专利名称：一种薄膜自动剥离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体光电器件制造工艺技术，具体指一种薄膜自动剥离装 置，它适用于半导体解质膜和金属薄膜的剥离工艺。
背景技术：
通常表面薄膜剥离工艺有两种； 一是超声剥离法，即样品放在试剂里，通 过超声波震荡完成薄膜的剥离。二是手工晃动法，即样品放在"花篮"里置于 试剂中，用手不停地晃动直到薄膜剥离。超声剥离法的弊端是易将质地脆弱的 样品例如碲镉汞震碎。手工晃动法的问题是工作效率低劳动强度高，特别是金 属膜剥离，往往有残余物剥不掉，只能用棉球、毛笔等柔软物质轻轻地抹去， 一不小心会损坏有用图形。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术缺点，提供一种高效可靠的薄膜剥离工具。 本发明的功能是这样实现的，如附图1所示， 一直流电机垂直安装在一矩 形立方体支架一端的垂直平面上，电机转轴向上装一拨盘，拨盘平面的边缘垂 直向上置有拨杆。该矩形立方体支架的上平面沿中心线水平方位装有滚珠直线 导轨，沿导轨中心线方向以次置有驱动板、垂直板、活塞、缸体、泵。泵的下 面放着储液盘，储液盘内置一样品台并储有试剂。泵体带有吸液管和喷液管， 吸液管垂直向下， 一头浸没在储液盘里的试剂内。喷液管倾斜对准样品台，即 对准样品。所说的驱动板置于水平方位，其平面一端加工有滑槽，另一端的垂 直面上加工有两个内螺孔，其一端的滑槽套在拨盘上面的拨杆上，另一端的螺孔与垂直板连接。垂直板的另一面连接活塞和导轨的滑板。有一缸体呈圆柱管 状， 一头套在活塞上，活塞可以在缸体内移动，缸体另一头与泵连通。缸体以 水平方位固定在支架上平面。启动电机，拨盘转动，带动拨杆作圆周运动，由 于拨杠被套在驱动板的滑槽内所以该拨杆一方面在滑槽内滑动，另一方面带动 驱动板沿着支架中心线方向移动，驱动板带动垂直板，垂直板带动活塞，由于 垂直板又连接在导轨的滑板上，所以垂直板运动平稳可靠，进而带动活塞在缸 体内可以平稳可靠地移动。电机连续转动使活塞在缸体内不断往复运动。缸体 与泵连通，在活塞的驱动下泵便不断地通过吸液管吸入试剂又通过喷液管喷出 试剂。试剂喷在样品上对样品有一个倾斜的冲击力，该冲击力连同试剂化学作 用有助于薄膜剥离。
本发明具有如下的积极进步效果
1，由于自动化，操作方便，降低劳动强度。
2， 试剂喷射在样品上对样品有一个倾斜的冲击力，该冲击力连同试剂 化学作用有助于解质膜剥离。工艺效率高，效果好
3， 试剂可换、喷射的压力频率可调，适合多种类型薄膜剥离，可以广 泛推广使用。
4， 以试剂喷射的方式进行薄膜剥离不会损伤样品。
图1是本发明的外观立体示意图。
图2是本发明的结构示意图。 图3是本发明的驱动板正视图。 图4是本发明的泵结构示意图。 图5是本发明的图4 A—A剖视图。图6是本发明的样品装夹示意图。
具体实施例方式
下面根据图l一图6阐明本发明的实施例。并予以详细描述。
如图"…图6所示，本发明的实施例，包括；直流电机l垂直向上通过机
架2用螺钉固定在一矩形立方体支架21 —端的垂直平面中心线上。电机1通 过电源22调节转速。电机上端转轴上装有拨盘3，拨盘平面的边缘固置有拨杆 5，拨杆垂直向上，拨盘3和拨杆5都是由金属材料制成。所述的矩形立方体 支架21用6块金属板如铝板拼接而成，其上平面沿中心线水平方位置有滚珠 直线导轨20，沿导轨中心线方向以次置有驱动板4、垂直板6、活塞8、缸体9、 泵11。泵11的下面放着储液盘18，储液盘内置一蓄液桶15，蓄液桶内置一样 品浮动台16，样品12被夹在样品浮动台16上面。蓄液桶15内积蓄有一定量 的试剂，使样品浮动台16浮起。