CN219302868U - 一种方便模片倾角调节的压印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种方便模片倾角调节的压印装置，包括支架，设置有导向件和驱动机构；UV光固组件、升降辊组件及对准组件，受驱动机构作用沿导向件长度方向往返运动；升降辊组件包括压力辊，以及用于驱动压力辊上下运动的升降机构；压印组件，设置于导向件的下方，压印组件包括位移台，设置于位移台相对两侧的升降组件、以及设置于位移台上方的模片张紧组件，模片张紧组件的两端分别与对应的升降组件相枢接；压力辊位于模片张紧机构的上方。本实用新型解决的技术问题是致力于开发一种便于排除模片与基底之间气泡、方便模片倾角调节继而便于脱模的压印装置。

Description

一种方便模片倾角调节的压印装置

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种方便模片倾角调节的压印装置。

背景技术

压印光刻是一种利用压力直接在基底上压印模具图案(moldpattem)的技术。在这种情况下，在基底上压印复杂的台阶差(complicatedstepdifference)可被相对简单地形成，在传统的方法中，需要多个光刻工艺来图案化复杂的台阶差。然而，在压印光刻中，由于模具图案被直接压印在基底上，所以通过一次压来完成压印，因此，当转印多台阶形状时，压印光刻非常实用。

压印光刻大体上可分成两种方法。第一种方法是用热模压印浮雕图案或者热压印光刻，其中，利用热形成具有流体的聚合物层，接着，通过将聚合物层与具有期望图案的图案化模具接触，并物理地将它们彼此压在一起而在聚合物层上形成期望的图案。第二种方法是紫外(UV)辅助压印光刻，其中，具有低粘性的UV树脂被涂覆在基底上，接着，使UV树脂接触具有图案的模具，通过照射UV光线使UV树脂硬化而形成期望的图案，在UV辅助压印光刻法中，由于必须使用UV光线使UV树脂硬化，所以必须使用例如石英形成的透明模具。

上述两种方法根据它们的优点和缺点被广泛用于各种领域。与利用高温高压进行的热压印方法相比，由于利用低温低压进行UV辅助压印光刻方法，所以在进行纳米级图案化时，UV辅助压印光刻方法具有优势。

但是现有技术下，在使用用于制造图案化介质的UV辅助压印光刻技术时，大多采用压辊碾压的方式将模具上的图案转印至基底，在此过程中，由于模具与基底之间的倾角无法做到方便灵活的调整，不仅不方便模片与基底之间“气泡”的排除，同时也不利于模片的脱模，因此也使得压印质量大大降低。

因此，本领域技术人员致力于开发一种便于排除模片与基底之间气泡、方便模片倾角调节继而便于脱模的压印装置。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型公开了一种方便模片倾角调节的压印装置，所要解决的技术问题是提供一种便于排除模片与基底之间气泡、方便模片倾角调节继而便于脱模的压印装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种方便模片倾角调节的压印装置，包括：

支架，设置有导向件和驱动机构；

UV光固组件、升降辊组件及对准组件，受所述驱动机构作用沿所述导向件长度方向往返运动；所述升降辊组件包括压力辊，以及用于驱动所述压力辊上下运动的升降机构；

压印组件，设置于所述导向件的下方，所述压印组件包括位移台，设置于所述位移台相对两侧的升降组件、以及设置于所述位移台上方的模片张紧组件，所述模片张紧组件的两端分别与对应的所述升降组件相枢接；所述压力辊位于所述模片张紧组件的上方。

优选的，所述模片张紧组件包括框体、设置于所述框体内的模片、以及设置于所述模片两端用于所述模片张紧的压紧件和弹性张紧件，所述压紧件和所述弹性张紧件分别与所述框体紧固。模片水平设置于框体内，一端通过压条固定，另一端通过弹性张紧件固定，弹性张紧件由导杆、弹簧、压条组成，受弹簧弹力作用，设置于框体内的模片始终处于张紧展平的状态。

