(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物の清浄化方法であって、
加工物の少なくとも１つの暴露表面に、１７ダイン／ｃｍ未満である表面張力を有し、揮発性であり、そして水の密度よりも大きい処理液体密度を有するヒドロフルオロエーテルまたはエチル化ヒドロフルオロエーテルからなる群から選択される処理液体を移動させる工程によって特徴付けられ、
それによって、液体及び汚染物が、加工物の当該少なくとも１つの暴露表面から、１〜６０秒の範囲を超えない長さの時間間隔の間に除去される、方法。
【請求項２】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面の選択された部分の上に散布することによって特徴付けられる、請求項１の方法。
【請求項３】
前記処理液体を前記加工物の前記少なくとも1つの暴露表面に移動させる前記工程が、
前記処理液体の広がりを前記加工物の前記少なくとも１つの暴露表面に対して選択された方向で向け、それによって前記少なくとも１つの暴露表面の、垂直方向に対して選択された向きを有する選択された領域が、前記処理液体の広がりで濡らされるようにする工程、及び
前記加工物及び前記処理液体の広がりの少なくとも一方を、前記加工物の前記少なくとも１つの暴露表面の実質的に全ての領域が前記第２液体の広がりで濡らされるように、移動させる工程、を含む、請求項２の方法。
【請求項４】
前記選択された領域の前記選択された向きを、垂直の向き、水平の向き、及び斜めの向きから成る群から選択する工程をさらに含む、請求項３の方法。
【請求項５】
前記処理液体の第２の広がりを前記加工物の第２の暴露表面に対して選択された方向で向け、それによって前記第２の暴露表面の、垂直方向に対して選択された第２の向きを有する選択された第２の領域が、前記処理液体の第２の広がりで濡らされるようにする工程、及び
前記加工物及び前記処理液体の第２の広がりの少なくとも一方を、前記加工物の前記第２の暴露表面の実質的に全ての領域が前記処理液体の第２の広がりで濡らされるように、移動させる工程、をさらに含む、請求項３の方法。
【請求項６】
前記選択された領域の前記第１の選択された向きを、垂直の向き、水平の向き、及び斜めの向きの第１の群から選択する工程、及び
前記第２の選択された領域の前記第２の選択された向きを、垂直の向き、水平の向き、及び斜めの向きの第２の群から選択する工程、をさらに含む、請求項５の方法。
【請求項７】
前記加工物に対する前記処理液体の前記広がりの前記選択された向きを、前記加工物の前記少なくとも１つの暴露表面の実質的に全ての領域が前記処理液体の前記広がりで濡らされるように、回転させる工程をさらに含む、請求項３の方法。
【請求項８】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、前記第２の液体を前記加工物の前記暴露表面の選択された部分の上に滴らせることを含む、請求項１の方法。
【請求項９】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させること、及び
前記暴露表面が回転しているときに、前記暴露表面の選択された部分の上に前記処理液体を散布すること、を含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させること、
前記暴露表面を前記処理液体中に約５〜６０秒の範囲内にある長さの時間間隔で浸漬すること、及び
前記暴露表面を前記処理液体から取出すことを含む、請求項１の方法。
【請求項１１】
加工物の清浄化方法であって、
加工物を垂直方向に対して選択された方向に配置する工程、
加工物の少なくとも１つの暴露表面の選択された部分に、ヒドロフルオロエーテルまたはエチル化ヒドロフルオロエーテルからなる群から選択された処理液体を移動させる工程であって、当該液体が、１７ダイン／ｃｍ未満である表面張力を有し、揮発性であり、そして水の密度よりも大きい液体密度を有する、工程、及び
前記加工物の少なくとも１つの暴露表面の選択された部分を、少なくとも１つの暴露表面の実質的に全ての領域が前記液体で濡らされるように、移動させる工程、を含み、
それによって、液体及び汚染物が、加工物の当該少なくとも１つの暴露表面から、１〜６０秒の範囲を超えない長さの時間間隔の間に除去される、方法。
【請求項１２】
前記加工物の前記少なくとも１つの暴露表面の前記部分を、斜めの方向に前記加工物の前記少なくとも１つの暴露表面を横切って伸びる選択されたストリップ幅のストリップとなるように選択する工程をさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させること、及び
前記暴露表面が回転しているときに、前記暴露表面の選択された部分の上に前記処理液体を散布すること、を含む、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させること、
前記暴露表面を前記処理液体中に約５〜６０秒の範囲内にある長さの時間間隔で浸漬すること、及び
前記暴露表面を前記処理液体から取出すことを含む、請求項１１の方法。
【請求項１５】
加工物の清浄化方法であって、
加工物をヒドロフルオロエーテルまたはエチル化ヒドロフルオロエーテルからなる群から選択された処理液体中に浸漬する工程であって、当該液体が、１７ダイン／ｃｍ未満である表面張力を有し、揮発性であり、そして水の密度よりも大きい液体密度を有する工程、
選択された時間間隔内に、加工物の少なくとも１つの暴露表面の少なくとも一部をほぼ円形に横切る液体の選択された流れパターンを形成する工程、及び
加工物を液体から取出す工程、を含み、
それによって、液体及び汚染物が、加工物の当該少なくとも１つの暴露表面から、１〜６０秒の範囲を超えない長さの時間間隔の間に除去される、方法。
【請求項１６】
加工物の清浄化方法であって、
加工物を、１７ダイン／ｃｍ未満である表面張力を有し、揮発性であり、そして水の密度よりも大きい液体密度を有する、ヒドロフルオロエーテルまたはエチル化ヒドロフルオロエーテルからなる群から選択された処理液体中に、少なくとも５秒の選択された浸漬時間間隔で、浸漬する工程であって、当該液体が当該液体の沸点より低い選択された温度に加熱されている、工程、
当該浸漬時間間隔の少なくとも一部の間、液体内において加工物を選択された振動数範囲の超音波振動にさらす工程、及び
加工物を液体から選択された引出速度で引き出す工程、を含み、
それによって、液体及び汚染物が、加工物の当該少なくとも１つの暴露表面から、１〜６０秒の範囲を超えない長さの時間間隔の間に除去される、方法。
【請求項１７】
加工物の清浄化方法であって、
加工物を垂直方向に対して選択された方向に配置する工程、
加工物の少なくとも１つの暴露表面の選択された部分に、ヒドロフルオロエーテルまたはエチル化ヒドロフルオロエーテルからなる群から選択された処理液体を移動させる工程であって、当該液体が、１７ダイン／ｃｍ未満である表面張力を有し、揮発性であり、そして水の密度よりも大きい液体密度を有する、工程、
前記加工物の少なくとも１つの暴露表面の選択された部分を、少なくとも１つの暴露表面の実質的に全ての領域が前記液体で濡らされるように、移動させる工程、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させる工程、及び
