本發(fā)明涉及納米壓印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米壓印設(shè)備。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體技術(shù)及其精密零部件的不斷發(fā)展，納米級的技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，從而納米壓印設(shè)備越來越廣泛的應(yīng)用到各行各業(yè)?；诂F(xiàn)在市場的需要，加上現(xiàn)階段納米壓印設(shè)備結(jié)構(gòu)單一，自動化程度低，模板定位不準(zhǔn)確，壓印過程中的壓印力誤差大，對壓印過程中的溫度控制不精準(zhǔn)，曝光時間長及相關(guān)參數(shù)控制誤差大等缺點(diǎn)，本發(fā)明很好的填補(bǔ)了市場空白。解決了以上技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米壓印設(shè)備。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是：納米壓印設(shè)備，包括壓印殼體和工作臺，工作臺位于所述壓印殼體的下方，所述壓印殼體中部設(shè)有空腔，底部邊緣設(shè)有回轉(zhuǎn)夾緊氣缸，側(cè)面設(shè)有進(jìn)氣管道和出氣管道，壓印殼體的頂部安裝有觀察窗口，所述觀察窗口的下端設(shè)有可移動的UV LED面燈，所述壓印殼體的內(nèi)腔中的中部設(shè)有密封玻璃，用以隔絕UV LED面燈和觀察窗口，形成對壓印殼體中部空腔的上端密封。所述工作臺包括伺服升降臺、工作盤、支撐盤和加熱盤，所述加熱盤固定在所述工作盤的下端，底面固定在伺服升降臺上，支撐盤套接在加熱盤的外緣。

進(jìn)一步，所述工作盤上表面設(shè)有若干均勻排布的真空槽，用以采用氣壓差的形式進(jìn)行固定工作盤上需要夾持操作的工件，其底部通過PU管道連接有真空泵。

進(jìn)一步，所述加熱盤上設(shè)有用溫度監(jiān)測器，用以監(jiān)測工作臺的溫度。

進(jìn)一步，所述真空槽的間隙處設(shè)有若干規(guī)則排布的定位銷，定位銷底部對應(yīng)設(shè)有若干并聯(lián)的氣缸，所述定位銷為氣缸的伸縮桿。

進(jìn)一步，所述進(jìn)氣管道上連接有氣源泵，其上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)器，所述出氣管道的尾端設(shè)有壓力傳感器。

進(jìn)一步，所述回轉(zhuǎn)夾緊氣缸用以在壓印殼體的空腔底部夾緊模板，使得模板與空腔之間形成密閉的壓力腔，并進(jìn)一步通過壓印殼體上的進(jìn)氣管道和出氣管道來控制該壓力腔的壓力。

進(jìn)一步，還包括控制器，所述控制器有線或無線連接有HMI，所述控制器與所述壓印殼體和工作臺相連，用以控制壓印殼體中的回轉(zhuǎn)夾緊氣缸、UV LED面燈、氣源泵，以及控制工作臺與所述壓印殼體之間協(xié)調(diào)運(yùn)行。

進(jìn)一步，所述回轉(zhuǎn)夾緊氣缸的回轉(zhuǎn)夾緊端與欲夾緊的板材之間設(shè)有密封圈，所述密封圈為矩形硅膠面，其中部開設(shè)有通孔，工作臺利用密封圈上的通孔實(shí)現(xiàn)與模板的直接接觸。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：采用壓力調(diào)節(jié)器和壓力傳感器聯(lián)合恒壓調(diào)節(jié)，通過自動反饋調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)壓印力的線性調(diào)節(jié)；控溫系統(tǒng)采用PID控制，控溫精確，溫度穩(wěn)定性和誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于當(dāng)前市場上的設(shè)備，且采用UV LED面燈，相比點(diǎn)光源和汞燈，曝光時間短、光照分布均勻、產(chǎn)生熱量小，工作效率高。

