くなっているので、当該露出面（表
面）からの可塑剤の脱離量が低減されることとなる。こ
のような物品は、前記第１３乃至第３０の態様による表
面清浄化方法や前記第３１乃至第４０の態様による表面
清浄化装置を用いて表面清浄化を行うことにより得るこ
とができる。

【００８５】本発明の第４３の態様による表面清浄化物
は、前記第１３乃至第３０のいずれかの態様による表面
清浄化方法が行われたものである。

【００８６】本発明の第４４の態様による表面清浄化物
は、前記第４３の態様による被表面清浄化物において、
当該表面清浄化物が、内部に流路を有し当該内部流路の
壁面を清浄化表面とする物品であり、前記第１３乃至第
３０のいずれかの態様による表面清浄化方法が行われた
後に、前記内部流路を大気に暴露させることなく前記内
部流路内に高純度不活性ガスを充満させて前記内部流路
の気密封じを行ったものである。

【００８７】この第４４の態様による表面清浄化物によ
れば、表面清浄化後の保管や搬送の際に、大気や梱包材
等に含まれる水分、有機物等の不純物の再付着が防止さ
れ得る。

【００８８】本発明の第４５の態様による表面清浄化物
は、前記第４４の態様による被表面清浄化物において、
内部に高圧の高純度不活性ガスを保有した高純度不活性
ガス保有容器であって、その内部が前記内部流路に連通
可能な高純度不活性ガス保有容器を備えたものである。

【００８９】この第４５の態様による表面清浄化物によ
れば、当該被表面清浄化物が配管部品等である場合、当
該表面清浄化部品の接続（現地組み立て作業）に際し、
高純度不活性ガスの保有容器に貯えられた高圧の高純度
不活性ガスを放出（パージ）させながら接続を続けてい
くことが可能で、表面清浄化部品の内部への大気の流入
を防止できる。この際、高純度不活性ガス保有容器は、
終端に取り付けておくことが望ましく、被表面清浄化部
品を接続したら、高純度不活性ガス保有容器は取り外し
て、工場側の高純度不活性ガスを放出（パージ）させな
がら接続を続けていくことが好ましい。

【００９０】本発明の第４６の態様による表面清浄化物
は、前記第４３の態様による表面清浄化物において、前
記第１３乃至第３０のいずれかの態様による表面清浄化
方法が行われた後に、当該表面清浄化物を大気に暴露さ
せることなく前記内部に高純度不活性ガスを充満させた
容器内に収容して前記容器の気密封じを行ったものであ
る。

【００９１】この第４６の態様による表面清浄化物によ
れば、表面清浄化後の保管や搬送の際に、大気や梱包材
等に含まれる水分、有機物等の不純物の再付着が防止さ
れ得る。

【００９２】本発明の第４７の態様による被表面清浄化
部品の施工方法は、前記第４４乃至第４６のいずれかの
態様による複数の被表面清浄化物であって、各々が配管
装置の構成部品である複数の表面清浄化物を組み立てる
に際し、高純度不活性ガスを流しながら、ガスの流れの
方向に沿って上流側から下流側へと組み立てを行ってい
くものである。

【００９３】この第４７の態様による施工方法によれ
ば、高純度不活性ガスを放出（パージ）させながら接続
を続けていくため、表面清浄化部品内部に大気の流入が
なく、水分、有機物の再吸着を防止できる。

【００９４】本発明の第４８の態様によるクリップ部材
は、配管又は配管部品を外周の一部を除いて外周方向に
包むとともに前記配管又は配管部品を挟持することによ
り、前記配管又は配管部品に対して固定されるバネ性を
有するクリップ部材であって、ワイヤ状部材を前記配管
又は配管部品の表面に当接した状態に保持する凹部を備
えたものである。

【００９５】この第４８の態様によるクリップ部材によ
れば、クリップ部材が配管部品の外面に対して容易に取
り付けられると共に、ワイヤ状部材例えばワイヤ状のヒ
ータが、配管又は配管部品の外面に対して確実に位置決
めされ得る。したがって、このクリップ部材を用いれ
ば、当該ヒータ等を配管又は配管部品に容易かつ着脱可
能に配管部品の外面に取り付けることができる。

【００９６】本発明の第４９の態様による半導体製造装
置は、半導体装置の製造に用いられるガスが通流される
配管を有する半導体製造装置において、前記配管に高純
度不活性ガスを導入するガス供給手段と、前記配管を加
熱する加熱手段と、を備えたものである。

【００９７】この第４９の態様による半導体製造装置に
よれば、前記加熱手段により配管の内部流路の壁面が高
い温度に保持された状態で、前記内部流路に高純度不活
性ガスを通流させることができる。したがって、前記内
部流路の壁面からの不純物等の脱離成分はこのガスで希
釈され速やかに排出されていくので、前記配管の内部流
路の壁面を清浄化することができる。また、その後、加
熱手段を停止させれば、高純度不活性ガスを配管の内部
流路に通流させた状態で、前記内部流路の壁面の温度を
略々室温に戻すことができるので、前記内部流路の壁面
から脱離した不純物等の脱離成分や滞留している不純物
が再付着するようなことがない。したがって、前記第４
９の態様によれば、前記ガス供給手段及び加熱手段を当
該半導体製造装置の組立完了後の使用開始前やその後に
定期的又は必要に応じて作動させて、前記配管の表面清
浄化を行えば、前記配管を通流するガス中の不純物が低
減され、半導体製造の歩留りが向上するなどの利点が得
られる。なお、前記第４９の態様では、前記配管の外側
に配設された加熱手段によって、前記配管の内部流路の
壁面が確実に所定の高温に保持され得る。

【００９８】本発明の第５０の態様による半導体製造装
置は、半導体装置の製造に用いられるガスが通流される
配管を有する半導体製造装置において、前記配管に高純
度不活性ガスを導入するガス供給手段と、前記配管を上
流側から下流側に部分的に順次に加熱する加熱手段と、
を備えたものである。

【００９９】この第５０の態様による半導体製造装置に
よれば、前記第４９の態様と同様に、前記配管の内部流
路の壁面を清浄化することができるとともに、前記配管
を上流側から下流側に部分的に順次加熱していくので、
前記配管の全長が長い場合に、前記配管の全体が同時に
加熱されて、下流側における不純物濃度が高濃度になる
ことが防止される。

【０１００】本発明の第５１の態様による半導体製造装
置は、半導体装置の製造に用いられるガスが通流される
配管を有する半導体製造装置において、前記配管に加熱
された高純度不活性ガスと加熱されていない高純度ガス
とを切り換えて導入するガス供給手段と、を備えたもの
である。

【０１０１】この第５１の態様による半導体製造装置に
よれば、前記第４９の態様と同様に、前記配管の内部流
路の壁面を清浄化することができるとともに、前記配管
に導入される高純度不活性ガスが前以て加熱されること
により、この高い温度の高純度不活性ガスによって、前
記配管の内部流路の壁面が配管部品の表面が間接的に所
定の高温に保持され得ることになり、前記配管を直接加
熱する加熱手段が不要になる。

