WO2009110611A1

WO2009110611A1 - 表面処理装置

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Publication number: WO2009110611A1
Application number: PCT/JP2009/054331
Authority: WO
Inventors: 平岩　次郎; 竹林　仁; 吉本　修; 田中　則之; 藤田　一郎; 佐々木　啓能; 森　一高
Original assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Current assignee: Toyo Tanso Co Ltd
Priority date: 2008-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2009-09-11
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: US20110020187A1; KR20100130191A; KR101608097B1; CN101959594B; EP2263792A1; TWI515242B; TW200946572A; CN101959594A

Abstract

　表面処理装置１００は、希釈ガス供給装置１と、フッ素ガス供給装置２と、希釈ガスとフッ素ガスとを混合する混合器５と、混合器５で生成した混合ガスを用いて被処理物を処理する反応器６とを備えている。希釈ガス供給装置から供給した希釈ガスを加熱器８で加熱し、加熱した希釈ガスとフッ素ガス供給装置から供給したフッ素ガスとを混合器５において混合する。混合されたガスは、反応器６へ送られる。反応器６内のガスは、排気装置２０７によって反応器６から流路２１９，２２０，２２１，２２２へ導かれる。弁２２３，２２４，２２５，２２６が順に開かれ、反応器６内のガスの流量を、流路２１９，２２０，２２１，２２２を使用することによって調整しながら、反応器６内のガスが除外装置２０８へ送られる。

Description

表面処理装置

　本発明は、フッ素ガスを用いて試料の表面処理、表面改質等を行う表面処理装置に関するものである。

　従来から、有機物等をフッ素ガスによって処理する表面改質や表面処理が行われており、例えば、下記特許文献に示す表面処理装置が知られている。特許文献１に開示されている表面処理装置は、フッ素ガス源と不活性ガス源とにそれぞれ連絡している供給管を備えたガス調整槽と、前記ガス調整槽とガス導管で連絡されている処理槽と、排ガス処理装置とを備えたものであり、小規模な表面処理や希薄なフッ素ガスを用いて行う表面処理に好適な装置である。

特開２０００－３１９４３３号公報

　ここで、容量の大きな処理槽を用いて表面処理を行った場合は、処理槽内における被処理物の詰め位置やガスの流路やガス澱み等の影響で、処理ムラが生じやすいことがある。この処理ムラを防止する方法として、例えば、加熱した条件において表面処理を行う方法があり、処理槽に被処理物を所定の温度に加熱する加熱手段を備えたものがある。しかしながら、このような装置においても、処理槽内で、被処理物と該被処理物を処理するために供給される混合ガスとの間で温度差が生じて、処理ムラが生じることがある。また、処理槽へ混合ガスを導入すると、混合ガスに含まれた反応性の高いフッ素ガスによって、混合ガス導入開始直後から反応が開始され、これにより処理ムラが生じやすいことがある。特に、処理槽の容量が大きい場合には、混合ガスが処理槽内に均一に拡散して処理槽内の条件が均一になる前に、ガス導入部付近から表面処理が開始され、処理ムラが生じるおそれがある。このような問題を低減させるために、あらかじめ加熱した混合ガスを処理槽へ供給して、被処理物と混合ガスとの温度差が生じにくいようにしていたが、反応器までの短い流路において短時間で混合ガスを加熱する必要があり、さらに、所望する加熱（処理）温度に数十度以上加えた高温によって、ガスが流れる配管の外側から混合ガスを加熱する必要があった。このため、混合ガスに含まれるフッ素ガスの温度が急激に上昇し、フッ素ガスの反応性が高温となって更に高められることによって、ガス導管やバルブ等に使用されている金属製の部材や、これらの内部にパッキン等として使用されている樹脂材が耐食性の高い材質を用いて形成されたとしても、その高い反応性により局部的に腐食等の損傷を受けるおそれがある。

　また、上記装置においては、表面処理後の処理槽内のガスには、フッ素ガスが含まれていることが多く、処理槽が大きくなった場合は処理すべきフッ素ガス量が多くなることがある。このフッ素ガスは反応性、毒性及び腐食性の強いガスであることが知られており、処理槽から一時的に大量のフッ素ガスが含まれたガスが排出されると、フッ素ガスを処理する除害剤の発熱量が増大する等して、処理槽より下流に設けられている配管、部材、機器、除害剤等に負荷をかけ、部分的に発熱したり、結果として配管等が腐食したりするおそれがある。特に、反応器の下流側には、反応器からガスを排気させる排気装置が設けられているものがあり、該排気装置に設けられているポンプが損傷するおそれがある。

　そこで、本発明の目的は、装置を構成している部材等の損傷及び被処理物の処理ムラを抑止することができる表面処理装置を提供することである。また、本発明の目的は、表面処理、改質に使用されたガスにより装置が損傷することを抑止できる表面処理装置を提供することである。

　本発明の表面処理装置は、希釈ガスを供給する希釈ガス供給装置と、フッ素ガスを供給するフッ素ガス供給装置と、前記希釈ガスと、前記フッ素ガスとを混合して混合ガスを生成させる混合器と、前記混合ガスに被処理物を接触させる反応器とを備えた表面処理装置であって、前記希釈ガスを加熱する加熱手段をさらに備えている。特に、前記加熱手段が、前記希釈ガスと前記フッ素ガスとを混合する前に、前記希釈ガスを加熱するものであることが好ましい。

　上記構成によると、希釈ガスを加熱器で加熱し、加熱した希釈ガスとフッ素ガスとを混合することができるので、フッ素ガスが必要以上に高温となりにくくなり、装置を構成している部材等に腐食等の損傷が生じることを抑止できる。また、加熱された混合ガスを反応器へ供給することができるので、被処理物の処理ムラが生じることを抑止できる表面処理装置を提供することができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記希釈ガスを駆動源として、前記フッ素ガスを吸い込むエジェクターをさらに備えていることが好ましい。ここで、エジェクターとは、流速を速くすることにより減圧状態として気体を引き込むことができるものである。

　上記構成によると、エジェクターにより、希釈ガスを駆動源として、フッ素ガスをフッ素ガス供給装置から引き込むことができる。これにより、フッ素ガスの供給圧力を低減することができるので、フッ素ガスの高圧貯蔵を抑止でき、より安全にフッ素ガスを貯蔵及び使用することができる。また、希釈ガスよりも供給量の少ないフッ素ガスをより正確な量で供給できる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記希釈ガス供給装置と前記混合器とに配管を介して接続されている第１流量調整手段と、前記第１流量調整手段の上流側及び下流側に設けられている圧力計と、前記希釈ガス供給装置と前記第１流量調整手段の上流側に設けられている圧力計とに配管を介して接続されている圧力調節用バルブとさらに備えていることが好ましい。

　上記構成によると、圧力調節用バルブによって第１流量調整手段に一定の駆動差圧をかけることができるので、希釈ガス供給装置及び第１流量調整手段の下流側に設けられている配管や、反応器内圧等の圧力による影響に関係なく、一定の流量で希釈ガスを供給することができる。なお、第１流量調整手段としては、例えば、マスフローコントローラー等を用いることができる。ここで、マスフローコントローラーとは、気体の質量流量を電気信号にて正確に制御するものである。従って、希釈ガスの質量流量を制御できるため、温度・供給圧力の影響を受けることなく、より正確で安定した希釈ガスの流量制御が可能なものである。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記圧力調節用バルブと前記第１流量調整手段の上流側に設けられている前記圧力計との間に設けられている圧力緩衝用タンクをさらに備えていることが好ましい。

　上記構成によると、圧力緩衝用タンクによって、圧力調節用バルブ及び第１流量調整手段に設けられているバルブとの相互影響を緩和して流量精度をさらに向上させることができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記フッ素ガス供給装置と前記混合器とに配管を介して接続されている第２流量調整手段をさらに備えていることが好ましい。

　上記構成によると、第２流量調整手段により、フッ素ガスの質量流量を電気信号にて正確に制御できるため、温度・供給圧力の影響を受けることなく、より正確で安定したフッ素ガスの流量制御が可能なものとなる。第２流量調整手段としては、第１流量調整手段と同様に、例えば、マスフローコントローラー等を用いることができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記混合器に連通している第１連通管と、前記第１連通管の途中に設けられている背圧弁と、前記第１連通間の途中に、前記背圧弁の下流側に設けられているガス放出弁と、前記混合器と前記反応器との間を連結している第２連通管と、前記第２連通管の途中に設けられているガス導入弁とをさらに備えていることが好ましい。

　上記構成によると、エジェクターに十分な真空を発生させるための駆動差圧が生じて希釈ガスの流量が安定するまで、ガス導入弁を閉じるとともにガス放出弁を開いて、第１連通管を通じて希釈ガス、又は希釈ガス及びフッ素ガスを放出することができる。そして、希釈ガスの流量が安定した後に、ガス放出弁を閉じるとともにガス導入弁を開いて、第２連通管を通じて混合ガスを反応器へ導くことができる。これにより、混合ガスを反応器へ供給する際、供給開始直後から流量、濃度が一定に調整された混合ガスを供給することができる。

　本発明の表面処理装置は、希釈ガスを供給する希釈ガス供給装置と、フッ素ガスを供給するフッ素ガス供給装置と、前記希釈ガスと、前記フッ素ガスとを混合し、混合ガスを発生させる混合器と、前記混合ガスを被処理物に接触させる反応器とを備えた表面処理装置であって、前記反応器内から排気ガスを排出する排気装置と、前記反応器と前記排気装置との間に設けられ、前記排気ガスを流通させる複数の流路と、前記複数の流路の各々に設けられている複数の弁とをさらに備えている。ここで、前記排気装置と接続されている除害装置をさらに備えていることが好ましい。