泵体11带有吸液管111和喷液管110，吸液 管111垂直向下， 一头浸没在储液盘18内的试剂里。喷液管110倾斜对准样 品浮动台16，即对准样品12。两者都用玻璃制成，不和试剂起化学作用。所 说的喷液管110呈管状圆柱体中间弯曲成一个角度如45度， 一头为圆柱体与 泵11相接，另一头呈圆锥形为试剂喷射口，这样的形状使试剂喷出相对集中 有力。所说的驱动板4用铜制成，置于水平方位，如图3所示，其平面一端加 工有滑槽401，另一端的垂直面上加工有两个内螺孔402， 一端的滑槽401套 在拨盘3上面的拨杆5上，另一端的螺孔402与垂直板6平面连接。垂直板6 的另一面分别用螺钉连接活塞8和导轨的滑板201 。有一缸体9呈圆柱管状， 其孔一头套在活塞8上，另一头通过水嘴90与泵体11连通，缸体9与活塞8 是孔与轴精密动配合，活塞8可以在缸体9内作精密的轴向移动。缸体9由缸 体架10以水平方位用螺钉19固定在支架21上平面。为了避免试剂对缸体9和活塞8的化学作用，两者都用玻璃制成，可用玻璃注射器替用。启动电机l， 拨盘3转动，带动拨杆5作圆周运动，由于拨杆5被套在驱动板4的滑槽401 内，所以该拨杆5—方面在滑槽401内滑动，另一方面带动驱动板4沿着支架 21中心线方向移动，同时也带动垂直板6、活塞8移动。由于垂直板6又连接 在导轨的滑板201上，所以垂直板6带动活塞8移动平稳可靠，进而活塞8在 缸体9内移动也平稳可靠。电机1连续转动使活塞8在缸体9内不断往复运动。 缸体9的另一头通过水嘴90与泵11连通，在活塞8的驱动下泵便不断地通过 吸液管111吸入试剂、通过喷液管110喷出试剂。试剂喷在样品12上对样品 有一个倾斜的冲击力，该力连同试剂化学作用有效剥离样品表面薄膜。调节电 源电压能使电机的转速在12-24转/分钟范围内变化，从而就改变喷射试剂的频 率和压力，便更适合工艺要求。试剂从喷液管IIO喷出到样品浮动台16，流进 蓄液桶15，又从蓄液桶侧面小孔17流出，回到储液盘18，又被泵11吸入、 喷出。如此循环流动始终保持一定量试剂工作。所说的储液盘18，为玻璃圆盘， 耐腐蚀，置于泵的下面，里面放有试剂，试剂浸没吸液管111 口。储液盘18 里面还放一蓄液桶15，让喷液管对准蓄液桶15。所说的蓄液桶15呈桶状，用 聚四氟乙稀材料做成；耐腐蚀，里面置有样品浮动台16，桶内可以积蓄试剂， 使样品浮动台16浮起，当试剂喷射到样品12时对样品浮动台16有一个推力， 该推力使样品浮动台16随机移动，从而提高试剂喷射到样品表面的均匀性。 根据工艺需要，控制蓄液桶15内径与样品浮动台16外径之间的间隙，便可限 制样品浮动台16移动范围。在蓄液桶15壁上距桶口 1/4桶高处开一个小孔17， 使桶内试剂从小孔17流出，以便控制桶内液面，从而控制样品浮动台16浮起 的高度。浮动台16高度被控制在蓄液桶15桶口以下l/4桶高的位置，目的有 二； 1，在喷射试剂时溅出可以被蓄液桶15内壁档住，不至于大规模外溅。2被剥去的沉淀物沉淀在蓄液桶15内，不至于被冲到储液盘18内进而又被吸进 泵ll。所说的样品浮动台16，呈圆台形，用耐腐蚀的材料做成如聚四氟乙稀。 置于蓄液桶15内。其内部空心，便于在液体中浮起。底重，重心向下，利于 台面平稳。如图6所示，台面上置有左、右两块夹板13，用螺钉14锁定便于 夹住样品12。夹板13呈方形片状，其平面上加工有一条槽130，螺钉14穿过 槽，可以在槽内滑移，两块夹板就可以相对移动，夹住样品12。两块夹板13 在向着样品12的那条边上各开一个"V"字形的缺口，更利于夹住样品12。 夹板13和螺钉14都是由耐腐蚀的材料如聚四氟乙稀做成。所说的泵11如图4 所示，是一个"丁"字形的"块"，由耐腐蚀的材料做成如聚四氟乙稀。