【０１０２】本発明の第５２の態様による半導体製造装
置は、前記第５１の態様による半導体製造装置におい
て、前記配管の外面を覆う保温材を備えたものである。

【０１０３】この第５２の態様による半導体製造装置に
よれば、前以て加熱された高純度不活性ガスが前記配管
の内部流路に導入されたとき、この配管の内部流路を流
れる高純度不活性ガスが前記配管の外側の保温剤によっ
て保温されることにより、前記配管の内部流路の下流側
における高純度不活性ガスの温度低下が低減されること
になり、高純度不活性ガスによる表面清浄化がより効果
的に行なわれ得る。

【０１０４】なお、前記第４９乃至第５２の態様による
半導体製造装置は、いわゆる半導体製造プラントに相当
するものである。

【０１０５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【０１０６】図１は、本発明の一実施の形態による表面
清浄化装置を示す概略構成図である。

【０１０７】図１に示す表面清浄化装置は、ガスの流れ
方向に沿って、高純度不活性ガス流入口１ａ、被表面清
浄化物としての被表面清浄化部品２ａ、ガスサンプリン
グ配管３ａ、高感度ガス分析装置４ａの順序で構成さ
れ、被表面清浄化部品２ａの外周部に加熱手段５ａを備
えるものである。加熱手段５ａは、温度センサー６ａを
用いて温度調節器７ａで温度を制御している。また、ガ
スサンプリング配管３ａは、被表面清浄化部品２ａから
脱離した水分、有機物が再吸着しないように、外周部に
加熱手段５Ａを備え、温度センサー６Ａを用いて温度調
節器７Ａで温度を制御している。また、被表面清浄化部
品２ａの下部には冷却ファン８が付いており、冷却時間
を短縮出来るようになっている。

【０１０８】前記高純度不活性ガス流入口１ａには、図
示しない高純度不活性ガス供給源が接続されている。

【０１０９】被表面清浄化物としての前記被表面清浄化
部品２ａは、この実施の形態においては、内部に流路を
有し当該内部流路の壁面を被清浄化表面とする物品のう
ちの部品、例えば、パイプ、バルブ、フィルタ等の配管
部品となっている。もっとも、本実施の形態では、被表
面清浄化物は、被表面清浄化部品２ａに代えて、このよ
うな部品ではない前記物品、例えば、前記配管部品の組
立体である配管等としてもよい。被表面清浄化物品２ａ
は、金属材料、金属蒸着材料及び金属メッキ材料のうち
のいずれかを、被清浄化表面の少なくとも一部を形成す
る部分に少なくとも有するものであってもよい。また、
被表面清浄化物品２ａは、可塑剤を有する樹脂材料又は
可塑剤を有しない樹脂材料を、被清浄化表面の少なくと
も一部を形成する部分に少なくとも有していてもよい。

【０１１０】本実施の形態では、被表面清浄化物品２ａ
が内部流路（図示せず）を有し当該内部流路の壁面を被
清浄化表面としていることから、前記内部流路の入口端
に前記高純度不活性ガス流入口１ａが接続されると共
に、前記内部流路の出口端にガスサンプリング配管３ａ
が接続されている。

【０１１１】前記ガスサンプリング配管３ａは、被表面
清浄化部品２ａのガス流路を通過したガスを高感度ガス
分析装置４ａに導くためのものであり、高感度ガス分析
装置４ａに導入されたガスは当該分析装置４ａから外部
に排気される。

【０１１２】前記高感度ガス分析装置４ａは、導入され
たガス中の不純物濃度を測定するための装置であり、例
えば、大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）や高
圧イオン化質量分析装置（ＨＰＩＭＳ）を用いることが
できる。

【０１１３】前記加熱手段５ａ，５Ａは、それぞれ被表
面清浄化部品２ａ及びガスサンプリング配管３ａの外周
部に設けられたヒータ等から構成されており、それぞれ
温度センサー６ａ，６Ａからの検出温度に基づいて、温
度調節器７ａ，７Ａにより制御されて、これら被表面清
浄化部品２ａ及びガスサンプリング配管３ａを直接的に
加熱することにより、被表面清浄化部品２ａ（ひいて
は、その被清浄化表面である内部流路の壁面）及びガス
サンプリング配管３ａを所定温度に保持するようになっ
ている。

【０１１４】前記加熱手段５ａ，５Ａとしてのヒータ
は、例えばステンレスシーズヒータ等のワイヤ状のヒー
タやゴムタイプのヒータから構成されている。また前記
温度センサー６ａ，６Ａは、例えば熱電対から構成され
ている。

【０１１５】前記冷却ファン８は、図１に示す例では、
被表面清浄化部品２ａの下方に配設されており、冷却手
段として、被表面清浄化部品２ａを強制的に空冷するも
のである。

【０１１６】図２の実施の形態は、ガスサンプリング配
管３ｂにガス切り替え手段９を備え、複数個の表面清浄
化処理が行える表面清浄化装置で、ガスの流れ方向に沿
って、高純度不活性ガス流入口１ｂ、分岐管１０を介し
て被表面清浄化部品２ｂ、ガスサンプリング配管３ｂ、
順序で構成され、被表面清浄化部品２ｂの外周部に加熱
手段５ｂを備えており、温度センサー６ｂを用いて温度
調節器７ｂで温度を制御を行っている。また、図１の実
施の形態と同様に、ガスサンプリング配管３ｂは、被表
面清浄化部品２ｂから脱離した水分、有機物が再吸着し
ないように、外周部に加熱手段５Ｂを備え、温度センサ
ー６Ｂを用いて温度調節器７Ｂで温度を制御している。
さらに、ガスサンプリング配管３ｂにはガス切り替え手
段９が付いており、一方の出口を大気に開放し、もう一
方の出口が高感度ガス分析装置４ｂに接続されている。
本実施の形態で説明したガス切り替え手段９は、複数個
に別れたガス切り替え手段９を説明したが、図示は行わ
ないが、複数個のガス切り替え流路を１個のガス切り替
え手段９の中に備えた、ロータリー式ガス切り替えバル
ブを用いてもよい。なお、本実施の形態においても、被
表面清浄化物品２ｂは、被表面清浄化物品２ａと同様
に、内部に流路を有し当該内部流路の壁面を被清浄化表
面とする物品のうちの部品、例えば、配管部品とされて
いる。

【０１１７】前述した図１及び図２の各実施の形態によ
れば、図示しない高純度不活性ガス供給源から、高純度
不活性ガス流入口１ａ，１ｂを介して、被表面清浄化部
品２ａ，２ｂの内部に、高純度不活性ガス、例えばアル
ゴンガスが導入される。ここで、被表面清浄化部品２
ａ，２ｂは、それぞれ加熱手段５ａ，５ｂにより加熱さ
れて、所定温度に保持された状態において、被表面清浄
化部品２ａ，２ｂの内部流路には、高純度不活性ガスが
通流することになる。これにより、被表面清浄化部品２
ａ，２ｂの内面に吸着されている水素、水分及び有機物
等の不純物や樹脂部分中に含まれる可塑剤等の有機物
（以下、不純物等）が脱離し、高純度不活性ガスによっ
て希釈され、ガス流によって下流に流れて、被表面清浄
化部品２ａ，２ｂ内から速やかに排出される。なお、被
表面清浄化物品２ａ，２ｂの内部流路の壁面（被清浄化
表面）が高い温度に保持されていることから、不純物等
の脱離効果が高まるのである。

