[實用新型]一種用于整片晶圓納米壓印自適應承片臺

有效

• 申請號: 201120336822.9
• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN202210213U
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 蘭紅波;丁玉成
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;H01L21/683
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種納米壓印用承片臺，尤其涉及一種適用于大尺寸晶圓整片納米壓印光刻機的自適應承片臺，屬于微納制造和精密機械技術領域。

背景技術

納米壓印光刻(Nanoimprint?Lithography，NIL)是一種全新微納米圖形化的方法，它是一種使用模具通過抗蝕劑的受力變形實現其圖形化的技術。與其它微納米制造方法相比，NIL具有高分辯率、超低成本和高生產率的特點，尤其在大面積微納米結構和復雜三維微納米結構制造方面更具有突出的優勢。目前納米壓印工藝實現的方式主要有三種方案：步進重復納米壓印工藝、滾壓印工藝和整片晶圓納米壓印。伴隨微納米技術對于大面積微納結構制造的不斷增長的需求，尤其是近年高亮度LED圖形化技術、微型透鏡等器件制造對于大面積晶圓尺度微納結構有著更為迫切的需求。因此，整片晶圓納米壓印工藝和裝備的開發已經變得越來越重要和越來越迫切。不同于現有步進重復納米壓印工藝和滾壓印工藝使用的承片臺(亦成為晶圓工作臺)，整片晶圓納米壓印是通過模板(模具)同時與整個晶圓(基片)上的抗蝕劑完全均勻性的接觸和壓印，一步(單步)實現晶圓尺度大面積圖形的復制。因此，整片晶圓納米壓印所使用的承片臺在結構、功能和形式與現有納米壓印光刻和各種其它光刻設備所用的承片臺有很大的不同。

由于納米壓印結構機械本身的誤差以及基片自身的不平整(存在翹曲和變形，尤其對于LED外延片)，在納米壓印過程中存在不平行誤差和楔形誤差，如果不對基片和模具之間的不平行度誤差和楔形誤差進行補償，則無法保證在壓印過程中模板與基片之間完全均勻一致性接觸，獲得均勻一致的殘留層厚度。如果模板與及基片之間的不平行度超過一定的程度，導致楔形留膜的厚度差超過壓印特征的高度，將導致圖形轉移的失敗，而且還有可能導致模板的損壞。此外，模板與基片的不平行也可能導致納米壓印過程中模板與基片產生相對滑移，發生側向擴張，影響壓印圖形的精度；在脫模時模板也可能會對壓印特征造成破壞。因此，在納米壓印過程中必須保證模板與基片的平行度；另外，與步進重復納米壓印工藝相比，對于整片晶圓納米壓印，保持模板與基片之間的平行度尤為重要，因為步進重復納米壓印工藝在每次壓印過程中每個工步模板與基片的接觸面積相對較小，然而整片晶圓納米壓印過程中模板與基片同時接觸的面積非常大(整個晶圓面積)，與小面積步進重復納米壓印工藝相比，整片晶圓納米壓印具有誤差放大的作用，因此整片晶圓納米壓印工藝對于保持模板與基片之間的平行度有著更為苛刻的要求。所以，整片晶圓納米壓印光刻機必須具有模板和基片平行度調節和楔形誤差補償功能。對于整片晶圓納米壓印，由承片臺完成該功能，即在壓印過程中，通過調節承片臺空間位姿的變化，補償模板與基片的楔形誤差，保持模板與基片之間平行，避免它們之間產生相對橫向滑動。實現模板與基片之間均勻一致性接觸，獲得均勻一致的殘留層厚度。在整片晶圓壓印區內實現高保真度的圖形轉移和復制。

通過承片臺實現模板與基片平行度調整和楔形誤差的方法有兩種：被動調整(亦稱為自適應調整)和主動控制調整。自適應調整是利用機構自身的柔性來被動適應模板與基片的不平行度，當壓印力通過模板作用在基片上時，承載基片的承片臺會產生相應的微小轉動，補償楔形誤差，使得整個基片受力均勻。而這種微小的轉動可以通過機構自身的柔性來適應。自適應調整的方法主要有：柔性鉸鏈機構、彈性支撐、萬向浮動球、楔形補償模塊等，自適應調整具有結構簡單、調整方便、成本低的顯著優勢。主動控制調整是通過測量系統檢測模板與基片的位置和不平行度，根據反饋的結果，通過執行元件主動調整模板與基片之間的位姿，實現兩者之間的平行定位。主動控制具有調整精度高、反應快的顯著優點，但是成本高，控制復雜。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了解決整片晶圓納米壓印過程中基片與模板之間的不平行和存在楔形誤差的問題，提供了一種適用于整片晶圓納米壓印的自適應承片臺，以實現基片與模板之間平行調整和楔形誤差補償。

為了實現上述目的，本實用新型采取如下的技術解決方案：

一種適用于整片晶圓納米壓印的自適應承片臺，包括：固定基座、浮動底座、真空吸盤和真空管路，其中，浮動底座位于固定基座之上；真空吸盤通過螺釘固定于浮動底座的上平面，真空吸盤用以放置和固定基片(晶圓)；固定基座中設有水平管路，真空管路包括真空管路I和真空管路II，真空吸盤上設有水平進氣口；水平管路與真空管路I相連，水平進氣口與真空管路II相連。