CN217639928U - 一种用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备，涉及半导体设备技术领域，所述碾压装置包括：支架、设置于所述支架相对两侧的两个驱动机构、以及与两个所述驱动机构的驱动端相连接的压辊；所述压辊的两个压辊端受对应所述驱动机构作用沿所述支架高度方向上下可调节设置，所述压辊端与所述驱动机构之间，和/或所述压辊端与承载台之间设置有检测组件。本实用新型能够在碾压过程中，保证两个压辊端与承载台之间的间隙相同、压辊两端均衡施力，从而对下方承载台上的模片形成均匀、连续性碾压，保证模片受力更加均匀，避免因碾压受力不均影响产品压印质量，从而有效提升纳米压印质量。

Description

一种用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备。

背景技术

纳米压印技术，是通过光刻胶辅助，将模板上的微纳结构转移到待加工基片上的技术。其加工精度已经达到2纳米，超过了传统光刻技术达到的分辨率，有望在未来取代传统光刻技术，成为微电子、材料领域的重要加工手段。

现有纳米压印设备在进行压印时，首先将胶体均匀的涂覆在基片上，之后再将模片上的微纳结构通过基片上的胶体转印至基片，之后在经过光固、蚀刻等工艺处理形成具有所需微纳结构的产品。在此过程中，由于缺少稳定可靠的碾压装置，很难保证模片压印的均匀性和连续性，当模片受力不均匀时，又很容易在模片压印的过程中产生气泡，继而影响产品的加工质量。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在提出一种用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备，能够保证压辊两端均衡施力，对下方承载台上的模片形成均匀、连续性碾压，从而有效提升纳米压印质量。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于微纳米结构的碾压装置，包括：支架、设置于所述支架相对两侧的两个驱动机构、以及与两个所述驱动机构的驱动端相连接的压辊；所述压辊的两个压辊端受对应所述驱动机构作用沿所述支架高度方向上下可调节设置，所述压辊端与所述驱动机构之间，和/或所述压辊端与承载台之间设置有检测组件。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述驱动机构的驱动端设置有用于检测所述压辊端部受力状况的压力传感器。

根据本实用新型一种优选实施方式，与所述压辊相配合的承载台的承载面设置有用于检测所述压辊与所述承载台的承载面之间间隙的测距传感器。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述驱动机构的驱动端设置有滚动轴承，所述压辊的端轴与所述滚动轴承转动连接。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述压辊包括转轴，以及一体包覆于所述转轴的胶体。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述驱动机构设置为气动驱动机构，所述气动驱动机构包括：气缸，以及与所述气缸的驱动杆相连接的连接件；所述连接件与设置于所述支架的缓冲器及限位件相配合。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述连接件与所述压辊的端轴之间设置有所述压力传感器。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述驱动机构设置为电动驱动机构，所述电动驱动机构包括：电机，以及与所述电机的驱动端相连接的丝杆传动组件；所述丝杆传动组件与所述压辊的端轴转动连接。

根据本实用新型一种优选实施方式，所述丝杆传动组件包括：与所述支架紧固的轴承座、与所述轴承座转动连接的丝杆、以及与所述丝杆螺纹连接的滑座；所述滑座与所述压辊的端轴之间设置有所述压力传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种纳米压印设备，包括上述任意一种用于微纳米结构的碾压装置。

(三)有益效果

本实用新型提供的用于微纳米结构的碾压装置及纳米压印设备，在支架相对两侧分别设置两个驱动机构、并将两个所述驱动机构的驱动端分别与压辊两端连接，压辊的两个压辊端受对应所述驱动机构作用沿所述支架高度方向上下可调节设置，在压辊端与所述驱动机构之间，和/或所述压辊端与承载台之间设置有检测组件，从而根据检测组件的信号调节两个压辊端的压力和/或高度，保证压辊两端均衡施力，对下方承载台上的模片形成均匀、连续性碾压，保证模片受力更加均匀，避免因碾压受力不均影响产品压印质量，从而有效提升纳米压印质量。