前記暴露表面が回転しているときに、前記暴露表面の選択された部分の上に前記処理液体を移動させる工程
を含む方法。
【請求項１８】
前記処理液体を前記加工物の前記暴露表面に移動させる前記工程が、
前記暴露表面を通って延びる選択された回転軸の周りに選択された角速度で前記暴露表面を回転させること、
前記暴露表面を前記処理液体中に約５〜６０秒の範囲内にある長さの時間間隔で浸漬すること、及び
前記暴露表面を前記処理液体から取出すことを含む、
請求項１７の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、半導体、光学的、電子的、及びその他の表面を乾燥及び／又は清浄化するための化学的システムに関する。
【０００２】
発明の背景
半導体のウェファー、電気又は光学部品又はプリント回路板の加工においては、加工物には１つ以上の乾燥及び清浄化プロセスが施され、そこでは、理想的には、加工物中に組み込まれることが意図されていない全ての異物が除去される。ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３、Ｈ２ＰＯ３、ＨＦ、ＮＨ４ＯＨ、及びＨ２Ｏ２のような、強酸、強塩基、又は酸化剤を含む化学浴が、清浄化プロセスの一部としてしばしば使用される。これらの物質はしばしば毒性であり、化学的に反応性であり、腐食性であり、及び／又は生物蓄積性であり、危険物質として取り扱われそして処理されなければならない。
【０００３】
幾らかの研究者は、加熱されたか又は過熱された気体の使用によって、集積回路を含む部品を乾燥する方法を開示した。１つの魅力的な方法は、加熱されたイソプロパノール（ＩＰＡ）の乾燥用蒸気を使用し、この蒸気は最少の水との沸騰共沸混合物を形成し、そしてウェファー表面から水を置換すると考えられ、そして蒸気は一方の端において容器中に流れ込み、そして同時にもう一方の端において容器から流れ出す。
【０００４】
その他の研究者は、ウェファーを清浄化するために、千鳥状位置に配置された、複数のメガソニック・ビーム・トランスデューサー（megasonic beam transducer）の使用を開示した。各々のトランスデューサーは不特定の（非常に高い）振動数を有する振動性のメガソニック・ビームを所定の方向に発し、そしてトランスデューサーの位置は、ウェファーがどのように配列されても、ビームの集団がチャンバー内の全てのウェファーの表面を照射し、そしてそれによって清浄化するように選択される。
【０００５】
半導体のウェファー、医療用器具、及びその他の関心のある物体から汚染物及び望ましくない物質の層を共同作用的に除去するための化学的清浄化浴中における超音波トランスデューサーの使用が、その他の研究者によって開示されている。さらに別の研究者は、物体の表面上に所望の物質をコーティングするか、散布するか、付着させるか、又はその他の方法で塗布するため、又は超音波霧化のための、超音波トランスデューサーの使用を開示した。
【０００６】
これらの方法は、物体の表面を乾燥させるか又は清浄化するために加熱されたか又は過熱された気体或いは直接的なビームの照射を使用する。或いは、物体の表面から汚染物を除去するか、又は物体の表面に所望の物質を塗布するために、超音波ビームと活性な化学浴による共同作用を利用する。これらの方法は、複雑であり、通常高温での操作を必要とし、しばしば１分から数分の処理時間を必要とし、そしてしばしば処理チャンバーのために特別な耐性を有するチャンバー壁の使用を必要とする。使用される化学薬品はしばしば危険物質と称され、特別の取り扱いを必要とする。
【０００７】
必要とされているのは、加工物の化学的な清浄化及び／又は乾燥のために危険のない物質を使用し、そして０．１〜０．５μｍのような、大きさの範囲を超える直径を有する異物の実質的に全てを除去するのに相当に効果的であるシステムである。このシステムは、比較的短い時間間隔で加工物から液体を除去しそして加工物を乾燥及び清浄化するのにも有効であるのが好ましい。使用される化学薬品が再使用可能であり、そして清浄化又は乾燥プロセスのためのエネルギー要求が控えめなものであることが好ましい。
【０００８】
発明の概要
本発明はこれらの要求を満足する。本発明は、半導体のウェファー、電気又は光学部品、又はプリント回路板のような加工物の選択された表面を乾燥し及び／又は当該表面から異物を除去するためのシステムであって、ヒドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、エチル化ヒドロフルオロエーテル（ｅｔｈ−ＨＦＥと表示する）、又はヒドロフルオロエーテル又はエチル化ヒドロフルオロエーテルと１種以上のその他の化学薬品と混合物のような選択された液体を含むシステムを提供する。第１の処理液体は、タンク又はその他の液体用ハウジング中において、Ｔ（浴）＝１０〜９０℃のような選択された範囲内の温度で調製され、加工物は、選択された時間間隔で、第１液体処理浴中に十分に浸積されるか、又は第１処理液体にさらされる。本発明は、例えば、室温で十分に作用する。所望により、１つ以上の選択された振動数で液体に導入される超音波による波動に処理液体がさらされる。加工物は、０．５〜５ｃｍ／秒、又は所望によりさらに遅いか又は速い速度のような選択された線形引出速度で第２の処理液体を通して引張られる。第２の処理液体が加工物に移されるとき、加工物は実質的に静止していてもよく、或いは選択された角速度で回転していてもよい。
【０００９】
第２の処理液体は、水及びほとんどのその他の液体よりずっと低い、非常に低い表面張力を有し、そして水よりも高い液体密度を有するので、加工物の暴露表面積が増加するにつれて、異物が暴露表面から除去され、そしてより高い表面張力を有する水及びその他の液体は第２の液体によって置換される。この方法の１つの結果は、加工物の表面が、しばしば、約１〜６０秒、又は所望によりさらに長い時間間隔内で、清浄化されそして同時に乾燥され得るということである。
【００１０】
発明の最良の態様の説明
図１において、化学浴ハウジング又は容器１１は、Ｔ（浴）＝１０〜９０℃の範囲内の選択された浴温度で、所望により容器ヒーター１５を使用して、調製された選択された第１処理液体１３を含む。（第１）処理液体１３はＤＩ水でよく、或いはその他の適する液体でよい。第１液体は不活性であるのが好ましく、そして比較的高い表面張力を有するのが好ましい。約８０ダイン／ｃｍの表面張力（室温）を有するＤＩ水はここで十分に作用する。１７．６ダイン／ｃｍの比較的低い表面張力を有するＩＰＡもここで十分に作用する。１つ以上の加工物１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、Δｔ＝１〜６００秒の範囲内の長さの選択された時間間隔の間液体１３中に十分に浸漬されるか又は沈められる。あるいは、加工物は第１処理液体中に浸漬される必要はない。第１液体１３に、所望により、ハウジング１１の外側壁又は内側壁又は底壁に設けられたか、又は第１液体１３そのものの内部に配置された１つ以上の超音波トランスデューサー１９Ａ、１９Ｂによって発生させられた超音波振動を施すことができる。超音波振動の１つ以上の振動数は２０ｋＨｚ乃至７５０ｋＨｚの範囲内であるのが好ましいが、所望によりもっと高くてもよい。Ney Ultrasonicsから入手可能な超音波トランスデューサーは、４０、７２、１０４、及び１３６ｋＨｚを含む、超音波振動数の連続を発生させることができる。その他の超音波トランスデューサーはより高い超音波振動数を発生させることができ、そして幾つかの装置は２０ｋＨｚのように低い超音波振動数も発生させることができる。
