CN211914428U - 用于纳米压印的均匀旋涂设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种用于纳米压印的均匀旋涂设备，包括：真空吸盘；电机，与真空吸盘的底部连接；基板夹具，位于真空吸盘上；其中，基板夹具包括：与真空吸盘上表面滑动连接的第一夹持部以及第二夹持部，第一夹持部与第二夹持部卡接并定位基板的中心与真空吸盘的中心重合于一点；真空吸盘上表面分别设有用于固定基板的基板固定部，以及用于固定基板夹具的夹具固定部，夹具固定部位于基板固定部外侧；在真空吸盘上表面上位于基板固定部的位置设有支撑部，支撑部的上表面与基板固定部以及夹具固定部的上表面平齐。本实用新型能对异形基板进行有效旋涂，使其基板表面各处胶液厚度均匀。

Description

用于纳米压印的均匀旋涂设备

技术领域

本实用新型属于纳米压印技术领域，尤其涉及一种用于纳米压印的均匀旋涂设备。

背景技术

在制造基板时，首先利用单晶直拉法制作圆柱体形的硅锭，然后圆柱体状的硅锭在通过金刚线切割变成硅片，再通过打磨等一系列工艺就制备出了基板。单晶直拉法的旋转提拉工艺决定了硅锭的圆柱型，所以在进行切割后大多也都是圆形。但是严格意义上基板不是圆形的，基板有些时候会带统一的缺口和棱角，便于设备对于基板进行定位，在进行CPU内核的制作和切割的时候才更好确定方向。在高速旋转的基板的研究中，基板表面流体流动一直是造成基板失稳的主要原因，通过溶液旋涂法在旋涂机中形成有机层薄膜时，微观下可观察到晶界、凹坑或裂纹等缺陷，这些薄膜形貌缺陷会影响载流子传输并最终降低薄膜晶体管器件的电学性能。而基板带有的缺口或棱角，使基板在旋涂时基板上方空气流动和空气流动引起的湍流更加严重。

CN110238000A公开了一种匀胶机吸盘，其结构包括：吸纳部和支撑连接部。当旋涂异性基板时，基板不能将所有的吸纳部覆盖，匀胶机吸盘会出现漏气现象导致真空吸附力降低，甚至导致飞片的现象。旋涂异性基板时，基板上方空气流动和空气流动引起的湍流会影响胶层厚度的均匀性和一致性。

CN209232821 U公开了一种密封罩及旋涂装置，将基板通过密封罩与环境隔离形成密闭空间，减少空气流动从而提高成膜效果。虽然此专利设计了安装部使密封罩固定效果更好，但是在实际应用中不能做到完全密封，在密封罩内仍有流体流动。在旋涂时，胶体由于离心力在基板上摊开，多余的胶体会撞击在密封罩内部反弹回基板表面，影响胶层厚度的一致性和均匀性。动态滴胶是在基板低速旋转时滴胶，然后高速旋转，使胶体达到最终要求的膜厚，而上述专利提供的密封罩不能进行动态点胶。

实用新型内容

本实用新型针对上述的技术问题，提出一种用于纳米压印的均匀旋涂设备，此设备能对异形基板进行有效旋涂，使其基板表面各处胶液厚度均匀。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于纳米压印的均匀旋涂设备，包括：

真空吸盘，用于固定基板；

电机，与所述真空吸盘的底部连接，用于驱动所述真空吸盘旋转；

基板夹具，位于所述真空吸盘上；

其中，所述基板夹具包括：与真空吸盘上表面滑动连接的第一夹持部以及第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部卡接并定位所述基板的中心与所述真空吸盘的中心重合于一点；

所述真空吸盘上表面分别设有用于固定基板的基板固定部，以及用于固定基板夹具的夹具固定部，所述夹具固定部位于所述基板固定部外侧，

在真空吸盘上表面上位于所述基板固定部的位置设有支撑部，所述支撑部的上表面与所述基板固定部以及所述夹具固定部的上表面平齐。

作为优选地，所述旋涂设备还包括顶部具有开口的外壳，所述真空吸盘、电机以及基板夹具分别位于所述外壳内，在所述外壳顶部铰接有用于密封所述开口的盖板，所述盖板通过伺服电机驱动。

作为优选地，所述外壳的材质为不锈钢材质，所述外壳的内壁设置有防粘胶涂层。

作为优选地，所述第一夹持部以及第二夹持部均为设置在所述真空吸盘上的半圆形的夹持板，所述两夹持板相对设置，在所述两夹持板上分别开设有适配槽，所述两适配槽配合锁定所述基板。

作为优选地，所述两夹持板的上表面设置有防粘胶涂层。

作为优选地，所述基板夹具的上表面与所述基板的上表面位于同一平面上。

作为优选地，所述夹具固定部包括多个同心设置的环形的夹具真空槽，所述夹具真空槽之间连通有多条夹具真空连通槽，所述夹具真空连通槽内设有真空气孔，所述真空气孔通过气管与真空泵A连接。

