一种紫外纳米压印系统技术方案

本发明专利技术提出一种紫外纳米压印系统，本发明专利技术涉及特征尺寸为纳米级高分辨率图形的制作装置，属纳米加工技术领域。本发明专利技术由压印系统箱体和真空泵组成，其中压印系统箱体包括自动压力控制器、自动真空度控制器、自动曝光时间控制器和真空工作室。该系统通过自适应定位装置和精确控制压印环境、压印载荷、曝光时间来实现高精度、高效率的紫外纳米压印制造，具有结构紧凑、自动化程度高、使用方便的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米尺寸高分辨率图形加工
，特别涉及一种紫外纳米压印系统。
技术介绍
光学刻蚀技术由于受到光波波长的限制，很难制作线宽小于IOOnm的图案。极紫外线光刻、X光光刻、电子束投影、离子束投影、微型电子束阵列等一系列改进的实施，虽然能实现线宽在IOOnm以下的图案加工，但加工设备复杂，制作成本昂贵。随着半导体产业的发展，对纳米加工技术的提出了更高的要求，迫切需要一种工艺简单、成本低廉、生产效率闻的纳米制造技术。从1995年美籍华人Stephen Y. Chou提出纳米压印技术至今,纳米压印技术得到 了快速发展，目前已成为最具前景的纳米制造技术之一。纳米压印技术主要包括紫外纳米压印技术和热压印技术。紫外纳米压印技术是一种在室温、低压环境下利用紫外光固化高分子聚合物的压印技术，相比于热压印技术的高温高压环境要求，紫外纳米压印技术加工温度低、压力小、模板和基片变形小、图形分辨率高。紫外纳米压印系统是紫外纳米压印制造的主要设施。随着纳米压印技术的快速发展，紫外纳米压印系统也向着高精度、自动化、智能化发展。为了实现模板与基片的平行，保证二者之间受力均匀，进行了许多尝试，其中王庆康等研制了真空负压纳米压印装置，有助于提高模板与基片间受力的均匀程度，但不能实现压力等参数的自动控制(专利技术专利号200410089275. 3);德国著名纳米加工设备供应商SUSS MicroTec研制的MA6型紫外纳米压印设备，通过精密机械结构实现模板与基片间的均匀受力，但其结构复杂。目前，国内还有一些紫外纳米压印装置，但这些装置加工精度低、自动化程度低、体积大、集成化低。然而至今还没有一种加工精度高、自动化程度高、结构紧凑、控制精确的紫外纳米压印装置。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种紫外纳米压印系统，可以实现高精度图形制造，并且自动化程度高，结构紧凑，控制精确。本专利技术提出一种紫外纳米压印系统，包括压印系统箱体I、真空泵2、自动压力控制器3、自动真空度控制器4、自动曝光时间控制器5、真空工作室6、真空工作室门7、观察窗8、导气管9、气囊10、力传感器11、紫外光源12、气囊进气电磁阀13、气囊抽气电磁阀14、真空室抽气电磁阀15、上定位台16、下定位台17、定位销18、定位孔19、上微调旋钮20、下微调旋钮21、减压阀22、模板23、基片24。在本专利技术的一个实施例中，所述的自动压力控制器3、自动真空度控制器4、自动曝光时间控制器5、真空工作室6、气囊10、力传感器11、紫外光源12、气囊进气电磁阀13、气囊抽气电磁阀14、真空室抽气电磁阀15、上定位台16、下定位台17、定位销18、定位孔19、上微调旋钮20、下微调旋钮21、真空室泄压阀22封装在压印系统箱体I内。在本专利技术的一个实施例中，所述的真空泵2通过导气管9与气囊抽气电磁阀14和真空室抽气电磁阀15相连。在本专利技术的一个实施例中，所述的自动压力控制器3通过箱体内部线路与力传感器11和气囊进气电磁阀13相连，通过自动控制气囊10充气使模板23和基片24间压力达到设定值；所述的自动真空度控制器4通过箱体内部线路与气囊抽气电磁阀14和真空室抽气电磁阀15相连，通过控制气囊抽气电磁阀14实现气囊10减压，通过控制真空室抽气电磁阀15实现真空工作室抽真空；所述的自动曝光时间控制器5通过箱体内部线路与紫外光源12相连，控制紫外光源12的工作时间。在本专利技术的一个实施例中，所述的真空工作室6带有真空工作室门7，真空工作室门7带有观察窗8并通过箱门锁紧装置与箱体密封；所述的减压阀22通过内部管路与气囊10和真空工作室6相连，实现气囊10和真空工作室6的减压；所述的气囊10带有气囊进气电磁阀13和气囊抽气电磁阀14，气囊10与下定位台17通过3个下微调旋钮21相连；所述的下微调旋钮21以120°圆心角均匀分布在下定位台17下方，调节下定位台17的倾 角；所述的力传感器11固定在压印系统箱体I的内部，并与上定位台16通过3个上微调旋钮20相连；所述的上微调旋钮20以120°圆心角均匀分布在上定位台16上方，调节上定位台16的倾角；所述的紫外光源12固定在上定位台16下方，紫外光源12由一层石英玻璃保护。在本专利技术的一个实施例中，所述的上定位台16与3个定位销18相连；所述的定位销18以120°圆心角均勻分布在上定位台16下方；所述的下定位台17上有3个定位孔19;所述的定位孔19以120°圆心角均勻分布在下定位台17上；所述的定位销18与定位孔19位置——对应，下定位台17上升过程中，定位销18伸入定位孔19使上定位台16与下定位台17自动调整姿态，保证压印过程中上定位台16与下定位台17相平。本专利技术与现有紫外纳米压印系统相比，具有加工精度高、自动化程度高、结构紧凑、控制精确的优点。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为本专利技术紫外纳米压印系统的外部结构示意图；图2为本专利技术紫外纳米压印系统的真空工作室的结构示意图；和图3为本专利技术紫外纳米压印系统的上定位台的结构示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元 件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外纳米压印系统包括：压印系统箱体（1）、真空泵（2）、自动压力控制器（3）、自动真空度控制器（4）、自动曝光时间控制器（5）、真空工作室（6）、真空工作室门（7）、观察窗（8）、导气管（9）、气囊（10）、力传感器（11）、紫外光源（12）、气囊进气电磁阀（13）、气囊抽气电磁阀（14）、真空室抽气电磁阀（15）、上定位台（16）、下定位台（17）、定位销（18）、定位孔（19）、上微调旋钮（20）、下微调旋钮（21）、减压阀（22）、模板（23）、基片（24）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢惠民，唐敏锦，戴相录，张建民，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：