專(zhuān)利名稱(chēng)：納米級(jí)別圖形的壓印制造方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓印制造方法及其裝置，特別涉及制備具有超高分辨率且特征尺寸為納米級(jí)別的圖形壓印制造方法及其裝置。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)60年代以來(lái)，集成電路一直按摩爾定律不斷更新?lián)Q代，即單個(gè)芯片中集成的晶體管數(shù)目每18個(gè)月翻一番。隨著電路中器件尺寸的不斷變小，傳統(tǒng)光學(xué)光刻技術(shù)將接近物理極限?，F(xiàn)今流行的光刻工藝中所用的紫外光波長(zhǎng)為250nm左右，要想制造比這一尺度的一半小得多的圖形結(jié)構(gòu)，衍射效應(yīng)將使圖形的各部分特征混合在一起而模糊不清。用來(lái)制造線(xiàn)寬小于100nm的光學(xué)光刻工具，每臺(tái)造價(jià)高達(dá)數(shù)千萬(wàn)至數(shù)億美元。線(xiàn)寬為70nm的復(fù)雜微電子結(jié)構(gòu)已經(jīng)制造出來(lái)，但這種制造方法費(fèi)用非常昂貴。
美國(guó)專(zhuān)利5772905提出的納米光刻技術(shù)即“納米壓印制造方法”(Nano-imprint Lithography，即NIL)，具有操作簡(jiǎn)單、分辨率高、重復(fù)性好、費(fèi)時(shí)少、成本費(fèi)用極低、可大批量重復(fù)制備納米圖形結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。該方法是通過(guò)具有納米尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)的模版對(duì)基片上的光刻膠(也稱(chēng)為抗蝕層)施加壓力，從而在該光刻膠上設(shè)置微細(xì)圖案。具有微細(xì)圖案的模版的制備通常是基片上旋涂一層對(duì)電子束敏感的聚合物(如PMMA)，再利用電子束直寫(xiě)曝光技術(shù)在其表面刻蝕所需圖形，其目前最高分辨率可達(dá)1～5nm。納米壓印制造方法對(duì)模版的基底材料要求有足夠的硬度，使其在壓模和撤模的過(guò)程中不容易變形和受損。
現(xiàn)有的納米壓印制造方法中熱壓印工作過(guò)程如圖4a所示，在壓印前，將模版1、待壓印物光刻膠2和基片3(通常材料為Si、SiO2、金屬等)水平放置，上下垂直。模版1表面有納米級(jí)別特征尺寸的微細(xì)結(jié)構(gòu)。熱壓印中光刻膠2為傳統(tǒng)光刻膠PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)，壓印前已經(jīng)均勻旋涂在基片3上。如圖4b所示，加熱加壓時(shí)，模版1、待壓印物光刻膠2和基片3將會(huì)被加熱和上下加壓，具體過(guò)程為先將光刻膠2加熱到玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上，在其被軟化的狀態(tài)下再予以加壓轉(zhuǎn)印圖形，轉(zhuǎn)印結(jié)束后冷卻固化。如圖4c所示，脫模分離時(shí)，覆蓋于基片3上的光刻膠層2上形成了凹凸的圖案，并與模版的圖案相互對(duì)應(yīng)；模版和待壓印物在上下相對(duì)的單一方向分離，且分離時(shí)不能發(fā)生兩者左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖形損壞。光刻膠層2的圖案凹的底面與基片3還有40～50nm的厚度的薄膜，通常還會(huì)采用氧化反應(yīng)離子刻蝕(Reactive Ion Etching)等將該薄膜去除。
上述壓印方法的壓力一般會(huì)在40～100bar，壓力分布為中間大，而靠近模版邊緣處則壓印力??；當(dāng)模版面積越大，保證壓力均勻就越困難。因而容易由于壓力不均勻?qū)е履０孀冃?，使壓印圖案變形，圖案分布均勻性差；當(dāng)模版為脆性材料時(shí)(例如硅晶片、玻璃)，當(dāng)壓力的不均勻很容易使其產(chǎn)生破裂。目前主要采用以下辦法解決此類(lèi)問(wèn)題1、模版基底選擇高硬度的材料或?qū)Ρ砻孢M(jìn)行處理以加強(qiáng)表面硬度。但脆性材料在壓力不均時(shí)破裂情形很容易發(fā)生，通常做法可將硅晶片模版電鑄翻制成鎳模，再利用鎳模版壓印圖形。但電鑄過(guò)程為電化學(xué)反應(yīng)，需要很多各種重金屬電鑄酸溶液，各類(lèi)添加劑(例如應(yīng)力消除劑、洗滌劑、濕潤(rùn)劑等)，這些化學(xué)溶液用后不易處理，不但費(fèi)用昂貴而且易污染環(huán)境。電鑄本身缺陷多，如復(fù)制效率、針孔、翹曲、表面精度、厚度均勻差等。
2、通過(guò)對(duì)加壓方式的改善來(lái)提高壓力的均勻性。如圖5a所示的滾軸型納米壓印方式，就是將模版101制造成滾軸形狀，微細(xì)圖案分布在滾軸上。通過(guò)滾壓，在基片3上的光刻膠2上壓印出圖形。但滾壓中模版101與光刻膠2接觸為一條線(xiàn)，盡管提高了線(xiàn)的均勻卻帶來(lái)整體面的壓印難于控制。如圖5b所示的緩沖墊法，上壓印盤(pán)102與下壓印盤(pán)103分別裝卡模版1與待壓印物光刻膠2和基片3。采用在模版1與上壓印盤(pán)102中間墊上一層緩沖墊104(通常為硅膠板(Silicone Rubber))，使模版1與待壓印物在壓印中緩和與平衡壓力的影響，達(dá)到均勻的成型。然而硅膠板容易伸張變形，且受限于固態(tài)材料本身的伸張?zhí)匦?，壓印力無(wú)法達(dá)到理想均勻分布的狀態(tài)。尤其在冷卻保壓階段，壓力不均則會(huì)造成硅膠收縮不均，嚴(yán)重影響成品微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)寫(xiě)后尺寸。
