CN103529661A - 纳米压印对准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米压印对准装置，包括视觉观察机构，其还包括：分别用于固定被测物的第一、第二平台，其设置于上述视觉观察机构下方，第一平台安装于一平台座上，第二平台连接一球轴机构、通过该球轴机构进行多方向多角度的摆动；该球轴机构的下方还设置有用于驱动上述第二平台多个方向运动的多个驱动机构。本发明的装置相比于现有技术可以实现模板与基片更好地紧密挤压和固定，从而更优地实现对微纳图案的重复有序压印。
Description
技术领域
本发明涉及一种对准装置，特别涉及一种纳米压印对准装置。
背景技术
微纳米压印技术及设备是实现廉价、快速的微纳图案化的核心技术及设备，其在科研应用及各种大规模产业化应用方面都具有重大的市场前景。要实现对微纳图案的重复有序压印，即在已有图案的基底上再进行图案压印制作，需要所使用的压印设备具有对准机构及功能。
目前已有的微结构图案对准机构，是应用于光刻机之上的对准机构，相比于光刻机的对准装置，纳米压印设备的对准装置的不同在于：实现模板与基片对准后，模板与基片需要相互紧密挤压并固定（相互锁定，不能再有相对移动），然后送入压印腔进行压印操作；而光刻机的对准机构是在实现两个片子调整对准后仅需要模板与基片贴住即可，且不用再移动。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种可以实现模板与基片更好地紧密挤压和固定的纳米压印对准装置。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：纳米压印对准装置，包括视觉观察机构，其还包括：
分别用于固定被测物的第一、第二平台，其设置于上述视觉观察机构下方，第一平台安装于一平台座上，第二平台连接一球轴机构、通过该球轴机构进行多方向多角度的摆动；
该球轴机构的下方还设置有用于驱动上述第二平台多个方向运动的多个驱动机构。
优选地，上述的球轴机构包括柱体以及安装于该柱体上并在该柱体上自由转动的球体，该球体还连接上述的第二平台。
优选地，上述的平台座上设置有滑轨，上述第一平台的一侧滑动连接于该滑轨内。
优选地，上述的多个驱动机构包括从上至下依次设置的旋转运动驱动机构、XY轴运动驱动机构和Z轴运动驱动机构。
优选地，上述的第二平台上还设置有夹紧机构。
采用以上技术方案的有益效果在于：本发明将一个平台安装在一个平台座上，另一个平台连接在一球轴机构上，并在球轴机构下方设置多个驱动机构，通过球轴机构进行的多方向多角度的摆动，使得模板和基片（即模板和基片）可以被调整平行，然后再通过多个驱动机构的驱动作用和视觉观察机构，使得模板和基片无限接近，并将其上的十字靶标对齐。因此，利用上述技术方案，本发明的装置相比于现有技术可以实现模板与基片更好地紧密挤压和固定，从而更优地实现对微纳图案的重复有序压印。
附图说明
图1是本发明的纳米压印对准装置的主视图。
图2是本发明的纳米压印对准装置的右视图。
图3是本发明的纳米压印对准装置的立体图。
图4是本发明的纳米压印对准装置的球轴的结构示意图。
其中，1.视觉观察机构 11.显微镜 12.CCD相机 13.显微镜光源 14.显微镜安装座 2.第一平台 3.第二平台 4.平台座 41.滑轨 5.球轴机构 51.柱体 52.球体 6.旋转运动驱动机构 7. XY轴运动驱动机构 8. Z轴运动驱动机构 9.夹紧机构。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
