DE4104543A1 - Mit feinen gefrierteilchen arbeitende reinigungsvorrichtung - Google Patents
Mit feinen gefrierteilchen arbeitende reinigungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung, die feine
Gefrierteilchen verwendet und den Reinigungsvorgang durch
Aufsprühen feiner Gefrierteilchen, die durch Gefrieren von
Wasser oder dergleichen erzeugt sind, auf einen zu reinigen
den Gegenstand durchführt.
Fig. 2 ist eine seitliche Schnittansicht, die schematisch den
Innenaufbau einer mit feinen Gefrierteilchen arbeitenden kon
ventionellen Reinigungsvorrichtung zeigt. Die Vorrichtung um
faßt einen Eiserzeugungsteil 10 mit einem als Doppelkonstruk
tion ausgeführten Eiserzeugungsbehälter 1, der aus einem in
neren und einem äußeren Eiserzeugungstrichter 1a bzw. 1b be
steht. Der Innenraum des inneren Eiserzeugungstrichters 1a
wird von einem Kältemittel 2 wie Flüssigstickstoff gekühlt,
und der Raum zwischen dem inneren und dem äußeren Eiserzeu
gungstrichter 1a und 1b ist ebenfalls mit Kältemittel ge
füllt, so daß der innere Eiserzeugungstrichter 1a auch von
der Außenseite gekühlt wird. Eine Flüssigkeit wie etwa hoch
reines Wasser wird durch eine Sprühdüse 3 in den inneren Eis
erzeugungstrichter 1a gesprüht und unter Bildung von feinen
Gefrierteilchen 4 gefroren. Ein Reinigungsabschnitt 20 hat
einen Reinigungsbehälter 7, in dem die feinen Gefrierteilchen
4, die im Eiserzeugungsteil 10 erzeugt wurden, mittels einer
Spritzpistole auf einen zu reinigenden Gegenstand 6 aufge
sprüht werden.
Es soll nun der Betrieb dieser Vorrichtung beschrieben wer
den. Der Innenraum des inneren Eiserzeugungstrichters 1a wird
von dem Kältemittel 2, das den Raum zwischen dem äußeren und
dem inneren Eiserzeugungstrichter 1a und 1b ausfüllt, und von
dem in diesen inneren Eiserzeugungstrichter 1a eingepreßten
Kältemittel gekühlt. Wenn dabei Flüssigkeit aus der Sprühdüse
3 versprüht wird, werden feine Gefrierteilchen 4 erzeugt. Die
so erzeugten feinen Gefrierteilchen 4 werden zu der Spritz
pistole 5 überführt, die vom Saugstrahltyp ist und ein Trä
gergas 2a wie Stickstoff oder trockene Druckluft verwendet.
Durch die Strahlstromkraft des Trägergases 2a werden die fei
nen Gefrierteilchen 4 auf den zu reinigenden Gegenstand 6 ge
sprüht und reinigen die Oberfläche dieses Gegenstands 6. Die
aus der Spritzpistole 5 versprühten feinen Gefrierteilchen 4,
das Trägergas 2a usw. werden aus dem Reinigungsbehälter 7
durch einen Absaugauslaß 8 nach außen abgeführt. Somit tref
fen die feinen Teilchen 4 auf die Oberfläche des Gegenstands
6 auf und bewirken das Entfernen von etwa darauf befindlichen
Verunreinigungen (nicht gezeigt) und ihre Abführung zur Be
hälteraußenseite. Die Geschwindigkeit, mit der die feinen Ge
frierteilchen von der Spritzpistole 5 versprüht werden, wird
durch Regelung des Strahldrucks des Trägergases 2a einge
stellt. Die Divergenz des Sprühstroms von feinen Gefrierteil
chen 4 aus der Spritzpistole 5 ist außerdem durch die Konfi
guration der Strahldüse (nicht gezeigt) dieser Spritzpistole
5 bestimmt.
