CN212485290U - 高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，包括有支撑装置、位于支撑装置上方基片保持器、连接支撑装置与基片保持器并用于带动基片保持器相对于支撑装置水平位移的水平移动单元、位于基片保持器上方的载荷夹具、连接支撑装置和载荷夹具并用于带动载荷夹具相对于支撑装置竖直位移的竖直移动单元、位于载荷夹具上方的光学观测单元和连接支撑装置和光学观测单元并用于带动光学观测单元相对于支撑装置水平或竖直位移的支架移动单元，载荷夹具中部设置有观测孔。如此设置，本设备简单，成本低，可以实现非硅基基片与各种掩模板的对准，以及多层图案连续多次对准，有利于提升非硅基薄膜器件的制备效率。

Description

高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置

技术领域

本申请涉及非硅基薄膜器件的制备技术领域，更具体地说，涉及一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置。

背景技术

近年来，随着人类社会步入5G时代，半导体及通讯器件朝着大容量、大功率、高集成度、高热耗密度的方向发展；开发高密度阵列结构的非硅基薄膜器件，突破传统硅基器件的瓶颈，将引领新一轮的产业革命。目前，非硅基薄膜器件制备技术开发滞后，严重制约着非硅基薄膜器件的质量和性能。其中，如何实现高密阵列结构的精确制备是发展非硅基薄膜器件的关键。目前，并没有专门的装置能高效的辅助非硅基薄膜器件的高密度阵列结构的精确制备。

高密度阵列结构的薄膜器件的制备涉及到金属制掩模板与非硅基基片的对准工艺，该工艺决定着高密度阵列微器件制备的质量和效率。大尺寸的阵列薄膜器件对准精度要求低，可以直接用肉眼对准；但是小型化的高密度阵列薄膜器件图案特征尺寸小，必须使用针对其对准过程优化设计的专用对准设备来实现掩模板与基片的高精度对准。现有的对准设备中，只有用于芯片对准键合的芯片键合机可以实现类似对准操作，但是该设备价格昂贵，对准操作不够便捷且需要改造订制，并不能很好的提高非硅基薄膜器件的制备效率。因此，这就需要一种专门针对该过程的辅助设备，方便快捷地实现金属掩模板与基片的高精度对准和贴合，以确保多层结构的薄膜热电器件制备过程中各层图案相互位置的精确性。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其能够辅助实现金属掩模板与基片的高精度对准和贴合固定，并确保非硅基薄膜器件制备过程中各层图案相互位置的精确性。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本申请提供了一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，包括有支撑装置、位于所述支撑装置上方用于固定基片的基片保持器、连接所述支撑装置与所述基片保持器并用于带动所述基片保持器相对于所述支撑装置水平位移的水平移动单元、位于所述基片保持器上方用于固定掩模板的载荷夹具、连接所述支撑装置和所述载荷夹具并用于带动所述载荷夹具相对于所述支撑装置竖直位移的竖直移动单元、位于所述载荷夹具上方的光学观测单元和连接所述支撑装置和所述光学观测单元并用于带动所述光学观测单元相对于所述支撑装置水平或竖直位移的支架移动单元，所述载荷夹具中部设置有沿竖直方向贯穿用于透出所述掩模板的观测孔；通过调节所述水平移动单元、所述竖直移动单元和所述支架移动单元，带动所述光学观测单元透过所述观测孔观测、并对准所述掩模板和所述基片。

优选地，所述支撑装置包括有减震基座、位于所述减震基座上方的台面和连接所述减震基座和所述台面并用于带动所述台面相对于所述减震基座水平位移的台面移动单元，所述基片保持器和所述载荷夹具连接在所述台面上，所述光学观测单元连接在所述减震基座上。

优选地，所述水平移动单元包括有位于所述台面上的x轴移动平台、连接所述x轴移动平台和所述台面并用于带动所述x轴移动平台相对于所述台面沿x轴位移的x轴驱动、位于所述x轴移动平台上方的y轴移动平台、连接所述x轴移动平台和所述y轴移动平台并用于带动所述y轴移动平台相对于所述x轴移动平台沿y轴位移的y轴驱动、位于所述y轴移动平台上方的θ轴转动平台和连接所述θ轴转动平台和所述y轴移动平台并带动所述θ轴转动平台相对于y轴移动平台沿θ轴转动的θ轴驱动，所述基片保持器可拆卸地固定在所述θ轴转动平台上。