　上記構成によると、各々の弁を適宜開閉することにより、配管径の異なる流路を適宜換えて利用したり、使用する流路の数を変えたりして、所望の流量のガスを排気装置及び除害装置へ導くことができる。これにより、反応器からフッ素ガスを含んだ大量のガスが排出された場合においても、複数の流路及び弁を利用して、大量のガスが一時的に排気装置及び除害装置へと導かれることを抑止でき、大量のフッ素ガスにより除害剤の発熱量が増大して、反応器の下流に設けられている配管、部材、機器、除害剤等に負荷をかけて、部分的な腐食や早い消耗による劣化を抑止することができる。また、排気装置を備えているので、反応器からガスを排気させやすくなる。さらに、反応器から排出されたガスに含まれているフッ素ガス及びフッ化水素ガスを、除害装置において除害できるとともに、所望の流量へ調整、制御されたガスを除害装置へ導入することができるため、除害装置に充填されている除害剤の消耗、交換をより効率よく正確に実施でき、表面処理装置の部品、部材等の交換のためのコストをさらに抑えることができる。以上より、表面処理後のガスの排気による装置の損傷を抑止することができる表面処理装置を提供することができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記反応器出口から前記除害装置入口までの構成部材が、加熱・保温手段を有しているものであり、前記構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上であることが好ましい。

　表面処理、表面改質によって生じたフッ化水素ガスがフッ素ガスに混入すると、配管や弁等を構成する金属部材の腐食や劣化が生じ、フッ化水素ガスが液化すると、この腐食や劣化がさらに促進される。上記構成によると、前記反応器出口から前記除害装置入口までの配管及び構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上に維持されているので、反応器から排出されるガスに含まれているフッ化水素ガスの液化を抑止でき、配管及び構成部材等を構成している金属部材等の腐食や劣化をより抑止できるとともに、フッ素ガス及びフッ化水素ガスを気体の状態で除害装置へ導くことができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記除害装置が、複数の除害塔を有するものであり、前記複数の除害塔のうち、少なくとも１塔が独立して接続されていると共に、前記独立して接続されている除害塔を除く少なくとも２塔が直列に接続されていることが好ましい。

　上記構成によると、除害装置において、２塔を連続して使用している間に、他の１塔の除害剤の交換やメンテナンス等を行うことができ、次の使用に備えることができる。また、２塔を連続して使用することができるので、表面処理装置の運転を継続しながら、除害塔を安全な状態で維持できる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記被処理物を加熱する加熱室をさらに備えているものであることが好ましい。

　上記構成によると、被処理物を、混合ガスに接触させる前に予め加熱室で加熱させることができるので、処理むらや不適処理を抑止できる。また、被処理物を予め加熱しておくことによって、反応器内における被処理物の加熱時間を短縮でき、コストを抑えることができるとともに、処理効率をさらに向上させることができる。

　また、本発明の表面処理装置においては、前記被処理物を前記反応器へ搬送できる、前記フッ素ガスに対する耐食性を有する可動部材をさらに備えているものであることが好ましい。

　上記構成によると、被処理物を反応器への搬送や搬出が容易にでき、なおかつ、混合ガスに含まれるフッ素ガスによって、可動部材から不純物が発生する等の影響が生じることを抑止できる。

　また、本発明の表面処理装置において、前記反応器内に、前記被処理物と前記反応器に供給された前記混合ガスとの間に設けられている板状部材をさらに備えているものであることが好ましい。別の観点として、前記板状部材は、前記可動部材の上に、前記被処理物と前記反応器に流入した前記混合ガスとの間に設けられていてもよい。

　上記構成によると、反応器内の混合ガス導入部の近辺において、混合ガスが被処理物へ直接接触しにくくなるので、被処理物の処理むらが生じることを抑止でき、被処理物への処理を均一に行うことができる。

　本発明の表面処理装置によると、フッ素ガスが高温に加熱されることを抑止できるの、フッ素ガスによる部材等の損傷を抑えることができ、ひいては、被処理物の処理ムラを抑止することができる。また、本発明の表面処理装置によると、複数の流路を利用することによって、表面処理に用いたフッ素ガスを所望の量だけ排気できるので、大量のフッ素ガスが一時的に排気されることを抑止できる。これによって、表面処理や表面改質に使用されたガスによって装置が損傷することを抑止できる。

本発明の第１実施形態に係る表面処理装置の主要部の概略図である。図１に示す反応器の断面模式図である。本発明の第２実施形態に係る表面処理装置の主要部の概略図である。変形例に係る反応器の概略図である。本発明の変形例に係る表面処理装置の主要部の概略図である。

符号の説明

１　希釈ガス供給装置
２　フッ素ガス供給装置
３ａ、３ｂ　マスフローコントローラー
４　エジェクター
５　混合器
６、３６　反応器
７　除害装置
８　加熱器
９、１０　圧力計
１１　圧力調節用バルブ
１２　圧力緩衝用タンク
１３、２１４　第１連通管
１４、４１４　背圧弁
１５　ガス放出弁
１６　第２連通管
１７　ガス導入弁
１８、３８　混合ガス供給口
１９、３９　混合ガス排出口
２０、４０、３４３　板状部材
２１、３４１　被処理物
２２、３４２　可動部材
２３、３３６ｂ　加熱室
３３６ａ　反応室
１００，２００　表面処理装置
２０７　排気装置
２０８　除害装置
２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ　除害塔
２１９、２２０、２２１、２２２　流路
２２３、２２４、２２５、２２６　弁
２５０　加熱・保温装置

　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
　ここでは、本発明に係る表面処理装置の第１実施形態に関して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る表面処理装置の主要部の概略構成図であり、図２は、図１の反応器の断面模式図である。

　図１において、表面処理装置１００は、希釈ガス供給装置１と、フッ素ガス供給装置２と、希釈ガス供給装置１に配管を介して接続されているマスフローコントローラー（第１流量調整手段）３ａと、フッ素ガス供給装置２に配管を介して接続されているマスフローコントローラー（第２流量調整手段）３ｂと、マスフローコントローラー３ａ、３ｂとにそれぞれ配管を介して接続されているエジェクター４と、エジェクター４と配管を介して接続され、エジェクター４の下流側に設けられている混合器５と、混合器５から供給される混合ガスによって被処理物を処理する反応器６と、反応器６から導かれたガスに含まれているフッ素ガス及びフッ化水素ガスを除害する除害装置７とを備えているものであり、マスフローコントローラー３ａとエジェクター４との間には加熱器（加熱手段）８がさらに設けられている。また、マスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側にはそれぞれ圧力計９、１０が設けられており、圧力計９のさらに上流には圧力調節用バルブ１１と、圧力緩衝用タンク１２とが設けられている。そして、混合器５と反応器６とに連通している第２連通管１６と、第２連通管１６の途中に設けられているガス導入弁１７と、第２連通管１６の途中から分岐して設けられている第１連通管１３と、第１連通管１３の途中に設けられている背圧弁１４及びガス放出弁１５とがさらに備えられている。

　希釈ガス供給装置１は、フッ素ガスを希釈する不活性ガス等のガスを供給する装置である。希釈ガスとしては、例えば、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス等が挙げられるが、これらのガスに限定されるものではない。

　フッ素ガス供給装置２は、フッ素ガスを供給するものであり、例えば、図示しないフッ化水素供給装置等からフッ化水素を供給して電気分解し、フッ素ガスを発生させるフッ素ガス発生装置や、フッ素ガスが充填されたガスボンベ等が挙げられる。

　マスフローコントローラー（第１流量調整手段、第２流量調整手段）３ａ、３ｂは、気体の質量流量を電気信号にて正確に制御するものである。これにより、温度・供給圧力の影響を受けることなく、より正確かつ安定に希釈ガス及びフッ素ガス流量の制御が可能なものとなる。マスフローコントローラー３ａ、３ｂは、流量制御するために本体の出入り口ガス圧力差が０．０５～０．１０ＭＰａ必要である。この圧力差がないと、マスフローコントローラー３ａ、３ｂ内部の圧力損失のために正確な流量制御が出来なくなる。その為にマスフローコントローラー３ａ、３ｂを経由して供給する希釈ガス及びフッ素ガスは、マスフローコントローラー３ａ、３ｂよりも下流側に設けられている反応器６の処理圧力（例えば、大気圧）と、マスフローコントローラー３ａ、３ｂの圧力損失（例えば、０．０５～０．１０ＭＰａ）と供給源である希釈ガス供給装置１又はフッ素ガス供給装置２から必要量の希釈ガス又はフッ素ガスを押し出すために必要な差圧（例えば、０．０５～０．１０ＭＰａ）とを合計した圧力以上の入り口圧力（例えば、大気圧＋０．１０～０．２０ＭＰａ）が発生していないと正常な希釈ガス又はフッ素ガスの供給が出来ないことになる。そこで、エジェクター４とマスフローコントローラー３ａ、３ｂを組み合わせると、エジェクター４の吸引能力によってマスフローコントローラー３ａ、３ｂの出口圧力を低下することが出来、（この時、反応器６の圧力は影響しないため）結果としてマスフローコントローラー３ａ、３ｂ入り口の駆動に必要な圧力も低減させることができる。その為に、フッ素ガスの保持・供給圧力もエジェクターの能力分だけ低減することができる。フッ素ガスは反応性の高いガスであり、保持圧力を低減することができると、その分だけ腐食やガス漏れの危険性を低減することができる。

　エジェクター４は、流速を速くすることにより減圧状態として気体を引き込むための器具であり、希釈ガスを駆動源としてフッ素ガスを確実に引き込むことができ、引き込んだガスは混合器５へと導かれる。ここで、エジェクター４の代わりに、例えば、バキュームジェネレーター等を用いてもよい。このエジェクター４を備えていることによって、フッ素ガス供給装置２の圧力上限は２００ｋＰａ以下からでも問題なくフッ素ガスを供給でき、下限は－６５ｋＰａ（Ｇ）まで使用可能である。