【００１１】
加工物１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは、第１処理液体１３から上向きに引き出され、そして加工物の暴露表面は、第２処理液体の広がりで散布され（
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中には明示的には示されていない）、速やかな加工物の乾燥及び／又は清浄化が達成される。第２液体は、ヒドロフルオロエーテル（メチルノナフルオロブチルエーテル又はメトキシノナフルオロブタン、参照の簡略化のための本明細書中ではＨＦＥとして表す）又はエチル化ヒドロフルオロエーテル（ｅｔｈ−ＨＦＥ）（3M CompanyからＨＦＥ−７１００又はＨＦＥ−７２００として入手可能）、又はヒドロフルオロエーテル又はエチル化ヒドロフルオロエーテルと、トランス−１，２−ジクロロエチレン、Ｈ２ＣｌＣ−ＣＣｌＨ２（ＨＦＥ共沸混合物を生成する）、又はその他のハロゲン含有アルケンのような１種以上のその他の化学薬品との混合物を含むのが好ましい。
ＨＦＥの凝固点及び沸点は、それぞれ、大体Ｔ＝−１３５℃及びＴ＝６０℃である。ＨＦＥはそれぞれ１．５２ｇ／ｃｍ３及び１３．６ダイン／ｃｍの密度と表面張力を有する。その他のＨＦＥ配合物は３８℃から約８０℃までの範囲内の沸点を有する。対照的に、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）及び水は、それぞれ、約１７．６ダイン／ｃｍ及び８０ダイン／ｃｍの表面張力を有する。従って、ＨＦＥは、ＩＰＡ、水、及び中程度の表面張力乃至高い表面張力を有するほとんどのその他の液体を、加工物が第２液体の浴又は散布から引き出されるときに、置換することができる。第２液体は、従来的な液体として、又は蒸気、ミスト、「霧」、又はその他の適切な流体形態（これらを本明細書中ではひとまとめにして第２「液体」と呼ぶ）として提供することができるが、従来的液体形態が好ましい。
【００１３】
加工物を第２液体を通して又は第２液体から引き出す線速度は０．５〜１０ｃｍ／秒の範囲内であるのが好ましいが、幾分より速いか又はより遅くてもよく、そして加工物が浸漬されている間に、第２液体は所望により超音波振動を施される。ＨＦＥとｅｔｈ−ＨＦＥの分子量は、それぞれ約３６４と３７８であり、これらは水の分子量（１８、３６４／１８＝２０．２＞＞１）又はＩＰＡの分子量（６０）よりもずっと大きく、そのため、加工物が第２液体を通して引かれるとき、第２液体のより高い密度とより低い表面張力が、この液体に、（１）加工物表面からより高い表面張力パラメーターを有する液滴を容易に置換させ、そして（２）加工物の（部分的に）暴露された表面を下って下の第１液体−第２液体混合物中に移動させる。超音波振動が使用される場合、加工物が第２液体から取出された後、加工物の表面は３０秒以内に乾燥され、そして超音波振動が使用されない場合、加工物が第２液体から取出された後、加工物の表面は、３０〜４５秒のような幾分より長い時間内に乾燥される。加工物は、この方法を使用して、暴露表面から残渣を除去することによって清浄化もされる。
【００１４】
（ＨＦＥ及びｅｔｈ−ＨＦＥを含む）第２液体が１０℃≦Ｔ＜８０℃の範囲内の温度で保持されるとき、通常の暴露液体表面を有するタンクについては、最大でも数ミリリットル／分のこの液体が振動のために失われる。第２液体を容器１１から引き出し、フィルター２１に通し、そしてその容器に戻して、残渣を除去し、そして乾燥及び／又は清浄化における再使用のために第２液体をリサイクルすることができる。
【００１５】
図３は、本発明を実施するための適切な手順の１つの態様を説明するフローチャートである。工程３１において、加工物（１つ以上の電子部品）は、Ｔ＝１０〜９０℃の範囲内の選択された温度で調製された脱イオン（ＤＩ）水又はＩＰＡのような（好ましくは不活性の）第１処理液体中に、Δｔ＝０〜６００秒の範囲内の選択された長さの浸漬時間間隔（選択的）の間、十分に浸漬される。工程３３において、第１液体は、所望により、浸漬時間間隔のほとんどか全ての間、２０〜７５０ｋＨｚの範囲内の１つ以上の選択された超音波振動数において、超音波波動にさらされる。工程３５において、浸漬の時間間隔が終了した後、加工物は、好ましくは０．５乃至５ｃｍ／秒の引出の線速度において、そして好ましくはクリーンルーム又は不活性環境中において、第１処理液体の浴からゆっくりと引き出される。工程３７において、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥのような選択された第２処理液体が、加工物の暴露表面に移されそして除去される。工程３９（選択的）において、選択された液体は濾過されるか又は別の方法で清浄化され、そして前記容器か又はもう１つの化学浴中において再使用するためのもう１つの容器に戻される。図２に示された手順は、加工物のある程度の清浄化を提供し、そしてＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥへの暴露の後通常１〜３０秒以内に加工物を乾燥する（プロセス全体に対して１〜６０秒）。加工物の乾燥のみが望まれる場合、工程３３を省くことができる。
【００１６】
工程３７における第２液体の移動は、加工物の暴露表面上に第２液体を散布することによって（例えば、線状又は帯状に散布された液体）、又は加工物のわきにおいて又は隣接して、上に配置された液体の供給源により１つ以上の暴露表面上に液体を滴らせることによって、行なうことができる。
【００１７】
図４Ａ〜４Ｆは、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥを使用し、そして電子部品ウェファーの乾燥及び清浄化におけるこの液体のほとんど又は全てを再使用するための適切な方法を説明する。図４Ａ及び４Ｂにおいて、半導体ウェファー、プリント回路板、又は類似物のような、１つの又は（好ましくは）多数の加工物４１は、１つ以上の加工物アーム４３Ａ及び４３Ｂによって取り上げられ、そして加工物は、上部が開いており、その底部にドレン開口４７を有する第１ハウジング又はタンク４５に入れられる。好ましくは、このハウジングは、初めに、好ましくは１０〜９０℃の温度範囲の、脱イオン（ＤＩ）水４９を含み、加工物４１はＤＩ水中に完全に浸漬される。好ましくは、あふれ出しによる除去によってＤＩ水中における望ましくない物質の蓄積を最小化するために、ＤＩ水は第１ハウジングの上部まで満たされ、そしてわずかにあふれ出ている。あるいは、加工物アーム４３Ａ及び４３Ｂは、加工物４１を一時的につかみ保持する、１つ以上の真空チャック（好ましい）又は磁気又は粘着円盤で置き換えられてもよい。
【００１８】
