[發明專利]一種納米壓印光刻機

有效

• 申請號: 200710178789.X
• 申請日: 2007-12-05
• 公開（公告）號: CN101452207A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 姜驥;謝常青;岑專專;商立偉;劉興華;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及微細加工技術領域，尤其涉及一種用于納米壓印的納 米壓印光刻機。

背景技術

納米壓印技術是軟刻印術的發展，它采用繪有納米圖案的剛性壓 模將基片上的聚合物薄膜壓出納米級圖形，再對壓印件進行常規的刻 蝕、剝離等加工，最終制成納米結構和器件。

納米壓印技術可以大批量重復性地在大面積上制備納米圖形結 構，并且所制出的高分辨率圖案具有相當好的均勻性和重復性。該技 術還有高分辨率、高效率、低制作成本、簡單易行等優點。它沒有光 學曝光中的衍射現象和電子束曝光中散射現象，也不需要光學曝光裝 置和電子束曝光裝置那樣復雜的光學系統和電測聚焦系統。

因此，納米壓印技術與極端紫外線光刻、X射線光刻、電子束光刻 等新興刻印工藝相比，納米壓印術具有不遜的競爭力和廣闊的應用前 景。目前，這項技術最先進的程度已達到5nm以下的水平。

納米壓印光刻技術是納米尺寸范圍內廣泛應用的一種日漸重要的 方法，廣泛應用如生物醫學、納米流體學、納米光學應用、數據存儲 等領域。用于制作電子器件、CD存儲器和磁存儲器、光電器件和光學 器件、微波集成電路、納米電機系統、生物芯片和微流體器等。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種結構簡單、制作成本 低、操作方便和使用可靠的納米壓印光刻機。

(二)技術方案

為達到上述一個目的，本發明提供了一種納米壓印光刻機，包括 底座11、加熱板12、墊片13、內六角螺釘14、支架15、傳動導向壓 桿16、十字槽沉頭螺釘17、螺桿18和扭力計19；

所述加熱板12放置在底座11上，墊片13放置在加熱板12上， 支架15放置在墊片13上，且所述支架15、墊片13和加熱板12通過 內六角螺釘14固定在底座11上；

所述支架15的上梁中心處設有螺孔，下梁中心處設有通孔；螺桿 18套接在上梁螺孔內，傳動導向壓桿16套接在下梁通孔內，螺桿18 和傳動導向壓桿16相連并套接在支架15的梁上；

所述十字槽沉頭螺釘17從支架15下梁前面中心處螺孔旋進，并 頂住傳動導向壓桿16中間圓柱外表面的條形凹槽；

所述傳動導向壓桿16中部的柱面與所述支架15下梁中心處設置 的螺孔相適配；

所述螺桿18上端與扭力計19相連，螺桿(18)下端為一球面， 螺桿(18)中部的螺紋與所述上梁螺孔中的螺孔相適配。

上述方案中，所述支架15有上下兩個梁，支架15底部設有與底 座11相固定的兩個底板，在下梁前面中心處設置有一個小的螺孔。

上述方案中，所述傳動導向壓桿16上端為凹球面形的套筒結構， 中部柱面正中開有一條形凹槽，底部為一圓柱形壓塊。

上述方案中，所述傳動導向壓桿16上的凹槽，其槽寬與所述支架 15下梁前面中心處的小孔孔徑相適配。

上述方案中，所述傳動導向壓桿16頂端的凹球面形的套筒結構與 所述螺桿18底部的圓珠相適配，使傳動導向壓桿16與螺桿18組成一 聯動結構。

上述方案中，所述傳動導向壓桿16底部圓柱形壓塊和底座11上 表面使用珠光體材料制作而成。

上述方案中，所述扭力計19用于精確的測量施加在螺桿18上的 扭力。

上述方案中，所述加熱板12的溫度控制在150℃至180℃。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的這種納米壓印光刻機，設計具有上下梁和兩個底 板的支架結構，上梁與螺桿配合提供壓力，下梁與壓力導向壓桿配合 傳遞壓力，兩平面底板通過4個內六角螺釘固定在底座上，具有一體性 和穩定性特點。

2、本發明提供的這種納米壓印光刻機，螺桿和壓力導向壓桿設計 成聯動結構，螺桿底部的圓珠和傳動導向壓桿頂端的凹球面形的套筒 相配合，使螺桿和傳動導向壓桿組成一聯動結構。當壓印開始時，順 時針旋動螺桿使之在外部扭力的作用下沿支架上梁螺孔向下運動，壓 力通過螺桿傳遞到傳動導向壓桿底端的圓柱形壓塊上，并使之向下運 動壓住模具。當壓印完成需要移去壓力時，逆時針旋動螺桿，螺桿沿 支架上梁螺孔向上運動，同時帶動傳動導向壓桿離開模具。