Marangoni 干燥
Marangoni 马兰戈尼干燥是基于 Marangoni 效应发展起来的干燥技术。典型的 Marangoni 干燥过程如图 4 所示。晶片进入干燥系统后,在水槽内溢流。由氮气携带 IPA 气体充满系统,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,如下图所示
虽然同样是 IPA 干燥,但是 Marangoni 干燥与 IPA Vapor 干燥有本质的不同,前者是通过表面张力梯度将水拉回水面,后者则是靠水的蒸发。 相比于IPA Vapor 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,以减少晶片与晶舟的接触面积,另外,采用温水浴、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。
Marangoni 干燥(马兰戈尼干燥)受多种因素影响,如晶片的提拉速度,IPA/N2 流量和排风的设置等,因此此种方法技术难度较高。
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