圖5c為中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2131969.3提出的氣體微熱壓印成型法，采用在模版1上罩一層具有彈性密封膜105(如塑料)，在上方再壓上一個(gè)金屬罩107與密封膜構(gòu)成一個(gè)壓密閉氣室，通過(guò)高壓氣源106向里加壓，由于氣體分子的等壓分布特性，密封膜推動(dòng)模版均勻下壓。但這種方法中的模版1在壓印中是無(wú)法固定的，因而模版1與待壓印物基片3之間的定位很容易受到密封膜的影響，還需要其他方法輔助。
納米壓印技術(shù)中多層圖形的套刻對(duì)準(zhǔn)(alignment)就是在基片上進(jìn)行多次壓印，這就要求基片與模版在每次壓印時(shí)上下平行且相對(duì)位置都是可以控制的。目前通常采用光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，最高能達(dá)到水平方向的對(duì)準(zhǔn)精度100nm級(jí)別。受溫度變化、壓力不均及大小變化、圖形面積造成的材料變形影響，也會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)精度，例如當(dāng)前4英寸模版對(duì)準(zhǔn)精度達(dá)到1微米級(jí)別。而采用不同的壓印方式也會(huì)對(duì)套刻對(duì)準(zhǔn)的精度影響較大，如圖5所示的三種方式，滾軸型納米壓印方式壓印中很容易造成模版移動(dòng)受力不均影響對(duì)準(zhǔn)精度、氣體微熱壓印成型法中上層模版覆蓋的密封膜影響光學(xué)鏡頭觀(guān)察，造成設(shè)備復(fù)雜化且對(duì)準(zhǔn)精度不高，緩沖墊法中硅膠板材料變形將影響對(duì)準(zhǔn)精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可使壓印壓力均勻分布、可用于套刻對(duì)準(zhǔn)的納米壓印方法及壓印裝置，可使設(shè)備成本降低，可靠實(shí)用，并操作方便。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明采用吸盤(pán)吸附方式將模版和待壓印物分別裝卡在上下兩個(gè)吸盤(pán)吸附表面，使模版與上吸盤(pán)、待壓印物與下吸盤(pán)分別形成一體。即通過(guò)吸盤(pán)的硬度來(lái)加強(qiáng)模版和待壓印物硬度有利于壓印時(shí)壓力均勻分布。吸盤(pán)采用不銹鋼等高硬度材料，吸附表面光滑，開(kāi)有環(huán)形凹槽，通過(guò)抽取凹槽真空使吸盤(pán)可吸附模版和待壓印物。在壓印前，先預(yù)壓上下真空吸盤(pán)，上下相互壓力達(dá)到壓印壓力40～100bar，使其吸附表面完全接觸，由于上下真空吸盤(pán)為高硬度材料且接觸面與受力方向垂直，表明此時(shí)吸附表面平行且壓力分布均勻。然后，通過(guò)下真空吸盤(pán)周向均布的四個(gè)螺栓孔用螺栓將下真空吸盤(pán)與臺(tái)架擰緊鎖死，通過(guò)上真空吸盤(pán)圓形套筒周向均布的四個(gè)螺栓孔用螺栓將上真空吸盤(pán)與和其套筒相套的花鍵導(dǎo)向桿擰緊鎖死。通過(guò)運(yùn)動(dòng)保證可控組件保證花鍵導(dǎo)向桿上下單一方向運(yùn)動(dòng)，而上真空吸盤(pán)鎖死固定在花鍵導(dǎo)向桿下部頂端，下真空吸盤(pán)固定在臺(tái)架上不運(yùn)動(dòng)。因而花鍵導(dǎo)向桿帶動(dòng)上真空吸盤(pán)上下的單一方向運(yùn)動(dòng)，最終使上下真空吸盤(pán)可相對(duì)上下單一方向運(yùn)動(dòng)。最后，使上真空吸盤(pán)抬起相對(duì)下真空吸盤(pán)分離一定距離，通常為1～2cm，裝卡模版和待壓印物后開(kāi)始?jí)河　?br> 上下真空吸盤(pán)可根據(jù)需要改變適當(dāng)?shù)男螤?，從而可壓印不同形狀和大小的材料。由于壓印前可進(jìn)行調(diào)整保證了壓力均勻分布，因此可直接壓印硅晶片，無(wú)需再將硅晶片翻制成金屬模版，可簡(jiǎn)化加工方法降低成本。
上下吸盤(pán)預(yù)壓結(jié)束后，抬起上吸盤(pán)1～2cm后裝卡模版和待壓印物，此時(shí)便可通過(guò)光學(xué)傳感器對(duì)模版和待壓印物進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。具體方法如下可通過(guò)先吸附固定模版，再手動(dòng)或輔助工具移動(dòng)待壓印物，通過(guò)光學(xué)傳感器觀(guān)察進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)結(jié)束后便可吸附固定待壓印物，最后開(kāi)始?jí)河?。?duì)準(zhǔn)方法亦可先吸附固定待壓印物，再通過(guò)移動(dòng)模版進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，或通過(guò)裝卡工具自身的對(duì)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)模版和待壓印物的對(duì)準(zhǔn)。
應(yīng)用本發(fā)明納米級(jí)別圖形壓印制造方法的裝置，由壓力控制組件、運(yùn)動(dòng)保證可控組件、溫度控制組件和吸附組件構(gòu)成。壓力控制組件位于安裝在臺(tái)架支撐板上的壓力導(dǎo)向圓筒的中上部，運(yùn)動(dòng)保證控制組件通過(guò)花鍵導(dǎo)向圓筒安裝在壓力導(dǎo)向圓筒下部。吸附組件上真空吸盤(pán)與運(yùn)動(dòng)保證可控組件的花鍵導(dǎo)向桿連接，下真空吸盤(pán)與臺(tái)架底座上支撐板連接。溫度控制組件位于吸附組件的下真空吸盤(pán)部分的下方，其中加熱裝置上表面與下真空吸盤(pán)下表面緊密接觸。
