專利名稱：一種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體去膠工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用超臨界水剝離聚酰 亞胺薄膜的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
聚酰亞胺(PI)是一種高分子材料，在MEMS工藝中常被用作鈍化層和絕緣層材料。 作為一種優(yōu)秀的薄膜材料，具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐高溫、耐輻射性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能抗有 機溶劑的侵蝕和特殊光線的照射，可長期工作在250°C環(huán)境下，耐400°C高溫等特點。亞胺化后的薄膜具有良好的絕緣和力學(xué)性能，對硅片、鋁、銅和玻璃等材料具有很 好的粘附性能，使其變得很難去除。現(xiàn)有技術(shù)一般可以采用強堿溶液刻蝕該薄膜，但強堿溶 液會腐蝕硅襯底，造成硅的損耗并增大表面微粗糙度。現(xiàn)有技術(shù)還可采用等離子去膠法，去 膠氣體為氧氣。但該方法成本較高，設(shè)備昂貴，產(chǎn)生的不均勻等離子會對硅片造成損傷。因此，目前去除亞胺化后薄膜的工藝還不能滿足國際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖對硅損耗和 無損傷的要求。
實用新型內(nèi)容(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜 的系統(tǒng)，以提高聚酰亞胺薄膜的去除效率。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本實用新型提供了一種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系 統(tǒng)，包括用于存放超純水的去離子水儲罐1 ；連接于去離子水儲罐1并將去離子水儲罐1中的超純水加壓到臨界壓力以上的高 壓泵2 ；連接于高壓泵2出口并將臨界狀態(tài)的超純水加熱到臨界溫度以上的加熱器3 ；連接于加熱器3的另一端并控制腔室入口的第一閥門4 ；連接于第一閥門4并延伸入腔室內(nèi)部將超臨界水噴射到涂有PI的硅片上的可動 噴嘴7 ；安裝于腔室內(nèi)部并盛放被腐蝕件的硅片夾盤9 ；放置于硅片夾盤9上的涂有亞胺化后PI薄膜的硅片8 ；安裝于腔室側(cè)壁并將反應(yīng)中生成的揮發(fā)性物質(zhì)抽走的機械泵10 ；安裝于腔室下壁并開啟或關(guān)閉排水管路的第二閥門11 ；連接于第二閥門11并將腔室中的冷凝水排出的排水口 12。上述方案中，該系統(tǒng)還包括安裝于腔室上壁并實時測量可動噴嘴7出口溫度的 溫度傳感器5。
3[0020]上述方案中，該系統(tǒng)還包括安裝于腔室上壁并實時測量噴嘴7出口壓力的壓力 傳感器6。(三)有益效果本實用新型提供的這種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，采用物理-化學(xué) 相結(jié)合的方法，使得亞胺化后PI薄膜的去膠效率大大提高。該系統(tǒng)操作簡單，表面干凈光 潔、沒有等離子體引入的損傷、成本低、無環(huán)境污染。集去膠和干燥與一體。為難以去除的 薄膜提供了一種很好的研究方向，從而可以大大推動半導(dǎo)體去膠工藝的發(fā)展。
圖1為本實用新型提供的采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)的示意圖；其中1為去離子水儲罐；2為高壓泵；3為加熱器；4為閥門I ；5為溫度傳感器；6 為壓力傳感器；7為可動噴嘴；8為涂有聚酰亞胺的薄膜；9為硅片夾盤；10為機械泵；11為 閥門II ； 12為排水口。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并 參照附圖，對本實用新型進一步詳細(xì)說明。本實用新型提供的這種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，將超純水加壓加 熱到超臨界狀態(tài)，此時的超臨界水具有極強的氧化性，可迅速將聚酰亞胺薄膜氧化成為可 揮發(fā)性氣體。另外，當(dāng)薄膜處在水蒸氣或高溫水中時，其拉伸和彎曲強度迅速下降，從而降 低了薄膜對襯底的黏附力。因此超臨界水去除亞胺化后的PI是物理-化學(xué)共同作用的結(jié)
