CN1893868A - 清洁表面的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于从待清洁物体表面清除污染物的设备，该设备(10)连接至高压气源。该设备包括至少一个预设定微型尺寸的高压通道(22)，该高压通道(22)用于加速气体。高压通道出口由两狭窄唇缘(12)形成，其中出口和狭窄唇缘形成一有效作用面。当该有效作用面与待清洁表面接近一预定微型间隙，并充分平行待清洁表面时，在狭窄唇缘和待清洁表面间形成喉部，气体在喉部被加速至音速，产生作用在污染物上的去除力。

Description

清洁表面的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种清理表面污染粒子的清洁设备和方法。特别地，本发明涉及一种利用空气动力学原理的清洁方法和设备，特别适用于清理平滑衬底，比如硅晶片和类似的半导体产品，平板显示器(FPD)，屏幕涂层(SC)或平板显示器(FPD)掩膜，液晶显示器(LCD)显示屏，印刷电路板(PCB)和玻璃或光学表面，以及媒介，例如硬盘，CD和DVD，硬纸板，光学透镜和设备的表面，金属和塑料表面，赛璐珞片和胶片，及各种对污染粒子极其敏感的平面媒介和表面。
背景技术
很多工业领域涉及到清洁平整或不平整的光滑表面。特别是，半导体行业的生产线和研发场所必须保持非常干净的环境。FPD，CD，DVD，LCD行业和其他类似的生产线也是同样。在这些行业，加工工艺对污染粒子极其敏感。因此，生产通常以不同等级的绝对无尘室管理，其中环境空气不断地过滤，以降低空气传播的污染粒子(包括超微末微粒)。但是，绝对无尘室仍然存在污染问题，主要是加工工艺本身引起和标准晶片钳(比如，末端效应器和真空夹盘)，其中标准晶片钳普遍应用在半导体行业和FPD行业。
特别地，在半导体行业中，清除晶片两表面的污染粒子是很重要的。仅0.1微米(μm)量级的粒子存在于晶片正面，就能导致微电子失效。此外，当晶片处于光刻工艺时，晶片表面必须完全平整。晶片通常被真空夹盘压制接触，如果任何5个粒子，即时只是微小尺寸(0.5μm或者更大)，存在于晶片背面，便可能导致晶片局部变形，而使光刻工艺不成功。另外，当各晶片依次储存在一标准晶片盒时，上层晶片背面的污染粒子可能掉入下层晶片正面。
除了半导体行业，平板显示器(FPD)，液晶显示器(LCD)，印刷电路板(PCB)硬盘，CD和DVD，以及很多产品的加工工艺，都对污染粒子极其敏感，这可能会导致产量地明显下降。
晶片和平板显示器生产线，配置有许多清洁站，这些清洁站采用湿式清洁方法。在很多行业中，清洁站趋向采用干式清洁方法。
如上所述，绝对无尘室里的加工工艺，主要在半导体和平板显示器行业上，仍然对小尺寸的污染粒子敏感。因此，广泛地采用内设清洁站。这样的清洁站必须清洁衬底，但在操作和装夹时，不能引进新的污染粒子，以符合质量控制规范，而质量控制规范的要求日益严格。卡盘用于在清洁工艺中支持晶片，操作工具用于在清洁后卸载晶片。此外，很多情况下，各表面是不允许接触的。比如，当清洁背面时，不允许接触晶片的正面，因为触摸可能引进污染粒子，接触可能直接损坏微电子图案。因此，干式清洁设备在清洁工艺过程中能够利用不接触物体的方法清洁物体，将具有极大的价值。
发明内容
因而，根据本发明的一个优选实施例，提供一种从待清洁物体表面清除污染物的方法，该方法包括：
将一清洁设备与高压气源连接，所述清洁设备包括至少一个预设定微型横向尺寸的高压通道，其具有用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一个狭窄唇缘，出口和唇缘形成一个有效作用面；
使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，与设备一起形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度；
在喉部，加速气体到音速；
据此，产生施加在污染物上的横向空气去除力。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部宽度降低到一个预设定距离，以获得高气体流速梯度，据此控制质量流量。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部宽度是可调节的。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部宽度在100微米至1000微米之间。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部宽度大概在30微米至100微米之间。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部宽度大概30微米或更小。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述狭窄唇缘呈锐利状。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸接近所述喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸明显大于所述喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸明显小于所述喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强是可控制的。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为5巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为20巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为100巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述方法还包括通过至少一个***通道***气体，所述的至少一个高压出口设置在其中，并具有位于装置里的外部边缘。
此外，根据本发明的一个优选实施例，利用真空装置通过至少一个***通道***气体。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述真空装置和高压气源都调节至使得作用于待清洁物体的压力为零。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述真空装置***所有气体，形成一个动态封闭环境，以防止带有污染物的气体质量流量逃逸到环境大气。
此外，根据本发明的一个优选实施例，包括使设备的有效作用面相对待清洁物体运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动为直线运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动为有角度的运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动结合有直线运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动基本上平行物体表面和气流在喉部加速的方向。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述设备的有效作用面歇地重新点对点部署，清理待清洁表面的各个局部部分。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度由支撑物控制。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度由非接触支撑机构控制。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述非接触支撑机构包括气垫。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体是空气。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体是氦气。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体是氮气。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体是被加热的气体。
此外，根据本发明的一个优选实施例，待清洁表面被加热。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体被周期性高频波激发。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体被压电式激发。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气体利用声频信号激发。
此外，根据本发明的一个优选实施例，提供一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，该设备与一高压气源连接，其包括：
至少一个预设定微型横向尺寸的高压通道，其具有用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一个狭窄唇缘，出口和唇缘形成一个有效作用面，