壓力控制組件包括壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和壓力回復(fù)機(jī)構(gòu)。壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由壓力螺紋桿、壓力導(dǎo)向圓筒，壓力螺紋桿安裝在壓力導(dǎo)向圓筒上部，采用螺紋連接，從而利用絲杠螺母原理將作用在壓力螺紋桿的旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力，并可使壓力恒定。壓力回復(fù)機(jī)構(gòu)主要包括壓力彈簧，壓力彈簧套在花鍵導(dǎo)向桿與壓力導(dǎo)向圓筒之間及在壓力螺紋桿下面的彈簧檔片和花鍵導(dǎo)向圓筒之間；利用壓力彈簧的回復(fù)力，產(chǎn)生較大的拔模力并使上真空吸盤(pán)向上運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明通過(guò)測(cè)量施加在壓力螺紋桿上扭矩大小計(jì)算出傳遞在彈簧檔片上的壓力大小，然后減去彈簧自身在壓縮過(guò)程中的彈力，便可得到真實(shí)壓印力，即施加在模版上的壓力。通常壓印時(shí)，控制模版上的壓印力壓強(qiáng)控制在40～100bar，其換算公式如下Fb(真實(shí)壓印力)＝Fn(扭矩轉(zhuǎn)換壓力)-Ft(彈簧力)Ft(彈簧力)＝k(彈簧系數(shù))×L(彈簧壓縮長(zhǎng)度)Pb(模版壓印力壓強(qiáng))＝Fb(真實(shí)壓印力)/S(模版面積)運(yùn)動(dòng)保證可控組件是保證上下單一方向運(yùn)動(dòng)可控裝置，包括安裝在壓力導(dǎo)向圓筒下部的花鍵導(dǎo)向圓筒，花鍵連接的花鍵導(dǎo)向桿與其組成單一方向可控運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于花鍵導(dǎo)向桿受到花鍵導(dǎo)向圓筒和上端彈簧擋片的雙重制約，如采取過(guò)盈配合等方式，可最終保證吸盤(pán)相對(duì)垂直上下(或單一方向)可控運(yùn)動(dòng)，尤其防止脫模過(guò)程中的左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖形損壞；上真空吸盤(pán)上部是一個(gè)有一定高度的圓形套筒，該套筒與其上方花鍵導(dǎo)向桿的下部相套，在圓形套筒的周向均布有四個(gè)螺栓孔，通過(guò)在其上部周向均布的四個(gè)螺栓孔，用四個(gè)螺栓將其與花鍵導(dǎo)向桿下部連接，可根據(jù)需要調(diào)整安裝在花鍵導(dǎo)向桿下部的方位，組成吸盤(pán)找平機(jī)構(gòu)，可保證上下真空吸盤(pán)表面相對(duì)平行且單一方向可控運(yùn)動(dòng)。
溫度控制組件包括加熱裝置，溫度控制裝置和隔熱裝置。加熱裝置位于下真空吸盤(pán)下部，采用熱板加熱使溫度均勻、加熱迅速。溫度控制裝置采用電子控溫使加熱物溫度控制在所需范圍，精度達(dá)到要求。隔熱裝置的作用是在加熱過(guò)程中為防止臺(tái)架等無(wú)需加熱的地方溫度過(guò)高。本發(fā)明在上下真空吸盤(pán)與其他器件連接時(shí)采用空氣隔熱、絕熱材料隔熱，防止周邊溫度過(guò)熱。
吸附組件包括上真空吸盤(pán)和下真空吸盤(pán)。上真空吸盤(pán)平視如“”形，上部是一個(gè)有一定高度的圓形套筒且圓形套筒的周向均布有四個(gè)螺栓孔，下部為有一定厚度的平板；下真空吸盤(pán)為一有一定厚度的平板，其周向均布四個(gè)螺栓孔。吸盤(pán)的制作材料為不銹鋼等高硬度材料，吸附表面光滑，開(kāi)有用以抽真空的凹槽。凹槽通常1毫米深1毫米寬，多個(gè)環(huán)形凹槽以同心方式分布，根據(jù)所需吸附力的大小來(lái)決定環(huán)形凹槽數(shù)量，然后再用縱橫方向的凹槽使環(huán)形凹槽相通，這樣凹槽與模版或待壓印物構(gòu)成密閉空間。在吸盤(pán)側(cè)面開(kāi)一吸氣圓孔與密閉空間相通，從該吸氣圓孔抽取密閉空間的空氣便可緊密吸附住模版或待壓印物。模版與待壓印物在壓印過(guò)程中的接觸和分離過(guò)程，都要保證其與上下吸盤(pán)表面緊密連接。
由于客戶(hù)需要壓印不同大小的材料，為保證壓印效果良好(如壓力均勻等問(wèn)題)，可改變真空吸盤(pán)自身的大小且可根據(jù)需要改變適當(dāng)?shù)男螤?，從而可壓印不同形狀和大小的材料?br> 壓印過(guò)程中，關(guān)鍵是模版與待壓印物表面要相對(duì)平行且上下單一方向可控運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而表現(xiàn)為上下真空吸盤(pán)表面要相對(duì)平行且上下單一方向可控運(yùn)動(dòng)，但由于機(jī)加工裝配等工藝條件所限，難以保證其相對(duì)平行，本發(fā)明采用運(yùn)動(dòng)保證可控組件保證壓印過(guò)程其相對(duì)平行。運(yùn)動(dòng)保證可控組件采用機(jī)械手工調(diào)平。未壓印前，上真空吸盤(pán)與花鍵導(dǎo)向桿采用活動(dòng)連接，即連接螺栓松開(kāi)，然后加壓使上下真空吸盤(pán)緊密接觸；此時(shí)用上真空吸盤(pán)吸附面與花鍵導(dǎo)向桿連接的套筒周向均布的四個(gè)螺釘將其與花鍵導(dǎo)向桿鎖死剛性連接。然后撤銷(xiāo)壓力抬起上真空吸盤(pán)，在上下真空吸盤(pán)上裝卡待壓印模版與待壓印物，此時(shí)便可以通過(guò)控制溫度控制組件進(jìn)行加熱加壓開(kāi)始?jí)河。⑶夷０媾c待壓印物平行且單一方向可控運(yùn)動(dòng)。


