KR100717971B1

KR100717971B1 - Apparatus for imprinting the patern

Info

Publication number: KR100717971B1
Application number: KR1020050036146A
Authority: KR
Inventors: 이영종; 최준영; 이재열; 김정희; 김효주
Original assignee: 주식회사 에이디피엔지니어링
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2007-05-14
Also published as: KR20060114153A

Abstract

본 발명은 기판 상에 미세한 패턴을 균일하고 정밀하게 구현할 수 있는 나노 임프린트 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a nanoimprint apparatus capable of uniformly and precisely implementing a fine pattern on a substrate.

본 발명은, 그 내부에 밀폐 공간 형성이 가능한 챔버; 상기 챔버 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력조절 수단; 상기 챔버 내부 하측에 마련되며, 그 상부에 기판이 위치되는 하정반; 상기 챔버 내부 상측에 마련되며, 그 하부에 몰드가 위치되는 상정반; 상기 상정반의 상부와 결합되어 마련되며, 상기 상정반을 상하 방향으로 이동시키는 상정반 수직 이동수단; 상기 상정반에 위치된 몰드를 자유 낙하시키는 몰드 낙하 수단; 상기 몰드 상부에 자외선을 조사하는 자외선 조사수단;을 포함하는 패턴 임프린트 장치를 제공한다. The present invention, the chamber capable of forming a sealed space therein; A pressure regulating means capable of adjusting a pressure in the chamber; A lower surface plate provided at a lower side inside the chamber and having a substrate positioned thereon; An upper plate provided in an upper side of the chamber and in which a mold is located; An upper plate vertical moving means provided in combination with an upper portion of the upper plate to move the upper plate in an up and down direction; Mold dropping means for freely dropping the mold located on the upper surface plate; It provides a pattern imprint apparatus comprising; ultraviolet irradiation means for irradiating the ultraviolet on the mold.

임프린트, 나노 임프린트, 패턴 형성, 자외선 경화 Imprint, Nano Imprint, Pattern Formation, UV Curing

Description

Pattern Imprint Device {APPARATUS FOR IMPRINTING THE PATERN}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치의 레이아웃을 도시하는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a layout of a pattern imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치의 내부 구조를 도시하는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing an internal structure of a pattern imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상정반의 구조를 나타내는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an upper surface plate according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치를 사용하여 패턴을 형성시키는 과정을 설명하는 도면들이다.4 is a view for explaining a process of forming a pattern using a pattern imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치1: pattern imprint apparatus according to an embodiment of the present invention

10 : 챔버 20 : 압력 조절수단10 chamber 20 pressure control means

30 : 하정반 40 : 상정반30: lower half 40: upper half

50 : 상정반 수직이동수단 50: vertical moving means

70 : 자외선 조사 수단 80 : 반송 챔버70 ultraviolet irradiation means 80 conveying chamber

M : 몰드 S : 기판M: Mold S: Substrate

R : 광경화성 수지R: photocurable resin

나노 임프린트는 초미세 가공인 나노 가공(1 ~ 100 nm)을 실현하기 위해 제안된 기술로 기판 위에 열가소성 수지나 광경화성 수지를 도포한 다음 e빔을 이용, 나노 크기의 몰드로 압력을 가해 경화시키고 패턴을 전사하는 기술을 말한다. Nano imprint is a technique proposed to realize nano processing (1-100 nm), which is ultra-fine processing, by applying a thermoplastic resin or photocurable resin on a substrate and then applying pressure to a nano-sized mold using an e-beam to cure it. The technique of transferring a pattern.

이러한 나노 임프린트 기술을 활용하면 현재 반도체 공정에서 사용하는 사진현상 방식의 미세화 한계점을 극복하고 도장 찍듯이 간단한 방법에 의하여 나노 구조물을 제작할 수 있게 된다. By utilizing this nanoimprint technology, nanostructures can be manufactured by a simple method like painting, overcoming the miniaturization limitation of the photolithography method used in the semiconductor process.

