激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備的制作方法

專利名稱：激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種納米結構圖案制程裝置，尤指一種激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備。
背景技術：
目前有關納米結構圖案的既有微影加工技術包含有黃光微影、電子束微影、原子力顯微術、X-ray微影、近場光束微影、激光干涉微影、傳統激光直寫曝光微影等技術，然而，前述既有技術的加工速度慢且大多需要龐大且昂貴的設備或裝置，因此，不易普及應用 且工作范圍小無法量產加工或者受光罩限制......等等，且既有形成納米結構圖案的加
工技術無法產生非重復性的圖形，再則，無論是何種制程方式都有影響加工精度的因素，例如平臺的設計、精密定位、光學定位系統、對位系統技術的建構、溫度控制等的相關技術，其中，上述傳統激光直寫曝光微影機臺的激光直寫光機系統的曝光激光光束使用高成本、大型的深紫外光(DUV)或超深紫外光(EUV)氣體或固態激光作為光源，才可有機會達到納米級圖案加工，另外，傳統激光直寫設備的光學元件也未能有效模塊化，導致激光光路需經常性維護、操作調整不易且制程可靠度低，再則因上述傳統設計造成整體設備龐大、價格昂貴也為其缺點；既有激光直寫式設備及目前的微影設備于使用時，大多需設置于一良好的精密定位平臺上，方可在制程中加工出精密的成品，因此，精密定位平臺的技術演進也代表制程技術的里程碑，目前既有的精密定位平臺大至可分為長行程定位平臺及多軸短行程定位平臺等類型，其中長行程定位平臺的驅動裝置主要以伺服馬達搭配滾珠螺桿、線性馬達及音圈馬達為主流，而其導軌則多為線性滑軌及空氣導軌，既有長行程定位平臺所使用的反饋測量系統大都使用光學尺與光學讀頭進行測量，其中當光學尺超過I公尺Oil)時會累積相當大的加工誤差，且會造成測量結果有重復性佳但是不準確的現象，因此現今的長行程定位平臺的精準度很難達到納米等級(IOOnm以下)，而多軸短行程定位平臺方面則大多利用撓性結構來架構所需的平臺，其致動器最常以壓電材料進行使用，既有多軸短行程定位平臺如果要達到高精度可搭配電容式探頭，其精準度可達幾個納米，然而，大部分多軸短行程定位平臺的位移量大多為幾百個微米，位移量小不敷精密加工使用，因此要加工出納米周期性結構、提高加工速度、精度及加工范圍、加工任意圖形的結構及晶格排列的納米孔洞，是目前業界亟于解決的問題。

發明內容
因此，本發明人有鑒于既有技術對于納米周期性結構圖案，無法同時達到高速高精度加工、大范圍加工、突破光學繞射極限縮小記錄點、產生任意圖形及晶格排列的納米孔洞且設備成本太高等的缺失與不足，特經過不斷的研究與試驗，終于發展出一種能改進既有缺失的本發明。本發明的目的在于提供一種激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其通過長行程移動平臺與微動壓電平臺的混合式移動平臺，以提供一大范圍的納米級定位效果，并搭配一激光直寫頭，提供一納米級周期性結構圖案刻寫加工，且混合式移動平臺的反饋系統使用一激光干涉儀，并通過一對位介面裝置進行激光干涉儀測量位置比對，以形成所要刻寫的圖案，可有效地產生任意圖形及晶格排列的納米孔洞、突破光學繞射極限縮小記錄點、提高加工速度、精度及加工范圍且成本低的目的。為達到上述目的，本發明提供一種激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其包含有一平臺組、一測量反饋組及一激光直寫頭組，其中該平臺組設有一底座及一混合式移動平臺，該底座于頂面橫向設有一結合架，該混合式移動平臺設有一長行程移動平臺及一微動壓電平臺，該長行程移動平臺可移動地設于底座頂面而位于該結合架下方處且設有一基準座及一驅動組，該驅動組設于該基準座上且設有復數個設于該基準座頂面的線性馬達，該微動壓電平臺與該長行程移動平臺相結合且于頂面設有一加工平臺，用于補償長行程移動平臺移動時所產生的位移、直度及角度誤差;