圖1a、b、c、d為本發(fā)明納米級(jí)別圖形的壓印制造方法原理示意圖。圖中圖1a為上下真空吸盤(pán)預(yù)壓調(diào)平，圖1b為裝卡模版和待壓印物，圖1c為加熱加壓，圖1d為脫模分離。圖中1模版，2光刻膠，3基片，17上真空吸盤(pán)，18下真空吸盤(pán)；圖2為本發(fā)明納米級(jí)別圖形的壓印裝置的橫截面圖。圖中4下吸盤(pán)隔熱材料，5臺(tái)架支撐柱、6臺(tái)架支撐板，7為臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒，8為壓力螺紋桿，9為扭力桿，10臺(tái)架底座上支撐板，11彈簧擋片，12壓力彈簧，13花鍵導(dǎo)向圓筒，14花鍵導(dǎo)向桿，15臺(tái)架底座支撐板，17上真空吸盤(pán)，18下真空吸盤(pán)，19加熱裝置，20臺(tái)架底座下支撐板；圖3為本發(fā)明上真空吸盤(pán)上部與花鍵導(dǎo)向桿連接方式示意圖。圖中14花鍵導(dǎo)向桿，16上吸盤(pán)隔熱材料，17上真空吸盤(pán)，301螺栓孔，302吸氣圓孔，303凹槽；圖4a、b、c為現(xiàn)有的納米壓印光刻技術(shù)原理示意圖。圖中圖4a為未壓印時(shí)模版和待壓印物的相互位置關(guān)系，圖4b為壓印時(shí)模版和待壓印物的相互位置關(guān)系，圖4c為壓印結(jié)束時(shí)模版和待壓印物的相互位置關(guān)系。圖中1模版，2光刻膠，3基片；圖5a、b、c為不同壓印方法圖。圖中圖5a為滾軸型納米壓印方式，圖5b為緩沖墊法，圖5c為氣體微熱壓印成型法。圖中1模版，2光刻膠，3基片，101模版，102上壓印盤(pán)，103下壓印盤(pán)，104緩沖墊，105彈性密封膜，106高壓氣源，107金屬罩。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1a、b、c、d本發(fā)明納米級(jí)別圖形的壓印制造方法原理示意圖。如圖1a所示，在壓印前先進(jìn)行上下真空吸盤(pán)預(yù)壓，使其吸附表面完全接觸，由于上下真空吸盤(pán)為高硬度材料且接觸面與受力方向垂直，表明此時(shí)吸附表面平行且壓力分布均勻，然后鎖死相關(guān)連接機(jī)構(gòu)。通過(guò)下真空吸盤(pán)18周向均布的四個(gè)螺栓孔用螺栓將下真空吸盤(pán)18與臺(tái)架底座上支撐板10擰緊鎖死，通過(guò)上真空吸盤(pán)17上部圓形套筒周向均布的四個(gè)螺栓孔301用螺栓將上真空吸盤(pán)17與和其套筒相套的花鍵導(dǎo)向桿14擰緊鎖死。
如圖1b所示，裝卡模版1、待壓印物——光刻膠2和基片3，利用光學(xué)傳感器對(duì)模版1和待壓印物2、3進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。采用吸盤(pán)吸附的方式，可增加模版1和待壓印物硬度，提高壓印壓力分布均勻性。通過(guò)運(yùn)動(dòng)保證可控組件保證花鍵導(dǎo)向桿14上下單一方向運(yùn)動(dòng)，而上真空吸盤(pán)17鎖死固定在花鍵導(dǎo)向桿14下部頂端，下真空吸盤(pán)18固定在臺(tái)架上不運(yùn)動(dòng)。因而花鍵導(dǎo)向桿14帶動(dòng)上真空吸盤(pán)17上下的單一方向運(yùn)動(dòng)，最終使上下真空吸盤(pán)可相對(duì)上下單一方向運(yùn)動(dòng)。最后，使上真空吸盤(pán)17抬起相對(duì)下真空吸盤(pán)18分離一定距離，通常為1～2cm，裝卡模版和待壓印物。
如圖1c所示，加熱加壓時(shí)，模版1、待壓印物光刻膠2和基片3將會(huì)被加熱和上下加壓，其中溫度和壓力要根據(jù)需要控制，例如要保證溫度加熱均勻且可恒定、壓力較大且可恒定。
如圖1d所示，脫模分離時(shí)，模版1和待壓印物光刻膠2和基片3上下相對(duì)單一方向分離。且分離時(shí)不能發(fā)生兩者左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖形損壞。
如圖2所示為本發(fā)明納米級(jí)別圖形的壓印裝置的橫截面圖。在圖2中，臺(tái)架底座下支撐板20為方形鐵板，位于裝置底部，通過(guò)左右兩塊豎立于其上的臺(tái)架底座支撐板15支撐臺(tái)架底座上支撐板10。臺(tái)架底座上支撐板10形狀為方形，中心為一圓孔。三根臺(tái)架支撐柱5周向均布在臺(tái)架底座上支撐板10中心四周，圓形中心有孔的臺(tái)架支撐板6安裝在三根臺(tái)架支撐柱5上。臺(tái)架支撐板6、臺(tái)架支撐柱5、臺(tái)架底座上支撐板10、臺(tái)架底座下支撐板20、臺(tái)架底座支撐板15通過(guò)螺栓連接，構(gòu)成納米壓印光刻機(jī)臺(tái)架，起支撐設(shè)備的作用。臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒7通過(guò)螺栓連接安裝在臺(tái)架支撐板6中間的圓孔中，而下真空吸盤(pán)18通過(guò)螺栓連接安裝在臺(tái)架底座上支撐板10中心圓孔中。
如圖2所示，壓力控制組件位于裝置上部，包括壓力螺紋桿8，扭力桿9，壓力彈簧12。壓力螺紋桿8安裝在臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒7的上部，與壓力導(dǎo)向圓筒7采用螺紋連接。扭力桿9穿過(guò)臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒7上部的圓孔，利用絲杠螺母原理轉(zhuǎn)動(dòng)扭力桿9帶動(dòng)壓力螺紋桿8，使旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力。壓力彈簧12套在花鍵導(dǎo)向桿14與壓力導(dǎo)向圓筒7之間及在壓力螺紋桿8上部的彈簧檔片11和花鍵導(dǎo)向圓筒13之間。當(dāng)壓力彈簧12受壓回復(fù)時(shí)推動(dòng)彈簧檔片11向上運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿14向上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生較大的拔模力，從而組成壓力回復(fù)機(jī)構(gòu)。通過(guò)測(cè)量扭力桿9上扭矩大小可計(jì)算壓力大小。