据此，当使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度，并且当气体在喉部被加速至音速左右，产生作用在污染物上的横向空气去除力。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度由一机械机构控制。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度由一气动机构控制。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度设置在100至1000微米之间。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度设置在30至100微米左右。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述喉部的宽度设置为30左右或更小。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述狭窄唇缘为税利状。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸接近喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸明显大于喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压通道的横向尺寸明显小于喉部的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强是可控制的。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为5巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为20巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压气源的压强为100巴。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述设备还包括通过至少一个***通道。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一个***通道连接至一真空泵。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备还包括一相对运动机构，以使所述有效作用面和待清洁表面相对运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动机构提供直线运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动机构提供角度运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动机构使动作结合有直线运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动由机械机构提供。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述相对运动由气动机构提供。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述设备的有效作用面设置为可歇地重新点对点部署，清理待清洁表面的各个局部部分。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述清洁头由机械机构支撑。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述清洁头由气垫支撑。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述待清洁物体由机械机构接触性支撑。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述待清洁物体由非接触机构支撑。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述清洁头集成在非接触支撑平台上。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压出口为伸长状。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此两相对的喉部宽度完全相等。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此两相对的喉部具有不同的宽度。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此形成两相对的喉部，其中通道充分垂直于待清洁物体表面。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此形成两相对的喉部，其中通道相对待清洁物体表面倾斜设置。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述高压出口为环形。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述有效作用面是平面。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述有效作用面是弓形的。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述有效作用面的形状与待清洁物体表面形状相对应。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一个高压通道设置有一限流器。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述限流器具有自适应回位弹簧的特性。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述限流器是机电控制阀。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备还设置有至少一气体***通道，该气体***通道包含有一限流器。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备设置有至少两个充分平行的高压出口。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备包含至少两个充分垂直的高压出口。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备设置有至少一个高压出口，该出口被分成可以独立操作的部分。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备包含至少一个高压出口，该出口可在两连续的清洁工序间重新部署。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该设备包含至少一个高压出口，该出口平行于物体。
此外，根据本发明的一个优选实施例，提供一种清洁***，该清洁***用于从待清洁物体表面清除污染物，并与一高压气源连接，该***包括：
至少一清洁头，该清洁头包括至少一高压通道，该高压通道具有一预设定的微型横向尺寸，并有一用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一狭窄唇缘，该出口和唇缘形成一有效作用面，支撑机构用于支撑待清洁物体；
相对运动机构，其用于提供待清洁物体表面和所述至少一清洁头之间的相对运动，据此，当使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度，当在喉部加速气体到音速时，产生作用在污染物上的横向去除力。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该***设置为适合圆形待清洁物体。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该***设置为适合矩形待清洁物体。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述支撑机构包括一支撑物体的平台，至少局部无接触地通过气垫支撑物体的至少一边。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述气垫真空预载。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述支撑机构包括一部分接触地支撑物体的平台。
此外，根据本发明的一个优选实施例，利用摩擦力的机械机构通过移动物体提供相对运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，利用夹紧的机械机构通过移动物体提供相对运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，至少一清洁头是可移动的，以提供相对运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述至少一清洁头和待清洁物体均可移动，以提供相对运动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，该***还包括加热装置。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述加热装置包括用于加热气体的加热器。
此外，根据本发明的一个优选实施例，所述加热装置包括一用于加热待清洁物体表面的加热器。
此外，根据本发明的一个优选实施例，设置有加湿装置，其用于弄湿待清洁表面，以降低作用在污染物上的粘着力。
此外，根据本发明的一个优选实施例，设置有一离子发生器，以使气体离子化。
此外，根据本发明的一个优选实施例，设置有一激振器用于激发气体至高频周期性波动。
此外，根据本发明的一个优选实施例，设置有一光扫描器，其用于检查待清洁物体表面和监测污染物的清除。
附图说明
为更好地理解本发明，以及认识其实际应用，提供以下参考附图。值得注意的是，本发明的保护范围不局限于附图中给出的实施例。相同的零件用相同的附图标记标识。
图1a为根据本发明的一个优选实施例，具有一平坦有效作用面的伸长清洁头的示意图；
图1b为根据本发明的一个优选实施例，具有一平坦有效作用面的环形清洁头的示意图；
图1c为图1a的清洁头邻近待清洁面的横截面剖视图，该清洁头具有对称结构；
图1d为图1c的清洁头喉部的局部放大图，该清洁头具有流线型喉部；
图1e为图1c的清洁头喉部的局部放大图，该清洁头具有税利的喉部；
图1f至图1h为图1c具有锐利喉部的清洁头的各种设计方案；
图2a为根据根发明另一优选实施例的清洁头的侧视图，该清洁头具有弓形作用面作用面；
图2b为根据根发明另一优选实施例的清洁头底部侧视图，该清洁头具有弯曲作用面；