該測量反饋組與該平臺組相結合且設有一激光干涉儀、一反射裝置及一信號接收裝置，該激光干涉儀固設于該底座的頂面，該反射裝置與該平臺組的加工平臺相結合，用來反射該激光干涉儀射出的激光光束，該信號接收裝置固設于底座上，用來接收經該反射裝置反射的激光光束；以及該激光直寫頭組設于該平臺組上且與該測量反饋組相電性連接，該激光直寫頭組有一激光直寫頭、一激光直寫頭控制介面裝置及一對位介面裝置，該激光直寫頭架設于該平臺組的結合架上而位于該加工平臺的上方處，該激光直寫頭控制介面裝置固設于該結合架上且與該激光直寫頭相電性連接，通過該激光直寫頭控制介面裝置內部的硬體描述語言對于該激光直寫頭進行刻寫功率控制及自動對焦伺服控制，而該對位介面裝置固設于該結合架上且位于該激光直寫頭控制介面裝置上方，該對位介面裝置與該測量反饋組及該激光直寫頭控制介面裝置相電性連接，該對位介面裝置可接收該測量反饋組所測量到平臺組的位移信號，通過該對位介面裝置內建的可編程數字集成電路晶片，可經由硬體描述語言快速進行預定要刻寫位置與該測量反饋組所測量的實際位移信號的比對，控制激光直寫頭刻寫時機。進一步，各線性馬達于內表面的上、下端面設有復數個定子形成一磁力導軌且于各定子間設有一滑動地設于該磁力導軌內且朝外延伸有一結合板的動子。再進一步，該微動壓電平臺設有一承載臺、一微動調整組及復數個交叉滾子導軌軸承組，該承載臺與該驅動組的線性馬達的結合板相固設結合，該微動調整組與承載臺相結合且設有一撓性座及復數個壓電致動器，該撓性座設于承載臺頂面上，而各壓電致動器設于承載臺頂面且分別與該撓性座相貼靠，各交叉滾子導軌軸承組分別設于承載臺上，該加工平臺與該撓性座及各交叉滾子導軌軸承組相結合而位于承載臺上方。較佳地，該激光干涉儀設有一激光光束、一第一分光鏡、一第二分光鏡、一 90度反射鏡、一第一平面干涉鏡、一第二平面干涉鏡及一第三平面干涉鏡，其中兩分光鏡間隔設于底座頂面上且位于激光光束射出的路徑上，該90度反射鏡設于底座頂面上且與兩分光鏡呈一直線配置，該第一平面干涉鏡用來接收第一分光鏡所反射的激光光束，而第二平面干涉鏡用來接收第二分光鏡所反射的激光光束，而該第三平面干涉鏡用來接收經90度反射鏡所反射的激光光束。
較佳地，該反射裝置設有一第一平面反射鏡及一第二平面反射鏡，兩平面反射鏡分別設于該微動壓電平臺的加工平臺上且呈一直角配置的空間關系，用來反射經過各平面干涉鏡反射出的激光光束，該第一平面反射鏡用來反射第一平面干涉鏡與第二平面干涉鏡的激光光束，而第二平面反射鏡用來反射第三平面干涉鏡的激光光束。較佳地，該信號接收裝置設有一第一接收器、一第二接收器及一第三接收器，該第一接收器用來接收第一平面干涉鏡所反射的激光光束，該第二接收器用來接收第二平面干涉鏡所反射的激光光束，而該第三接收器用來接收第三平面干涉鏡所反射的激光光束。憑借上述的技術手段，本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備至少具有以下的優點及功效一、長行程作動本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，主要通過H形的長行程移動平臺利用線性馬達做為驅動裝置，提供一能大范圍高速移動、低污染及可承載重負荷的效果，由于長行程移動平臺其X與Y移動軸均再同一平面上，進而降低機臺高度及減小機臺移動時所產生的直度及角度誤差，因此該結構圖案制程裝置能進行大范圍的刻
寫加工。二、納米微調作動本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備所提供的微動壓電平臺，憑借壓電致動器具有可控制性、高頻響應特性、電能與機械能之間的高轉換率、微小化及不易發熱的特點，因此，具有較高位移分辨率及高定位精度和重復精度，進而提供一納米等級的位移與角度調整，補償長行程移動平臺移動時所產生的位移、直度及角
