專利名稱：納米壓印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體地說，涉及的是一種納米壓印裝置。
背景技術(shù)：
納米壓印技術(shù)由美國普林斯頓大學S. Y. Chou教授在1995年提出的。具體原 理如下通過具有納米尺度微細結(jié)構(gòu)的模板對基片上的光刻膠(也稱為抗蝕層) 施加壓力，從而在該光刻膠上設置微細圖案。具有微細圖案的模板的制備通常 是基片上旋涂一層聚合物(如PMMA)，在利用電子束直寫曝光技術(shù)在其表面刻蝕 所需圖形，其目前最高的分辨率可達1 5nm。目前，在信息存儲、生物傳感器 和亞波長光學器件領(lǐng)域，納米壓印技術(shù)己成為價格相對較低、性能可靠、具有 量產(chǎn)能力的制備技術(shù)。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，Hiroshi Ono， Shuichi Shoji， Jun Mizuno， Mikiko Saito 在 2007 年 6 月 Networked Sensing Systems ， 2007.INSS， 07. Fourth International Conference on (網(wǎng)絡傳感系統(tǒng)國際會 議)發(fā)表的"Fabrication of Multilayer Interconnection Using Ultraviolet Nanoimprint Lithogr鄰hy"(采用紫外光納米壓印技術(shù)制造多層互聯(lián))130-133 頁上提到的納米壓印裝置(UV-EQUIPMENT)。具體如下該裝置由用于固定基片 的底座，固定模型的圓頂盤以及用于施加預載力的砝碼構(gòu)成。這種裝置能夠?qū)?現(xiàn)納米壓印，但是不足之處是在活塞上下移動時由于空隙導致垂直度、水平度 不高導致精度不高，這樣的誤差會使得圖形不能夠很好的對齊，從而會影響光 刻精度。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)不足，提供一種納米壓印裝置，使其具有高精度、高 垂直度和高平行度，從而解決背景技術(shù)中的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明所述的納米壓印裝置，包括正方 形活塞、穩(wěn)定裝置、五邊形方柱、螺栓，五邊形方柱中間是一個五邊形空腔，在五邊形方柱前表面與側(cè)壁形成的45°拐角處的內(nèi)壁上下各安裝兩個相同的穩(wěn)定裝置以及螺栓。正方形活塞在五邊形方柱的空腔內(nèi)上下運動。所述穩(wěn)定裝置是由兩個彈簧、第一鋼板和第二鋼板構(gòu)成，其中第二鋼板帶有V槽形狀。兩個彈簧以一定的間隔焊接在第一鋼板與五邊形方柱45°拐角(即五邊形方柱前表面與側(cè)壁形成的45°拐角)內(nèi)壁之間，第二鋼板焊接在第一鋼板另一側(cè)的中央，穩(wěn)定裝置以V槽形狀對準正方形活塞。所述V槽形狀，其V的邊長相等，V的角度為9(T 。所述五邊形空腔是位于五邊形方柱的正中央。所述彈簧的彈性系數(shù)為10N/m。所述五邊形方柱45°拐角內(nèi)壁中央，五邊形方柱高度的上下1/3處各設一 個螺紋通孔用于安插螺栓，同時設置棱臺空洞用于安裝穩(wěn)定裝置，棱臺的上底 面與五邊形空腔的45。齊平。本發(fā)明采用正方形活塞取代現(xiàn)有圓形的活塞，把空腔做成五邊形的，并且 在空腔內(nèi)壁不同位置各安裝一個使得活塞不發(fā)生晃動的穩(wěn)定裝置。穩(wěn)定裝置以V 槽對準正方形活塞的直角，使得活塞四周都受到力的作用。本發(fā)明和現(xiàn)有的納 米壓印裝置相比，既可以實現(xiàn)垂直方向上很好的精度，又可以實現(xiàn)水平方向上 的很好的精度，這樣活塞旋轉(zhuǎn)得到很好的抑制，配合公差降為O。
圖l為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)剖面圖；圖中l(wèi)為正方形活塞，2為螺栓，3為五邊形方柱，4為第二鋼板，5為五 邊形空腔，6為第一鋼板，7為彈簧。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方 案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的 保護范圍不限于下述的實施例。如圖1所示，本實施例包括正方形活塞1、穩(wěn)定裝置、五邊形方柱3、螺栓 2，五邊形方柱3中間是一個五邊形空腔5，在五邊形方柱3前表面與側(cè)壁形成 的45°拐角處的內(nèi)壁上下各安裝兩個相同的穩(wěn)定裝置以及螺栓2。正方形活塞1 在五邊形方柱3的五邊形空腔5內(nèi)上下運動。所述的正方形活塞1是插放在五邊形方柱3的五邊形空腔5內(nèi)的。 所述五邊形方柱3的三等分處各有一個棱臺空腔，該棱臺的尺寸邊長分別為4cm， 4cm， 2.5cm， 3^/2cm, 2.5cm。