图3a为根据根发明另一优选实施例，图1e的喉部的横截面剖视图，其中接近喉部的压力通道的宽度“a”大于喉部宽度“ε”，在喉部产生径向加速流；
图3b为根据根发明另一优选实施例，图1e的锐利喉部的横截面剖视图，其中接近喉部的压力通道的宽度“a”与喉部宽度“ε”相近，在喉部产生流分离区；
图3c为根据根发明另一优选实施例，图1e的锐利喉部的横截面剖视图，其中接近喉部的压力通道的宽度“a”小于喉部宽度“ε”，在喉部产生冲击波；
图4a为去除力作用下的圆形粒子的横截面剖视图；
图4b为去除力作用下的非规则粒子的横截面剖视图；
图5a为粒子和边界层相互作用的横截面剖视图，其中粒子尺寸大于边界层厚度；
图5b为粒子和边界层相互作用的横截面剖视图，其中粒子尺寸小于边界层厚度；
图6a为工作的清洁头靠近待清洁表面的横截面局部剖视图；
图6b为横向方向的去除力的特性示意图，该横向方向平行于流体流动方向；
图7a至图7c为根据本发明一优选实施例的覆盖清洁区域的光扫描模式示意图；
图7d为对长污染粒子施加双向去除力的方法示意图；
图8a为根据本发明一优选实施例的具有接触式平台和清洁头的机构示意图；
图8b为根据本发明一优选实施例的具有非接触式平台和清洁头的机构示意图；
图8c为根据本发明一优选实施例的具有非接触式平台的机构，其中清洁头漂浮于待清洁衬底之上的示意图；
图8d是图8c所示机构的清洁头的底视图；
图9a为根据本发明一优选实施例的非接触圆形平台，其中平台上集成有清洁头的示意图；
图9b为根据本发明另一优选实施例的非接触圆形平台，其中平台上集成有活动的小清洁头的示意图；
图9c为根据本发明另一优选实施例的清洁设备的几种可选机构，其中两个或更多清洁头结合成一体；
图10a至图10e为根据本发明的几个优选实施例，清洁设备的机构执行旋转清洁动作的示意图，其中采用各种圆形平台；
图10f至图10j为根据本发明的另外几个优选实施例，清洁设备的机构执行直线清洁动作的示意图，其中采用各种非接触平台；
图10k至图10n为根据本发明的另外几个优选实施例，清洁设备的机构执行直线清洁动作的示意图，其中采用各种接触式平台；
图11为根据本发明的几个优选实施例的带有***设备的清洁***示意图；
图12a至图12d为根据本发明的各优选实施例，基于流体回位弹簧限流器的可选非接触式平台。
具体实施方式
在许多加工工艺，比如半导体行业或平板显示器行业中，以及其他类似加工工艺(比如，液晶显示屏加工工艺和玻璃表面，以及媒介，如硬盘，CD和DVD，硬纸板，光学透镜和设备的表面)，及各种必须极其干净否则可能导致减产的产品的表面。这就是为何需要在绝对无尘室进行产品加工。虽然在绝对无尘室里操作，但是很多时候各表面还是会被污染，而影响了产量。
本发明提供一种新的独特的清洁设备，该设备利用空气动力学的方法，可以用于清洁各表面上的任何污染物。本发明中，清洁包括任何污染物，比如粒子或液体，的去除和表面干燥。一种表面清洁设备，这里例举了几个最佳实施例，包括一个外壳，该外壳设置有清洁头，该清洁头的出口连接至高压气源，通过它空气(或其它气体)被注入，更适宜地，，利用真空力空气通过其他通道被吸入。
其实，本发明的清洁头是为了产生一充分平行(下面用“平行”)的高速流，以在接近待清洁表面产生巨大的平行去除力，使污染粒子分离，并清除出表面。
清洁头的出***缘优化设置，以产生最大的平行去除力，使通过的质量流量达到最小。当清洁头的唇缘和待清洁表面非常接近时，这些对立的要求可以实现。本发明的一个重要特征是，在清洁头和待清洁表面间形成一微型尺寸的动态喉部。在一侧，该动态喉部的唇缘根据特殊空气动力学设计(隶属于清洁头)，在另外一侧，有一待清洁的平坦表面(比如平板显示器晶片或其他类似物)。该喉部也控制通过的质量流量。流体沿喉部被迅速加速，达到最大速度时，边界层厚度保持很小，从而，作用在粒子上压力和剪切力(此后用“去除力”表示)最大化。本发明考虑使用微型尺寸，是为了明显按比例缩小空气动力学特征，该特征与流体(比如边界层厚度)有关，并限制通过的质量流量，从而获得有效益的工艺，防止因大量质量流参与而引入额外粒子，污染表面的危险性增加。该喉部的空气动力学设计是为了最小化边界层增厚，以获得：
1.大的速度梯度和因此获得的作用在粒子上的大剪切力；
2.最大压力恢复，以获得全部潜在的推动粒子的侧向力。
当除了喉部的狭窄宽度之外，喉部的横向尺寸也保持很小，使得流体被加速至高速时，该目的可以获得。当边界层厚度小时，法向速度梯度大，因此剪切力明显增大。进一步增加剪切力可以通过在喉部入口产生一分流区获得，该喉部连接清洁头的压力通道的出口的唇缘。为了产生这样的分流，空气必须在压力通道中被加速到相对高的亚音速。此时，通过使用一空气动力装置(分离区)，使该喉部宽度变得较小，结果增加了去除力。当压力通道出口的流速进一步增加时，另一空气动力装置，一正激波动产生。该正激波在与待清洁表面撞击前，在流体中抵消。结果，喉部宽度变更小，相应地去除力增加。当需要很高的去除力(主要用于清除超微末微粒)时，可以选择使用这些装置。这些装置明显降低了通过的质量流量，由于从清洁头到待清洁物体表面间的距离可以大一些，它们在降低接触风险上意义重大，但有效的喉部宽度变得很小，从空气动力学的角度说它是优选尺寸。
当清洁头的唇缘与待清洁表面非常接近时，清洁设备的效率大大提高。
一般情况下，如果要去除微粒，喉部的宽度(此后用“ε”表示)在30微米左右或更小。去除中型尺寸的粒子时，喉部的宽度优选在大约30微米至100微米之间。而对于粗粒子，喉部的宽度优选在大约100微米至1000微米之间。对应于喉部宽度的小尺寸，喉部的长度(基本上是清洁头的通道出口的唇缘宽度)也优选微型尺寸，优选和宽度在一个数量级，以最大化剪切力，但也限制作用在表面上的压力。
相应地，形成一长的微型清洁区，当在长清洁头的边缘应用空气动力学机构，以将外部区域和内部处理区隔离时，本发明的清洁工艺便在动态封闭的微型室里进行。不管清洁头是否是加长的，通过使用圆形真空泵吸入带有已清除粒子的空气。
本发明的清洁设备可以用于点对点清洁个别粒子，其中粒子的位置由一粒子检查***检测。当待清洁表面和清洁头可作相对运动时，它也可以用来清洁一个整体表面。当为清洁整个表面设计时，推荐使用一伸长的清洁头，以更快地清洁。显然，胜于用一个伸长的清洁头的是同时用几个清洁头。
为优化清洁工艺，优先采用清洁头可充分平行于待清洁表面移动，清洁头是平的或者流线型的，移动方向必须是充分平行于喉部流体的方向，但只要整个表面被扫描，45度或者更大的角度也是可以被实施的。为了最大化清洁性能，建议制定清洁周期，使扫描动作执行几次。当使用这样的清洁周期时，优先采用使扫描动作在不同的横向方向。
供给压强与清洁性能关系最大。根据供给压强的标准，清洁任务可以按以下分类：
1.对于要求低压清洁，建议使用5巴的压强。
2.对于要求中等压力清洁，建议使用20巴的压强。
3.对于要求高压清洁，优选压强为100巴。
这种分类也与喉部宽度“ε”有关系，其中优先采用如下方案，清洁压力要求越高，宽度“ε”越小，相应地，喉部长度越小。一般而言，对于越小尺寸的污染粒子，需要越高的粒子清洁性能。当供给压强大于2巴或者当利用真空泵吸气执行排放时，喉部两边的压力比率足够大产生高速流，在喉部区域达到音速和下游达到超音速。
来自高蓄压器的空气或者其它可选气体，比如氮气或氦气(其他气体也可能可以用)，如果需要，可以用来(a)产生惰性环境，(b)利用气体的热力学特性。
图1a展示了，下面根据本发明一优选实施例的空气刮除设备的伸长清洁头10的等距侧示意图。该伸长的直的清洁头适合用于，通过与待清洁表面相对扫描运动，清洁大的区域。它具有压力连接器20和真空源连接器30。该清洁头10的朝向面11可以在底部看到。典型地，该朝向面11具有一在中间的压力出口21和两个(可选)真空出口31，通过唇缘12与压力出口分隔，其中唇缘12位于朝向面11上。在加工工艺中，可以执行清洁平坦表面，比如晶片或者平板显示器，或者频繁地清洁晶片和平板显示器处理设备的接触面，以降低因无意的体接触而产生的背面污染。
图1b展示了本发明另一优选实施例的空气刮除设备的圆形清洁头10a的等距示意图。该环形清洁头适用于点对点清洁工艺，特别是当工艺中采用检查***，检测特定位置的污染物的存在。它具有类似的压力连接器20和真空源连接器30。环形清洁头的朝向面11可以从底部看到。典型地，该朝向面11具有一基本位于中心的压力出口21，其由环形真空出口31围绕。该清洁头10的环形唇缘12在朝向面11上，并将中心压力出口21与周围环形真空出口31隔离。
图1c是图1a中伸长的清洁头10的横截面剖视图。该清洁头10具有镜像对称结构。然而，在很多方面，图1b中的环形清洁头10a的横截面剖视图是相似的。该清洁头10具有基本不同类型的管连接器，一个连接器或者更多个用于高压源20，而一个或者更多个用于真空源30。高压通道22连接至高压源20，其高压出口21在清洁头10的朝向面11。真空通道32连接至真空源20，其真空出口31在清洁头10的朝向面11上。朝向面10充分平行并接近待清洁物体100的表面99。待清洁表面99和清洁头10的朝向面11间的间隙此后用希腊字母“ε”表示。出口21和31，以及唇缘12与朝向面11形成一微型室。唇缘12为分隔高压通道22与真空通道32的墙壁的边缘。唇缘12具有宽度“b”，高压通道的宽度为“a”，真空出口31的宽度为“d”。清洁头10的外壁13宽度为“c”。外壁13可以在朝向面11范围内，但距离表面99有一距离“e”，它大于“ε”。限流器23的设置是可选的，比如SASO设备(一种机械限流器，参见WO 01/14782，WO 01/14752，WO 01/19572，和相应美国专利US 6,644,703和US 6,523,572)或者在高压通道22内设置压力控制阀(通常电子控制)，以提供流体回位弹簧特性。为了节约真空源，可以选择不同的限流器33，也优选空气阻力较小的SASO管口，相应地高压通道也选用相同的SASO管口，或者在真空通道32设置其他流体控制阀。
动态微型密封室由密封的清洁区动态隔离形成。可以通过使用圆周真空泵31获得，它吸走带有被清除粒子的空气，并通过宽度“e”的通道13吸进少量环境空气，但与外界环境相互影响很小。
