本技术涉及到微纳加工领域,特别是一种可调平的纳米压印设备.
背景技术:
1、随着半导体行业的发展及微纳加工的发展需求,传统光刻工艺受到光波长、成本高昂的限制。纳米压印技术通过接触式压印完成图形特征的转移,替代传统光学曝光技术中的曝光和显影工艺。其原理是通过带有复杂微纳结构的模板下压,将光刻胶填充在模板特征结构中,通过高温或紫外光等技术固化光刻胶,实现图案特征的转移。
2、在现有的纳米压印工艺中,纳米压印设备受其装配精度影响,其模板与基片的相对平行度难以保证,压印过程中容易因此出现特征图案转移的失真,模板的侧向滑移及模板的损坏。中国专利cn103246161b通过简单的弹性件实现模板-基片的相对调平,相对被动式的结构主要应用于整片晶圆纳米压印,主要应用于压印精度要求较低的微纳制造中。中国专利cn102269930a通过其固定基座具有凹形的球形结构,浮动底座具有凸形球形结构,固定基座与浮动底座之间为半球形接触来实现模板-基片的调平,零部件的加工较为复杂,制作成本昂贵,装配精度要求较高。
3、因此,亟需一种可调平的纳米压印设备解决上述存在的问题。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种纳米压印设备,能够实现模板基片之间的相对调平,解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了实现上述的目的,本实用新型提供如下的技术方案:一种可调平的纳米压印设备,包括升降加压组件、丝杆调平模组、模板调平盘、基片装载台。升降加压组件内置导向板,丝杆调平模组穿过导向板与模板调平盘连接,所述模板调平盘上设有环形沟槽与角度顶珠连接,基片装载台位于下支撑板上。
3、优选的,所述的升降加压组件包括导向板与电缸,所述的电缸通过电缸支架安装在上支撑板上,所述的上支撑板连接支柱一端,所述的支柱另一端与下支撑板连接,所述支柱上套有直线轴承,所述的导向板安装在直线轴承上。
4、优选的,所述的丝杆调平模组,包括三个用于控制角度顶珠纵向位移的步进电机丝杆结构,所述的步进电机圆周均匀地安装在压印装置的导向板上,下方通过联轴器穿过导向板和球头盘与滚珠丝杠连接,滚珠丝杠螺帽相连的连接块与角度顶珠连接,连接块两侧设有用于光轴导向的通孔。
5、优选的,所述的模板调平盘通过其内球槽口与球头盘连接,环形沟槽与角度顶珠连接,所述的角度顶珠与连接块连接,所述的连接块的两端通孔与光轴连接,所述的光轴一端安装在球头盘的底部,另一端穿过连接块的通孔。
6、优选的,所述的基片装载台,内含加热装置。
7、优选的,所述的导向板上方通过电缸连接件与电缸连接,所述导向板下方与球头盘连接。
8、优选的,所述的模板调平盘下方设有模板吸附盘,所述的模板吸附盘,圆形结构,表面均匀分布小孔,通过模板吸附盘吸附模板。
9、优选的,本实用新型还提供一种主动的纳米压印调平方法,包括以下步骤:
10、s1,模板吸附于吸附盘处,基片装载在于装载台上。
11、s2,使用千分表测量模板,基片表面之间的相对平行度。
12、s3,丝杆调平模组开始工作,通过千分表测量的平行度,将三个步进电机设置不同的正负位移,通过球头盘的带动作用驱动模板调平盘的角度转动,进而提高模板-基片之间的平行度。
13、s4,再次用千分表测量模板,基片表面之间的相对平行度,重复步骤s3使其达到平行度要求。
14、s5,在基片表面均匀涂抹光刻胶、去粘剂。
15、s6,电缸伸出,直至模板微接触基片,模板基片开始压印。
16、s7,施加压力,基片装载台内部的加热装置开始加热,使光刻胶固化。
17、s8,待冷却后,电缸缩回,取出压印后的基片,压印完成。
18、与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型通过球头盘的球体和球槽连接形成可转动空间,模板调平盘的上的环形沟槽与步进电机丝杆模组末端的角度顶珠连接,通过驱动安装在导向板上的步进电机实现模板吸附盘的角度变化,提高模板基片之间的平行度。
1.一种可调平的纳米压印设备,其特征在于,包括:升降加压组件(1),丝杆调平模组(2)、模板调平盘(3)、基片装载台(4),其特征在于:所述升降加压组件(1)内置导向板(11),所述丝杆调平模组(2)穿过导向板(11)与模板调平盘(3)连接,所述模板调平盘(3)上设有环形沟槽(31)与角度顶珠(21)连接,所述基片装载台(4)位于下支撑板(16)上。
2.根据权利要求1所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的升降加压组件(1)包括导向板(11)与电缸(12),所述的电缸(12)通过电缸支架(13)安装在上支撑板(14)上,所述的上支撑板(14)连接支柱(15)一端,所述的支柱(15)另一端与下支撑板(16)连接,所述支柱(15)上套有直线轴承(17),所述的导向板(11)安装在直线轴承(17)上。
3.根据权利要求1所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的丝杆调平模组(2)包括三个用于控制角度顶珠(21)纵向位移的步进电机丝杆结构,所述的步进电机(22)圆周均匀地安装在压印装置的导向板(11)上,下方通过联轴器(23)穿过导向板(11)和球头盘(24)与滚珠丝杠(25)连接,滚珠丝杠螺帽(26)相连的连接块(27)与角度顶珠(21)连接,连接块(27)两侧设有用于光轴(28)导向的通孔。
4.根据权利要求1所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的模板调平盘(3)通过其内球槽口(33)与球头盘(24)连接,环形沟槽(31)与角度顶珠(21)连接,所述的角度顶珠(21)与连接块(27)连接,所述的连接块(27)的两端通孔与光轴(28)连接,所述的光轴(28)一端安装在球头盘(24)的底部,另一端穿过连接块(27)的通孔。
5.根据权利要求1所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的基片装载台(4),内含加热装置。
6.根据权利要求2所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的导向板(11)上方通过电缸连接件(18)与电缸(12)连接,所述导向板(11)下方与球头盘(24)连接。
7.根据权利要求4所述的纳米压印设备,其特征在于:所述的模板调平盘(3)下方设有模板吸附盘(32),所述的模板吸附盘(32),圆形结构,表面均匀分布小孔,通过模板吸附盘(32)吸附模板(34)。