JPH03137401A

JPH03137401A - 蒸気発生器

Info

Publication number: JPH03137401A
Application number: JP2273158A
Authority: JP
Inventors: D Arcy Lorimer; ダルシー　ローリマー
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1989-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1991-06-12
Also published as: US5063609A; EP0422653A2; KR910021563A; EP0422653A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は純粋な蒸気を生成し、およびそれを利用する装
置および方法に関する。

〔従来の技術〕

半導体製造時に一般的に用いられる有害な化学溶剤に起
因して起こった環境問題のため、近年では蒸気を用いて
半導体表面のクリーニングを行うことに関心が向けられ
ている。さらに、これらの有害化学物質を適正に処理す
ることの困難さ、および処理に要する費用の問題もある
。このため、これらの有害化学物質の代替物質が求めら
れている。

蒸気を用いて半導体ウェーハの表面をクリーニングする
技術の一例として米国特許第４．１８６．０３２号があ
る。この技術においては超高温に加熱された蒸気がウェ
ーハ上を通過し、その後凝縮されて水滴になり、ウェー
ハから滴下する。

半導体製造技術の進歩に伴って半導体−個の大きさは年
々小さぐなっている。半導体の大きさが小さくなるにつ
れてクリーニングの方法及び装置も改良を行うことが必
要になってきた。というのは、超微粒子でさえ半導体の
回路をマヒさせることができるからである。このことは
蒸気を用いてクリーニングを行う方法にとっては使用す
る蒸気の純度を向上させる必要があることを意味してい
る。

一般的な形式の蒸気発生器はバッチ型ボイラーと呼ばれ
るものである。これらのボイラーの特徴は水の入口と蒸
気の出口を有することである。しかしながら、この形式
のボイラーでは、時間の経過とともにボイラーの水の中
に蓄積される不純物によって蒸気が汚染され得る。この
ため、この形式のボイラーは定期的に清掃を行わなけれ
ばならない。

米国特許第４．７６７、５０２号が開示する純粋な蒸気
の発生器は特に製薬業界の蒸気殺菌製品に用いられる。

この米国特許に係る蒸気発生器は給送水ラインと、給送
水を加熱する電極システムと、蒸気出口と、水滴分離器
とを有する。ここで考慮すべき重要な事は急速作動型電
気蒸気発生器を提供することである。これに対する解決
策は電極を小さな管状空間内に配設することであること
がわかった。この配置によって電極が遭遇する熱量を減
らすことができ、所望の短時間のボイリングを行うこと
ができる。しかしながら、短時間のうちにボイリングを
行うと蒸気中の小滴の発生か顕著になる。この小滴を除
去するため長い回路が設けられており、これにより蒸気
発生器の全体の効率が低下している。

そのうえ、ボイリングに際してもさらに効率低下が生じ
る。理論的には水が一旦沸騰点に到達すると、以後エネ
ルギーは水を蒸気に変換するのに費やされる。実際には
ボイリングが速くなればなるほど、変換の効率は低下す
る。すなわち、変換に費やされるエネルギーの量がます
ほど、生成される水蒸気の量の増加分は減少する。しか
し、半導体ウェーハの清掃には多量の純粋蒸気が必要と
される。これまで、小滴の発生を伴うことなく多量の純
粋蒸気を生成することの難しさは解決されていない。

ヨーロッパ出願ＥＰ−０−２８４−０５２−Ａ２には超
純粋の水をつくる装置および方法が示されている。この
方法は蒸留法を用いている。この蒸留法においては、使
用される水は蒸留を行う前に最初加熱されて水分中の揮
発性成分が除去される。揮発性成分を除去した水は次い
で加熱され、蒸気が生成される。この蒸気は、気体は通
ずが液体は通さない隔膜を用いて濾過され、その後、こ
の濾過された蒸気は凝縮される。こうして多量の凝縮水
が生成され、純水を必要とする処理、例えば半導体ウェ
ーハ表面や医療用品の清掃などに用いられる。

清掃用として用いる水については、たとえそれが超純水
であっても、水の生成または蓄積に際してバクテリアが
発生するという問題が起きることがある。このため、超
純水を用いる清掃方法は半導体ウェーハ表面の清掃方法
として完全に適合しているものであることを要する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このため、本発明は、超高純度の蒸気を効率的に生成し
、蒸気発生器内の汚染物の蓄積のおそれな（長期間にわ
たって作動することができる蒸気発生器を提供すること
を目的とする。