优选的，所述升降组件包括分别竖直设置于所述位移台两侧的第一升降支撑台和第二升降支撑台，所述第一升降支撑台和所述第二升降支撑台的动力输出端均设置有用于和所述框体两端相枢接的枢接件。

优选的，所述枢接件呈U形设置，所述枢接件的相对两侧壁均设置有枢接位，所述枢接位与外延于所述框体外侧壁的枢接轴转动连接。

优选的，所述第一升降支撑台或所述第二升降支撑台的枢接位与对应的所述枢接轴之间设置有防止所述模片张紧组件翻转时卡死的间隙。为了避免两升降支撑台产生高度差时，模片张紧组件倾斜时卡死，其中一升降支撑台的升降块上的枢接位的宽度略大于枢接轴的直径。

优选的，所述第一升降支撑台和所述第二升降支撑台的驱动部均设置为电缸或气缸，所述电缸或所述气缸通过电控组件与设置于所述框体下底面的角度传感器电性连接，以此通过角度传感器检测到的倾角，调整电缸或气缸的位移量，以实现模片张紧组件倾角的精准调节。

优选的，所述导向件设置为导轨，所述导轨内设有与所述升降辊组件、所述UV光固组件和所述对准组件分别相连的滑块；多个所述滑块均与对应的所述驱动机构相连接。

优选的，当所述模片与设置于所述位移台上的基片压合时，所述第一升降支撑台的高度低于所述第二升降支撑台的高度，且随着所述压力辊从所述第一升降支撑台的一端向所述第二升降支撑台的一端碾压所述模片，所述第二升降支撑台逐渐下降直至与所述第一升降支撑台等高。

优选的，当所述模片与设置于所述位移台上的基片分离时，所述压力辊与所述模片接触，且所述第二升降支撑台随着所述压力辊向所述第一升降支撑台一端的移动逐渐向上升起，直至所述压力辊靠近所述第一升降支撑台并向上升起时，所述第一升降支撑台向上升起并与所述第二升降支撑台等高。

采用本压印装置，初始状态下，模片张紧组件的两端受第一升降支撑台和第二升降支撑台高度差的影响，使得模片张紧组件与位移台上的基片之间产生预设夹角，之后启动位移台，通过位移台调整基片的位置，并通过位移台上方的对准组件的辅助，使得基片和模片对准。之后升降辊组件的压力辊下降并从模片张紧组件较低的一端向较高的一端辊压模片张紧组件中的模片，以此使得模片与涂覆于基片上的纳米压印胶层充分结合，将模片下底面的图案转印至基片上方的胶层中。然后，再将压力辊升起，并驱使UV光固组件移至位移台上方将压印后的胶层进行UV光固化，在压力辊碾压模片时，较高一端的第二升降支撑台可以随着模片的碾压，逐渐的下降直至最后与另一侧的第一升降支撑台等高，也即模片辊压完毕后模片张紧组件与位移台平行，以此能够使得压力辊在辊压模片的过程中，有效消除模片与基片之间的气泡，以此起到较好提升纳米压印质量的作用。

待基片上转印后的图案固化后，即可使模片脱模，在此过程中，可驱使压力辊下降至与模片相切，之后再驱使模片张紧组件一端的第二升降支撑台缓慢上升，另外一端的第一升降支撑台保持不动，之后再随着第一升降支撑台的缓慢上升，压力辊同步缓慢后移复位，直至模片完全从基片上脱离，最后压力辊向上移动，并驱使升降机构处于等高状态，之后将位移台上的压印有图案的基片移出，待涂覆有压印胶的基片重新载入，即可下一基片的压印。

采用上述方式脱模，通过升降组件产生的高度差及压力辊的辅助，能够使得模片张紧组件中的模片的一端向上翘起并始终与基片保持一定的倾角，继而方便将模片从基片上揭起，以此有效避免了因模片和基片平行脱模对转印后的图案造成过度牵扯，有效避免对图案造成损伤。