【０１１８】この場合、加熱手段５ａ，５ｂの加熱によ
る所定温度は、例えば被表面清浄化部品２ａ，２ｂの使
用温度より１０℃以上高い温度に設定され、被表面清浄
化部品２ａ，２ｂが金属材料例えばステンレス鋼から成
る場合には、水素の脱離ピークである３５０℃以上に設
定される。

【０１１９】その後、加熱手段５ａ，５ｂによる加熱が
中断され、冷却ファン８が作動することにより、被表面
清浄化部品２ａ，２ｂは、強制空冷され、室温まで戻さ
れる。このとき、被表面清浄化部品２ａ，２ｂ内には、
高純度不活性ガスが通流しているので、前述したように
脱離した不純物等が冷却に伴って被表面清浄化部品２
ａ，２ｂの内面に再付着するようなことが防止される。

【０１２０】なお、前記冷却ファン８は、強制空冷によ
って、被表面清浄化部品２ａ，２ｂの冷却を促進するた
めのものであり、省略されてもよい。冷却ファン８が省
略された場合には、被表面清浄化部品２ａ，２ｂは、自
然冷却によって、室温まで戻される。また、冷却ファン
８による空冷の代わりに、冷却手段として、水冷方式等
の他の方式の冷却手段も使用され得る。

【０１２１】そして、この高純度不活性ガスは、この被
表面清浄化部品２ａ，２ｂを通流した後、ガスサンプリ
ング配管３ａ，３ｂそしてガス切り替え手段９（図２の
場合）を介して、高感度ガス分析装置４ａ，４ｂ内に導
入され、その不純物濃度が検出される。これにより、被
表面清浄化部品２ａ，２ｂの不純物濃度の低下が測定さ
れ、表面清浄化が確認され得る。

【０１２２】ここで、具体的な実験例を以下に示す。被
表面清浄化部品２ａ，２ｂとして、直径１／４インチ、
全長８ｍのステンレス配管を使用して、高純度不活性ガ
スとして不純物濃度１ｐｐｂ以下の高純度アルゴンガス
を約１リットル／分で通流させて、２００℃にて約１時
間処理を行なった。

【０１２３】ここで、最初に被表面清浄化部品２ａ，２
ｂの内面が２００℃になったとき、即ち表面清浄化処理
前における排出ガスを、高感度ガス分析装置４ａとして
大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）を用いて分
析したところ、図５（ａ）のグラフに示すような結果が
得られた。図５（ａ）において、横軸は質量数（ｍ／
ｚ）を示し、縦軸はイオン強度（Ａ）を示す（後述する
図５（ｂ）も同様）。図５（ａ）のグラフから明らかな
ように、水分Ｈ₂Ｏ及び有機物（例えばハイドロカーボ
ン系有機物）が多量に検出されている。

【０１２４】これに対して、表面清浄化処理後、即ち前
記処理後に、一旦室温まで戻した後、再度２００℃に加
熱したとき、排出ガスの成分を分析したところ、図５
（ｂ）のグラフに示すような結果が得られた。図５
（ｂ）のグラフから明らかなように、水分Ｈ₂Ｏの脱離
が著しく低減し、有機物もほとんど検出されず、また図
５（ａ）で全く見ることができなかった親イオンである
アルゴンイオンのピークも見られる等、被表面清浄化部
品２ａ，２ｂの表面清浄化が確認された。

【０１２５】これは、例えば図６（ａ）に示すように、
被表面清浄化部品２ａ，２ｂの表面には、図示のよう
に、ミクロ的に見ると、孔２ｅがあって、この孔２ｅ内
に、水素、水分や有機物等の不純物が入っている。これ
らの不純物が、前述した加熱手段５ａ，５ｂによる加熱
によって膨張して、膨張した余分の不純物がこの孔２ｅ
から押し出されて脱離する。これにより、室温に戻され
たとき、図６（ｂ）に示すように、不純物が収縮すると
共に、高純度不活性ガスを引き込むことになる。従っ
て、孔２ｅ内における不純物濃度が低下することによ
り、被表面清浄化部品２ａ，２ｂの表面が清浄化される
のである。このような原理は、被表面清浄化物品２ａ，
２ｂの材質が、金属、樹脂（可塑剤を含んでいても含ん
でいなくても）などいずれの材質であっても、適用され
得る。

【０１２６】なお、前述したように前記孔２ｅ内に不純
物が入っているので、高純度不活性ガスを通流させる前
に、予め前記不純物を当該孔２ｅから追い出すように、
被表面清浄化物品２ａ，２ｂの内部流路を、図示しない
真空ポンプで真空引きしておくことが好ましい。

【０１２７】なお、被表面清浄化部品２ａ，２ｂが金属
の場合、従来の真空中での加熱による表面処理やクロム
酸化膜を作る表面処理においては、表面処理された被表
面清浄化部品２ａ，２ｂの表面は、きつね色又は金色に
なるが、本発明による表面清浄化処理では、被表面清浄
化部品２ａ，２ｂの表面は、金属光沢がそのまま現われ
るので、一見しただけで処理の違いが明白になる。

【０１２８】さらに、図６（ｂ）に示すように一度表面
清浄化された被表面清浄化部品２ａ，２ｂが、再度加熱
され高純度不活性ガスが通流された後、常温に戻される
と、図６（ｃ）に示すように、加熱によって不純物及び
高純度不活性ガスが膨張して脱離し、その後常温に戻さ
れたとき、再び高純度不活性ガスを引き込むことになる
ため、孔２ｅ内における不純物濃度がより一層低下する
ことになる。従って、高純度不活性ガスを通流させなが
らの加熱及び冷却を複数回繰り返すことによって、より
不純物濃度の低い表面清浄化が達成されることになる。
なお、この再度の高純度不活性ガスの通流しながらの加
熱の前にも、被表面清浄化物品２ａ，２ｂの内部流路
を、一旦、図示しない真空ポンプで真空引きしておくこ
とが好ましい。

【０１２９】なお、被表面清浄化物品２ａ，２ｂの全長
が長い場合には、前記加熱手段５Ａが、被表面清浄化物
品２ａ，２ｂの内部流路に沿って複数部分に分割されて
いて、上流側から下流側に向かって順次に加熱を行なう
ように、制御されるようにしてもよい。あるいは、加熱
領域の小さい加熱手段を用い、これを上流側から下流側
にかけて移動させていってもよい。これにより、全長の
長い被表面清浄化物品２ａ，２ｂ全体が同時に加熱され
て、その下流端における不純物濃度が高濃度になること
が防止される。

【０１３０】図３の実施の形態は、表面清浄化を行った
後、大気に暴露させる事なく高純度不活性ガスを充満さ
せて気密封じを行った表面清浄化部品（内部流路を有す
る物品）で、被表面清浄化部品２ｃの高純度不活性ガス
流入口１ｃに、閉塞部材としてのオールメタルバルブ１
１ｃが取り付けられており、ガス流出口１２ｃが閉塞部
材としてのブラインドナット１３ｃ等で密閉されてい
る。気密処理の行いかたは、まず、被表面清浄化部品２
ｃの表面清浄化処理を行い、室温まで冷却した後、高純
度不活性ガスを流しながら、ガス流出口１２ｃをブライ
ンドナット１３ｃで閉めた後、最後にオールメタルバル
ブ１１ｃを閉め、高純度不活性ガス流入口１ｃの対向面
のオールメタルバルブ１１ｃの接続口をガス供給系から
取り外す。また、図示は行わないが、気密封じを行う、
オールメタルバルブ１１ｃは、ブラインドナットでもよ
い。