优选地，所述竖直移动单元包括有位于所述台面上方的z轴移动平台、连接所述台面和所述z轴移动平台并用于带动所述z轴移动平台相对于所述台面竖直位移的z轴驱动和连接在所述z轴移动平台上并水平延伸的紧固支架，所述载荷夹具可拆卸地固定在所述紧固支架上远离所述z轴移动平台的一端。

优选地，所述支架移动单元包括有可伸缩的水平丝杠滑台和连接在所述水平丝杠滑台和所述减震基座之间并竖直延伸的立柱，所述水平丝杠滑台可滑动地套设在所述立柱外、并通过摇杆调节锁紧，所述光学观测单元连接在所述水平丝杠滑台的伸缩端。

优选地，所述光学观测单元包括有照明装置、竖直设置的光学镜头、位于所述光学镜头上方的CCD相机，所述CCD相机安装在所述光学镜头的尾端。

优选地，所述照明装置设置为环形光源、并沿所述光学镜头的周向环绕设置；

或者，所述照明装置设置为同轴光源，且所述同轴光源的发光方向与所述光学镜头同轴设置。

优选地，所述光学观测单元和所述支架移动单元均设置有两个、且分别位于所述基片保持器的两侧。

优选地，所述基片保持器和/或所述载荷夹具设置有供所述基片或所述掩模板嵌入的限位凹槽、位于所述限位凹槽内的多个气孔和与所述气孔连通用于与真空泵连接的快速插口；

或者，所述基片保持器和/或所述载荷夹具设置有用于夹住所述基片或所述掩模板的弹簧卡口。

优选地，所述载荷夹具和所述基片保持器之间设置有压力控制组件，所述压力控制组件与所述z轴驱动可通信地连接。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在对准操作时，将掩模板和基片分布固定在载荷夹具和基片保持器上，通过支架移动单元沿竖直或水平方向调节光学观测单元，便可使掩模板和光学观测单元处于同一竖直线上，以使得光学观测单元可以透过观测孔对掩模板和基片进行观测校准；通过竖直移动单元沿竖直方向调节载荷夹具，降低掩模板的高度使得掩模板贴近基片，由于光学观测单元足够景深的特性，可以在光学观测单元上直接观测到掩模板和基片的图像，其中基片是透过掩模板的图案观测的；通过水平移动单元沿水平方向调节基片保持器，使基片上的图案与掩模板上的图案对齐，当基片上的图案与掩模板的图案对齐时即完成了对位操作；在通过竖直移动单元沿竖直方向调节载荷夹具，使掩模板进一步贴紧基片并抵紧。通过螺丝将基片保持器与载荷夹具夹紧连接，使载荷夹具与基片保持器互相固定，从而实现基片与掩模板的紧固；将载荷夹具与基片保持器的连接体由水平移动单元和竖直移动单元上卸下，用以后续薄膜制备工艺的操作。如此设置，本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置设备简单，成本低，可以实现非硅基基片与各种掩模板的对准，以及多层图案连续多次对准，有利于提升非硅基薄膜器件的制备效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

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是根据一些示例性实施例示出的本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置的主视图；