図４Ｃにおいて、第２液体５０（例えば、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ又はそれらの共沸混合物）を含み、好ましくは環境に対して１０乃至１００ｐｓｉの圧力ｐに維持されそしてｅｔｈ−ＨＦＥに対しては１０〜８０℃（あるいはＨＦＥに対しては１０〜６０℃）の範囲内の温度に維持されている、第２ハウジング又はタンク５１は、第１ハウジング４１のわきにおいて又は隣接して、上方に配置される。
【００１９】
第２ハウジング５１は、内部にスロット開口(slotted apertures)又はその他の適当な開口５５（図５中の側面図に示されている）を有する１つ、２つ、又はそれ以上の薄いプレートに接続されている。開口５５は、加圧された第２液体５０が第２ハウジングから流されるとき、この第２液体がこれらの開口から、ほぼ水平、垂直、又は斜めのパターンで、（霧化を伴ってかまたは伴わずに）散布されるように、向けられる。開口５５の前に位置する全ての物体は、第２液体５０からの液体、蒸気又は霧で散布されるか又は別の方法で覆われる。
【００２０】
あるいは別法として、第２ハウジング５１を第１ハウジング４１の上に配置することができ、そして加工物が第１液体浴から出てくるときに、加工物の暴露表面に供給される第２液体の量が第２液体がこれらの表面から流れ去る前にこれらの表面を覆うのに十分であるように注意しながら、加工物の暴露表面上に第２液体を滴らせることができる。
【００２１】
ＨＦＥ液体は約１．５２ｇ／ｃｍ３の特定密度を有し、これはＤＩ水の特定密度（約１．０ｇ／ｃｍ３）よりもずっと大きく、そしてＨＦＥは比較的非極性の分子であり（高度に極性の水分子と比較して）、そして１３．６ダイン／ｃｍというＨＦＥの表面張力は、水のもの（約８０ダイン／ｃｍ）よりもずっと小さい。エチル化ＨＦＥはわずかにより高い特定密度を有するかもしれない。これらの相違の結果として、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥが図３Ｃにおける第２液体５０として使用された場合、第１液体４９中に落ちるＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥのほとんどは、第１ハウジング４５中の（混合）液体の底まで最終的には沈む。第１液体浴の上の加工物４１の暴露表面に沿って通過するＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥの部分は、加工物の暴露表面を清浄化及び／又は乾燥することができる。
【００２２】
図４Ｄ及び４Ｅにおいて、加工物３１は、ここで、１つ以上の「プッシャー」アーム５３によって、第１液体内において上向きに押される。加工物４１の約半分が第１液体の上側表面の上に出たら、加工物は、加工物アーム４３Ａ及び４３Ｂ（又は真空チャック又はじき又は粘着円盤）によって掴まれ、０．５〜１０ｃｍ／分の範囲内の好ましい線速度で、第１ハウジング４５中の第１液体４９からゆっくりと上向きに引張られる。加工物４１が上に向かって動くとき、加工物は、スロット開口からの第２液体５０の（散布、したたり、又はその他の適切な移動方法による）移動に加工物がさらされる領域を、通過する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥのような第２液体の表面張力は、第１液体（例えば、ＤＩ水又はＩＰＡ）の表面張力よりもずっと小さいので、第２液体は加工物４１の表面から第１液体を置換する。ＨＦＥ（又はｅｔｈ−ＨＦＥ）及び類似の第２液体は、かなり揮発性でもあり、比較的低い蒸発熱（ＨＦＥ及びｅｔｈ−ＨＦＥに対して約３０ｃａｌ／ｇ）及び高い蒸気圧（約１９５ｍｍＨｇ）を有するので、加工物表面上の第１液体を置換する第２液体の部分は全て最終的には蒸発し、それによって加工物４１の暴露表面の接触部分を急速に乾燥させる。図４Ｆにおいては、加工物４１は第１ハウジング４５中の第１液体から完全に引き上げられている。
【００２３】
加工物４１の暴露表面から蒸発しない第２液体（ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ）のほとんど又は全ては、第１液体中に落ち、第１ハウジングの底に沈んで集まり、そこでこの（主に第２）液体は第１ハウジングの底の開口を使用して、第２液体の再使用のために、取出すことができる。図４Ａ〜４Ｆ中において装置が示されているところの雰囲気が、例えば、低温乾燥Ｎ２又はＣＯの使用によって、乾燥及び不活性状態に保たれる場合、加工物の表面から蒸発する第２液体の部分も回収し、リサイクルし、そして再使用することができる。再使用は、雰囲気が乾燥及び不活性でなくても、可能であるかもしれない。
【００２４】
図６は、電子部品を乾燥し清浄化するために第２液体を使用するための装置の適切な配置を示す。２本の中空のシリンダー６１Ａ及び６１Ｂが、それらの長軸をほぼ平行にして配置される。シリンダー６１Ａ及び６１Ｂの各々は１つ以上の長手方向に伸びたスロット開口６３Ａ及び６３Ｂをそれぞれ有し、好ましくは０．０２〜０．５ｍｍの範囲内であるスロット幅ｈを有する。シリンダー６１Ａ及び６１Ｂの各々は、加圧されたＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ又はその他の適する第２液体の源６５に接続される。この圧力が十分に高い場合、第２液体はスロット開口を通して押され、広がり（sheet）又は円筒の扇形の形態で、薄い広がり又は散布物６７として出てきて、これらの散布物は２つのスロット開口６３Ａと６３Ｂの間に位置する加工物６９とぶつかり、これを覆う。第２液体が加工物６９の表面とぶつかるとき、第２液体がより速く蒸発し、それによって加工物を乾燥させるように、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ又はその他の適する第２液体は、スロット開口６３Ａ及び６３Ｂを出てくるとき適度に（例えば、Ｔ＝約３０〜５０℃に）加熱することができる。散布の速度が十分に大きくされる場合、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥの散布物も加工物６９の暴露表面の部分から望ましくない残渣を除去し、それによって加工物を清浄化することもできる。中空のシリンダー６１Ａ及び６１Ｂは、好ましくは、機械的回転器７１を使用して、１秒当たり２π〜１００πラジアンの範囲内の角速度で各々の長軸の周りに同じ向きに又は逆向きに回転させられる。
【００２５】
上述の手順に従うＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ又はＨＦＥ共沸混合物液体を使用する加工物表面の清浄化は、半導体、光学部品及び電子部品の表面用の表面清浄化プロセスに対して現在要求されている、約０．１μｍより大きい大きさの汚染物粒子のほとんど又は全てを除去するようである。前述の方法に従う試験において、加工物が第１液体から取出された直ぐ後に加工物表面が乾燥し、そのため加工物表面の乾燥と清浄化がほぼ同時に起ったことが観察された。
【００２６】
