本发明专利技术公开了一种模板夹持机构及气压式纳米压印设备，包括模板夹持机构、底座，所述底座上设有下腔体和上腔体，所述下腔体与上腔体之间密封连接有所述模板夹持机构，所述模板夹持机构内连接有PET薄膜，所述上腔体与下腔体之间设有真空腔，所述PET薄膜分割所述真空腔，所述PET薄膜朝向所述上腔体一侧为上腔室、朝向所述下腔体一侧为下腔室，所述上腔室、下腔室之间通过压力差对PET薄膜进行固定；所述底座上设有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端连接有真空吸盘，所述真空吸盘与所述下腔体密封连接，所述真空吸盘朝向所述模板夹持机构的一侧连接有晶圆，所述晶圆正对所述PET薄膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米压印，特别涉及一种模板夹持机构及气压式纳米压印设备。
技术介绍
1、纳米压印技术是一种用于制造纳米结构的先进加工技术，它可以在纳米尺度上对材料进行模具压印，以制造具有特定形状、尺寸和结构的纳米结构。这种技术在纳米科学、纳米技术和纳米材料研究领域得到了广泛应用。
2、纳米压印技术基于压印的基本原理，通过在模板和基底表面之间施加压力，将模板的结构传递到基底上。其基本步骤包括模板制备、压印、脱模等。制备一个具有所需纳米结构的模板，通常可以通过电子束或光刻技术制备。这个模板是压印的关键。压印过程是将模板和待加工材料（基底）置于一定的压力下接触，然后通过力的作用使模板结构转移到基底表面。这个过程在纳米尺度上进行，因此可以制备纳米级别的结构。最后通过适当的处理，将模板从基底分离，得到制备好的纳米结构。
3、纳米压印技术有以下特点和优势：
4、1、高分辨率，能够制备高分辨率、高精度的纳米结构，有助于研究纳米材料的特性和行为。
5、2、多功能性，可以制备多种形状、尺寸、排列方式的纳米结构，具有广泛的应用潜力。
6、3、可批量制备，可以通过批量压印的方式，快速、高效地制备大面积、多种纳米结构。
7、纳米压印技术因其高效、可控的制备纳米结构的特点，被广泛应用于纳米器件制备、光学器件、生物传感、纳米电子学等领域，推动了纳米科学和技术的发展。
8、纳米压印一般分为辊压和平压两大类，此专利技术属于纳米压印平压领域，相比辊压方案平压有如下优势：
>9、1、分辨率高，平压能够实现高分辨率的纳米结构制备，尤其适用于制备复杂的三维纳米结构；10、2、灵活性高，相比辊压，平压更灵活，可以制备多样化的结构，包括不规则形状和多层结构；
11、3、适用于多种材料，平压可以适用于各种材料，包括有机材料、无机材料和生物材料等。所以世界上采用平压方案的厂商较多，但是此技术路线中也存在一些制约大规模量产的难题，比如本专利技术所涉及到的模版变形问题。
12、在纳米压印工艺过程中，模板的贴合和加压是最重要的步骤之一，这个过程为了更好的贴合，一般需要让模板产生一些形变。对于软模板来说，重复的形变容易引起模板的失效，降低模板的使用次数。一些国外纳米压印提供商对此进行了技术研发，比如荷兰scil公司采用pdms弹性材料作为软模板的支撑材料，尽管可以解决模板结构区域变形问题，但是导致了整个制程步骤的复杂性。
13、现有技术分析：
14、荷兰scil公司的pdms方案，具体的：在制作模板的工艺过程中，先制作一层软pdms作为弹性支撑层，然后再旋涂一层硬pdms进行母模板结构复制，两层pdms都进行热固化。最终形成具有一定伸缩量的复合模板。但是严格来说他们是从材料角度进行的调整，与本专利技术通过机构设计进行改善不属于一个类别。
15、同时，上述现有方案存在缺点是制作繁琐，费时费力，经济性差，因此，需要进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种模板夹持机构及气压式纳米压印设备，以克服现有技术中的不足。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本申请公开了一种模板夹持机构，包括外环，所述外环为环形，所述外环的内壁的内侧活动连接有内环，所述内环与所述外环之间通过弹性机构进行连接，所述弹性机构为平面螺纹结构，所述弹性机构在受到外力后产生拉伸形变，并带动所述内环在所述外环的内侧进行活动；所述内环上夹持有pet薄膜。
4、作为优选，所述弹性机构包括金属、塑料、无机材料中的一种。
5、作为优选，所述内环的厚度低于所述外环。
6、作为优选，所述内环上装设有压环，所述压环与所述内环固定连接，所述pet薄膜位于所述压环和内环之间，所述pet薄膜通过所述压环与所述内环进行固定连接。
7、作为优选，所述内环上开设有若干个螺纹孔一，所述压环上开设有若干个螺纹孔二，所述螺纹孔一和螺纹孔二相配合且通过螺栓螺母固定连接。
8、本申请公开了一种气压式纳米压印设备，包括上述的一种模板夹持机构，包括底座，所述底座上设有下腔体和上腔体，所述下腔体与上腔体之间密封连接有所述模板夹持机构，所述模板夹持机构内连接有pet薄膜，所述上腔体与下腔体之间设有真空腔，所述pet薄膜分割所述真空腔，所述pet薄膜朝向所述上腔体一侧为上腔室、朝向所述下腔体一侧为下腔室，所述上腔室、下腔室之间通过压力差对pet薄膜进行固定；
9、所述底座上设有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端连接有真空吸盘，所述真空吸盘与所述下腔体密封连接，所述真空吸盘朝向所述模板夹持机构的一侧连接有晶圆，所述晶圆正对所述pet薄膜；
10、所述上腔体上设有透光板，所述透光板与所述上腔体密封连接，所述透光板远离所述pet薄膜的一侧设有曝光灯，所述曝光灯正对所述pet薄膜方向。
11、作为优选，所述上腔体和下腔体朝向所述模板夹持机构的一侧分别设有上密封圈和下密封圈， 所述上密封圈、下密封圈分别将上腔体和下腔体与模板夹持机构密封连接。