Da die oben beschriebene konventionelle Reinigungsvorrich
tung, die mit feinen Gefrierteilchen arbeitet, eine Spritz
pistole vom Saugstrahltyp verwendet, die einen Trägergas
strahlstrom als Mittel zum Versprühen der feinen Gefrier
teilchen auf den zu reinigenden Gegenstand verwendet, war es
bisher schwierig, eine Feineinstellung der Geschwindigkeit,
Richtung und Divergenz des Sprühstroms sowie der Korngröße
der feinen Gefrierteilchen durchzuführen. Außerdem wird durch
den Trägergasstrahlstrom die Luftströmung im Inneren des Rei
nigungsteils während des Sprühvorgangs gestört, und infolge
dessen werden die vom zu reinigenden Gegenstand entfernten
Verunreinigungen umhergewirbelt, so daß sie wieder an dem Ge
genstand anhaften können.
Die Erfindung dient dem Zweck der Lösung der vorgenannten
Probleme. Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung
einer Reinigungsvorrichtung von der Art, die feine Gefrier
teilchen verwendet, wobei die Geschwindigkeit, Richtung und
Divergenz des Sprühstroms sowie die Korngröße der Gefrier
teilchen beim Versprühen der feinen Gefrierteilchen unter
Anwendung der Spritzpistole feineinstellbar sind, wodurch die
Reinigungswirkung verbessert, der zu reinigende Gegenstand
vor Beschädigungen geschützt und verhindert wird, daß Verun
reinigungen nach dem Entfernen wiederum an dem Gegenstand
anhaften.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine mit feinen
Gefrierteilchen arbeitende Reinigungsvorrichtung vor, die folgendes
aufweist: eine Eiserzeugungseinrichtung zur Erzeugung von
feinen Gefrierteilchen durch Zerstäuben einer zu gefrierenden
Flüssigkeit in einer durch Kältemittel gekühlten Atmosphäre;
eine Sprühsteuereinrichtung, die die von der Eiserzeugungs
einrichtung erzeugten feinen Gefrierteilchen elektrisch auf
lädt und sie dann durch elektromagnetische Kraft beschleunigt
und außerdem die Sprührichtung der Teilchen sowie ihre Diver
genz steuert, bevor die Teilchen auf einen zu reinigenden Ge
genstand auftreffen; und eine Unterdruckabsaugeinrichtung,
die einen Unterdruckraum mit einem veränderlichen Unterdruck
grad erzeugt und die Durchführung einer Serie von Vorgängen
(von der Erzeugung der feinen Gefrierteilchen bis zum Auf
sprühen der Teilchen auf den zu reinigenden Gegenstand) in
dem genannten Unterdruckraum bewirkt und die von dem zu rei
nigenden Gegenstand entfernten Verunreinigungen sowie die
verbrauchten Teilchen aus dem genannten Unterdruckraum ab
führt.
Gemäß der Erfindung werden die Geschwindigkeit, Richtung und
Divergenz der feinen Gefrierteilchen und der Grad des Unter
drucks feineingestellt, wodurch der Reinigungsvorgang verbes
sert und der zu reinigende Gegenstand vor Beschädigung ge
schützt wird. Durch die Durchführung einer Serie von Vorgän
gen in einem Unterdruckraum wird ferner verhindert, daß vom
zu reinigenden Gegenstand einmal entfernte Verunreinigungen
erneut daran haften.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 eine perspektivansicht, die schematisch den Innen
aufbau einer mit feinen Gefrierteilchen arbeitenden
Reinigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung zeigt; und
Fig. 2 einen seitlichen Querschnitt durch den Innenaufbau
einer mit feinen Gefrierteilchen arbeitenden kon
ventionellen Reinigungsvorrichtung.