当清洁头10接近表面99时，高压空气从通道22流向出口21，经过唇缘12与表面99间的一很小的间隙“ε”，被真空出口31通过与真空连接器30(连接至真空储蓄器)连接的通道32吸走。唇缘12和表面99间的微型区域以下用“喉部”区表示。因为清洁头10具有镜像对称的结构，所以在两相对的喉部形成两个相对的微型清洁区。喉部具有一很狭窄的宽度，用字母“ε”表示。该喉部区域是产生高去除力的地方。待清洁物体100的表面99和清洁头10的唇缘并不都静止，其中之一或者两者横向运动，以产生相对扫描运动，满足覆盖和清洁大面积或从一个点至另一个点的移动(在点对点清洁模式中)。虽然图1c中显示了对称设置，清洁头的两相对喉部可以是不同的，其中，比如，首先扫描的喉部设计用来清洁大的颗粒，而其次的喉部(相对的喉部)，优选较小宽度，设计用来清洁小尺寸颗粒。总之，利用多个清洁头可以形成多步骤清洁工艺。采用多步骤清洁工艺，可以通过调节压力和喉部宽度，以及重复几遍。
图1d是根据本发明另一优选实施例的空气刮除设备的清洁头10的喉部横截面示意图。该喉部具有流线型轮廓的唇缘12a。空气流在高压通道22中被迅速加速，通过待清洁表面99和通道22与通道32间壁16的唇缘12a，最终由真空通道32吸走。具有特殊形状的喉部15具有微小宽度“ε”和微小长度“τ”。因为在喉部进行清洁，被清除的粒子通过真空通道32排出。
图1e是本发明另一优选实施例的空气刮除设备清洁头10的喉部18b的横截面剖视图。该喉部18b具有锐利唇缘12b。气流在高压通道22被迅速加速，经喉部15，最终通过真空通道32吸走。其中喉部15形成于待清洁表面和锐利唇缘12b间，该唇缘12b位于通道22和通道32间的壁16。锐利喉部15具有微小宽度“ε”。然而，与具有流线型轮廓的唇缘12a相比，该设计用于产生一消失的喉部长度(由于加工原因，还存在微小长度)。由于是在喉部进行清洁，被清除的粒子通过真空通道32排出。
图1f是根据本发明的一优选实施例，图1a和图1b清洁头高压通道22的出口附近横截面剖视图。通道22的中心线202充分垂直于待清洁物体表面99。该横截面剖视图具有至少两个相对喉部中的一个喉部15，其中每个相对喉部的气流方向基本相反。清洁头的朝向面11与待清洁物体表面平行，并且两表面间的距离基本均匀，该距离为喉部宽度“ε”。
图1g是根据本发明的另一实施例，类似图1f的设计。但是通道22的中心线202基本与待清洁物体表面99倾斜。图1h是根据本发明另一优选实施例，类似图1f的设计。其中，清洁头设计成两种尺寸，比如图1a中的伸长的清洁头，但喉部15的宽度“ε2”小于其相对的喉部宽度“ε1”。这种设计分成两步清洁工艺，其中当清洁头向左相对于待清洁物体相对运动时，大的粒子首先被清除，清洁头和大粒子间的机械接触风险较小，该机械接触可能损坏待清洁物体或清洁头。其次，具有更好效果的小宽度“ε1”喉部15清除小尺寸粒子。
图2a是根据本发明另一优选实施例，空气刮除设备的清洁头侧视图。该清洁头10b具有非平面朝向面11b，该朝向面11b与待清洁物体100的非平面表面11b相对应。清洁非平面表面，比如光学透镜，可以在透镜的加工工艺或者透镜的整个使用过程中进行，用于污染环境，比如粉尘环境下的光学镜片清洁。
图2b是根据本发明另一优选实施例，空气刮除设备清洁头的侧视图。该清洁头具有弯曲的朝向面11c，适用于清理相对应的曲面。
在喉部区域，沿很小长度，产生高的去除力。为了最大化清洁性能，可以使用流场。参见图3a，展示了图1b中的税利边缘的放大图。图3a示意性阐明了税利喉部18b的横截面剖视图。该喉部18b是两个相对喉部中的一个，具有锐利唇缘12b。气流在高压通道22中被迅速加速，经喉部15，最终由真空通道32排出。其中喉部15形成于待清洁表面99和锐利唇缘12b间，唇缘12b位于通道22和通道32的壁16上。该锐利喉部15具有微小的宽度“ε”。相对于本发明另一优选实施例，当高压通道22(在出口21，接近喉部区域)的横向宽度“a”(横向尺寸)比“ε”大，在高压通道22内形成向着表面99的低速气流，如小箭头41所示，因此出口21(接近表面99)的动态压力相对于驻点压力很小。相应地，形成放射流线谱42。其中流体只有在喉部区域被加速。
在图3b中，高压通道22(在出口21，接近喉部区域)的宽度“a”与“ε”基本一样。相应地，在通道22中产生向着表面99的高速气流，如较大箭头43所示，结合喉部锐利边缘的气流分离区44因此产生。结果，存在根据空气动力学成形的喉部，该喉部的有效宽度小的多。从而，通过调整“a”，喉部的有效宽度可以明显大于它的物理宽度。它主要具有以下两个优点：(a)边界层厚度被缩小，因而清除小尺寸的粒子更有效。(b)从***稳定性考虑，以及为了降低变形风险(机械损坏)，优先采用工作在较宽机械宽度“ε”(待清洁物体15与清洁头的距离)，另一方面具有明显较小有效喉部宽度相关的性能。
在图3c中，高压通道22(在出口21，接近喉部区域)的横向宽度“a”小于“ε”。相应地，高速气流(接近音速)，在通道22中产生，流向表面99，如更大的箭头45所示。在出口21，气流进一步被加速至相对低的超音速。因为气流必须变向，所以在出口21下形成一滞流区，但压力恢复通过滞流冲击波装置46提供。因为冲击波的马赫数接近音速的马赫数(M＝1)，压力损失并不明显。冲击波装置是另一个使根据空气动力学成型的喉部具有较小的有效宽度。实际上，可以得到机械宽度和有效宽度的比例是2。在这种情况下，同样通过调节“a”，喉部的有效宽度能够明显大于它的机械宽度，但同样流型是改变的。降低喉部有效宽度的好处已在图3b中作了总结。
少量的微米级或者超细粒子的清理需要用高的去除力。作用在粒子上的去除力有两部分，作用在相同的方向(流向)：
1.侧面拉力或压力
2.剪切力
本发明的主要目的是最大化这些力，同时通过合并，优化所有去除力，比如两个力的最佳性能都集中在一个地方。
参见图4a，图中展示了附着在待清理表面99的一个球形粒子50，被作用于横向气流，用气流线59表示。这是粒子附近流向的微观图，其中粒子位于喉部区域(图中未显示)。因为粒子拥有三维特征，作为气流的障碍物，气流线59同样是三维特征(简洁起见，图中只画了一条气流线)。只有在粒子的下游，才产生气流分隔，以及微量尾流55。当气流到达粒子前时，产生一去除压力53，在高压力作用(流向)在粒子区域，产生一滞流区52。在对面，小得多的压力作用在粒子的下游面。此外，因为气流是音速气流，所以随着气流进一步加速(至较低超音速)，形成贴着粒子上表面的滞流冲击波58。在这种情况下，弱边的压力进一步降低。一般而言，流向压力是粒子上游面的压力和下游面压力之差。作用在粒子55上表面的流向剪切力54取决于粘度。相应地，它与气体的热力学性能(粘性系数)有关，并取决于法线(表面的)速度梯度。
这两个补充流向去除力产生一侧向合力，以移动粒子，使之与表面分离。然而，在很多情况下，这不是主要机理，因为粒子首先会被相对于旋转点51转动而与表面分离，因为它被作用于力矩(注意，剪切力力矩是压力力矩的两倍)。当粒子50刚好是圆形时，支持力对力矩的抵抗力很小，因为支持力相对于旋转点51的力矩很小。图4b显示了和图4a类似的情况，但粒子50a的形状是不规则的。在这种情况下，考虑到粒子的特殊形状，旋转点51a偏移支持力的位置。因此，考虑到支持力相对旋转点51a的力矩较大，能够阻碍气体力矩。对于这种支持力矩，利用转动机理使粒子离开物体表面，所需的去除力要比分离类似尺寸的球形粒子要大的多。
通常粒子尺寸越大，外形就越不规则，而尺寸越小，越规则，就越接近球形。一般而言，清除一粒子(作用于粒子侧面)所需的去除力随粒子尺寸的增加而降低。结合这两点，一方面，似乎粒子的形状效应对大粒子影响较大，其中所需去除力相对较小，另一方面，形状效应对小粒子影响较小，其中不需因为形状而增加去除力，需要用较大的去除力。
对于本发明的方法和设备的清洁效率而言，空气动力是粒子和边界层间的相互作用。图5a示意地展示了这样的相互作用，其中粒子50a的尺寸大于边界层57厚度“δ”。文献记载有很多关于边界层厚度的有用的定义。但是，去除力的实际厚度将用“δ1”，其中“δ1”是边界层惯量相对低的范围，因此压力53a明显增加。当大尺寸粒子与边界层结合，压力恢复几乎超越完全潜流。这直接表明了压力的作用，其中压力源(或者滞流压力)越高，作用在粒子的横向力就越高。剪切力54取决于局部速度梯度，并且不受边界层的弱部(接近表面99的亚表层)明显影响。此外，产生局部剪切力比在光滑表面产生的剪切力更高，因为边界层在粒子顶部局部收缩。在相对较大的粒子情况下，压力和剪切力直接与作用面积有关，其中各力是叠加的。一般而言，典型尺寸降低，这些力降低是典型尺寸的平方。
图5b展示了粒子50b的典型尺寸小于边界层57的厚度“δ”。在这种情况下，粒子主要屈服于实际厚度为“δ1”的边界层的弱部，因此，压力53b的强度明显增加，压力恢复没有达到它的完全潜流。剪切力54不会受边界层的弱部明显影响。结果，在相对小的粒子情况下，只有剪切力直接和作用面积相关(随着粒子典型尺寸的减少而降低)，而压力当典型尺寸减少时，消逝更快。因此，对于大粒子，压力是去除力的主要部分，但是对于小粒子的去除力要求，剪切力起主要作用。
对于清除小粒子，特别是超细粒子，的效率，粒子典型尺寸和边界层间距离是很重要的。本发明中，减少喉部区域的物理尺寸，并在喉部形成微型活动清洁区，是很重要的。当喉部宽度很小时，利用上述其中一个气动装置产生一狭窄喉部，从而形成优选特征，边界层厚度也变小。当喉部长度变小(特别是锐利喉部)时，气流迅速沿下游很短距离加速成一声速流。根据边界层厚度的增长特性，距离气源越近，边界厚度层厚度越小。微型尺寸和迅速加速(到达声速需要小于10微米)使得在喉部区域具有几乎消失的边界层厚度，其中气流在喉部区域达到声速。该喉部区域是去除力最有效的区域，此外，下游去除力变小。这当然和上文提到的粒子和边界层之间的相互作用有关系。随着边界层厚度变小，越小的粒子屈服于完全潜侧压力，而不会有明显损坏效应，这种损坏效应由边界层的弱流部分产生。
为了针对清洁大表面，执行有效的清洁工艺，建议利用本发明的清洁头执行扫描运动。清洁头和待清洁表面采用相对运动。图6a展示了一对称清洁头的表面11接近并朝向待清洁物体表面99。朝向面11形成于清洁头的唇缘，其中高压通道22的出口和真空通道32的入口呈现在表面11上。清洁头锐利边唇缘和待清洁表面99间的狭窄通道为喉部15。通过横向移动清洁头，方向如箭头61所示，形成相对运动。建议相对扫描运动的方向充分平行于高速流的方向(参见通道22和通道32间的箭头)。横向运动为朝向面11和待清洁表面99间的充分平行运动，而间隙“ε”控制气流，并影响清洁效率。定义一轴线X平行于扫描运动方向61，原点X0在对称线上，Xt表示原点到喉部15的锐利边缘的距离。图6b展示了去除力的空间分布。然而，当作相对运动时，待清洁表面的每个点最终会被作用于最大的去除力。因此，扫描速率最好是限定的，以保证有足够的时间清除粒子。由于微型粒子的超低质量，其去除机制的时间量程很快，实际上任何速率都有可能。考虑到清洁工艺的效率，最有效的运动方向是当扫描动作平行于产生去除力的高速流方向。
