本发明专利技术涉及一种激光直写样品的固定装置及工作方法，固定装置包括样品台框架，还包括能够可拆卸地设于所述样品台框架上的适配常规刻写模式的第一固定组件，或适配大尺寸浸入式刻写模式的第二固定组件，或适配光纤端面刻写模式的第三固定组件；第一固定组件为边沿限位式定位槽结构；第二固定组件为三层叠套筒式定位槽结构，以此实现晶圆的定位及光刻胶装载；第三固定组件为双板夹角式定位槽结构，以此实现光纤夹持定位。与现有技术相比，本发明专利技术提供了一种结构简单，普适性高，易于操作的一种激光直写样品的固定装置及其工作方法，以实现不同形状、尺寸激光直写样品的固定和定位，适配多种加工场景，可广泛应用于激光直写光刻领域。领域。领域。
【技术实现步骤摘要】
一种激光直写样品的固定装置及工作方法
[0001]本专利技术涉及超精密光学加工
，尤其是涉及一种激光直写样品的固定装置及工作方法。
技术介绍
[0002]激光直写技术因其无掩膜、高分辨率、加工可控性高等特点，在不同领域的多种微纳结构的加工中得到了广泛的探索和应用。例如微纳光学领域的光波导，微透镜的加工、生物领域的仿生模型，细胞支架的加工、微流体领域的微流控芯片及相关器件的加工，机械材料领域的超表面的加工等。
[0003]在激光直写设备中，应用多种尺寸的硅片作为刻写样品，面对不同的加工需求，对样品的固定方式也有更高的要求。在对样品进行装夹时需要考虑以下需求：（1）对样品的中心位置需要进行初步的定位功能，方便进行全局刻写；（2）适配多种尺寸的刻写样品；（3）进行大尺度三维加工时，需要承载大量液态光刻胶，需要一定深度的容器，形成光刻胶池，避免液态光刻胶外溢；（4）需要适配在光纤端面等特殊材料上加工时的定位和夹持。
[0004]在传统的激光直写设备中，通常采用真空吸附或静电吸附的方式对样品进行固定，无法确定样品的中心位置；同时在进行大尺度的三维加工时，液态光刻胶容易溢出样品外，污染设备；由于结构限制也无法对光纤端面进行定位和夹持。
[0005]因此，目前亟需构建一种能够实现不同形状、尺寸激光直写样品的固定和定位，且适配多种加工场景的激光直写样品固定装置。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供了一种结构简单，普适性高，易于操作的一种激光直写样品的固定装置及其工作方法，以实现不同形状、尺寸激光直写样品的固定和定位，适配多种加工场景，可广泛应用于激光直写光刻领域。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术第一方面提供一种激光直写样品的固定装置，包括样品台框架，还包括能够可拆卸地设于所述样品台框架上的：适配常规刻写模式的第一固定组件，所述第一固定组件为边沿限位式定位槽结构，以此实现晶圆的定位；或，适配大尺寸浸入式刻写模式的第二固定组件，所述第二固定组件为三层叠套筒式定位槽结构，以此实现晶圆的定位及光刻胶装载；或，适配光纤端面刻写模式的第三固定组件，所述第三固定组件为双板夹角式定位槽
结构，以此实现光纤夹持定位。
[0008]进一步地，所述的样品台框架上设有弹性压紧单元，所述弹性压紧单元能够对第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的边沿进行弹性压紧。
[0009]进一步地，所述弹性压紧单元包括弹簧固定柱、弹簧、载物片压板，其中具体地：弹簧固定柱，其固定于所述样品台框架上；弹簧，其一端与所述弹簧固定柱连接；载物片压板，其与所述弹簧的另一端连接，所述载物片压板能够弹性压紧于第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的边沿。
[0010]进一步地，所述弹性压紧单元还包括通过紧固件固定于样品台框架上的顶丝；所述顶丝设于所述载物片压板的下方，所述顶丝能够抵于所述第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的侧沿。
[0011]进一步地，所述第一固定组件包括第一载物片、晶圆压板，具体地：第一载物片，其边沿被多个所述弹性压紧单元弹性压紧，且所述第一载物片的侧沿被多个顶丝抵接限位，所述第一载物片上设有晶圆装载槽；晶圆压板，其轴接于所述第一载物片上，所述晶圆压板能够旋转并使得其局部压设于晶圆的边沿上。
[0012]进一步地，所述第二固定组件包括第二载物片、三层叠套筒，具体地：第二载物片，其边沿被多个所述弹性压紧单元弹性压紧，且所述第二载物片的侧沿被多个顶丝抵接限位，所述第二载物片的中部设有凹槽；三层叠套筒，设于所述第二载物片的凹槽中，晶圆和光刻胶设于三层叠套筒中。
[0013]进一步地，所述三层叠套筒包括载胶杯外筒、载胶杯中筒、载胶杯内筒，具体地：载胶杯外筒，其设于所述第二载物片的中部的凹槽中，用于光刻胶的防溢出；载胶杯中筒，其嵌设于所述载胶杯外筒中，晶圆设于所述载胶杯中筒中；载胶杯内筒，其嵌设于所述载胶杯中筒中，通过内外径配合限位，同时对晶圆进行压紧固定。
[0014]进一步地，所述第三固定组件包括：第三载物片、光纤夹具框架，具体地：第三载物片，其边沿被多个所述弹性压紧单元弹性压紧，且所述第三载物片的侧沿被多个顶丝抵接限位，所述第三载物片的中部设有凹槽；光纤夹具框架，其设于所述凹槽中，所述光纤夹具框架上可拆卸设有2片光纤压板，光纤夹设于2片光纤压板之间。