運(yùn)動(dòng)保證可控組件是單一上下方向運(yùn)動(dòng)保證可控裝置，位于壓力控制組件下部，包括花鍵導(dǎo)向圓筒13?；ㄦI導(dǎo)向圓筒13通過(guò)螺栓連接安裝在壓力導(dǎo)向圓筒7正下部，與其花鍵連接的花鍵導(dǎo)向桿14只能在花鍵導(dǎo)向圓筒13中上下運(yùn)動(dòng)，從而組成單一方向可控運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?？勺罱K保證吸盤(pán)相對(duì)垂直上下(或單一方向)可控運(yùn)動(dòng)，尤其可防止脫模過(guò)程中的左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖形損壞。上真空吸盤(pán)17平視如“”形，上部是一個(gè)有一定高度的圓形套筒，該套筒與其上方花鍵導(dǎo)向桿14的下部相套，在圓形套筒的周向均布有四個(gè)螺栓孔，配有四個(gè)鎖緊螺栓，四個(gè)螺栓將其與花鍵導(dǎo)向桿14下部連接。可根據(jù)需要調(diào)整安裝在花鍵導(dǎo)向桿14下部的方位，從而組成吸盤(pán)找平機(jī)構(gòu)，可保證上下真空吸盤(pán)表面的相對(duì)平行且單一方向可控運(yùn)動(dòng)。
溫度控制組件位于臺(tái)架底座上支撐板10與臺(tái)架底座下支撐板20之間，包括加熱裝置19，隔熱材料16和隔熱材料4。加熱裝置19位于下真空吸盤(pán)18的正下方，與真空吸盤(pán)18表面緊密接觸，采用熱板加熱使溫度均勻、加熱迅速。隔熱材料4為金屬墊片，放置在下真空吸盤(pán)18與臺(tái)架的螺栓之間，使下真空吸盤(pán)18與臺(tái)架底座上支撐板10隔離，可防止熱量從下真空吸盤(pán)18擴(kuò)散到臺(tái)架下部。在上真空吸盤(pán)17與花鍵導(dǎo)向桿14之間放置有隔熱材料16，防至熱擴(kuò)散到花鍵導(dǎo)向桿17上部臺(tái)架。
吸附組件位于花鍵導(dǎo)向桿14與臺(tái)架底座上支撐板10之間，包括與花鍵導(dǎo)向桿14下部通過(guò)螺栓連接的上真空吸盤(pán)17、與臺(tái)架底座上支撐板10螺栓連接的下真空吸盤(pán)18。模版與待壓印物在壓印過(guò)程中接觸分離過(guò)程，均須保證其與上下真空吸盤(pán)表面緊密連接。本發(fā)明采用真空吸附。真空吸盤(pán)還可根據(jù)需要改變適當(dāng)?shù)男螤?，以便壓印不同形狀和大小的材料?br> 手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)扭力桿9使壓力螺紋桿8旋轉(zhuǎn)，根據(jù)絲杠螺母原理，通過(guò)臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒7將旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力。彈簧擋片11受到向下壓力，壓縮壓力彈簧12，帶動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿14通過(guò)花鍵導(dǎo)向圓筒13向下一起運(yùn)動(dòng)?；ㄦI導(dǎo)向桿14與上真空吸盤(pán)17通過(guò)隔熱材料16、鎖死螺栓采用活性連接，同樣下真空吸盤(pán)18與臺(tái)架也通過(guò)隔熱材料4連接。當(dāng)壓印時(shí)，上真空吸盤(pán)17、下真空吸盤(pán)18分別吸附模版與待壓印物。加熱裝置19可根據(jù)壓印條件需求，實(shí)時(shí)監(jiān)控模版與壓印材料溫度。于是，上真空吸盤(pán)17在花鍵導(dǎo)向桿14的壓力作用下，便可與下真空吸盤(pán)18相互作用擠壓模版與壓印材料。當(dāng)壓印結(jié)束，通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)扭力桿9，將壓力螺紋桿8旋轉(zhuǎn)撤出加在彈簧擋片11的向下壓力。同時(shí)在壓力彈簧12的彈簧回復(fù)力作用下，通過(guò)彈簧擋片11帶動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿14向上運(yùn)動(dòng)，最終使上真空吸盤(pán)17、下真空吸盤(pán)18相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使模版與待壓印物分離。
本發(fā)明采用手動(dòng)方式，運(yùn)用絲杠螺母原理將扭矩變換為向下的壓力，并可利用該原理使壓印時(shí)位置自動(dòng)鎖死，從而保持壓力恒定。而當(dāng)撤銷(xiāo)壓力時(shí)，可通過(guò)壓力彈簧12的回復(fù)力使上真空吸盤(pán)17回復(fù)原先位置，并在脫模瞬間產(chǎn)生較大的拔模力。
本發(fā)明根據(jù)納米熱壓印原理，保證模版與待壓印物在壓印過(guò)程要保持平行且相對(duì)運(yùn)動(dòng)要嚴(yán)格保證相對(duì)垂直上下(或單一方向)可控運(yùn)動(dòng)，尤其防止在脫模過(guò)程中的左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖形損壞。具體措施通過(guò)上真空吸盤(pán)17上部的花鍵導(dǎo)向桿14與花鍵導(dǎo)向圓筒13的花鍵連接，從而保證花鍵導(dǎo)向桿14只有單一方向可控運(yùn)動(dòng)，防止左右及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖3為本發(fā)明上真空吸盤(pán)上部與花鍵導(dǎo)向桿連接方式示意圖。上真空吸盤(pán)17平視如“”形，上部是一個(gè)有一定高度的圓形套筒且圓形套筒的周向均布有四個(gè)螺栓孔301，下部為有一定厚度的平板。吸附表面光滑，開(kāi)有用以抽真空的凹槽303，吸盤(pán)側(cè)面開(kāi)一吸氣圓孔302與凹槽303相通。如圖3所示，未壓印前，上真空吸盤(pán)17與花鍵導(dǎo)向桿14活動(dòng)連接，然后加壓使上下真空吸盤(pán)緊密接觸；此時(shí)用上真空吸盤(pán)17上的鎖死螺栓通過(guò)其上部四周均勻分布的四個(gè)螺栓孔301，將其與花鍵導(dǎo)向桿14鎖死剛性連接。然后撤銷(xiāo)壓力抬起上真空吸盤(pán)17，裝卡模版1與待壓印物2、3，此時(shí)便可以加熱加壓開(kāi)始?jí)河?，并且上下真空吸盤(pán)平行且單一方向可控運(yùn)動(dòng)。隔熱材料16為有機(jī)物等材料，可防止熱量從上真空17吸盤(pán)擴(kuò)散到臺(tái)架上部，同時(shí)由于隔熱材料16本身具有一定彈性，可在找平時(shí)起到彈性連接作用，更便于找平。