또한 나노 임프린트 기술을 활용하면 현재 100 nm 급인 미세 공정이 10 nm급으로 향상돼 차세대 반도체 분야의 기술 발전이 촉진될 것이다. 특히 나노 임프린트 기술은 차세대 반도체 및 평판디스플레이용 회로 형성 기술로 인정되고 있다. In addition, the use of nanoimprint technology will improve the micro process, which is currently 100 nm, to 10 nm, thus facilitating technological development in the next-generation semiconductor field. In particular, nanoimprint technology is recognized as a circuit forming technology for next-generation semiconductor and flat panel displays.

종래의 나노 임프린트 기술을 간단하게 설명하면 다음과 같다. 우선 기판 상에 광경화성 수지를 얇게 도포한 다음 그 상부에 미세한 패턴이 형성되어 있는 몰드를 올려 놓는다. 그리고 이 몰드를 상측에서 하측 방향으로 가압하여 상기 광경화성 수지가 몰드에 형성되어 있는 패턴과 대응되는 형상으로 성형되도록 한다. 그리고 나서 몰드의 상측에서 자외선 등을 조사하여 광경화성 수지를 경화시킨다. 이 렇게 하여 특정한 패턴으로 성형된 광경화성 수지가 경화되면 몰드를 들어 내고, 기판을 임프린트 장치 외부로 배출한다. The conventional nanoimprint technology will be briefly described as follows. First, a thin photocurable resin is coated on a substrate, and then a mold having a fine pattern formed thereon is placed thereon. The mold is pressed from the upper side to the lower side so that the photocurable resin is molded into a shape corresponding to the pattern formed on the mold. Then, ultraviolet rays or the like are irradiated from the upper side of the mold to cure the photocurable resin. In this way, when the photocurable resin molded in a specific pattern is cured, the mold is lifted and the substrate is discharged out of the imprint apparatus.

그런데 종래에는 몰드를 기판 상부에 올려놓고 가압하는 과정에서 기계적인 가압 방법을 사용하므로 몰드의 모든 면에 대하여 동일한 힘을 가하지 못하는 문제점이 있다. 이렇게 몰드가 불균일하게 가압되는 경우에는 균일한 패턴을 얻을 수 없는 문제점이 있다. 또한 종래에는 대기압하에서 성형 작업을 진행하므로 몰드와 광경화성 수지 사이에 공기가 유입되어 미세한 기포 등이 패턴 상에 포함되는 문제도 발생한다. However, in the related art, since the mechanical pressing method is used in the process of pressing the mold on the substrate, there is a problem in that the same force is not applied to all sides of the mold. When the mold is unevenly pressurized in this way, there is a problem that a uniform pattern cannot be obtained. In addition, conventionally, since the molding operation is performed under atmospheric pressure, air is introduced between the mold and the photocurable resin, and thus, a problem occurs in that fine bubbles or the like are included on the pattern.

한편 최근 대면적화가 급격하게 진행되고 있는 반도체 및 평판디스플레이 분야에서는 몰드도 더욱 대면적화되므로 균일한 가압이 더욱 어려워지므로 전술한 문제점이 더욱 심화되고 있는 실정이다. On the other hand, in the field of semiconductor and flat panel display, which is rapidly progressing in recent years, the mold is further enlarged, so that even pressure is more difficult.