度誤差。三、反饋效果佳本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備所提供的測量反饋組，其最大測量范圍為X :2公尺(m)、Y :2公尺(m) ; Θ z :300秒，而測量解析度直線線位移解析度為I納米(nm)，角位移解析度為O. 01秒，不僅可提供一長距離測量范圍(數公尺等級)、高解析度(O. 04 IOnm)、高穩定性、反應快速(大于IMHz)與排除環境因素干擾等的特性，進而可同時測量X、Y與θ ζ的變化并即時控制補償使其精度達到納米等級。四、刻寫結構圖案速度快且精度高本發明激光直寫式納米周期性結構制造設備所提供的平臺組，因長行程移動平臺可使用線性馬達搭配空氣導軌其移動時摩擦阻力小，移動速度快，且利用該微動壓電平臺補正該長行程移動平臺移動時所產生的位移、直度及角度誤差，而該測量反饋組的解析度高且反應快速，并搭配該激光直寫頭組，快速且有效地比對測量的位移信號及自動對焦功能，使該平臺組的移動速度快且定位精度高，進而能達到快速且精確刻寫出納米結構圖案的效果。五、可有效產生任意結構圖形本發明激光直寫式納米周期性結構制造設備的對位介面裝置，其內部設有一可編程數字集成電路晶片，其內部時序至少125ΜΗΖ，可快速進行預定要刻寫位置與測量反饋組所測量的實際位移信號的比對，因此，只需在該對位介面裝置設定預定刻寫位置，即可控制該激光直寫頭的刻寫時機，因此能在加工件上快速且高精度的刻寫晶格排列的納米孔洞或任意的結構圖案。六、刻寫更小的孔洞本發明激光直寫式納米周期性結構制造設備的激光直寫頭，憑借激光光束聚焦點的能量呈現高斯分布的特性，搭配一熱寫式光阻材料，利用高溫區與低溫區產生相變化的差異，得到不同的蝕刻速度，如此一來，即便在激光聚焦光點受限于繞射極限的情況下，所蝕刻出來的孔洞仍將小于繞射極限，因此，激光直寫微影方法不但可以提供更小的刻寫圖案尺寸，在母板上顯影曝光出納米孔洞及納米線，而且相對所花費的成本也相當低廉。


圖I是本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備的立體外觀示意圖；圖2是本發明激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備的外觀側視示意圖；圖3是本發明平臺組的局部放大立體外觀示意圖；圖4是本發明平臺組分離加工平臺的局部放大立體外觀示意圖；圖5是本發明平臺組與測量反饋組的放大立體外觀示意圖；圖6是本發明激光直寫頭的放大立體外觀示意圖。 附圖標記說明10平臺組；11底座；111結合架；12長行程移動平臺；13微動壓電平臺；14基準座；15驅動組；151線性馬達；152定子；153動子；154結合板；16承載臺；17微動調整組；171撓性座；172壓電致動器；18交叉滾子導軌軸承組；19加工平臺；20測量反饋組；21激光干涉儀；211激光光束；212第一分光鏡；213第二分光鏡；21490度反射鏡；215第一平面干涉鏡；216第二平面干涉鏡；217第三平面干涉鏡；22反射裝置；221第一平面反射鏡；222第二平面反射鏡；23信號接收裝置；231第一接收器；232第二接收器；233第三接收器；30激光直寫頭組；31激光直寫頭；32激光直寫頭控制介面裝置；33對位介面
>j-U ρ α裝直。
