利用高速粒子束的液膜去除方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用高速粒子束的液膜去除方法，更详细地涉及一种方法，其中，经过湿式清洗后，在残留于清洗对象物的液膜照射高速的粒子束，从而不仅能够去除构成液膜的液体，而且同时去除包含于液体中的各种污染物质。
【背景技术】
[0002]通常的湿式清洗工艺中，为了去除附着于清洗对象物的表面的杂质或者污染物质，经过利用清洗液清洗表面的过程。在此过程中，为了提高清洗的效率，通常以高速喷射清洗液或者使用超声波等搅拌清洗液。
[0003]另外，在结束所述的湿式清洗后，一定会在清洗对象物的表面残留清洗液和杂质或者污染物的一部分。
[0004]如上所述，在完成清洗的清洗液中残留杂质或者污染物的一部分是当然的，并且为了提高去垢力，添加于清洗液的添加物质的分子或离子与清洗液一起被残留。如上所述，为了去除残留的清洗液，通常会经过额外的干燥过程。
[0005]在所述干燥过程中，构成清洗液的液体物质(溶剂)通过蒸发迅速地被去除，但是熔化或者悬浮的物质相当部分不会被去除而原封不动地残留于表面，从而具有需要另外的额外的去除过程的问题。
[0006]并且，由于残留物质，也产生引发二次不良的问题。
【发明内容】
[0007]为了解决所述的问题，本发明的目的在于提供一种利用高速粒子束的液膜去除方法，其中，同时去除湿式清洗工艺后残留于对象物的清洗液和包含于其的污染物质乃至杂质。
[0008]为了实现所述目的而提出的根据本发明的利用高速粒子束的液膜去除方法，其包括:湿式清洗步骤，利用清洗液清洗对象物；以及干式清洗步骤，通过喷射升华性粒子来同时去除残留于所述对象物的所述清洗液及包含于所述清洗液的污染物质或杂质。
[0009]根据本发明的利用高速粒子束的液膜去除方法，通过一个工艺可同时去除形成于对象物的液膜及包含于其的污染物质或杂质，因此与单纯地对液膜进行干燥的现有方法相比具有如下效果:可解决污染物质或杂质残留于对象物的问题，从而不需要用于解决所述问题的额外的工艺，并且预先防止由于残留物所导致的二次不良。
[0010]此外，具有如下效果:因为不需要用于去除所述残留物的额外的湿式清洗工艺，所以能够减少化学污废水，从而可防止环境污染。
[0011]并且，可大大地减少额外的清洗工艺，从而可同时提高生产性、经济性、空间效率。
【附图说明】
[0012]图1是属于表示根据本发明的一个实施例的利用高速粒子束的液膜去除方法的主要概念的概略图。
[0013]图2及图3是属于表示根据本发明的一个实施例的包括湿式清洗步骤的利用高速粒子束的液膜去除方法的顺序图。
[0014]图4是属于表示根据本发明的一个实施例的利用于干式清洗步骤的喷嘴的横截面图。
[0015]图5是属于表示根据本发明的一个实施例的利用于干式清洗步骤的干式清洗装置的主要构成的构成图。
[0016]标号说明
[0017]1:对象物
[0018]2:液膜，清洗液
[0019]3:污染物质或杂质
[0020]10:喷嘴
[0021]11:喷嘴喉
[0022]12:孔口(orifice)
[0023]13:孔口块体(orifice block)
[0024]14:第一膨胀部
[0025]15:第二膨胀部
[0026]16:第三膨胀部
[0027]17:气体供给管
[0028]18:隔热部
[0029]19:喷嘴轴
[0030]20:压力调节器
[0031]30:混合室(chamber)
[0032]40:粒子生成气体存储部
[0033]50:载气(carrier gas)存储部
[0034]Θ ^ θ2，θ3:膨胀角
【具体实施方式】
[0035]以下，参照附图对用于实施本发明的具体内容进行详细说明。
[0036]图1是属于表示根据本发明的一个实施例的利用高速粒子束的液膜去除方法的主要概念的概略图。图1的(a)是表示形成于对象物的液膜及包含于其的污染物质或杂质，图1的(b)是表示清洗的状态的对象物。
[0037]如图1所示，根据本发明的利用高速粒子束的液膜去除方法属于如下方法:通过喷射升华性粒子，去除形成于对象物I的表面的液膜2及包含于所述液膜2的污染物质或杂质3。
[0038]首先，根据本发明的一个实施例的利用高速粒子束的液膜去除方法涉及经过湿式清洗步骤后去除残留于对象物I的清洗液及包含于所述清洗液的污染物质或杂质3。图1中的液膜2可视为湿式清洗步骤后残留的清洗液。以下，对于清洗液也使用与液膜相同的附图标号“2”。
[0039]图2及图3是属于表示包括所述湿式清洗步骤的利用高速粒子束的液膜去除方法的顺序图。
[0040]如图2及图3所示，根据本发明的一个实施例的利用高速粒子束的液膜去除方法构成为包括湿式清洗步骤、第一移送步骤、干式清洗步骤及第二移送步骤。