본 발명의 목적은 대면적 기판에 대하여 균일한 패턴을 형성시킬 수 있는 임프린트 장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an imprint apparatus capable of forming a uniform pattern on a large area substrate.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 내부에 밀폐 공간 형성이 가능한 챔버; 상기 챔버 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력조절 수단; 상기 챔버 내부 하측에 마련되며, 그 상부에 기판이 위치되는 하정반; 상기 챔버 내부 상측에 마련되며, 그 하부에 몰드가 위치되는 상정반; 상기 상정반의 상부와 결합되어 마련되며, 상기 상정반을 상하 방향으로 이동시키는 상정반 수직 이동수단; 상기 상 정반에 위치된 몰드를 자유 낙하시키는 몰드 낙하 수단; 상기 몰드 상부에 자외선을 조사하는 자외선 조사수단;을 포함하는 패턴 임프린트 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the chamber capable of forming a sealed space therein; A pressure regulating means capable of adjusting a pressure in the chamber; A lower surface plate provided at a lower side inside the chamber and having a substrate positioned thereon; An upper plate provided in an upper side of the chamber and in which a mold is located; An upper plate vertical moving means provided in combination with an upper portion of the upper plate to move the upper plate in an up and down direction; Mold dropping means for freely dropping the mold located on the upper surface plate; It provides a pattern imprint apparatus comprising; ultraviolet irradiation means for irradiating the ultraviolet on the mold.

본 발명에서는 하정반을, 진공 흡착력을 이용하여 기판을 고정시키는 진공 흡착척으로 마련할 수도 있고, 정전기력을 이용하여 기판을 고정시키는 정전척으로 마련될 수도 있다. In the present invention, the lower plate may be provided as a vacuum adsorption chuck to fix the substrate using vacuum adsorption force, or may be provided as an electrostatic chuck to fix the substrate using electrostatic force.

한편 본 발명에서는 상기 상정반을, 그 하면에 위치되는 몰드를 정전기력에 의하여 고정시키고, 이탈시킬 수 있는 정전척으로 마련할 수도 있고, On the other hand, in the present invention, the upper plate may be provided as an electrostatic chuck which can fix and detach the mold located on the lower surface thereof by electrostatic force,

그 하부에 위치되는 몰드의 양측부를 지지하여 몰드를 고정시키는 지그(jig)이며, 상기 지그는 그 간격이 변동될 수 있어서 상기 몰드를 낙하 시킬 수 있도록 마련할 수도 있다. It is a jig for supporting both sides of the mold located below the jig (jig) to fix the mold, the jig may be provided so that the gap can be changed to drop the mold.

그리고 본 발명에서는 상정반 수직이동수단을, 리니어 엑츄에이터(linear actuator)로 마련함으로써, 몰드와 기판 사이의 간격을 매우 미세하게 조정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the upper and lower vertical moving means is provided with a linear actuator so that the gap between the mold and the substrate can be adjusted very finely.

그리고 하정반에는, 하정반을 관통하여 승강할 수 있도록 마련되며, 상기 하정반에 위치되는 기판을 승강시키는 기판 승강수단이 더 마련되도록 함으로써, 기판의 로딩 과정 또는 언로딩 과정에서 기판을 승강시킬 수 있도록 하는 것이 바람 직하다. In addition, the lower platen is provided to elevate through the lower plate, and further includes a substrate lifting means for elevating the substrate positioned on the lower plate, thereby elevating the substrate during the loading or unloading process of the substrate. It is desirable to do so.

그리고 본 발명에서 자외선 조사수단은, 자외선을 조사하는 자외선 램프; 상기 램프를 수평방향으로 이동시키는 램프 이동수단; 상기 챔버의 일 측벽을 관통하여 형성되는 램프 이동구; 상기 램프 이동구와 연결되어 마련되며, 상기 램프 및 램프 이동수단이 내재될 수 있으며 그 내부 공간을 밀폐시킬 수 있는 램프 챔버;를 포함하여 구성되도록 함으로써, 자외선 램프가 기판과 별도의 공간에 대기하다가 모든 것이 세팅된 후에 기판 상부로 이동하여 자외선을 조사하도록 하는 것이 바람직하다. And the ultraviolet irradiation means in the present invention, an ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet light; Lamp moving means for moving the lamp in a horizontal direction; A lamp moving hole formed through one side wall of the chamber; It is provided in connection with the lamp moving port, the lamp and the lamp moving means may be embedded and the lamp chamber which can seal the inner space; by being configured, so that the ultraviolet lamp is waiting in a separate space from the substrate After it is set, it is preferable to move to the top of the substrate to irradiate ultraviolet rays.