Die Perspektivansicht von Fig. 1 zeigt den Innenaufbau der
Reinigungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel. Dabei
ist die Konstruktion des Eiserzeugungsbehälters 1 des Eiser
zeugungsteils 100 im wesentlichen die gleiche wie bei der
konventionellen Vorrichtung nach Fig. 2. Wie nachstehend be
schrieben wird, wird jedoch der innere Eiserzeugungstrichter
1a in einem Unterdruckzustand gehalten, so daß er luftdicht
und mechanisch fest sein muß. Die im Eiserzeugungsbehälter 1
erzeugten feinen Gefrierteilchen 4 werden aufgrund der
Schrägfläche des Trichterabschnitts im unteren Teil des inne
ren Eiserzeugungstrichters 1a einem Förderrohr 1c zugeführt,
durchlaufen das Förderrohr 1c und erreichen den oberen Teil
eines Unterdruck-Reinigungsbehälters 30 des Reinigungsteils
200 und fallen daraus nach unten. Daher muß der Eiserzeu
gungsbehälter 1 über dem Unterdruck-Reinigungsbehälter 30 an
geordnet sein. Im Unterdruck-Reinigungsbehälter 30 sind, be
ginnend mit dem obersten Abschnitt nahe dem Auslaß des För
derrohrs 1c, folgende Abschnitte vorgesehen: ein Ladeab
schnitt 40, ein Beschleunigungsabschnitt 50 und ein Gefrier
teilchendivergenz-Steuerabschnitt 60, und der zu reinigende
Gegenstand 6 ist darunter angeordnet. Der Ladeabschnitt 40
besteht aus zwei parallelen ebenen Elektroden 41a und 41b und
einer Stromversorgung 42 und bewirkt eine Entladung zwischen
den beiden Elektroden 41a und 41b, so daß die dazwischen
durchtretenden feinen Gefrierteilchen 4 aufgeladen werden.
Der Beschleunigungsabschnitt 50 besteht aus zwei ringförmigen
Elektroden 51a und 51b und einer Stromversorgung 52 und dient
dem Beschleunigen der durch die Ringe tretenden geladenen
feinen Gefrierteilchen 4. Der Gefrierteilchendivergenz-
Steuerabschnitt 60 umfaßt ein Paar von in X-Richtung paral
lelen Elektrodenplatten (61a und 61b) und ein paar von in Y-
Richtung parallelen Elektrodenplatten (62a und 62b) zur Bahn
steuerung der Teilchen in bezug auf die X- und Y-Richtung in
einer Horizontalebene, d. h. in einer zu der Bewegungsrich
tung der Teilchen 4 senkrechten Ebene; eine Stromversorgung
63 für diese Elektroden; eine elektromagnetische Linse 64 zur
Steuerung der Divergenz der Teilchen 4; und eine Stromversor
gung 65 für diese Linse. Eine am Absaugauslaß 8 angeordnete
Unterdrucksaugpumpe 70 saugt Luft ab, so daß sämtliche Vor
gänge unter Vakuum durchgeführt werden können, und zwar ein
schließlich die Vorgänge in dem Zwischenraum innerhalb des
inneren Eiserzeugungstrichters 1a des Eiserzeugungsbehälters
1 und in dem Raum zwischen dem Unterdruck-Reinigungsbehälter
30, d. h. also, die Vorgänge einschließlich der Erzeugung der
Teilchen 4 und des Sprühens der Teilchen auf den Gegenstand
6. Infolgedessen muß das Förderrohr 1c an dem Behälter 30 in
solcher Weise befestigt sein, daß der Unterdruckzustand auf
rechterhalten werden kann. Ferner ist die Saugpumpe 70 mit
einer Antriebseinrichtung 71 verbunden. Ein Reinigungssteuer
abschnitt 80 steuert die jeweiligen Stromversorgungen 42, 52,
63 und 65 der folgenden Abschnitte innerhalb des Behälters
30, also den Ladeabschnitt 40, den Beschleunigungsabschnitt
50 und den Gefrierteilchendivergenz-Steuerabschnitt 60 sowie
die Antriebseinrichtung 71 der Vakuumsaugpumpe 70, so daß
eine allgemeine Steuerung dieser Abschnitte stattfindet.