图7a至图7d展示了一些相对运动效果。图7a展示了一个相对扫描运动，其中清洁头10沿着横向方向71，充分平行于最有效的清洁方向72(如果清洁头具有一相对称的结构，可以采用两个相对的方向)，因此，一般来说，清洁过程中有效区73大于清洁头10的长度。图7b展示了当清洁头10沿横向方向71运动，该横向方向71不平行于最有效的清洁方向72，因此，一般来说，清洁过程中有效区73被降低。然而，同样当方向71和72的夹角45°时，仍然可以保持有大于70％的扫描效率。为了优化清洁工艺效率，建议采用装配有两个直交的清洁头。图7c展示了这样的组装，其中两清洁头10(其去除力的方向用箭头72表示)和10t(其去除力的方向用箭头72t表示)均相对扫描运动方向71成45°，并垂直相交设置。参见图7d，采用这样的组装的原因就显而易见了。该图示意地展示了长粒子50在待清洁表面99上的一般情况。当去除力作用在长粒子的短方向(74a)，对去除力的转动机理的阻碍相对较小。但当去除力作用在粒子的长方向(74b)时，对去除力的转动机理的阻碍明显增加。因此，如图73所示的双向清洁工艺的使用改进了清洁工艺。另外一个可代替该组装是，利用一个清洁头执行两个清洁工艺步骤，其中两个清洁步骤之间，改变清洁头的方向。必须强调本发明中，词“相对扫描运动”意味着，清洁头不动而待清洁物体运动，或者清洁头运动而待清洁物体不动，或者当采用更复杂的运动时，清洁头和待清洁物体之间同时相对运动。
本发明的另一个重要事项是，清洁工艺中的热环境。清洁工艺中的空气或者其他气体可以是预热的。在这种情况下，去除力增大或者至少不会减弱，其中去除力取决于气体的热力学性能(比如粘性或者密度)。然而，加热气体的主要目的是降低支持力。如果加热的气体加热粒子和其下的待清洁表面，至大于100℃，粒子和表面间的水分被蒸发。支持力的有效部分是毛细作用力，所以当它消失时，清除粒子就更容易了。另一个可选择的方式，是预热待清洁物和/或在清洁工艺中加热它，以蒸发水分和明显减小支持力。加热可以在带有发热器的接触式平台上进行(热传导装置)，或者当采用非接触式平台(热对流装置)时，通过预热空气产生空气垫。另一方面，也可以在表面上喷溅水分以降低毛细作用力或其他方式，以降低支持力。商业上有很多已知的处理方法。但是，这种方法在粒子周围引进了潮湿的环境，不是优选的方式，因为它导致了半干的清洁工艺，很难实施。另外，也有一种方式降低支持力，对气流加予离子发生器，以降低静电力。
为了最大化去除力，可以在喉部区域对气流加予周期性波动。这可以通过声音装置或者利用机电装置(包括压电器件)实现。从空气动力学的角度上看，周期性(根据时间)波暂时影响边界层厚度和接近表面的速度梯度。而且，周期性波频率可以根据小粒子的尺寸调节，尺寸越小清除就越困难。这意味着高频率对去除微型(超细)粒子起作用，但是操作频率必须低于一临界频率，因为流动性就像低通过滤器，不适于极高的频率。
本据本发明的一种清洁***，包括一清洁设备，其具有至少一个清洁头，一支撑待清洁物体的接触或非接触平台，其中待清洁物体表面安全地固定在接近清洁头的地方，以及移动机构，提供清洁头和待清洁物体表面的充分平行的相对运动，直线或者转动。这种情况有很多种组装形式。图8至图10展示了本发明的清洁设备几种优选实施例。
图8a根据本发明的一个优选实施例，展示了一种组装，其中待清洁物体100被保持在其背面与平台83接触的位置。该组装设置有一清洁头10，具有压力出口20和真空出口30。该清洁头10保持在接近待清洁物体100的表面99上。一手臂81，可以是机械手，控制清洁头10。手臂81与垂直件82连接，作为控制清洁头10和待清洁物体100的表面99之间间隙的机构。
图8b根据本发明另一优选实施例，展示了类似图8a中的一组装，其中待清洁物体100利用非接触平台84定位。该非接触平台84具有提供加压空气的入口84a，该加压空气用来在平台84上表面和待清洁物体100的表面99间产生气垫或者气悬85；以及一真空出口84b，如果气垫85由真空泵预载[压力—真空(PV)气垫，参见PCT/IL02/01045，标题“High-Performance Non-Contact Support Platforms”(Yassour等人)，公开号WO03/060961]。在该组装中，单个清洁头10和待清洁表面99间的间隙控制，可以通过调节气垫85的间隙实现。也可以通过调节压力源84a或者真空泵84b或者两者。
图8c根据本发明另一优选实施例，展示了另一种类似图8a的组装，其中，待清洁物体100被放置在平台83上，其背面与平台83接触。在这种情况下，清洁头10c两边分别由气垫支撑，气垫产生在待清洁物体100的表面99和活动盘87的朝向面间，活动盘87依附在清洁头10c的两边。该活动盘87从清洁头10c的两边产生一支撑垫88，例如PCT/IL02/01045中所描述的情况，这里可作参考。每个盘具有一出口87a，以提供加压空气，保持在清洁头10c的底边朝向面和待清洁表面99间产生一气垫88；以及一真空出口87b，如果气垫88由真空泵预载(压力—真空—气垫)。在该组装中，清洁头10c和待清洁物体100的表面99间的间隙控制，可以通过调节气垫88的间隙来完成。这可以通过调节压力源87a或者真空泵87b或者两者来完成。在该组装中，清洁头10c是漂浮于物体100的表面99上的气垫88上。为了能在垂直方向自由移动，清洁头10c与垂直件82通过曲杆86连接，曲杆86在垂直方向是可动的，横向方向不可动。图8d是图8c组装的清洁头10c的底视图。与图1c类似，朝向面11c包含有一高压出口21和真空吸入口31。但为了使清洁头10c能够漂浮，两活动盘87产生对称地支撑清洁头10c的气垫，这种技术在PCT/IL02/01045中有描述，这里仅作参考。
根据本发明的另一优选实施例，可以设计一组装，其中在干式清洁设备的非接触平台上集成一清洁头。图9a至图9c展示了几种带有集成清洁头的平台，图中例举了圆形平台，其中待清洁物体放置在非接触平台上，待清洁物体和平台作相对运动。图9a根据本发明的一个优选实施例例举了一个圆形非接触平台90，其具有有效作用面91和一集成清洁头10。该组装特别适合清洁圆形物体，比如硅晶片。长清洁头10具有一朝向面11，其中也设置有清洁头10的高压通道出口21。该清洁头10的朝向面11结合到非接触平台90的表面91中。
图9b根据本发明的另一优选实施例，例举了一个非接触平台，其中一可移动小清洁头10a集成在圆形非接触平台90里，该小清洁头具有高压通道(清洁头10的)圆形出口21，平台90具有有效作用面91。该清洁头10a的半径尺寸比非接触平台90小得多。清洁头10a的朝向面11包含在非接触平台90的活动平面91里。为了提供径向扫描运动，清洁工艺中，清洁头沿一径向滑槽92运动。在这种情况下，同时转动待清洁物体(图中未示)，使扫描覆盖整个待清洁表面。
图9c根据本发明另一优选实施例，例举了几种多个清洁头集成在非接触平台90上的方案，其中每个清洁头的朝向面与非接触平台90的有效作用面91结合在一起。一种方案是，利用几个清洁头段10f沿径向方向不同角度设置，其中每一段清洁一环形片断，并且所有段一起覆盖整个待清洁表面。同样，整个待清洁面的扫描覆盖可以通过转动待清洁物体完成(图中未示)。另一中方案是，去除力作用在两充分垂直的方向，通过用两集成段10g代替集成段10f，该两个集成段充分垂直(图中只表示了中心部分)。在这种情况下，如上文图7d所解析，清洁效率被提高。
图10a至图10h根据本发明的另一优选实施例，例举了几种组装，该组装可用于清洁平坦表面的干清洁***。图10a至图10e的组装利用了半导体行业(圆形晶片)中典型的旋转扫描运动，图10f至图10h的组装利用了平板显示器行业(宽版衬底)中典型的直线扫描运动。
图10a根据本发明的一种优选实施例，例举了一种圆形组装，用于清洁正面，其中清洁头10a朝向待清洁物体表面99，待清洁物体100与干清洁***的平台90c接触。清洁头可以配备侧边非接触活动盘，以产生气垫，支撑清洁头，参见图8c至图8d所描述。在这种情况下，平台99转动或者清洁头10a转动，或者两者均转动，以形成相对扫描运动94r。
图10b根据本发明另一优选实施例，例举了一个圆形组装，用于清洁正面，其中单个清洁头10a朝向待清洁物体表面99，待清洁物体由干清洁***的非接触平台90支撑。在这个组装(同样在图10c和图10d)中，优先采用压力—空气型支撑气垫，或者压力—真空型(真空预载)气垫，该气垫双向夹住物体(参见PCT/IL02/01045，在此作参考)。在这个组装中，清洁头10a转动或者待清洁物体100转动，或者两者均转动，以形成相对扫描运动94r。圆形物体100的旋转运动可以由一转动机构提供，比如依附在圆形物体100(比如硅晶片)边缘的驱动轮95。也可以采用其他转动驱动机构，包括转动圆环，夹住物体或者其他接触机构夹住物体。另一个方案是采用完全不接触流体机构，它利用旋转剪切力转动物体。其他机构也可以采用，落入本发明的范围。
图10c根据本发明的另一优选实施例，例举了一种圆形组装，用于清洁背面，其中清洁头10集成在干清洁***的非接触平台90里。该集成清洁头10朝向待清洁物体100的背面99，该待清洁物体由干清洁***的非接触平台90支撑。在该组装中，只有待清洁物体100旋转，形成相对扫描运动94r。再次，圆形物体100的旋转运动可以由转动机构，比如依附在圆形物体100(比如硅晶片)边缘驱动轮95，驱动。其他可采用的转动驱动机构参见图10b的解析。
图10d根据本发明另一优选实施例，例举了一圆形组装，用于清洁圆形物体的前表面和背面。该组装包括用于清洁前表面99f的清洁头10a和相对的集成在平台90的清洁头10，其中该集成清洁头10用于清洁物体100的背面99b。待清洁物100由干清洁***的非接触平台90支撑。在该组装中，只有待清洁物体100转动，形成相对扫描运动94r。再次，物体100的旋转运动可以由转动机构，比如一依附在圆形物体100(比如硅晶片)边缘的驱动轮95提供。其他转动驱动机构参见图10b的解析。