또한 본 발명에서는, 상기 상정반에 고정되어 있는 몰드와 상기 하정반에 고정되어 있는 기판 사이의 간격을 측정할 수 있는 리니어 게이지가 더 마련되도록 함으로써, 몰드와 기판 사이의 간격을 미세하고 측정하고 그 측정된 값을 기본으로 하여 몰드와 기판 사이의 간격이 미세하게 조정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In the present invention, by further providing a linear gauge that can measure the distance between the mold fixed to the upper plate and the substrate fixed to the lower plate, the gap between the mold and the substrate is fine and measured and the It is desirable to allow the spacing between the mold and the substrate to be finely adjusted based on the measured values.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치(1)는, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(10); 압력 조절수단(20); 하정반(30); 상정반(40); 상정반 수직 이동수단(50); 자외선 조사수단(70);을 포함하여 구성된다. The pattern imprint apparatus 1 according to the present embodiment includes a chamber 10, as shown in FIG . 1 or 2 ; Pressure adjusting means (20); Lower plate 30; Upper plate 40; Upper plate vertical moving means (50); Ultraviolet irradiation means 70; is configured to include.

상기 챔버(10)는 본 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치(1)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소이며, 그 내부 공간을 밀폐시킬 수 있는 구조로 마련된다. 그리고 이 챔버(10)의 일 측벽에는 기판 및 몰드가 통과할 수 있도록 기판 출구(12)가 챔버 측벽을 관통하여 형성된다. 그리고 이 기판 출구(12)를 개폐할 수 있도록 게이트 밸브(14)가 마련된다. The chamber 10 is a component that forms the overall appearance of the pattern imprint apparatus 1 according to the present embodiment, and is provided in a structure capable of sealing an inner space thereof. In addition, a substrate outlet 12 is formed on one sidewall of the chamber 10 to penetrate the chamber sidewall so that the substrate and the mold can pass therethrough. The gate valve 14 is provided to open and close the substrate outlet 12.

한편 이 기판 출구(12)와 연결되는 챔버 외측에는 별도의 반송 챔버(80)가 더 마련될 수도 있다. 이때 반송 챔버(80)는 그 내부를 밀폐시키고, 압력을 조절할 수 있는 구조로 마련되며, 그 내부 중앙에는 기판 또는 몰드를 반송할 수 있는 반송 로봇(82)이 마련된다. 그리고 반송 챔버(80)의 일측벽에는 외부와 연통되도록 형성되며, 기판 또는 몰드가 출입할 수 있는 통로(84)가 형성되고, 이 통로(84)를 별도의 게이트 밸브(86)에 의하여 개폐가능하게 마련되는 것이 바람직하다. Meanwhile, a separate transfer chamber 80 may be further provided outside the chamber connected to the substrate outlet 12. At this time, the transfer chamber 80 is provided with a structure capable of sealing the inside and adjusting the pressure, and a transfer robot 82 capable of transferring the substrate or the mold is provided at the inner center thereof. In addition, one side wall of the transfer chamber 80 is formed to communicate with the outside, a passage 84 through which the substrate or the mold can enter and exit is formed, and the passage 84 can be opened and closed by a separate gate valve 86. It is desirable to be provided.