附圖說明

圖1本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

納米壓印設(shè)備，包括壓印殼體1和工作臺2，工作臺2位于所述壓印殼體1的下方，壓印殼體1中部設(shè)有空腔，底部邊緣設(shè)有回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11，側(cè)面設(shè)有進(jìn)氣管道12和出氣管道13，壓印殼體1的頂部安裝有觀察窗口14，觀察窗口14的下端設(shè)有可移動的UV LED面燈15(設(shè)有安裝有齒輪齒條，通過電動機(jī)的驅(qū)動實(shí)現(xiàn)移動功能)，壓印殼體1的內(nèi)腔中的中部設(shè)有密封玻璃16，用以隔絕UV LED面燈15和觀察窗口14，形成對壓印殼體1中部空腔的上端密封，密封玻璃16采用O型圈和密封膠進(jìn)行密封。

工作臺2包括伺服升降臺21、工作盤22、支撐盤24和加熱盤23，加熱盤23固定在所述工作盤22的下端，底面固定在伺服升降臺21上，支撐盤套接在加熱盤的外緣。

本發(fā)明還包括控制器，控制器有線連接有HMI，控制器與壓印殼體1和工作臺2相連，用以控制壓印殼體1中的回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11、UV LED面燈15、氣源泵，以及控制工作臺2與壓印殼體1之間協(xié)調(diào)運(yùn)行。

所述工作盤22上表面設(shè)有若干均勻排布的真空槽231，用以采用氣壓差的形式進(jìn)行固定工作盤22上需要夾持操作的板材，其底部通過PU管道連接有真空泵，當(dāng)有模板放置在工作盤22上時，通過真空槽231的抽真空作用，能夠?qū)⒛０謇卫挝?，固定在工作盤22上。真空槽231連接真空泵的PU管上設(shè)有測量真空值的真空傳感器，當(dāng)真空泵在控制器的操控下，開始工作抽真空時，真空傳感器將測量的真空值實(shí)時反饋至控制器并顯示在HMI界面上，真空值不符合設(shè)定的閾值時，會顯示在HMI中，并由HMI界面顯示正確的能夠使模板(包括但不限于模板的固定操作，也包括壓印行業(yè)中用到的掩膜版、基板等功能或作用不同的相關(guān)材料)被吸住的方法。

加熱盤23上設(shè)有用溫度監(jiān)測器，用以監(jiān)測工作臺的溫度，溫度監(jiān)測器實(shí)時將溫度傳遞給控制器，控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的溫度閾值，判斷溫度是否符合壓印要求，并進(jìn)一步將溫度值顯示在HMI界面上。

真空槽231的間隙處設(shè)有若干規(guī)則排布的定位銷232，定位銷232底部對應(yīng)設(shè)有若干并聯(lián)的氣缸，定位銷232為氣缸的伸縮桿，定位銷232處于非定位狀態(tài)時，其高度低于工作臺2中工作盤22的上表面，當(dāng)工作盤22上有板材放置時，通過控制器的參數(shù)設(shè)定，定位相應(yīng)板材大小的定位銷232伸出工作盤22的上表面，對板材進(jìn)行定位，定位后，在控制器的控制下，收縮至其高度低于工作盤上表面的狀態(tài)。

回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11用以在壓印殼體1的空腔底部夾緊模板，使得模板與空腔之間形成密閉的壓力腔17，并進(jìn)一步通過壓印殼體1上的進(jìn)氣管道12和出氣管道13來控制該壓力腔的壓力。回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11的回轉(zhuǎn)夾緊頭設(shè)有壓力傳感器，當(dāng)回轉(zhuǎn)夾緊氣缸未將模板成功夾緊時，壓力腔17內(nèi)的壓力將處于低壓狀態(tài)，且此時壓力傳感器將數(shù)據(jù)傳遞給控制器，控制器判斷該壓力值不符合預(yù)先設(shè)定的壓力閾值，進(jìn)一步顯示在HMI的界面上，并顯示出正確的夾緊操作方式。

進(jìn)氣管道12上連接有氣源泵(受控制器的控制)，其上也設(shè)有壓力調(diào)節(jié)器121，出氣管道13的尾端設(shè)有壓力傳感器131(位于回轉(zhuǎn)夾緊氣缸上的壓力傳感器傳遞的壓力信號具有優(yōu)先級別)，通過壓力傳感器的檢測，實(shí)時向控制器傳遞壓力信息，并顯示在HMI界面上，當(dāng)壓力腔17內(nèi)的壓力和控制器中設(shè)定的壓力閾值不相符時，通過控制器的控制，氣源泵、壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行相應(yīng)工作，調(diào)整壓力在特定時間段內(nèi)符合設(shè)定的壓力值。