图2是根据一些示例性实施例示出的本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置的侧视图；

图3是根据一些示例性实施例示出的本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置的俯视图；

图4是根据一些示例性实施例示出的竖直移动单元的主视图；

图5是根据一些示例性实施例示出的竖直移动单元的俯视图；

图6是根据一些示例性实施例示出的支架移动单元的主视图；

图7是根据一些示例性实施例示出的支架移动单元的俯视图；

图8是根据另一些示例性实施例示出的支架移动单元的侧视图；

图9是根据一些示例性实施例示出的基片保持架的结构图；

图10是根据一些示例性实施例示出的载荷夹具的结构图。

图中：1、减震基座；2、台面移动单元；3、台面；4、水平移动单元；5、基片保持器；6、载荷夹具；7、z轴移动平台；8、紧固支架；9、光学观测单元；10、水平丝杠滑台；11、立柱；12、光学镜头；13、CCD相机；14、照明装置；15、摇杆；16、x轴移动平台；17、y轴移动平台；18、θ轴转动平台；19、x轴驱动；20、y轴驱动；21、θ轴驱动；22、限位凸起；23、气孔；24、快速插口；25、观测孔。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参考图1-图10，本具体实施方式提供了一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，包括有支撑装置、基片保持器5、水平移动单元4、载荷夹具6、竖直移动单元、光学观测单元9和支架移动单元，其中，支撑装置放置在地面或者桌面，用于支撑各个部件；基片保持器5位于支撑装置上方用于固定基片，基片保持器5水平放置，在安装时基片固定在基片保持器5的上端面；水平移动单元4用于连接支撑装置与基片保持器5，以将基片保持器5固定在支撑装置上，而且水平移动单元4具有多个水平自由度，能够带动基片保持器5相对于支撑装置水平位移，进而调节基片的水平位置。

载荷夹具6位于基片保持器5上方，用于固定掩模板，载荷夹具6水平放置、并与基片保持器5平行，在安装时掩模板固定在载荷夹具6的下端面，以便于掩模板与基片对准；竖直移动单元用于连接支撑装置和载荷夹具6，以将载荷夹具6与支撑装置固定、并位于基片保持器5的上方，而且竖直移动单元具有一个沿竖直方向移动的自由度，能够带动载荷夹具6相对于支撑装置竖直位移，进而调节掩模板的竖直位置。

光学观测单元9位于载荷夹具6上方，用于对掩模板和基片的位置关系进行观测，有利于提升对准的精准程度；支架移动单元用于连接支撑装置和光学观测单元9，以将光学观测单元9固定在支撑装置上，而且支架移动单元具有多个水平方向和竖直方向上的自由度，能够带动光学观测单元9相对于支撑装置水平或竖直位移，进而调节光学观测单元9的位置。

由于基片保持器5、载荷夹具6和光学观测单元9均固定在支撑装置上，可以保证整个对准环境处于同一基准位置，有利于提升对准的精准性。而且，为了更换适配不同尺寸基片和掩模板，基片保持器5和载荷夹具6也具有多个不同的尺寸和型号，且基片保持器5和水平移动单元4可拆卸固定，载荷夹具6和竖直移动单元可拆卸固定，进而可以实现对不同尺寸试样的对准操作；具体地，上述可拆卸固定可以设置为通过紧固螺栓固定。

其中，载荷夹具6的中部设置有观测孔25，该观测孔25沿竖直方向贯穿载荷夹具6，以使得通过观测孔25可以透出掩模板，以便于通过光学观测单元9进行校准。

在对准操作时，将掩模板和基片分布固定在载荷夹具6和基片保持器5上，通过支架移动单元沿竖直或水平方向调节光学观测单元9，便可使掩模板和光学观测单元9处于同一竖直线上，以使得光学观测单元9可以透过观测孔25对掩模板和基片进行观测校准；通过竖直移动单元沿竖直方向调节载荷夹具6，降低掩模板的高度使得掩模板贴近基片，由于光学观测单元9足够景深的特性，可以在光学观测单元9上直接观测到掩模板和基片的图像，其中基片是透过掩模板的图案观测的；通过水平移动单元4沿水平方向调节基片保持器5，使基片上的图案与掩模板上的图案对齐，当基片上的图案与掩模板的图案对齐时即完成了对位操作；通过竖直移动单元沿竖直方向调节载荷夹具6，使掩模板进一步贴紧基片并抵紧。通过螺丝将基片保持器5与载荷夹具6夹紧连接，使载荷夹具6与基片保持器5互相固定，从而实现基片与掩模板的紧固；将载荷夹具6与基片保持器5的连接体由水平移动单元4和竖直移动单元上卸下，用以后续薄膜制备工艺的操作。

其中，还可以将带有图案的基片与不同图案的多片掩模板依次对准贴合，然后进行磁控溅射，即可在已有图案上继续沉积其他图案，有利于实现多层图案连续多次对准。而且，通过更换不同的基片保持器5和载荷夹具6，可以适用于不同尺寸的基片和掩模板。

如此设置，本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置设备简单，成本低，可以实现非硅基基片与各种掩模板的精确对准，以及多层图案连续多次对准，有利于提升非硅基薄膜器件的制备效率。