(順時針方向)。在上下1/3處具有螺紋的圓形通孔各插一個螺栓。如圖2所示，所述穩(wěn)定裝置是由兩個彈簧7、第一鋼板4和第二鋼板6構(gòu)成，其中第二鋼6帶有V槽形狀。兩個彈簧7以一定的間隔焊接在第一鋼板4與五邊形方柱45°拐角內(nèi)壁之間，第二鋼板6焊接在第一鋼板4另一側(cè)的中央，穩(wěn)定裝置以V槽形狀對準正方形活塞1。本實施例中，正方形活塞1面積為3cmX3cm，高度為18cm。 本實施例中，螺栓2的螺距為2mm，長度為25mm，直徑為5mm。 本實施例中，五邊形方柱3的高度為15cm，邊長為分別為9cm， 9cm， 7cm，2V^cm， 7cm。(順時針方向)。本實施例中，V槽的V的邊長相等，V的角度為90。，外長為15mm，內(nèi)長 為lcm， 厚度為5mnu本實施例中，五邊形空腔5是位于五邊形方柱的正中央，邊長分別為4cm，4cm， 2.5cm， 3V^/2cm， 2. 5cm。(順時針方向)。本實施例中，第一鋼板4長為20cm，厚度為3mm，寬為5rnm。 本實施例中，彈簧7的彈性系數(shù)為10N/m，原長度為lcm，直徑為5mm。 本實施例中，五邊形方柱45。(該45°由方柱的前表面與側(cè)壁形成)拐角 內(nèi)壁中央，五邊形方柱3高度的上下1/3處各鑿出直徑為5mm，螺距為2mm的螺 紋通孔用于安插螺栓，同時鑿出棱臺空洞以安裝穩(wěn)定裝置，棱臺的上底為3V^/2cm，下底為2. 5cm，厚度為6隱，高度為28mm (棱臺的上底面與五邊形空 腔5的45°齊平)。當正方形活塞1準備進入五邊形空腔5內(nèi)時，由于此時上下兩個穩(wěn)定裝置的 長度不足以接觸到正方形活塞l，所以正方形活塞l下放時是很自由的；當正方 形活塞1的底部壓印頭與基片水平接觸后，同時順時針旋轉(zhuǎn)上下兩個螺栓2，使 得螺栓2先接觸到第一鋼板4從而當繼續(xù)旋轉(zhuǎn)螺栓2時彈簧7被拉伸，這樣第 二鋼板6將向前移動，慢慢靠近正方形活塞1，在不影響正方形活塞1上下移動 (工作時正方形活塞1被拉起的高度小于五邊形方柱3高度的1/3)的情況下第 二鋼板6的V槽部分與正方形活塞1盡可能的緊密接觸，從而配合公差無限趨 近于0，因此具有很好的定位精度。
權(quán)利要求
1、一種納米壓印裝置，其特征在于，包括正方形活塞、穩(wěn)定裝置、五邊形方柱、螺栓，其中五邊形方柱中間是一個五邊形空腔，在五邊形方柱前表面與側(cè)壁形成的45°拐角處的內(nèi)壁上下各安裝兩個相同的穩(wěn)定裝置以及螺栓，正方形活塞在五邊形空腔內(nèi)上下運動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印裝置，其特征是，所述穩(wěn)定裝置是由兩個 彈簧、第一鋼板和第二鋼板構(gòu)成，其中第二鋼板帶有V槽形狀，兩個彈簧間隔焊接 在第一鋼板與五邊形方柱45°拐角內(nèi)壁之間，第二鋼板焊接在第一鋼板另一側(cè)的中 央，穩(wěn)定裝置以V槽形狀對準正方形活塞。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米壓印裝置，其特征是，所述V槽形狀，其V的 邊長相等，V的角度為90。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米壓印裝置，其特征是，所述彈簧，其彈性系數(shù) 為畫/m。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印裝置，其特征是，所述五邊形空腔是位于 五邊形方柱的正中央。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米壓印裝置，其特征是，所述的五邊形方柱45° 拐角內(nèi)壁中央，五邊形方柱高度的上下l/3處各設一個螺紋通孔用于安插螺栓，同 時設置棱臺空洞用于安裝穩(wěn)定裝置，棱臺的上底面與五邊形空腔的45。齊平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米技術(shù)領(lǐng)域的納米壓印裝置，包括正方形活塞、穩(wěn)定裝置、五邊形方柱、螺栓，其中五邊形方柱中間是一個五邊形空腔，在五邊形方柱前表面與側(cè)壁形成的45°拐角處的內(nèi)壁上下各安裝兩個相同的穩(wěn)定裝置以及螺栓，正方形活塞在五邊形方柱的空腔內(nèi)上下運動。本發(fā)明和現(xiàn)有的納米壓印裝置相比，既可以實現(xiàn)垂直方向上很好的精度，又可以實現(xiàn)水平方向上的很好的精度，這樣活塞旋轉(zhuǎn)得到很好的抑制，配合公差降為0。
文檔編號G03F7/00GK101393391SQ20081020231
公開日2009年3月25日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者健 孫, 冠 張, 李以貴, 陳少軍 申請人:上海交通大學