さらに、本発明は多量の電力を蒸気に変換することがで
きる蒸気発生器を提供することを目的とする。

さらに、本発明は半導体ウェーハ用の超高純度蒸気清掃
システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明に係る蒸気発生器は
、垂直方向に配設された複数のチェンバーを備える。こ
の複数のチェンバーは各チェンバーに分配された電力に
応じて蒸気生成面を増加させる。各チェンバーは相互に
頂上に位置しており、ドレーン管と蒸気通路とにより内
部で連結している。これにより、チェンバーの頂上から
導入された給送水は各チェンバーを通って落下して行き
、一方蒸気は最上のチェンバーへ上がって行く。各チェ
ンバーは貯留水が給送水リザーバの所定のしベル以下で
ある・ように維持する。給送水がそのレベルを越えると
、水はドレーン管を通って下のチェンバーへ流れ出す。

チェンバーの上方部分に設けられた蒸気通路は上方に延
びて次のチェンバー内部にまで達しており、これにより
蒸気は上方のチェンバーに達することができる。最下に
あるチェンバーの給送水ドレーンは余分な給送水を取り
除く。

上述の蒸気発生器には、発生した蒸気をウェーハ表面の
清掃に用いる半導体ウェーハ清掃システムを組み入れる
ことができる。このシステムは加熱された供給ラインを
備えている。この供給ラインは残存している液体小滴や
粒子を蒸気から取り除くためのフィルターを備えている
。こうして濾過された蒸気は清掃対象のウェーハ表面に
向けられ、ウェーハ表面上において凝縮する。

本発明の主な特徴および利点は多数のチェンバーによっ
て、入力された電力に対する給送水表面面積の比を大き
くすることができることである。

各チェンバーには電気コイルが配置されており、これに
よって発生器に供給される全電力が各チェンバーに均等
に分配される。各コイルの定格電力は各チェンバーにお
いて穏やかなボイリングが行われるような電力である。

これによって小滴の発生という固有の問題を伴う活発な
ボイリングを避けることが可能になるとともに多量の純
粋蒸気を得ることが可能になる。これ以外の利点は、給
送水を勢いよく落下させることから各チェンバーについ
て連続的にフラッシングを行うことにより、蒸気発生器
内に蓄積する汚染物の量を効率的に減らすことができる
点である。さらにもう一つの利点は、前記のウェーハ清
掃システムにおいて液体である水よりも蒸気を濾過する
方がより効率的であるという点である。これは、市販の
ガスフィルターはＰＰＢの単位の汚染粒子に対して有効
であるが、液体フィルターは上記の単位についてはガス
フィルターはど有効ではないからである。そのうえ、蒸
気は使用時に凝縮されて用いられるので、バクテリアの
発生という問題も回避することができる。以下、これら
の利点および特徴を図面を参照してより詳細に説明する
。

〔実施例〕

第１図には多段蒸気発生器１１が示されている。

蒸気発生器１ｉは様々なモジュラ−・ユニットを構成し
ており、モジュラ−・ユニットは外側ハウジングを形成
し、蒸気発生器１１内部の内部段すなわちチェンバーを
形成している。図示した実施例においては、蒸気発生器
１１は頂上ユニット１３と、４個の中間ユニット１５と
、底部ユニット１７とを有している。４個の中間ユニッ
ト１５は全て同一のものである。これらのユニット１３
．１５．１７を積み重ねて５個のチェンバーが形成され
ている。チェンバーのいくつかはその断面図が第２図に
示されている。チェンバーの数は５個以外の他の数でも
良く、所望する蒸気発生量や他の要素との関係に応じて
変えることができる。ただし、−膜内には少なくとも３
個のそれぞれ独立したチェンバーが必要である。絶縁用
ジャケット（図示せず）で積み重ねたユニット（以下「
スタック」という）の回りを囲ってもよい。

このスタックを保持するため、頂上リング１９と底部リ
ング２１とがナツト２５で留められた長ポルト２３によ
り固定されている。第３図に示すように、圧縮バネ２７
はボルト２３の熱膨張を考慮したものである。スタック
は３〜４フイートの高さについて最大で０．　５インチ
だけ垂直方向に延びることがある。これは、４個のボル
ト２３に取り付けられている２５０　〔ポンド／インチ
〕のバネ定数ｋを有する圧縮バネ２７により調整される
。