作为优选地，所述基板固定部包括设置于靠近所述真空吸盘中心处的夹具真空槽内侧的多个同心设置的环形的基板真空槽，所述支撑部位于所述基板真空槽之间，与所述基板真空槽连通有十字形的基板真空连接槽，所述基板真空连接槽的中心设有真空孔，所述真空孔通过气管与所述真空泵B连接。

作为优选地，所述夹具真空槽、所述夹具真空连通槽、所述基板真空槽及所述基板真空连接槽的槽壁以及支撑部的上表面分别设置有所述防粘胶涂层。

作为优选地，所述防粘胶涂层的材质为聚四氟乙烯或过氯乙烯中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

通过第一夹持部与第二夹持部可以完好夹持基板，使基板夹具与基板形成一个水平的圆形平面，有利于旋涂时多余的胶体甩出基板，同时消除异形的影响，减少旋转基板上方的空气流动和空气流动引起的湍流对胶层的影响；

通过基板固定部将基板吸附在真空吸盘上，夹具固定部将基板夹具固定在真空吸盘上，基板固定部与夹具固定部的工作互不影响；

支撑部的上表面与基板固定部以及夹具固定部的上表面平齐，使基板能水平放置，使基板在旋转时更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型中盖板打开时的结构示意图；

图3为真空吸盘的结构示意图；

图4为真空吸盘的俯视图；

图5为真空吸盘与基板夹具的连接结构示意图一；

图6为真空吸盘与基板夹具的连接结构示意图二；

图7为基板夹具的结构示意图一；

图8为基板夹具的结构示意图二；

图9为第一夹持部的结构示意图；

图10为第二夹持部的结构示意图；

图11为图4中A部分的局部放大图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

一种用于纳米压印的均匀旋涂设备，参见图1至11，包括：

真空吸盘1，真空吸盘1的形状为圆形，用于固定基板2，基板2的形状为圆形基板或其他形状的异形基板，真空吸盘1包括吸盘11以及与吸盘11底固定的连接套12，连接套12上开设有定位卡槽13；

电机3，与真空吸盘1底部的连接套12连接，具体为电机3的动力输出轴连接在连接套12内并通过固定销14以及定位卡槽13将电机3与真空吸盘1连接，用于驱动真空吸盘1旋转；

基板夹具4，位于真空吸盘1上，基板夹具4有定位基板2中心的功能，在旋涂时，首先将基板2放置在真空吸盘1上，此时基板2的中心与真空吸盘1的中心不重合，通过移动真空吸盘1上的基板夹具4的位置，将基板2定位在真空吸盘1的中心，使基板2的中心与真空吸盘1的中心重合于一点，在旋涂时，使得基板2更加稳定，且有利于胶层厚度的一致性和均匀性；

其中，基板夹具4包括：与真空吸盘1上表面滑动连接的第一夹持部41以及第二夹持部42，第一夹持部41以及第二夹持部42的移动方式可以采用手动或采用同步动作的两电机驱动，第一夹持部41与第二夹持部42卡接，并定位基板2的中心使基板2的中心与真空吸盘1的中心重合于一点；通过第一夹持部41与第二夹持部42可以完好的夹持基板2，使基板夹具4与基板2形成一个水平的圆形平面，有利于旋涂时多余的胶体甩出基板2，同时消除异形的影响，减少旋转基板2上方的空气流动和空气流动引起的湍流对胶层的影响；

真空吸盘1上表面分别设有用于固定基板2的基板固定部15，以及用于固定基板夹具4的夹具固定部16，夹具固定部16位于基板固定部15的外侧，通过基板固定部15将基板2吸附在真空吸盘1上，夹具固定部16将基板夹具4固定在真空吸盘1上，基板固定部15与夹具固定部16的工作互不影响；

在真空吸盘1的上表面上、位于基板固定部15的位置设有支撑部17，支撑部17用于支撑基板2，支撑部17的上表面与基板固定部15以及夹具固定部16的上表面平齐，使基板2能水平放置，基板2在旋转时更加稳定。

旋涂设备还包括顶部具有开口51的外壳5，真空吸盘1、电机3以及基板夹具4分别位于外壳5内，在外壳5顶部铰接有用于密封开口51的盖板52，防止污染物颗粒落入污染基板2，盖板51通过伺服电机53驱动，外壳5的材质为不锈钢材质，外壳5的内壁设置有防粘胶涂层，防粘胶涂层的材质为聚四氟乙烯或过氯乙烯中的一种，壳体5与盖板52的配合减小了胶体中有机溶剂的挥发空间，使胶层薄膜一直保持湿润状态，避免薄膜上出现裂纹，凹坑的缺陷，薄膜的成膜效果更好。

第一夹持部41以及第二夹持部42均为设置在真空吸盘1上的由3D打印或其他方法制作的半圆形的夹持板411、421，两夹持板411、421的上表面设置有防粘胶涂层，防粘胶涂层的材质为聚四氟乙烯或过氯乙烯中的一种，

