[发明专利]一种柔性薄膜绷紧固定装置

说明书

本发明提供了一种柔性薄膜绷紧固定装置，包括固定工作台、压膜板、上压力板、下压力板、升降台、顶螺座、下螺座、三套旋轮、直线轴承组、立柱组、顶杆组、底台、支座、顶板，还包括薄膜主框架、压膜环、光栅位移计、压力传感器组。其中固定工作台承载自由薄膜，转动顶螺座上的上旋轮驱动压膜板将薄膜边缘进行圆对称夹持在固定工作台上，转动下螺座上的下旋轮驱动升降台使预置其上的薄膜主框架上升将薄膜顶起绷紧，转动顶螺座上的中旋轮驱动下压力板使预置其下的压膜环下降与薄膜框架配合将薄膜锁死，光栅位移计检测升降台位移，压力传感器组监测薄膜应力。本发明的装置适用于将柔性薄膜均匀绷紧，以及通过薄膜主框架和压膜环将柔性薄膜固定。

技术领域

本发明属于柔性衬底微细加工领域，具体涉及一种柔性薄膜绷紧固定装置。

背景技术

在半导体微细加工领域，衬底普遍采用平面的刚性衬底，如硅和玻璃。光刻工艺中的涂胶、曝光等工艺和设备均对衬底的平面度有较高要求，然而柔性薄膜衬底由于硬度较低、面形随机，无法与这些工艺和设备兼容，限制了微细加工工艺与设备在柔性薄膜衬底上的使用。

发明内容

为了实现在柔性薄膜衬底上实现微细加工，与现有微细加工工艺及设备兼容，本发明提供一种柔性薄膜绷紧固定装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

本发明的柔性薄膜绷紧固定装置，所述的装置包括顶板、上旋轮、压力传感器组、中旋轮、下压力板、压膜板、薄膜主框架、立柱组、光栅位移计、底台、支座、顶螺座、上旋轮卡环、上压力板、顶杆组、直线轴承组、压膜环、固定工作台、升降台、下旋轮、下螺座；其连接关系是，所述的底台、立柱组和顶板连接组合为静定框架，并与支座连接使固定工作台处于方便操作的高度；下螺座与底台连接，顶螺座与顶板连接，上旋轮、中旋轮与顶螺座螺纹连接，下旋轮与下螺座螺纹连接；上压力板中心通过上旋轮卡环与上旋轮相连，上压力板边缘通过直线轴承组与立柱组相连，顶杆组的顶端有压力传感器组并与上压力板连接，顶杆组底端和压膜板相连；下压力板中心与中旋轮连接，下压力板边缘通过直线轴承组与立柱组相连，压膜环通过螺丝悬于下压力板底面；固定工作台中心镂空，边缘与立柱连接，升降台与下旋轮连接，光栅位移计与升降台相连监测其位移，薄膜主框架置于升降台上表面。

其中，所述的上旋轮、上压力板、中旋轮、下压力板、压膜环、下旋轮、升降台和薄膜主框架为同轴心设置。

本发明的原理：本装置所述的固定工作台承载自由薄膜，转动顶螺座上的上旋轮驱动压膜板将薄膜边缘进行圆对称夹持在固定工作台上，转动下螺座上的下旋轮驱动升降台使预置其上的薄膜主框架上升将薄膜顶起绷紧，转动顶螺座上的中旋轮驱动下压力板使预置其下的压膜环下降与薄膜框架配合将薄膜锁死，通过光栅位移计测量升降台位移控制薄膜预紧力，通过压力传感器组监测压膜板与固定工作台间正压力控制薄膜最大静摩擦力。本发明的装置适用于将柔性薄膜均匀绷紧，以及通过薄膜主框架和压膜环将柔性薄膜固定。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明克服了现有手工绷膜容易产生褶皱、预紧力不均匀的缺点，通过压膜板圆对称地将薄膜外围锁定，再利用薄膜主框架上升对薄膜施加圆对称的辐射状预紧力，有效改善了预紧力的各向均匀性。

(2)本发明克服了现有将薄膜用胶黏剂粘在平板上难以剥离的缺点，通过将薄膜均匀的各向张紧并固定，有效地保证了薄膜的表面面形以满足加工的要求，并且在加工后可以恢复薄膜的自由状态。

附图说明

图1为本发明的柔性薄膜绷紧固定装置的主视图。

图2为采用该装置前后薄膜应力均匀性分布示意图，其中，图2(a)为采用装置前，图2(b)为采用装置后。