ＨＦＥの開発業者である3M Companyによって提供された製品仕様によれば、ＨＦＥ及びｅｔｈ−ＨＦＥの各々は、過去３０年間にわたって様々な用途において使用されたＣＦＣ類及び類似の化学薬品の非毒性の代替物となることが意図されている。ＨＦＥは、１００，０００ｐｐｍを越える急性致死吸息濃度（acute lethal inhalation concentration）を有し、実質的に無毒性である。ＨＦＥは現在危険物質に分類されていない。しかしながら、ＨＦＥとその他の化学薬品の混合物はより活性かもしれない。例えば、ＨＦＥ共沸混合物は、揮発性であり、ＨＦＥ共沸混合物の給水への処分は、危険物廃棄規制に従う必要があるかもしれない。ｅｔｈ−ＨＦＥについては対応する数値はまだ公開されていない。
【００２７】
ＤＩ水とＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥはほとんど混合すること無く（例えば、ＤＩ水中２０ｐｐｍのＨＦＥ；ＨＦＥ中９０ｐｐｍの水）容易に液／液２成分系を形成する。これは、部分的に、水の高い極性とＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥの比較的低い極性、及び分子量の相違のためである。従って、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥは、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥの濾過及び再使用又は処分のために、ＤＩ水又はその他の不活性で、より軽く、より極性の大きい液体、例えばＩＰＡ、から容易に分離される。
【００２８】
本発明の方法は、図７中に示される加工物８１の表面上に示されるように、３又は４個の乾燥の領域を有する。加工物が第１液体から引き出されるとき、底領域８１Ａは依然として第１液体中に浸漬している。底領域８１Ａに隣接する第２領域８１Ｂは第１液体の上に上げられているが、表面上に空気及び／又は処理液体の粒子を有する。第２領域８１Ｂに隣接する第３領域８１Ｃは、散布又はしたたりによってそこに移された第２液体を有し、そして第２液体は第２液体の流体の広がり（液体及び／又は霧化された気体粒子）を形成し、暴露表面上に残っている空気及び／又は処理液体の粒子と混合しそれらを置換する。第３領域８１Ｃに隣接する第４領域８１Ｄにおいて、第２液体の流体の広がりは、通常３０秒以内に、蒸発し、この領域において乾燥した加工物の表面を残す。第２液体の流体の広がりをタンク中の処理液体の暴露表面のわずかに上の領域で形成させることによって、所望であれば、第２領域８１Ｂを省くことができる。
【００２９】
本発明を実施するためのもう１つの手順が図８Ａ〜８Ｃに説明されている。図８Ａにおいて、直ぐ前に第１処理液体（例えば、ＤＩ水又はＩＰＡ、示されていない）から取出された加工物９１が、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ又はＨＦＥ共沸混合物のような第２処理液体９５（これはその沸点より低い温度まで加熱されている（ＨＦＥについては一般にＴ＝６０〜８０℃））を含むタンク９３に浸漬される。加工物９１は、第２液体９５中に、選択された浸漬時間間隔の間、好ましくは５〜１２０秒の範囲内、又は所望により長い間、浸漬される。浸漬時間間隔の少なくとも一部の間（例えば、少なくとも５〜１０秒）、タンク９３の内側、又は外側及びタンク９３に隣接して置かれた超音波発生器９７によって発生させられた超音波振動に加工物９１がさらされる。超音波振動は、低い表面張力の第２液体９５が、加工物９１の暴露表面上の物質残渣、空気及び第１液体を置換するのを助ける。浸漬時間間隔が終わった後、図８Ｂに示されているように、加工物９１は、０．５〜１０ｃｍ／秒の好ましい範囲内の線形引出速度で、第２液体９５から、真空、クリーンルーム、又は主にＮ２又はＣＯを含む雰囲気のような、制御された雰囲気中に引き出される。加工物９１が完全に引き出された後（図８Ｃ）加工物の暴露表面上に残留している全ての第２液体は、通常、加工物が第２液体９５から引き出された後１〜３０秒以内に蒸発する。
【００３０】
図９に示されているように、加工物１０１は、長手方法に向けられた開口１０４Ａ１、１０４Ａ２、１０４Ｂ１、及び１０４Ｂ２を有する２つのプレナム（plenums）１０３Ａ及び１０３Ｂの間に垂直に（ベクトルｖの方向に）引き出すことができ、当該開口はＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を加工物表面に対して選択された入射角Φで加工物の一方の面又は向かい合わせの両面上に散布する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体１０５は、加圧されたポンプ１０９又はその他の適する装置を介して開口に接続された流体溜め１０７中に保持され、加圧されたポンプ１０９又はその他の適する装置はＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を開口１０３Ａ及び１０３Ｂに制御可能な圧力ヘッドΔｐで供給する。蒸発しない散布液体及びその他の処理液体（例えば、水）及び加工物表面から除去されるその他の残渣は、可能な清浄化とリサイクルのため、又は処分のために、加工物１０１の下に置かれた収集器１１０中に集められる。
【００３１】
あるいは別法として、加工物１０１は垂直に対して角度αの方向に向けることができ（図９中に加工物１０１’として示されている）、ここでαの範囲は数度から約８０°までであるが、その他の特徴は全て同じままである。
【００３２】
本発明者らは、０．０５ｍｍの程度の開口幅又はギャップΔｗで、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥに対して４０ｐｓｉの程度の圧力ヘッド値Δｐが、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ散布にさらされる加工物表面を５〜７秒のような短い時間で乾燥させるのに十分であることを発見した。本発明者らは、低い表面張力及びＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体に関連するその他の特徴のために、開口幅Δｗを０．０２ｍｍのように小さくすることができ、そしてＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体は開口１０３Ａ及び１０３Ｂを通過した後依然として許容可能な連続的散布物を形成できると評価する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体が、ＩＰＡ又はＤＩ水のようなより高い表面張力を有するその他の液体で置換された場合、本発明者らは、もし連続的な散布が４０ｐｓｉ程度の中程度の圧力ヘッドで維持されなければならないなら、開口幅Δｗを約０．０５ｍｍ未満に減少させることはできないと見積もった。
【００３３】
