马兰戈尼（Marangoni）干燥原理
分类：
工艺技术
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发布时间：
2025-04-18
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什么是马兰戈尼干燥？
马兰戈尼（Marangoni ）干燥是一种利用表面张力梯度来推动液体流动的干燥技术。其原理基于马兰戈尼效应。
什么是马兰戈尼效应？
马兰戈尼效应最早是由意大利物理学家卡罗·马兰戈尼首先在1865年论文中研究发表的，所以以此命名。当两种液体接触时，表面张力强的液体对周围液体的拉力更强，因此会出现表面张力弱的液体向强的液体方面渗透的现象。即当两种液体接触时，就发生了马兰戈尼效应。
马兰戈尼干燥原理是什么？
马兰戈尼（Marangoni）干燥原理是利用表面张力梯度来推动液体流动，从而实现干燥的一种技术。
具体过程如下：
1. 准备工作：将晶圆浸没在去离子水中，水的上方充满异丙醇（IPA）的热蒸汽。
2. 形成表面张力梯度：由于IPA的表面张力（25℃下为20.9×10-3 N/m）比水（72.8×10-3 N/m）小得多，当晶圆与水面的接触线处存在表面张力差异时，会在水流表层形成表面张力梯度。
3. 产生Marangoni效应：表面张力强的水对表面张力弱的IPA有拉动作用，使得水从表面张力低的区域向表面张力高的区域流动，即水被“拉回”水面，而IPA则被推向晶圆表面，替代水分子。
4. 实现干燥：通过缓慢提升晶圆或排水，使晶圆表面与水面逐渐分离，利用Marangoni效应，晶圆上的水被迅速替换，最终实现干燥。
马兰戈尼干燥的优势包括：
- 被行业内接受为最佳的晶圆干燥方法，干燥后无水印。
- 干燥过程中晶圆不接触空气，减少污染风险。
- 适合用于wet bench类型的机台干燥。
而马兰戈尼干燥设备的主要缺点则是它的价格相对较高，这是其主要的缺点。
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