УСТРОЙСТВО НАНОПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам наноперемещений.
Известно устройство перемещения для нанотехнологии, содержащее зонд и пьезопривод, жестко связанный с неподвижным основанием [Свидетельство на полезную модель №30033, Кл H01L 41/00 (Аналог)].
Недостатком аналога является возможность попадания частичек пыли в зону технологического процесса между зондом и подложкой.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство перемещения для нанотехнологического оборудования, содержащее неподвижное основание с закрепленными на нем пьезоприводами, на которых установлены зонды, электрически взаимодействующие с подложками [Патент РФ на полезную модель №40551, МПК H02N 2/00, B81C 1/00, опубл. 10.09.2004 (Прототип)].
Недостатком прототипа также является возможность попадания частичек пыли в зону технологического процесса между зондом и подложкой.
В основу полезной модели положена техническая задача, состоящая в том, чтобы обеспечить исключение возможности попадания частичек пыли в зону технологического процесса между зондом и подложкой.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве наноперемещений, содержащем неподвижное основание, связанное с пьезоприводом, зонд, закрепленный на пьезоприводе и электрически связанный с подложкой посредством управляющего блока питания, согласно предложенной полезной модели, пьезопривод выполнен трехкоординатным с возможностью перемещения зонда по горизонтальным осям X, Y и вертикальной оси Z; Х-координатная ступень пьезопривода связана с неподвижным основанием посредством переходника, Y-координатная ступень пьезопривода связана с Х-координатной ступенью пьезопривода посредством переходника, зонд связан с Y-координатной ступенью пьезопривода посредством переходника, вертикальная Z-координатная ступень перемещения выполнена в виде пьезоколец, между которыми закреплены металлические кольца; первое пьезокольцо жестко связано с неподвижным основанием, а последнее - с подложкой; внутри Z-координатной ступени перемещения расположены Х- и Y-координатные ступени пьезопривода, причем Z-координатная ступень перемещения выполнена герметичной, с возможностью подачи вовнутрь рабочего газа, при этом перемещение зонда с помощью пьезопривода реализуется посредством блока питания по каждой координате X, Y, Z.
Введение в устройство наноперемещений Х- и Y-координатных ступеней пьезопривода, соединенных между собой посредством переходника, связи зонда с Y-координатной ступенью пьезопривода посредством переходника и выполнение Z-координатной ступени перемещения в виде пьезоколец, исключает возможность попадания частичек пыли в зону технологического процесса между зондом и подложкой.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1 и фиг.2, где изображено устройство наноперемещений.
На фиг.1 показан вид спереди устройства наноперемещений, а на фиг.2 - вид сбоку.
Устройство наноперемещений (фиг.1, фиг.2) содержит неподвижное основание 1, связанное с пьезоприводом 2, зонд 3, закрепленный на пьезоприводе 2 и электрически связанный с подложкой 4 посредством управляющего блока 5 питания. Пьезопривод 2 выполнен двухкоординатным с возможностью перемещения зонда 3 по горизонтальным осям X, Y; Х-координатная ступень пьезопривода 2 связана с неподвижным основанием 1 посредством Х-переходника 6, Y-координатная ступень пьезопривода 2 связана с Х-координатной ступенью пьезопривода 2 посредством Y-переходника 7, а зонд 3 связан с Y-координатной ступенью пьезопривода 2 посредством Z-переходника 8, а Z-координатная (вертикальная) ступень 9 перемещения выполнена в виде связанных между собой пьезоколец 10, между которыми закреплены металлические кольца 11, первое пьезокольцо 10 жестко связано с неподвижным основанием 1, а последнее - с подложкой 4. Внутри Z-координатной ступени 9 перемещения расположены Х- и Y-координатные ступени пьезопривода, причем Z-координатная ступень 9 перемещения выполнена герметичной, с возможностью подачи вовнутрь рабочего газа.
Устройство наноперемещений работает следующим образом.
При подаче напряжения на пьезопривод 2 происходит перемещение зонда 3 относительно подложки 4 вдоль осей Х и Y вследствие обратного пьезоэффекта. Подаваемое напряжение регулируется с помощью управляющего блока 5 питания.
При подаче напряжения на Z-координатную ступень 9 происходит перемещение подложки 4 относительно зонда 3 вдоль оси Z. Подаваемое напряжение регулируется с помощью управляющего блока 14 питания.
Перемещения вдоль координатных осей Х и Y являются зависимыми друг от друга и осуществляются путем подачи напряжения на блоки 12 и 13 питания соответственно, а перемещение вдоль оси Z является независимым.
Применение данного устройства наноперемещений исключает возможность попадания частичек пыли в зону технологического процесса между зондом и подложкой.