[0041]首先，所述湿式清洗步骤属于利用清洗液2清洗对象物I的工艺。经过所述湿式清洗步骤的对象物I必然在其表面残留清洗液2，在所述残留的清洗液2包含污染物质或杂质3。作为所述的污染物质或杂质3，可举例各种有机物、金属杂质、碱离子、氢氧化物等。
[0042]所述干式清洗步骤是用于通过喷射升华性粒子来同时去除所述清洗液2和包含于其的所述污染物质或杂质3的工艺。在现有技术中，通常单纯地在湿式清洗后追加干燥过程，从而使得清洗液2蒸发，但是在此情况下存在如下问题:包含于清洗液2的污染物质或杂质3中具有不蒸发的性质的物质原封不动地残留于对象物I表面。此外，在所述清洗液2的情况下，也产生因各种添加物质而留下斑点的问题。为了解决所述问题，所述干式清洗步骤的特征在于，通过喷射升华性粒子来同时去除所述清洗液2和所述污染物质或杂质3。
[0043]另外，如图2所示，优选地，所述干式清洗步骤与干燥步骤同时进行。现有的干燥步骤单纯为用于蒸发清洗液2的过程，但是，本发明中的干燥步骤属于如下过程:用于防止因根据升华性粒子的冷却效果而水分冷凝在对象物I表面，即使存在一部分冷凝的水分，也使其迅速蒸发。可考虑所述的干燥步骤包括加热步骤，所述加热步骤为在所述对象物I的下部具备热板(hot plate)等的加热装置并加热所述对象物I的步骤。并且，在另一方面，所述干燥步骤可包括氮喷射步骤，所述氮喷射步骤为向所述对象物I喷射氮，从而对对象物的表面进行干燥的步骤。所述加热步骤和氮喷射步骤可分别单独地实现，更优选为同时实现。
[0044]此外，如图3所示，优选地，所述干式清洗步骤由细分步骤组成，所述细分步骤包括核生成步骤、粒子生成步骤、粒子加速步骤及流动调节步骤。
[0045]所述干式清洗步骤包括一系列的过程，所述一系列的过程为将粒子生成气体通过喷嘴10，从而生成升华性粒子并对其进行加速而喷射至对象物I的过程。
[0046]图4是属于表示使用于所述干式清洗步骤的喷嘴的横截面图，图5是属于表示包括所述喷嘴的干式清洗装置的主要构成的基本构成图。以下，参照其对各个细分步骤进行详细说明。
[0047]首先，将经过核生成步骤，所述核生成步骤为所述粒子生成气体通过置于所述喷嘴10的喷嘴喉11的孔口 12，同时急速膨胀而实现核生成的步骤。具备具有微细孔的孔口12并进行急速膨胀，从而在没有另外的冷却装置的情况下也可在常温中诱导核生成，并且随着急速膨胀也能够生成均匀大小的核。
[0048]并且，经过所述核生成步骤后，经过粒子生成步骤，所述粒子生成步骤为通过第一膨胀部14的同时，实现核生长，从而生成升华性粒子的步骤，所述第一膨胀部14具有从喷嘴喉11出口延伸的大于0°且小于30°的膨胀角θ”第一膨胀部14形成为与第二膨胀部15相比具有比较平缓的膨胀角Θ i，并且为实现核生长提供充分的时间。
[0049]并且，经过所述粒子生成步骤后，经过粒子加速步骤，所述粒子加速步骤为通过第二膨胀部15的同时，抵消边界层的生长且所述升华性粒子的喷射速度上升的步骤，所述第二膨胀部15从所述第一膨胀部14的出口延伸并具有比所述第一膨胀部14的膨胀角Θ讀加10°?45°的平均膨胀角θ2。所述第一膨胀部14以比较平缓的膨胀角Q1B成得比较长，从而诱导核生长，相反，因为边界层得到增加，所以减少有效面积，因此导致流动速度的减小。由此，为了补偿所述其而具备可获得额外加速力的第二膨胀部15。
[0050]另外，与第一膨胀部14及第三膨胀部不同，第二膨胀部15不具有单一膨胀角，因此表示为平均膨胀角。就所述第二膨胀部15从第一膨胀部14延长而言，其连接部位的膨胀角间歇地变大的情况下，产生内部冲击波。由此，优选地，所述第二膨胀部15以具有曲折的形状形成。更详细地，第二膨胀部15的和第一膨胀部14的连接部分形成为具有与第一膨胀部14出口侧的膨胀角Θ i相同的膨胀角，优选地，越走向所述第二膨胀部15的中心部膨胀角渐渐增加，从而在所述中心部邻近处形成急剧的倾斜角，重新从所述中心部越走向第二膨胀部15的出口侧以使膨胀角减小的方式形成，从而形成为能够防止内部冲击波的产生。
[0051]优选地，经过所述粒子加速步骤后还包括流动调节步骤，所述流动调节步骤为通过第三膨胀部16的同时，向喷嘴10外部形成升华性粒子的高速核(core)的步骤，所述第三膨胀部16从所述第二膨胀部15的出口延伸并具有比所述第二膨胀部15的平均膨胀角θ2增加10°?45°且最大小于90°的膨胀角Θ 30在喷嘴10后端的背压低的情况下，剥离地点从喷嘴喉11远离，从而流动场可额外地生长，因此优选地，第三膨胀部16确保充分的长度的同时，以将剥离地点诱导至膨胀部的末端的方式形成。因为向喷嘴10外部形成高速核(isentropic core)，所以可大大地提高清洗效率。
[0052]相反，喷嘴10后端的背压形成得高的情况下，剥离地点靠近喷嘴喉11，从而可视为流动场已充分生长的状态，因此优选地，缩小第三膨胀部16的长度，从而将高速核向喷嘴10外部露出。