如图1-3所示，本发明的纳米压印对准装置的第一种实施方式中，其包括：视觉观察机构1，该视觉观察机构1具体可以包括显微镜11、CCD相机12、显微镜光源13和显微镜安装座14，其作用是观察模板和基片的中心是否对齐，视觉观察机构1其实并不限于采用如上的部件，其为现有技术中可以获知的，在此不再赘述；分别用于固定被测物的两个平台，即第一平台2和第二平台3，它们都设置于视觉观察机构1的下方，其中，第一平台2安装于一平台座4上，第二平台3连接一球轴机构5、通过该球轴机构5进行多方向多角度的摆动；该球轴机构5的下方还设置有用于驱动上述平台多个方向运动的多个驱动机构，该驱动机构可以根据需要进行调整并安装，如驱动第二平台3上下运动、左右运动等的驱动机构。通过球轴机构5进行的多方向多角度的摆动，使得置于第一平台2和第二平台3上的模板和基片可以被调整平行，然后再通过多个驱动机构的驱动作用和视觉观察机构，使得模板和基片无限接近，并将其上的十字靶标对齐。因此，通过该技术方案，本装置相比于现有技术可以实现模板与基片更好地紧密挤压和固定，从而更优地实现对微纳图案的重复有序压印。
如图1和图4所示，本发明的纳米压印对准装置的第二种实施方式中，上述的球轴机构5包括柱体51以及安装于该柱体51上并在该柱体51上自由转动的球体52，该球体52还连接第二平台3。通过球体52在柱体51上的自由转动的作用，即可以快速地实现对第二平台3的调整，实现模板和基片之间平行度的调整。
如图1-3所示，本发明的纳米压印对准装置的第三种实施方式中，上述的平台座4上设置有滑轨41，第一平台2的一侧滑动连接于该滑轨41内，从而可以实现第一平台2在一个方向上的调整。
如图1-3所示，本发明的纳米压印对准装置的第四种实施方式中，上述的多个驱动机构包括从上至下依次设置的旋转运动驱动机构6、XY轴运动驱动机构7和Z轴运动驱动机构8，这个次序的设置可以方便工作人员对第二平台3的调整，即从下开始先通过Z轴运动驱动机构8使得模板和基片无限接近，然后再通过上面的旋转运动驱动机构6和XY轴运动驱动机构7来对齐十字靶标。其中，各个驱动机构可以采用丝杠螺母等部件来手动调节，也可以采用其他如电机等的驱动方式。
如图1-2所示，本发明的纳米压印对准装置的第五种实施方式中，上述的第二平台3上还设置有夹紧机构9，该夹紧机构9可以包括有多个可来回滑动的压块，这些压块可以安装在第二平台3上的支架上。当然，除了压块，也可以设置压杆等多种方式。设置夹紧机构9，可以在完成对模板和基片的找平和对准工序后，对其两者直接进行夹紧，然后就可以迅速地送入压印腔进行压印。
下面介绍本发明优选方式下的工作过程：将模板置于第一平台2，一般是通过加真空将基片固定在第一平台2上，基片则一般通过同样的方式固定于第二平台3上，随后通过Z轴运动驱动机构8驱动球轴机构5朝向第一平台2的方向运动，使得第二平台3上的基片与第一平台2上的模板相挤压，球轴自身会自适应到一个位置（即两个平台平行的位置），这时锁定球轴机构5（可以是通过设置于球轴机构5内的螺钉等零件顶紧球轴），即实现了模板和基片的找平，随后再通过旋转运动驱动机构6和XY轴运动驱动机构7分别驱动第二平台2旋转和沿着XY轴运动来实现基片和模板的靶标的对准，在实现对准调节后，基片与模板紧贴，这时夹紧机构9下落，将基片与模板夹紧，这时操作完成，整个机构可以送人压印腔进行压印。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1. 纳米压印对准装置，包括视觉观察机构，其特征在于：还包括：
分别用于固定被测物的第一、第二平台，其设置于所述视觉
观察机构下方，第一平台安装于一平台座上，第二平台连接一球轴机构、通过所述球轴机构进行多方向多角度的摆动；
所述球轴机构的下方还设置有用于驱动所述第二平台多个方向运动的多个驱动机构。
2. 根据权利要求1所述的纳米压印对准装置，其特征在于：所述球轴机构包括柱体以及安装于所述柱体上并在所述柱体上自由转动的球体，所述球体还连接所述第二平台。
3. 根据权利要求1所述的纳米压印对准装置，其特征在于：所述平台座上设置有滑轨，所述第一平台的一侧滑动连接于所述滑轨内。
4. 根据权利要求1所述的纳米压印对准装置，其特征在于：所述多个驱动机构包括从上至下依次设置的旋转运动驱动机构、XY轴运动驱动机构和Z轴运动驱动机构。
5. 根据权利要求1所述的纳米压印对准装置，其特征在于：所述第二平台上还设置有夹紧机构。
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