本發(fā)明的加熱裝置19采用熱板加熱。在加熱過(guò)程為防止臺(tái)架等無(wú)需加熱的地方溫度過(guò)高，本發(fā)明在上下真空吸盤(pán)17、18與其他器件連接時(shí)采用空氣隔熱、絕熱材料隔熱，防止周邊最近溫度升溫。
在本發(fā)明中，壓印方式是自上到下的，而產(chǎn)生壓力的壓力機(jī)構(gòu)完全可用于自下到上的壓印方式，而這只需將裝置倒置安裝即可。手動(dòng)加壓，也可變?yōu)闄C(jī)械電動(dòng)加壓。
在本發(fā)明中，為保證模版1與待壓印物2、3在壓印過(guò)程要保持平行且相對(duì)運(yùn)動(dòng)要嚴(yán)格保證相對(duì)垂直上下(或單一方向)可控運(yùn)動(dòng)，使用了花鍵導(dǎo)向桿14與花鍵導(dǎo)向圓筒13的花鍵連接，在此基礎(chǔ)上，可以通過(guò)改變花鍵的數(shù)量來(lái)保證導(dǎo)向的精度，或者通過(guò)螺栓來(lái)調(diào)節(jié)花鍵導(dǎo)向桿14與花鍵導(dǎo)向圓筒13之間的間隙來(lái)控制導(dǎo)向精度。
在本發(fā)明中，上下真空吸盤(pán)17、18，采用真空吸附方式吸附模版和待壓印物，同時(shí)加熱也是間接通過(guò)上下真空吸盤(pán)17、18。而上下真空吸盤(pán)17、18的功能還可在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展，例如其可根據(jù)需要改變適當(dāng)?shù)男螤?，從而可壓印不同形狀和大小的材料?br> 應(yīng)用本發(fā)明的納米級(jí)別圖形的壓印方法和裝置進(jìn)行了試驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)平面真空吸盤(pán)吸附方式提高了模版1和待壓印物基片2、光刻膠3的硬度，同時(shí)利用吸盤(pán)的預(yù)壓使壓印時(shí)壓力分布均勻。在裝卡模版1和待壓印物2、3時(shí)，用光學(xué)傳感器對(duì)模版1和待壓印物待壓印物2、3進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。最后通過(guò)加熱使光刻膠2加熱到玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)以上，在其被軟化的狀態(tài)下再予以加壓。通過(guò)對(duì)具有納米級(jí)別的微細(xì)凹凸圖案的模版1加壓把微細(xì)圖案轉(zhuǎn)印到基片3上的光刻膠2上。具體操作方法如下首先將上真空吸盤(pán)17與花鍵導(dǎo)向桿14活動(dòng)連接、下真空吸盤(pán)與臺(tái)架底座上支撐板10活動(dòng)連接，即先不擰緊連接螺栓，使上下真空吸盤(pán)17、18仍然可上下輕微移動(dòng)。開(kāi)始預(yù)壓時(shí)，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)扭力桿9，從而轉(zhuǎn)動(dòng)壓力螺紋桿8，使旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力。再通過(guò)彈簧擋片11推動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿14向下運(yùn)動(dòng)。最終使上下真空吸盤(pán)17、18吸附表面接觸，相互壓力升至實(shí)際壓印時(shí)的壓力范圍40～100bar，該壓力可通過(guò)施加在壓力螺紋桿8上的扭矩計(jì)算出來(lái)。此時(shí)由于吸附表面完全接觸，上下真空吸盤(pán)為高硬度材料且接觸面與受力方向垂直，表明此時(shí)吸附表面平行且壓力分布均勻。然后鎖死相關(guān)連接機(jī)構(gòu)，擰緊下真空吸盤(pán)18周向均布的四個(gè)螺栓，將下真空吸盤(pán)18與臺(tái)架鎖死，擰緊上真空吸盤(pán)17上部圓形套筒周向均布的四個(gè)螺栓將上真空吸盤(pán)與和其套筒相套的花鍵導(dǎo)向桿14鎖死。最后，轉(zhuǎn)動(dòng)扭力桿9，壓力彈簧12受壓回復(fù)時(shí)推動(dòng)彈簧檔片11向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)上真空吸盤(pán)抬起相對(duì)下真空吸盤(pán)分離一定距離，通常為1～2cm。
將模版1和待壓印物光刻膠2、基片3分別裝卡在上下兩個(gè)真空吸盤(pán)17、18吸附表面，使上真空吸盤(pán)17吸附模版1，下真空吸盤(pán)18吸附待壓印物光刻膠2、基片3，上真空吸盤(pán)17與吸附模版1，下真空吸盤(pán)18與印物光刻膠2、基片3分別形成一體。
裝卡模版1和待壓印物光刻膠2、基片3時(shí)，通過(guò)光學(xué)傳感器對(duì)模版1和待壓印物2、3進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。具體方法如下先用上真空吸盤(pán)17吸附固定模版1，再手動(dòng)或輔助工具移動(dòng)待壓印物1、3，通過(guò)光學(xué)傳感器觀(guān)察進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，其最高水平對(duì)準(zhǔn)精度在100nm。最后將待壓印物吸附固定在下真空吸盤(pán)18上。
