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一种掩模图案绘制装置

一种掩模图案绘制装置

IPC分类号 : B43K5/00,B43K7/00,B43L13/00

申请号
CN201820141799.X
可选规格
  • 专利类型: 实用新型专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2018-01-29
  • 公开号: 208646387U
  • 公开日: 2019-03-26
  • 主分类号: B43K5/00
  • 专利权人: 清华大学

专利摘要

本实用新型公开了一种掩模图案绘制装置。所述掩模图案绘制装置用于在基底上绘制掩模图案,其包括绘制工具和载置台,其中,所述载置台用于放置所述基底,所述绘制工具包括绘制头和储液部,所述储液部用于存储掩模图案绘制液,所述绘制头与所述储液部相通,当所述绘制头与所述基底接触时,所述储液部中的掩模图案绘制液能够经所述绘制头转移到所述基底上。本实用新型的掩模图案绘制装置能够以较低的成本和简单的工艺形成掩模图案,通过绘制工具的直接绘制,可以形成任何需要的图案,具有适用范围广、效率高、掩模材料浪费率低等优点。

权利要求

1.一种掩模图案绘制装置,用于在基底上绘制掩模图案,其特征在于,包括绘制工具和载置台,其中,所述载置台用于放置所述基底,所述绘制工具包括绘制头和储液部,所述储液部用于存储掩模图案绘制液,所述绘制头与所述储液部相通,当所述绘制头与所述基底接触时,所述储液部中的掩模图案绘制液能够经所述绘制头转移到所述基底上。

2.根据权利要求1所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

所述绘制工具包括钢笔、签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯;

或者,所述绘制头为钢笔笔尖,所述储液部包括储液囊;

或者,所述绘制头为圆珠笔头,所述储液部包括储液管,所述圆珠笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头为签字笔头,所述储液部包括储液管,所述签字笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头为中性笔头,所述储液部包括储液管,所述中性笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头包括中空的球座和置于所述球座前端的滚珠,所述储液部包括储液管,所述绘制头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头包括笔尖和笔舌,所述储液部包括储液囊,所述笔舌具有与所述储液囊相通的出液口,其中,所述笔尖贴合地安装于所述笔舌的径向外侧,所述笔尖上设有一道沿纵向延伸的槽缝,所述槽缝从所述笔尖的尖端延伸到所述笔舌的出液口。

3.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

还包括运动机构,用于在所述绘制工具和所述载置台之间产生相对运动。

4.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

还包括力传感器,设置在所述基底的下方,用于检测所述绘制工具施加于所述基底上接触力。

5.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

还包括监测装置,用于观测所述绘制工具与所述基底的接触区域,以观察掩模图案的绘制过程。

6.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

还包括控温装置,用于对所述储液部中的掩模图案绘制液和/或所述基底的温度进行控制。

7.根据权利要求3所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

所述运动机构至少使所述绘制工具相对于所述载置台沿X、Y和Z三个方向运动。

8.根据权利要求5所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

所述监测装置包括光学成像显微镜、扫描探针显微镜或环境扫描电子显微镜。

9.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

还包括基座和可动地安装于所述基座上的支架,所述绘制工具固定于所述支架上,所述绘制工具能够相对于所述基座沿X方向和Z方向移动并且绕Z轴转动。

10.根据权利要求1或2所述的掩模图案绘制装置,其特征在于,

所述载置台为三轴位移台。

说明书

技术领域

本实用新型涉及微纳米制造技术领域,具体涉及一种掩模图案绘制装置。

背景技术

掩模作为微纳米加工中常用的一种工艺步骤,是样品进行刻蚀、沉积、改性等工艺之前的重要工艺,掩模图案的形成是该工艺的核心。常用的掩模材料包括光刻胶、金属材料(如Au、Ni、Al等)和非金属或金属化合物(如SiO2、Si3N4、TiN等)等。目前,光刻胶掩模通常要经过旋转涂胶、对准和曝光、显影等步骤后才能将掩模图案复制到基底上。金属与金属化合物材料掩模多采用溅射的方法转移到基底上。这些常用的掩模图案形成方法需要配套使用昂贵的机器设备,成本高且工艺复杂,并且材料浪费较为严重,对环境也有不同程度的污染,同时对人体也有一定的伤害。