　混合器５は、エジェクター４によって引き込まれた希釈ガス及びフッ素ガスを混合して、反応器６へ導くものである。なお、エジェクター４において、希釈ガスを駆動源として、フッ素ガスが引き込まれることによっても混合ガスを生成することができる。

　反応器６は、希釈ガス及びフッ素ガスの混合ガスを受け入れて、被処理物の表面処理、改質を行うものである。ここで、図２を用いて詳細に説明すると、反応器６は、混合ガス供給口１８と混合ガス排出口１９とを有するものであり、反応器６内には、板状部材２０と、被処理物２１と、可動部材２２とが配置されている。また、反応器６に並設して加熱室２３が設けられている。

　板状部材２０は、反応器６内において、混合ガス供給口１８と被処理物２１との間に、供給されたガスを遮るようにして立設されているものである。なお、板状部材２０は、可動部材２２に設けられているものでもよく取り外し可能なものでもよい。この板状部材２０によって、反応器６内の混合ガス供給口１８の近辺において、混合ガスが被処理物２１へ直接接触しにくくなり、処理ムラや不適処理が生じることを抑止できる。

　可動部材２２は、被処理物２１を反応器６内又は反応器６外へ移動させることができるものであり、フッ素ガスに対する耐食性を有する金属材、例えばステンレス鋼等を用いたメッシュ又はパンチングメタルが用いられているものが好ましい。また、可動部材２２には、車輪が取り付けられているが、一変形例として、車輪などが取り付けられていないものを用いてもよい。また、他の変形例として、上記金属材としてメッシュ又はパンチングメタルと金属フレームと車輪とを有しているものでもよい。

　加熱室２３は、被処理物２１と混合ガスとを接触させる前に、予め被処理物２１を加熱するために設けられているものである。ここで、被処理物２１は加熱された状態で混合ガスと接触して処理されることが好ましいため、加熱室２３から反応器６へ被処理物２１を早く移送することが好ましい。そこで、加熱室２３は反応器６の近辺に設けられているものであることが好ましく、加熱室２３と反応器６とが連通しているものでもよい。ここで、一変形例として、加熱室２３と反応器６とが隣接して設けられているものや、反応器６内に加熱室２３が設けられているものを用いてもよい。

　除害装置７は、反応器６の表面処理において被処理物２１の表面から生じたフッ化水素ガス及びフッ素ガス等を除去して、ガスを無害化するものである。除害装置７においてフッ素ガス及びフッ化水素ガスの除害されたガスは、表面処理装置１００外へ排出される。なお、フッ素ガス及びフッ化水素ガスを除去するため、例えば、ソーダ石灰等が充填されているものを用いてもよい。

　加熱器（加熱手段）８は、希釈ガス供給装置１とエジェクター４とを接続している配管の途中に設けられているものであり、希釈ガス供給装置１から供給された希釈ガスを加熱するものである。なお、希釈ガスの加熱は希釈ガスとフッ素ガスとが混合される前に行われる。加熱器（加熱手段）８として、例えば、ヒーター等を用いることができる。

　圧力計９は、マスフローコントローラー３ａの上流側の圧力を測定するものであり、マスフローコントローラー３ａの上流側に設けられている。圧力計１０は、マスフローコントローラー３ａの下流側の圧力を測定するものであり、マスフローコントローラー３ａの下流側に設けられている。

　圧力調節用バルブ１１は、圧力計９の圧力値と圧力計１０の圧力値との差に対応して、マスフローコントローラー３ａに一定の駆動差圧をかけるものであり、希釈ガス供給装置１と圧力緩衝用タンク１２との間に配管を介して設けられている。これにより、圧力調節用バルブ１１には、エジェクター４から下流側にかかる圧力の最大値、エジェクター４の駆動差圧、マスフローコントローラー３ａの駆動差圧、表面処理装置１００を構成している各要素の圧力損失値の和以上の圧力で、希釈ガスを供給することができる。また、希釈ガス（流量）をマスフローコントローラー３ａによって固定して供給する場合、エジェクター４の上流側及び下流側には差圧が発生しておらず、希釈ガスを供給した場合にのみ圧力が発生する。このため、希釈ガス供給前のマスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側の差圧が駆動差圧を超えることが多く、マスフローコントローラー３ａに設けられているバルブ（図示せず）が閉じてしまい、希釈ガスが供給できなくなる場合がある。この場合、圧力調節用バルブ１１によって、希釈ガス流量を調整して、マスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側に一定の駆動差圧をかけて希釈ガスを供給することができる。

　ここで、マスフローコントローラー３ａに設けられているバルブと圧力調節用バルブ１１とのハンチングの現象を詳細に説明する。希釈ガス流量が少ないとき、マスフローコントローラー３ａに設けられているバルブが開かれ、流量が増加する一方で、駆動差圧が低下する。これにより、圧力確保のため圧力調節用バルブ１１が開かれ、圧力が増加するが、希釈ガス流量が設定値を超えてマスフローコントローラー３ａに設けられているバルブ（図示せず）が閉じられる。そうすると、駆動差圧が高くなり、圧力調節用バルブ１１が閉められる。その結果、駆動差圧は低下するが、希釈ガス流量もあわせて低下することとなる。

　圧力緩衝用タンク１２は、圧力調節用バルブ１１と圧力計９との間に配管を介して設けられており、希釈ガス供給装置１から供給された希釈ガスを貯留することができるものであり、例えば、設定流量、配管系、供給圧力、選定した機器の応答速度の組み合わせ等によって、マスフローコントローラー３ａに設けられている図示しないバルブと圧力調節用バルブ１１とがハンチングを引き起こした際、希釈ガスの流量精度が低下することを抑止することができるものである。この圧力緩衝用タンク１２によって、マスフローコントローラー３ａに設けられている図示しないバルブと圧力調節用バルブ１１との相互影響が緩和されて、希釈ガスの流量精度をさらに向上させることができる。

　第１連通管１３は、エジェクター４によって引き込まれ混合器を通過した希釈ガス、又は希釈ガス及びフッ素ガスが通過する管であり、第２連通管１６に分岐して設けられているものである。また、第１連通管１３の途中において、背圧弁１４と、背圧弁１４のさらに下流側にガス放出弁１５とが設けられている。そして、第１連通管１３において、ガス放出弁１５のさらに下流側は、除害装置７へと導かれている。

　背圧弁１４は、弁を通過する流体（弁を通過する前の流体）の圧力を一定に保つための弁であり、背圧弁１４によって圧力が調整されたガスは、ガス放出弁１５を通過して除害装置７へ導かれる。エジェクター４によって引き込まれ混合器５を通過した希釈ガス及び／又はフッ素ガスは背圧弁１４によって圧力が一定に調整される。ここで、背圧弁１４の設定圧力値は、好ましくは、マスフローコントローラー３ａによって設定した希釈ガスの流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値である。この値を設定すれば、反応器６へ混合ガスを供給する際に、供給開始直後から、流量及び濃度が一定に管理された混合ガスを反応器６へ供給することができる。また、さらに好ましくは、混合ガスの設定流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値である。この値を設定すれば、流量及び濃度の管理精度をさらに向上させることができる。

　なお、フッ素ガス供給装置２から供給されるフッ素ガス流量は少ないため、背圧弁１４による圧力の調整は、希釈ガスの圧力の調整が主となる。このため、背圧弁１４を、混合器５よりも上流の配管に設けてもよい。例えば、背圧弁１４を、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管やエジェクター４と混合器５とを接続した配管に設けてもよい。

　ガス放出弁１５は、希釈ガスの流量が安定するまで開かれており、希釈ガスの流量が安定すると閉じられるものである。これは、エジェクター４に十分な真空を発生させるために駆動差圧が必要とされ、希釈ガスが供給された直後は、駆動差圧まで昇圧が徐々に起こるので、希釈ガスの流量が安定するまでに時間を要するからである。なお、フッ素ガスは、フッ素ガス供給装置２において圧力変動が小さいため、供給を開始すると、瞬時に流量が安定する。ガス放出弁１５が開かれているときは、希釈ガス及び／又は混合ガスは、除害装置７へと導かれる。一方、ガス放出弁１５が閉じられているときは、希釈ガス及び／又は混合ガスが、第２連通管１６を通過して反応器６へと導かれる。

　第２連通管１６は、希釈ガスの流量が安定した後に、希釈ガス及びフッ素ガスを反応器６へと導く管である。

　ガス導入弁１７は、希釈ガスの流量が安定して、十分な真空度が得られた後に開かれるもので、ガス放出弁１５が閉じられると同時に開かれる。なお、希釈ガスの流量が安定するまでは、閉じられている。

　ガス放出弁１５及びガス導入弁１７は、希釈ガスの流量が安定してエジェクター４に十分な真空度が得られると、瞬時に、ガス放出弁１５が閉じられてガス導入弁１７が開かれ、希釈ガス及びフッ素ガスは、第１連通管１３から第２連通管１６へと経路を変えて、反応器６へ導かれる。このとき、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えは瞬時に行われるので、希釈ガスおよびフッ素ガスの流量や真空度の乱れは極めて小さい。なお、フッ素ガス供給装置２においては、圧力変動が小さいため、供給を開始すると、瞬時にフッ素ガスの流量が安定する。従って、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えと同時にフッ素ガスの供給を開始することが好ましい。この場合、背圧弁１４に、マスフローコントローラー３ａによって設定した希釈ガスの流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいたものを、設定しておくことが好ましい。また、最初に希釈ガスのみを供給して、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えを行う前にフッ素ガスを供給し、流量及び濃度が一定に管理された混合ガスを第１連通管１３から放出し、その後、ガス放出弁１５を閉じるとともにガス導入弁１７を開いてもよい。このようにすると、流量及び濃度の精度がさらによく管理された混合ガスを反応器６へ供給することができる。この場合、背圧弁１４に、混合ガスの設定流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいたものを、設定しておくことが好ましい。

