基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法，其中晶圆干燥装置包括：水槽，用于容纳去离子水；晶圆提拉装置，用于从去离子水中提拉晶圆；氮气源；氮气喷射系统，用于提拉晶圆时，对晶圆与去离子水的弯液面区域喷射热氮气，以在弯液面区域诱导温度梯度产生沿弯液面向下的热马兰哥尼流动，实现卷吸水膜剥离，进而实现晶圆超洁净干燥；控制器，用于控制晶圆提拉装置、氮气源和氮气喷射系统。本发明专利技术通过使用绿色环保的热氮气取代可燃、可爆且有毒的有机蒸汽进行Marangoni干燥，无需配备保护装置，简化供给系统，提升了安全性；晶圆提拉装置从两个位置固定并分步提拉晶圆，避免夹具晶圆接触区无法干燥，实现晶圆完全干燥。

【技术实现步骤摘要】
基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法
本专利技术涉及晶圆处理
，特别涉及一种基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置和干燥方法。
技术介绍
相关技术中晶圆干燥方式主要包括旋转干燥和Marangoni(马兰哥尼)干燥。对于旋转干燥，是利用晶圆旋转产生的离心力使晶圆表面吸附的水层剥离。但是在旋转后，晶圆表面仍然残留较厚的一层水膜，其厚度至少是200nm。该残留水膜会产生很多干燥缺陷。对于Marangoni干燥，在将晶圆从去离子水中进行提拉的过程中，在气液界面弯月面处喷射低表面张力物质或者IPA蒸汽诱导产生Marangoni效应，实现晶圆表面卷吸水膜的完整剥离和干燥。Marangoni干燥是一种比旋转干燥更先进的干燥技术，但是由于目前采用的IPA蒸汽具有可燃性和毒性，致使在工业上需要采用大量的保护措施，确保干燥系统安全可靠工作，故而有机蒸汽的供气系统和晶圆干燥单元均十分复杂。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，简化了蒸汽供给系统，提升了干燥装置的安全性。本专利技术的第二个目的在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，其特征在于，包括：水槽，用于容纳去离子水；晶圆提拉装置，用于从所述去离子水中提拉晶圆；氮气源，用于提供第一温度的氮气；氮气喷射系统，与所述氮气源相连，用于在所述晶圆从所述去离子水中提升时，对所述晶圆与所述去离子水的弯液面区域喷射所述第一温度的氮气，以在所述弯液面区域诱导温度梯度而产生沿所述弯液面向下的热Marangoni流动，进而对所述晶圆进行干燥处理；以及控制器，用于控制所述晶圆提拉装置、所述氮气源和所述氮气喷射系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，其特征在于，包括：水槽，用于容纳去离子水；晶圆提拉装置，用于从所述去离子水中提拉晶圆；氮气源，用于提供第一温度的氮气；氮气喷射系统，与所述氮气源相连，用于在所述晶圆从所述去离子水中提升时，对所述晶圆与所述去离子水的弯液面区域喷射所述第一温度的氮气，以在所述弯液面区域诱导温度梯度而产生沿所述弯液面向下的热Marangoni流动，进而对所述晶圆进行干燥处理；以及控制器，用于控制所述晶圆提拉装置、所述氮气源和所述氮气喷射系统。2.根据权利要求1所述的基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，其特征在于，所述晶圆提拉装置包括：驱动机构；第一提拉机构，与所述驱动机构相连，用于选择性地固定所述晶圆的下侧并从所述晶圆下侧提升所述晶圆；第二提拉机构，与所述驱动机构相连，用于选择性地固定所述晶圆的预设位置并提拉所述晶圆；其中，所述预设位置高于所述第一提拉机构固定所述晶圆的位置，所述控制器与所述驱动机构相连，以控制所述第一提拉结构固定所述晶圆的下侧并提升所述晶圆至部分晶圆露出所述去离子水的水面；所述控制器还用于在所述部分晶圆露出所述去离子水的水面后，控制所述第二提拉机构固定所述晶圆的上侧并使所述第一提拉机构与所述晶圆脱开，然后控制所述第二提拉机构将所述晶圆全部提拉出所述去离子水的水面；其中，所述控制器还用于在所述晶圆被所述第一提拉结构提升的过程和被所述第二提拉结构提拉过程时，控制所述氮气喷射系统对所述晶圆与所述去离子水的弯液面区域喷射所述第一温度的氮气，以在所述弯液面区域诱导温度梯度而产生沿所述弯液面向下的热Marangoni流动，进而对所述晶圆进行干燥处理。3.根据权利要求1或2所述的基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，其特征在于，所述氮气喷射系统包括：第一喷射单元，用于从所述晶圆的第一表面对所述晶圆与所述去离子水的弯液面区域喷射所述第一温度的氮气；第二喷射单元，用于从所述晶圆的第二表面对所述晶圆与所述去离子水的弯液面区域喷射所述第一温度的氮气；其中，所述第一表面和所述第二表面分别为所述晶圆的两个相对面。4.根据权利要求3所述的基于热马兰哥尼效应的晶圆干燥装置，其特征在于，所述第一喷射单元和所述第二喷射单元均包括：喷杆；水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德文，李长坤，路新春，
申请(专利权)人：清华大学，天津华海清科机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11