本实施例中，支撑装置包括有减震基座1、台面3和台面移动单元2，其中，减震基座1安装在隔振脚垫上，可以保证整个对准操作过程中不受外界振动影响，安全可靠；台面3设置在减震基座1的上方，起到支撑和固定的作用；台面移动单元2设置在减震基座1与台面3之间，用来连接减震基座1与台面3、并带动台面3相对于减震基座1水平位移。而且，基片保持器5、水平移动单元4、载荷夹具6和竖直移动单元均固定在台面3上，光学观测单元9和支架移动单元固定在减震基座1上，这样，通过移动台面3即可带动基片保持器5、水平移动单元4、载荷夹具6和竖直移动单元的整体移动，实现观测点的移动，进而实现光学观测单元9的初步观测校准，方便快捷，有利于适用于不同型号尺寸的基片和掩模板。

具体地，台面移动单元2由能够沿正交的两个方向滑动的导引部件构成，具备x、y的两个自由度,具备单轴方向的直线运动机构，两个直线运动机构的驱动方向在x-y平面内正交，台面移动单元2用来控制台面3上的所有工作部件的整体移动和固定；而且，台面移动单元2可以在x-y平面内移动或锁紧固定住台面3，以使台面3上的整体移动、以及对准操作过程中的静止。其中，减振基座1的尺寸大于台面3尺寸，光学移动单元直接连接固定在减振基座1上，不随台面3移动而移动；

一些优选方案中，水平移动单元4包括有x轴移动平台16、x轴驱动19、y轴移动平台17、y轴驱动20、θ轴转动平台18和θ轴驱动21，其中，x轴移动平台16位于台面3上；x轴驱动19连接在x轴移动平台16和台面3之间，用于带动x轴移动平台16相对于台面3沿x轴位移；y轴移动平台17位于x轴移动平台16上方；y轴驱动20连接在x轴移动平台16和y轴移动平台17之间，用于带动y轴移动平台17相对于x轴移动平台16沿y轴位移；θ轴转动平台18位于y轴移动平台17上方；θ轴驱动21连接在θ轴转动平台18和y轴移动平台17之间，用于带动θ轴转动平台18相对于y轴移动平台17沿θ轴转动，这样，通过水平移动单元4可以带动基片保持器5相对于台面3沿x轴和y轴移动，并以θ轴为转动中心转动，有利于提升对准的精确度。而且，基片保持器5可拆卸地固定在θ轴转动平台18上，具体是通过紧固螺栓固定，方便拆卸更换不同尺寸的基片保持器5。

具体地，水平移动单元4具备x、y、θ的三个自由度，以及三个驱动，并具备单轴方向上的两个直线运动和一个旋转运动，其中，两个直线运动的驱动方向在x-y平面内正交，用来实现对准操作中对基片的固定和x-y平面内的移动；一个旋转运动的旋转轴垂直于x-y平面，保证基片在水平方向上运动。这里，x轴驱动19、y轴驱动20和θ轴驱动21可以设置为步进式电机，并通过丝杠螺母机构或者齿轮组件分别传动连接至x轴移动平台16、y轴移动平台17和θ轴转动平台18。

而且，θ轴转动平台18通过连接板与y轴移动平台17连接，y轴移动平台17通过连接板与x轴移动平台16连接，x轴移动平台16通过连接板安装在台面3的中间区域，通过连接板可以起到相互固定的作用，进而提升结构稳固性。

一些优选方案中，如图4-5所示，竖直移动单元包括有z轴移动平台7、z轴驱动和紧固支架8，其中，z轴移动平台7位于台面3上方；z轴驱动连接台面3和z轴移动平台7，以将z轴移动平台7固定在台面3上，并用于带动z轴移动平台7相对于台面3竖直位移；紧固支架8连接在z轴移动平台7上、并水平延伸的，紧固支架8的一端连接在z轴移动平台7上、另一端与载荷夹具6可拆卸地固定，由于紧固支架8的延伸作用，有利于保证载荷夹具6和基片保持器5处于同一竖直线上。其中，载荷夹具6通过弹簧紧固部件可拆卸地固定在紧固支架8上，方便拆卸。