【０１３１】図４の実施の形態は、被表面清浄化部品２
ｄの両端にオールメタルバルブ１１ｄ、１１Ｄを備え、
オールメタルバルブ１１Ｄの他方の接続口に高圧の高純
度不活性ガスを充満した高純度不活性ガス保有容器１４
を備えるものである。この高純度不活性ガス保有容器１
４は、表面清浄化部品の組み立て時に、高純度不活性ガ
スを放出（パージ）させながら組み立てを行うためのも
ので、大気の流入を防ぎながら組み立てを行うことが出
来る。また、図示は行わないが、気密封じを行う、オー
ルメタルバルブ１１ｄは、ブラインドナットでもよい。

【０１３２】図７の実施の態様は、被表面清浄化部品２
ａ，２ｂが配管部品としてのパイプである場合（配管の
場合でもよい）に、この被表面清浄化部品２ａ，２ｂの
外面に沿って、加熱手段５ａとしてのワイヤ状のヒータ
及び温度センサー６ａとしての熱電対を固定するための
クリップ部材１５である。

【０１３３】このクリップ部材１５は、バネ性を有して
おり、配管部品である被表面清浄化物品２ａ，２ｂを外
周の一部（図７（ｂ）では、上部）を除いて外周方向に
包むとともに被表面清浄化物品２ａ，２ｂを挟持するこ
とにより、被表面清浄化物品２ａ，２ｂに対して固定さ
れるものであり、さらに、ワイヤ状部材を被表面清浄化
物品２ａ，２ｂの表面に当接した状態に保持する凹部１
５ｃ，１５ｄを有している。

【０１３４】本実施の形態では、クリップ部材１５は、
例えば、樹脂板や金属板等からなり、中間片１５ｅと、
該中間片１５ｅの両側に連続して斜めに起立した両側片
１５ａ，１５ｂとから構成されている。側片１５ａと中
間片１５ｅとの間の内側角部分、及び、側片１５ｂとの
間の内側角部分が、前記凹部１５ｃ，１５ｄとなってい
る。図７に示す状態においては、両側片１５ａ，１５ｂ
が互いに近づく方向に自身のバネ性により付勢されてお
り、これにより各片１５ａ，１５ｂ，１５ｅが被表面清
浄化物品２ａ，２ｂの３箇所に当接して当該被表面清浄
化物品２ａ，２ｂを挟持している。

【０１３５】ワイヤ状のヒータ５ａ及び熱電対６ａは、
配管部品である被表面清浄化部品２ａ，２ｂの長手方向
に沿って、複数箇所にて、それぞれクリップ部材１５に
よって、被表面清浄化部品２ａ，２ｂの外面に固定され
る。その際、クリップ部材１５は、被表面清浄化部品２
ａ，２ｂに対して、長手軸と垂直に押し込むことによ
り、両側片１５ａ，１５ｂが一旦外側に撓んだ後、被表
面清浄化部品２ａ，２ｂを抱き込むように係合するの
で、容易に取り付けられ得る。

【０１３６】図８は、図１及び図２に示した表面清浄化
装置に使用される高純度不活性ガス供給源の一構成例を
示している。

【０１３７】この場合、高純度不活性ガス供給源１６
は、ガスボンベ等のガス貯蔵源１６ａと、ガス貯蔵源１
６ａからの高純度不活性ガスの圧力を調整するためのレ
ギュレータ１６ｂと、ガス流量を計測するためのガス流
量計１７と、ガスの不純物を除去する純化器１８と、か
ら構成されている。これにより、純化器１８を介して、
高純度不活性ガスが供給されるようになっている。

【０１３８】これに対して、前記高純度不活性ガス供給
源１６は、図９に示すように、前述した純化器１８の下
流に、さらにヒータ１９ａ及び温度調整器１９ｂから成
る加熱部１９を備えていてもよい。

【０１３９】これにより、純化器１８からの高純度不活
性ガスは、図１０に示すように、さらに加熱部１９によ
り例えば１５０℃に加熱された後、被表面清浄化部品２
ａ，２ｂ内に供給されることになる。この場合、被表面
清浄化部品２ａ，２ｂの内部流路の壁面（被清浄化表
面）は、加熱された高純度不活性ガスによって、間接的
に加熱されることになるため、図１及び図２の表面清浄
化装置における加熱手段５ａ，５ｂを省略してもよい。
なお、図９に示す高純度不活性ガス供給源は、ヒータ１
９ａを停止させれば加熱されていない高純度不活性ガス
を供給することになるので、加熱された高純度不活性ガ
スと加熱されていない高純度不活性ガスとを切り換えて
供給する手段を構成している。

【０１４０】なお、加熱された高純度不活性ガスが導入
される被表面清浄化部品２ａ，２ｂとして、図１１に示
すように、比較的長いガス流路を有する被表面清浄化物
としての配管２ｆが使用される場合、好ましくは、配管
２ｆの周りに、保温材２０が配設されている。これによ
り、配管２ｆは、保温材２０によって断熱されるので、
配管２ｆを流れる高純度不活性ガスの放熱が低減され、
配管２ｆの出口端付近における高純度不活性ガスの温度
低下が抑制されることになる。

【０１４１】図１２の実施の態様による表面清浄化装置
は、ガスの流れ方向に沿って、高純度不活性ガス流入口
２１、被表面清浄化物２２ａが収容される処理室２２、
ガスサンプリング配管２３、高感度ガス分析装置２４の
順序で構成され、被表面清浄化物２２ａの外周部に加熱
手段２５ａを備えるものである。加熱手段２５ａは、温
度センサー２６ａを用いて温度調節器２７ａで温度を制
御している。また、ガスサンプリング配管２３ａは、被
表面清浄化物２２ａから脱離した水分、有機物が再吸着
しないように、外周部に加熱手段２５Ａを備え、温度セ
ンサー２６Ａを用いて温度調節器２７Ａで温度を制御し
ている。また、被表面清浄化物２２ａの下部には冷却フ
ァン２８が付いており、冷却時間を短縮出来るようにな
っている。

【０１４２】前記図１２に示す表面清浄化装置は、図１
の表面清浄化装置に比較して、被表面清浄化物２２ａが
処理室２２内に収容されている点でのみ異なる構成にな
っている。

【０１４３】前記処理室２２は、気密構造に構成されて
いると共に、内部空間が、被表面清浄化物２２ａを収容
し得る大きさに形成されている。そして、処理室２２
は、その入口端に、前記高純度不活性ガス流入口２１が
接続されると共に、その出口端に、ガスサンプリング配
管２３が接続されている。