蒸気発生器１１の頂面には給送水入口２９が設けられて
いる。給送水はこの人口２９を通って供給される。例と
して二つの入口２９を示しであるが、少なくとも１個あ
れば充分である。蒸気発生器１１０頂面には蒸気が逃げ
るための蒸気出口３１も設けられている。底部ユニット
１７のベースには給送水ドレーン３３が取り付けられて
おり、給送水ドレーン３３は制御バルブ３５と連結して
いる。余分な給送水はドレーン３３を通って排水される
。給送水は超高純度（Ｕ）ＩＰ）かつ非イオン化水であ
ることが好ましいが、イソプロピルアルコールと非イオ
ン化水との混合物であってもよい。

第２図には内部構造の一部か示されている。蒸気発生器
１１は頂部チェンバー３７と底部チェンバー３９とを備
えている。頂部チェンバー３７と底部チェンバー３９と
の間の中間チェンバー４１は全て同一のもので、第４図
ないし第７図により詳しく示されている。頂部チェンバ
ー３７はＶ字型境界壁６１を有する点において他のチェ
ンバーとは異なっている。Ｖ字型境界壁６１は給送水お
よび蒸気を通過させる孔６３を備えている。Ｖ字型境界
壁６１は、頂部チェンバー３７から蒸気出口３１を通っ
て蒸気とともに排出される小滴の数を減少させる効果を
有する。給送水は入口２９から頂部チェンバー３７へ供
給される。供給された給送水は各チェンバーを通って下
方に落下し、底部チェンバー３９に到達する。余分な給
送水は底部チェンバー３９において給送水ドレーン３３
から排出される。

各チェンバーには給送水を加熱し、蒸気を生成するため
の加熱コイル４３が設けられている。各コイル４３の定
格出力は約１０００ワツトであることが好ましく、この
場合の各チェンバーにおける給送水の好ましい表面積は
約１フイート２である。すなわち、出力に対する表面積
の好ましい比は０．２５（フィート２／ＫＷ）である。

各コイル４３はユニット上方から下方に伸びている。す
なわち、各コイル４３は下方のユニットに滑り落ちるこ
とができるように上方のユニットに取り付けられている
。各コイル４３に連結した電気導線６７用として上方の
ユニットには二つのネジ孔６５が設けられている。コイ
ル４３は電気に対して抵抗性を示す他の既知の材料から
つくることもできるが、テフロン（デュポン（Ｄｕｐｏ
ｎｔ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）社の登録商標）その他の非活
性物質でコーティングする必要がある。

第４〜７図には中間ユニット１５が示されている。中間
ユニット１５は円筒形側壁７１と床７３とを有している
。床７３はユニットの内部空間を上部容量と下部容量と
に隔てている。上部容量は上方のチェンバーに対する給
送水リザーバ７５を形成しており、下部容量は下方のチ
ェンバーに対する蒸気収集領域７７を形成している。床
７３は上面５７と下面５９とを有する。

円筒形側壁７１の内部には複数のドレーン管４５が設け
られている。ドレーン管４５は給送水リザーバ７５内部
に入口４７を有しており、給送水が入口４７に達すると
、給送水はドレーン管４５内にオーバーフローし、ドレ
ーン管４５を通って出口４９まで落下する。さらに、給
送水は下方のチェンバーの給送水リザーバに到達するま
で落下を続ける。

円筒形側壁７１の内部には蒸気通路５１も形成されてい
る。この蒸気通路５１を通って蒸気は下方のチェンバー
の蒸気収集領域７７から上方のチェンバーへ上昇する。

これらの蒸気通路５１は床７３の下面５９に形成されて
いる入口ポート５３を有する。蒸気通路５１は上方に延
びて上方のチェンバー内部に達しており、給送水がオー
バーフローする地点よりも上方の地点にある出口ポート
５５まで続いている。

蒸気発生器１１に適した材料としてはモールド加工可能
なＰＦＡテフロン、機械加工可能なＰＶＤＦ（ポリビニ
リデン・フッ化物）、およびＰＥＥＫ（ポリエーテルエ
ーテルケトン）がある。ＰＶＤＦはペンウォルト社（Ｐ
ｅｎｎｗａｌｔ　Ｃａｒｐ、　　）の商標「カイナー（
Ｋｙｎａｒ　）　Ｊとしても知られているものである。

