本發明涉及微細加工、半導體工藝設備技術領域，具體涉及一種納米壓印模版晶向對準裝置及對準方法。

背景技術：

納米壓印技術的工藝精度和工藝面積只與模版的圖形定義有關，具有成本低，產量高的優點。在制作某些半導體器件時，如半導體激光器的光柵時，需要壓印的圖形與半導體晶圓的晶向對準。傳統的納米壓印設備或者沒有該設備，或者需要非常昂貴的微調設備，不適合大規模生產，需要開發一種低成本的納米壓印模版晶向對準方法，提高對準速度。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種結構簡單，精度高的納米壓印模版晶向對準裝置及對準方法。

為解決上述技術問題，本發明公開的一種納米壓印模版晶向對準裝置，其特征在于：它包括晶圓臺、模版吸附夾具、微調臺、電阻計、吸附控制系統、第一電極圖形板、晶圓、與第一電極圖形板對應的第二電極圖形板、與晶圓匹配的壓印模版，所述晶圓臺頂面開設有開口向上的晶圓安裝凹槽，模版吸附夾具的底面開設有開口向下的壓印模版凹槽，模版吸附夾具的吸附端位于壓印模版凹槽槽底，所述壓印模版凹槽位于晶圓安裝凹槽的上方，所述第二電極圖形板安裝在晶圓臺頂面，第一電極圖形板安裝在模版吸附夾具的底面，所述第一電極圖形板位于第二電極圖形板的上方，所述第一電極圖形板與第二電極圖形板內的電極圖形為互補電極圖形，所述第一電極圖形板的正負極與電阻計對應的正負極相連，所述模版吸附夾具安裝在微調臺上，微調臺用于對模版吸附夾具的位置進行調整，所述吸附控制系統的控制端連接模版吸附夾具的吸附控制端，吸附控制系統用于控制模版吸附夾具的吸附端對壓印模版的吸附，所述晶圓的晶向與第二電極圖形板平行，所述壓印模版中的模版圖形方向與第一電極圖形板平行。

一種利用上述裝置進行納米壓印模版晶向對準的方法，它包括如下步驟：

步驟1：控制吸附控制系統使模版吸附夾具的吸附端對壓印模版進行吸附；

步驟2：使用微調臺調整模版吸附夾具的位置，同時觀察第一電極圖形板和第二電極圖形板的位置，使第二電極圖形板的左邊緣和右邊緣分別與第一電極圖形板的左側正方形電極圖形的左側邊緣及右側正方形電極圖形的右側邊緣對齊貼合；

步驟3：繼續通過微調臺調整模版吸附夾具的位置，當電阻計得到最低的測量電阻時，關閉吸附控制系統，使壓印模版緊貼在晶圓上，完成對準工作。

本發明利用電極圖形作為晶圓和壓印模版相對角度的參考，通過測試電極接觸的電阻判斷晶向的對準程度，不需要視覺識別系統，具有結構簡單，操作方便，納米壓印模版晶向對準的精度高的效果。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為將晶圓放置在晶圓臺中的俯視結構示意圖；

圖3為將壓印模版吸附在模版吸附夾具中的俯視結構示意圖；

圖4為第一電極圖形板與第二電極圖形板對齊時的位置示意圖。

其中，1—晶圓臺、1.1—晶圓安裝凹槽、2—模版吸附夾具、2.1—吸附端、2.2—壓印模版凹槽、3—微調臺、4—電阻計、5—吸附控制系統、6—觀察系統、7—第一電極圖形板、8—第二電極圖形板、9—晶圓、10—壓印模版、11—晶向、12—模版圖形。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

本發明所設計的納米壓印模版晶向對準裝置，如圖1～4所示，它包括晶圓臺1、模版吸附夾具2、微調臺3、電阻計4、吸附控制系統5、第一電極圖形板7、晶圓9、與第一電極圖形板7對應的第二電極圖形板8、與晶圓9匹配的壓印模版10，所述晶圓臺1頂面開設有開口向上的晶圓安裝凹槽1.1，模版吸附夾具2的底面開設有開口向下的壓印模版凹槽2.2，模版吸附夾具2的吸附端2.1位于壓印模版凹槽2.2槽底，所述壓印模版凹槽2.2位于晶圓安裝凹槽1.1的上方，所述第二電極圖形板8安裝在晶圓臺1頂面，第一電極圖形板7安裝在模版吸附夾具2的底面，所述第一電極圖形板7位于第二電極圖形板8的上方，所述第一電極圖形板7與第二電極圖形板8內的電極圖形為互補電極圖形，所述第一電極圖形板7的正負極與電阻計4對應的正負極相連，所述模版吸附夾具2安裝在微調臺3上，微調臺3用于對模版吸附夾具2的位置進行調整，所述吸附控制系統5的控制端連接模版吸附夾具2的吸附控制端，吸附控制系統5用于控制模版吸附夾具2的吸附端2.1對壓印模版10的吸附，所述晶圓9的晶向11與第二電極圖形板8平行，所述壓印模版10中的模版圖形12方向與第一電極圖形板7平行。

上述技術方案中，微調臺3為四維調整臺(可調整模版吸附夾具與晶圓平行平面的兩個方向，旋轉角度和垂直于晶圓平臺的距離)，調整微調臺3控制模版吸附夾具2的相對位置和接近距離。

上述技術方案中，納米壓印模版晶向對準裝置還包括用于觀察壓印模版10與晶圓9是否對齊的觀察系統6(放大設備)。

上述技術方案中，所述第一電極圖形板7與模版吸附夾具2絕緣安裝，所述第二電極圖形板8與晶圓臺1絕緣安裝。

上述技術方案中，所述第二電極圖形板8的電極圖形為與晶向11平行的矩形電極圖形，矩形圖形的長邊與晶向平行。

上述技術方案中，所述第二電極圖形板8的長度大于晶圓9的半徑小于晶圓9的直徑，第二電極圖形板8的寬度范圍為10～50微米。上述范圍可保證電阻最小時，模板圖形和晶圓晶向角度的偏差可忽略。

上述技術方案中，所述第一電極圖形板7的電極圖形為兩個正方形電極圖形，左側的正方形電極圖形的左側邊緣與右側的正方形電極圖形的右側邊緣之間的距離等于第二電極圖形板8的長度，每個正方形電極圖形的邊長均等于第二電極圖形板8的寬度。在這個范圍可保證電阻最小時，模板圖形和晶圓晶向角度的偏差最小。

上述技術方案中，所述晶圓安裝凹槽1.1與壓印模版凹槽2.2的深度相等，且深度范圍均為1～1.5mm。這個范圍可保證凹槽大于晶圓和壓印模版的高度。

一種利用上述裝置進行納米壓印模版晶向對準的方法，它包括如下步驟：

步驟1：控制吸附控制系統5使模版吸附夾具2的吸附端2.1對壓印模版10進行吸附；

步驟2：使用微調臺3調整模版吸附夾具2的位置，同時觀察第一電極圖形板7和第二電極圖形板8的位置，使第二電極圖形板8的左邊緣和右邊緣分別與第一電極圖形板7的左側正方形電極圖形的左側邊緣及右側正方形電極圖形的右側邊緣對齊貼合；

步驟3：繼續通過微調臺3調整模版吸附夾具2的位置，當電阻計4得到最低的測量電阻時(此時第一電極圖形板7和第二電極圖形板8完全對齊)，關閉吸附控制系統5，使壓印模版10緊貼在晶圓9上，完成對準工作。

本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。