为此,如果能寻找到一种低成本的,特别是工艺简单、节约材料、过程对环境和人体都无害的掩模图案形成方法,则对于掩模工艺本身乃至对于微纳米加工领域都将具有重要意义。

实用新型内容

基于上述现状,本实用新型的主要目的在于提供一种掩模图案绘制装置,其能够通过绘制工具在基底上直接绘制出掩模图案,成本低且操作简单,并且可以做到材料的无浪费。

上述目的通过以下技术方案实现:

根据本实用新型的第一方面,一种掩模图案绘制装置,用于在基底上绘制掩模图案,其包括绘制工具和载置台,其中,所述载置台用于放置所述基底,所述绘制工具包括绘制头和储液部,所述储液部用于存储掩模图案绘制液,所述绘制头与所述储液部相通,当所述绘制头与所述基底接触时,所述储液部中的掩模图案绘制液能够经所述绘制头转移到所述基底上。

优选地,所述绘制工具包括钢笔、签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯;

或者,所述绘制头为钢笔笔尖,所述储液部包括储液囊;

或者,所述绘制头为圆珠笔头,所述储液部包括储液管,所述圆珠笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头为签字笔头,所述储液部包括储液管,所述签字笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头为中性笔头,所述储液部包括储液管,所述中性笔头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头包括中空的球座和置于所述球座前端的滚珠,所述储液部包括储液管,所述绘制头安装于所述储液管的下端;

或者,所述绘制头包括笔尖和笔舌,所述储液部包括储液囊,所述笔舌具有与所述储液囊相通的出液口,其中,所述笔尖贴合地安装于所述笔舌的径向外侧,所述笔尖上设有一道沿纵向延伸的槽缝,所述槽缝从所述笔尖的尖端延伸到所述笔舌的出液口。

优选地,还包括运动机构,用于在所述绘制工具和所述载置台之间产生相对运动。

优选地,还包括力传感器,设置在所述基底的下方,用于检测所述绘制工具施加于所述基底上接触力。

优选地,还包括监测装置,用于观测所述绘制工具与所述基底的接触区域,以观察掩模图案的绘制过程。

优选地,还包括控温装置,用于对所述储液部中的掩模图案绘制液和/或所述基底的温度进行控制。

优选地,所述运动机构至少使所述绘制工具相对于所述载置台沿X、Y和Z三个方向运动。

优选地,所述监测装置包括光学成像显微镜、扫描探针显微镜或环境扫描电子显微镜。

优选地,还包括基座和可动地安装于所述基座上的支架,所述绘制工具固定于所述支架上,所述绘制工具能够相对于所述基座沿X方向和Z方向移动并且绕Z轴转动。

优选地,所述载置台为三轴位移台。

本实用新型的掩模图案绘制装置能够以较低的成本和简单的工艺形成掩模图案,通过绘制工具的直接绘制,可以形成任何需要的图案,具有适用范围广、效率高、掩模材料浪费率低等优点。相比于现有技术中光刻胶掩模工艺,工艺步骤明显减少,效率明显提高,对环境和人体健康也更为友好。

附图说明

以下将参照附图对根据本实用新型的掩模图案绘制装置及绘制方法进行描述。图中:

图1为根据本实用新型的一种优选实施方式的掩模图案绘制装置的原理示意图;

图2为根据本实用新型的一种优选实施方式的掩模图案绘制方法的流程图;

图3为绘制工具在基底上绘制点状图案的示意图。

图4为绘制工具在基底上绘制线条状图案的示意图。

图中标号:1-绘制工具,2-控制装置,3-载置台,4-力传感器,5-基底,6-监测装置,7-基座,8-掩模图案,9-支架,10-立柱,11-横梁,12-滑轨,13-绘制头。

具体实施方式

基于背景技术部分中所提到的现有技术的缺陷,本实用新型为了简化掩模制作工艺,降低生产成本和减少材料浪费,提供了一种掩模图案绘制装置及绘制方法。

具体地,参见图1,根据本实用新型的第一方面,提供了一种掩模图案绘制装置,用于在基底5上绘制掩模图案,该掩模图案绘制装置包括绘制工具1和载置台3,其中,所述载置台3用于放置所述基底5,优选还能够对基底进行固定,所述绘制工具1包括绘制头13和储液部(未示出),所述储液部用于存储绘制掩模图案所需的液体(以下称为掩模图案绘制液),所述绘制头13与所述储液部相通,当所述绘制头13与所述基底5接触时,所述储液部中的掩模图案绘制液能够经所述绘制头13转移到所述基底5上。于是,通过控制绘制工具1相对于的基底5的运动轨迹,便可以利用掩模图案绘制液绘制出所需的掩模图案。