具體實施例方式為能詳細了解本發明的技術特征及實用功效，并可依照說明書的內容來實施，茲進一步以圖式(如圖I至4所示)所示的較佳實施例，詳細說明如后本發明提供一激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其包含有一平臺組10、一測量反饋組20及一激光直寫頭組30，其中該平臺組10設有一底座11及一混合式移動平臺，其中該底座11于頂面橫向設有一結合架111，而該混合式移動平臺設有一長行程移動平臺12及一微動壓電平臺13，該長行程移動平臺12可移動地設于底座11頂面而位于該結合架111下方處且設有一基準座14及一驅動組15，該基準座14是一略呈H形的結構，較佳地，該基準座14由一花崗巖塊體所構成，由于花崗巖材料穩定，熱膨脹系數低，因此00等級的研磨平面精度可達2 μ m/m ;該驅動組15設于該基準座14上且設有復數個設于該基準座14頂面的線性馬達151，較佳地，各線性馬達151于內表面的上、下端面設有復數個定子152而形成一磁力導軌且于各定子152間設有一滑動地設于該磁力導軌內且朝外延伸有一結合板154的動子153，其中利用線性馬達151為直線傳動方式，可消除中間環節帶來的各種定位誤差，且各磁力導軌導向的精度可達到O. 4 μ m/200mm的直線導向精度，因此，其定位精度高且反應速度快，且該動子153與各定子152之間始終保持一定的空氣間隙而不接觸，由磁力系統支撐，可消除定子152與動子153間的接觸摩擦阻力，大大提高系統靈敏度與快速性，因為無接觸傳遞、幾乎無機械磨差損耗、工作安全可靠且壽命長，且利用線性馬達151驅動的磁力導軌來精密導向，可避免儀器高速移動時產生慣性傾斜的趨勢，所以，利用線性馬達直線151的直接驅動方式可使系統本身結構大為簡化且重量與體積也可大大的降低；
該微動壓電平臺13與該長行程移動平臺12相結合且設有一承載臺16、一微動調整組17、復數個交叉滾子導軌軸承組18及一加工平臺19，其中該承載臺16與該驅動組15的線性馬達151的結合板154相固設結合，使該承載臺16可通過該長行程移動平臺12而相對底座11產生X方向與Y方向的移動，該微動調整組17與承載臺16相結合且設有一撓性座171及復數個壓電致動器172，其中該撓性座171設于該承載臺16頂面上，而各壓電致動器172設于該承載臺16頂面且分別與該撓性座171相貼靠，各交叉滾子導軌軸承組18分別設于該承載臺16上，該加工平臺19與該撓性座171及各交叉滾子導軌軸承組18相結合而位于該承載臺16上方；該微動壓電平臺13于作動時主要通過兩壓電致動器172作為動力驅動源，對于該撓性座171進行同時推動或一推一拉的作動使其產生彈性變形,進而產生微量的X方向位移與微量的θ ζ角度變化，讓微動壓電平臺13具有雙軸(X、θ ζ)微調整的功效，并且利用的各交叉滾子導軌軸承組18作為輔助支撐加工平臺19重量用，由于各交叉滾子導軌軸承組18的X軸與Y軸垂直相交以及有一旋轉軸的結構特性(其作動方式屬于一現有技術，故 不闡述)，當撓性座171產生微量的X方向位移與微量的θ ζ角度變化時，且該加工平臺19與該撓性座171及各交叉滾子導軌軸承組18相結合，使得該加工平臺19能精確的產生X方向位移與θ ζ角度變化，且能在高負載下仍可保持良好的精度，因此，通過撓性座171具有材料變形的特性設計一體積小的微動壓電平臺13，并配合壓電致動器172具有體積小、反應速度快、解析度高及機電轉換效率高的特性，達到納米級微動的能力；請配合參看如圖5所示，該測量反饋組20與該平臺組10相結合且設有一激光干涉儀21、一反射裝置22及一信號接收裝置23，其中該激光干涉儀21固設于底座11的頂面且設有一激光光束211、一第一分光鏡212、一第二分光鏡213、一 90度反射鏡214、一第一平面干涉鏡215、一第二平面干涉鏡216及一第三平面干涉鏡217，其中兩分光鏡212、213間隔設于底座11頂面上且位于該激光光束211射出的路徑上，較佳地，該第一分光鏡212是一 33%與67%的分光鏡,而第二分光鏡213是一 