一種紫外納米壓印系統技術方案

本發明專利技術提出一種紫外納米壓印系統，本發明專利技術涉及特征尺寸為納米級高分辨率圖形的制作裝置，屬納米加工技術領域。本發明專利技術由壓印系統箱體和真空泵組成，其中壓印系統箱體包括自動壓力控制器、自動真空度控制器、自動曝光時間控制器和真空工作室。該系統通過自適應定位裝置和精確控制壓印環境、壓印載荷、曝光時間來實現高精度、高效率的紫外納米壓印制造，具有結構緊湊、自動化程度高、使用方便的優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及納米尺寸高分辨率圖形加工
，特別涉及一種紫外納米壓印系統。
技術介紹
光學刻蝕技術由于受到光波波長的限制，很難制作線寬小于IOOnm的圖案。極紫外線光刻、X光光刻、電子束投影、離子束投影、微型電子束陣列等一系列改進的實施，雖然能實現線寬在IOOnm以下的圖案加工，但加工設備復雜，制作成本昂貴。隨著半導體產業的發展，對納米加工技術的提出了更高的要求，迫切需要一種工藝簡單、成本低廉、生產效率聞的納米制造技術。從1995年美籍華人Stephen Y. Chou提出納米壓印技術至今,納米壓印技術得到 了快速發展，目前已成為最具前景的納米制造技術之一。納米壓印技術主要包括紫外納米壓印技術和熱壓印技術。紫外納米壓印技術是一種在室溫、低壓環境下利用紫外光固化高分子聚合物的壓印技術，相比于熱壓印技術的高溫高壓環境要求，紫外納米壓印技術加工溫度低、壓力小、模板和基片變形小、圖形分辨率高。紫外納米壓印系統是紫外納米壓印制造的主要設施。隨著納米壓印技術的快速發展，紫外納米壓印系統也向著高精度、自動化、智能化發展。為了實現模板與基片的平行，保證二者之間受力均勻，進行了許多嘗試，其中王慶康等研制了真空負壓納米壓印裝置，有助于提高模板與基片間受力的均勻程度，但不能實現壓力等參數的自動控制(專利技術專利號200410089275. 3);德國著名納米加工設備供應商SUSS MicroTec研制的MA6型紫外納米壓印設備，通過精密機械結構實現模板與基片間的均勻受力，但其結構復雜。目前，國內還有一些紫外納米壓印裝置，但這些裝置加工精度低、自動化程度低、體積大、集成化低。然而至今還沒有一種加工精度高、自動化程度高、結構緊湊、控制精確的紫外納米壓印裝置。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種紫外納米壓印系統，可以實現高精度圖形制造，并且自動化程度高，結構緊湊，控制精確。本專利技術提出一種紫外納米壓印系統，包括壓印系統箱體I、真空泵2、自動壓力控制器3、自動真空度控制器4、自動曝光時間控制器5、真空工作室6、真空工作室門7、觀察窗8、導氣管9、氣囊10、力傳感器11、紫外光源12、氣囊進氣電磁閥13、氣囊抽氣電磁閥14、真空室抽氣電磁閥15、上定位臺16、下定位臺17、定位銷18、定位孔19、上微調旋鈕20、下微調旋鈕21、減壓閥22、模板23、基片24。在本專利技術的一個實施例中，所述的自動壓力控制器3、自動真空度控制器4、自動曝光時間控制器5、真空工作室6、氣囊10、力傳感器11、紫外光源12、氣囊進氣電磁閥13、氣囊抽氣電磁閥14、真空室抽氣電磁閥15、上定位臺16、下定位臺17、定位銷18、定位孔19、上微調旋鈕20、下微調旋鈕21、真空室泄壓閥22封裝在壓印系統箱體I內。在本專利技術的一個實施例中，所述的真空泵2通過導氣管9與氣囊抽氣電磁閥14和真空室抽氣電磁閥15相連。在本專利技術的一個實施例中，所述的自動壓力控制器3通過箱體內部線路與力傳感器11和氣囊進氣電磁閥13相連，通過自動控制氣囊10充氣使模板23和基片24間壓力達到設定值；所述的自動真空度控制器4通過箱體內部線路與氣囊抽氣電磁閥14和真空室抽氣電磁閥15相連，通過控制氣囊抽氣電磁閥14實現氣囊10減壓，通過控制真空室抽氣電磁閥15實現真空工作室抽真空；所述的自動曝光時間控制器5通過箱體內部線路與紫外光源12相連，控制紫外光源12的工作時間。在本專利技術的一個實施例中，所述的真空工作室6帶有真空工作室門7，真空工作室門7帶有觀察窗8并通過箱門鎖緊裝置與箱體密封；所述的減壓閥22通過內部管路與氣囊10和真空工作室6相連，實現氣囊10和真空工作室6的減壓；所述的氣囊10帶有氣囊進氣電磁閥13和氣囊抽氣電磁閥14，氣囊10與下定位臺17通過3個下微調旋鈕21相連；所述的下微調旋鈕21以120°圓心角均勻分布在下定位臺17下方，調節下定位臺17的傾 角；所述的力傳感器11固定在壓印系統箱體I的內部，并與上定位臺16通過3個上微調旋鈕20相連；所述的上微調旋鈕20以120°圓心角均勻分布在上定位臺16上方，調節上定位臺16的傾角；所述的紫外光源12固定在上定位臺16下方，紫外光源12由一層石英玻璃保護。在本專利技術的一個實施例中，所述的上定位臺16與3個定位銷18相連；所述的定位銷18以120°圓心角均勻分布在上定位臺16下方；所述的下定位臺17上有3個定位孔19;所述的定位孔19以120°圓心角均勻分布在下定位臺17上；所述的定位銷18與定位孔19位置——對應，下定位臺17上升過程中，定位銷18伸入定位孔19使上定位臺16與下定位臺17自動調整姿態，保證壓印過程中上定位臺16與下定位臺17相平。本專利技術與現有紫外納米壓印系統相比，具有加工精度高、自動化程度高、結構緊湊、控制精確的優點。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明本專利技術的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖I為本專利技術紫外納米壓印系統的外部結構示意圖；圖2為本專利技術紫外納米壓印系統的真空工作室的結構示意圖；和圖3為本專利技術紫外納米壓印系統的上定位臺的結構示意圖。具體實施例方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本專利技術的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本專利技術中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元 件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。在本專利技術中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紫外納米壓印系統包括：壓印系統箱體（1）、真空泵（2）、自動壓力控制器（3）、自動真空度控制器（4）、自動曝光時間控制器（5）、真空工作室（6）、真空工作室門（7）、觀察窗（8）、導氣管（9）、氣囊（10）、力傳感器（11）、紫外光源（12）、氣囊進氣電磁閥（13）、氣囊抽氣電磁閥（14）、真空室抽氣電磁閥（15）、上定位臺（16）、下定位臺（17）、定位銷（18）、定位孔（19）、上微調旋鈕（20）、下微調旋鈕（21）、減壓閥（22）、模板（23）、基片（24）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝惠民，唐敏錦，戴相錄，張建民，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：