　次に、表面処理装置１００の作動について説明する。希釈ガス供給装置１から供給された希釈ガスは、圧力調節用バルブ１１が開かれていると、圧力調節用バルブ１１を通過して圧力緩衝用タンク１２へと導かれる。そして、一部の希釈ガスが、圧力緩衝用タンク１２に貯留され、その他の希釈ガスは、圧力計９を介して、マスフローコントローラー３ａへと導かれる。マスフローコントローラー３ａでは、質量流量が制御され、流量の調整された希釈ガスが、圧力計１０を介して、加熱器８へと導かれる。

　ここで、圧力調節用バルブ１１が開かれているときとは、マスフローコントローラー３ａの上流側の圧力計９と下流側の圧力計１０との圧力値の差が低い場合、すなわち、マスフローコントローラー３ａの駆動差圧が生じていない場合である。一方、圧力調節用バルブ１１が閉じられているときは、希釈ガス供給装置１から供給される希釈ガスが、圧力調節用バルブ１１に遮られ、圧力緩衝用タンク１２へ導かれることがない。この圧力調節用バルブ１１が閉められているときとは、マスフローコントローラー３ａの上流側の圧力計９と下流側の圧力計１０との圧力値の差が高い場合、すなわち、マスフローコントローラー３ａの駆動差圧が生じている場合である。この場合、圧力緩衝用タンク１２に貯留されている希釈ガスが、マスフローコントローラー３ａへ導かれていく。

　一方、フッ素ガス供給装置２からは、フッ素ガスが、希釈ガスを駆動源として、マスフローコントローラー３ｂを通過して、エジェクター４によって引き込まれる。なお、フッ素ガスも希釈ガスと同様に、マスフローコントローラー３ｂで質量流量が制御され、流量の調整された希釈ガスが、エジェクター４によって引き込まれる。そして、加熱器８において加熱された希釈ガス及びフッ素ガスは混合器５へ導かれ混合器５において混合され、希釈ガスとフッ素ガスとの混合ガスが生成される。

　その後、混合ガスは、第２連通管１６へと導かれる。ここで、初めは希釈ガスの流量が安定するまで、ガス導入弁１７が閉じられてガス放出弁１５が開かれており、希釈ガス及び／又はフッ素ガスは第１連通管１３へ導かれる。第１連通管１３へと導かれた希釈ガス及び／又はフッ素ガスは、背圧弁１４によって圧力が調整されて、その後、ガス放出弁１５を通過して除害装置７へと導かれる。

　そして、希釈ガスの流量が安定してエジェクター４に十分な真空度が得られると、瞬時に、ガス放出弁１５が閉じられガス導入弁１７が開かれて、希釈ガス及びフッ素ガスは、第１連通管１３から流路を変えて、第２連通管１６を通過して反応器６へ導かれる。

　反応器６内には、加熱室２３であらかじめ加熱された被処理物２１（図２の点線図参照）が、可動部材２２によって搬送されて配置されている。そして、混合ガス供給口１８から供給された混合ガスは、反応器６において板状部材２０に衝突して被処理物２１へ接触し表面処理や表面改質が行われる。その後、所定の処理時間が経過すると、反応器６内のガスは、混合ガス排出口１９から排出されて除害装置７へ導かれ、除害装置７でフッ素ガス及びフッ化水素ガスが除害され表面処理装置１００外へ排出される。

　本実施形態によると、希釈ガスとフッ素ガスとを混合する前に、加熱器８であらかじめ希釈ガスを加熱し、加熱した希釈ガスと、フッ素ガスとを混合することができる。これにより、フッ素ガスが必要以上に高温となりにくくなり、フッ素ガスによる表面処理装置１００を構成している部材等の腐食等の損傷が生じることを抑止できる。また、加熱された混合ガスを反応器６へ供給することができるので、被処理物２１の処理ムラが生じることを抑止できる。

　また、エジェクター４により、希釈ガスを駆動源として、フッ素ガス供給装置２からフッ素ガスを引き込むことができる。これにより、フッ素ガスの供給圧力を低減することができるので、フッ素ガスの高圧貯蔵を抑止でき、より安全にフッ素ガスを貯蔵及び使用することができる。また、希釈ガスよりも供給量の少ないフッ素ガスをより正確な量で供給できる。

　また、圧力調節用バルブ１１によってマスフローコントローラー３ａに一定の駆動差圧をかけることができるので、希釈ガス供給装置１及びマスフローコントローラー３ａの下流側に設けられている配管や、反応器６内圧等の圧力による影響に関係なく、一定の流量で希釈ガスを供給することができる。さらに、圧力緩衝用タンク１２によって、圧力調節用バルブ１１及びマスフローコントローラー３ａに設けられているバルブ（図示せず）との相互影響を緩和して流量精度をさらに向上させることができる。そして、マスフローコントローラー３ａを利用することにより、温度・供給圧力の影響を受けず、正確かつ安定なガス流量制御が可能なものとなる。

　また、マスフローコントローラー３ｂにより、フッ素ガスの質量流量を電気信号にて正確に制御できるため、温度・供給圧力の影響を受けず、正確かつ安定なフッ素ガスの流量制御が可能なものとなる。

　また、エジェクター４に十分な真空を発生させるための駆動差圧が生じて希釈ガスの流量が安定するまで、ガス導入弁１７を閉じるとともにガス放出弁１５を開いて、第１連通管１３を通じて希釈ガス及び／又はフッ素ガスを除害装置７等へ放出することができる。そして、希釈ガスの流量が安定した後に、ガス放出弁１５を閉じるとともにガス導入弁１７を開いて、第２連通管１６を通じて混合ガスを反応器６へ導くことができる。これにより、混合ガスを反応器６へ供給する際、供給開始直後から流量、濃度が一定に調整された混合ガスを供給することができる。

　また、被処理物２１を、混合ガスに接触させる前に予め加熱室２３で加熱させることができるので、処理むらや不適処理を抑止できる。また、被処理物２１を予め加熱しておくことによって、反応器６内における被処理物２１の加熱時間を短縮でき、コストを抑えることができるとともに、処理効率をさらに向上させることができる。

　また、フッ素ガスに耐食性を有する金属材を用いた可動部材２２を用いているので、被処理物２１を反応器６への搬送や搬出が容易にでき、なおかつ、混合ガスに含まれているフッ素ガスにより、可動部材２２から不純物が発生する等の影響が生じることを抑止できる。

　また、被処理物２１と、反応器６に供給された混合ガスとの間に板状部材２０が備えられているので、反応器６内の混合ガス導入部の近辺において、混合ガスが被処理物２１へ直接接触しにくくなり、被処理物２１の処理むらが生じることを抑止でき、被処理物２１への処理を均一に行うことができる。

＜第２実施形態＞
　ここでは、本発明に係る表面処理装置の第２実施形態に関して説明する。図３は、第２実施形態に係る表面処理装置の主要部の概略構成図である。なお、第１実施形態と同符号のものは、第１実施形態とほぼ同様なものであるので説明を省略することがある。

　図３において、表面処理装置２００は、希釈ガス供給装置１と、フッ素ガス供給装置２と、希釈ガス供給装置１に配管を介して接続されているマスフローコントローラー（第１流量調整手段）３ａと、フッ素ガス供給装置２に配管を介して接続されているマスフローコントローラー（第２流量調整手段）３ｂと、マスフローコントローラー３ａ、３ｂとにそれぞれ配管を介して接続されているエジェクター４と、エジェクター４と配管を介して接続され、エジェクター４の下流側に設けられている混合器５と、混合器５から供給される混合ガスによって被処理物を処理する反応器６と、反応器６からガスを排気する排気装置２０７と、反応器６から排気されたガスに含まれているフッ素ガス及びフッ化水素ガスを除害する除害装置２０８とを備えているものであり、マスフローコントローラー３ａとエジェクター４との間には加熱器（加熱手段）８がさらに設けられている。また、マスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側にはそれぞれ圧力計９、１０が設けられており、圧力計９のさらに上流には圧力調節用バルブ１１と、圧力緩衝用タンク１２とが設けられている。そして、混合器５と反応器６とに連通している第２連通管１６と、第２連通管１６の途中に設けられているガス導入弁１７と、第２連通管１６の途中から分岐して設けられている第１連通管２１４と、第１連通管２１４の途中に設けられている背圧弁１４及びガス放出弁１５とが備えられている。さらに、反応器６と排気装置２０７との間には、４本の流路２１９、２２０、２２１、２２２と、流路の各々の途中に設けられている弁２２３、２２４、２２５、２２６とが備えられている。そして、反応器６出口から前記除害装置２０８入口までの配管及び構成部材が、加熱・保温装置２５０を有しており、配管及び構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上に維持されている。

　希釈ガス供給装置１は、フッ素ガスを希釈する不活性ガスを供給する装置である。希釈ガスとしては、例えば、窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス等が挙げられるが、これらのガスに限定されるものではない。

　フッ素ガス供給装置２は、フッ素ガスを供給するものであり、例えば、図示しないフッ化水素供給装置等からフッ化水素を供給して電気分解し、フッ素ガスを発生させるものやガスボンベ等が挙げられる。