^ O結(jié)合附圖1，下面詳細(xì)介紹本實用新型提供的這種超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜系 統(tǒng)。本實用新型提供的這種超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜系統(tǒng)，包括用于存放超純水的去離子水儲罐1 ；連接于去離子水儲罐1并將去離子水儲罐1中的超純水加壓到臨界壓力以上的高 壓泵2 ；連接于高壓泵2出口并將臨界狀態(tài)的超純水加熱到臨界溫度以上的加熱器3 ；連接于加熱器3的另一端并控制腔室入口的第一閥門4 ；連接于第一閥門4并延伸入腔室內(nèi)部將超臨界水噴射到涂有PI的硅片上的可動 噴嘴7 ；安裝于腔室上壁并實時測量可動噴嘴7出口溫度的溫度傳感器5 ；安裝于腔室上壁并實時測量噴嘴7出口壓力的壓力傳感器6 ；安裝于腔室內(nèi)部并盛放被腐蝕件的硅片夾盤9 ；放置于硅片夾盤9上的涂有亞胺化后PI薄膜的硅片8 ；安裝于腔室側(cè)壁并將反應(yīng)中生成的揮發(fā)性物質(zhì)抽走的機械泵10 ；安裝于腔室下壁并開啟或關(guān)閉排水管路的第二閥門11 ；連接于第二閥門11并將腔室中的冷凝水排出的排水口 12。[0041]結(jié)合如圖1，本實用新型提供的這種超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜系統(tǒng)的工藝流程 為運行高壓泵2，打開連接于高壓泵2的加熱器3，將進入腔室前管路中的水加壓加熱到 超臨界狀態(tài)；打開第一閥門4，將超臨界水通過可動噴嘴7噴射到涂有亞胺化后PI薄膜的 硅片8上。可動噴嘴7通過掃描形式吹洗整個硅片，由于超臨界水的極強氧化性以及高溫 高壓的射流使得亞胺化后的PI薄膜被剝離，并通過機械泵10將反應(yīng)生成的揮發(fā)性物質(zhì)抽 走。反應(yīng)中冷凝的水可以通過第二閥門11的控制由排水口 12排出。該過程可以重復(fù)進行 幾次，直至硅片表面干凈光潔。以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一 步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本 實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包 含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于存放超純水的去離子水儲罐(1)；連接于去離子水儲罐(1)并將去離子水儲罐(1)中的超純水加壓到臨界壓力以上的高壓泵(2)；連接于高壓泵(2)出口并將臨界狀態(tài)的超純水加熱到臨界溫度以上的加熱器(3)；連接于加熱器(3)的另一端并控制腔室入口的第一閥門(4)；連接于第一閥門(4)并延伸入腔室內(nèi)部將超臨界水噴射到涂有PI的硅片上的可動噴嘴(7)；安裝于腔室內(nèi)部并盛放被腐蝕件的硅片夾盤(9)；放置于硅片夾盤(9)上的涂有亞胺化后PI薄膜的硅片(8)；安裝于腔室側(cè)壁并將反應(yīng)中生成的揮發(fā)性物質(zhì)抽走的機械泵(10)；安裝于腔室下壁并開啟或關(guān)閉排水管路的第二閥門(11)；連接于第二閥門(11)并將腔室中的冷凝水排出的排水口(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，其特征在于，該系 統(tǒng)還包括安裝于腔室上壁并實時測量可動噴嘴(7)出口溫度的溫度傳感器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，其特征在于，該 系統(tǒng)還包括安裝于腔室上壁并實時測量噴嘴(7)出口壓力的壓力傳感器(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種采用超臨界水剝離聚酰亞胺薄膜的系統(tǒng)，包括存放超純水的去離子水儲罐；連接于去離子水儲罐并將去離子水儲罐中的超純水加壓到臨界壓力以上的高壓泵；連接于高壓泵出口并將臨界狀態(tài)的超純水加熱到臨界溫度以上的加熱器；連接于加熱器的另一端并控制腔室入口的第一閥門；連接于第一閥門并延伸入腔室內(nèi)部將超臨界水噴射到涂有PI的硅片上的可動噴嘴；安裝于腔室內(nèi)部并盛放被腐蝕件的硅片夾盤；放置于硅片夾盤上的涂有亞胺化后PI薄膜的硅片；安裝于腔室側(cè)壁并將反應(yīng)中生成的揮發(fā)性物質(zhì)抽走的機械泵；安裝于腔室下壁并開啟或關(guān)閉排水管路的第二閥門；連接于第二閥門并將腔室中的冷凝水排出的排水口。該系統(tǒng)操作簡單，去膠效率高。
文檔編號B81C1/00GK201670723SQ20102012571
公開日2010年12月15日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者景玉鵬, 王磊 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所