[实用新型]一种紫外纳米压印光刻自动脱模系统

说明书

本实用新型提出一种紫外纳米压印光刻自动脱模系统，该系统用于紫外纳米压印光刻中实现样片与掩模的自动脱模。该系统以掩模架和掩模板为水平基准，利用升降驱动机构带动三点弹性支撑机构、承片台、基片上升，基片与基准掩模板接触调平后，气动及控制机构锁紧三点弹性支撑机构，同时升降驱动机构停止上升。然后在基片的下表面通正压，通过“气压压印+紫外固化”的形式进行图像转移，接着通过承片台上的三个升降气缸实现基片与掩模的自动脱模。

技术领域

本实用新型涉及微电子专用设备技术领域，具体涉及一种紫外纳米压印光刻自动脱模工件台系统，尤其适用于紫外纳米压印光刻机中实现样片与掩模板压印曝光后自动脱模的一种系统。

背景技术

纳米压印技术是由普林斯顿大学的华裔科学家周郁在1996年首先提出的。这是一种不同于传统光学投影光刻的全新图像转移技术，它不通过成像方式实现图形转移，而是利用具有表面浮雕结构的模版通过直接施加作用力将图形转移到相应的基底上，类似我国四大发明之一的“印刷”术。纳米压印技术与传统投影光刻在加工原理上有本质的区别，由于不需要使用技术难度极大的光源和光学成像系统，不受“衍射极限限制”，成本低且使用方便，从根本上开辟了从微米到纳米尺度的结构器件的广阔前景。

经过十几年的发展，根据压印模板和压印胶的不同，纳米压印技术已发展出多种压印形式，包括热压印技术、紫外固化压印技术、软印刷技术等。最早提出的纳米压印方式是热压纳米压印技术，该技术需要在压印过程中施加高温、高压，使充当图形记录介质的聚合物软化，以形成所需图形。高温高压的使用条件，严重限制了其应用范围。在此背景下，1996 年飞利浦实验室Haisma提出了紫外压印技术，采用紫外光固化的液体聚合物取代热压材料作为压印胶，同时使用透明的压印模板，透过紫外光作用于压印胶实现固化。

目前的紫外纳米压印技术，受模板材料、尺寸、涂胶面积等的限制，仍存在一些问题需要。如进行紫外纳米压印固化后的脱模问题。目前传统的压印脱模主要为手动揭开式脱模形式，对于操作者而言难以控制好每次脱模的一致性，从而导致模板与胶层分离时容易出现图形缺陷。

实用新型内容

为了避免紫外纳米压印后进行脱模操作时由于人为因素揭开式脱模的形式导致的图形缺陷，实现掩模板寿命长，图形缺陷少，本实用新型的目的是提供一套应用于紫外纳米压印光刻样片与掩模自动脱模的工件台系统。

本实用新型采用的技术方案为：一种紫外纳米压印光刻自动脱模系统，包括掩模架、掩模板、承片台、基片、三点弹性支撑机构、锁紧气缸、升降驱动机构、主控制器、控制电路板、正压输入端、负压输入端、电控阀门、限位机构、第一升降气缸、第一密封圈、第一气流通道、第二升降气缸、第二气流通道、第一气嘴、第二气嘴、第三气嘴、第四气嘴、第五气嘴、第六气嘴、真空吸孔、第三升降气缸、第二密封圈、第三密封圈、第三气流通道；

所述掩模板位于掩模架下方并固接；所述掩模架下表面有真空槽，用于吸紧掩模板；所述承片台设置有真空槽，用于吸附固定基片，承片台内部嵌有三个升降气缸，第一升降气缸、第二升降气缸、第三升降气缸；所述三点弹性支撑机构与承片台通过柔性铰链连接，用于基片调平；所述气缸包括第一升降气缸、第二升降气缸、第三升降气缸和锁紧气缸，用于基片与掩模板的脱模和锁紧三点弹性支撑机构；所述升降驱动机构设置有限位机构，用于停止升降驱动机构运动；所述正压输入端经过电控阀门分别与锁紧气缸和第一升降气缸、第二升降气缸、第三升降气缸、承片台连接；所述负压输入端通过电控阀门分别于掩模架和承片台连接；所述控制电路板分别与电控阀门和主控制器连接。

其中，所述掩模架为水平基准面，下表面有真空槽，通过负压将掩模板固定于掩模架下方，但不限于以上模板固定机构。

其中，所述承片台内腔中三处升降气缸之间沿径向以120°夹角均匀分布。

其中，所述第一升降气缸、第二升降气缸、第三升降气缸的活塞选用材料铜或者其他耐磨性材料，第一升降气缸、第二升降气缸、第三升降气缸分别与第一气嘴、第二气嘴、第三气嘴连通。