具体地，z轴驱动可以设置为步进式电机，z轴移动平台7由步进电机控制升降；载荷夹具6通过螺丝固定在紧固支架8上，紧固支架8通过L型连接板安装在z轴移动平台7上，z轴移动平台7通过L型连接板安装在台面3上的左侧或右侧区域，与水平移动单元4在x轴方向上对齐，即竖直移动单元至水平移动单元4的方向为x轴方向，相对应地，经过水平移动单元4并与s轴垂直的方向为y轴方向。

可以理解的是，z轴移动平台7可以固定在台面3上、且具有一个沿竖直方向移动的移动端，在z轴驱动通过丝杠螺母机构的带动下、该移动端带动紧固支架8沿z轴方向位移，进而带动载荷夹具6沿竖直方向位移。这里，z轴方向与x-y垂直、并与θ轴平行。

其中，水平移动单元4设置在台面3的中心，竖直移动单元设置在台面3上边缘处，位于水平移动单元4的左侧或右侧，竖直移动单元和水平移动单元4在台面3上呈x方向对齐，两者的直线间距为50-100mm；载荷夹具6固定于竖直移动单元的滑动导引部上、并随滑动导引部的移动而上下移动，移动范围为100mm。

为了便于控制掩模板和基片贴紧后的压力大小，载荷夹具6和基片保持器5之间设置有压力控制组件，压力控制组件与z轴驱动可通信地连接，通过检测载荷夹具6和基片保持器5之间的压力确定掩模板和基片之间的压力大小，并将检测的压力传输给z轴驱动，当检测的压力达到预设值时使z轴驱动停止驱动，进而保证掩模板和基片之间的压力稳定。

具体地，压力控制组件包括可以设置在载荷夹具6上的压力传感器，通过该压力传感器实时检测载荷夹具6和基片保持器5之间的压力。

一些优选方案中，如图6-8所示，支架移动单元包括有水平丝杠滑台10和立柱11，其中，水平丝杠滑台10为可伸缩结构、且具有一个固定端和一个伸缩端，水平丝杠滑台10的固定端可滑动地套设在立柱11的外壁、并通过摇杆15调节锁紧，以便于转动摇杆15调节水平位丝杠滑台10在竖直方向上的位置，而水平丝杠滑台10的伸缩端与光学观测单元9固定，通过调节水平丝杠滑台10沿立柱11滑动带动光学观测单元9竖直位移，通过调节水平丝杠滑台10的伸缩带动光学观测单元9水平位移，使得光学观测单元9的移动轨迹为以立柱11为轴的多个同心圆，调节方便可靠，结构简单稳固。

其中，光学观测单元9包括有照明装置14、光学镜头12和CCD相机13，照明装置14用于发出照明光线、并为CCD相机13和光学镜头12的观测提供光亮；光学镜头12为可变焦调焦镜头，且竖直设置，以便于沿竖直方向观测掩模板和基片；照明装置14、光学镜头12和CCD相机13的整体均与水平丝杠滑台10的伸缩端固定，而且，光学镜头12位于CCD相机13的下方，CCD相机13安装在光学镜头12的尾端，以使得CCD相机13可以通过光学镜头12对焦到掩模板和基片，以便于观测。

而且，CCD相机13可以与电脑连接，并把获取的基片和掩模板的图像传输到电脑显示屏上，以便于观测。

具体地，照明装置14可以设置为环形光源也可以设置为同轴光源，其中，如图6-7所示，环形光源沿光学镜头12的周向环绕设置、并朝向光学镜头12的轴向向下发光，以便于对准掩模板和基片照明；如图8所示，同轴光源固定在光学镜头12的轴向一侧、并沿光学镜头12的径向发光，通过反射镜片使得同轴光源发出的光线反射成与光学镜片同轴的光线，这样，同轴光源提供了比传统光源更均匀的照明，同时避免物体的反光，因此提高了机器视觉的准确性和重现性。

一些实施例中，光学观测单元9和支架移动单元均设置有两个，其中一个光学观测单元9和一个支架移动单元构成一组观测装置，两组观测装置相对设置、且分别位于基片保持器5的两侧，这样有利于观测大尺寸的试样，可以同时观测两个图案，对位于不同位置的基片和掩模板的图案对比观测，提高效率，而且，可以减小支架移动单元需要移动的距离，提高其稳定性。