４０℃のような高温に維持されたＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体がこの配置で使用された場合、本発明者らは、２００ｍｍの直径の半導体ウェファーを液体から５〜７秒以内に（約２９ｍｍ／秒の線形引出速度）引き出すことができることを発見した。この第２の引出期間の終わりに、本発明者らは、「裸眼」検査に基づいて、ウェファーのほとんどが十分に乾燥しており、ウェファーの最後をＨＦＥ液体から引き出した後数秒以内に、ウェファーは十分に乾燥していることを発見した。本発明者らは、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体温度が、５０〜５６℃のようなより高い温度まで上げられた場合、ウェファーは３〜５秒のようなより短い時間間隔で引き出すことができ、そしてウェファーはこの液体が取り除かれるとすぐに十分に乾燥するだろうと考える。室温におけるＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体の比較的高い蒸気圧（２１０ｍｍＨｇ）は、ウェファーの引出後残留しているが「裸眼」検査では見えないＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体が全て非常に速やかに蒸発させられることを確実にする。
【００３４】
図９に示されている配置において適用される、ＨＦＥの乾燥及び清浄化特性を最適化するために、幾つかのパラメーターを使用することができる。第１は、既に説明したように、温度である。ＨＦＥ液体温度を上げると、乾燥プロセス及び、別個に、清浄化プロセスが、より速やかに生じるようである。第２の最適化パラメーターは、散布物（片面又は両面）が加工物１０１に向かいそしてぶつかる角度Φである。本発明者らは、かすめる入射角（Φ＝約０°）及びほぼ垂直の入射角（Φ＝約９０°）の間のどこかの角度Φがここで最適であると考える。
【００３５】
第３の最適化パラメーターは、開口の後ろでＨＦＥ液体に加えられる圧力ヘッドΔｐである。加工物の乾燥及び／又は清浄化は、圧力ヘッドΔｐが増加するに連れて改善するようであるが、図１０中に示される選択された乾燥特性τ（乾燥までの時間）対Δｐの概略的グラフに示されているように、この改善は飽和するようである。
【００３６】
第４の最適化パラメーターは、開口幅Δｗである。Δｗが減少するに連れて、圧力ヘッドΔｐが一定に保持されるならば、どんな液体が使用されても、加工物表面に向かうＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体の量は減少するだろう。開口幅Δｗが閾値又は最小値Δｗ０（これは、液体温度、液体表面張力、圧力ヘッド、及び恐らくはその他の変数に依存する）であると考えられるものより小さくなると、連続散布作用は、液体の乱調子で制御不可能な噴出を生じるようになるだろう。この転移が生じる閾値的開口幅Δｗ０は、図１１中のΔｗ０対液体表面張力の概略的グラフによって示されているように、表面張力が減少するに連れてほぼ単調に減少する。従って、ＨＦＥ液体に対する閾値的開口幅Δｗ０は、ＩＰＡに対するΔｗ０よりも小さく、そしてＩＰＡに対するΔｗ０はＤＩ水に対するΔｗ０よりも小さいにちがいない。従って、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体は、乾燥及び／又は清浄化に関して、ＩＰＡ又はＤＩ水のような液体よりも、より広い範囲の関連操作パラメーター（例えば、Δｐ及びΔｗのようなもの）を有する。
【００３７】
第５の最適化パラメーターは、液体散布物を通しての加工物の線形引出の速度ｒである。ここで、所定の乾燥及び／又は清浄化特性は、引出速度ｒが減少するに連れて、改善し続けるが、これは、加工物の所望の乾燥及び／又は清浄化時間についての考慮とバランスが取られなければならず、この時間は速度ｒが減少するに連れて１／ｒにほぼ比例するだろう。
【００３８】
第６の最適化パラメーターは、一方の面において加工物上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥを散布するのに使用される開口の数Ｎである。図８において、Ｎ＝２の散布が各々の面に与えられている。Ｎ＝１、２、３又は任意の適する数を選択することができ、与えられた面上の散布がお互いに邪魔しないように十分に距離が置かれているならば、Ｎが増加するにつれて乾燥及び／又は清浄化特性は改善する。もし２つの隣接する散布がお互いに緩衝し合うほど十分に近く配置された場合、これは有効加工物乾燥時間を増加させる可能性があるが、加工物及び周囲環境に応じて、清浄化特性は改善される又は悪化するかもしれない。
【００３９】
図１２に示されているように、一連の加工物１１１−１、１１１−２、１１１−３を、長手方向に向けられた開口１１４Ａ１、１１４Ａ２、１１４Ｂ１及び１１４Ｂ２を有する２つのプレナム１１３Ａ及び１１３Ｂの間に曲線的経路Ｐで大体垂直に（経路ベクトルｖの方向に）引張って動かすことができ、当該開口は、加工物表面に対して選択された入射角Φで加工物の一方の面又は向かい合った２つの面にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を散布する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体１１５は、加圧されたポンプ１１９又はその他の適する装置を介して開口に接続されている流体溜め１１７に保持され、加圧されたポンプ１１９又はその他の適する装置はＨＦＥ液体を開口１１３Ａ及び１１３Ｂに制御可能な圧力ヘッドΔｐで供給する。
【００４０】
図１３に示されているように、加工物１２１を、各々が１つ以上の垂直方向に向けられた開口１２４Ａ及び１２４Ｂを有する、２つのプレナム１２３Ａ及び１２３Ｂの間に水平に（ベクトルｖの方向に）引張って動かすことができ、当該開口は、加工物表面に対して選択された入射角で加工物の一方の面又は向かい合った２つの面にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を散布する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体１２５は、加圧されたポンプ１２９又はその他の適する装置を介して開口に接続されている流体溜め１２７に保持され、加圧されたポンプ１２９又はその他の適する装置はＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を開口１２４Ａ及び１２４Ｂに制御可能な圧力ヘッドΔｐで供給する。蒸発しない散布液体及びその他の処理液体（例えば、水）及び加工物表面から除去されるその他の残渣は、可能な清浄化とリサイクルのため、又は処分のために、加工物１２１の下に置かれた収集器１３０中に集められる。
【００４１】
圧力ヘッドΔｐ、開口幅Δｗ、液体温度Ｔ、加工物の水平移動の線速度ｒ及びその他のパラメーターは、図９又は１２と実質的に同じである。図９における垂直配置に比較して、図１２又は１３における配置の１つの利点は、２個以上の加工物１２１を散布物を通して連続的に動かすことができ、それによって乾燥及び／又は清浄化プロセスを単一の加工物連続プロセス（ここで、加工物は散布が連続的に行われている領域を通して移動する）として操作できるということである。図１３に示されている水平処理の１つの起り得る欠点は、加工物にぶつかるときに直ちに蒸発しない散布されたＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体が加工物を垂直に流れ落ち、そしてほぼ同時に加工物の隣接部分上に散布されているＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体のその他の部分と相互作用するか又は緩衝しあう可能性があるということである。