【０１４４】前記被表面清浄化物２２ａは、例えば金属
材料から成る配管部品、例えばバルブ、フィルタだけで
なく、磁気ディスク基板等のあらゆる材料から成る各種
部品、さらには可塑剤を有する樹脂材料から成る樹脂製
品、例えば半導体ウェハの保管容器、半導体装置の保持
容器や、配管部品としてのパッキン等であってもよい。
被表面清浄化物２２ａは、金属材料、金属蒸着材料及び
金属メッキ材料のうちのいずれかを、被清浄化表面の少
なくとも一部を形成する部分に少なくとも有するもので
あってもよい。被表面清浄化物２２ａは、可塑剤を有す
る樹脂材料又は可塑剤を有しない樹脂材料を、被清浄化
表面の少なくとも一部を形成する部分に少なくとも有し
ていてもよい。また、前記被表面清浄化物２２ａは、内
部流路を有する物品であってもよいし、内部流路を有し
ない物品であってもよい。

【０１４５】このような構成の表面清浄化装置によれ
ば、図示しない高純度不活性ガス供給源から、高純度不
活性ガス流入口２１を介して、処理室２２の内部に、高
純度不活性ガス、例えばアルゴンガスが導入される。こ
こで、処理室２２は、加熱手段２５ａにより加熱され
て、所定温度に保持されているので、処理室２２内に収
容された被表面清浄化物２２ａの表面は、間接的にこの
所定温度に保持されることになると共に、その外側の表
面を高純度不活性ガスが通流することになる。これによ
り、被表面清浄化物２２の表面に吸着されている水素、
水分及び有機物等の不純物や樹脂材料中に含まれる可塑
剤等の有機物（以下、不純物等）が脱離し、高純度不活
性ガスによって希釈され、ガス流によって下流に流れ
て、処理室２２から速やかに排出される。なお、被表面
清浄化物品２ａ，２ｂの内部流路の壁面（被清浄化表
面）が高い温度に保持されていることから、不純物等の
脱離効果が高まるのである。

【０１４６】この場合、加熱手段２５ａの加熱による所
定温度は、例えば被表面清浄化物２２ａの使用温度より
１０℃以上高い温度に設定されると共に、樹脂部品を構
成する樹脂材料の耐熱温度を考慮して、この耐熱温度よ
り低い温度に設定される。

【０１４７】その後、加熱手段２５ａによる加熱が中断
され、冷却ファン２８が作動することにより、処理室２
２は、強制空冷され、室温まで戻される。このとき、処
理室２２内には、高純度不活性ガスが通流しているの
で、前述したように被表面清浄化物２２ａの表面から脱
離した不純物等が冷却に伴って、処理室２２の内面や被
表面清浄化物２２ａの表面に再付着するようなことが防
止される。

【０１４８】なお、前記冷却ファン２８は、強制空冷に
よって、被表面清浄化物２２ａの冷却を促進するための
ものであり、省略されてもよい。冷却ファン２８が省略
された場合には、被表面清浄化物２２ａは、自然冷却に
よって、室温まで戻される。また、冷却ファン２８によ
る空冷の代わりに、冷却手段として、水冷方式等の他の
方式の冷却手段も使用され得る。

【０１４９】そして、この高純度不活性ガスは、この処
理室２２を通流した後、ガスサンプリング配管２３を介
して、高感度ガス分析装置２４内に導入され、その不純
物濃度が検出される。これにより、被表面清浄化物２２
ａの不純物濃度の低下が測定され、表面清浄化が確認さ
れ得る。

【０１５０】なお、本実施の形態においても、図１及び
図２の各実施の形態と同様に、高純度不活性ガスを通流
させながらの加熱及び冷却を複数回繰り返してもよい。
また、本実施の形態においても、高純度不活性ガスを通
流させる前に、予め処理室２２を図示しない真空ポンプ
で真空引きしておくことが好ましい。

【０１５１】本実施の形態においても、図６を参照して
説明した原理により表面の清浄化が行われる。

【０１５２】前記被表面清浄化物２２ａが、可塑剤を有
する樹脂材料を、被清浄化表面の少なくとも一部を形成
する部分に少なくとも有しているもの、例えば、可塑剤
を有する樹脂材料からなるパッキンやフィルタや半導体
ウエハの保管容器などである場合には、図６を参照して
説明した原理により表面の清浄化が行われるのみなら
ず、次に説明するように、当該樹脂材料の表面側領域に
含まれていた可塑剤が脱離される。

【０１５３】すなわち、図１３（ａ）に示すように、前
記表面清浄化処理前には、樹脂部品である被表面清浄化
物２２ａの内部に、可塑剤２２ｂが均一に含まれてい
る。そして、被表面清浄化物２２ａの表面領域における
可塑剤２２ｂが、前述した加熱手段２５ａによる加熱に
よって、図１３（ｂ）に示すように、被表面清浄化物２
２ａの表面から脱離する。このとき、被表面清浄化物２
２ａの可塑剤２２ｂがあった部分には、高純度不活性ガ
スが入り込むことになる。その結果、当該被表面清浄化
物２２ａの表面側の可塑剤の濃度が内部側の可塑剤の濃
度より低くなる。これにより、被表面清浄化物２２ａの
表面が清浄化されることになり、当該被表面清浄化物２
２ａの使用時には可塑剤の脱離量が低減される。なお、
この点は、前述した図１及び図２の各実施の形態におい
も、被表面清浄化物品２ａ，２ｂが、可塑剤を有する樹
脂材料を、被清浄化表面の少なくとも一部を形成する部
分に少なくとも有していれば、同様である。

【０１５４】従って、例えば被表面清浄化物２２ａとし
て、樹脂部品である半導体ウェハの保管容器が使用され
る場合、従来は純水で洗うだけの表面清浄化処理によっ
て、半導体ウェハを保管するために使用されており、保
管容器に残る可塑剤によって半導体ウェハが汚染されて
いたが、前述した表面清浄化処理によって、その表面側
領域の可塑剤が脱離された半導体ウェハの保管容器によ
れば、保管する半導体ウェハの可塑剤による汚染が確実
に防止され得る。

【０１５５】なお、本実施の形態においても、図８に示
すような高純度不活性ガス供給源１６に代えて、図９に
示すような高純度不活性ガス供給源１６を用い、加熱手
段２５ａを省略してもよい。

【０１５６】また、前記処理室２２を容器として図１及
び図２における被表面清浄化物品２ａ，２ｂと同様に取
り扱えるようにしておけば、被表面清浄化物２２を収容
した当該容器に関して、図３の場合や図４の場合と同様
の状態を実現することができる。

【０１５７】図１４の実施の態様は、配管を有する半導
体製造装置に関して、その配管を表面清浄化するように
した半導体製造装置である。すなわち、本実施の形態に
よる半導体装置は、図１に示すような表面清浄化装置が
組み込まれたものである。

【０１５８】図１４において、半導体製造装置３０は、
半導体装置の製造のために必要な処理ガスを供給する処
理ガス供給源３１と、半導体装置の製造プロセスが行わ
れるプロセスチャンバ３２と、処理ガス供給源３１から
の処理ガスをプロセスチャンバ３２に導く配管３３とを
有している。