50%與50%的分光鏡；該90度反射鏡214設于底座11頂面上且與兩分光鏡212、213呈一直線配置，而各平面干涉鏡215、216、217設于該底座11頂面上用來接收經各分光鏡212、213分光或90度反射鏡214反射的激光光束，較佳地，該第一平面干涉鏡215用來接收第一分光鏡212所反射的激光光束，而第二平面干涉鏡216用來接收第二分光鏡213所反射的激光光束，而該第三平面干涉鏡217用來接收經90度反射鏡214所反射的激光光束；該反射裝置22與該平臺組10的加工平臺19相結合且設有一第一平面反射鏡221及一第二平面反射鏡222，兩平面反射鏡221、222分別設于該微動壓電平臺13的加工平臺19上且呈一直角配置的空間關系，用來反射經過各平面干涉鏡215、216、217反射出的激光光束，較佳地，該第一平面反射鏡221用來反射第一平面干涉鏡215與第二平面干涉鏡216的激光光束，而第二平面反射鏡222用來反射第三平面干涉鏡217的激光光束；該信號接收裝置23固設于底座11上且設有一第一接收器231、一第二接收器232及一第三接收器233，各接收器231、232、233用來接收各平面干涉鏡215、216、217經平面反射鏡221、222反射的激光光束，較佳地，該第一接收器231用來接收第一平面干涉鏡215所反射的激光光束，以測量出該加工平臺19的X軸的位移量，該第二接收器232用來接收第二平面干涉鏡216所反射的激光光束，以測量出該加工平臺19的X軸的位移量，其中憑借第一接收器231與第二接收器232個別測量出的X軸位移量的差值計算而得該加工平臺19旋轉角度誤差量(θ ζ)，該第三接收器233用來接收第三平面干涉鏡217所反射的激光光束，以測量出加工平臺19的Y軸的位移量；該測量反饋組20于操作時，該激光干涉儀21的激光光束211經過該第一分光鏡212后，其激光光束的強度被分成一 33%的激光光束(LI)與一 67%的激光光束(L2)，其中反射的33%激光光束(LI)直接射入第一平面干涉鏡215上，該激光光線直接穿透第一平面干涉鏡215并打在一第一平面反射鏡221上再反射回到第一平面干涉鏡215由第一接收器231接收，進而測量出該加工平臺19的X軸的位移量，而另一道穿通過第一分光鏡212的激光光又經過該第二分光鏡213而分成兩道激光光源(L2與L3),其中一道激光光源(L2)直接穿通過該第二分光鏡213后直接打在該90度反射鏡214并射入該第三平面干涉鏡217上，其激光光束經由該第三平面干涉鏡217反射打在第二平面反射鏡222上并反射回到該第三平面干涉鏡217，其反射回來的激光光束由該第三接收器233接收以得知Y軸的位移量，同理經過該第二分光鏡213的另一道激光光源(L3),被第二分光鏡213直接反射射入該第二平面干涉鏡216上，其激光光源直接穿透第二平面干涉鏡216打在該第一平面反射 221鏡上并反射回到第二平面干涉鏡216，其反射回來的激光光束由該第二接收器232接收以得知X軸的位移量，故憑借第一接收器231與第二接收器232可個別測量出的X軸的位移量的差值計算而得該加工平臺19的旋轉角度誤差量(θ ζ);以及該激光直寫頭組30設于該平臺組10上且與該測量反饋組20相電性連接，該激光直寫頭組30有一激光直寫頭31、一激光直寫頭控制介面裝置32及一對位介面裝置33，其中該激光直寫頭31架設于該平臺組10的結合架111上而位于該加工平臺19的上方處，可將一加工件放置于該平臺組10的加工平臺19上，通過該激光直寫頭31于該加工件進行納米圖案結構的刻寫，該激光直寫頭控制介面裝置32固設于該結合架111上且與該激光直寫頭31相電性連接，通過該激光直寫頭控制介面裝置32內部的硬體描述語言對于該激光直寫頭31進行刻寫功率控制及自動對焦伺服控制，而該對位介面裝置33固設于該結合架111上且位于該激光直寫頭控制介面裝置32上方，該對位介面裝置33與該測量反饋組20及該激光直寫頭控制介面裝置32相電性連接，該對位介面裝置33可接收該測量反饋組20所測量到平臺組10的位移信號，通過該對位介面裝置33內建的可編程數字集成電路晶片，可經由硬體描述語言快速進行預定要刻寫位置與該測量反饋組20所測量的實際位移信號的比對，因此在對該位介面裝置32設定預定的刻寫位置的方式，即可控制該激光直寫頭31的刻寫時機，即能在該加工件上刻寫出有晶格排列的納米孔洞或任意的納米結構圖案。