다음으로 압력조절 수단(20)은 챔버(10) 내부의 압력을 조절하는 역할을 하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 패턴의 성형 작업을 진공하에서 수행하고, 가압은 대기압에서 이루어지므로 챔버 내부의 압력을 자유자재로 조절할 수 있어야 한다. 따라서 이 압력 조절수단(20)이 챔버(10) 내부의 기체를 배기하여 진공상태로 만들고, 다시 챔버 내부에 특정한 기체를 주입하여 대기압 상태로 만드는 역할을 한다. 본 실시예에서는 이 압력 조절수단(20)을 TMP 및 공기 주입 펌프로 마련한다. Next, the pressure regulating means 20 is a component that serves to adjust the pressure inside the chamber 10. In this embodiment, the molding operation of the pattern is performed under vacuum, and the pressurization is performed at atmospheric pressure, so the pressure inside the chamber should be freely adjustable. Therefore, the pressure adjusting means 20 exhausts the gas in the chamber 10 to make a vacuum state, and injects a specific gas into the chamber to make the atmospheric pressure state. In this embodiment, this pressure adjusting means 20 is provided with a TMP and an air injection pump.

다음으로 하정반(30)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 그 상부에 기판(S)이 위치되고, 위치된 기판(S)을 공정이 진행되는 동안 고정시키는 역할을 한다. 이 하정반(30)은 성형 공정 및 가압 공정, 자외선 조사 공정 중에서는 기판을 올려놓는 작업대의 역할을 하며, 작업이 완료된 뒤에는 기판(S)과 몰드(M)를 분리시킬 때 몰드를 고정시켜서 몰드가 분리되도록 한다. 따라서 본 실시예에서는 하정반(30)이 기판(S)을 흡착 고정할 수 있도록 하정반을 진공 흡착척 또는 정전척으로 마련한다. 이렇게 진공 흡착척 또는 정전척으로 기판을 흡착하는 경우에는 흡착 과정에서 기판이 손상되지 아니하는 장점이 있다.Next, as shown in FIG. 2, the lower surface plate 30 serves to fix the substrate S on the upper portion of the lower plate 30 while the process is in progress. The lower plate 30 serves as a work table for placing the substrate in the forming process, the pressing process, and the ultraviolet irradiation process. After the work is completed, the lower plate 30 fixes the mold to separate the substrate S and the mold M. To be separated. Therefore, in the present embodiment, the lower plate is provided as a vacuum suction chuck or an electrostatic chuck so that the lower plate 30 can fix and fix the substrate S. When the substrate is adsorbed by the vacuum adsorption chuck or the electrostatic chuck, the substrate is not damaged in the adsorption process.

본 실시예에서는 이 하정반(30)을 관통하여 상하 방향으로 이동되는 기판 승강수단(32)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 이 기판 승강수단(32)은 기판의 로딩과정에서 전술한 반송 로봇(82)에 의하여 하정반 상측으로 상승하여 이동된 기판을 반송 로봇(82)으로부터 전달받아서 하정반(30)의 상면에 내려놓는 역할을 하며, 기판의 언로딩 과정에서는 작업이 완료된 기판을 하정반 상측으로 들어올려 반송 로봇에 전달하는 역할을 한다. In this embodiment, it is preferable that the substrate lifting means 32 is further provided to penetrate the lower plate 30 and move in the vertical direction. The substrate elevating means 32 receives the substrate moved from the transfer robot 82 and lowers the upper surface of the lower plate 30 by the transfer robot 82 in the substrate loading process. In the process of unloading the board, the board is lifted to the upper side of the lower plate and transferred to the transfer robot.