附图说明

图1为本实用新型一种用于微纳米结构的碾压装置结构示意图。

其中：1-支架，2-气缸，3-压力传感器，4-连接件，6-压辊，61-压辊端，7-限位件，8-缓冲器，9-承载台，10-测距传感器。

具体实施方式

在对于具体实施例的介绍过程中，对结构、性能、效果或者其他特征的细节描述是为了使本领域的技术人员对实施例能够充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以在特定情况下，以不含有上述结构、性能、效果或者其他特征的技术方案来实施本实用新型。

附图中的框图一般表示的是功能实体，并不一定必然与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理单元装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

各附图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而下文中可能省略了对相同或类似的元件、组件或部分的重复描述。还应理解，虽然本文中可能使用第一、第二、第三等表示编号的定语来描述各种器件、元件、组件或部分，但是这些器件、元件、组件或部分不应受这些定语的限制。也就是说，这些定语仅是用来将一者与另一者区分。例如，第一器件亦可称为第二器件，但不偏离本实用新型实质的技术方案。此外，术语“和/或”、“及/或”是指包括所列出项目中的任一个或多个的所有组合。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型提出的一种用于微纳米结构的碾压装置，如图1所示，所述用于微纳米结构的碾压装置包括：支架1、设置于所述支架1相对两侧的两个驱动机构、以及与两个所述驱动机构的驱动端相连接的压辊6；所述压辊6的两个压辊端61受对应所述驱动机构作用沿所述支架1高度方向上下可调节设置，所述压辊端61与所述驱动机构之间，和/或所述压辊端61与承载台9之间设置有检测组件。

其中，所述检测组件可以是设置在压辊端61与承载台9之间的测距传感器10，当驱动机构设置为电动驱动机构时，驱动机构可以根据测距传感器10的信号驱动压辊6的两个压辊端61分别沿支架1高度方向上下移动，使得两个压辊端61与承载台9的承载面之间的间隙相同。示例性的，测距传感器10可以设置在与所述压辊6相配合的承载台9的承载面上，检测压辊6与所述承载台9的承载面之间间隙。检测组件也可以是设置在压辊端61与所述驱动机构之间的压力传感器3，从而根据压力传感器3的信号调节两个压辊端61的压力，保证两个压辊端61上的压力相同。示例性的，压力传感器3可以设置在所述驱动机构的驱动端上，检测所述压辊端部受力状况。本实施例中，可以根据实际需要只设置压力传感器3或测距传感器10，也可以两个同时设置。

在一种连接方式中，可以在驱动机构的驱动端设置滚动轴承，所述压辊6的端轴与所述滚动轴承转动连接。其中：所述压辊6包括：转轴，以及一体包覆于所述转轴的胶体，优选的，胶体设置为聚氨酯。包覆有胶体的压辊6在对承载台9上的工件进行碾压时，能够避免对工件造成刚性碾压，继而防止对工件造成损伤。

在一种实现方式中，所述驱动机构设置为气动驱动机构，如图1，所述气动驱动机构包括：气缸2，以及与所述气缸2的驱动杆相连接的连接件4；所述连接件4与设置于所述支架1的缓冲器8及限位件7相配合。具体的，限位件7安装于所述支架1上并与所述连接件4的下底面相抵，从而对气缸2的行程进行限制，使得两个压辊端61与承载台9之间的间隙相同。此外，为了减小运动过程中连接件4与限位件7之间的刚性碰撞，使得气缸2的驱动端运动的更加平稳，可以将所述限位件7与所述连接件4的接触面设置为弹性接触面；进一步，可以在所述支架1上安装与所述连接件4的下底面相抵的缓冲器8，将所述缓冲器8与所述连接件4的接触面设置为弹性接触面，或者直接采用带有弹性的器件(比如压簧)作为缓冲器8。其中：弹性接触面可以采用：海绵、泡沫、弹簧等有缓冲作用的弹性材料制成。在这种结构中，如图1，可以将压力传感器3设置于所述连接件4与所述压辊6的端轴之间。