【００４２】
この起り得る欠点は、図１４に示されている水平移動／斜め散布配置によって、無くならないにしても、最小化される。この配置において、加工物１３１は、第１の斜めに向けられた開口１３４Ａ及び第２の斜めに向けられた開口１３４Ｂの間に、水平に線速度ｒで（ベクトルｖの方向に）引張って動かされ、当該開口は加工物の一方の面又は向かい合った２つの面にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を散布する。加工物の各々の面の液体散布物は、示されているように関連した斜めの角度θを有する斜線にそって加工物と接触する。ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体１３５は、加圧されたポンプ１３９又はその他の適する装置を介して開口に接続されている流体溜め１３７に保持され、加圧されたポンプ１３９又はその他の適する装置はＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を各々第１と第２の開口を有する第１のプレナム１３３Ａ及び第２のプレナム（示されていない）に開口幅Δｗを有する開口を通して制御可能な圧力ヘッドΔｐで供給する。蒸発しない散布液体及びその他の処理液体（例えば、水）及び加工物表面から除去されるその他の残渣は、可能な清浄化とリサイクルのため、又は処分のために、加工物１３１の下に置かれた収集器１４０中に集められる。圧力ヘッドΔｐ、開口幅Δｗ、液体温度Ｔ、加工物の水平移動の線速度ｒ及びその他のパラメーターは、図９、１２、又は１３と実質的に同じである。図１４の配置は、図１３の場合と同様に、単一加工物処理及び回分式処理を可能にするが、散布された加工物の１つの部分における蒸発しないＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体は、加工物の隣接部分上へのＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体の散布と実質的に緩衝し合わない。
【００４３】
図１４の配置は、第７の最適化パラメーター、即ち、散布される液体の適用に対する斜め角θを有する。最適斜め角θ（ｏｐｔ）は、加工物が散布物を通して水平に引張られる線速度ｒ、及び蒸発しないＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体が加工物１３１の表面を垂直に流れ落ちる代表速度ｓ（ｖｅｒ）に恐らく依存し、ｓ（ｖｅｒ）が増加するに連れて、この方法が液体と液体の緩衝無しに運転され得る最少斜め角θは、恐らく増加する。
【００４４】
図１５は、加工物１４１を乾燥及び／又は清浄化するためのもう１つの別個の配置を示している。加工物１４１は、処理領域１４２を通して輸送され、処理領域１４２においては、第２液体の１つ以上のほぼ円形に移動する流れ（散布又はまとまった液体）Ｃ１、Ｃ２が、処理されるべき加工物の各々の表面を横切って移動する。ほぼ円形に移動する流れＣ１、Ｃ２の各々の公称中心ｃ１、ｃ２は、加工物表面上の各々の点が非ゼロ液体速度で流れＣ１、Ｃ２を経験するように、加工物の表面から離れて置かれるのが好ましい。あるいは、流れＣ１、Ｃ２に対する公称中心ｃ１、ｃ２は加工物１４１の暴露表面上に置くことができる。
【００４５】
各々の循環的に移動する流れＣ１、Ｃ２は、機械的に駆動された又は磁気的に駆動された攪拌機のような、第２液体中に部分的に又は完全に浸漬された、循環機構によって提供される。各々のほぼ円形の流れパターンＣ１、Ｃ２に関連する液体角速度ωは、１秒当たり１ラジアン以下（例えば、０．２ｒａｄ／秒）から１秒当たり数百ラジアン（例えば、５００ｒａｄ／秒）の範囲内で選択することができる。第２液体１４４は、好ましくは、流体溜め１４５中に保持され、そしてポンプ１４６によって選択された時間間隔で加工物処理領域１４２に供給され、加工物処理領域１４２においては循環機構１４３が第２液体をほぼ円形のパターンで移動させる。
【００４６】
加工物１４１は、１つ以上の機械的アーム１４７Ａ及び４７Ｂ（又は真空チャック又は磁気又は粘着円盤加工物掴み具）によって処理領域１４２と通して移動させられ、そして第２液体の循環的に移動する流れＣ１、Ｃ２にさらされる。あるいは、加工物１４１を静止状態に保持することができ、そして循環的に移動する流れＣ１、Ｃ２を処理されるべき加工物の表面を横切って流れさせることができる。加工物の表面が第２液体で処理された後、この目的のために使用された第２液体は所望により使用済み液体プレナム１４８中に流し込まれるか又は別の方法で堆積させられ、そして廃棄されるか又は（好ましくは）液体濾過機構１４９を通して循環され、そして流体溜め１４５に再び溜められる。
【００４７】
加工物１４１が、第２液体のただ１つの循環的に移動する流れＣ１又はＣ２にさらされる場合、この流れパターンの公称半径ｒ１又はｒ２は、処理されるべき加工物表面の直径よりも大きいのが好ましい。加工物１４１が、２つ以上の循環的に移動する流れＣ１及びＣ１にさらされる場合、これらの流れのパターンの一方又は両方の公称半径ｒ１及び／又はｒ２は、所望により、加工物の直径の半分よりも幾分大きくなるように選択され、そして、図１４に示されているように、２つの流れＣ１及びＣ２は、処理されるべき加工物表面を横切って移動し十分にカバーするように協力する。流れＣ１及びＣ２の公称中心ｃ１及びｃ２は、そこで、処理されるべき加工物の表面がこれらの公称中心の間で移動するように、置かれる。
【００４８】
２つ以上の加工物１５１及び１５２を、図１６に示されている装置において例示されているように、お互いに近く隣接して配置することができ、そして加工物の暴露表面を清浄化し乾燥するために、図示されているように、３つの圧力ヘッド１５３Ａ、１５３Ｂ、及び１５３Ｃをこれらの加工物に隣接して配置することができる。外側の圧力ヘッド１５３Ａ及び１５３Ｃの各々は、隣接する加工物の１つの暴露表面を乾燥し及び／又は清浄化するために、それぞれ、１つ以上の散布開口１５４Ａ及び１５４Ｂを有する。中央又は内側の圧力ヘッド１５３Ｂは、隣接する加工物１５１及び１５２の暴露表面をそれぞれ散布するために、その各々の側に設けられた１つ以上の散布開口１５４Ｂ１及び１５４Ｂ２を有する。装置１５０は、第２液体１５５の溜め又は供給タンク１５７及び加圧された第２液体を圧力ヘッド１５３Ａ、１５３Ｂ、及び１５３Ｃに供給する圧力ポンプ１５９も含む。散布領域において加工物１５１及び１５２の下に置かれた液体収集器１６０は、可能なリサイクルと再使用のために、加工物から滴り落ちる液体を集める。
【００４９】