加熱加壓時(shí)，先將模版1下移至與光刻膠2接觸便于傳熱，但此時(shí)兩者間壓力為零。然后加熱裝置19用熱板加熱下真空吸盤(pán)18，從而使模版1、光刻膠2、基片3加熱迅速，溫度控制組件采用電子控溫使加熱物溫度控制在所需范圍，精度達(dá)到要求1℃。最終將光刻膠PMMA加熱至其玻璃轉(zhuǎn)化溫度105℃以上在190～200℃，使光刻膠具有良好的流動(dòng)性。然后開(kāi)始加壓，使模版與待壓印物間的壓力達(dá)到40～100bar之間。通過(guò)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可使壓力恒定，使材料為聚合物PMMA膠的光刻膠2滲透到模版1的納米尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)中。
轉(zhuǎn)印圖形結(jié)束后，將模版1、光刻膠2、基片3的溫度降至80℃。然后逐漸消除壓力，使模版1與光刻膠2壓力為零。由于壓力彈簧12的回復(fù)作用，而模版1和基片3分別吸附上下真空吸盤(pán)17、18上，在壓力彈簧的回復(fù)作用下產(chǎn)生較大的拔模力，從而分離模版1、光刻膠2。
將基片3從下真空吸盤(pán)18上取出。用掃描電子顯微鏡(SEM)觀(guān)察本實(shí)施例的光刻膠2的圖案，可知大致忠實(shí)的再現(xiàn)了模版1上的圖案。
在本實(shí)驗(yàn)中，模版1為長(zhǎng)寬2.5英寸厚度3mm的石英玻璃板，在其表面上鍍厚度為140nm金屬Cr，在Cr層上用電子束刻蝕所需圖案，該圖案是高度140nm、最小線(xiàn)寬為200nm的玻璃表面凸起物為Cr的微細(xì)圖案。基片2的材料選擇為厚1mm、直徑2英寸的圓形硅片，在其表面上旋涂光刻膠2為PMMA的傳統(tǒng)光刻膠，光刻膠2厚度為2μm。
利用本發(fā)明的方法，脆性材料在壓力不均時(shí)破裂情形將大量減少。
采用本發(fā)明的納米級(jí)別圖形的壓印裝置能夠?qū)崿F(xiàn)特征尺寸10nm以下的圖形轉(zhuǎn)移，可形成微細(xì)圖案并大量生產(chǎn)，亦可滿(mǎn)足研究納米結(jié)構(gòu)與器件的科研人員的需求。本發(fā)明裝置制造成本低廉，僅為一臺(tái)普通電子束光刻機(jī)價(jià)格的百分之一。本發(fā)明可用于制備各種納米電子器件、光學(xué)器件、存儲(chǔ)器、納米流體通道、生物芯片等。
權(quán)利要求
1.一種納米級(jí)別圖形的壓印制造方法，其特征在于采用平面真空吸盤(pán)吸附方式將模版[1]和待壓印物[2]、[3]分別裝卡在上下兩個(gè)真空吸盤(pán)[17]、[18]吸附表面，使壓印時(shí)上真空吸盤(pán)[17]、下真空吸盤(pán)[18]分別吸附模版[1]與待壓印物[2]、[3]，上真空吸盤(pán)[17]與模版[1]，下真空吸盤(pán)[18]與待壓印物[2]、[3]分別形成一體；壓印前，首先加壓上下真空吸盤(pán)[17]、[18]，使其吸附表面完全接觸，此時(shí)用上真空吸盤(pán)[17]上部與花鍵導(dǎo)向桿[14]連接的圓形套筒上凹槽周向均布的四個(gè)螺栓將其與花鍵導(dǎo)向桿[14]鎖死剛性連接，用下真空吸盤(pán)[18]周向均布的四個(gè)螺栓將下真空吸盤(pán)[18]與臺(tái)架底座上支撐板[10]鎖死剛性連接，使上下吸盤(pán)只能作相對(duì)上下單一方向運(yùn)動(dòng)，然后撤銷(xiāo)壓力抬起上真空吸盤(pán)[17]，在上下真空吸盤(pán)吸附表面上裝卡待壓印模版[1]與待壓印物[2]、[3]，此時(shí)便可以通過(guò)控制溫度控制組件進(jìn)行加熱加壓開(kāi)始?jí)河。辉谘b卡模版[1]和待壓印物[2]、[3]的時(shí)候，可利用光學(xué)傳感器對(duì)模版[1]和待壓印物[2]、[3]進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)先吸附固定模版[1]，再移動(dòng)待壓印物[2]、[3]對(duì)準(zhǔn)；亦可先吸附固定待壓印物[2]、[3]，再移動(dòng)模版[1]對(duì)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級(jí)別圖形的壓印制造方法，其特征在于利用絲杠螺母原理和花鍵導(dǎo)向原理，通過(guò)壓力螺紋桿[8]、臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]、花鍵導(dǎo)向桿[14]、花鍵導(dǎo)向圓筒[13]、彈簧檔片[11]和壓力彈簧[12]的組合控制壓印壓力和拔模力的大小和方向；上真空吸盤(pán)[17]上部的花鍵導(dǎo)向桿[14]與花鍵導(dǎo)向圓筒[13]的花鍵連接，使花鍵導(dǎo)向桿[14]和上真空吸盤(pán)[17]只有單一方向的可控運(yùn)動(dòng)；壓印時(shí)壓力螺紋桿[8]旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力，推動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿[14]向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行壓??；脫模時(shí)，撤去壓力，利用壓力彈簧的回復(fù)力，產(chǎn)生較大的拔模力使上真空吸盤(pán)[17]向上運(yùn)動(dòng)。