优选的，所述位移台设置为多自由度位移台，所述基片和所述模片均设置有方便所述对准组件识别的对准标记。

本实用新型的有益效果是：

通过压印组件的设置，能够方便的对模片进行倾角调节。当需要将模片上的图案压印到基片上时，模片与设置于位移台上的基片压合时，调节升降组件使升降组件两端存在高度差，使模片与基片之间形成夹角，同时随着压力辊从较低一端向较高一端碾压模片，较高一端逐渐下降直至与较低一端等高，由此使得模片与基片间气泡逐渐被排出。当需要模片与基片分离时，调节升降组件使升降组件两端存在高度差，使模片与基片之间形成夹角，同时随着压力辊从较高一端向较低一端碾压模片，较低一端逐渐上升直至与较高一端等高，由此使得模片与基片逐渐分离。以此有效的排除模片与基底之间的气泡以及脱模，提升图案转印的质量。

附图说明

图1是本实用新型的压印装置具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型模片张紧组件与升降组件配合后的俯视图；

图3是本实用新型模片张紧组件与升降组件配合后的主视图；

图4是本实用新型模片张紧组件与升降组件配合后另一状态的主视图；

图5是压印工序初始状态下的示意图；

图6是压印工序过程中的状态示意图；

图7是压印工序完成后的状态示意图；

图8是脱模工序初始状态下的示意图；

图9是脱模工序过程中的状态示意图；

图10是脱模工序过程中的状态示意图；

图11是脱模工序完成后的状态示意图。

上述附图中：1、支架；2、UV光固组件；3、升降辊组件；31、升降机构；32、压力辊；4、对准组件；5、压印组件；51、位移台；52、升降组件；521、第一升降支撑台；522、第二升降支撑台；523、枢接件；53、模片张紧组件；531、框体；532、模片；533、压紧件；534、弹性张紧件；535、枢接轴；6、基片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，需注意的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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、以特定的方式构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型提供了一种方便模片倾角调节的压印装置，包括支架1、UV光固组件2、升降辊组件3、对准组件4及压印组件5。其中，支架1设置有导向件和驱动机构；UV光固组件2、升降辊组件3及对准组件4受驱动机构作用沿导向件长度方向往返运动，升降辊组件3包括压力辊32，以及用于驱动压力辊32上下运动的升降机构31；压印组件5设置于导向件的下方，压印组件5包括位移台51，设置于位移台51相对两侧的升降组件52、以及设置于位移台51上方的模片张紧组件53，模片张紧组件53的两端分别与对应的升降组件52相枢接，压力辊32位于模片张紧组件53的上方，位移台51设置为多自由度位移台51，基片6和模片532均设置有方便对准组件4识别的对准标记。导向件设置为导轨，导轨内设有与升降辊组件3、UV光固组件2和对准组件4分别相连的滑块，多个滑块均与对应的驱动机构相连接。

在以上实施例中，通过压印组件5的设置，能够方便的对模片532进行倾角调节。当需要将模片532上的图案压印到基片6上时，模片532与设置于位移台51上的基片6压合时，调节升降组件52使升降组件52两端存在高度差，使模片532与基片6之间形成夹角，同时随着压力辊32从较低一端向较高一端碾压模片532，较高一端逐渐下降直至与较低一端等高，由此使得模片532与基片6间的气泡逐渐被排出。当需要模片532与基片6分离时，调节升降组件52使升降组件52两端存在高度差，使模片532与基片6之间形成夹角，同时随着压力辊32从较高一端向较低一端碾压模片532，较低一端逐渐上升直至与较高一端等高，由此使得模片532与基片6逐渐分离。以此有效的排除模片532与基底之间的气泡以及脱模，提升图案转印的质量。