各ユニットを積み重ねた状態においてはシール性を向上
させるため各ユニット間にテフロン製Ｏリングを用いる
こともできる。テフロンはポリテトラフルオロエチレン
の登録商標である。

第１〜７図を参照すると、蒸気発生器１１はモジュラ−
ユニット１３．１５．１７から組み立てられている。モ
ジュラ−構造とすることにより製造コストが減少すると
ともに、このシステムのフレキシビリティ−が向上する
。蒸気発生器１１の内部は垂直方向に積み重ねられた複
数のチェンバーに分けられている。各チェンバーは給送
水リザ−バフ５と蒸気収集領域７７とを有するように構
成されている。以下、給送水と蒸気に対するネットワー
クシステムを説明する。

ＵＨＰ給送水は給送本人口２９から頂部チェンバ−３７
内部に注入され、Ｖ字型境界壁６１の孔６３を通って頂
部チェンバー３７のりザーバへ流れ落ちて行く。リザー
バ内部の給送水のレベルがいわゆるオーバーフローレベ
ルに達すると、余分な給送水は直下のチェンバーのりザ
ーバへ排水される。オーバーフローによる排水は頂部ユ
ニット１３及び中間ユニット１５の円筒形側壁７１内部
に形成されたドレーン管４５により行われる。底部チェ
ンバー３９の下方には余分な給送水を排出すべきチェン
バーが存在しないので、底部ユニット１７には給送水ド
レーン３３と制御バルブ３５とが設けられている。制御
バルブ３５は底部チェンバー３９内の給送水のレベルを
示す指標あるいは信号に応するようにすれば良い。連続
作動中においては、給送水の流量は約１５０　ｃ　ｃ／
分であり、蒸気に変換される水の量は約８０　ｃ　ｃ／
分である。

各リザーバには電気コイル４３が沈められている。図で
は単純化するため一つのループコイルのみを示しである
。実際には、コイル４３は数個のループを有するように
構成しても°良く、またリザーバのほぼ全面積にわたっ
て広がっていてもよい。

作動中における各コイルの出力は約１０００〜１２００
ワツトであり、全出力としては５〜６Ｋｗである。この
出力によって毎分的８０〜１００ｃｃの水が蒸気に変換
させられている。表面積−出力比が大きいこと、通常は
０．２５フィート２／Ｋｗであることから、給送水は穏
やかに沸騰する。

蒸気はリザーバの上方の容積内に集まり、側壁７１内の
蒸気通路５１を通って上方のチェンバーへ上昇して行（
。その後、蒸気は蒸気出口３１を通って排気される。排
気された蒸気は超高純度の蒸気であり、上述したような
純粋蒸気を必要とする分野において用いられる。

第８図に半導体ウェーハ清掃システム１０１の好適な例
を示す。このシステム１０１では、超高純度かつ非イオ
ン化水は水供給ライン１０３から蒸気発生器１１へ供給
される。水には少量（供給する水の容積の２０％以下、
好ましくは５〜ｌＯ％）の液体イソプロピルアルコール
を添加してもよく、添加した方がウェーハ基質にとって
は好適である。蒸気は前述のようにして生成され、蒸気
０出ロライン１０５を通って蒸気発生器１１から排出さ
れる。アルコールが添加されていれば、汚染物がないと
いう意味において蒸気は純粋なものになっている。アル
コールは汚染物として扱われるものではなく、水から生
成された蒸気とともに共働する。バルブ１０７が蒸気の
排出量を制御する。

窒素ガス供給ライン１０９は蒸気出口ライン１０５と連
結し、供給ライン１１１を形成している。

窒素の代わりに他の不活性ガスを用いてもよい。

供給ラインｉｌｌは、その内部で蒸気の凝縮が起こらな
いように加熱手段１２１によって１２０℃の温度に維持
されている。供給ライン１１１内に設けられている小滴
フィルター１１３は蒸気および窒素ガスから残存してい
る小滴および汚染微粒子を除去する。フィルター１１３
として好適なものは疎水性焼結テフロン隔膜を備えた加
熱したテフロンミリポア（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ　）隔膜
フィルターである。ここでミリポアとはミリボア社（Ｍ
ｉｌｌｉｐ。

ｒｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　）の登録商標である。

この形式のフィルターはミクロン以下の大きさの液体小
滴や微粒子を濾過することができる。フィルター１１３
の大きさは所望の最大流量に応じて決められ、供給ライ
ン１１１は内部で蒸気の凝縮を防ぐため加熱される。

前述したように、作動及び効果の双方の観点からして液
体である水よりも蒸気を濾過する方がより効率的である
。ガスフィルターの効率の良さは良く知られでいるとこ
ろであり、本発明は超高純度蒸気を得るため、必要があ
る限り、多くの段階においてその効率の良いガスフィル
ターを利用するものである。一方、液体を濾過する装置
はガスを濾過する装置よりも構造的にずっと複雑であり
、さらに維持もずっと困難である。水の純度を高くする
ためには、次のような段階を経なければならないことが
多い。すなわち、凝固−沈澱、濾過、ミクロ濾過、逆浸
透、ディエアレーション、イオン交換、紫外線殺菌、そ
して最後に超濾過という段階である。蒸留法を用いたと
しても、バクテリアの発生があるため半導体ウェーハの
清掃に用いる前に凝縮した水を濾過する必要がある。こ
のように、どちらの方法をとっても液化した水はその使
用前に超濾過を経なければならない。しかしながら、超
濾過技術を用いて液化した水から不純物を取り除く場合
の効率はミリポア隔膜濾過により蒸気から不純物を取り
除く場合の効率はど良くはない。

濾過後、蒸気と窒素ガスは清掃領域１１５に入れられる
。清掃領域１１５内部では真空チャック１１９が半導体
ウェーハ１１７を支持している。

蒸気と窒素ガスは前述した通りの方法でウェーハ表面か
ら汚染微粒子を取り除く。

好適なウェーハ清掃方法においては三つの主要な過程が
ある。高速ブラスト過程と凝縮形成過程と乾燥過程であ
る。清掃領域１１５は窒素その他の不活性ガスにより浄
化されることにより初期状態とされる。浄化に続けて、
窒素ガスと蒸気とでウェーハ表面の短いブラストを行う
。ブラストは約５秒間行う。窒素ガスと蒸気の合計流量
は約１５０１／分、あるいは蒸気が１００１／分、窒素
ガスが５０１／分である。

凝縮形成過程は窒素ガスの供給を停止し、蒸気のみをウ
ェーハ１１７の表面に導くことから始まる。ウェーハ１
１７の温度は真空チャック１１９内の液体コイルによっ
て維持される。この凝縮形成過程および他の全ての過程
の間においては、コイルに向かう液体の温度は６０°Ｃ
である。凝縮中にコイルから出る液体の温度は約８０°
Ｃである。

真空チャック１１９は回転可能であり、このためウェー
ハ表面上で凝縮が行われているときに遠心力により回転
する。このようにして、ウェーハ表面上には薄い凝縮の
層が維持される。水の溶解性が大きいため、ウェーハ上
の多くの汚染微粒子が水に溶解する。次いで、これらの
微粒子は回転させられ、あるいはウェーハ表面から吹き
飛ばされる。凝縮形成過程は約３分間続き、その後窒素
ガスと蒸気による長いブラストが約３０秒間行われる。

蒸気の供給を停止し、加熱した窒素ガスをウェーハ表面
に向けることによってウェーハの乾燥が行なわれる。ウ
ェーハの乾燥には３〜５分間を要する。ウェーハ乾燥過
程の間、真空チャック１１９内のコイルから出て行く液
体の温度は約１０００Ｃである。

前述の単一の蒸気発生器が必要な蒸気を交互に二つの清
掃領域に供給できるようにして、二つの別々の清掃領域
に対して凝縮形成過程、乾燥過程および他の過程のタイ
ミングが調整される。このようなシステムでは出力がほ
ぼ２倍になり、はぼ連続的な安定した状態での蒸気発生
器の作動が可能になる。