다음으로 상정반(40)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버(10) 내부 상측에 마련되며, 그 하부에 몰드(M)가 위치되며, 위치된 몰드(M)를 고정시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 이 상정반(40)을 정전척 또는 지그로 마련할 수 있다. 먼저 정전척으로 마련하는 경우에는 정전기력에 의하여 몰드(M)의 상면을 흡착 고정시키며, 몰드를 낙하 시킬때에는 전원을 차단하여 정전기력을 없애는 방식을 사용한다. 한편 상정반(40)을, 도 3에 도시된 바와 같이, 지그(40a)로 마련하는 경우에는 몰 드(M)의 양 측부를 지지하는 지그(40a)를 마련하고, 이 지그(40a) 사이의 간격이 변동될 수 있도록 한다. 따라서 몰드를 고정시키는 경우에는 지그 사이의 간격을 몰드의 폭보다 작게 하여 유지하고, 몰드를 낙하시키는 경우에는 지그 사이의 간격을 몰드의 폭보다 크게 확대하여 몰드를 낙하시키게 된다. Next, as shown in FIG. 2, the upper plate 40 is provided above the inside of the chamber 10, and a mold M is positioned at a lower portion thereof, and serves to fix the positioned mold M. . In this embodiment, this upper plate 40 can be provided as an electrostatic chuck or a jig. First, when the electrostatic chuck is provided, the upper surface of the mold (M) is absorbed and fixed by the electrostatic force, and when the mold is dropped, a method of removing the electrostatic force by cutting off the power is used. On the other hand, in the case of providing the upper plate 40 as the jig 40a, as shown in Fig. 3, the jig 40a supporting both sides of the mold M is provided, and between the jig 40a. Allow the intervals of to vary. Therefore, when the mold is fixed, the gap between the jigs is kept smaller than the width of the mold, and when the mold is dropped, the gap between the jigs is enlarged larger than the width of the mold to drop the mold.

다음으로 상정반 수직 이동수단(50)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상정반(40)의 상부와 결합되어 마련되며, 상기 상정반(40)을 상하 방향으로 이동시키는 역할을 하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상정반(40)에 몰드(M)를 고정시킨 상태에서 상정반(40)을 상하 방향으로 이동시켜서 몰드(M)와 기판(S) 사이의 간격을 조정할 수 있으며, 작업이 완료된 후에는 상정반을 승강시키는 과정이 필요하므로 상정반을 상하 방향으로 이동시키는 상하 이동수단이 필요한 것이다. 본 실시예에서는 이 상정반 수직 이동수단(50)을 리니어 액츄에이터로 마련한다. 이렇게 리니어 액츄에이터로 마련하는 경우에는 상하 운동시 매우 미세한 제어가 가능하여 몰드와 기판 사이의 간격을 매우 미세하게 조정할 수 있는 장점이 있다. Next, the upper plate vertical moving means 50, as shown in Figure 3, is provided in combination with the upper portion of the upper plate 40, the component that serves to move the upper plate 40 in the vertical direction to be. In this embodiment, by moving the upper plate 40 in the vertical direction in the state in which the mold (M) is fixed to the upper plate 40, the distance between the mold (M) and the substrate (S) can be adjusted, the work is completed Since the process of elevating the upper plate is necessary, the vertical moving means for moving the upper plate in the vertical direction is required. In this embodiment, this upper plate vertical moving means 50 is provided as a linear actuator. When the linear actuator is provided as described above, very fine control is possible during vertical movement, and thus, the distance between the mold and the substrate can be adjusted very finely.

한편 이 상정반(40)에 고정된 몰드를 낙하시키기 전에 몰드(M)와 기판(S)의 위치를 일치시키기 위하여 몰드의 위치를 이동시켜 얼라인하는 얼라인 수단(도면에 미도시)이 더 마련되는 것이 바람직하다. 따라서 본 실시예에서는 이 상정반(40)을 X, Y 방향 직선 운동 및 θ방향 회전운동이 가능하도록 상정반 수평 이동수단을 더 마련하는 것이 바람직하다. On the other hand, before dropping the mold fixed to the upper plate 40, an alignment means (not shown in the drawing) for moving and aligning the position of the mold to match the position of the mold M and the substrate S is further included. It is preferable to provide. Therefore, in the present embodiment, it is preferable to further provide the top plate horizontal moving means to enable the top plate 40 to be linear movement in the X, Y direction and the θ direction rotation.