本發明的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其作動原理主要采用兩段式的定位控制來達到長行程與納米級的定位操作，其中第一階段利用H形長行程移動平臺12來進行長距離位移，其位移的最大范圍可達200公厘(mm) X200公厘(mm)，而第二階段則是利用微動壓電平臺13進行微小位移的補償，其定位精度可以達到納米等級，而該測量反饋組20由于激光光源在經過一段距離的后仍會維持細小的光束，不會像一般光源會散開，同時具有極高的亮度、穩定性與精確性良好的波長，再加上干涉現象容易觀測，因此，該測量反饋組20可準確地對于混合式移動平臺進行X軸、Y軸與偏擺角度誤差θ z的定位誤差測量與反饋信號控制補償，再則，通過該激光直寫頭組30的對位介面裝置33可快速進行預定要刻寫位置與該測量反饋組20所測量實際位移信號的比對，即可控制該激光直寫頭31的亥IJ寫時機，因此，能在加工件上快速、高精度、且大范圍的刻錄出晶格排列的納米孔洞或任意的結構圖案，因此，憑借本發明激光直寫式納米周期性結構制造設備，不僅可有效降低成本以提升競爭力，且可通過模塊化的組合方式，有效減少未來修護上和生產上的時間，進而提供一方便組裝、成本低、刻寫結構圖案速度快、精度高且范圍大、可有效產生任意結構圖形及晶格排列的納米孔洞且刻寫更小孔洞的裝置。
以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于包含有一平臺組、一測量反饋組及一激光直寫頭組，其中 該平臺組設有一底座及一混合式移動平臺，該底座于頂面橫向設有一結合架，該混合式移動平臺設有一長行程移動平臺及一微動壓電平臺，該長行程移動平臺可移動地設于底座頂面而位于該結合架下方處且設有一基準座及一驅動組，該驅動組設于該基準座上且設有復數個設于該基準座頂面的線性馬達，該微動壓電平臺與該長行程移動平臺相結合且在頂面設有一加工平臺； 該測量反饋組與該平臺組相結合且設有一激光干涉儀、一反射裝置及一信號接收裝置，該激光干涉儀固設于該底座的頂面，該反射裝置與該平臺組的加工平臺相結合，用來反射該激光干涉儀反射出的激光光束，該信號接收裝置固設于底座上，用來接收經該反射裝置反射的激光光束；以及 該激光直寫頭組設于該平臺組上且與該測量反饋組相電性連接，該激光直寫頭組有一激光直寫頭、一激光直寫頭控制介面裝置及一對位介面裝置，該激光直寫頭架設于該平臺組的結合架上而位于該加工平臺的上方處，該激光直寫頭控制介面裝置固設于該結合架上且與該激光直寫頭相電性連接，通過該激光直寫頭控制介面裝置內部的硬體描述語言對于該激光直寫頭進行刻寫功率控制及自動對焦伺服控制，而該對位介面裝置固設于該結合架上且位于該激光直寫頭控制介面裝置上方，該對位介面裝置與該測量反饋組及該激光直寫頭控制介面裝置相電性連接，該對位介面裝置可接收該測量反饋組所測量到平臺組的位移信號，通過該對位介面裝置內建的可編程數字集成電路晶片，可經由硬體描述語言快速進行預定要刻錄位置與該測量反饋組所測量的實際位移信號的比對。
2.根據權利要求I所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于各線性馬達于內表面的上、下端面設有復數個定子形成一磁力導軌且于各定子間設有一滑動地設于該磁力導軌內且朝外延伸有一結合板的動子。
3.根據權利要求I或2所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該微動壓電平臺設有一承載臺、一微動調整組及復數個交叉滾子導軌軸承組，該承載臺與該驅動組的線性馬達的結合板相固設結合，該微動調整組與承載臺相結合且設有一撓性座及復數個壓電致動器，該撓性座設于承載臺頂面上，而各壓電致動器設于承載臺頂面且分別與該撓性座相貼靠，各交叉滾子導軌軸承組分別設于承載臺上，該加工平臺與該撓性座及各交叉滾子導軌軸承組相結合而位于承載臺上方。