可以理解的是，其中一个观测装置位于基片保持器5的第一侧靠近竖直移动单元的位置、另一个观测装置位于基片保持器5的第二侧远离竖直移动单元的位置，且基片保持器5的第一侧至第二侧的方向为y轴方向、并与x轴垂直。

具体地，观测装置设置在减振基座1的边缘处，分别位于台面3上的水平移动单元4的两侧，且两个观测装置之间的直线间距为100-200mm。

一些实施例中，如图9-10所示，基片保持器5和/或载荷夹具6设置有限位凹槽、气孔23和快速插口24，其中，基片保持器5的限位凹槽用于供基片嵌入，用于对基片的位置进行初固定和粗校准；基片保持器5的气孔23位于限位凹槽的内部，且限位凹槽和气孔23均设置在基片保持器5的上端面，用于承接基片；基片保持器5的快速插口24位于基片保持器5的侧部、用于与真空泵连接，而且快速插口24与各个气孔23均连通，以使得真空泵通过快速插口24对气孔23抽气，进而使基片通过真空吸附的方式固定在基片保持器5的上端面。

载荷夹具6的限位凹槽用于供掩模板嵌入，用于对掩模板的位置进行初固定和粗校准；载荷夹具6的气孔23位于限位凹槽的内部，且限位凹槽和气孔23均设置在载荷夹具6的下端面，用于承接掩模板；载荷夹具6的快速插口24位于载荷夹具6的侧部、用于与真空泵连接，而且快速插口24与各个气孔23均连通，以使得真空泵通过快速插口24对气孔23抽气，进而使掩模板通过真空吸附的方式固定在载荷夹具6的下端面。

具体地，限位凹槽由四个限位凸起22构成，四个限位凸起22环绕在多个气孔23的外周。

当然，载荷夹具6和基片保持器5也可以通过弹簧紧固的方式将掩模板和基片固定，其中，在载荷夹具6的下端面设置有弹簧卡口，通过弹簧卡口将掩模板夹住固定，在基片保持器5的上端面设置有弹簧卡口，通过弹簧卡口将基片夹住固定。

如此设置，真空吸附和弹簧紧固的方式可以方便更换适配不同尺寸基片和掩模板，可以实现对不同尺寸试样的对准操作。

下面结合上述实施例以及优选方案对本高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置作具体说明。

在减振基座1的限制下保证整个对准操作过程不受外界振动影响；基片放置到基片保持器5上的四个限位凸起22中间的位置，由限位凸起22固定基片的位置并实现粗对准，通过真空吸附的方法将基片固定在基片保持器5的上端面；附带基片的基片保持器5通过紧固螺丝固定到台面3上的水平移动单元4的上方；掩模板通过真空吸附的方法固定于对应的载荷夹具6的下端面，附带掩模板的载荷夹具6通过弹簧紧固部件锁紧固定台面3上的竖直移动单元上；通过控制竖直移动单元在z轴上移动降低掩模板的高度至贴近基片，从而能从光学观测单元9中直接观测到基片与掩模板的图像；通过控制水平移动单元4在x轴和y轴的方向移动及在θ轴的转动，使基片上的图案与掩模板上的图案对齐，进一步降低掩模板直至与基片贴合，在载荷夹具6和基片保持器5的四边装上四个紧固部件，通过紧固螺丝将其与基片保持器5连接并夹紧载荷夹具6，使载荷夹具6与基片保持器5互相固定，从而实现基片与掩模板的紧固；完成对准和紧固操作后，关闭连接载荷夹具6和基片保持器5的真空泵，拔去真空气管，将载荷夹具6与基片保持器5的连接体从对准台上卸下，用以后续薄膜制备工艺的操作。

需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”是在该高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置处于如图1摆放状态时之所指。

