[实用新型]一种用于纳米压印过程中的改进装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于纳米压印过程中的改进装置，属于微纳加工领域。

背景技术

纳米压印技术(已公开美国专利US6180239)是上世纪九十年代中期美国Princ-eton大学NanostructureLab的StephenY.Chou教授针对传统的光刻工艺受到曝光波长的限制，已经达到制备微小结构的极限30nm，无法进一步获得更的小尺寸，而提出的类似于高分子模压的一种技术，并且成功证明了通过这一技术可以在半导体硅片上获得尺寸小于10nm的结构单元。

纳米压印技术工艺过程大致分为三步：①模板的制备与处理；②压印；③后续的刻蚀。这些工艺中涉及模板的制备、光刻胶、高精度压印过程控制以及精确刻蚀等一系列相关核心技术。而在压印过程中要考虑模板与压印材料基板的平行度、基板表面的粗糙度、压印光刻胶均匀涂布技术、曝光剂量、压力均匀性、对准技术、定位精度、压印后结构均匀性等。在压印过程中如果能够进行观测并及时发现解决问题，如模板与压印材料基板的平行度、曝光剂量、对准精确性以及压印后结构的均匀性等，这将极大提高产品的成品率，而在当前的压印设备中这些是不能够做到的。并且，在当前技术下，如对加工对象曝光效果加以观测，需将观测对象置于另外观测设备下。无疑，这将增加产品加工工艺，使产品生产周期变长。

辐射固化是紫外压印过程中的关键技术之一，其本质上是一种化学过程：利用电磁辐射(如紫外光)照射光敏物质，使其由液态的低聚物转化为固态的高聚物。在目前所有的固化技术中紫外固化是应用最广泛的一种。紫外光源作为紫外固化装置的核心组成，其光学指标(如均匀性，辐照度等)直接影响到固化质量的好坏。

在传统的紫外压印技术中应用较多的是紫外线高压汞灯。紫外线高压汞灯是气体放电灯的一种，原理是利用两极弧光放电使汞蒸发，从而产生汞蒸气特征谱线，即紫外光。然而其本身具有启动时间长、再次开启须冷却、功率损耗大、重金属污染等显著缺点，不能很好的满足系统要求。

在当前技术下，如对加工对象曝光效果加以观察，需将观察对象置于另外观测设备下。无疑，这将增加产品加工工艺，使产品生产周期变长。

实用新型内容

为了克服上述现有设备的不足，本实用新型提供了一种用于纳米压印过程中的改进装置。

本实用新型的技术方案如下。

一种用于纳米压印过程中的改进装置，包括：曝光光源，观测光源及观测孔。所述观测光源安装在紫外曝光装置中。所述观测孔处于装置中心位置。所述观测光源与曝光光源分布于观测孔周围。

进一步，所述装置采用两套电路系统分别进行曝光光源与观测光源的开关控制。

进一步，所述观测光源采用LED白光灯。

进一步，所述紫外光源由现有的汞灯改为LED紫外灯。

进一步，所述观测光源与曝光光源的分布采用内外嵌套式、放射间隔式、点布交叉式或两种及多种方式的结合。

与现有设备相比，本装置的有益效果是使压印过程的实时观测成为可能，克服了压印过程中模板与基板对准精度较低的问题，避免因操作失误而造成的产品缺陷，提高产能，降低污染。

附图说明

图1为曝光灯与观测灯单层环形点布交叉式分布。

图2为曝光灯与观测灯双层环形点布交叉式分布。

图3为观曝光源与观测光源双环方形点布交叉式分布。

其中，1.曝光光源2.观测光源3.观测孔。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

为达到本实用新型的目的，如图1所示，本实用新型的一种用于纳米压印过程中的改进装置包括三个主要部分：曝光光源1、观测光源2、观测孔3。所述装置的中心位置为能够进行观测的观测孔3，观测孔3周围设置曝光光源1和观测光源2。所述曝光光源1及观测光源2采用两套电路系统分别进行其开关控制。所述曝光光源采用LED紫外灯，所述观测光源采用LED白光灯。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，如图2-3所示，在本实用新型的一种用于纳米压印过程中的改进装置的另一些实施方式中，在上述内容的基础上，所述曝光光源1与观测光源2的分布更加密集，采用双层分布结构，两种光源之间分布方式可以是内外嵌套式、放射间隔式、点布交叉式或两种及多种方式的结合。观测孔形状为圆形或方形。

在压印平台较小或者所需紫外光辐照度较低的情况下可采用如图1所示的光源排布方式进行装置的设计，而在压印平台相对较大或者所需紫外光辐照度较高的情况下可采用如图2或图3所示光源排布方式进行装置的设计。