基于 Marangoni 效应发展起来的新型干燥技术,典型工作原理如图(1)所示。晶片进入干燥工作槽后,在氮气充分填充腔体后注入超纯水(杜绝晶片与空气接触,污染晶圆)。晶圆完全沉浸液面下(停止填充氮气)进行超纯水溢流漂洗(制程时间可设)。氮气携带 IPA 气体充满工作腔体,在水面上形成 IPA 气体环境。随后晶片与水面缓慢脱离(可通过晶片提拉上升或缓慢排水两种方式实现) 由于 IPA 的表面张力比水小得多(25 ℃下,IPA 表面张力为 20.9×10-3 N/m;水的表面张力为 72.8×10-3 N/m),所以会在坡状水流表层形成表面张力梯度,产生 Marangoni 对流,水被“吸回”水面。

　　Marangoni 式IPA干燥通过晶圆表面张力梯度将水拉回水面,后期通过热氮蒸发。 相比其他形式干燥 ,Marangoni 干燥IPA 用量很少,且能够克服深窄沟渠的脱水困难,比较适合直径 150 mm ( 6 英寸) 以上晶片的干燥。

　　Marangoni 干燥存在的问题是晶片易出现水痕缺陷,晶片与晶舟接触处、晶片下方是常见的水痕区域 。为消除水痕缺陷,这类设备中一般配备简易晶舟支撑架,以减少晶片与晶舟的接触面积,杜绝残水隐患。另外,也可以采用温水漂洗、超声波震荡 IPA Bub- bler 和变速提拉等也是常用的消除水痕缺陷的手段。

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