또한 본 실시예에 따른 패턴 임프린트 장치(1)에는 몰드(M)와 기판(S) 사이의 간격을 매우 미세하게 측정할 수 있는 리니어 게이지(도면에 미도시)가 더 마련 되는 것이 바람직하다. 따라서 이 리니어 게이지에 의하여 측정된 몰드와 기판 사이의 간격을 상정반 상하 이동수단에 전달하여 몰드와 기판 사이의 간격 조정에 사용되도록 한다. In addition, the pattern imprint apparatus 1 according to the present embodiment is preferably further provided with a linear gauge (not shown in the drawing) capable of measuring the gap between the mold M and the substrate S very finely. Therefore, the gap between the mold and the substrate measured by the linear gauge is transferred to the upper and lower moving means to be used for adjusting the gap between the mold and the substrate.

그리고 본 실시예에서는 몰드를 기판 상측에 근접시킨 후에 자유 낙하시켜 몰드와 기판을 접촉시키므로 몰드 낙하 수단이 마련된다. 상정반이 정전척으로 마련되는 경우에는 이 몰드 낙하 수단이 전원 차단 장치로 마련되며, 상정반이 지그로 마련되는 경우에는 지그를 수평 이동시켜 지그 사이의 간격을 넓히는 지그 평행 이동수단으로 마련된다. In this embodiment, since the mold is brought close to the upper side of the substrate, the mold and the substrate are brought into contact with the mold and the substrate. When the top plate is provided with an electrostatic chuck, the mold drop means is provided as a power cut-off device, and when the top plate is provided with a jig, the jig parallel movement means is provided to move the jig horizontally to widen the gap between the jigs.

다음으로 자외선 조사수단(70)은 몰드(M) 상부에 자외선을 조사하는 역할을 하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 자외선 조사수단(70)을, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 램프(72); 램프 이동수단(74); 램프 이동구(76); 램프 챔버(78);로 구성한다. 먼저 램프(72)는 자외선을 조사하는 구성요소이다. 본 시예에서는 이 램프(72)를, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 램프가 평행하게 배열되는 형태로 구현한다. 그리고 램프 이동수단(74)은 각 램프(72)의 일단이 결합되며, 이 램프(72)를 수평방향으로 이동시키는 구성요소이다. 본 실시예에서는 램프(72)를 별도의 램프 챔버(78)에 대기시키다가 자외선 조사 경화 과정에서만 챔버(10)로 이동시켜 자외선을 조사시키는 방식을 사용하므로 램프(72)를 수평방향으로 이동시킬 필요가 있는 것이다. 다음으로 램프 이동구(76)는 챔버(10)의 일측벽을 관통하여 형성되며, 램프(72)의 이동 통로 역할을 하는 구성요소이다. 그리고 램프 챔버(78)는 램프 이동구(76)와 연결되어 마련되며, 램프(72) 및 램프 이동수단(74)이 내재될 수 있으며 그 내부 공간을 밀폐시킬 수 있는 구성요소이다. 그리고 본 발명에서는 램프 챔버(78)와 챔버(10) 사이의 공간에 램프 이동구(76)를 개폐할 수 있는 게이트 밸브(71)가 마련된다. Next, the ultraviolet irradiation means 70 is a component that serves to irradiate the ultraviolet on the mold (M). In the present embodiment, this ultraviolet irradiation means 70, as shown in Fig. 1, 2, the lamp 72; Ramp moving means 74; Lamp shifter 76; It consists of a lamp chamber 78. First, the lamp 72 is a component that irradiates ultraviolet rays. In this embodiment, the lamp 72 is implemented in such a manner that a plurality of lamps are arranged in parallel, as shown in FIG. 2. In addition, one end of each lamp 72 is coupled to the lamp moving means 74 and is a component for moving the lamp 72 in the horizontal direction. In this embodiment, since the lamp 72 is placed in a separate lamp chamber 78 and moved to the chamber 10 to irradiate ultraviolet rays only during the ultraviolet irradiation curing process, the lamp 72 may be moved in a horizontal direction. There is a need. Next, the lamp moving hole 76 is formed through one side wall of the chamber 10 and is a component that serves as a moving passage of the lamp 72. In addition, the lamp chamber 78 is connected to the lamp moving hole 76, and the lamp 72 and the lamp moving means 74 may be embedded therein and may be a component capable of sealing an inner space thereof. In the present invention, the gate valve 71 is provided in the space between the lamp chamber 78 and the chamber 10 to open and close the lamp moving port 76.