本实用新型的掩模图案绘制装置能够以较低的成本和简单的工艺形成掩模图案,通过绘制工具的直接绘制,可以形成任何需要的图案,具有适用范围广、效率高、掩模材料浪费率低等优点。相比于现有技术中光刻胶掩模工艺,工艺步骤明显减少,效率明显提高,对环境和人体健康也更为友好。

本实用新型中,可以用于绘制掩模图案的材料包括但不限于光刻胶,以及任何可用于制作掩模的液态材料,优选如液态金属汞、低熔点金属(如镓、铷、铯等)、金属化合物溶液(如氯化铁水溶液等)、熔融状态的糖、糖溶液、聚合物、或者高分子材料等,其中,所述糖可以包括单一种类的糖、糖的混合物或含糖物质等。

为了实现掩模图案的绘制,本实用新型创造性地想到可以借鉴人类书写时所采用的书写工具——笔(例如钢笔、签字笔、圆珠笔或中性笔等)的原理来形成所述绘制工具1。

钢笔、圆珠笔等书写工具自19世纪80年代问世以来,经过一百多年的不断改进,发展到如今在技术上已经相当成熟,具有结构简单、携带方便、不渗墨、不受外界环境影响、书写流畅、线条均匀、能较长时间进行书写、并且无需经常灌注墨水等优点。

其中,圆珠笔、签字笔或中性笔在书写时,其笔头前端的滚珠与书写面(通常为纸张)接触,由于书写时会同时受到垂直向下的书写压力和水平方向的推力,滚珠会将书写压力传递给书写面,而书写面反作用力给滚珠,并通过滚珠传递到支承滚珠的球座上,即在滚珠与支承其的球座之间、以及在滚珠与书写面之间分别形成了两对压力与反作用力,同时,由于水平方向的推力以及滚珠与书写面之间的摩擦阻力作用,会使滚珠转动起来;由于书写介质(油墨或墨水)对书写面的润湿性大于对滚珠的润湿性,就将粘附在滚珠表面的书写介质转移并粘附到书写面上而形成了线(字)迹。

钢笔的笔尖中间有一道槽缝,正是这一道槽缝,实现了重力与墨水表面张力的完美平衡。当不进行书写的时候,笔尖中间的槽缝是闭合的,槽缝两边的部分是紧密结合的,留给墨水的孔道直径很小,由于物质的表面张力系数为常数,而表面张力与曲率半径成反比,这样墨水的表面张力就大,使墨水不会滴出来;用钢笔开始书写的时候,由于握笔的手会用力向下压,该槽缝会张开,墨水的表面张力变小,墨水就能流出来,并且越用力向下压,书写的笔迹越粗。

基于以上提到的圆珠笔和钢笔等书写工具的书写原理,本实用新型尝试将液态掩模材料(也即掩模材料绘制液)充注到圆珠笔芯的芯管中或者钢笔的墨水囊中,即实现了稳定均匀地在基底5上绘制出掩模图案的目的,且充注一次后可以绘制较长时间(也即能够绘制较多的图案),无需经常充注。因此,本实用新型中的绘制工具1可以包括钢笔、签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯,也即,可直接采用现有的钢笔、签字笔、圆珠笔或中性笔等书写工具制作绘制工具1,就能够实现掩模图案的绘制。当需要进行绘制时,可通过挤压钢笔的墨水囊而将掩模图案绘制液吸入墨水囊中,或者将掩模图案灌注到签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯的芯管中。任何用过的签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯经清洗干净后都可以用于构成本实用新型中的绘制工具1。

本实用新型首次提出了采用现有的书写工具作为绘制工具来绘制掩模图案,以替代现有技术中被广泛采用的复杂又昂贵的掩模制作设备,一方面丰富和改善了掩模工艺本身,另一方面也为钢笔、签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯等等这种司空见惯的书写工具开辟了全新的应用领域。