12、作为优选，所述下腔体底部设有柔性密封机构，所述柔性密封机构密封连接所述下腔室的内壁和真空吸盘，密封所述下腔室。
13、作为优选，所述透光板为石英板，所述石英板对紫外光透光。
14、本专利技术的有益效果：
15、（1）、本专利技术通过现有普通pet材料进行模板的大量复制，操作简单，制造便宜。在纳米压印设备在生产过程中，通过模板夹持机构的结构设计，能够分解、缓冲软模板所承受的外力，从机构设计角度减小了软模板的变形量，能够增大软木板的使用寿命，可以极大提高软模板的使用次数，减少了因软模板失效带来的更换时间，提高了纳米压印设备的效率。
16、本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
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【技术保护点】
1.一种模板夹持机构，其特征在于：包括外环（101），所述外环（101）为环形，所述外环（101）的内壁的内侧活动连接有内环（103），所述内环（103）与所述外环（101）之间通过弹性机构（102）进行连接，所述弹性机构（102）为平面螺纹结构，所述弹性机构（102）在受到外力后产生拉伸形变，并带动所述内环（103）在所述外环（101）的内侧进行活动；所述内环（103）上夹持有PET薄膜（2）。
2.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述弹性机构（102）包括金属、塑料、无机材料中的一种。
3.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）的厚度低于所述外环（101）。
4.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）上装设有压环（105），所述压环（105）与所述内环（103）固定连接，所述PET薄膜（2）位于所述压环（105）和内环（103）之间，所述PET薄膜（2）通过所述压环（105）与所述内环（103）进行固定连接。
5.如权利要求4所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）上开设有若干个螺纹孔一（104），所述压环（105）上开设有若干个螺纹孔二（106），所述螺纹孔一（104）和螺纹孔二（106）相配合且通过螺栓螺母固定连接。
6.一种气压式纳米压印设备，其特征在于：包括权利要求1~5所述的一种模板夹持机构，包括底座（11），所述底座（11）上设有下腔体（10）和上腔体（9），所述下腔体（10）与上腔体（9）之间密封连接有所述模板夹持机构（1），所述模板夹持机构（1）内连接有PET薄膜（2），所述上腔体（9）与下腔体（10）之间设有真空腔，所述PET薄膜（2）分割所述真空腔，所述PET薄膜（2）朝向所述上腔体（9）一侧为上腔室（4）、朝向所述下腔体（10）一侧为下腔室（3），所述上腔室（4）、下腔室（3）之间通过压力差对PET薄膜（2）进行固定；
7.如权利要求6所述的一种气压式纳米压印设备，其特征在于：所述上腔体（9）和下腔体（10）朝向所述模板夹持机构（1）的一侧分别设有上密封圈（12）和下密封圈（13）， 所述上密封圈（12）、下密封圈（13）分别将上腔体（9）和下腔体（10）与模板夹持机构（1）密封连接。
8.如权利要求6所述的一种气压式纳米压印设备，其特征在于：所述下腔体（10）底部设有柔性密封机构（14），所述柔性密封机构（14）密封连接所述下腔室（3）的内壁和真空吸盘（6），密封所述下腔室（3）。
9.如权利要求6所述的一种气压式纳米压印设备，其特征在于：所述透光板（7）为石英板，所述石英板对紫外光透光。
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【技术特征摘要】
1.一种模板夹持机构，其特征在于：包括外环（101），所述外环（101）为环形，所述外环（101）的内壁的内侧活动连接有内环（103），所述内环（103）与所述外环（101）之间通过弹性机构（102）进行连接，所述弹性机构（102）为平面螺纹结构，所述弹性机构（102）在受到外力后产生拉伸形变，并带动所述内环（103）在所述外环（101）的内侧进行活动；所述内环（103）上夹持有pet薄膜（2）。
2.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述弹性机构（102）包括金属、塑料、无机材料中的一种。
3.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）的厚度低于所述外环（101）。
4.如权利要求1所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）上装设有压环（105），所述压环（105）与所述内环（103）固定连接，所述pet薄膜（2）位于所述压环（105）和内环（103）之间，所述pet薄膜（2）通过所述压环（105）与所述内环（103）进行固定连接。
5.如权利要求4所述的一种模板夹持机构，其特征在于：所述内环（103）上开设有若干个螺纹孔一（104），所述压环（105）上开设有若干个螺纹孔二（106），所述螺纹孔一（104）和螺纹孔二（106）相配合且通过螺栓螺母固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓萌萌，
申请(专利权)人：璞璘科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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