　マスフローコントローラー（第１流量調整手段、第２流量調整手段）３ａ、３ｂは、気体の質量流量を電気信号にて正確に制御するものである。これにより、温度・供給圧力の影響を受けることなく、より正確かつ安定に希釈ガス及びフッ素ガス流量の制御が可能なものとなる。マスフローコントローラー３ａ、３ｂは、流量制御するために本体の出入り口ガス圧力差が０．０５～０．１０ＭＰａ必要である。この圧力差がないと、マスフローコントローラー３ａ、３ｂ内部の圧力損失のために正確な流量制御が出来なくなる。その為にマスフローコントローラー３ａ、３ｂを経由して供給する希釈ガス及びフッ素ガスは、マスフローコントローラー３ａ、３ｂよりも下流側に設けられている反応器６の処理圧力（例えば、大気圧）と、マスフローコントローラー３ａ、３ｂの圧力損失（例えば、０．０５～０．１０ＭＰａ）と、供給源である希釈ガス供給装置１又はフッ素ガス供給装置２から必要量の希釈ガス又はフッ素ガスを押し出すために必要な差圧（例えば、０．０５～０．１０ＭＰａ）とを合計した圧力以上の入り口圧力（例えば、大気圧＋０．１０～０．２０ＭＰａ）が発生していないと正常な希釈ガス又はフッ素ガスの供給が出来ないことになる。そこで、エジェクター４とマスフローコントローラー３ａ、３ｂを組み合わせると、エジェクター４の吸引能力によってマスフローコントローラー３ａ、３ｂの出口圧力を低下することが出来、（この時、反応器６の圧力は影響しないため）結果としてマスフローコントローラー３ａ、３ｂ入り口の駆動に必要な圧力も低減させることができる。その為に、フッ素ガスの保持・供給圧力もエジェクターの能力分だけ低減することができる。フッ素ガスは反応性の高いガスであり、保持圧力を低減することができると、その分だけ腐食やガス漏れの危険性を低減することができる。

　混合器５は、エジェクター４によって引き込まれた希釈ガス及びフッ素ガスを混合して、生成された混合ガスを反応器６へ導くものである。なお、エジェクター４において、希釈ガスを駆動源として、フッ素ガスが引き込まれることによっても混合ガスを生成することができる。

　反応器６は、希釈ガス及びフッ素ガスの混合ガスを受け入れて、被処理物の表面処理、表面改質を行うものである。ここで、図２を用いて詳細に説明すると、反応器６は、混合ガス供給口１８と混合ガス排出口１９とを有するものであり、反応器６内には、板状部材２０と、被処理物２１と、可動部材２２とが配置されている。また、反応器６に並設して加熱室２３が設けられている。

　板状部材２０は、反応器６内において、混合ガス供給口１８と被処理物２１との間に、供給されたガスを遮るようにして立設されているものである。なお、板状部材２０は、可動部材２２に設けられているものでも、取り外し可能なものでもよい。この板状部材２０によって、反応器６内の混合ガス供給口１８の近辺において、混合ガスが被処理物２１へ直接接触しにくくなり、処理ムラや不適処理が生じることを抑止できる。

　可動部材２２は、被処理物２１を反応器６内又は反応器６外へ移動させることができるものであり、フッ素ガスに対する耐食性を有する金属材、例えば、ステンレス鋼等を用いたメッシュ又はパンチングメタルが用いられているものが好ましい。また、可動部材２２には、車輪が取り付けられているが、一変形例として、車輪などが取り付けられていないものを用いてもよい。また、他の変形例として、上記金属材としてメッシュ又はパンチングメタルと金属フレームと車輪とを有しているものでもよい。

　加熱室２３は、被処理物２１と混合ガスとを接触させる前に、予め被処理物２１を加熱するために設けられているものである。図２における点線図で示している部位は、加熱室２３で加熱されている被処理物２１と、被処理物２１を反応器６へ移動させることができる可動部材２２とである。ここで、被処理物２１は加熱された状態で混合ガスと接触して処理されることが好ましいため、加熱室２３から反応器６へ被処理物２１を早く移送することが好ましい。そこで、加熱室２３は反応器６の近辺に設けられているものであることが好ましく、加熱室２３と反応器６が連通しているものでもよい。ここで、一変形例として、加熱室２３と反応器６とが隣接して設けられているものや、反応器６内に加熱室２３が設けられているものを用いてもよい。

　排気装置２０７は、反応器６において被処理物の表面処理や表面改質等が終わると、反応器６内のガスを排気させて除害装置２０８へと導くものであり、ポンプを有している。なお、フッ素ガスを用いた表面処理及び表面改質などにおいては被処理物２１の表面からフッ化水素が生じるため、反応器６から排出されるガスには、フッ素ガスやフッ化水素ガスが含まれている。

　除害装置２０８は、反応器６の表面処理において被処理物２１の表面から生じたフッ化水素ガス及びフッ素ガス等を除去して、反応器から排気されたガスを無害化するものであり、３塔の除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃを備えているものである。除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃには、除害剤が充填されており、除害剤として、例えば、フッ化水素ガスを吸着するフッ化ナトリウムを主成分とするものや、フッ素ガス及びフッ化水素ガスを吸着するソーダ石灰（ソーダライム）等が挙げられる。

　除害装置２０８において、弁の開閉により、３塔の除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃのいずれか１塔が他の２塔と独立して接続されており、他の２塔が直列に接続されている。表面処理装置２００を作動させた際、直列に接続している２塔の除害塔のうち１塔を使用し、もう１塔の除害塔は該１塔に補助的に接続しておき、該１塔で除去することのできなかったフッ素ガス及びフッ化水素ガスを２塔目で連続して除去することにより、１塔目を補完することができる。一方、独立して接続されている１塔は、他の２塔が使用されている間、メンテナンスや除害剤の交換等が行われている。なお、接続は、弁の切り替え（開閉）によって行われており、いずれの除害塔が独立の１塔又は他の２塔となるかは、除害剤の使用の状態に応じて適宜変更することができるものである。

　３塔の除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの使用方法の一例を説明する。除害塔２０８ａを、２塔の除害塔２０８ｂ，２０８ｃと独立して接続し、メンテナンスや除害剤の交換等を行う。２塔の除害塔２０８ｂ，２０８ｃを直列的に接続し、反応器６から排出されたガスに含まれるフッ素ガス及びフッ化水素ガスを、除害塔２０８ａ，２０８ｂにおいて除去する。弁２６１，２６２，２６３，２６４，２６５，２７５，２７６，２７７，２８１を閉じ、弁２７１，２７２，２７３，２７４，２８２，２８３，２８４，２８５，２８６を開く。

　次に、除害塔２０８ｂを、２塔の除害塔２０８ａ，２０８ｃと独立して接続し、メンテナンスや除害剤の交換等を行う。２塔の除害塔２０８ａ，２０８ｃを直列的に接続し、反応器６から排出されたガスに含まれるフッ素ガス及びフッ化水素ガスを、除害塔２０８ａ，２０８ｃにおいて除去する。弁２６１，２７２，２７３，２７４，２７７，２８１，２８６を閉じ、弁２６２，２６３，２６４，２６５，２７１，２７５，２７６，２８２，２８３，２８４を開く。

　次に、除害塔２０８ｃを、２塔の除害塔２０８ａ，２０８ｂと独立して接続し、メンテナンスや除害剤の交換等を行う。２塔の除害塔２０８ａ，２０８ｂを直列的に接続し、反応器６から排出されたガスに含まれるフッ素ガス及びフッ化水素ガスを、２塔の除害塔２０８ａ，２０８ｂにおいて除去する。弁２６５，２７１，２７７，２８１，２８２，２８３，２８４，２８５，２８６を閉じ、弁２６１，２６２，２６３，２６４，２７２，２７３，２７４，２７５，２７６を開く。

　そして、除害装置２０８においてフッ素ガス及びフッ化水素ガスの除害されたガスは、表面処理装置２００外へ排出されるが、表面処理に再び用いてもよい。なお、除害塔は、３塔に限られず、４塔以上有するものでもよい。

　加熱器（加熱手段）８は、希釈ガス供給装置１から供給された希釈ガスを、フッ素ガスと混合する前に加熱するものであり、エジェクター４と圧力計１０とを接続している配管の途中に設けられているものである。加熱器（加熱手段）８として、例えば、ヒーター等を用いることができる。

　圧力調節用バルブ１１は、圧力計９の圧力値と圧力計１０の圧力値との差に対応して、マスフローコントローラー３ａに一定の駆動差圧をかけるものであり、希釈ガス供給装置１と圧力緩衝用タンク１２との間に配管を介して設けられている。これにより、圧力調節用バルブ１１には、エジェクター４から下流側にかかる圧力の最大値、エジェクター４の駆動差圧、マスフローコントローラー３ａの駆動差圧、表面処理装置１００を構成している各要素の圧力損失値の和以上の圧力で、希釈ガスを供給することができる。また、希釈ガスをマスフローコントローラー３ａによって固定して供給する場合、エジェクター４の上流側及び下流側には差圧が発生しておらず、希釈ガスを供給した場合にのみ圧力が発生する。このため、希釈ガス供給前のマスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側の差圧が駆動差圧を超えることが多く、マスフローコントローラー３ａに設けられているバルブ（図示せず）が閉じてしまい、希釈ガスが供給できなくなる場合がある。この場合、圧力調節用バルブ１１によって、希釈ガス流量を調整して、マスフローコントローラー３ａの上流側及び下流側に一定の駆動差圧をかけて希釈ガスを供給することができる。

　第１連通管２１４は、エジェクター４によって引き込まれ混合器を通過した希釈ガス、又は希釈ガス及びフッ素ガスが通過する管であり、第２連通管１６に分岐して設けられているものである。また、第１連通管２１４の途中において、背圧弁１４と、背圧弁１４のさらに下流側にガス放出弁１５とが設けられている。そして、第１連通管２１４において、ガス放出弁１５のさらに下流側は、排気装置２０７及び除害装置２０８へと導かれている。

　背圧弁１４は、弁を通過する流体の圧力を一定に保つための弁であり、背圧弁１４によって圧力が調整されたガスは、ガス放出弁１５を通過して除害装置２０８へ導かれる。エジェクター４によって引き込まれ混合器５を通過した希釈ガス及び／又はフッ素ガスは背圧弁１４によって圧力が一定に調整される。ここで、背圧弁１４の設定圧力値は、好ましくは、マスフローコントローラー３ａによって設定した希釈ガスの流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値である。この値を設定すれば、反応器６へ混合ガスを供給する際に、供給開始直後から、流量及び濃度が一定に管理された混合ガスを反応器６へ供給することができる。また、さらに好ましくは、混合ガスの設定流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値である。この値を設定すれば、流量及び濃度の管理精度をさらに向上させることができる。