Nachstehend wird der Betrieb dieser Reinigungsvorrichtung
beschrieben. Die zu gefrierende Flüssigkeit, beispielsweise
hochreines Wasser, die aus der Sprühdüse 3 versprüht wird,
wird unter Einsatz eines Kältemittels 2 in der beschriebenen
Art in feine Gefrierteilchen 4 im inneren Eiserzeugungs
trichter 1a umgewandelt. Die Gefrierteilchen 4 werden durch
das Förderrohr 1c geführt und fallen aus dem obersten Ab
schnitt des Unterdruck-Reinigungsbehälters 30. Dann werden
die Teilchen von den parallelen ebenen Elektroden 41a und 41b
des Ladeabschnitts 40 während ihres Durchtritts zwischen den
Elektroden geladen. Die geladenen Teilchen 4 werden dann vom
Beschleunigungsabschnitt 50 beschleunigt, in dem die Strom
quelle 52 den beiden ringförmigen Elektroden 51a und 51b
einen Gleichstrom zuführt, so daß zwischen diesen Elektroden
ein elektrisches Feld erzeugt wird und die geladenen Teilchen
4 beschleunigt. Durch Regeln der angelegten Spannung kann die
Geschwindigkeit der Teilchen 4 eingestellt werden. Wenn dann
die beschleunigten Teilchen 4 zwischen den beiden Paaren von
parallelen Elektrodenplatten (61a, 61b und 62a, 62b) des Ge
frierteilchendivergenz-Steuerabschnitts 60 durchgehen, wird
eine Bahnlagesteuerung in bezug auf die X- und die Y-Richtung
in einer zur Bewegungsrichtung der Teilchen senkrechten Ebene
durchgeführt. Ferner werden die Teilchen 4 hinsichtlich ihrer
Teilchendivergenz gesteuert, wenn sie durch die elektromagne
tische Linse 64 des Gefrierteilchendivergenz-Steuerabschnitts
60 gehen, bevor sie auf einen gewünschten Teil des zu reini
genden Gegenstands 6 auftreffen dürfen. Die Verunreinigungen
(nicht gezeigt) auf dem zu reinigenden Gegenstand werden da
von entfernt durch das direkte Auftreffen der Teilchen 4 auf
dem Gegenstand 6, durch die Streuung von ultrafeinen Gefrier
teilchen, die an der Oberfläche des Gegenstands 6 gebildet
werden, wenn die Teilchen 4 darauf auftreffen, durch den
Niedrigtemperatureffekt, der durch die Teilchen 4 ausgelöst
wird, usw. Der Niedrigtemperatur-Reinigungseffekt der feinen
Gefrierteilchen 4 leitet sich aus der Kälte der Teilchen ab,
die im Fall von Öl oder dergleichen als Verunreinigung das Öl
verfestigen, so daß es leichter als in einem Flüssigzustand
entfernt werden kann. Die Verunreinigungen, die vom zu reini
genden Gegenstand 6 entfernt werden, die verbrauchten Ge
frierteilchen usw. werden aus dem Behälter 30 durch die
Vakuumsaugpumpe 70 abgezogen. Außerdem ist es erwünscht, daß
der untere innere Teil des Reinigungsbehälters 30 so aufge
baut ist, daß er ein leichtes Entfernen der Verunreinigungen
und verbrauchten Teilchen 4 durch den Absaugauslaß 8 erlaubt,
obwohl die Zeichnung in dieser Beziehung keine Hinweise gibt.
