[發明專利]具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置及方法

在審

• 申請號: 201410189223.7
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103926790A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 李寧;周娟
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于：主要包括，大理石減震臺1，Z軸平臺2，定向導桿底座3，導桿4，下腔固定底板5，下腔6，XYZT四軸平臺7，基底固定平臺8，涂有抗刻蝕劑晶圓9，壓印模板10，壓印頭部11，上腔12，壓印頭部支撐基座13，紫外光源14，對準機構15；其中，Z軸平臺2和定向導桿底座3固定于大理石減震臺1上，導桿4與定向導桿底座3連接，Z軸平臺2另一端與下腔固定底板5連接由導桿4進行Z軸導向，XYZT四軸平臺7固定于下腔6內，晶圓9固定于基底固定平臺8上，壓印模板10固定在壓印頭部11上，壓印頭部11與上腔12連接，壓印頭部11由支撐基座13固定，與導桿4連接，紫外光源14和對準機構15置于壓印頭部之上，控制系統主要控制16紫外光源和對準機構進行切換、XYZT四軸運動、Z軸運動、對準機構CCD可視、各氣路的打開關閉。

2.如權利要求1所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述壓印頭部11，包括透明可視窗口1120，固定框1110，可視窗口固定在固定框上進行密封。

3.如權利要求2所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述透明可視窗口1120材料具有透紫外線功能，可以是石英，玻璃，聚碳酸酯(PC)，對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和有機玻璃(PMMA)中的一種，但不限于以上可作為透明可視窗口材料。

4.如權利要求2所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述固定框1110開有壓力管路1111和模板固定機構1112，模板固定機構一顆是真空管路或機械固定機構之一，但不限于以上模板固定機構。

5.如權利要求1所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述上腔12開有真空/脫模吹氣管路1210。

6.如權利要求1所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述壓印模板10是具有一定韌性的模板，玻璃壓印模板或PDMS復合模板，但不限于以上所述壓印模板。

7.如權利要求5所述的具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置，其特征在于，所述紫外光源14和對準機構15進行切換。

8.一種采用權利要求1所述具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置的壓印方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1)預處理過程

將壓印模板10通過真空方式固定在壓印頭部11上；將涂有抗刻蝕劑的結構晶圓9通過真空固定在基底固定平臺8上，盡可能使需套刻圖案偏差小；通過Z軸平臺2將下腔6與上腔12閉合；

2)對準過程

將對準機構15置于壓印頭上，通過程序控制XYZT平臺使涂有抗刻蝕劑的結構晶圓9與壓印模板10進行套刻；套刻完成后將紫外光源14切換到壓印頭部上；

3)壓印過程

首先，打開上壓印頭部的壓力管路1111，打開真空管路1211使壓印模板具有微小形變，通過利用程序控制XYZT的Z軸使晶圓9向壓印模板10移動，氣體壓印力，毛細作用，晶圓對模板壓力三者的共同作用下，壓印模板10在中心位置縱向產生彎曲變形，壓印模板中心開始接觸涂鋪有抗蝕劑的晶圓9上的抗蝕劑，隨著Z軸的移動，壓印模板10的結構層與抗蝕劑的接觸由中心向四周擴散，面積不斷擴大，直至整個模板結構層與涂有抗蝕劑的整片晶圓上的抗蝕劑完全接觸，壓印模板中的所有微納米結構腔體被抗蝕劑所充填；最后，使Z軸移動到目標位置，使溶膠凝膠抗蝕劑材料在壓印模板10微納米結構腔體內的完全充填，并且減薄至預定的殘留層厚度。

4)固化過程

開啟紫外光光源14，紫外光線透過可視窗口和壓印模板對抗蝕劑固化。

5)脫模過程

首先，關閉壓印頭部的壓力管路1111，打開1211真空管路，打開脫模吹氣管路1212，同時控制Z軸向下移動，在脫模吹氣管路1212和Z軸向下移動拉力共同作用下脫模，實現從晶圓四周向中心連續脫模。

6)脫模過程

通過移動Z軸使上、下腔分離，取出壓印好的整片晶圓。

9.如權利要求8所述具有對準式自動脫模紫外納米壓印裝置的壓印方法，其特征在于，壓印模板中心與晶圓中心對稱。