作为本实用新型的替代实施方式,所述绘制工具1也可以不直接采用现成的钢笔、签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯等书写工具,而是可以制作与这些书写工具的原理相同和/或结构相似的专用绘制工具,从而获得不同于现成的笔类工具的某些特性,例如更大或更小的储液容量、更粗或更细的绘制头、更大或更小的绘制工具总长度、易于夹持的外形结构、以及在夹持状态下容易获得更为合适的角度(即绘制工具1与基底5之间的夹角),等等。

例如,绘制工具1的绘制头13可以采用现成的钢笔笔尖,但绘制工具1的其余部分则重新制作,以获得前述的至少一项特性。当然,为了使绘制工具1能够实现类似于钢笔书写的功能,绘制工具1的储液部包括储液囊,与钢笔的墨水囊类似。当需要进行绘制时,通过挤压储液囊将掩模图案绘制液吸入储液囊中即可。

再例如,所述绘制工具1也可以是单独制作的与钢笔的原理类似的工具,以获得前述的至少一项特性。也即,其绘制头13也可以不采用现成的钢笔笔尖,而是单独制作的原理类似的结构,例如包括笔尖和笔舌,而所述储液部则同样包括储液囊,其中,所述笔舌具有与所述储液囊相通的出液口,其中,所述笔尖贴合地安装于所述笔舌的径向外侧,所述笔尖上设有一道沿纵向延伸的槽缝,所述槽缝从所述笔尖的尖端延伸到所述笔舌的出液口。本实施方式中,绘制头13是重新制作的例如尺寸更大或更小的类似于钢笔笔尖的结构,特别地,其中笔尖上的槽缝的长度、笔尖的刚度等等,可以根据具体采用的掩模图案绘制液的性质(例如粘度等)进行设置,以达到更好的绘制效果。当需要进行绘制时,通过挤压储液囊将掩模图案绘制液吸入储液囊中即可。

又例如,绘制工具1的绘制头13可以采用现成的圆珠笔头(或者中性笔头、签字笔头等),绘制工具的其余部位则重新制作,以获得前述的至少一项特性。例如,所述储液部包括储液管,所述圆珠笔头安装于所述储液管的下端。当需要进行绘制时,将掩模图案绘制液灌注到储液管中即可。

又例如,所述绘制工具1也可以是单独制作的与圆珠笔芯、签字笔芯或中性笔芯等类似的工具,也即,其绘制头13也可以不采用现成的圆珠笔头(或者中性笔头、签字笔头等),而是单独制作的原理类似的结构,例如包括中空的球座和置于所述球座前端的滚珠,所述储液部同样包括储液管,所述绘制头安装于所述储液管的下端。本实施方式中,绘制头13是重新制作的例如尺寸更大或更小的类似于圆珠笔头(或者中性笔头、签字笔头等)的结构,特别地,其中球座的尺寸、滚珠的尺寸、球座与滚珠之间的间隙等等,可以根据具体采用的掩模图案绘制液的性质(例如粘度等)进行设置,以达到更好的绘制效果。当需要进行绘制时,将掩模图案绘制液灌注到储液管中即可。

本实用新型中所涉及的各种类型的绘制工具1具有绘制顺滑流畅、线条均匀、绘制时间较长等共性。

优选地,如图1所示,本实用新型的掩模图案绘制装置还可以包括运动机构,用于在所述绘制工具1和所述载置台3之间产生相对运动,从而可通过控制所述运动机构实现掩模图案的自动绘制,特别是能够实现复杂图案的自动绘制。具体地,所述运动机构可以驱动绘制工具1在空间中进行运动,和/或,所述运动机构可以驱动载置台3在空间中进行运动。优选地,所示运动机构至少使所述绘制工具1相对于所述载置台3沿X、Y和Z三个方向运动,从而至少可以实现平面图案的自动绘制以及曲面图案的自动绘制,从而能够在平面状的基底5和/或曲面状的基底5上形成掩模图案。

优选地,如图1所示,本实用新型的掩模图案绘制装置还包括控制装置2,例如台式机、工作站、笔记本电脑等等,其用于控制所述运动机构,以便使所述绘制工具1按照预定的图案进行绘制,得到需要的掩模图案。具体地,需要绘制的掩模图案可以在计算机中(优选在所述控制装置2中)预先绘制出,然而基于计算机中绘制出的图案生成运动轨迹,即可控制所述运动机构输出相应的运动,以便使所述绘制工具1按照所述运动轨迹进行绘制。