如图2所示，模片张紧组件53包括框体531、设置于框体531内的模片532、以及设置于模片532两端用于模片532张紧的压紧件533和弹性张紧件534，压紧件533和弹性张紧件534分别与框体531紧固。模片532水平设置于框体531内，一端通过压条固定，另一端通过弹性张紧件534固定，弹性张紧件534由导杆、弹簧、压条组成，受弹簧弹力作用，设置于框体531内的模片532始终处于张紧展平的状态。

如图3和图4所示，升降组件52包括分别竖直设置于位移台51两侧的第一升降支撑台521和第二升降支撑台522，第一升降支撑台521和第二升降支撑台522的动力输出端均设置有用于和框体531两端相枢接的枢接件523。具体的，枢接件523呈U形设置，枢接件523的相对两侧壁均设置有枢接位，枢接位与外延于框体531外侧壁的枢接轴535转动连接。进一步的，第一升降支撑台521或第二升降支撑台522的枢接位与对应的枢接轴535之间设置有防止模片张紧组件53翻转时卡死的间隙。为了避免两升降支撑台产生高度差时，模片张紧组件53倾斜时卡死，其中一升降支撑台的升降块上的枢接位的宽度略大于枢接轴535的直径。在本实施中，第一升降支撑台521和第二升降支撑台522的驱动部均设置为电缸或气缸，电缸或气缸通过电控组件与设置于框体531下底面的角度传感器电性连接，以此通过角度传感器检测到的倾角，调整电缸或气缸的位移量，以实现模片张紧组件53倾角的精准调节。

采用本压印装置，当模片532与设置于位移台51上的基片6压合时，第一升降支撑台521的高度低于第二升降支撑台522的高度，且随着压力辊32从第一升降支撑台521的一端向第二升降支撑台522的一端碾压模片532，第二升降支撑台522逐渐下降直至与第一升降支撑台521等高。当模片532与设置于位移台51上的基片6分离时，压力辊32与模片532接触，且第二升降支撑台522随着压力辊32向第一升降支撑台521一端的移动逐渐向上升起，直至压力辊32靠近第一升降支撑台521并向上升起时，第一升降支撑台521向上升起并与第二升降支撑台522等高。

具体的，初始状态下如图5所示，模片张紧组件53的两端受第一升降支撑台521和第二升降支撑台522高度差的影响，使得模片张紧组件53与位移台51上的基片6之间产生预设夹角，之后启动位移台51，通过位移台51调整基片6的位置，并通过位移台51上方的对准组件4的辅助，使得基片6和模片532对准。之后如图6所示，升降辊组件3的压力辊32下降并从模片张紧组件53较低的一端向较高的一端辊压模片张紧组件53中的模片532，以此使得模片532与涂覆于基片6上的纳米压印胶层充分结合，将模片532下底面的图案转印至基片6上方的胶层中。然后，再如图7所示，将压力辊32升起，并驱使UV光固组件2移至位移台51上方将压印后的胶层进行UV光固化，在压力辊32碾压模片532时，较高一端的第二升降支撑台522可以随着模片532的碾压，逐渐的下降直至最后与另一侧的第一升降支撑台521等高，也即模片辊压完毕后模片张紧组件53与位移台51平行，以此能够使得压力辊32在辊压模片532的过程中，有效消除模片532与基片6之间的气泡，以此起到较好提升纳米压印质量的作用。

待基片6上转印后的图案固化后，即可如图8所示，使模片532脱模，在此过程中，可驱使压力辊32下降至与模片532相切，之后再驱使模片张紧组件53一端的第二升降支撑台522缓慢上升，另外一端的第一升降支撑台521保持不动，之后再如图9和图10所示，随着第一升降支撑台521的缓慢上升，压力辊32同步缓慢后移复位，直至模片532完全从基片6上脱离，最后如图11所示，压力辊32向上移动，并驱使升降机构31处于等高状态，之后将位移台51上的压印有图案的基片6移出，待涂覆有压印胶的基片6重新载入，即可下一基片6的压印。