图10e根据本发明的另一优选实施例，例举了一圆形组装，用于清洁圆形物体100的前表面99f和背面99b。该组装包括两个相对的集成清洁头10，集成在干清洁***的双边非接触平台(它是镜像对称平台)的两个相对的盘90里。待清洁物体100由该双边非接触平台支撑。在这种情况下，建议采用双边压力预载型(PP型)气垫，或者双边真空预载型(PV-PV型)气垫(参见PCT/IL02/01045，，这里作为参考)。这些双向支撑气垫为高效清洁提供了稳定的非接触平台。在该组装中，只有待清洁物体100旋转，形成相对扫描运动94r。再次，圆形物体100的转动可以由转动机构，比如依附在圆形物体100(比如硅晶片)边缘的驱动轮95提供。其他转动驱动机构参见图10b的解析。
图10f至图10j例举了采用直线扫描运动的组装，适用于平板显示器行业(宽版薄衬底)，其中采用非接触平台。图10f根据本发明另一实施例，例举了矩形组装，用于清洁矩形薄衬底(比如平板显示器)的正面，其中长清洁头朝向待清洁物体100的正面99，该待清洁物体100由干清洁***的非接触平台90支撑。清洁头10a可分成几个部分10s。这种情况的很多细节与图10b的描述类似，但是这里是直线运动。在该组装中(图10g至图10j也一样)，建议采用PA型支撑气垫或者PV型(真空预载)气垫(参见PCT/IL02/01045，这里作为参考)，双向夹住物体。在该组装中，清洁头10a直线运动，或者待清洁物体100直线运动，形成相对扫描运动94c。物体100的直线运动可以由各种直线运动***和夹具提供。另一种方案是利用剪切力直线移动物体的完全不接触流体机构。
图10g根据本发明另一实施例，例举了一矩形组装，用于清洁矩形衬底(比如平板显示器)背面，其中一加长集成清洁头集成在干清洁***的非接触平台90里。该集成清洁头10朝向待清洁物体100的背面99，该待清洁物体100由干清洗***的非接触矩形平台90支撑。这种情况的很多细节与图10c的描述类似)但是这里是直线运动。其他相关细节与图10f的组装类似。
图10h根据本发明的另一优选实施例，例举了一矩形组装，用于清洁一薄的矩形物体100(比如平板显示器)的正面99f和背面(图中未示)。该组装包括用于清洁物体100正面99的清洁头10a和用于清洁物体100背面的相对清洁头10，其中该相对清洁头10集成在干清洁***的非接触平台90里。待清洁物体100由干清洁***的矩形非接触平台90支撑。这种情况下的很多细节与图10d的描述类似，但这里是直线运动。其他相关细节与图10f和10g描述的组装类似。
图10g根据本发明另一实施例，例举了一矩形组装，用于清洁矩形衬底(比如平板显示器)背面，其中一加长集成清洁头集成在干清洁***的非接触平台90里。该集成清洁头10朝向待清洁物体100的背面99，该待清洁物体100由干清洗***的非接触矩形平台90支撑。这种情况的很多细节与图10c的描述类似)但是这里是直线运动。其他相关细节与图10f的组装类似。
图10i根据本发明的另一优选实施例，例举了一矩形组装，用于清洁一薄的矩形衬底100(比如平板显示器)的正面，其中根据平板显示器的宽度采用较短的清洁头10a。在该组装中，清洁工艺是沿纵向片段连续进行；待清洁物体100被来回94d移动，而清洁头在两相反运动间的预设定时间间隔，被横向(95a)移动到新的横向位置。该组装能明显降低清洁***的质量流量。其他相关细节与图10f的组装类似。
图10j根据本发明的另一优选实施例，例举了一矩形组装，用于清洁矩形衬底(比如平板显示器)的正面，其中使用两个加长的清洁头10a和清洁头10b。在该组装中，清洁过程是平行的，其中清洁是纵向移动至衬底长度的一半。这样的组装可以使清洁***明显减小印记(大约减小25％)。另一个减小清洁***印记的方式，是只利用一个移动清洁头10b，其中衬底向前94c移动至衬底的一半长度的同时，清洁头10b向后95b移动衬底的一半长度。其他相关细节与图10f的组装类似。将加长清洁头横向分成几个部分(参见图10f的部分10s)，其中各部分相继运作，同样可以达到类似的效果。在这样的安排中，清洁工艺没有涉及到任何活动部件，因此降低了掉落污染物的风险。
图10k至10n例举了利用直线扫描运动的组装，特别适用于平板显示器(宽版薄衬底)行业，其中采用接触式平台。图10k根据本发明的一优选实施例，例举了一矩形组装，用于清洁物体100的表面99的正面清洁。该物体100由一活动台接触(可选通过真空装置)固定，扫描运动是运载待清洁物体100的工作台的前进运动94c。其他相关细节和图10f中描述的组装类似。
图10L根据本发明的另一优选实施例，例举了矩形组装，用于物体100的表面99正面清洁。物体100可通过标准传送轮96在进入清洁区之前或之后运送。此外，设置有一驱动轴97，并与清洁头10相对，物体100在它们之间直线移动。由于转动速度97a，轴97使物体100沿94c方向前进。轴转动速度97a与传送轮96的运动同步。图10m根据本发明的另一优选实施例，例举了一种矩形组装，用于清洁正面。该组装和图10j所描述的类似，清洁区由非接触的平台90支撑，取代驱动轴，该平台90相对清洁头10设置，物体100在它们之间直线移动。图10n根据本发明的另一优选实施例，例举一矩形组装，用于双面清洁。该组装类似于图10L，但没有驱动轴，设置有两相对的清洁头10(用于清洁物体100的正面)和10a(用于清洁物体100背面)，且物体100在它们之间直线移动。
对应于待清洁表面，清洁头的方向可能是多样化的。本发明的装置可以水平操作，竖直操作或者其他任意要求的方向。
为此，图11根据本发明一优选实施例，例举了一干清洁***400。该清洁***400具有一基座200，基座200具有足够的内部空间，以紧凑地容纳不同尺寸的元件和子***。在基座200的顶部，干清洁***400具有PV型非接触支撑平台210。该非接触支撑平台210由驱动机构220驱动，沿方向225转动。平台210可由机械机构或者气动机构支撑，平衡它的体重。待清洁物体100横向被三个边缘元件212夹住。元件212也使物体100的中心与非接触平台210的中心轴线219重合。元件212也作为起落销，用于加载或卸载物体100。非接触平台210提供PV型气垫，支撑待清洁物体100。近距离传感器213设置在非接触平台210，以感应非接触平台210的朝向面和待清洁物体100的背面之间的距离，以实现支撑气垫间隙的闭环控制。发热元件240和温度传感器241集成在平台210里。
根据本发明一优选实施例的干清洁***400，其清洁头110设置接近待清洁物体100的表面99，并稳固连接至支撑机构115。该支撑机构能调节清洁头110的朝向面和待清洁物体100的表面99间的距离。近距离传感器111设置在清洁头110，以控制该距离。此外，支撑机构115能侧向转动清洁头100，通过使之横向移动远离中心位置，垂直放在起落元件212上，以卸载和装载物体100。
加压气体(比如空气)通过压力管道120供给到清洁头110，其中压力管道120具有压力控制阀121和超微过虑器122。优先采用使过滤器122设置在阀121之后，以降低污染风险。同样地，真空泵通过真空管道130连接至清洁头110，其中设有真空控制阀131。加压空气和真空泵通过基座200和支撑机构115供给至清洁头110。压力传感器112和真空传感器113集成在清洁头110里。加压空气可以由单元116用来产生高频周期波。这可以通过声学装置(机电装置)或者压电装置来完成。此外，一实用单元125可以连接至管道130的入口。该实用单元125可包括发热元件123或者离子发生器124。
加压气体(比如空气)通过压力管道220供给至PV型非接触平台210，其中压力管道220具有一压力控制阀221和一超细过虑器222。优先采用将过滤器222安装在阀221的后边，以降低污染风险。同样地，真空泵通过真空管道230连接至PV型(真空预载)平台210，其中真空管道230具有一真空控制阀231。加压空气和真空泵通过基座200提供至PV型非接触平台210。压力传感器214和真空传感器215集成在PV型非接触平台210上。干清洁***的中心控制单元300通过线路310控制干清洁***400的清洁工艺，并通过线路320和330控制外部供给管，以提供控制清洁工艺所需的所有信息。它也包括外部设备和用于监控和通信的计算机350的连接。
中心控制单元可以是外面的单元，或者安装在基座200里。相应地，阀121和131以及阀221和231可以安装在基座200里。此外，光学扫描装置450可与清洁***400一起提供污染粒子的定位(特别是当使用点对点清洁工艺时)和/或者提供清洁工艺的前处理分析或后处理分析。
根据本发明的一优选实施例，PA型非接触平台用于支撑待清洁物体。图12a展示了一典型PA型非接触平台500的横截面剖视图，其中该非接触平台500具有一刚性组装510和一内部压力管道521。通过连接至泵(图中未示)的压力管道520，该压力管道521填充有加压气体(比如空气)。该PA型气垫111支撑待清洁物体100，其中加压空气通过多个压力管道522被引至PA型气垫111，其中压力管道522每个都配备有限流器(比如SASO管口)以及流体回位弹簧，其出口在组装510的顶面511。该PA型气垫111产生在待清除物体100的底面和组装510的顶面511之间，PA型气垫111的间隙“ε”就是两表面的距离。PA型气垫111具有局部平衡特性，因为组装510具有多个排气管，其管口在组装510的顶面511。
根据本发明另一实施例，提供一种PV型(真空预载)非接触平台，在非接触平台完全覆盖情况下，用于不接触地夹紧待清洁物体。图12b展示了一典型PV型非接触平台501的横截面剖视图，其中非接触平台510具有一刚性组装510，一内部压力管道521和一内部真空管道531。该压力管道521通过连接至泵(图中未示)的压力连接器520，填充加压气体(比如空气)。该真空管道531通过真空连接器530连接至一真空泵(图中为示)。该PV型气垫111不接触地夹紧待清洁物体100，其中加压空气通过多个压力管道522引至PV型气垫111，每个压力管道522配备有一限流器(比如SASO管口)和流体回位弹簧，其开口在组装510的顶面511。PV型气垫111具有局部平衡特性，因为组装510具有多个排气管532，其管口在组装510的顶面511。该PV型气垫111产生在待清除物体100的底面和组装510的顶面511之间，PV型气垫111的间隙“ε”就是两表面的距离。如图12b所示，在表面511上，压力管道522的所有出口和真空管道532的所有出口都被物体100，也就是PV型气垫覆盖，距离表面511为“ε”。