Bei der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung werden also
die Geschwindigkeit, Richtung und Divergenz der Teilchen
feingesteuert, so daß der Teil des zu reinigenden Gegen
stands, auf den die Teilchen auftreffen, mit höherer Genauig
keit definierbar ist. Ferner werden sämtliche Vorgänge (von
der Erzeugung feiner Gefrierteilchen bis zum Reinigen des
Gegenstands) in Behältern im Unterdruckzustand durchgeführt,
so daß kaum die Gefahr besteht, daß Verunreinigungen während
des Reinigungsvorgangs eindringen. Da ferner in den Behältern
kein turbulenter Luftstrom erzeugt wird, besteht keine Gefahr
eines erneuten Haftens der vom Gegenstand entfernten Verun
reinigungen an diesem Gegenstand. Es ist somit möglich, den
Reinigungsvorgang mit hohem Wirkungsgrad durchzuführen.
Außerdem ist die Teilchensteuerung einfach, daß sie in einem
Vakuum stattfindet. Allgemein wird die Steuerung der Korn
größe der Teilchen 4 durch Ändern der Konfiguration der
Sprühdüse 3 durchgeführt. Eine bessere Feineinstellung der
Teilchengröße ist jedoch dadurch möglich, daß der Sublima
tionsgrad der Teilchen geändert wird. Dies kann durch Ändern
des Unterdrucks in den Behältern über eine Einstellung der
Vakuumsaugpumpe 70 oder durch Einstellen der Geschwindigkeit
der Teilchen 4 mittels Regelung der an den Beschleunigungsab
schnitt 50 angelegten Spannung erfolgen, wodurch die Zeit
dauer geändert wird, die die Teilchen 4 im Eiserzeugungsbe
hälter 1 benötigen, um den zu reinigenden Gegenstand 6 zu
erreichen. Diese Korngrößeneinstellung in Verbindung mit der
Einstellung der Teilchengeschwindigkeit ermöglicht einen
Schutz des zu reinigenden Gegenstands vor Beschädigungen. Die
obigen Steuer- und Einstellvorgänge werden von dem Reini
gungssteuerabschnitt 80 durchgeführt, der die jeweiligen
Stromquellen der verschiedenen Abschnitte sowie die Antriebs
einrichtung 71 allgemein steuert.
Das Ausführungsbeispiel wurde zwar unter Anwendung auf einen
Reinigungsbetrieb mit feinen Gefrierteilchen beschrieben, die
Erfindung kann aber auch zur Strukturierung einer Fotoresist
schicht auf einem Halbleitersubstrat unter Anwendung der
Teilchensprühsteuerung angewandt werden. In diesem Fall kann
die Fotoresistschicht auf dem Siliciumsubstrat durch Aufsprü
hen von Teilchen entfernt werden, d. h. die Strukturierung
kann durch Verengen des Teilchenstrahlstroms zu einem schma
len Strahl zum teilweisen Abtragen der Fotoresistschicht
durchgeführt werden.
Bei der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung werden also
feine Gefrierteilchen, die durch Zerstäuben einer zu gefrie
renden Flüssigkeit in einer durch Kältemittel gekühlten Atmo
sphäre erzeugt werden, elektrisch geladen, und ihre Geschwin
digkeit, Richtung und Divergenz werden so gesteuert, daß sie
auf den gewünschten Teil des zu reinigenden Gegenstands auf
treffen, wobei sämtliche Vorgänge in Behältern unter Vakuum
ausgeführt werden. Somit können die Geschwindigkeit, Richtung
und Divergenz der Teilchen sowie die Korngröße feineinge
stellt werden, was die Durchführung des Reinigungsvorgangs
mit sehr hohem Wirkungsgrad ermöglicht und gleichzeitig
sicherstellt, daß der zu reinigende Gegenstand nicht beschä
digt wird.