顺其 横、树结构，内部为水平方向和垂直方向两垂直相交的孔；水平方向孔有两出 口，分别与水嘴90、喷液管110相通。垂直方向孔有一个出口与吸液管111 相通。在孔内靠近吸液管111和喷液管110处各装有一单向阀116、 114，在一 定方向的压力下，分别控制进液和出液。所说的单向阀114、 116是用耐化学 作用的材料如聚四氟乙稀做成。以单向阀114为例，如图4、图5，单向阀114 是一圆柱体，与泵11的内孔紧配，其轴向加工有通孔118，有一片阀膜113 呈椭圆形，盖住该通孔U8，在椭圆形长轴上端用销钉112把阀膜113固定在 阀114端面上，下端可以掀起。阀膜113为一薄片，质地柔软又有弹性并耐试 剂腐蚀如硅橡胶薄膜。如此，在一定方向的压力下；液体向阀孔118流去，冲 开阀膜113，流出阀114。如果失去压力；阀膜113回复原状自动盖住阀孔118。 如果压力方向相反；阀膜113被孔118档住；打不开，液体被阻流，达到液体 单向流通的目的。当活塞8在缸体9内作拉的方向运动时泵内受到负压，单向 阀116打开、114阻流，试剂便通过吸液管111从储液盘18内吸入，通过单向 阀116、水嘴90进入缸体9。当活塞8在缸体9内作推的方向运动时泵内受到正压，单向阀114打开、116阻流，试剂从缸体9内压出，以次通过水嘴90、 单向阀114、喷液管110喷出。活塞8在缸体内不断作拉推交替运动，试剂便 不断地被吸入和喷出。直到完成剥离工艺。
权利要求
1.一种用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，它包括直流电机(1)、拨盘(3)、驱动板(4)、活塞(8)、缸体(9)、泵(11)、储液盘(18)、蓄液桶(15)、样品浮动台(16)，其特征在于直流电机(1)通过机架(2)用螺钉固定在矩形立方体支架(21)的左侧面上，所述的直流电机上端转轴上装有金属拨盘(3)，拨盘(3)平面的边缘垂直向上固置有金属拨杆(5)，在所述的矩形立方体支架(21)上面安装有滚珠直线导轨(20)，沿导轨中心线方向从左到右依次置有驱动板(4)、垂直板(6)、活塞(8)、缸体(9)和泵(11)，驱动板(4)左端通过将拨杆(5)套在驱动板的滑槽(401)中与拨盘(3)连接在一起，驱动板(4)的右端与垂直板(6)和活塞(8)固联在一起，缸体(9)的一端与泵(11)是连通的，在泵(11)的下方安放有储液盘(18)，在储液盘(18)中安放有蓄液桶(15)，蓄液桶(15)中有放置样品浮动台(16)，待处理的样品(12)被装夹在样品浮动台(12)上面。所述的泵(11)的吸液管(111)一头垂直向下浸没在储液盘18内的试剂里，所述的泵(11)的喷液管(110)的一头对准所述的样品浮动台(16)上的待处理样品(12)。直流电机(1)提供动力，通过拨盘(3)上的拨杆(5)驱动板(4)和垂直板(6)将直流电机(1)的旋转运动转变为活塞(8)在缸体(9)内往复直线运动，在活塞的驱动下泵把试剂从储液盘(18)内吸入后喷射到样品浮动台(16)的样品(12)上，样品(12)在试剂反复喷射的作用下，其表面的薄膜被自动剥离。
2. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的直流电机(1)通过电源(22)调节转速，调速范围为12—24转/分钟。
3. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其特征在于所述的驱动板(4)用铜制成，其一端加工有可以套入拨盘(3)上面的拨杆(5)的滑槽(401)，其另一端的垂直侧面上加工有两个可以与垂直 板(6)连接的内螺孔(402)。
4. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的缸体(9)呈圆柱管状，其孔一头套在活塞(8)上，另一头 通过水嘴(90)与泵体(11)连通。
5. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的缸体(9)和活塞(8)都用玻璃制成，或用玻璃注射器替代。
6. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其特征在于所述的泵(11)是一个"丁"字形的"块"，由耐腐蚀的聚四氟乙稀材料做制成；顺其横、树结构，内部为水平方向和垂直方向两垂直相交的孔， 水平方向孔有两出口，分别与水嘴(90)、喷液管(110)相通；垂直方向孔的 出口与吸液管(111)相通；在孔内靠近吸液管(111)和喷液管(110)处各 装有一单向阀(116)、单向阀(114),在一定方向的压力下，分别控制进液和 出液。
7. 根据权利要求l所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的蓄液桶(15)呈桶状形，用聚四氟乙稀材料做成，在蓄液桶(15)壁上距桶口 1/4桶高处开有一个控制桶内液面的小孔(17)。
8. 根据权利要求l所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的储液盘(18)为一个玻璃圆盘。
9. 根据权利要求l所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其特征在于所述的样品浮动台(16)呈圆台形，用耐腐蚀的材料聚四氟乙稀做 成，其内部空心，便于在液体中浮起，台面上置有左、右两块夹板(13)，用螺钉(14)锁定便于夹住样品12，所述的夹板(13)呈方形片状，其平面上 加工有一条槽(130)，螺钉(14)穿过槽，可以在槽内滑移，两块夹板就可以 相对移动，夹住样品12;两块夹板(13)在向着样品(12)的那条边上各开一 个利于夹住样品(12)的"V"字形的缺口，夹板(13)和螺钉(14)由耐腐 蚀的聚四氟乙稀材料做成。
10. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其 特征在于所述的喷液管(110)玻璃管制成，中间弯曲成一个角度如45度，一 头为圆柱形与泵(ll)的水平孔相接，另一头呈圆锥形为试剂喷射口。
11. 根据权利要求1所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置，其特征在于所述的吸液管(lll)用玻璃管制成， 一头与泵(ll)的垂直孔相接，另 一头浸没在储液盘(18)内的试剂里。
12.根据权利要求6所述的用于半导体解质膜和金属膜的自动剥离装置， 其特征在于所述的单向阀(116)和单向阀(114)采用膜片式单向阀，其阀 体采用聚四氟乙稀材料，膜片采用硅橡胶材料。
全文摘要
本发明公开了一种薄膜自动剥离装置，它包括直流电机、拨盘、驱动板、活塞、缸体、泵、储液盘、样品台。特点是；电机提供动力，通过机械机构由电机的旋转运动转变为活塞在缸体内往复直线运动，缸体的一端与泵连通，在活塞的驱动下，泵把试剂从储液盘里吸入，又喷出到样品台。台面上装有待处理的样品，样品在试剂反复喷射的作用下，达到表面薄膜剥离的目的。
文档编号H01L21/00GK101645396SQ20091019516
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者王晨飞, 王正官 申请人:中国科学院上海技术物理研究所