回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11的回轉(zhuǎn)夾緊頭與欲夾緊的板材(模板和掩膜板統(tǒng)稱為板材)之間設(shè)有密封圈18，所述密封圈18為矩形硅膠面，其中部開設(shè)有通孔，通孔的直徑要大于工作盤22的直徑且小于支撐盤24的直徑，而密封圈18的最短邊要大于支撐盤24的直徑，工作臺利用密封圈18上的通孔實(shí)現(xiàn)與模板的直接接觸。密封圈18的厚度要厚于工作盤22厚度

在進(jìn)行模板夾緊，使壓印殼體1中的空腔形成壓力腔17前，模板底部需要放置密封圈18，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11與模板之間實(shí)現(xiàn)密封夾緊。

壓印工藝包括模板制作、模板圖案轉(zhuǎn)移、基板圖案壓印三個步驟。

本發(fā)明按照壓印工藝，執(zhí)行工藝中的模板圖案轉(zhuǎn)移和基板圖案壓印兩個過程。其中，在模板圖案轉(zhuǎn)移中，使用掩膜板3作為圖案轉(zhuǎn)移的中間材料，本發(fā)明執(zhí)行模板圖案轉(zhuǎn)移的操作方法是，首先將密封圈套在工作盤22上，使其落在支撐盤24上，再次將掩膜板3放置在工作臺2上，由于工作盤22的厚度要小于密封圈18的厚度，且支撐盤24的上表面與加熱盤的上表面平齊，密封圈18的上表面的高度高于工作盤22的頂面，掩膜板放在工作臺上時，實(shí)際通過與密封圈18相接觸，而掩膜板的直徑要小于密封圈18，工作臺2上升，到達(dá)設(shè)定的高度后，回轉(zhuǎn)夾緊氣缸11將底部設(shè)有密封圈18的掩膜板3進(jìn)行夾緊(回轉(zhuǎn)夾緊氣缸的夾緊動作采用先轉(zhuǎn)動再加緊的動作進(jìn)行)，隨后工作臺2返回原始位置，進(jìn)一步放置制作完成的模板(模板的直徑要小于工作盤的直徑)，并對模板通過工作臺上的定位銷232和真空槽231等進(jìn)行定位固定，進(jìn)一步在模板上涂抹光刻膠，工作臺2上升，壓力腔17內(nèi)開始增大壓強(qiáng)，直至使得掩膜板3在壓力作用下，由掩膜板3的中部向下產(chǎn)生凸起，工作臺2繼續(xù)上升，直至掩膜板3的凸起的最下端與模板接觸。隨著工作臺2的上升，模板最終與掩膜板3完全接觸(掩膜板在模板的阻力作用下，逐步平面化)。進(jìn)一步根據(jù)掩膜板3的性質(zhì)進(jìn)行UV光照(在每個工藝過程中，不需要UV LED面燈時，UV LED面燈將移動至觀察窗口的一側(cè))或加熱，光刻膠固化后，進(jìn)一步對掩膜版3進(jìn)行處理，完成模板圖案轉(zhuǎn)移的操作。

本發(fā)明執(zhí)行基板(圖案壓印的目標(biāo)板)圖案壓印時，完成圖案轉(zhuǎn)移的掩膜板3再次放置到帶有密封圈18的工作臺2上(帶有圖案結(jié)構(gòu)的一面朝下)，直至掩膜板3被夾緊在壓印殼體1的下端，并與空腔形成壓力腔17，進(jìn)一步在工作臺2上放置基板，并在基板上涂抹光刻膠，在工作臺2的上升過程中，基板逐漸與產(chǎn)生凸起的掩膜板3接觸，根據(jù)控制器中預(yù)先設(shè)定的指令，對相接觸的基板和掩膜板3進(jìn)行UV光照或加熱，光刻膠固化后，進(jìn)一步對基板進(jìn)行處理，完成目標(biāo)圖案對壓印目標(biāo)板的壓印工作。

上述實(shí)施例只是為了說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。