【０１５９】さらに、半導体製造装置３０は、配管３３
にその上流側から高純度不活性ガスを導入する高純度不
活性ガス供給源３４と、配管３３を加熱する加熱手段３
５とを備えている。プロセスチャンバ３２は、配管の一
種、すなわち、ガス流路構成部分であるので、プロセス
チャンバ３２を加熱する加熱手段を設けておいてもよ
い。

【０１６０】前記ガス供給源３４は、図８に示したガス
供給源１６と同じ構成を有している。また、加熱手段３
５は、例えばワイヤ状のヒータであって、図７に示した
クリップ部材１５によって、配管３１の外面に沿って固
定されていると共に、温度センサー３６を用いて、温度
調節器３７で温度を制御している。

【０１６１】図面には示していないが、処理ガス供給源
３１から配管３３へのガス供給と高純度不活性ガス供給
源３４からの配管３３への高純度不活性ガス供給とは、
切り換えて行うことができるようになっている。また、
図面には示していないが、配管３３を通流したガスを分
析するための高感度ガス分析装置が設けられている。

【０１６２】なお、ガス供給源３４として、図９に示す
ガス供給源１６と同じ構成を有するガス供給源を使用し
てもよく、この場合には、前記加熱手段３５は省略され
得る。この場合、好ましくは、配管３３は、図１１にお
ける配管２ｆと同様に、保温剤によって覆われる。

【０１６３】このような構成の半導体製造装置３０によ
れば、まず配管３３を含む半導体製造装置３０が組み立
てられた後に、半導体製造装置３０の使用開始前に、配
管３３の表面清浄化処理が行なわれる。即ち、ガス供給
源３４から高純度不活性ガスが、半導体製造装置３０の
配管３３内に導入されると共に、配管３３は、加熱手段
３５により加熱され、所定温度に保持される。

【０１６４】その後、加熱手段３５が遮断され、ガス供
給源３４からの高純度不活性ガスが通流された状態で、
配管３３が自然冷却され、室温に戻される。これによ
り、配管３３の内面が表面清浄化されることになる。

【０１６５】なお、本実施の形態においても、図１及び
図２の各実施の形態と同様に、高純度不活性ガスを通流
させながらの加熱及び冷却を複数回繰り返してもよい。
また、本実施の形態においても、高純度不活性ガスを通
流させる前に、予め配管３３を図示しない真空ポンプで
真空引きしておくことが好ましい。

【０１６６】室温の高純度不活性ガスを単に流すだけの
従来の表面清浄化処理では、配管３３の内面が清浄化さ
れるまでに１か月以上を要していたのに対して、本実施
の形態による半導体製造装置３０においては、約１日の
表面清浄化処理によって、配管３３の内面が清浄化され
得る。

【０１６７】さらに、前記半導体製造装置３０において
は、使用によって配管３３内面に不純物等が付着した場
合、再び前述した表面清浄化処理が行なわれることによ
って、不純物等が除去される。このような表面清浄化処
理が定期的にあるいは不定期に行なわれる。この場合、
配管３３への加熱手段３３の固定とガス供給源３２、図
示しない高感度ガス分析装置の接続は、半導体製造装置
３０の使用の際にもそのままにしておいてもよく、また
表面清浄化処理を行なう毎に、行なうようにしてもよ
い。

【０１６８】このように、前記半導体製造装置３０によ
れば、使用時に前記配管を通流する処理ガス中の不純物
が低減され、半導体製造の歩留りが向上するなどの利点
が得られる。

【０１６９】また、前記半導体製造装置３０において
は、配管３３は比較的長いガス流路を有している。この
ため、前記加熱手段３３が、配管３３のガス流路に沿っ
て複数部分に分割されていて、上流側から下流側に向か
って順次に加熱を行なうように、制御されるようにして
もよい。あるいは、加熱領域の小さい加熱手段を用い、
これを上流側から下流側にかけて移動させていってもよ
い。これにより、配管３３全体が同時に加熱されて、そ
の下流端における不純物濃度が高濃度になることが防止
される。

【０１７０】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【０１７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高純度ガス供給部品（配管）からの水素、水分、有機物
の除去技術及び再付着防止技術、そして樹脂部品からの
可塑剤の除去技術及び再付着防止技術を提供し、この技
術により表面清浄化部品を提供できる。また、本発明に
よれば、磁気ディスク基板、光ディスク基板、半導体ウ
ェハ、液晶、金属パッキン等の表面に有機物起因の突起
物の成長を防止できる技術を提供できる。さらに、本発
明によれば、高純度ガス供給システムの現地での施工時
間や施工後のシステム立ち上げ時間（使用可能となるま
での時間）を短縮できる技術を提供できる。

【０１７２】また、本発明によれば、ガス流路を構成す
る配管装置を備えた半導体製造装置の組立後の表面清浄
化を迅速に行なうことができる技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表面清浄化装置の一例を示した概
略説明図である。

【図２】本発明に係る表面清浄化装置の他例を示した概
略説明図である。

【図３】本発明に係る表面清浄化部品の一例を示した概
略説明図である。

【図４】本発明に係る表面清浄化部品の他例を示した概
略説明図である。

【図５】図１及び図２の表面清浄化装置による被表面清
浄化物の不純物濃度を示すグラフであり、図５（ａ）は
表面清浄化処理前の不純物濃度を示すグラフ，図５
（ｂ）は表面清浄化処理後の不純物濃度を示すグラフで
ある。

【図６】本発明による表面清浄化方法における被表面清
浄化部品の表面の拡大断面図であり、図６（ａ）は表面
清浄化処理前の状態，図６（ｂ）は一回の表面清浄化処
理後の状態そして図６（ｃ）は二回の表面清浄化処理後
の状態を示す図である。

【図７】図１及び図２の表面清浄化装置で使用される加
熱手段及び温度センサーを被表清浄化部品に取り付ける
ためのクリップ部材を示す図であり、図７（ａ）はその
斜視図，図７（ｂ）はその断面図である。

【図８】図１及び図２の表面清浄化装置で使用されるガ
ス供給源の構成例を示すブロック図である。

【図９】図１及び図２の表面清浄化装置で使用されるガ
ス供給源の他の構成例を示すブロック図である。

【図１０】図９のガス供給源を被表面清浄化部品に取り
付けた状態を示すブロック図である。

【図１１】図９のガス供給源を比較的長い配管部品であ
る被表面清浄化物に取り付けると共に、被表面清浄化部
品の周りに保温剤を取り付けた状態を示すブロック図で
ある。

【図１２】本発明に係る表面清浄化装置の他の例を示し
た概略説明図である。

【図１３】図１２の表面清浄化装置の表面清浄化処理に
よる樹脂部品の表面領域の断面を示す図であり、図１４
（ａ）は表面清浄化前の状態、図１４（ｂ）は表面清浄
化処理後の状態を示す拡大断面図である。

