[实用新型]一种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体去胶工艺技术领域，尤其涉及一种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统。

背景技术

聚酰亚胺(PI)是一种高分子材料，在MEMS工艺中常被用作钝化层和绝缘层材料。作为一种优秀的薄膜材料，具有优异的耐腐蚀、耐高温、耐辐射性能，化学性质稳定，能抗有机溶剂的侵蚀和特殊光线的照射，可长期工作在250℃环境下，耐400℃高温等特点。

亚胺化后的薄膜具有良好的绝缘和力学性能，对硅片、铝、铜和玻璃等材料具有很好的粘附性能，使其变得很难去除。现有技术一般可以采用强碱溶液刻蚀该薄膜，但强碱溶液会腐蚀硅衬底，造成硅的损耗并增大表面微粗糙度。现有技术还可采用等离子去胶法，去胶气体为氧气。但该方法成本较高，设备昂贵，产生的不均匀等离子会对硅片造成损伤。

因此，目前去除亚胺化后薄膜的工艺还不能满足国际半导体技术蓝图对硅损耗和无损伤的要求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统，以提高聚酰亚胺薄膜的去除效率。

(二)技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供了一种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统，包括：

用于存放超纯水的去离子水储罐1；

连接于去离子水储罐1并将去离子水储罐1中的超纯水加压到临界压力以上的高压泵2；

连接于高压泵2出口并将临界状态的超纯水加热到临界温度以上的加热器3；

连接于加热器3的另一端并控制腔室入口的第一阀门4；

连接于第一阀门4并延伸入腔室内部将超临界水喷射到涂有PI的硅片上的可动喷嘴7；

安装于腔室内部并盛放被腐蚀件的硅片夹盘9；

放置于硅片夹盘9上的涂有亚胺化后PI薄膜的硅片8；

安装于腔室侧壁并将反应中生成的挥发性物质抽走的机械泵10；

安装于腔室下壁并开启或关闭排水管路的第二阀门11；

连接于第二阀门11并将腔室中的冷凝水排出的排水口12。

上述方案中，该系统还包括：安装于腔室上壁并实时测量可动喷嘴7出口温度的温度传感器5。

上述方案中，该系统还包括：安装于腔室上壁并实时测量喷嘴7出口压力的压力传感器6。

(三)有益效果

本实用新型提供的这种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统，采用物理-化学相结合的方法，使得亚胺化后PI薄膜的去胶效率大大提高。该系统操作简单，表面干净光洁、没有等离子体引入的损伤、成本低、无环境污染。集去胶和干燥与一体。为难以去除的薄膜提供了一种很好的研究方向，从而可以大大推动半导体去胶工艺的发展。

附图说明

图1为本实用新型提供的采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统的示意图；

其中1为去离子水储罐；2为高压泵；3为加热器；4为阀门I；5为温度传感器；6为压力传感器；7为可动喷嘴；8为涂有聚酰亚胺的薄膜；9为硅片夹盘；10为机械泵；11为阀门II；12为排水口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供的这种采用超临界水剥离聚酰亚胺薄膜的系统，将超纯水加压加热到超临界状态，此时的超临界水具有极强的氧化性，可迅速将聚酰亚胺薄膜氧化成为可挥发性气体。另外，当薄膜处在水蒸气或高温水中时，其拉伸和弯曲强度迅速下降，从而降低了薄膜对衬底的黏附力。因此超临界水去除亚胺化后的PI是物理-化学共同作用的结果。

结合附图1，下面详细介绍本实用新型提供的这种超临界水剥离聚酰亚胺薄膜系统。

本实用新型提供的这种超临界水剥离聚酰亚胺薄膜系统，包括：

用于存放超纯水的去离子水储罐1；

连接于去离子水储罐1并将去离子水储罐1中的超纯水加压到临界压力以上的高压泵2；

连接于高压泵2出口并将临界状态的超纯水加热到临界温度以上的加热器3；

连接于加热器3的另一端并控制腔室入口的第一阀门4；

连接于第一阀门4并延伸入腔室内部将超临界水喷射到涂有PI的硅片上的可动喷嘴7；

安装于腔室上壁并实时测量可动喷嘴7出口温度的温度传感器5；

安装于腔室上壁并实时测量喷嘴7出口压力的压力传感器6；

安装于腔室内部并盛放被腐蚀件的硅片夹盘9；

放置于硅片夹盘9上的涂有亚胺化后PI薄膜的硅片8；

安装于腔室侧壁并将反应中生成的挥发性物质抽走的机械泵10；