[实用新型]一种基于可升降平台的辊对平面紫外纳米压印装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及紫外纳米压印光刻领域，尤指一种基于可升降平台的辊对平面紫外纳米压印装置。

背景技术

纳米压印光刻技术是由周郁教授于1995年提出的，因其具有低成本、高效率的特点，在制作大面积微纳结构等方面具有突出的优势，有很大的市场前景。

辊对平面纳米压印是一种采用滚轮型的模具进行压印，以此来实现纳米压印的连续图案化。因其模版与衬底之间的接触为线接触，具有能够实现大面积硬衬底压印和脱模容易的优点。辊对平面纳米压印虽能完成辊对辊纳米压印无法完成压印硬衬底的能力，但其连续性和生产效率却远不如辊对辊纳米压印技术，加工效率低。

纳米压印技术作为接触式复形工艺，模板与衬底之间的共形接触在整个流程中有着举足轻重的作用。若模板与衬底间不能实现良好的共形接触，将会造成图案的转印失败，甚至对模板造成破坏。针对此问题，公告号为CN 103246161 B的专利提出了一种用于大面积纳米压印的自适应压印头，以解决辊对平面压印过程中的共形接触问题。但其仅仅是解决了辊与平面之间的共形接触问题，却未能提高辊对平面纳米压印的加工效率与连续性。

紫外压印相较于热压印，所需的环境相对而言并没有热压印苛刻，成为现在较为主流的压印方式。但是，在紫外曝光过程中，光刻胶会吸收紫外光的能量而固化。在固化的过程中，光刻胶因吸收能量而升温，且通过热传递传递给衬底及模板，胶层、模板及衬底的中心部位由于不能及时散热，热量堆积，将会产生较大的热应力，从而破坏压印图案，甚至对模板及衬底造成破坏。若不加入相应的冷却装置，将会需要以牺牲加工效率为代价来换取压印图案的精度和模板的寿命。且光刻胶在温度升高的情况下，将会产生一定程度的收缩，从而影响压印精度。

综上所述，目前辊对平面紫外纳米压印需要解决以下问题：

1、需要辊对平面紫外纳米压印的连续性与加工效率；

2、需要解决压印辊与衬底之间的共形接触问题；

3、降低紫外固化过程中热应力对压印图案、衬底及模板的损伤。

发明内容

本实用新型提供一种基于可升降平台的辊对平面紫外纳米压印装置，以解决目前辊对平面紫外纳米压印连续性与加工效率低，压印辊与衬底之间的难以良好的共形接触，紫外固化过程中热应力易对压印图案、衬底及模板的损伤的问题。

本实用新型采取的技术方案是：包括调节装置，滚筒装置，可升降平台,运输装置一，工作平台，紫外灯，干刻蚀装置，运输装置二，机架，其中，调节装置通过螺钉固定在主机架上部的滑块三和滑块四上，可升降平台的步进电机一固定于机架内部，并通过与支撑杆轴承配合固定于机架上，工作平台的Y轴工作平台方向指向可升降平台，工作平台通过螺钉固定于机架中央的底板上，运输装置一和运输装置二通过螺栓分别固定于机架的两侧，紫外灯固定于机架的支撑梁上，干蚀刻装置与机架由螺钉连接，固定于机架右侧的通道中。

本实用新型所述的调节装置包括伺服电机一、减速器一、滚珠丝杠一、滑板、导轨一和承重板,其中，伺服电机一与减速器相连，滚珠丝杠与减速器和承重板相连，滑板与滚珠丝杠螺纹连接、并和导轨一滑动连接。

本实用新型所述的滚筒装置包括光辊、集热片、帕尔帖制冷片和芯辊，其中，芯辊和光辊内夹有集热片和帕尔帖制冷片，光辊外包有PMMA软模板。

本实用新型所述的可升降平台，包括支撑板、上底板、步进电机一、支撑杆、下底板、上底板滑动轮和下底板滑动轮，其中，上底板滑动轮通过螺钉固定于上底板下方，下底板滑动轮通过螺钉固定于下底板下方，上底板放置于支撑板上部的通孔中，下底板放置于支撑板下部的通孔中，步进电机一输出轴与支撑杆固定连接，支撑杆与支撑板固定连接。

本实用新型所述的运输装置一，包括传送带、运输装置外壳和步进电机二，步进电机二通过螺钉固定于运输装置外壳，运输装置外壳内有传输辊，传送带覆于传输辊上。

本实用新型所述的工作平台包括取放装置、Y轴工作平台和X轴工作平台，其中，所述的取放装置包括液压杆、真空吸盘、齿轮一、齿轮二、步进电机三,真空吸盘包括进气孔、出气孔，真空吸盘与液压杆相连，步进电机三与齿轮一连接，齿轮一与齿轮二啮合，Y轴工作平台包括滑块一、伺服电机二、联轴器一、滚珠丝杠二、丝杠支撑座一和导轨二，伺服电机二与联轴器一相连，滚珠丝杠二与联轴器一相连，滑块一与滚珠丝杠二螺纹连接并和导轨二滑动连接，X轴工作平台包括滑块二、滚珠丝杠三、导轨三、丝杠支撑座、联轴器二和伺服电机三，伺服电机三与联轴器二相连，滚珠丝杠三与联轴器二相连，滑块二与滚珠丝杠三螺纹连接并和导轨三滑动连接。