纳米压印设备及方法与流程

本发明属于压印，具体涉及一种纳米压印设备及方法。

背景技术：

1、纳米压印技术是微纳米器件制作工艺中的一个重要技术，纳米压印技术通过接触式压印完成图形的转移，相当于光学曝光技术中的曝光和显影工艺过程，然后利用刻蚀传递工艺将结构转移到其他材料上。纳米压印技术克服了光学曝光技术中光衍射现象造成的分辨率极限问题，展示了超高分辨率、高效率、低成本、适合工业化生产的独特优势。

2、但是现有的纳米压印精度难以满足现有要求。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种纳米压印设备及方法。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明公开一种纳米压印设备，包括：

4、框架置放台，框架置放台为中间镂空的环形结构，其用于承载软膜框架，软膜框架内承载有软膜；

5、台体升降组件，台体升降组件与框架置放台传动连接，用于带动框架置放台升降及倾斜，将软膜框架在承接工位和压印工位之间转移；

6、框架升降组件，框架升降组件安装于框架置放台上，用于承接软膜框架，且带动软膜框架置于框架置放台上的定位承接槽内；

7、晶圆置放台，晶圆置放台置于压印工位处，其用于放置晶圆，且能够对晶圆的位置和角度进行调整；

8、辊轮压印组件，辊轮压印组件置于压印工位处，其用于对软膜框架内的软膜进行下压，使其与晶圆置放台上的晶圆压紧，将软膜图案压印至晶圆上；

9、视觉检测组件，视觉检测组件用于检测软膜与晶圆之间的对准情况。

10、本发明公开一种纳米压印设备，包括：框架置放台、台体升降组件、框架升降组件、晶圆置放台、辊轮压印组件以及视觉检测组件，其具有以下有益效果：

11、第一，采用软膜框架承载软膜进行压印，软膜框架对软膜进行张紧，保证压印效果。

12、第二，利用框架置放台对软膜框架进行定位和转移，将其在承接工位和压印工位之间转移。

13、第三，在压印过程中，台体升降组件带动框架置放台倾斜对应角度，辊轮压印组件对软膜进行下压，使得软膜图案渐进式接触晶圆，压印效果更佳；在脱模过程中，台体升降组件带动框架置放台倾斜，缓慢脱模，保证晶圆上的图案不受损伤，压印效果好。

14、在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

15、作为优选的方案，框架升降组件包括：框架升降驱动机构以及与框架升降驱动机构传动连接的框架定位块，框架升降驱动机构用于带动框架定位块升降，使软膜框架能够置于定位承接槽内；

16、在软膜框架的底部设有若干框架定位槽，框架定位块的全部或部分能够伸入对应框架定位槽内进行定位。

17、采用上述优选的方案，利用框架定位块和框架定位槽对软膜框架进行初次定位。

18、作为优选的方案，在框架置放台上安装有若干框架归正组件，若干框架归正组件分布于定位承接槽的外围，用于对置于定位承接槽内的软膜框架进行位置归正。

19、采用上述优选的方案，对软膜框架进行位置归正，后续调整晶圆的位置，即可使软膜与晶圆对准，保证后续压印的精确性。

20、作为优选的方案，在框架置放台上安装有若干能够滚动的框架定位球，在软膜框架的底部设有与框架定位球相适配的槽口。

21、采用上述优选的方案，在对软膜框架归正后，利用框架定位球和槽口进行二次定位。

22、作为优选的方案，在框架置放台上安装有若干电磁铁，在软膜框架的底部安装有定位金属体，电磁铁和定位金属体相互配合，用于对框架置放台和软膜框架进行定位。

23、采用上述优选的方案，在对软膜框架归正后，利用电磁吸附技术对框架置放台和软膜框架之间的相对位置进行固定。

24、作为优选的方案，辊轮压印组件包括：辊轮、与辊轮传动连接的辊轮转动驱动机构、与辊轮传动连接的辊轮移动驱动机构；

25、辊轮转动驱动机构能够带动辊轮转动，对软膜进行滚动式下压；

26、辊轮移动驱动机构能够带动辊轮在压印区域范围内移动。

27、采用上述优选的方案，结构简单，辊轮转动驱动机构和辊轮移动驱动机构能够带动辊轮进行转动和移动。

28、作为优选的方案，辊轮转动驱动机构能够向控制装置反馈电流大小。

29、采用上述优选的方案，实现闭环控制。

30、此外，另一方面，本发明还公开一种纳米压印方法，具体包括以下步骤：

31、步骤s1：框架升降驱动机构带动框架定位块上升，使其在承接工位对软膜框架进行接驳，然后框架升降驱动机构带动框架定位块下降，使软膜框架置于框架置放台上的定位承接槽内；