根据本发明的另一优选实施例，提供一种PV型非接触平台，用于非接触夹紧待清洁物体，其中非接触平台不是全部被覆盖。图12c所示为一典型PV型非接触平台502的横截面剖视图，其中大多细节与图12b相似。然而，表面511上，不是所有的压力管道522出口和真空管道532出口都被物体100覆盖(如平台的左边所示，图12c)。压力管道由限流器保护，该限流器设置在每个压力管道522里。这些限流器限制质量流，因此保持压力管道的压力水平。同样，为了保护在真空管道531的真空水平，每个真空吸管532a都配备由限流器。
根据本发明的另一个优选实施例，提供一种双面PP型(压力预载)非接触平台，用于夹住待清洁物体。图12d所示是典型PP(压力—压力)型非接触平台503，其中大多细节和图12a相似。平台503是一个双面平台，其中待清洁物体100由两个相对PA气垫从两边非接触夹住(也可以用两相对PV型气垫，如果这样的话，气垫就是PVPV型了)，底面气垫的间隙是“ε1”，上面气垫的间隙是“ε2”。该双面PP型平台具有两个相对的刚性组装510和510a，以及加压空气供给的连接器，其中每个组装设置有一内部压力管道(分别是521，521a)，该两个压力管道镜像对称设置。
必须指出的是，说明书中，实施例和附图的描述只是为了更好地理解本发明，并不限制本
发明的范围。
也必须指出，本领域的技术人员阅览本说明书之后，对结合附图描述的实施例的修饰或修改将落入本发明的保护范围内。

Claims (99)

1.一种清除待清洁物体表面污染物的方法，该方法包括：
将一清洁设备与高压气源连接，所述清洁设备包括至少一个预设定微型向尺寸的高压通道，其具有用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一个狭窄唇缘，出口和唇缘形成一个有效作用面；
使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，微小间隙与设备一起形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度；
在喉部，加速气体到音速；
据此，产生施加在污染物上的横向空气去除力。
2.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部宽度降低到一个预设定距离，以获得高气体流速梯度，据此控制质量流量。
3.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部宽度是可调节的。
4.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部宽度在100微米至1000微米之间。
5.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部宽度大概在30微米至100微米之间。
6.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部宽度大概30微米或更小。
7.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述狭窄唇缘呈锐利状。
8.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸接近所述喉部的宽度。
9.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸明显大于所述喉部的宽度。
10.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸明显小于所述喉部的宽度。
11.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压气源的压强是可控制的。
12.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压气源的压强为5巴。
13.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压气源的压强为20巴。
14.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述高压气源的压强为100巴。
15.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述方法还包括通过至少一个***通道***气体，所述的至少一个高压出口设置在其中，并具有位于装置里的外部边缘。
16.根据权利要求15所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：利用真空装置通过至少一个***通道排放气体。
17.根据权利要求16所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述真空装置和高压气源调节至使得待清洁物体压力为零。
18.根据权利要求16所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述真空装置***所有气体，形成一个动态封闭环境，以防止带有污染物的气体质量流量逃逸到环境大气。
19.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：还包括使设备的有效作用面相对待清洁物体运动。
20.根据权利要求19所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述相对运动为直线运动。
21.根据权利要求19所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述相对运动为有角度的运动。
22.根据权利要求20所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述相对运动结合有直线运动。
23.根据权利要求19所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述相对运动基本上平行物体表面和气流在喉部加速的方向。
24.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述设备的有效作用面歇地重新点对点部署，清理待清洁表面的各个局部部分。
25.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部的宽度由支撑物控制。
26.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述喉部的宽度由非接触支撑控制。
27.根据权利要求26所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述非接触支撑包括气垫。
28.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体是空气。
29.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体是氦气。
30.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体是氮气。
31.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体是被加热的气体。
32.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述待清洁表面是被加热的。
33.根据权利要求1所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体被周期性高频波激发。
34.根据权利要求33所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体被压电式激发。
35.根据权利要求33所述的清除待清洁物体表面污染物的方法，其特征在于：所述气体利用声频信号激发。
36.一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，该设备与一高压气源连接，其包括：
至少一个预设定微型横向尺寸的高压通道，其具有用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一个狭窄唇缘，出口和唇缘形成一个有效作用面，
据此，当使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，与设备一起形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度，并且当气体在喉部被加速至音速左右，产生作用在污染物上的横向空气去除力。
37.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述喉部的宽度由一机械机构控制。
38.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述喉部的宽度由一气动机构控制。
39.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述喉部的宽度设置在100至1000微米之间。
40.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述喉部的宽度设置在30至100微米左右。
41.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述喉部的宽度设置为30左右或更小。
42.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述狭窄唇缘为税利状。
43.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸接近喉部的宽度。
44.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸明显大于喉部的宽度。
45.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压通道的横向尺寸明显小于喉部的宽度。
46.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压气源的压强是可控制的。
47.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压气源的压强为5巴。