　ガス放出弁１５は、希釈ガスの流量が安定するまで開かれており、希釈ガスの流量が安定すると閉じられるものである。これは、エジェクター４に十分な真空を発生させるために駆動差圧が必要とされ、希釈ガスが供給された直後は、駆動差圧まで昇圧が徐々に起こるので、希釈ガスの流量が安定するまでに時間を要するからである。なお、フッ素ガスは、フッ素ガス供給装置２において圧力変動が小さいため、供給を開始すると、瞬時に流量が安定する。ガス放出弁１５が開かれているときは、希釈ガス及び／又は混合ガスは、第１連通管２１４を通過して排気装置２０７へと導かれる。一方、ガス放出弁１５が閉じられているときは、希釈ガス及び／又は混合ガスが、第２連通管１６を通過して反応器６へと導かれる。

　ガス放出弁１５及びガス導入弁１７は、希釈ガスの流量が安定してエジェクター４に十分な真空度が得られると、瞬時に、ガス放出弁１５が閉じられてガス導入弁１７が開かれ、希釈ガス及びフッ素ガスは、第１連通管２１４から第２連通管１６へと流路を変えて、反応器６へ導かれる。このとき、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えは瞬時に行われるので、希釈ガスおよびフッ素ガスの流量や真空度の乱れは極めて小さい。なお、フッ素ガス供給装置２においては、圧力変動が小さいため、供給を開始すると、瞬時にフッ素ガスの流量が安定する。従って、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えと同時にフッ素ガスの供給を開始することが好ましい。この場合、背圧弁１４に、マスフローコントローラー３ａによって設定した希釈ガスの流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいたものを、設定しておくことが好ましい。また、最初に希釈ガスのみを供給して、ガス放出弁１５とガス導入弁１７との切り替えを行う前にフッ素ガスを供給し、流量及び濃度が一定に管理された混合ガスを第１連通管２１４から放出し、その後、ガス放出弁１５を閉じるとともにガス導入弁１７を開いてもよい。このようにすると、流量及び濃度の精度がさらによく管理された混合ガスを反応器６へ供給することができる。この場合、背圧弁１４に、混合ガスの設定流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいたものを、設定しておくことが好ましい。

　流路２１９、２２０、２２１、２２２は、反応器６と排気装置２０７との間に、分岐して設けられているものであり、反応器６から排出される排出ガスが通過する流路である。ここで、流路２１９、２２０、２２１、２２２は、それぞれ異なる配管系を有しているものを用いてもよく、複数又は全て同じ配管径を有しているものを用いてもよい。異なる配管径を有している流路の場合、最初に配管系の小さい流路を使用して、ガスの排気の進捗に応じて徐々に配管系の大きな流路へ替えて使用することができる。また、複数又は全て同じ配管系を有している流路の場合、最初に１つの流路だけを使用し、ガスの排気の進捗に応じて徐々に流路の使用数を増加させて使用することができる。なお、流路２１９、２２０、２２１、２２２は、４流路に限らず、５流路以上でもよく、２流路や３流路でもよい。

　弁２２３、２２４、２２５、２２６はそれぞれ、流路２１９、２２０、２２１、２２２のそれぞれの途中に設けられているものである。なお、弁２２３、２２４、２２５、２２６は、例えば、自動弁を用いてもよく、手動弁等を用いてもよい。

　ここで、図２の反応器６における混合ガス排出口１９から排出されたガスの一例について詳細に説明する。全て異なる配管径を有する流路２１９、２２０、２２１、２２２（配管径の小さいものから順に、２１９、２２０、２２１、２２２とする）において、まず、弁２２３、２２４、２２５、２２６のうち、１番小さい配管径を有する流路２１９に設けられている弁２２３を開き、その他の弁２２４、２２５、２２６を閉じる。これにより、ガスは流路２１９のみを通過するので、小流量のガスが排気装置２０７へ導かれる。その後、ガスの排気の進捗に応じて徐々に配管系の大きな流路へ替えていく。すなわち、２番目に小さい配管径を有する流路２２０に設けられている弁２２４を開くとともに弁２２３を閉じて、ガスの流路を流路２１９から流路２２０へと換える。なお、ここで、弁２２４を開く際に、弁２２３を開いた状態のまま、流路２１９、２２０の両方を使用したり、最初は弁２２３のみを開いてしばらくして弁２２４も開き、流路２１９→流路２２０→流路２１９、２２０の順に使用してもよい。そして、その後のガスの排気の進捗に応じて、上記と同じように、次に配管系の大きな流路２２１へ替えていく。すなわち、弁２２３、２２４を閉じて、弁２２５、２２６を順に開き、流路２２１、２２２へと順次ガス流路を換える。なお、複数のバルブを開いて、ガスが複数の流路を通過できるようにしてもよい。

　また、他の変形例として、全て同じ配管径を有する流路２１９、２２０、２２１、２２２において、まず、いずれかの弁、例えば、弁２２３を開き、その他の弁２２４、２２５、２２６を閉じて、ガスを排気させ、その後、ガスの排気の進捗に応じて徐々にガスの流路の数を、１本から２本、３本、４本へと替えていく。すなわち、既に開いている弁２２３を閉じることなく、他の弁２２４、２２５、２２６を開いて、ガスの流路を増加させていく。さらに、例えば、いずれか２本の流路が同じ配管径を有しているものであり、他の２本の流路も同じ配管径を有する流路を用いた場合や、他の２本の流路がそれぞれ異なる配管径を有する流路を用いた場合も、ガスの排気の進捗に応じて、上記と同様に、ガスの流路を換えることができる。

　さらに、反応器６出口から前記除害装置２０８入口までにおいては、配管及び構成部材、特に、配管及び構成部材を構成している金属部材が、加熱・保温装置２５０を有しているものであり、外管及び構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上、すなわち、約１９度以上に維持されている。なお、加熱装置として、例えば、ヒーター等を用いてもよい。また、保温材（保温装置）として、例えば、断熱材を用いてもよい。また、本実施の形態においては、加熱・保温装置２５０が配管に取り付けられているが、弁２２３、２２４、２２５、２２６及び排気装置２０７にも取り付けられていることが好ましい。

　一方、フッ素ガス供給装置２からは、フッ素ガスが、希釈ガスを駆動源として、マスフローコントローラー３ｂを通過して、エジェクター４によって引き込まれる。なお、フッ素ガスも希釈ガスと同様に、マスフローコントローラー３ｂで質量流量が制御され、流量の調整された希釈ガスが、エジェクター４によって引き込まれる。そして、これら希釈ガス及びフッ素ガスは混合器５へ導かれ混合器５において混合され、希釈ガスとフッ素ガスとの混合ガスが生成される。

　その後、混合ガスは、第２連通管１６へと導かれる。ここで、初めは希釈ガスの流量が安定するまで、ガス導入弁１７が閉じられてガス放出弁１５が開かれており、希釈ガス及び／又はフッ素ガスは第１連通管２１４へ導かれる。第１連通管２１４へと導かれた希釈ガス及び／又はフッ素ガスは、背圧弁１４によって圧力が調整されて、その後、ガス放出弁１５を通過して排気装置２０７へと導かれる。

　そして、希釈ガスの流量が安定してエジェクター４に十分な真空度が得られると、瞬時に、ガス放出弁１５が閉じられガス導入弁１７が開かれて、希釈ガス及びフッ素ガスは、第１連通管２１４から流路を変えて、第２連通管１６を通過して反応器６へ導かれる。

　反応器６内には、加熱室２３であらかじめ加熱された被処理物２１（図２における点線部位参照）が、可動部材２２によって搬送されて配置されている。そして、混合ガス供給口１８から供給された混合ガスは、反応器６において板状部材２０に衝突して被処理物２１へ接触し表面処理や表面改質が行われる。その後、所定の処理時間が経過すると、反応器６内のガスは、排気装置２０７により混合ガス排出口１９から排出される。

　混合ガス排出口１９から排出されたガスは、流路２１９、２２０、２２１、２２２のいずれか１以上の流路を通過して、排気装置２０７へと導かれる。ここで、混合ガス排出口１９から排出されたガスの一例について説明すると、例えば、最初は、弁２２３が開かれ弁２２４、２２５、２２６を閉じられている状態にして、ガスが流路２１９のみを利用して排気装置２０７へ導かれるようにする。そして、ガスの排気の進捗に応じて、徐々に、開く弁を変えたり、開く弁の数を増やしたりしていき、ガスの通過する流路を小さな配管径を有する流路から大きな配管径を有する流路へ換えたり、流路の数を増やしたりしていく。このようにして、弁２２３、２２４、２２５、２２６及び流路２１９、２２０、２２１、２２２を通過したガスは、排気装置２０７を通過して、除害装置２０８へと導かれる。

　なお、反応器６出口から前記除害装置２０８入口までの配管及び構成部材は、加熱・保温手段を有しているものであるため、混合ガス排出口１９から排出されたガスに含まれたフッ素ガスやフッ化水素ガスは、液化することなく除害装置２０８へと導かれる。

　除害装置２０８へと導かれたガスは、除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃにおいて、フッ素ガス及びフッ化水素ガスが除害される。ここで、除害装置２０８へと導かれたガスの一例について説明する。図示しないバルブ及び配管で直列に接続されている除害塔２０８ｂ及び除害塔２０８ｃのうち、除害塔２０８ｂへと導かれたガスは、除害塔２０８ｂに充填されているソーダライムによりフッ素ガス及びフッ化水素ガスの成分が吸着除去されて、表面処理装置２００外へ排出される。なお、除害塔２０８ｂの出口から排出されるガス中の酸性分を検知して、破過の判定を行い、除害塔２０８ｂの破過が確認されると、除害装置に設けられている配管及び弁（図示せず）を利用して、ガスは除害塔２０８ｃへと導かれて、除害塔２０８ｃに充填されているソーダライムによりフッ素ガス及びフッ化水素ガスの成分が吸着除去されて、表面処理装置２００外へ排出される。なお、フッ素ガス及びフッ化水素ガスが除害されたガスを、再び表面処理に用いてもよい。