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。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，包括有支撑装置、位于所述支撑装置上方用于固定基片的基片保持器(5)、连接所述支撑装置与所述基片保持器(5)并用于带动所述基片保持器(5)相对于所述支撑装置水平位移的水平移动单元(4)、位于所述基片保持器(5)上方用于固定掩模板的载荷夹具(6)、连接所述支撑装置和所述载荷夹具(6)并用于带动所述载荷夹具(6)相对于所述支撑装置竖直位移的竖直移动单元、位于所述载荷夹具(6)上方的光学观测单元(9)和连接所述支撑装置和所述光学观测单元(9)并用于带动所述光学观测单元(9)相对于所述支撑装置水平或竖直位移的支架移动单元，所述载荷夹具(6)中部设置有沿竖直方向贯穿用于透出所述掩模板的观测孔(25)；通过调节所述水平移动单元(4)、所述竖直移动单元和所述支架移动单元，带动所述光学观测单元(9)透过所述观测孔(25)观测、并对准所述掩模板和所述基片。

2.根据权利要求1所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述支撑装置包括有减震基座(1)、位于所述减震基座(1)上方的台面(3)和连接所述减震基座(1)和所述台面(3)并用于带动所述台面(3)相对于所述减震基座(1)水平位移的台面移动单元(2)，所述基片保持器(5)和所述载荷夹具(6)连接在所述台面(3)上，所述光学观测单元(9)连接在所述减震基座(1)上。

3.根据权利要求2所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述水平移动单元(4)包括有位于所述台面(3)上的x轴移动平台(16)、连接所述x轴移动平台(16)和所述台面(3)并用于带动所述x轴移动平台(16)相对于所述台面(3)沿x轴位移的x轴驱动(19)、位于所述x轴移动平台(16)上方的y轴移动平台(17)、连接所述x轴移动平台(16)和所述y轴移动平台(17)并用于带动所述y轴移动平台(17)相对于所述x轴移动平台(16)沿y轴位移的y轴驱动(20)、位于所述y轴移动平台(17)上方的θ轴转动平台(18)和连接所述θ轴转动平台(18)和所述y轴移动平台(17)并带动所述θ轴转动平台(18)相对于y轴移动平台(17)沿θ轴转动的θ轴驱动(21)，所述基片保持器(5)可拆卸地固定在所述θ轴转动平台(18)上。

4.根据权利要求2所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述竖直移动单元包括有位于所述台面(3)上方的z轴移动平台(7)、连接所述台面(3)和所述z轴移动平台(7)并用于带动所述z轴移动平台(7)相对于所述台面(3)竖直位移的z轴驱动和连接在所述z轴移动平台(7)上并水平延伸的紧固支架(8)，所述载荷夹具(6)可拆卸地固定在所述紧固支架(8)上远离所述z轴移动平台(7)的一端。

5.根据权利要求2所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述支架移动单元包括有可伸缩的水平丝杠滑台(10)和连接在所述水平丝杠滑台(10)和所述减震基座(1)之间并竖直延伸的立柱(11)，所述水平丝杠滑台(10)可滑动地套设在所述立柱(11)外、并通过摇杆(15)调节锁紧，所述光学观测单元(9)连接在所述水平丝杠滑台(10)的伸缩端。

6.根据权利要求5所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述光学观测单元(9)包括有照明装置(14)、竖直设置的光学镜头(12)、位于所述光学镜头(12)上方的CCD相机(13)，所述CCD相机(13)安装在所述光学镜头(12)的尾端。

7.根据权利要求6所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述照明装置(14)设置为环形光源、并沿所述光学镜头(12)的周向环绕设置；

或者，所述照明装置(14)设置为同轴光源，且所述同轴光源的发光方向与所述光学镜头(12)同轴设置。

8.根据权利要求1所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述光学观测单元(9)和所述支架移动单元均设置有两个、且分别位于所述基片保持器(5)的两侧。

9.根据权利要求1所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述基片保持器(5)和/或所述载荷夹具(6)设置有供所述基片或所述掩模板嵌入的限位凹槽、位于所述限位凹槽内的多个气孔(23)和与所述气孔(23)连通用于与真空泵连接的快速插口(24)；

或者，所述基片保持器(5)和/或所述载荷夹具(6)设置有用于夹住所述基片或所述掩模板的弹簧卡口。

10.根据权利要求4所述的高密度阵列结构的非硅基薄膜器件制备用对准装置，其特征在于，所述载荷夹具(6)和所述基片保持器(5)之间设置有压力控制组件，所述压力控制组件与所述z轴驱动可通信地连接。

Images