【図１４】本発明に係る半導体製造装置の一例を示した
概略説明図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 高純度不活性ガス流入口 ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ 被表面清浄化部品 ２ｅ 孔 ３ａ，３ｂ ガスサンプリング配管 ４ａ，４ｂ 高感度ガス分析装置 ５ａ，５Ａ，５ｂ，５Ｂ 加熱手段 ６ａ，６Ａ，６ｂ，６Ｂ 温度センサー ７ａ，７Ａ，７ｂ，７Ｂ 温度調節器 ８ 冷却ファン ９ ガス切り替え手段 １０ 分岐管 １１ｃ，１１ｄ オールメタルバルブ １２ ガス流出口 １３ｃ ブラインドナット １４ 高純度不活性ガス保有容器 １５ クリップ部材 １６ ガス供給源 １６ａ ガス貯蔵源 １６ｂ レギュレータ １７ 流量計 １８ 純化器 １９ 加熱部 ２０ 保温材 ２１ 高純度不活性ガス流入口 ２２ 被表面清浄化部品 ２３ ガスサンプリング配管 ２４ 高感度ガス分析装置 ２５ａ，２５Ａ 加熱手段 ２６ａ，２６Ａ 温度センサー ２７ａ，２７Ａ 温度調節器 ２８ 冷却ファン ３０ 半導体製造装置 ３１ 処理ガス供給源 ３２ プロセスチャンバ ３３ 配管 ３４ 高感度ガス分析装置 ３５ 加熱手段 ３６ 温度センサー ３７ 温度調整器

Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高純度ガス供給部品において、ガス流路
   内に高純度不活性ガスを通流させた状態で、被表面清浄
   化部品の外周部より昇温加熱を行った後、室温まで冷却
   して、実質的に酸化膜を形成させる事なく、ガス流路内
   に吸着している水素、水分、有機物の吸着量を低減させ
   る表面清浄化方法。
2. 【請求項２】 水素、水分、有機物を検出する手段を備
   えることを特徴とする請求項１記載の表面清浄化方法。
3. 【請求項３】 高純度不活性ガスが高純度アルゴンガス
   であることを特徴とする請求項１又は２記載の表面清浄
   化方法。
4. 【請求項４】 昇温加熱する温度が３５０℃以上の温度
   であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
   載の表面清浄化方法。
5. 【請求項５】 高純度不活性ガスを通流させた雰囲気
   で、金属材料、金属蒸着材料、乃至金属メッキ材料のい
   ずれかを、少なくとも一部に有する被表面清浄化部品を
   昇温加熱した後、室温まで冷却して、実質的に酸化膜を
   形成させることなく、表面の水素濃度を低減させること
   を特徴とする表面清浄化方法。
6. 【請求項６】 ガスの流れ方向に沿って、高純度不活性
   ガス流入口、被表面清浄化部品、ガスサンプリング配
   管、高感度ガス分析装置の順序で構成され、被表面清浄
   化部品の外周部に加熱手段を備えることを特徴とする表
   面清浄化装置。
7. 【請求項７】 ガスサンプリング配管にガス切り替え手
   段を備えることを特徴とする請求項６記載の表面清浄化
   装置。
8. 【請求項８】 全長の長い被表面清浄化部品において、
   加熱領域を複数に分轄して、加熱領域をガスの流れ方向
   に沿って上流側から下流側へ移動させて行くことを特徴
   とする請求項６又は７記載の表面清浄化装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至５のいずれかに記載の表面
   清浄化を行った後、大気に暴露させる事なく高純度不活
   性ガスを充満させて気密封じを行ったことを特徴とする
   表面清浄化部品。
10. 【請求項１０】 表面清浄化部品の一部に高純度不活性
    ガス保有容器を備えたことを特徴とする請求項９記載の
    表面清浄化部品。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０記載の複数個の表面
    清浄化部品を組み立てるに際し、高純度不活性ガスを流
    しながら、ガスの流れ方向に沿って上流側から下流側へ
    と組み立てを行っていくことを特徴とする表面清浄化部
    品の施工方法。
12. 【請求項１２】 表面清浄化処理工場にて、請求項９又
    は１０記載の表面清浄化部品を製作し、輸送手段を用い
    て現地まで輸送し、現地にて組み立てを行うことを特徴
    とする表面清浄化部品の施工方法。
13. 【請求項１３】 ガス流路内に被表面清浄化物の被清浄
    化表面が露出し、前記被表面清浄化物の前記被清浄化表
    面が高い温度に保持された状態で、前記ガス流路内に高
    純度不活性ガスを通流させる第１の段階を備えたことを
    特徴とする被表面清浄化物の表面清浄化方法。
14. 【請求項１４】 前記第１の段階の後に、前記ガス流路
    内に前記高純度不活性ガスを通流させながら、前記被表
    面清浄化物の前記被清浄化表面の温度を略々室温に戻す
    第２の段階を備えたことを特徴とする請求項１３記載の
    表面清浄化方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の段階及びその後の前記第２
    の段階が、複数回繰り返されることを特徴とする請求項
    １４記載の表面清浄化方法。
16. 【請求項１６】 前記被表面清浄化物が、金属材料、金
    属蒸着材料及び金属メッキ材料のうちのいずれかを、前
    記被清浄化表面の少なくとも一部を形成する部分に少な
    くとも有することを特徴とする請求項１３乃至１５のい
    ずれかに記載の表面清浄化方法。
17. 【請求項１７】 前記被表面清浄化物が、可塑剤を有す
    る樹脂材料を、前記被清浄化表面の少なくとも一部を形
    成する部分に少なくとも有することを特徴とする請求項
    １３乃至１５のいずれかに記載の表面清浄化方法。
18. 【請求項１８】 前記被表面清浄化物が内部に流路を有
    し当該内部流路の壁面を前記被清浄化表面とする物品で
    あり、当該物品が前記ガス流路の少なくとも一部を構成
    するように設置されることを特徴とする請求項１３乃至
    １７のいずれかに記載の表面清浄化方法。
19. 【請求項１９】 前記第１の段階において、前記物品を
    その外側に配設された加熱手段により加熱することによ
    って、前記被清浄化表面が高い温度に保持されることを
    特徴とする請求項１８記載の表面清浄化方法。
20. 【請求項２０】 前記第１の段階において、前記高純度
    不活性ガスの温度が前記高純度不活性ガスが前記被清浄
    化表面に至る前に高くされていることによって、前記被
    清浄化表面が高い温度に保持されることを特徴とする請
    求項１８記載の表面清浄化方法。
21. 【請求項２１】 前記物品の外面が、保温材により覆わ
    れていることを特徴とする請求項２０記載の表面清浄化
    方法。
22. 【請求項２２】 前記ガス流路が処理室を有し、前記被
    表面清浄化物が前記処理室内に設置されることを特徴と
    する請求項１３乃至１７のいずれかに記載の表面清浄化
    方法。
23. 【請求項２３】 前記第１の段階において、前記処理室
    内の温度を前記処理室の外側に配設された加熱手段によ
    り上げることによって、被清浄化表面が高い温度に保持
    されることを特徴とする請求項２２記載の表面清浄化方
    法。
24. 【請求項２４】 前記第１の段階において、前記高純度
    不活性ガスの温度が前記高純度不活性ガスが前記処理室
    に至る前に高くされていることによって、前記被清浄化
    表面が高い温度に保持されることを特徴とする請求項２
    ２記載の表面清浄化方法。
25. 【請求項２５】 前記高純度不活性ガスが高純度アルゴ
    ンガスであることを特徴とする請求項１３乃至２４のい
    ずれかに記載の表面清浄化方法。
26. 【請求項２６】 前記第１の段階において保持される前
    記被清浄化表面の温度が、前記被表面清浄化物の使用温
    度より少なくとも１０℃以上高い温度であることを特徴
    とする請求項１３乃至２５のいずれかに記載の表面清浄
    化方法。
27. 【請求項２７】 前記第１の段階において保持される前
    記被清浄化表面の温度が、３５０℃以上の温度であるこ
    とを特徴とする請求項１３乃至２６のいずれかに記載の
    表面清浄化方法。
28. 【請求項２８】 前記第１の段階は、前記被清浄化表面
    を通流したガスの成分を高感度ガス分析装置でモニタし
    つつ行われることを特徴とする請求項１３乃至２７のい
    ずれかに記載の表面清浄化方法。
29. 【請求項２９】 内部に流路を有する物品の当該内部流
    路の壁面を清浄化する表面清浄化方法であって、当該物
    品の前記内部流路に高純度不活性ガスを通流させなが
    ら、前記物品を上流側から下流側に部分的に順次に加熱
    していくことを特徴とする表面清浄化方法。
30. 【請求項３０】 前もって当該流路を真空引きする予備
    段階を備えたことを特徴とする請求項１３乃至２９のい
    ずれかに記載の表面清浄化方法。
31. 【請求項３１】 内部に流路を有する物品の当該内部流
    路の壁面を清浄化する表面清浄化装置であって、 前記物品の前記内部流路に高純度不活性ガスを導入する
    ガス供給手段と、 前記物品を加熱する加熱手段と、 を備えたことを特徴とする表面清浄化装置。
32. 【請求項３２】 前記加熱手段が、前記物品の外面に前
    記物品の前記内部流路の方向に沿って配設されたワイヤ
    状のヒータであることを特徴とする請求項３１記載の表
    面清浄化装置。
33. 【請求項３３】 前記物品を冷却する冷却手段を備えた
    ことを特徴とする請求項３１又は３２記載の表面清浄化
    装置。
34. 【請求項３４】 内部に流路を有する物品の当該内部流
    路の壁面を清浄化する表面清浄化装置であって、 前記物品の前記内部流路に高純度不活性ガスを導入する
    ガス供給手段と、 前記物品を上流側から下流側に部分的に順次に加熱する
    加熱手段と、 を備えたことを特徴とする表面清浄化装置。
35. 【請求項３５】 ガス流路の少なくとも一部を構成し、
    被表面清浄化物が設置される処理室と、 前記処理室に高純度不活性ガスを導入するガス供給手段
    と、 前記処理室の温度を上げる加熱手段と、 を備えたことを特徴とする表面清浄化装置。
36. 【請求項３６】 前記処理室の温度を下げる冷却手段を
    備えたことを特徴とする請求項３５記載の表面清浄化装
    置。
37. 【請求項３７】 内部に流路を有する物品の当該内部流
    路の壁面を清浄化する表面清浄化装置であって、前記物
    品の前記内部流路に加熱された高純度不活性ガスと加熱
    されていない高純度不活性ガスとを切り換えて導入する
    ガス供給手段とを備えたことを特徴とする表面清浄化装
    置。
38. 【請求項３８】 前記物品の外面を覆う保温材を備えた
    ことを特徴とする請求項３７記載の表面清浄化装置。
39. 【請求項３９】 ガス流路の少なくとも一部を構成し、
    被表面清浄化物が設置される処理室と、 前記処理室に加熱された高純度不活性ガスと加熱されて
    いない高純度不活性ガスとを切り換えて導入するガス供
    給手段と、 を備えたことを特徴とする表面清浄化装置。
40. 【請求項４０】 前記高純度不活性ガスが高純度アルゴ
    ンガスであることを特徴とする請求項３１乃至３９のい
    ずれかに記載の表面清浄化装置。
41. 【請求項４１】 前記物品あるいは前記被表面清浄化物
    を通流したガスの成分をモニタする高感度ガス分析装置
    を備えたことを特徴とする請求項３１乃至４０のいずれ
    かに記載の表面清浄化装置。
42. 【請求項４２】 可塑剤を有する樹脂材料を表面の少な
    くとも一部を形成する部分に少なくとも有する物品であ
    って、表面に露出した樹脂材料部分における当該露出面
    のうちの少なくとも一部の領域において、露出面側の前
    記可塑剤の濃度が内部側の前記可塑剤の濃度より低いこ
    とを特徴とする物品。
43. 【請求項４３】 請求項１３乃至３０のいずれかに記載
    された表面清浄化方法が行われたことを特徴とする表面
    清浄化物。
44. 【請求項４４】 当該表面清浄化物が、内部に流路を有
    し当該内部流路の壁面を清浄化表面とする物品であり、
    請求項１３乃至３０のいずれかに記載された表面清浄化
    方法が行われた後に、前記内部流路を大気に暴露させる
    ことなく前記内部流路内に高純度不活性ガスを充満させ
    て前記内部流路の気密封じを行ったことを特徴とする請
    求項４３記載の表面清浄化物。
45. 【請求項４５】 内部に高圧の高純度不活性ガスを保有
    した高純度不活性ガス保有容器であって、その内部が前
    記内部流路に連通可能な高純度不活性ガス保有容器を備
    えたことを特徴とする請求項４４記載の表面清浄化物。
46. 【請求項４６】 請求項１３乃至３０のいずれかに記載
    された表面清浄化方法が行われた後に、当該表面清浄化
    物を大気に暴露させることなく前記内部に高純度不活性
    ガスを充満させた容器内に収容して前記容器の気密封じ
    を行ったことを特徴とする請求項４３記載の表面清浄化
    物。
47. 【請求項４７】 請求項４４乃至４６のいずれかに記載
    の複数の表面清浄化物であって、各々が配管装置の構成
    部品である複数の表面清浄化物を組み立てるに際し、高
    純度不活性ガスを流しながら、ガスの流れの方向に沿っ
    て上流側から下流側へと組み立てを行っていくことを特
    徴とする表面清浄化部品の施工方法。
48. 【請求項４８】 配管又は配管部品を外周の一部を除い
    て外周方向に包むとともに前記配管又は配管部品を挟持
    することにより、前記配管又は配管部品に対して固定さ
    れる、バネ性を有するクリップ部材であって、 ワイヤ状部材を前記配管又は配管部品の表面に当接した
    状態に保持する凹部を備えたことを特徴とするクリップ
    部材。
49. 【請求項４９】 半導体装置の製造に用いられるガスが
    通流される配管を有する半導体製造装置において、 前記配管に高純度不活性ガスを導入するガス供給手段
    と、 前記配管を加熱する加熱手段と、 を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
50. 【請求項５０】 半導体装置の製造に用いられるガスが
    通流される配管を有する半導体製造装置において、 前記配管に高純度不活性ガスを導入するガス供給手段
    と、 前記配管を上流側から下流側に部分的に順次に加熱する
    加熱手段と、 を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
51. 【請求項５１】 半導体装置の製造に用いられるガスが
    通流される配管を有する半導体製造装置において、 前記配管に加熱された高純度不活性ガスと加熱されてい
    ない高純度ガスとを切り換えて導入するガス供給手段
    と、 を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
52. 【請求項５２】 前記配管の外面を覆う保温材を備えた
    こと特徴とする請求項５１記載の半導体製造装置。