〔発明の効果〕

上述の清掃システムの利点はウェーハ表面を清掃するの
に用いる液体は使用時に凝縮されることである。これま
での方法は非イオン化した水をウェーハに噴射していた
が、この方法では水中でのバクテリアの成長を防止する
ことができない。バクテリアは汚染微粒子の主な原因と
なり得るものである。上述の清掃システムの他の利点は
カスを濾過することは液体を濾過することよりもずっと
簡単であり、かつより効率的である点である。従って、
本発明によって生成された蒸気は、濾過終了後において
は、超高純度の蒸気となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る蒸気発生器の斜視図、第２図は第
１図の２−２線に沿った部分的な断面図、第３図は第１図に示した支持部材の拡大図、第４図は第
１図に示した中間ユニットの平面図、第５図は第４図の
５−５線に沿った断面図、第６図は第４図の６−６線に
沿った断面図、第７図は第５図の７−７線に沿った中間
ユニットの底面図、第８図は本発明に係るウェーハ清掃システムの概略図で
ある。〔符号の説明〕ｌｌ・・・蒸気発生器　　　　１３・・・頂上ユニット
１５・・・中間ユニツ）　　　　１７・・・底部ユニッ
ト１９・・−頂部リング　　　　２１・・・底部リング
、２９・・・給送本人口　　　　３１・・・蒸気出口３
３・・・給送水ドレーン　　３５・・・制御バルブ３７
・・・頂部チェノｔ＜−３，９・・・底部チェンバー４
１・・・中間チェンバー　　４．３・・・加熱コイル４
５・・・ドレーン管　　　　４７・・・入口４９・・・
出口　　　　　、　　５１・・・蒸気通路５３・・・入
口ポート　　　　５５・・・出口ポート５７・・・上面
　　　　　　　５９・・・下面７１・・・円筒形側壁１０１・・・半導体ウェーハ清掃システム１０３・・・
水輸送ライン１０５・・・蒸気出口ライン１０７・・・バルブ１０９・・・窒素ガス供給ライン１１３・・・小滴フィルター１１５・・・清掃領域１１７・・・半導体ウェーハ１１９・・・真空チャック１２１・・・加熱手段１−一（１１−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）垂直方向に積み重ねられ、内部で連通している複
数の液体保持チェンバーであって、頂部チェンバーと底
部チェンバーを含む液体保持チェンバーと、前記頂部チェンバーに水を導き入れる導入手段と、前記底部チェンバーより上方の前記各チェンバー内に設
けられた誘導手段であって、オーバーフローした水を上
方のチェンバーから下方のチェンバーへ導く水誘導手段
と、前記底部チェンバーに達した水を取り除くための前
記底部チェンバーに設けられたドレーン手段と、前記各チェンバー内の水を加熱して前記各チェンバー内
において蒸気を生成する加熱手段と、前記蒸気を下方の
チェンバーから上方のチェンバーへ導く蒸気誘導手段と
を備え、前記蒸気は上昇して収集領域に達し、前記蒸気を前記収集領域から排出する蒸気排出手段と、を備える蒸気発生器。
（２）前記水誘導手段は複数のドレーン管を備えており
、該ドレーン管の各々は上方のチェンバーに入口を有し
、直下のチェンバーに出口を有しており、前記入口は上
方のチェンバー内におけるオーバーフローレベルに位置
していることを特徴とする請求項（１）記載の蒸気発生
器。
（３）前記蒸気誘導手段は複数の通路を備えており、各
通路は下方のチェンバーの最上位置の部分に入口を有し
、直上のチェンバーに出口を有しており、前記出口は前
記オーバーフローレベルよりも上のレベルに位置してい
ることを特徴とする請求項（１）記載の蒸気発生器。
（４）前記蒸気排出手段は前記頂部チェンバー内に蒸気
出口を有することを特徴とする請求項（３）記載の蒸気
発生器。
（５）前記加熱手段は前記オーバーフローレベルより下
方にある部分を有する電気抵抗コイルを備えていること
を特徴とする請求項（１）記載の蒸気発生器。
（６）前記電気抵抗コイルの各々はほぼ同量の電力を蒸
気に変換させることを特徴とする請求項（５）記載の蒸
気発生器。
（７）前記各チェンバーは非金属材料からつくられてい
