加热器一体型负电荷氧原子发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术的负电荷氧原子的制造装置为加热由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件，将负电荷氧原子抽出的负电荷氧原子的制造装置，上述钙铝酸盐复合氧化物薄膜形成于氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的基板上，上述构件加热用加热器邻接于由上述钙铝酸盐复合氧化物形成的薄膜或成为一体，形成于上述基板内部或表面附近。或者，上述钙铝酸盐复合氧化物被薄膜形成于不锈钢制的陶瓷.加热器基板上。上述钙铝酸盐复合氧化物的氧化钙∶氧化铝的摩尔比为１２∶７。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加热器一体型负电荷氧原子发生装置
本专利技术涉及负电荷氧原子的制造方法以及用于此制造方法中的负电荷氧原子的制造装置。负电荷氧原子以O-表示，可用于如在气体中的氧化反应、半导体制造工序中的硅氧化膜的制造等，草莓等果实的防霉，保持金枪鱼等鱼贝类的新鲜度等各种领域，极为有用。
技术介绍
已知的负电荷氧原子制造方法有通过使低能量电子附着在由放电等产生的氧原子，由此制造负电荷氧原子的方法。但是，在此方法中为了产生放电必需高真空，同时在能量方面上有问题。另外已知通过在氧气中进行放电使臭氧产生，对所生成的臭氧照射紫外线，由此产生在氧上附着有低能量电子的负电荷氧原子的方法(JP62-237733A)。然而，该方法中具有臭氧产生时需要大量放电能量的问题。本专利技术人提出了将使用具有氧离子导电性的固体电解质的负电荷氧原子制造方法及制造装置作为不需要高真空和放电能量即可有效率地制造负电荷氧原子的制造方法及制造装置的方案(专利文献1)。并且，提出了使用钙铝酸盐(或者铝酸钙)复合氧化物作为上述固体电解质的方案(专利文献2)。该专利文献2的负电荷氧原子的制造方法为，在由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件的一面上配置阴极，在与配置了阴极的面的相反一侧上配置阳极，将氧供给至阴极侧，在阴极和阳极之间外加电压，从配置了阳极的一侧将负电荷氧原子抽出的负电荷氧原子的制造方法及制造装置。以下说明上述以往例的概要。图1中显示为钙铝酸盐(或铝酸钙)复合氧化物的代表性结构体的12CaO·7Al2O3(以下称为C12A7)的结晶构造。环境中所含的氧被吸引至C12A7的结晶构造内，此氧与内部存在的自由氧相反应，转变为一对的O2-离子和O-离子。在上述C12A7上-->外加电压时，由于O-离子能够通过结晶的晶格之间，因此作为O-离子被释放，但是具有更大直径的O2-离子不被释放。对使用碳酸钙和氧化铝酸盐的情况进行说明，则碳酸钙与氧化铝的混合比例优选调整至两者的摩尔比为12/7。并且，碳酸钙和氧化铝的混合物的烧结优选在调整了氧分压和水蒸气分压的气氛下进行，优选在氧分压10.1kPa以上的条件下进行，并且还可以是与氧一起含有氩等惰性气体的气氛。碳酸钙和氧化铝的烧结温度优选为1200以上，更优选为1300～1450℃。烧结时间优选为4-8小时，更优选为5-7小时。本专利技术的钙铝酸盐复合氧化物可成形为所需形状、形成可自身支撑的构件，或者也可在具有多孔性的耐热性基体上形成钙铝酸盐复合氧化物层。由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件或钙铝复合氧化物层的形成可如下进行，即通过烧结将粉体成形了的成形体或者涂布层而形成的方法，通过等离子体喷镀、溅射等不改变原材料氧化物组成的成膜法在支撑体上形成。以图2为基础说明上述负电荷氧原子的制造装置。此负电荷氧原子的制造装置1具有由钙铝酸盐复合氧化物构成的烧结体2，在烧结体2的表面上配置有阴极3，同时设有用于加热烧结体的电加热器等加热装置4，通过隔板5分为氧供给室6和负电荷氧原子生成室7。在氧供给室6上连接有氧供给源8，在负电荷氧原子生成室7上连接有减压装置9。在负电荷氧原子生成室7中配置有距离烧结体2一定间隔的阳极10、设有在阴极3和阳极10之间外加电压的电源11、结合有测定两电极间流动的电流的电流计12。并且，在负电荷氧原子生成室7中设有控制负电荷氧原子的四极13和靶14。以下，对主要构成构件进行说明。配置于烧结体2表面上的阴极3，只要是能够与烧结体通电的材料则可使用各种材料，但由于阴极3配置在氧供给室6中，因此在氧气氛下进行加热时，优选使用不引起氧化或腐蚀等的金属、导电性金属氧化物等的导电性物质，优选为金、铂等贵金属、镍、不锈钢等材料，特别优选金、铂。-->作为在烧结体2的表面上形成阴极3的方法，可举出在烧结体上涂布含有电极用金属、导电性物质的导电性组合物的方法，利用溅射法、化学气相蒸镀法(CVD)等真空成膜法形成电极用金属的方法，在烧结体上粘合网状金属的方法等。其中在烧结体上涂布导电性组合物的方法具有可在任意位置上形成电极的优点。另外认为，氧吸附在设于烧结体表面上的金属电极，产生氧离子被导入至烧结体中。因此，设于烧结体表面的电极优选为对氧的吸附和离子化有用的铂等贵金属。阴极的厚度，从强度、处理容易的方面出发，为0.1～1000μm，优选为10～500μm左右。烧结体2的加热装置4，如图2所示，并不限定于将加热器等加热装置连接于烧结体从而设置的方法，也可以是通过红外灯、高频加热装置等设置一定距离来配置加热装置。