优选地,如图1所示,本实用新型的掩模图案绘制装置还包括基座7和可动地安装于所述基座7上的支架9,所述绘制工具1固定于所述支架9上,从而可借助于所述支架9相对于所述基座7的运动而实现绘制工具1的运动。在一种优选实施方式中,所述绘制工具1能够相对于所述基座7沿X方向和Z方向移动并且绕Z轴转动,如图1所示,此时,所述支架9包括立柱10、横梁11和滑轨12,其中立柱10安装于基座7上,横梁11安装于所述立柱10上,并可相对于所述立柱10旋转,同时还可沿所述立柱10上下移动,所述滑轨12滑动地安装在所述横梁11上,并且可沿所述横梁11的长度方向往复滑动。本优选实施方式中,绘制工具1能够相对基座7在三维空间中实现运动。

优选地,所述载置台3可以采用三轴位移台,也即,载置台3的台面可沿X方向、Y方向和Z方向移动,此时,所述运动机构或者其一部分内置于所述载置台3中。

在一个实施方式中,绘制工具1相对于所述基座7沿X方向和Z方向的移动以及绕Z轴的转动可以手动地实现,例如用于在绘制工作开始前将绘制工具1的绘制头13调整至基底5的位置处,随后进行锁定,使绘制工具1与基座7的相对位置固定,之后的绘制过程则通过运动机构来实现,例如,通过三轴位移台的三维运动来完成。

在另一个实施方式中,绘制工具1相对于所述基座7沿X方向和Z方向的移动以及绕Z轴的转动可以通过所述运动机构实现,此时,绘制工具1相对于所述基座7的运动既可以用于在绘制工作开始前将绘制工具1的绘制头13调整至基底5的位置处,又可以参与之后的绘制过程。

优选地,如图1所示,本实用新型的掩模图案绘制装置还包括力传感器4,设置在所述基底5的下方,例如直接安装在所述载置台3上,用于检测所述绘制工具1施加于所述基底5上接触力,并优选将检测结果传送给所述控制装置2。通过运动机构与所述力传感器4的协同工作,能够有效控制绘制工具1与基底5之间的接触力大小,从而在不更换绘制工具1或者绘制头13的情况下获得不同尺度的绘制轨迹,也即,可以控制绘制线条的宽度、绘制点的直径大小等等。

借助于控制装置2对运动机构的控制和对力传感器4的数据采集,可以实现对绘制工具1的运动轨迹和接触力大小的精确控制,从而保证绘制出的掩模图案的精度。

优选地,如图1所示,本实用新型的掩模图案绘制装置还可以包括监测装置6,用于观测所述绘制工具1与所述基底5的接触区域,以观察掩模图案的绘制过程。

由于掩模图案通常具有较小的尺度,为此,监测装置6优选具有图像放大功能,优选为微纳观察装置。例如,所述监测装置6可以包括光学成像显微镜、扫描探针显微镜或环境扫描电子显微镜等等。具体地,可以根据所采用的掩模图案绘制液的性质及绘制时的液体输运量来选择合适的微纳观察装置。当单次输运的液体的特征尺寸为纳米级以上时,一般可以使用光学成像显微镜构成所述监测装置6,其优点是实时、方便、廉价;当单次输运的液体的特征尺寸小于光学成像显微镜的分辨率时,如果相应的掩模图案绘制液是可以固化的液体,则可以在固化后使用扫描探针显微镜进行观察,例如原子力显微镜等,其优点是分辨率高,可达到亚纳米级,并且可以得到掩模图案的三维形貌;当单次输运的液体的特征尺寸小于光学成像显微镜的分辨率但相应的掩模图案绘制液不能固化时,可以使用环境扫描电子显微镜构成所述监测装置6。

优选地,本实用新型的掩模图案绘制装置还可以包括控温装置(未示出),其例如设置在所述绘制工具1的储液部的外侧以及基底与载置台之间,优选包括加热元件和温度检测元件,从而可以对所述储液部中的掩模图案绘制液以及基底的温度进行控制,使之满足例如合适的粘度条件。例如,可以根据所述温度检测元件的检测结果控制所述加热元件的通断情况,即可方便地实现对掩模图案绘制液的温度控制。