ることを特徴とする請求項（１）記載の蒸気発生器。
（８）前記各チェンバーは円筒形状であることを特徴と
する請求項（１）記載の蒸気発生器。
（９）前記水には５〜１０％のイソプロピルアルコール
が添加されていることを特徴とする請求項（１）記載の
蒸気発生器。
（１０）壁で囲まれた、液体を保持する複数のチェンバ
ーであって、内部を重力で液体が落下し、頂部チェンバ
ーと底部チェンバーとを含む複数のチェンバーを備える
ハウジングと、前記頂部チェンバーに水を導き入れる水導入手段と、オーバーフローした水を上方のチェンバーから直下のチ
ェンバーへ送る、前記チェンバー内に形成された第一通
路手段と、前記底部チェンバーから水を取り出すための
前記底部チェンバーに設けられた液体ドレーン手段と、前記各チェンバーにおいて水を加熱し、前記各チェンバ
ー内において蒸気を生成する加熱手段と、前記蒸気を下方のチェンバーから上方のチェンバーへ導
く、前記チェンバー内に形成された第二通路手段と、前記頂部チェンバーから蒸気を制御自在に排出する蒸気
排出手段と、を備える蒸気発生器。
（１１）前記第一通路手段は前記チェンバーの壁内に形
成された第一の複数の直立管を備えており、前記直立管
の各々は上方のチェンバーに入口を、直下のチェンバー
に出口をそれぞれ備えており、前記入口は前記上方のチ
ェンバーのオーバーフローレベルと同じ高さにあること
を特徴とする請求項（１０）記載の蒸気発生器。
（１２）前記第二通路手段は前記チェンバーの壁内に形
成された第二の複数の直立管を備えており、前記直立管
の各々は下方のチェンバーの最上部分に入口を、直上の
チェンバーに出口をそれぞれ有し、前記出口は前記オー
バーフローレベルよりも上方にあることを特徴とする請
求項（１０）記載の蒸気発生器。
（１３）前記加熱手段は０．２フィート＾２／Ｋｗより
も大きい液体表面積−出力比を有するように作動的に調
節可能であることを特徴とする請求項（１０）記載の蒸
気発生器。
（１４）前記加熱手段は各チェンバー内に配置された電
気抵抗コイルを備えており、前記各コイルは前記オーバ
ーフローレベルよりも下方にある部分を有していること
を特徴とする請求項（１３）記載の蒸気発生器。
（１５）前記ハウジングは圧縮されて結合している複数
の垂直方向に積み重ね可能なユニットを備えていること
を特徴とする請求項（１０）記載の蒸気発生器。
（１６）垂直方向に積み重ね可能で内部連結している複
数のモジュールを備え、前記モジュールは積み重ねたと
きに垂直方向に複数のチェンバーを形成し、前記チェン
バーには頂部チェンバーと底部チェンバーとを含み、前
記チェンバーの各々は液体リザーバを内部に備え、前記頂部チェンバーのリザーバに給送水を導入する給送
水入口と、上方のチェンバーに入口を、直下のチェンバーに出口を
それぞれ有する垂直管の重力給送ネットワークとを備え
、前記入口はリザーバのオーバーフローレベルにあり、
前記底部チェンバーは該底部チェンバーのリザーバ内の
給送水のレベルに応じた給送水ドレーン出口を有し、各チェンバーのリザーバ内に配置された抵抗コイルを有
する電気加熱システムを備え、各コイルは給送水を穏や
かに沸騰させるのに充分なエネルギを発生し、隣接するチェンバーと直接に連通する蒸気通路のネット
ワークを備え、各蒸気通路は下方のチェンバーの最上部
分に入口ポートを、直上のチェンバーに出口ポートをそ
れぞれ備え、前記出口ポートはオーバーフローレベルよ
り上方のレベルにあり、前記頂部チェンバー内に設けられた蒸気出口と、を備える蒸気発生器。
（１７）前記モジュールを結合状態に保持する圧縮バネ
付勢手段を備えることを特徴とする請求項（１６）記載
の蒸気発生器。
（１８）前記モジュールは円筒形状を有することを特徴
とする請求項（１７）記載の蒸気発生器。
（１９）前記電気加熱システムは０．２フィート＾２／
Ｋｗより大きい給送水表面−出力比を有することを特徴
とする請求項（１６）記載の蒸気発生器。
（２０）前記給送水には２０％以下の液体イソプロピル
アルコールが添加されていることを特徴とする請求項（
１６）記載の蒸気発生器。