48.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压气源的压强为20巴。
49.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压气源的压强为100巴。
50.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述设备还包括通过至少一个***通道。
51.根据权利要求50所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述至少一个***通道连接至一真空泵。
52.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：还包括一相对运动机构，以使所述作用面和待清洁表面相对运动。
53.根据权利要求52所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述相对运动机构提供直线运动。
54.根据权利要求52所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述相对运动机构提供角度运动。
55.根据权利要求54所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述相对运动机构推动动作结合有直线运动。
56.根据权利要求52所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述相对运动由机械机构提供。
57.根据权利要求52所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述相对运动由气动机构提供。
58.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述设备的有效作用面设置为可歇地重新点对点部署，清理待清洁表面的各个局部部分。
59.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述清洁头由机械机构支撑。
60.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述清洁头由气垫支撑。
61.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述待清洁物体由机械机构接触性支撑。
62.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述待清洁物体由非接触机构支撑。
63.根据权利要求62所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述非接触机构包括气垫。
64.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述清洁头集成在非接触支撑平台上。
65.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压出口为伸长状。
66.根据权利要求65所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此两相对的喉部具有大体上一样的宽度。
67.根据权利要求65所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此两相对的喉部具有不同的宽度。
68.根据权利要求65所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此形成两相对的喉部，其中通道大体上垂直于待清洁物体表面。
69.根据权利要求65所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述至少一唇缘包含至少两伸长状唇缘，据此形成两相对的喉部，其中通道相对待清洁物体表面倾斜设置。
70.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述高压出口为环形。
71.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述有效作用面是平面。
72.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述有效作用面是弓形的。
73.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述有效作用面的形状与待清洁物体表面形状相对应。
74.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：，所述至少一个高压通道设置有一限流器。
75.根据权利要求74所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述限流器具有自适应回位弹簧特性。
76.根据权利要求75所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：所述限流器是机电控制阀。
77.根据权利要求74所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：该设备还设置有至少一气体***通道，该气体***通道包含有一限流器。
78.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：设置有至少两个充分平行的高压出口。
79.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：包含至少两个充分垂直的高压出口。
80.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：该设备设置有至少一个高压出口，该出口被分成可以独立操作的两部分。
81.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：该设备包含至少一个高压出口，该出口可在两连续的清洁工序间重新部署。
82.根据权利要求36所述的用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁设备，其特征在于：该设备包含至少一个高压出口，该出口平行于物体。
83.一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***，该***与一高压气源连接，该***包括：
至少一清洁头，该清洁头包括至少一高压通道，该高压通道具有一预设定的微型横向尺寸，并有一用于加速气体的高压出口，该高压出口具有至少一狭窄唇缘，该出口和唇缘形成一有效作用面，支撑机构用于支撑待清洁物体；
相对运动机构，其用于提供待清洁物体表面和所述至少一清洁头之间的相对运动，据此，当使所述清洁设备的该有效作用面与待清洁物体表面平行，并距离一预设定微小间隙，从而，在所述至少一个狭窄唇缘和待清洁表面之间，形成一喉部，其中该间隙是喉部的宽度，当在喉部加速气体到音速时，产生作用在污染物上的横向去除力。
84.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述***结构适合圆形待清洁物体。
85.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：该***结构为适合矩形待清洁物体。
86.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述支撑机构包括一支撑物体的平台，至少一边，至少局部无接触地通过气垫支撑物体。
87.根据权利要求86所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述气垫真空预载。
88.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述支撑机构包括一部分接触地支撑物体的平台。
89.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：利用摩擦力的机械机构通过移动物体提供相对运动。
90.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：利用夹紧的机械机构通过移动物体提供相对运动。
91.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：至少一清洁头是可移动的，以提供相对运动。
92.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述至少一清洁头和待清洁物体均可移动，以提供相对运动。
93.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述***还包括加热装置。
94.根据权利要求93所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述加热装置包括用于加热气体的加热器。
95.根据权利要求93所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：所述加热装置包括一用于加热待清洁物体表面的加热器。
96.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：设置有加湿装置，其用于潮湿待清洁表面，以降低作用在污染物上的粘结力。
97.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：设置有一离子发生器，以使气体离子化。
98.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：设置有一用于激发气体至高频周期性波动的激振器。
99.根据权利要求83所述的一种用于从待清洁物体表面清除污染物的清洁***其特征在于：设置有一光扫描器，其用于检查待清洁物体表面和检测污染物的清除。
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