Claims (5)
1. Mit feinen Gefrierteilchen arbeitende Reinigungsvorrich
tung,
gekennzeichnet durch
eine Eisteilchenerzeugungseinrichtung (1) zur Erzeugung feiner Gefrierteilchen;
eine Sprühsteuereinrichtung (40, 50, 60) zum elektrischen Steuern der Beschleunigung, Geschwindigkeit, Richtung und Verteilung der von der Eisteilchenerzeugungseinrichtung er zeugten feinen Gefrierteilchen, bevor sie auf einen zu reini genden Gegenstand (6) treffen; und
eine Vakuumsaugeinrichtung (30, 70) zur Erzeugung eines Raums mit änderbarem Unterdruck, so daß die Erzeugung von feinen Gefrierteilchen, das Aufsprühen der Teilchen auf den Gegenstand und das Absaugen von vom Gegenstand entfernten Verunreinigungen unter geeigneten Bedingungen durchführbar sind.
eine Eisteilchenerzeugungseinrichtung (1) zur Erzeugung feiner Gefrierteilchen;
eine Sprühsteuereinrichtung (40, 50, 60) zum elektrischen Steuern der Beschleunigung, Geschwindigkeit, Richtung und Verteilung der von der Eisteilchenerzeugungseinrichtung er zeugten feinen Gefrierteilchen, bevor sie auf einen zu reini genden Gegenstand (6) treffen; und
eine Vakuumsaugeinrichtung (30, 70) zur Erzeugung eines Raums mit änderbarem Unterdruck, so daß die Erzeugung von feinen Gefrierteilchen, das Aufsprühen der Teilchen auf den Gegenstand und das Absaugen von vom Gegenstand entfernten Verunreinigungen unter geeigneten Bedingungen durchführbar sind.
2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eisteilchenerzeugungseinrichtung aufweist: eine Sprühdüse (3) zum Zerstäuben der zu gefrierenden Flüssigkeit und einen Eiserzeugungsbehälter, dessen Innenatmosphäre, in der die zu gefrierende Flüssigkeit zerstäubt wird, ständig in einem gekühlten Zustand gehalten ist;
daß die Sprühsteuereinrichtung aufweist: einen Ladeab schnitt (40) zum elektrischen Laden der von der Eisteilchen erzeugungseinrichtung zugeführten feinen Gefrierteilchen, einen Beschleunigungsabschnitt (50) zum Beschleunigen der geladenen feinen Gefrierteilchen durch eine elektromagneti sche Kraft; und einen Eisteilchendivergenz-Steuerabschnitt (60), der durch elektromagnetische Kraft eine Richtungssteue rung der geladenen feinen Gefrierteilchen in bezug auf die X und die Y-Richtung bewirkt; und
daß die Vakuumsaugeinrichtung aufweist: einen Reinigungs behälter (30), der die verschiedenen Abschnitte (40, 50, 60) der Sprühsteuereinrichtung sowie den zu reinigenden Gegen stand (6) enthält und mit dem Eiserzeugungsbehälter (1) der Eisteilchenerzeugungseinrichtung verbunden ist; und eine Vakuumsaugpumpe (70), die im Innenraum des Eiserzeugungsbe hälters (1) der Eisteilchenerzeugungseinrichtung und in dem Innenraum des Reinigungsbehälters (30) einen Unterdruckzu stand erzeugt und die vom Gegenstand (6) entfernten Verunrei nigungen sowie die verbrauchten Teilchen aus dem Reinigungs behälter (30) absaugt.
daß die Eisteilchenerzeugungseinrichtung aufweist: eine Sprühdüse (3) zum Zerstäuben der zu gefrierenden Flüssigkeit und einen Eiserzeugungsbehälter, dessen Innenatmosphäre, in der die zu gefrierende Flüssigkeit zerstäubt wird, ständig in einem gekühlten Zustand gehalten ist;
daß die Sprühsteuereinrichtung aufweist: einen Ladeab schnitt (40) zum elektrischen Laden der von der Eisteilchen erzeugungseinrichtung zugeführten feinen Gefrierteilchen, einen Beschleunigungsabschnitt (50) zum Beschleunigen der geladenen feinen Gefrierteilchen durch eine elektromagneti sche Kraft; und einen Eisteilchendivergenz-Steuerabschnitt (60), der durch elektromagnetische Kraft eine Richtungssteue rung der geladenen feinen Gefrierteilchen in bezug auf die X und die Y-Richtung bewirkt; und
daß die Vakuumsaugeinrichtung aufweist: einen Reinigungs behälter (30), der die verschiedenen Abschnitte (40, 50, 60) der Sprühsteuereinrichtung sowie den zu reinigenden Gegen stand (6) enthält und mit dem Eiserzeugungsbehälter (1) der Eisteilchenerzeugungseinrichtung verbunden ist; und eine Vakuumsaugpumpe (70), die im Innenraum des Eiserzeugungsbe hälters (1) der Eisteilchenerzeugungseinrichtung und in dem Innenraum des Reinigungsbehälters (30) einen Unterdruckzu stand erzeugt und die vom Gegenstand (6) entfernten Verunrei nigungen sowie die verbrauchten Teilchen aus dem Reinigungs behälter (30) absaugt.