特别地,在采用熔融状态的糖或者采用糖溶液作为掩模图案绘制液时,控温装置的作用更为明显,因为糖的粘度随温度的变化相对更为明显。优选地,当设置所述控温装置时,绘制工具1的储液部可采用耐高温材料制成,例如采用金属材料制作所述储液管,或者采用耐高温硅胶制作所述储液囊,等等。

优选地,本实用新型的掩模图案绘制装置在具体工作时,如图1所示,可先将绘制工具1固定在基座7上的支架9上(例如固定在滑轨12上),通过移动支架9将绘制工具1移动到目标位置(例如基底5的上方)后,将支架9锁定以使绘制工具1保持不动,利用控制装置2控制载置台3(例如三轴位移台)沿Z方向运动,待力传感器4检测到绘制头13与基底5接触后,便可开始进行掩模图案的绘制,例如,控制载置台3沿X方向、Y方向和Z方向运动使绘制头13与基底5断续接触可以形成点状的掩模图案8(如图3所示);或者控制载置台3沿X方向和Y方向运动使绘制头13与基底5始终接触可以形成线条状的掩模图案8(如图4所示),由点和线即可组成任意形状的掩模图案。

在上述工作的基础上,根据本实用新型的第二方面,提供了一种掩模图案的绘制方法,该方法采用本实用新型所述的掩模图案绘制装置在基底5上进行绘制,得到掩模图案。

优选地,所述方法采用光刻胶、液态金属汞、低熔点金属(如镓、铷、铯等)、金属化合物溶液(如氯化铁水溶液等)、熔融状态的糖、糖溶液、聚合物、或高分子材料等作为掩模图案绘制液绘制掩模图案。

特别地,由于糖的熔点较低,大部分糖的熔点在200℃以下,例如,蔗糖的熔点为186℃,麦芽糖的熔点为110℃,果糖的熔点为103~105℃,葡萄糖的熔点为146℃,等等,在加热至熔点以上(例如加热到200℃)的时候,糖是液体状(熔融状态),因此能够采用本实用新型的掩模图案绘制装置以绘制的方式在基底5上形成需要的图案(也即,能够存储到绘制工具1的储液部中,并且能够经所述绘制头13转移到基底5上),并且糖有粘性,能和基底5很好地粘附,当冷却至室温后,糖又能很好地固化成固体状,所以能够保证图案完整地覆盖在基底5上。

另一方面,糖属于易溶性物质,可与水等糖溶性液体配置成任意浓度的溶液,同样有利于采用本实用新型的掩模图案绘制装置以绘制的方式在基底5上形成需要的图案(也即,同样能够存储到绘制工具1的储液部中,并且能够经所述绘制头13转移到基底5上),并且糖溶液同样具有粘性,能够和基底5很好地粘附,当糖溶液中的溶剂蒸发或挥发掉后,糖成分便会留着基底5上,所以同样能够保证图案完整地覆盖在基底5上。特别地,在糖溶液蒸发掉溶剂的过程中,糖溶液形成的掩模图案会收缩,直到溶剂全部蒸发才停止收缩,得到仅剩下糖的掩模图案。这种收缩的现象可以提高掩模图案的精度,从而提高后续的例如微纳加工的精度。

同时,糖作掩模的另一个重要优势在于,在基底5进行加工处理后,掩模的去除比较简单,只需将基底5放入水等能溶解糖的液体中一段时间,就可以将糖溶解到相应的液体里,之后将基底5从液体中取出,干燥后即可得到没有糖的产品。

具体地,如图2所述,本实用新型的掩模图案绘制方法包括步骤:

S10、将掩模图案绘制液充注到所述绘制工具1的储液部中;

S20、使所述绘制工具1的绘制头13与所述基底5接触,使得所述储液部中存储的掩模图案绘制液经所述绘制头13转移到所述基底5上;