4.根據權利要求3所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該激光干涉儀設有一激光光束、一第一分光鏡、一第二分光鏡、一 90度反射鏡、一第一平面干涉鏡、一第二平面干涉鏡及一第三平面干涉鏡，其中兩分光鏡間隔設于底座頂面上且位于激光光束射出的路徑上，該90度反射鏡設于底座頂面上且與兩分光鏡呈一直線配置，該第一平面干涉鏡用來接收第一分光鏡所反射的激光光束，而第二平面干涉鏡用來接收第二分光鏡所反射的激光光束，而該第三平面干涉鏡用來接收經90度反射鏡所反射的激光光束。
5.根據權利要求4所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該反射裝置設有一第一平面反射鏡及一第二平面反射鏡，兩平面反射鏡分別設于該微動壓電平臺的加工平臺上且呈一直角配置的空間關系，用來反射經過各平面干涉鏡反射出的激光光束，該第一平面反射鏡用來反射第一平面干涉鏡與第二平面干涉鏡的激光光束，而第二平面反射鏡用來反射第三平面干涉鏡的激光光束。
6.根據權利要求5所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該信號接收裝置設有一第一接收器、一第二接收器及一第三接收器，該第一接收器用來接收第一平面干涉鏡所反射的激光光束，該第二接收器用來接收第二平面干涉鏡所反射的激光光束，而該第三接收器用來接收第三平面干涉鏡所反射的激光光束。
7.根據權利要求I所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該激光干涉儀設有一激光光束、一第一分光鏡、一第二分光鏡、一 90度反射鏡、一第一平面干涉鏡、一第二平面干涉鏡及一第三平面干涉鏡，其中兩分光鏡間隔設于底座頂面上且位于激光光束射出的路徑上，該90度反射鏡設于底座頂面上且與兩分光鏡呈一直線配置，該第一平面干涉鏡用來接收第一分光鏡所反射的激光光束，而第二平面干涉鏡用來接收第二分光鏡所反射的激光光束，而該第三平面干涉鏡用來接收經90度反射鏡所反射的激光光束。
8.根據權利要求7所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該 反射裝置設有一第一平面反射鏡及一第二平面反射鏡，兩平面反射鏡分別設于該微動壓電平臺的加工平臺上且呈一直角配置的空間關系，用來反射經過各平面干涉鏡反射出的激光光束，該第一平面反射鏡用來反射第一平面干涉鏡與第二平面干涉鏡的激光光束，而第二平面反射鏡用來反射第三平面干涉鏡的激光光束。
9.根據權利要求8所述的激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，其特征在于該信號接收裝置設有一第一接收器、一第二接收器及一第三接收器，該第一接收器用來接收第一平面干涉鏡所反射的激光光束，該第二接收器用來接收第二平面干涉鏡所反射的激光光束，而該第三接收器用來接收第三平面干涉鏡所反射的激光光束。
全文摘要
本發明關于一種激光直寫式納米周期性結構圖案制造設備，設有一平臺組、一測量反饋組及一激光直寫頭組，該平臺組設有一底座及一混合式移動平臺，該測量反饋組與平臺組相結合且設有一激光干涉儀、一反射裝置及一信號接收裝置，該激光直寫頭組設有一激光直寫頭、一激光直寫頭控制介面裝置及一對位介面裝置，該對位介面裝置與測量反饋組及激光直寫頭控制介面裝置相電性連接，提供一可產生任意圖形及晶格排列的納米孔洞、突破光學繞射極限縮小記錄點、提高加工速度、精度及加工范圍且成本低的結構圖案制造設備。
文檔編號G03F7/20GK102841507SQ20111017052
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者覺文郁, 沈金鐘, 楊錦添, 劉建宏, 朱朝居, 吳家鴻, 黃俊杰, 段黎黎, 李源欽 申請人:虎尾科技大學