幾種干燥技術(shù)的簡單介紹

馬蘭戈尼干燥技術(shù)，華林科納已成功應用

半導體器件、集成電路、光學器件制作工藝取得了長足進步；以下就是幾種干燥技術(shù)的簡單介紹。

離心甩干技術(shù)

離心甩干是通過外力使晶片短時間內(nèi)達到高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，晶片表面的水受到離心力作用而從表面消失的干燥技術(shù)。

在甩干過程中，影響甩干效果的因素有很多，如轉(zhuǎn)速的設置， 氮氣的流量，排氣通路的設計、腔體的密閉性和旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的共振等。

IPA干燥

IPA干燥是一種利用 IPA （異丙醇）加熱汽化、蒸發(fā)及表面張力作用達到脫水干燥目的的技術(shù)，其工作原理如下圖所示。

Marangoni干燥

這是基于 Marangoni 效應發(fā)展起來的干燥技術(shù)。典型的 Marangoni 干燥過程如下圖所示。晶片進入干燥系統(tǒng)后，在水槽內(nèi)溢流。由氮氣攜帶 IPA 氣體充滿系統(tǒng)，在水面上形成 IPA 氣體環(huán)境。隨后晶片與水面緩慢脫離（可通過晶片提拉上升或緩慢排水兩種方式實現(xiàn)） 由于 IPA 的表面張力比水小得多（25 ℃下，IPA 表面張力為 20.9×10-3 N/m；水的表面張力為 72.8×10-3 N/m），所以會在坡狀水流表層形成表面張力梯度，產(chǎn)生 Marangoni 對流，水被“吸回”水面，如下圖所示。

雖然同樣是 IPA 干燥，但是 Marangoni 干燥與 IPA Vapor 干燥有本質(zhì)的不同，前者是通過表面張力梯度將水拉回水面，后者則是靠水的蒸發(fā)。 相比于IPA Vapor 干燥 ，Marangoni 干燥IPA 用量很少，且能夠克服深窄溝渠的脫水困難，比較適合直徑 150 mm ( 6 英寸) 以上晶片的干燥。Marangoni 干燥存在的問題是晶片易出現(xiàn)水痕缺陷，晶片與晶舟接觸處、晶片下方是常見的水痕區(qū)域 。為消除水痕缺陷，這類設備中一般配備簡易晶舟，以減少晶片與晶舟的接觸面積，另外，采用溫水浴、超聲波震蕩 IPA Bub- bler 和變速提拉等也是常用的消除水痕缺陷的手段。

馬蘭戈尼IPA干燥機運用了氣化異丙醇(IPA)裝置、N2供給裝置，同時配置流量計檢測IPA和N2的使用量等裝置。該干燥機可以單獨使用，也可以集成于濕法清洗設備內(nèi)部，以達到干進干出的效果，作為濕制程設備專業(yè)研發(fā)制造商，華林科納半導體設備公司對Marangoni 干燥方式的設備有豐富產(chǎn)線使用驗證經(jīng)驗。

審核編輯：湯梓紅