3. Reinigungsvorrichtung nachh Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
eine Reinigungssteuereinrichtung (80), die die jeweiligen
Stromversorgungen (42, 52, 63, 65) der verschiedenen Ab
schnitte der Sprühsteuereinrichtung und die Antriebsein
richtung (71) der Vakuumsaugpumpe (70) der Vakuumabsaugein
richtung allgemein steuert und den Grad des Unterdrucks in
den Behältern sowie die Beschleunigung der Teilchen so ein
stellt, daß die Zeitdauer, die die Teilchen bis zum Erreichen
des Gegenstands (6) benötigen, änderbar ist, wodurch die Ge
schwindigkeit der Teilchen und ihre Korngröße feineinstellbar
sind.
4. Reinigungsvorichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eisteilchenerzeugungseinrichtung eine Doppelkon struktion aus einem inneren und einem äußeren Eiserzeugungs trichter (1a, 1b) ist, wobei der Innenraum des inneren Eis erzeugungstrichters von einem Kältemittel gekühlt und der Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Eiserzeu gungstrichter mit Kältemittel gefüllt ist, wobei die zu ge frierende Flüssigkeit in dem inneren Eiserzeugungstrichter mittels der Sprühdüse (3) zerstäubt wird und der untere Teil des inneren Eiserzeugungstrichters einen Auslaufteil (1d), durch den die erzeugten feinen Gefrierteilchen (4) ohne wei teres durch die Schwerkraft nach unten führbar sind, und ein Förderrohr (1c) aufweist, das die Teilchen (4) in den Reini gungsbehälter (30) leitet;
daß die Sprühsteuereinrichtung aufweist: einen Ladeabschnitt (40) mit zwei parallelen ebenen Elek troden (41a, 41b), die die aus dem Förderrohr (1d) des Eis erzeugungsbehälters (1) zugeführten feinen Gefrierteilchen (4) elektrisch aufladen; einen Beschleunigungsabschnitt (50) mit zwei ringförmigen Elektroden (51a, 51b), die die gelade nen feinen Gefrierteilchen durch elektromagnetische Kraft be schleunigen; und einen Eisteilchendivergenz-Steuerabschnitt (60), der zwei Paare von ebenen Elektrodenplatten (61a, 61b und 62a, 62b) zur Durchführung einer Richtungssteuerung der geladenen feinen Gefrierteilchen in bezug auf die X- und Y- Richtung durch elektromagnetische Kraft und eine elektroma gnetische Linse (64) zur Steuerung der Divergenz der Teilchen aufweist;
daß die Vakuumabsaugeinrichtung aufweist: einen Reini gungsbehälter (30), der die verschiedenen Abschnitte (30, 40, 50) der Sprühsteuereinrichtung und den zu reinigenden Gegen stand (6) enthält und mit dem Förderrohr (1c) des Eiserzeu gungsbehälters verbunden ist; und die Vakuumsaugpumpe (70), die in dem Innenraum des inneren Eiserzeugungstrichters des Eiserzeugungsbehälters (1) und in dem Innenraum des Reini gungsbehälters (30) ein Vakuum erzeugt und Verunreinigungen und verbrauchte Teilchen aus dem Behälter absaugt; und
daß die Reinigungssteuereinrichtung aufweist: Stromquellen (42, 52, 63, 65) für die jeweiligen Abschnitte (40, 50, 60 ) der Sprühsteuereinrichtung; die Antriebseinrichtung (71) für die Vakuumsaugpumpe (70) der Vakuumabsaugeinrichtung; und einen Reinigungssteuerabschnitt (80), der die Stromquellen und die Antriebseinrichtung generell steuert zur Einstellung der Teilchengeschwindigkeit und der Teilchenkorngröße.