　本実施形態によると、希釈ガスとフッ素ガスとを混合する前に、加熱器８であらかじめ希釈ガスを加熱し、加熱した希釈ガスと、フッ素ガスとを混合することができる。これにより、フッ素ガスを希釈ガスによって間接的に加熱することができるので、フッ素ガスが高温となりにくくなり、フッ素ガスによる表面処理装置２００の腐食等の損傷が生じることを抑止できる。また、加熱された混合ガスを反応器６へ供給することができるので、被処理物２１の処理ムラが生じることを抑止できる。

　また、エジェクター４により、希釈ガスを駆動源として、フッ素ガス供給装置２からフッ素ガスを引き込むことができる。これにより、フッ素ガスの供給圧力を低減することができるので、フッ素ガスの高圧貯蔵を抑止でき、より安全にフッ素ガスを貯蔵することができる。また、希釈ガスよりも供給量の少ないフッ素ガスをさらに正確な量で供給できる。

　また、圧力調節用バルブ１１によってマスフローコントローラー３ａに一定の駆動差圧をかけることができるので、希釈ガス供給装置１及びマスフローコントローラー３ａの下流側に設けられている配管や、反応器６内圧等の圧力による影響に関係なく、一定の流量で希釈ガスを供給することができる。また、圧力緩衝用タンク１２によって、圧力調節用バルブ１１及びマスフローコントローラー３ａに設けられているバルブ（図示せず）との相互影響を緩和して流量精度をさらに向上させることができる。さらに、マスフローコントローラー３ａを利用することにより、温度・供給圧力の影響を受けず、正確かつ安定なガス流量制御が可能なものとなる。

　また、エジェクター４に十分な真空を発生させるための駆動差圧が生じて希釈ガスの流量が安定するまで、ガス導入弁１７を閉じるとともにガス放出弁１５を開いて、第１連通管２１４を通じて希釈ガス及び／又はフッ素ガスを排気装置２０７及び除害装置２０８等へ放出することができる。そして、希釈ガスの流量が安定した後に、ガス放出弁１５を閉じるとともにガス導入弁１７を開いて、第２連通管１６を通じて混合ガスを反応器６へ導くことができる。これにより、混合ガスを反応器６へ供給する際、供給開始直後から流量、濃度が一定に調整された混合ガスを供給することができる。

　また、フッ素ガスに耐食性を有する金属材を用いた可動部材２２を用いているので、被処理物２１を反応器６への搬送や搬出が容易にでき、なおかつ、混合ガスに含まれるフッ素ガスにより、可動部材２２から不純物が発生する等の影響が生じることを抑止できる。

　また、被処理物２１と反応器６に供給された混合ガスとの間に板状部材２０が備えられているので、反応器６内の混合ガス導入部の近辺において、混合ガスが被処理物２１へ直接接触しにくくなり、被処理物２１の処理むらが生じることを抑止でき、被処理物２１への処理を均一に行うことができる。

　また、各々の弁２２３、２２４、２２５、２２６を適宜開閉することにより、配管径の異なる流路２１９、２２０、２２１、２２２を適宜換えて利用したり、使用する流路２１９、２２０、２２１、２２２の数を変えたりして、所望の流量のガスを排気装置２０７及び除害装置２０８へ導くことができる。これにより、反応器６からフッ素ガスを含んだ大量のガスが排出された場合においても、流路２１９、２２０、２２１、２２２及び弁２２３、２２４、２２５、２２６を利用して、大量のガスが一時的に排気装置２０７及び除害装置２０８へと導かれることを抑止でき、大量のフッ素ガスにより除害剤の発熱量が増大して、反応器６の下流に設けられている配管、部材、機器、除害剤等に負荷をかけて、部分的な腐食や早い消耗による劣化を抑止することができる。また、排気装置２０７を備えているので、反応器６からガスを排気させやすくなる。さらに、反応器６から排出されたガスに含まれているフッ素ガス及びフッ化水素ガスを、除害装置２０８において除害できるとともに、所望の流量へ調整、制御されたガスを除害装置２０８へ導入することができるため、除害装置２０８に充填されている除害剤の消耗、交換をより効率よく正確に実施でき、表面処理装置２００の部品、部材等の交換のためのコストをさらに抑えることができる。以上より、表面処理後のガスの排気による装置の損傷を抑止することができる。

　また、表面処理、表面改質によって生じたフッ化水素ガスがフッ素ガスに混入すると、配管や弁等を構成する金属部材の腐食や劣化が生じ、このフッ化水素ガスが液化すると、腐食や劣化がさらに促進される。しかしながら、反応器６出口から除害装置２０８入口までの配管及び構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上に維持されているので、反応器６から排出されるガスに含まれているフッ化水素ガスの液化を抑止でき、配管及び構成部材等を構成している金属部材等の腐食や劣化をさらに抑止できるとともに、フッ素ガス及びフッ化水素ガスを気体の状態で除害装置２０８へと導くことができる。

　また、除害装置２０８において、２塔の除害塔２０８ｂ、２０８ｃが直列に接続され、他の１塔の除害塔２０８ａが独立して接続されているので、２塔を連続して使用している間に、他の１塔の除害剤の交換やメンテナンス等を行うことができ、次の使用に備えることができる。また、２塔の除害塔２０８ｂ、２０８ｃを連続して使用することができるので、表面処理装置２００の運転を継続しながら、除害塔２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃを安全な状態で維持できる。

　次に、第１実施形態及び第２実施形態における表面処理装置に用いた反応器の変形例について説明する。図４は、図２の反応器の変形例を示す図である。

　図４に示したように反応器３３６内に、板状部材３４３がさらに設けられており、板状部材３４３によって反応室３３６ａ及び加熱室３３６ｂの２室が形成されている。なお、混合ガス供給口３３８と、混合ガス排出口３３９と、板状部材３４０と、被処理物３４１と、可動部材３４２とは、上記実施形態に係る混合ガス供給口１８と、混合ガス排出口１９と、板状部材２０と、被処理物２１と、可動部材２２と同様の構成からなり、上記実施形態において符号１８～２２がふられている各部と、本変形例において符号３３８～３４２がふられている各部とは、順に同様のものであるので、説明を省略することがある。

　上記構成の反応器３３６を表面処理装置１００，２００における反応器６及び加熱室２３の代りに用いれば、上記表面処理装置１００，２００と同様の効果を得ることができるとともに、反応室３３６ａと加熱室３３６ｂとが隣接して設けられているので、被処理物を加熱室３３６ｂで加熱後、より早く反応室３３６ａへ移動させることができる。ここで、板状部材３４３を取り外すことのできるものであれば、さらに容易に反応室３３６ａへ移動させることができる。なお、板状部材３４３は、取り外すことのできるものでも、取り外すことのできないものでもよい。また、例えば、反応室３３６ａと加熱室３３６ｂとの間を連通している開閉可能な開口部が設けられているものでもよい。このような構成であれば、該開口部を利用して被処理物３４１を加熱室３３６ｂから反応室３３６ａへと移動させることができる。

　続いて、第１実施形態に係る表面処理装置の変形例を説明する。図５は、本変形例に係る表面処理装置の主要部の概略図である。なお、第１実施形態と同様なものに関しては、同符号で示し説明を省略する。

　本変形例における表面処理装置４００には、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管から分岐した希釈ガス放出管４１０がさらに設けられている。そして、希釈ガス供給装置１と圧力調整用タンク１２とを接続した配管の途中から分岐したフッ素ガスパージ用ガスライン４２０が設けられている。フッ素ガスパージ用ガスライン４２０の下流は、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管に接続されている。加えて、圧力計９及び１０により計測された配管内の圧力に基づいてマスフローコントローラー３ａにかける１次圧力を制御する圧力制御装置（圧力制御手段）４３０が設けられている。なお、第１実施形態における、背圧弁１４の代わりに、希釈ガス放出管４１０に背圧弁４１４が設けられている。

　希釈ガス放出管４１０は、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管において、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管に設けられた弁の上流に接続されている。希釈ガス放出管４１０には、上流から下流にかけて背圧弁４１４と希釈ガス放出弁４１５とが順に設けられている。背圧弁４１４は、第１実施形態における背圧弁１４と同様に、背圧弁４１４に入る前の希釈ガスの圧力を一定に保つ。この背圧弁４１４には、第１実施形態における背圧弁１４と同様の、マスフローコントローラー３ａによって設定した希釈ガスの流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値、又は、混合ガスの設定流量を反応器６へ導入したときのエジェクター４の下流側の圧力安定値をあらかじめ測定しておいた値を設定しておくことが好ましい。これによって、混合ガスを占める割合の多い希釈ガスの流量及び濃度を一定に管理することができるので、反応器６へ混合ガスを供給する際に、供給開始直後から、流量及び濃度が一定に管理された混合ガスを反応器６へ供給することができる。希釈ガス放出弁４１５は、希釈ガス放出管４１０に導入され、背圧弁１４によって圧力が調整された希釈ガスを希釈ガス放出管４１０の下流側へ放出する。なお、希釈ガス放出管４１０には、図示しない温度計が設けられていてもよい。この温度計によって、希釈ガス放出管４１０内を通過する希釈ガスの温度を測定し、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５の開閉を調整する。