図１６に例示されている方法で進行すると、真の回分操作において行なわれるような、お互いに隣接して配置された２つ以上の加工物を同時に乾燥し及び／又は清浄化することができる。圧力ヘッド１５３Ｂ及び関連する散布開口１５４Ｂ１及び１５４Ｂ２が、隣接する加工物１５１及び１５２の間を通過するのに十分な隙間距離Ｄ（ｃｌｅａｒ；１）及びＤ（ｃｌｅａｒ；２）を提供するために、選択された最小分離距離Ｄ（ｍｉｎ）に少なくとも等しい、２つの隣接する加工物１５１及び１５２の間の分離距離Ｄ１及び／又はＤ２が維持されなければならない。これらの隙間距離は、好ましくは、隣接する加工物の対応する暴露表面から、各々の散布開口１５４Ｂ１及び１５４Ｂ２の適切なバックオフ（backoff）距離を含む。
【００５０】
散布開口１５４Ａ、１５４Ｂ１、１５４Ｂ２、及び１５４Ｃによって決定される散布パターンは、図９、１３、及び１４に示されているように、水平に向けられても、垂直に向けられても、又は斜めに向けられてもよく、そして各々の散布パターンに対して独立に選択することができる。例えば、加工物１５１の２つの暴露表面の異なる性質のために、開口１５４Ａ及び１５４Ｂ１によって形成される散布パターンは、それぞれ、垂直及び斜めであるかもしれない。図６、９、１２、１３、１４、１５、及び１６における加工物について２つの暴露表面の各々に定められた散布パターンを独立に選択することができる。選択的に、図６、９、１２、１３、１４、１５、及び１６における加工物の一方の暴露表面又は側のみを、所望であれば、乾燥及び／又は清浄化することができる。
【００５１】
図１７Ａ〜１７Ｅは、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を加工物に移動させるためのその他の方法を説明する。図１７Ａにおいて、加工物１６１の暴露表面は、暴露表面を通って通過する選択された回転軸の周りに選択された角周波数ωで回転しており、そして暴露表面上の線として概略的に示されている、ＨＦＥ系の液体（例えば、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体）の１つ以上の広がり１６３−ｎ（ｎ＝１，２，３、…）が、加工物の表面が回転するときその表面の上に散布される。広がり１６３−ｎの各々は同じＨＦＥ系液体を有することができる。あるいは、異なるＨＦＥ系液体に対する加工物表面上の汚染物の異なる応答を利用するために、２つ以上の広がり１６３−ｎは、散布物質として、異なるＨＦＥ系液体を使用することができる。
【００５２】
図１７Ａ中のＨＦＥ系液体の２つ以上の広がり１６５−ｎは、お互いに平行である必要はなく、そして平らな広がり（１６５−１）又は曲線状の広がり（１６５−２、１６５−３）又は平らな広がりと曲線状の広がりの混合でよく；そしてこれらの広がりがお互いに平行ではない場合、図１７Ｂに示されているように、これらの広がりは、加工物１６１の回転中心又はその付近でお互いに交差する必要はない。
【００５３】
図１７Ｃにおいて、異なるＨＦＥ系液体の２つ以上の広がり１６７−１及び１６７−２が回転している加工物１６１の表面上に異なる線分にそって散布されるが、加工物の表面が暴露表面を通って通過する選択された回転軸の周りを選択された角速度ωで回転するとき、線分の各々が加工物の表面全体をカバーするのが好ましい。図１７Ａの場合と同様に、２つの広がり１６７−１及び１６７−２は散布物として同じＨＦＥ系液体を有することができる。あるいは、異なるＨＦＥ系液体に対する加工物表面上の汚染物の異なる応答を利用するために、２つの広がり１６７−１及び１６７−２は、それぞれ、異なるＨＦＥ系液体を有することができる。
【００５４】
図１７Ｄにおいて、加工物の表面が暴露表面を通って通過する選択された回転軸の周りを選択された角速度ωで回転するとき、ＨＦＥ系液体の１つ以上の液体流れ１６９が、回転している加工物１６９の表面上の選択された位置の上に置かれ、そしてＨＦＥ系液体は、加工物表面の回転の作用（遠心力、その他）によって加工物表面の一部又は全体を横切って広げられる。
【００５５】
図１７Ｅにおいて、清浄化されるべき加工物１６１の暴露表面（図示されていない）は、ＨＦＥ系液体１７１のプールの暴露表面と接触して置かれているか、又は前記プール中に浸漬される。暴露表面は暴露表面を通って通過する選択された回転軸の周りを選択された角速度ωで回転させられる。（１）ＨＦＥ系液体に対する暴露表面の暴露、及び（２）回転している暴露表面及び接触しているＨＦＥ系液体１７１との間で発生した剪断力、の組合わせ。この剪断力は、ＨＦＥ系液体の暴露表面の回転速度まで「スピン・アップ（spin up）」する傾向によって低減されるかもしれない。剪断力の大きさは、加工物の暴露表面をＨＦＥ系液体のプール内において、現在接触している液体が回転している暴露表面の角速度まで十分にスピン・アップする時間を持たないように、場所を移動させることによって、大きく保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、１つの態様における本発明の使用を示す。
【図２】  図２Ａ〜２Ｄは、ＨＦＥに関して可能な化学的コンフィグレーションを示す。
【図３】  図３は、本発明による乾燥手順を示すフローチャートである。
【図４】  図４Ａ〜４Ｆは、加工物を乾燥するのに適する手順を説明する。
【図５】  図５は、図４Ａ〜４Ｆに示す方法で使用する、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体用の適するディスペンサーの側面図である。
【図６】  図６は、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を加工物に移動させるための装置の１つを示す。
【図７】  図７は、本発明による４領域乾燥の層を示す。
【図８】  図８Ａ〜８Ｃは、本発明を実施するためのもう１つの方法を示す。
【図９】  図９は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１０】  図１０は、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を散布又は移動させるのに使用される圧力ヘッドの増加にともなう乾燥の改善を概略的に示すグラフである。
【図１１】  図１１は、散布液体の表面張力による最小開口幅Δｗ０の変化を概略的に示すグラフである。
【図１２】  図１２は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１３】  図１３は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１４】  図１４は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１５】  図１５は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１６】  図１６は、垂直又は水平に移動する加工物の上にＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を分与するための別の装置を示す。
【図１７】  図１７Ａ〜１７Ｅは、ＨＦＥ又はｅｔｈ−ＨＦＥ液体を加工物に移動させるためのその他の方法を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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