daß die Eisteilchenerzeugungseinrichtung eine Doppelkon struktion aus einem inneren und einem äußeren Eiserzeugungs trichter (1a, 1b) ist, wobei der Innenraum des inneren Eis erzeugungstrichters von einem Kältemittel gekühlt und der Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Eiserzeu gungstrichter mit Kältemittel gefüllt ist, wobei die zu ge frierende Flüssigkeit in dem inneren Eiserzeugungstrichter mittels der Sprühdüse (3) zerstäubt wird und der untere Teil des inneren Eiserzeugungstrichters einen Auslaufteil (1d), durch den die erzeugten feinen Gefrierteilchen (4) ohne wei teres durch die Schwerkraft nach unten führbar sind, und ein Förderrohr (1c) aufweist, das die Teilchen (4) in den Reini gungsbehälter (30) leitet;
daß die Sprühsteuereinrichtung aufweist: einen Ladeabschnitt (40) mit zwei parallelen ebenen Elek troden (41a, 41b), die die aus dem Förderrohr (1d) des Eis erzeugungsbehälters (1) zugeführten feinen Gefrierteilchen (4) elektrisch aufladen; einen Beschleunigungsabschnitt (50) mit zwei ringförmigen Elektroden (51a, 51b), die die gelade nen feinen Gefrierteilchen durch elektromagnetische Kraft be schleunigen; und einen Eisteilchendivergenz-Steuerabschnitt (60), der zwei Paare von ebenen Elektrodenplatten (61a, 61b und 62a, 62b) zur Durchführung einer Richtungssteuerung der geladenen feinen Gefrierteilchen in bezug auf die X- und Y- Richtung durch elektromagnetische Kraft und eine elektroma gnetische Linse (64) zur Steuerung der Divergenz der Teilchen aufweist;
daß die Vakuumabsaugeinrichtung aufweist: einen Reini gungsbehälter (30), der die verschiedenen Abschnitte (30, 40, 50) der Sprühsteuereinrichtung und den zu reinigenden Gegen stand (6) enthält und mit dem Förderrohr (1c) des Eiserzeu gungsbehälters verbunden ist; und die Vakuumsaugpumpe (70), die in dem Innenraum des inneren Eiserzeugungstrichters des Eiserzeugungsbehälters (1) und in dem Innenraum des Reini gungsbehälters (30) ein Vakuum erzeugt und Verunreinigungen und verbrauchte Teilchen aus dem Behälter absaugt; und
daß die Reinigungssteuereinrichtung aufweist: Stromquellen (42, 52, 63, 65) für die jeweiligen Abschnitte (40, 50, 60 ) der Sprühsteuereinrichtung; die Antriebseinrichtung (71) für die Vakuumsaugpumpe (70) der Vakuumabsaugeinrichtung; und einen Reinigungssteuerabschnitt (80), der die Stromquellen und die Antriebseinrichtung generell steuert zur Einstellung der Teilchengeschwindigkeit und der Teilchenkorngröße.
5. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zu reinigende Gegenstand (6) ein Halbleitersub
strat mit einer Fotoresistschicht auf seiner Oberfläche ist,
wobei die Strukturierung des Halbleitersubstrats durch Ein
engen der Divergenz der feinen Gefrierteilchen zu einem dün
nen Strahl unf Aufbringen dieses Strahls auf die Fotoresist
schicht zum teilweisen Entfernen derselben durchgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
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