　加熱器８で希釈ガスが十分に加熱され、所定の温度に達するまでは、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管に設けられた弁を閉じ、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を開く。加熱器８で十分に加熱されていない希釈ガスは、希釈ガス放出管４１０へ導入され、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を通過して、表面処理装置４００外へ放出される。図示しない温度計などによって希釈ガスの温度を測定し、希釈ガスが所望の温度に達したことがわかると、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を閉じ、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管に設けられた弁を開く。希釈ガスは、所定の温度に達した状態で、エジェクター４を通過して混合器５へ導かれる。

　また、加熱器８を冷却するときは、上述と同様に、希釈ガス放出管４１０、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を用いることができる。加熱器８とエジェクター４とを接続した配管に設けられた弁を閉じ、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を開いて、希釈ガスを希釈ガス放出管４１０から排出することによって、加熱器８を迅速に冷却できる。

　なお、希釈ガス放出管４１０の下流を、例えば、希釈ガス供給装置１や希釈ガス供給装置１と圧力緩衝用タンク１２とを接続した配管に接続させてもよい。これによって、希釈ガス放出管４１０から放出された希釈ガスを、再び、フッ素ガスの希釈用ガスに用いたり、加熱器の冷却用に利用したりすることができる。

　フッ素ガスパージ用ガスライン４２０は、希釈ガス供給装置１と圧力調整用タンク１２とを接続した配管において、圧力調節用バルブ１１の上流に接続されている。フッ素ガスパージ用ガスライン４２０の下流側は、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管において、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管の途中に設けられた弁の下流に接続されている。フッ素ガスパージ用ガスライン４２０には、弁が設けられており、希釈ガス供給装置１から供給された、加熱されていない希釈ガスが通過する。フッ素ガスパージ用ガスライン４２０を通過した希釈ガスは、エジェクター４へ導かれる。エジェクター４より下流の配管や機器に存在するフッ素ガスを希釈ガスによってパージしたい場合、用いる希釈ガスを加熱する必要がない。このような場合に、フッ素ガスパージ用ガスライン４２０を通過した、加熱されていない希釈ガスを用いてエジェクター４より下流の配管や機器に存在するフッ素ガスをパージする。

　エジェクター４より下流の配管や機器に存在するフッ素ガスをパージする場合、加熱器８とエジェクター４とを接続した配管の途中に設けられた弁を閉じ、フッ素ガスパージ用ガスライン４２０に設けられた弁を開く。これによって、加熱されていない希釈ガスが、エジェクター４を通過して、エジェクター４より下流の配管や機器に存在するフッ素ガスとともに下流へ導かれる。

　希釈ガス供給装置１とエジェクター４との接続は、フッ素ガスパージ用ガスライン４２０が設けられることにより、２種類の方法によって接続される。２種類の接続方法は、希釈ガス供給装置１とエジェクター４とが、圧力緩衝用タンク１２とマスフローコントローラー３ａと加熱器８とを介して接続されている方法と、希釈ガス供給装置１とエジェクター４とが、圧力緩衝用タンク１２とマスフローコントローラー３ａと加熱器８とを介することなく接続されている方法である。

　圧力制御装置（圧力制御手段）４３０は、マスフローコントローラー３ａの上流側（入口）及び下流側（出口）の圧力を圧力計９，１０の測定結果から読み取り、圧力計９，１０の指示値を演算し、マスフローコントローラー３ａにかける１次圧力を算出する。この結果を圧力調節用バルブ１１に指令する。指令を受けた圧力調節用バルブ１１は、バルブの開閉状態を調整する。これによって、マスフローコントローラー３ａにかかる１次圧力が制御される。

　以上のように、本変形例の表面処理装置４００においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。また、希釈ガス放出管４１０、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を利用することによって、希釈ガスが、加熱器８によって所望の温度に達するまでフッ素ガスと接触しないように希釈ガス放出管４１０から放出できる。これによって、希釈ガスを、混合器５への供給初期から所望の温度にて混合器５へ供給することができる。また、希釈ガスをもちいて加熱器８を冷却するときは、用いた希釈ガスを、希釈ガス放出管４１０、背圧弁４１４及び希釈ガス放出弁４１５を利用して排気することによって、希釈ガスを任意の流量で流下させることができるとともに、加熱器８を迅速に冷却できる。

　また、反応器６における被処理物の反応終了後等に、エジェクター４の下流に設けられた配管、機器及び装置に存在するフッ素ガスを希釈ガスによってパージしたい場合、用いる希釈ガスは加熱される必要がない。このため、希釈ガス供給装置１から供給される希釈ガスを、フッ素ガスパージ用ガスライン４２０を用いてエジェクター４へ導入することによって、加熱されていない希釈ガスを、任意の流量で迅速且つ効率よくフッ素ガスをパージすることができる。

　以上、本発明の実施形態に係る表面処理装置及び変形例に係る反応器について説明したが、本発明は上述の実施の形態及び変形例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、本実施形態において、エジェクターと混合器との間の連通管の途中又は混合器の下流側の配管に保温材が設けられているものでもよい。この保温材により、外気温の影響を受けにくくなり、混合ガスを高温のまま反応器へ供給することができる。これにより、処理ムラなどが生じることを抑止できるとともに、処理効率をさらに向上させることができる。

　また、本実施形態において、反応器を２つ以上備えているものでもよい。この場合の表面処理装置において、少なくとも１つの反応器を反応器として用いるものとし、他の反応器を加熱室として用いてもよい。

　また、本実施形態において、表面処理装置を構成する機器を、夫々遮断可能な弁がさらに設けられているものでもよい。この弁は、一部又は全部に自動弁や手動弁等を用いてもよい。

　また、本実施形態において、混合ガスと被処理物との間に設けられている板上部材は取り外し可能なものでもよく、反応器又は可動部材に固設されているものでもよい。

　また、第１実施形態において、反応器と除害装置との間にさらに排気装置等が設けられていてもよい。排気装置によって、反応器から混合ガスを排気させやすくなる。

　また、本実施形態において、反応器から排出されるガスがフッ素供給装置及び希釈ガス供給装置へ導かれる配管がさらに設けられているものでもよい。これにより、反応器から排出されたガスに含まれるフッ素ガス及び希釈ガスを再び利用することができるとともに、除害装置において処理するフッ素ガスの量を減少させることができる。

　また、第２実施形態において、除害装置は、除害塔を３塔有するものであるが、３塔に限られず、４塔以上有しているものを用いてもよい。そして、直列的に接続されている除害塔は２塔に限られず、３塔以上でもよい。さらに、独立して接続されている除害塔は１塔に限られず、２塔以上でもよい。

　また、本変形例に係る表面処理装置４００における圧力制御装置４３０を、本実施の形態における表面処理装置１００，２００に設けてもよい。これによって、マスフローコントローラー３ａにかかる一次圧力（入口圧力）を制御することができるため、安定して希釈ガスを供給することができる。

Claims

　希釈ガスを供給する希釈ガス供給装置と、
　フッ素ガスを供給するフッ素ガス供給装置と、
　前記希釈ガスと、前記フッ素ガスとを混合して混合ガスを生成させる混合器と、
　前記混合ガスに被処理物を接触させる反応器とを備えた表面処理装置であって、
　前記希釈ガスを加熱する加熱手段をさらに備えていることを特徴とする表面処理装置。
　前記加熱手段が、前記希釈ガスと前記フッ素ガスとを混合する前に、前記希釈ガスを加熱するものであることを特徴とする請求項１に記載の表面処理装置。
　前記希釈ガスを駆動源として、前記フッ素ガスを吸い込むエジェクターをさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面処理装置。
　前記希釈ガス供給装置と前記混合器とに接続されている第１流量調整手段と、
　前記第１流量調整手段の上流側及び下流側に設けられている圧力計と、
　前記希釈ガス供給装置と前記第１流量調整手段の上流側に設けられている圧力計とに配管を介して接続されている圧力調節用バルブをさらに備えていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記圧力調節用バルブと前記第１流量調整手段の上流側に設けられている前記圧力計との間に設けられている圧力緩衝用タンクをさらに備えていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記フッ素ガス供給装置と前記混合器とに接続されている第２流量調整手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記混合器に連通している第１連通管と、
　前記第１連通管の途中に設けられている背圧弁と、
　前記第１連通間の途中に、前記背圧弁の下流側に設けられているガス放出弁と、
　前記混合器と前記反応器との間を連結している第２連通管と、
　前記第２連通管の途中に設けられているガス導入弁とをさらに備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　希釈ガスを供給する希釈ガス供給装置と、
　フッ素ガスを供給するフッ素ガス供給装置と、
　前記希釈ガスと、前記フッ素ガスとを混合し、混合ガスを発生させる混合器と、
　前記混合ガスを被処理物に接触させる反応器とを備えた表面処理装置であって、
　前記反応器内から排気ガスを排出する排気装置と、
　前記反応器と前記排気装置との間に設けられており、前記排気ガスを流通させる複数の流路と、
　前記複数の流路の各々に設けられている複数の弁とをさらに備えていることを特徴とする表面処理装置。
　前記排気装置と接続されている除害装置を備えていることを特徴とする請求項８に記載の表面処理装置。
　前記反応器出口から前記除害装置入口までの構成部材が、加熱・保温手段を有しているものであり、
　前記構成部材の内部温度がフッ化水素の沸点以上であることを特徴とする請求項８又は９に記載の表面処理装置。
　前記除害装置が、複数の除害塔を有するものであり、
　前記複数の除害塔のうち、少なくとも１塔が独立して接続されていると共に、前記独立して接続されている除害塔を除く少なくとも２塔が直列に接続されていることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記被処理物を加熱する加熱室をさらに備えていることを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記被処理物を前記反応器へ搬送できる、前記フッ素ガスに対する耐食性を有する可動部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記反応器内において、前記被処理物と前記反応器に供給された前記混合ガスとの間に設けられている板状部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の表面処理装置。
　前記可動部材の上に、前記被処理物と前記反応器に流入した前記混合ガスとの間に設けられている板状部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１３に記載の表面処理装置。