采用上述方式脱模，通过升降组件52产生的高度差及压力辊32的辅助，能够使得模片张紧组件53中的模片532的一端向上翘起并始终与基片6保持一定的倾角，继而方便将模片532从基片6上揭起，以此有效避免了因模片532和基片6平行脱模对转印后的图案造成过度牵扯，有效避免对图案造成损伤。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：包括

支架(1)，设置有导向件和驱动机构；

UV光固组件(2)、升降辊组件(3)及对准组件(4)，受所述驱动机构作用沿所述导向件长度方向往返运动；所述升降辊组件(3)包括压力辊(32)，以及用于驱动所述压力辊(32)上下运动的升降机构(31)；

压印组件(5)，设置于所述导向件的下方，所述压印组件(5)包括位移台(51)，设置于所述位移台(51)相对两侧的升降组件(52)、以及设置于所述位移台(51)上方的模片张紧组件(53)，所述模片张紧组件(53)的两端分别与对应的所述升降组件(52)相枢接；所述压力辊(32)位于所述模片张紧组件(53)的上方。

2.如权利要求1所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述模片张紧组件(53)包括框体(531)、设置于所述框体(531)内的模片(532)、以及设置于所述模片(532)两端用于所述模片(532)张紧的压紧件(533)和弹性张紧件(534)，所述压紧件(533)和所述弹性张紧件(534)分别与所述框体(531)紧固。

3.如权利要求2所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述升降组件(52)包括分别竖直设置于所述位移台(51)两侧的第一升降支撑台(521)和第二升降支撑台(522)，所述第一升降支撑台(521)和所述第二升降支撑台(522)的动力输出端均设置有用于和所述框体(531)两端相枢接的枢接件(523)。

4.如权利要求3所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述枢接件(523)呈U形设置，所述枢接件(523)的相对两侧壁均设置有枢接位，所述枢接位与外延于所述框体(531)外侧壁的枢接轴(535)转动连接。

5.如权利要求4所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述第一升降支撑台(521)或所述第二升降支撑台(522)的枢接位与对应的所述枢接轴(535)之间设置有防止所述模片张紧组件(53)翻转时卡死的间隙。

6.如权利要求3所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述第一升降支撑台(521)和所述第二升降支撑台(522)的驱动部均设置为电缸或气缸，所述电缸或所述气缸通过电控组件与设置于所述框体(531)下底面的角度传感器电性连接。

7.如权利要求1所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述导向件设置为导轨，所述导轨内设有与所述升降辊组件(3)、所述UV光固组件(2)和所述对准组件(4)分别相连的滑块；多个所述滑块均与对应的所述驱动机构相连接。

8.如权利要求3所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：当所述模片(532)与设置于所述位移台(51)上的基片(6)压合时，所述第一升降支撑台(521)的高度低于所述第二升降支撑台(522)的高度，且随着所述压力辊(32)从所述第一升降支撑台(521)的一端向所述第二升降支撑台(522)的一端碾压所述模片(532)，所述第二升降支撑台(522)逐渐下降直至与所述第一升降支撑台(521)等高。

9.如权利要求3所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：当所述模片(532)与设置于所述位移台(51)上的基片(6)分离时，所述压力辊(32)与所述模片(532)接触，且所述第二升降支撑台(522)随着所述压力辊(32)向所述第一升降支撑台(521)一端的移动逐渐向上升起，直至所述压力辊(32)靠近所述第一升降支撑台(521)并向上升起时，所述第一升降支撑台(521)向上升起并与所述第二升降支撑台(522)等高。

10.如权利要求8或9任意一项所述的方便模片倾角调节的压印装置，其特征在于：所述位移台(51)设置为多自由度位移台，所述基片(6)和所述模片(532)均设置有方便所述对准组件(4)识别的对准标记。

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