阳极10可举出相对于氧稳定的不锈钢等的合金、金、铂等贵金属，镍等金属等，其中，优选处理容易、耐久性大的不锈钢(例如SUS304、SUS403等)，可使用棒状体、线状体、网状体、平板或图1所示的在中央具有开口部10a的平板等形状。另外，还可以是在不具导电性的构件上通过溅射法、化学蒸镀等成膜这些金属的阳极。烧结体2和阳极10之间的电极间距离，从可有效利用产生的负电荷氧原子、以低电压产生负电荷氧原子的观点出发，为5～100mm、优选为10～50mm、更优选为10～30mm。负电荷氧原子的制造在下述过程后进行，即通过连接于负电荷氧原子生成室7的减压装置9降低负电荷氧原子生成室7内部的压力，使得生成的负电荷氧原子不与空气中的水分等碰撞、消失，之后进行。在向氧供给室6供给氧的状态下，在通过加热装置4加热烧结体时，从电源11使阴极3和阳极10通电，由此连续产生负电荷氧原子A，到达设置于负电荷氧原子生成室内的靶14。另外，在利用氦、氩等稀有气体充满负电荷氧原子生成室内部时，还能够防止产生的负电荷氧原子由于反应而导致的消失，此种情况下不需要减压。-->靶14的设置位置只要是负电荷氧原子能够充分到达的位置即可，希望距烧结体为1～100mm、优选为5～50mm。阴极和阳极的电位差为1～2000V/cm、优选为10～1000V/cm、更优选为50～500V/cm。低于1V/cm时，发生效率低；高于2000V/cm时，往往对烧结体或电极产生损伤。烧结体优选加热至200～1000℃、更优选为500～800℃，低于200℃时发生效率不充分，高于1000℃时必须使用特别的耐热性材料，不优选。另外，在两电极间外加电压的期间，由于为用于产生负电荷氧原子的原料的氧由以空气为主的氧供给装置供给，因此负电荷氧原子连续地产生。图3为说明具备上述负电荷氧原子制造装置的半导体装置的处理装置一例的图。半导体装置的处理装置20在处理槽21的上部具有负电荷氧原子的制造装置，在由钙铝酸盐复合氧化物构成的烧结体2的表面上配置有阴极3、同时设有烧结体加热用的电加热器等加热装置4，通过隔板5分为氧供给室6和处理槽21。氧供给源8连接于氧供给室6，减压装置9连接于处理槽21。处理槽21内部设有具有导电性的基板载物台22，在基板载物台上载有半导体基板23，基板载物台与电源的正极侧耦合来外加电压。当处理槽21通过减压装置9达到规定的减压度之后，在加热烧结体2的同时将氧供给至氧供给室6，此状态下在作为阴极和阳极发挥作用的基板载物台上外加电压，则负电荷氧原子A产生并到达半导体基板23，可对半导体基板进行各种处理。如可举出通过与负电荷氧原子A的反应氧化硅等，形成氧化膜的处理。另外，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
负电荷氧原子的制造装置，此装置为加热由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件将负电荷氧原子抽出的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述钙铝酸盐复合氧化物被薄膜形成于氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的基板上，上述构件加热用加热器接近于由上述钙铝酸盐复合氧化物构成的薄膜，形成于上述基板内部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-12-11 412661/20031.负电荷氧原子的制造装置，此装置为加热由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件将负电荷氧原子抽出的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述钙铝酸盐复合氧化物被薄膜形成于氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的基板上，上述构件加热用加热器接近于由上述钙铝酸盐复合氧化物构成的薄膜，形成于上述基板内部。2.如权利要求1所述的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述加热用加热器以三明治结构被夹在上述氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的上下基板中。3.负电荷氧原子的制造装置，此装置为加热由钙铝酸盐复合氧化物构成的构件将负电荷氧原子抽出的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述钙铝酸盐复合氧化物被薄膜形成于氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的基板上，上述构件加热用加热器邻接于由上述钙铝酸盐复合氧化物构成的薄膜与该薄膜成为一体。4.如权利要求3所述的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述加热用加热器形成于上述氧化锆板或由氧化钇稳定化氧化锆构成的基板上，在其上薄膜形成有上述钙铝酸盐复合氧化物。5.如权利要求3所述的负电荷氧原子的制造装置，其特征在于，上述加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟本善章，
申请(专利权)人：株式会社日本氧化，
类型：发明
国别省市：JP[日本]