利用異丙醇(IPA)和氮載氣開發(fā)了一種創(chuàng)新的晶片干燥系統(tǒng)，取代了傳統(tǒng)的非環(huán)保晶片干燥系統(tǒng)。研究了IPA濃度是運行該系統(tǒng)的最重要因素，為了防止IPA和熱量蒸發(fā)造成的經(jīng)濟損失，將干燥器上部封閉，以期開發(fā)出IPA和熱能不流失的干燥工藝。

隨著半導(dǎo)體元件的高集成化，線寬變窄，但這種方式由于干燥器上部是開放式的，無法避免在干燥工藝中IPA大量蒸發(fā)而造成經(jīng)濟損失，由于IPA泄漏到干燥器上部，氣味導(dǎo)致工作環(huán)境的惡化，判斷為非環(huán)保工藝, 此外，由于干燥器上部開放，空氣進入干燥器內(nèi)部自由。這種環(huán)境友好的工藝不僅可以降低IPA和熱能的成本，還可以改善工作環(huán)境，提高水分和氧氣的質(zhì)量。

使用干燥的IPA采用了半導(dǎo)體用試劑級，并對COD進行了測定，以進行含氮流體中IPA的濃度分析，在蒸汽發(fā)生室連接工藝室的生產(chǎn)線的中間安裝了冷凝器，將汽化的IPA冷凝，接在10 L的容器中作為試樣，為了準確分析，COD采用了Standard Method的closed reflux方法，利用K2Cr2O7用吸光光度計測量，采用吸光光度法分析、計算了氮氣中IPA的濃度。 運載氣體氮氣經(jīng)液化氮氣汽化調(diào)整流量后使用。

為了在單位時間內(nèi)蒸發(fā)大量IPA，改變蒸汽發(fā)生室的溫度，測定了干燥效率（圖3），

通過測量工藝室晶片表面出水時間和IPA完全干燥時間，對干燥效果進行了定量化，如圖所示，烘干時間隨著加熱溫度的上升而減少，這是因為隨著加熱溫度的增加，單位時間內(nèi)會產(chǎn)生大量的IPA蒸氣，導(dǎo)致移動到工藝室的IPA量增加，如果加熱到IPA的沸點（82.5°C）以上，干燥效率就不會有太大的進展。 此外，如果加熱到沸點以上，溶液本身包含的各種雜質(zhì)就會揮發(fā)出來，對晶片產(chǎn)生不好的影響，所以最好加熱到沸點以下比較合適，

為了有效地將產(chǎn)生的IPA蒸氣輸送到工程室，與其只將存在于某一部分的IPA蒸氣輸送到工程室，不如將存在于蒸汽產(chǎn)生室各個角落的IPA蒸氣盡可能均勻地輸送到工程室，據(jù)說做這件事很重要，因此，蒸氣室內(nèi)部的噴嘴盡可能多地存在，并被認為是有利的，為了驗證這種效果，為了觀察干燥效率，必須用肉眼觀察晶片表面。即要觀察氮氣攜帶IPA置換表面水滴的時間,最終測量IPA在晶片表面消失的時間。

也就是說，當(dāng)流量增加時，單位時間內(nèi)可以將更多數(shù)量的IPA輸送到工程室，因此可以解釋為干燥時間縮短，同時可以觀察到，隨著氮流量的增加，冷凝液的COD也在增加，這從實驗上支持了上述假設(shè)最終影響干燥效率的決定性因素是IPA的濃度。可以得出結(jié)論，使大量IPA在單位時間內(nèi)流入工程室是縮短干燥時間的方法。但不能無限期地增加氮的流量。 因為單位時間內(nèi)蒸發(fā)的IPA量是恒定的，到了一定的流量以上，運來的IPA量就不會再增加。 最終，使用的實驗設(shè)備為約601/min，由于只能運轉(zhuǎn)到程度的流量，再次進行了氮流量變化下的干燥效率試驗（圖7）。

在新烘干機的經(jīng)濟性評估中，可能被指出的缺點是氮的使用造成的額外成本的產(chǎn)生，由于使用了相當(dāng)數(shù)量的氮氣，預(yù)計費用負擔(dān)將增加，然而氮氣是可以重復(fù)使用的，因此，如果再設(shè)計一個再生裝置和一個循環(huán)裝置，這個問題就可以解決了。本研究并未關(guān)注該等復(fù)用裝置，但以目前技術(shù)水平來看，預(yù)計開發(fā)不會有太大困難。

最后通過研究了新型的蒸汽發(fā)生室與工藝室分離的晶片干燥器得到了以下結(jié)論：1.對干燥效率影響最大的因子為氮中IPA濃度，其值為2.4 ml IPA/N2 1；2.為了獲得相同的干燥效率，IPA的用量和能量損失較小，IPA不會泄露到工作環(huán)境中，因此比傳統(tǒng)干燥機更環(huán)保； 3.由于晶片表面與水分和氧氣隔絕，生產(chǎn)的晶片顆粒污染減少。

　　審核編輯：湯梓紅