夹持板411上设置有卡扣412，在两夹持板411、421抵接时通过卡扣412将两夹持板411、421连接在一起，能有效的固定基板2，并在真空吸盘1的配合下，使基板2在旋转时更加稳固，避免“飞片”现象的发生，

在夹持板411、421的底面上设置有滑块413、422，真空吸盘1上表面设置滑槽18，滑块413、422与滑槽18配合实现夹持板411、421的滑动，两夹持板411、421相对设置，在两夹持板411、421的中间位置上分别开设有适配槽414、423，适配槽414、423的形状根据基板2的形状开设，两适配槽414、423配合用于锁定基板2。

基板夹具4的上表面与基板2的上表面位于同一平面上，使得基板夹具4的高度与基板2高度一致，旋涂时，多余的胶体沿基板2和基板夹具4上表面甩出。

夹具固定部16包括多个同心设置的环形的夹具真空槽161，夹具真空槽161与夹具真空槽之间的间距相等，夹具真空槽161之间连通有多条夹具真空连通槽162，真空连通槽162均匀分布在夹具真空槽161的圆周上，在夹具真空连通槽162内设有真空气孔163，真空气孔163通过气管与真空泵A连接，真空泵A为现有技术，在图中未给出，

夹具真空槽161与夹具真空连通槽162设置多个的目的在于：当从真空气孔163中抽气时，夹具真空槽161与夹具真空连通槽162内均形成负压，将基板夹具4牢牢地吸附在真空吸盘1上，保证在旋涂时，基板夹具4和真空吸盘1一起旋转。

基板固定部15包括多个同心设置的环形的基板真空槽151，支撑部17位于基板真空槽151之间，基板真空槽151设置于靠近真空吸盘1中心处的夹具真空槽161内侧的位置，位于支撑部17内侧的基板真空槽的面积小于支撑部17的面积，防止胶体进入基板真空槽151内，与基板真空槽151连通有十字形的基板真空连接槽152，基板真空连接槽152的中心设有真空孔153，真空孔153通过气管与真空泵B连接，真空泵B为现有技术，在图中未给出，

设置多个基板真空槽151和基板真空连接槽152，使基板2所受吸附力更加均匀，防止基板2所受吸附力过于集中而导致碎裂。

夹具真空槽161、夹具真空连通槽162、基板真空槽151及基板真空连接槽152的槽壁以及支撑部17的上表面分别设置有防粘胶涂层，防粘胶涂层的材质为聚四氟乙烯或过氯乙烯中的一种。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于，包括：

真空吸盘，用于固定基板；

电机，与所述真空吸盘的底部连接，用于驱动所述真空吸盘旋转；

基板夹具，位于所述真空吸盘上；

其中，所述基板夹具包括：与真空吸盘上表面滑动连接的第一夹持部以及第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部卡接并定位所述基板的中心与所述真空吸盘的中心重合于一点；

所述真空吸盘上表面分别设有用于固定基板的基板固定部，以及用于固定基板夹具的夹具固定部，所述夹具固定部位于所述基板固定部外侧；

在真空吸盘上表面上位于所述基板固定部的位置设有支撑部，所述支撑部的上表面与所述基板固定部以及所述夹具固定部的上表面平齐。

2.根据权利要求1所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述旋涂设备还包括顶部具有开口的外壳，所述真空吸盘、电机以及基板夹具分别位于所述外壳内，在所述外壳顶部铰接有用于密封所述开口的盖板，所述盖板通过伺服电机驱动。

3.根据权利要求2所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述外壳的材质为不锈钢材质，所述外壳的内壁设置有防粘胶涂层。

4.根据权利要求1所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述第一夹持部以及第二夹持部均为设置在所述真空吸盘上的半圆形的夹持板，所述两夹持板相对设置，在所述两夹持板上分别开设有适配槽，所述两适配槽配合锁定所述基板。

5.根据权利要求4所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述两夹持板的上表面设置有防粘胶涂层。

6.根据权利要求1所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述基板夹具的上表面与所述基板的上表面位于同一平面上。

7.根据权利要求1所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述夹具固定部包括多个同心设置的环形的夹具真空槽，所述夹具真空槽之间连通有多条夹具真空连通槽，所述夹具真空连通槽内设有真空气孔，所述真空气孔通过气管与真空泵A连接。

8.根据权利要求7所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述基板固定部包括设置于靠近所述真空吸盘中心处的夹具真空槽内侧的多个同心设置的环形的基板真空槽，所述支撑部位于所述基板真空槽之间，与所述基板真空槽连通有十字形的基板真空连接槽，所述基板真空连接槽的中心设有真空孔，所述真空孔通过气管与所述真空泵B连接。

9.根据权利要求8所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述夹具真空槽、所述夹具真空连通槽、所述基板真空槽及所述基板真空连接槽的槽壁以及支撑部的上表面分别设置有防粘胶涂层。

10.根据权利要求3、5或9中任意权利要求所述的用于纳米压印的均匀旋涂设备，其特征在于：所述防粘胶涂层的材质为聚四氟乙烯或过氯乙烯中的一种。

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