（２１）純粋蒸気を生成することができ、蒸気出口を備
える蒸気発生器と、不活性ガス供給源と、前記蒸気出口と前記不活性ガス供給源とに連結しており
、小滴分離手段を備えている加熱された供給ラインと、前記不活性ガスと前記蒸気とを制御自在に混合して前記
加熱された供給ラインに送る混合手段と、清掃されるべき表面を外部に晒している対象物を包含し
ている囲いを備えた清掃領域とを備え、前記供給ライン
は該清掃領域と連結して、該清掃領域内に支持されてい
る前記対象物の晒された表面上を前記不活性ガスと前記
蒸気とを通過させるものである蒸気生成および清掃シス
テム。
（２２）前記蒸気発生器は垂直方向に積み重ねられた複
数の沸騰用チェンバーを備え、該チェンバーは内部を液
体が重力により落下する関係に配置されており、前記チ
ェンバーは給送水入口と蒸気出口とを有する最上チェン
バーを含み、前記蒸気発生器はオーバーフローした給送
水を上方のチェンバーから直下のチェンバーに誘導する
手段を含み、前記チェンバーは給送水ドレーンを有する
最下チェンバーを含み、前記各チェンバーは蒸気を生成
する加熱手段と、該蒸気を下方のチェンバーから最上の
チェンバーへ導く手段とを備えることを特徴とする請求
項（２１）記載の蒸気生成および清掃システム。
（２３）前記小滴分離手段はフィルター手段を備えてい
ることを特徴とする請求項（２１）記載の蒸気生成およ
び清掃システム。
（２４）前記対象物は回転自在の台座により前記清掃領
域内に支持されていることを特徴とする請求項（２３）
記載の蒸気発生器。
（２５）前記不活性ガスは窒素ガスであることを特徴と
する請求項（２１）記載の蒸気生成および清掃システム
。
（２６）垂直方向に積み重ねられ、内部で連通しており
、頂部チェンバーと底部チェンバーとを含む複数のチェ
ンバーを蒸気発生器内に設ける過程と、給送水を前記頂部チェンバーに導入する過程と、前記各チェンバー内に給送水のリザーバを形成し、オー
バーフローした給送水を前記チェンバー内部を下方に落
下させ余分な給送水は前記底部チェンバー内のドレーン
から排出させる過程と、前記各リザーバを加熱して各チェンバー内において蒸気
を生成する過程と、生成した蒸気を上昇させ前記頂部チェンバー内に収集す
る過程と、収集した蒸気を前記頂部チェンバーから制御自在に排気
する過程と、排気した蒸気を凝縮点以上の温度に保つ過程と、排気した蒸気を濾過する過程と、濾過した蒸気を使用場所に送る過程と、からなるほぼ純粋な蒸気を製造する方法。
（２７）前記蒸気を半導体ウェーハ表面の清掃に使用す
ることを特徴とする請求項（２６）記載の方法。
（２８）垂直方向に積み重ねられ、頂部チェンバーと底
部チェンバーとを含む複数のチェンバーを有する蒸気発
生器を用意する過程と、給送水を前記頂部チェンバーに導入する過程と、前記各チェンバー内に給送水のリザーバを形成し、オー
バーフローした給送水を前記チェンバー内部を下方に落
下させ余分な給送水は前記底部チェンバー内のドレーン
手段から排出させる過程と、前記各チェンバー内の前記各リザーバを加熱して蒸気を
生成する過程と、生成した蒸気を前記頂部チェンバー内に収集する過程と
、収集した蒸気を前記頂部チェンバーから制御自在に排気
する過程と、不活性ガスを供給する過程と、排気した蒸気を凝縮点以上の温度に保たれている前記不
活性ガスと選択的に混合する過程と、蒸気と不活性ガス
の混合気を濾過する過程と、濾過した混合気を所望の箇
所に送り、囲いの中において回転自在に支持された対象
物の表面上を通過させる過程と、対象物を回転させてその表面から凝縮物を跳ね飛ばす過
程と、を備える蒸気生成および清掃方法。
（２９）濾過した混合気を送り込む前記所望の箇所は、前記囲いを清浄するためにのみ用いる不活性ガスと、高速プレブラストのための不活性ガスおよび蒸気と、前記表面上に凝縮物を形成するためにのみ用いる蒸気と
、ブラスト後のための蒸気および不活性ガスと、前記表面
を乾燥するためにのみ用いる不活性ガスと、を備えることを特徴とする請求項（２６）記載の方法。
（３０）前記不活性ガスは窒素ガスであることを特徴と
する請求項（２７）記載の方法。