[实用新型]一种用于整片晶圆纳米压印自适应承片台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纳米压印用承片台，尤其涉及一种适用于大尺寸晶圆整片纳米压印光刻机的自适应承片台，属于微纳制造和精密机械技术领域。

背景技术

纳米压印光刻(Nanoimprint Lithography，NIL)是一种全新微纳米图形化的方法，它是一种使用模具通过抗蚀剂的受力变形实现其图形化的技术。与其它微纳米制造方法相比，NIL具有高分辩率、超低成本和高生产率的特点，尤其在大面积微纳米结构和复杂三维微纳米结构制造方面更具有突出的优势。目前纳米压印工艺实现的方式主要有三种方案：步进重复纳米压印工艺、滚压印工艺和整片晶圆纳米压印。伴随微纳米技术对于大面积微纳结构制造的不断增长的需求，尤其是近年高亮度LED图形化技术、微型透镜等器件制造对于大面积晶圆尺度微纳结构有着更为迫切的需求。因此，整片晶圆纳米压印工艺和装备的开发已经变得越来越重要和越来越迫切。不同于现有步进重复纳米压印工艺和滚压印工艺使用的承片台(亦成为晶圆工作台)，整片晶圆纳米压印是通过模板(模具)同时与整个晶圆(基片)上的抗蚀剂完全均匀性的接触和压印，一步(单步)实现晶圆尺度大面积图形的复制。因此，整片晶圆纳米压印所使用的承片台在结构、功能和形式与现有纳米压印光刻和各种其它光刻设备所用的承片台有很大的不同。

由于纳米压印结构机械本身的误差以及基片自身的不平整(存在翘曲和变形，尤其对于LED外延片)，在纳米压印过程中存在不平行误差和楔形误差，如果不对基片和模具之间的不平行度误差和楔形误差进行补偿，则无法保证在压印过程中模板与基片之间完全均匀一致性接触，获得均匀一致的残留层厚度。如果模板与及基片之间的不平行度超过一定的程度，导致楔形留膜的厚度差超过压印特征的高度，将导致图形转移的失败，而且还有可能导致模板的损坏。此外，模板与基片的不平行也可能导致纳米压印过程中模板与基片产生相对滑移，发生侧向扩张，影响压印图形的精度；在脱模时模板也可能会对压印特征造成破坏。因此，在纳米压印过程中必须保证模板与基片的平行度；另外，与步进重复纳米压印工艺相比，对于整片晶圆纳米压印，保持模板与基片之间的平行度尤为重要，因为步进重复纳米压印工艺在每次压印过程中每个工步模板与基片的接触面积相对较小，然而整片晶圆纳米压印过程中模板与基片同时接触的面积非常大(整个晶圆面积)，与小面积步进重复纳米压印工艺相比，整片晶圆纳米压印具有误差放大的作用，因此整片晶圆纳米压印工艺对于保持模板与基片之间的平行度有着更为苛刻的要求。所以，整片晶圆纳米压印光刻机必须具有模板和基片平行度调节和楔形误差补偿功能。对于整片晶圆纳米压印，由承片台完成该功能，即在压印过程中，通过调节承片台空间位姿的变化，补偿模板与基片的楔形误差，保持模板与基片之间平行，避免它们之间产生相对横向滑动。实现模板与基片之间均匀一致性接触，获得均匀一致的残留层厚度。在整片晶圆压印区内实现高保真度的图形转移和复制。

通过承片台实现模板与基片平行度调整和楔形误差的方法有两种：被动调整(亦称为自适应调整)和主动控制调整。自适应调整是利用机构自身的柔性来被动适应模板与基片的不平行度，当压印力通过模板作用在基片上时，承载基片的承片台会产生相应的微小转动，补偿楔形误差，使得整个基片受力均匀。而这种微小的转动可以通过机构自身的柔性来适应。自适应调整的方法主要有：柔性铰链机构、弹性支撑、万向浮动球、楔形补偿模块等，自适应调整具有结构简单、调整方便、成本低的显著优势。主动控制调整是通过测量系统检测模板与基片的位置和不平行度，根据反馈的结果，通过执行元件主动调整模板与基片之间的位姿，实现两者之间的平行定位。主动控制具有调整精度高、反应快的显著优点，但是成本高，控制复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决整片晶圆纳米压印过程中基片与模板之间的不平行和存在楔形误差的问题，提供了一种适用于整片晶圆纳米压印的自适应承片台，以实现基片与模板之间平行调整和楔形误差补偿。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种适用于整片晶圆纳米压印的自适应承片台，包括：固定基座、浮动底座、真空吸盘和真空管路，其中，浮动底座位于固定基座之上；真空吸盘通过螺钉固定于浮动底座的上平面，真空吸盘用以放置和固定基片(晶圆)；固定基座中设有水平管路，真空管路包括真空管路I和真空管路II，真空吸盘上设有水平进气口；水平管路与真空管路I相连，水平进气口与真空管路II相连。