3.應(yīng)用權(quán)利要求1所述的納米級(jí)別圖形的壓印制造方法的裝置，其特征在于裝置包括壓力控制組件、運(yùn)動(dòng)保證可控組件、溫度控制組件和吸附組件；壓力控制組件位于安裝在臺(tái)架支撐板[6]上的臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒的中上部，運(yùn)動(dòng)保證控制組件通過(guò)花鍵導(dǎo)向圓筒[13]安裝在臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]下部，吸附組件位于花鍵導(dǎo)向桿[14]與臺(tái)架底座上支撐板[10]之間，上真空吸盤(pán)[17]與運(yùn)動(dòng)保證可控組件的花鍵導(dǎo)向桿[14]連接，下真空吸盤(pán)[18]與臺(tái)架底座上支撐板[10]連接，溫度控制組件位于臺(tái)架底座上支撐板[10]與臺(tái)架底座下支撐板[20]之間，吸附組件的下真空吸盤(pán)[18]的下方，其中加熱裝置[19]上表面與下真空吸盤(pán)[18]下表面緊密接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米級(jí)別圖形的壓印制造方法的裝置，其特征在于壓力控制組件包括壓力螺紋桿[8]，扭力桿[9]，臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]，彈簧檔片[11]和壓力彈簧[12]；壓力螺紋桿[8]安裝在臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]的上部，與臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]采用螺紋連接；扭力桿[9]穿過(guò)壓力螺紋桿[8]上部的圓孔；壓力彈簧[12]套在花鍵導(dǎo)向桿[14]與臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]之間、在壓力螺紋桿[8]下面的彈簧檔片[11]和花鍵導(dǎo)向圓筒[13]之間；所述的運(yùn)動(dòng)保證可控組件包括安裝在臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]下部的花鍵導(dǎo)向圓筒[13]，與其花鍵連接的花鍵導(dǎo)向桿[14]，組成單一方向可控運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；吸附組件包括上真空吸盤(pán)[17]和下真空吸盤(pán)[18]，上真空吸盤(pán)[17]上部的圓形套筒與其上方花鍵導(dǎo)向桿[14]的下部相套，在圓形套筒上周向均布有四個(gè)螺栓孔[301]，用四個(gè)螺栓將其與花鍵導(dǎo)向桿[14]下部連接，可根據(jù)需要調(diào)整安裝在花鍵導(dǎo)向桿[14]下部的方位；溫度控制組件包括加熱裝置[19]，隔熱材料[16]和隔熱材料[4]，加熱裝置[19]位于下真空吸盤(pán)[18]的正下方，與下真空吸盤(pán)[18]表面緊密接觸，采用熱板加熱；隔熱材料[4]為金屬墊片，放置在下真空吸盤(pán)[18]與臺(tái)架的螺栓之間，使下真空吸盤(pán)[18]與臺(tái)架底座上支撐板[10]隔離；在上真空吸盤(pán)[17]與花鍵導(dǎo)向桿[14]之間放置有隔熱材料[16]；吸附組件包括與花鍵導(dǎo)向桿[14]下部通過(guò)螺栓連接的上真空吸盤(pán)[17]、與臺(tái)架底座上支撐板[10]螺栓連接的下真空吸盤(pán)[18]。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的納米級(jí)別圖形的壓印制造方法的裝置，其特征在于；上下真空吸盤(pán)[17]、[18]為平面真空吸盤(pán)，吸附表面開(kāi)有用以抽真空的環(huán)形凹槽[303]，多個(gè)環(huán)形凹槽以同心方式分布，縱橫方向的凹槽使環(huán)形凹槽[303]相連通；上真空吸盤(pán)[17]平視如上形，下部為有一定厚度的平板，上部是位于平板中央的圓形套筒；上下真空吸盤(pán)[17]、[18]采用不銹鋼等高硬度材料，吸附表面有很高的平面度；上下真空吸盤(pán)[17]、[18]可根據(jù)壓印不同形狀和大小材料的需要改變適當(dāng)?shù)男螤睢?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的納米級(jí)別圖形的壓印制造方法的裝置，其特征在于壓力控制組件通過(guò)臺(tái)架壓力導(dǎo)向圓筒[7]將壓力螺紋桿[8]旋轉(zhuǎn)扭矩變成向下的壓力，推動(dòng)花鍵導(dǎo)向桿[14]向下運(yùn)動(dòng)；當(dāng)撤去壓力時(shí)，裝在花鍵導(dǎo)向桿[14]上的彈簧在彈簧檔片[11]的作用下可回復(fù)花鍵導(dǎo)向桿[14]的起始位置。
全文摘要
一種納米級(jí)別圖形的壓印制造方法，其特征在于利用吸盤(pán)吸附的方式提高了模版和待壓印物的硬度，同時(shí)利用吸盤(pán)的預(yù)壓使壓印時(shí)壓力分布均勻。在裝卡模版和待壓印物時(shí)，可利用光學(xué)傳感器對(duì)模版和待壓印物進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。應(yīng)用本發(fā)明方法的裝置包括保證上下真空吸盤(pán)表面相對(duì)平行且單一方向可控運(yùn)動(dòng)，使模版和待壓印物相對(duì)可控運(yùn)動(dòng)，確保其壓力均勻防止圖形錯(cuò)位變形的運(yùn)動(dòng)保證可控組件；可將旋轉(zhuǎn)扭矩變成吸附組件相互間的壓力，并可恒壓的壓力控制組件；可控制加熱溫度以及絕熱的溫度控制組件；可吸附模版和待壓印物，并可根據(jù)需要改變適當(dāng)?shù)男螤畹奈浇M件。本發(fā)明可使設(shè)備成本降低，可靠實(shí)用，并操作方便。
文檔編號(hào)G03F7/00GK1797193SQ20041010390
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者董曉文, 顧文琪, 司衛(wèi)華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所