S30、使所述绘制工具1与所述基底5之间形成相对运动,以使所述掩模图案绘制液在所述基底5上形成掩模图案8。

优选地,步骤S10中,根据绘制工具1的不同结构,可以采用不同的方式将掩模图案绘制液充注到绘制工具1的储液部中。

例如,当所述绘制工具1的储液部包括储液囊时,例如绘制工具1为钢笔(钢笔的墨水囊即构成储液囊),或者绘制工具1包括钢笔尖或结构类似于钢笔尖的绘制头时,步骤S10中,通过挤压所述储液囊而将掩模图案绘制液吸入所述储液囊中。

例如,当所述绘制工具1的储液部包括储液管时,例如绘制工具1包括圆珠笔头或结构类似于圆珠笔头的绘制头时,步骤S10中,以注射或者灌注的方式将掩模图案绘制液充注到所述储液管中;

例如,当所述绘制工具1包括签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯时,步骤S10中,以注射或者灌注的方式将掩模图案绘制液充注到所述签字笔芯、圆珠笔芯或中性笔芯的芯管中。

上述实施方式中,注射的具体实现方式例如包括,利用例如注射器吸取掩模图案绘制液后注射到相应的储液部中;灌注的具体实现方式例如包括,利用例如烧杯等可以装液体的器皿将掩模图案绘制液倒入相应的储液部中。

优选地,所述掩模图案绘制装置包括控温装置,其中,步骤S20和/或步骤S30中,通过所述控温装置控制所述储液部中的掩模图案绘制液以及基底的温度。

优选地,所述掩模图案绘制装置包括力传感器4,其中,步骤S20和/或步骤S30中,通过所述力传感器4的检测结果控制所述绘制头13与所述基底5之间的接触力。

优选地,步骤S30中,通过控制所述绘制头13与所述基底5之间的接触力的大小和接触时间的长短来控制掩模图案中的线条宽度和/或点的直径大小。由于所述绘制头13与所述基底5之间形成点接触状态,通过所述力传感器4检测所述点接触状态并控制绘制头13与基底5之间的点接触时的接触力、接触时间,则所述绘制头13与所述基底5之间的接触力、接触时间、夹角大小以及绘制头13的尺寸等可共同决定液体的输送速率与体积,从而可控制掩模图案的线条宽度和/或点的直径大小,进而可控制掩模图案的精细程度。

以下再结合具体实例说明本实用新型的掩模图案绘制方法的操作过程。

实施例1:用签字笔(绘制工具1)在石墨小方片(基底5)上绘制光刻胶的掩模图案。

用注射器吸取适量的光刻胶后注射到签字笔的笔芯中,将充注有光刻胶的签字笔固定在支架上,移动支架将签字笔移动到石墨小方片所在的位置,在力传感器4的配合下使签字笔的笔尖与石墨小方片接触,此时控制三轴位移台(载置台3)运动使笔尖与石墨小方片保持始终接触以形成线条状掩模图案,绘制完成后,用镊子将石墨小方片从载置台3上取下,放入玻璃器皿内,在室温下冷却固化光刻胶,便得到稳定的掩模图案。

实施例2:用钢笔(绘制工具1)在硅片(基底5)上绘制麦芽糖溶液的掩模图案。

挤压钢笔的墨水囊将适量的麦芽糖溶液吸入墨水囊中,将注有麦芽糖溶液的钢笔固定在支架上,移动支架将签字笔移动到硅片所在的位置,在力传感器4的配合下使钢笔的笔尖与硅片接触,此时控制三轴位移台(载置台3)运动使笔尖与硅片保持接触以形成线条状掩模图案,绘制完成后,用镊子将硅片从载置台3上取下,放入玻璃器皿中,当糖溶液中的溶剂蒸发或挥发掉后,糖成分便会留着硅片表面上,得到稳定的掩模图案。

综上,本实用新型中用来形成掩模图案的绘制工具为笔或与笔有着类似结构或原理的工具,一方面,笔作为一种日常文具简单易得,且自笔问世以来经过多年的发展与改进已十分成熟,在绘制掩模图案的过程中能够稳定地获得所需的图案;另一方面,笔或与笔有着类似结构或原理的工具的制作成本较目前常用的掩模设备的制作成本低得多,且易于控制,大大简化了掩模的制作工艺,明显提高了工作效率。另外,利用笔或与笔有着类似结构或原理的工具绘制掩模图案能够实现图案的直接成型,从而能有效避免掩模材料的浪费,同时可减小对环境的污染。

本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本实用新型的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

一种掩模图案绘制装置专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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