在另一种实现方式种，所述驱动机构设置为电动驱动机构，所述电动驱动机构包括：电机，以及与所述电机的驱动端相连接的丝杆传动组件；所述丝杆传动组件与所述压辊6的端轴转动连接。其中：所述丝杆传动组件包括：与所述支架1紧固的轴承座、与所述轴承座转动连接的丝杆、以及与所述丝杆螺纹连接的滑座；在这种结构中，压力传感器3可以设置于所述滑座与所述压辊6的端轴之间。

进一步的，用于微纳米结构的碾压装置还可以设置控制器，有关控制器的相关控制电路及其原理，相关技术中都较为常用，在此不做赘述。

工作时，测距传感器10检测对应压辊端61与所述承载台9所在承载面之间的间隙，压力传感器3检测对应压辊端61的压力，控制器根据间隙数据控制对应驱动机构驱动压辊端61沿支架1高度方向上下移动使得两个压辊端61与承载台9之间的间隙相同，比如：控制器先判断两个压辊端61与所述承载台9之间的间隙是否相同，若不相同，根据两个压辊端61与所述承载台9之间的间隙控制对应驱动机构驱动压辊端61沿支架1高度方向上下移动使得两个压辊端61与承载台9之间的距离相同，若相同，则不做调整。同时，控制器根据压力数据控制对应驱动机构向下的压力使得两个压辊端61承受的压力相同。比如：控制器先判断两个压辊端61的压力是否相同，若不相同，根据两个压辊端61的压力控制对应驱动机构向下的压力使得两个压辊端61的压力相同，若相同，则不做调整。

基于上述用于微纳米结构的碾压装置，本实用新型还提供一种纳米压印设备，包括上述任意一种用于微纳米结构的碾压装置，所述用于微纳米结构的碾压装置可以对压辊6的工作状况进行检测和调整，继而对下方承载台上的模片形成均匀连续性碾压，从而有效提升纳米压印质量。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，本实用新型不与任何特定计算机、虚拟装置或者电子设备固有相关，各种通用装置也可以实现本实用新型。以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，包括：支架、设置于所述支架相对两侧的两个驱动机构、以及与两个所述驱动机构的驱动端相连接的压辊；所述压辊的两个压辊端受对应所述驱动机构作用沿所述支架高度方向上下可调节设置，所述压辊端与所述驱动机构之间，和/或所述压辊端与承载台之间设置有检测组件。

2.如权利要求1所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述驱动机构的驱动端设置有用于检测所述压辊端部受力状况的压力传感器。

3.如权利要求1所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，与所述压辊相配合的承载台的承载面设置有用于检测所述压辊与所述承载台的承载面之间间隙的测距传感器。

4.如权利要求3所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述驱动机构的驱动端设置有滚动轴承，所述压辊的端轴与所述滚动轴承转动连接。

5.如权利要求1所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述压辊包括转轴，以及一体包覆于所述转轴的胶体。

6.如权利要求2所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述驱动机构设置为气动驱动机构，所述气动驱动机构包括：气缸，以及与所述气缸的驱动杆相连接的连接件；所述连接件与设置于所述支架的缓冲器及限位件相配合。

7.如权利要求6所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述连接件与所述压辊的端轴之间设置有所述压力传感器。

8.如权利要求2所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述驱动机构设置为电动驱动机构，所述电动驱动机构包括：电机，以及与所述电机的驱动端相连接的丝杆传动组件；所述丝杆传动组件与所述压辊的端轴转动连接。

9.如权利要求8所述的用于微纳米结构的碾压装置，其特征在于，所述丝杆传动组件包括：与所述支架紧固的轴承座、与所述轴承座转动连接的丝杆、以及与所述丝杆螺纹连接的滑座；所述滑座与所述压辊的端轴之间设置有所述压力传感器。

10.一种纳米压印设备，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的用于微纳米结构的碾压装置。

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