[0015]进一步地，所述光纤夹具框架为桥式框架结构；2片光纤压板的相向夹持侧设有均设有匹配的凹槽，所述光纤夹持限位于所述凹槽构成的腔体中。
[0016]本专利技术第二方面提供一种如上所述激光直写样品的固定装置的工作方法，所述工作方法为：确定激光直写样品的种类，基于激光直写样品的种类对应选择以下过程中的一种：A：将晶圆放置在第一载物片上，并通过晶圆压板进行压紧，将第一载物片推入样品台框架中，通过顶丝对一载物片进行限位，并通过载物片压板压紧限位；
B：将晶圆放置在载胶杯中筒的凹槽中，并通过载胶杯内筒进行内外径配合压紧限位，之后一并放入载胶杯外筒中，并将外筒置于第二载物片上，通过载物片压板压紧，并将光刻胶倒入载胶杯内筒的空腔中，将物镜浸入光刻胶中；C：将光纤夹设于光纤后压板和光纤前压板之间，通过紧固件将光纤后压板和光纤前压板固定，并将光纤夹具框架固定于第三载物片上。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：（1）可以对样品的中心位置需要进行初步的定位功能，方便进行全局刻写。
[0018]（2）可以同时适配多种尺寸的刻写样品和多种加工模式。
[0019]（3）在大尺度三维加工时，可以防止液态光刻胶外溢，解决现有夹具无法进行大尺寸三维加工的问题，可广泛应用于激光直写加工领域。
附图说明
[0020]图1是本专利技术中一种激光直写样品的固定装置的结构示意图；图2是实施例1中在常规刻写模式下对载物片进行限位的结构示意图；图3是实施例1中在常规刻写模式下对载物片进行固定的结构示意图；图4是实施例2中在大尺寸浸入式刻写模式下固定样品的结构示意图；图5是实施例2中在大尺寸浸入式刻写模式下物镜浸入的结构示意图；图6是实施例3中在光纤端面刻写模式下光纤固定的结构示意图；图7是实施例4中适配不同尺寸样品的载物片的结构示意图。
[0021]其中：1、样品台框架；2、侧边限位块；3、载物片压板；4、四寸晶圆；5、晶圆压板；6、四寸载物片；7、顶丝；8、弹簧；9、弹簧固定柱；10、1寸晶圆；11、载胶杯内筒；12、载胶杯中筒；13、载胶杯外筒；14、物镜；15、光纤；16、光纤夹具框架；17、光纤前压板；18、光纤后压板；19、二寸多片载物片；20、二寸铬板载物片；21、二寸载物片；22、30mm载物片；23、一寸载物片。
[0022]具体实施方式
[0023]首先对本专利技术中的固定装置进行逐层的说明，其中涉及的具体性表述为下位举例说明，具体实施时可以根据实际情况进行选择。
[0024]本专利技术中激本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光直写样品的固定装置，包括样品台框架（1），其特征在于，还包括能够可拆卸地设于所述样品台框架（1）上的：适配常规刻写模式的第一固定组件，所述第一固定组件为边沿限位式定位槽结构，以此实现晶圆的定位；或，适配大尺寸浸入式刻写模式的第二固定组件，所述第二固定组件为三层叠套筒式定位槽结构，以此实现晶圆的定位及光刻胶装载；或，适配光纤端面刻写模式的第三固定组件，所述第三固定组件为双板夹角式定位槽结构，以此实现光纤（15）夹持定位。2.根据权利要求1所述的一种激光直写样品的固定装置，其特征在于，所述的样品台框架（1）上设有弹性压紧单元，所述弹性压紧单元能够对第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的边沿进行弹性压紧。3.根据权利要求2所述的一种激光直写样品的固定装置，其特征在于，所述弹性压紧单元包括：弹簧固定柱（9），其固定于所述样品台框架（1）上；弹簧（8），其一端与所述弹簧固定柱（9）连接；载物片压板（3），其与所述弹簧（8）的另一端连接，所述载物片压板（3）能够弹性压紧于第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的边沿。4.根据权利要求3所述的一种激光直写样品的固定装置，其特征在于，所述弹性压紧单元还包括通过紧固件固定于样品台框架（1）上的顶丝（7）；所述顶丝（7）设于所述载物片压板（3）的下方，所述顶丝（7）能够抵于所述第一固定组件或第二固定组件或第三固定组件的侧沿。5.根据权利要求4所述的一种激光直写样品的固定装置，其特征在于，所述第一固定组件包括：第一载物片，其边沿被多个所述弹性压紧单元弹性压紧，且所述第一载物片的侧沿被多个顶丝（7）抵接限位，所述第一载物片上设有晶圆装载槽；晶圆压板（5），其轴接于所述第一载物片上，所述晶圆压板（5）能够旋转并使得其局部压设于晶圆的边沿上。6.根据权利要求4所述的一种激光直写样品的固定装置，其特征在于，所述第二固定组件包括：第二载物片，其边沿被多个所述弹性压紧单元弹性压紧，且所述第二载物片的侧沿被多个顶丝（7）抵接限位，所述第二载物片的中部设有凹槽；三层叠套筒...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙秋媛，匡翠方，孙琦，马程鹏，张杨燕，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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