32、步骤s2：对软膜框架的位置进行归正和定位；

33、步骤s3：台体升降组件带动框架置放台下降至压印工位；

34、步骤s4：视觉检测组件检测软膜与晶圆之间的对准情况，同步晶圆置放台对晶圆的位置和角度进行调整，使得软膜与晶圆对准；

35、步骤s5：台体升降组件进一步带动框架置放台下降，直至软膜与晶圆贴合；

36、步骤s6：辊轮压印组件对软膜框架内的软膜进行下压，使其与晶圆置放台上的晶圆压紧，将软膜图案压印至晶圆上；

37、步骤s7：压印结束后，uv曝光灯移动至平台上方开始曝光；

38、步骤s8：曝光结束后，台体升降组件带动框架置放台倾斜脱模，辊轮与uv曝光灯退回至初始状态。

39、作为优选的方案，步骤s2包括：

40、步骤s2.1：框架归正组件对置于定位承接槽内的软膜框架进行位置归正；

41、步骤s2.2：框架定位球置于软膜框架底部的槽口内；

42、步骤s2.3：框架置放台上的电磁铁通电，对软膜框架底部的定位金属体进行吸附，对框架置放台和软膜框架之间的相对位置进行固定。

43、采用上述优选的方案，实现软膜定位。

44、作为优选的方案，步骤s6具体包括以下内容：

45、步骤s6.1：辊轮转动驱动机构带动辊轮转动，对软膜进行滚动式下压，且在压印过程中，辊轮转动驱动机构向控制装置反馈电流大小；

46、步骤s6.2：控制装置通过反馈的电流大小，获得辊轮下压压力；

47、步骤s6.3：辊轮移动驱动机构带动辊轮在压印区域范围内前进，

48、控制装置控制台体升降组件带动框架置放台倾斜对应角度，使得软膜图案渐进式接触晶圆。

49、采用上述优选的方案，实现渐进式压印。

技术特征：

1.纳米压印设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的纳米压印设备，其特征在于，所述框架升降组件包括：框架升降驱动机构以及与框架升降驱动机构传动连接的框架定位块，所述框架升降驱动机构用于带动框架定位块升降，使软膜框架能够置于定位承接槽内；

3.根据权利要求2所述的纳米压印设备，其特征在于，在所述框架置放台上安装有若干框架归正组件，若干框架归正组件分布于定位承接槽的外围，用于对置于定位承接槽内的软膜框架进行位置归正。

4.根据权利要求3所述的纳米压印设备，其特征在于，在所述框架置放台上安装有若干能够滚动的框架定位球，在所述软膜框架的底部设有与框架定位球相适配的槽口。

5.根据权利要求4所述的纳米压印设备，其特征在于，在所述框架置放台上安装有若干电磁铁，在所述软膜框架的底部安装有定位金属体，所述电磁铁和定位金属体相互配合，用于对框架置放台和软膜框架进行定位。

6.根据权利要求1-5任一项所述的纳米压印设备，其特征在于，所述辊轮压印组件包括：辊轮、与所述辊轮传动连接的辊轮转动驱动机构、与所述辊轮传动连接的辊轮移动驱动机构；

7.根据权利要求6所述的纳米压印设备，其特征在于，所述辊轮转动驱动机构能够向控制装置反馈电流大小。

8.纳米压印方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的纳米压印方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

10.根据权利要求8所述的纳米压印方法，其特征在于，所述步骤s6具体包括以下内容：

技术总结
本发明公开一种纳米压印设备及方法，包括：框架置放台、台体升降组件、框架升降组件、晶圆置放台、辊轮压印组件以及视觉检测组件，框架置放台用于承载软膜框架，软膜框架内承载有软膜；台体升降组件与框架置放台传动连接，用于带动框架置放台升降及倾斜，将软膜框架在承接工位和压印工位之间转移；框架升降组件安装于框架置放台上，用于承接软膜框架，且带动软膜框架置于框架置放台上的定位承接槽内；晶圆置放台用于放置晶圆；辊轮压印组件用于对软膜框架内的软膜进行下压，使其与晶圆置放台上的晶圆压紧，将软膜图案压印至晶圆上；视觉检测组件用于检测软膜与晶圆之间的对准情况。本发明采用智能化的机构，可以有效保证压印效果。

技术研发人员：刘晓成,史晓华
受保护的技术使用者：苏州光舵微纳科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5