다음으로는 본 실시예에 따라 패턴을 형성시키는 방법을 설명한다. Next, a method of forming a pattern according to the present embodiment will be described.

먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 기판(S)을 하정반(30) 상면에 위치시키고, 몰드(M)를 상정반(40)에 위치시킨 상태에서 상정반(40)을 하측으로 이동시킨다. 이때 기판(S) 상면에는 광경화성 수지(R)가 얇게 도포된 상태이다.First, as shown in FIG. 4A, the substrate S is positioned on the upper surface of the lower surface plate 30, and the upper surface plate 40 is moved downward while the mold M is positioned on the upper surface surface 40. At this time, the photocurable resin (R) is thinly coated on the upper surface of the substrate (S).

그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 몰드(M)와 기판(S)을 최대한 접근 시킨 상태에서 상정반(40)을 수평 이동시켜서 몰드(M)와 기판(S)의 위치를 일치시키는 얼라인 과정을 진행한다. As shown in FIG. 4B, an alignment process of matching the positions of the mold M and the substrate S by horizontally moving the upper plate 40 in a state in which the mold M and the substrate S are as close as possible. Proceed.

얼라인이 완료되면 도 4c에 도시된 바와 같이, 몰드(M)를 기판(S) 상부로 자유 낙하시켜 몰드(M)와 기판(S)을 접촉시킨다. 그리고 나서 챔버(10) 내부의 압력을 상승시켜 몰드(M)와 기판(S) 사이의 내부 압력과 외부의 압력 차를 이용하여 몰드(M)를 가압한다. 이렇게 기압차를 이용하여 몰드를 가압하면 몰드의 모든 면에 대하여 동일한 힘을 가하여 균일한 패턴이 형성시키는 장점이 있다. When the alignment is completed, as shown in FIG. 4C, the mold M is freely dropped onto the substrate S to contact the mold M and the substrate S. FIG. Then, the pressure inside the chamber 10 is increased to press the mold M by using an internal pressure difference between the mold M and the substrate S and an external pressure difference. When pressing the mold using the pressure difference, there is an advantage that a uniform pattern is formed by applying the same force to all surfaces of the mold.

그리고 도 4d에 도시된 바와 같이, 몰드(M) 상측으로 램프(72)를 이동시켜 자외선을 조사시켜 광경화성 수지(R)를 경화시켜 패턴을 완성한다. As shown in FIG. 4D, the lamp 72 is moved above the mold M to irradiate ultraviolet rays to cure the photocurable resin R to complete the pattern.

그 후에는 도 4e에 도시된 바와 같이, 몰드(M)를 상측으로 들어올려 패턴이 형성된 기판(S)을 얻는다. Thereafter, as shown in FIG. 4E, the mold M is lifted upward to obtain a substrate S on which a pattern is formed.

본 발명에 따르면 몰드를 기압차를 이용하여 가압하므로 몰드의 모든 면을 균일하게 가압할 수 있으므로 균일한 패턴을 얻을 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 패턴 임프린트 장치는 대면적 기판의 패터닝 작업에 사용될 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, since the mold is pressurized using an air pressure difference, all surfaces of the mold can be uniformly pressed, thereby obtaining a uniform pattern. Therefore, the pattern imprint apparatus according to the present invention has an advantage that can be used for patterning a large area substrate.

또한 본 발명에서는 성형 작업을 진공 상태에서 진행하므로 몰드와 광경화성 수지 사이에 기포가 발생하지 않아서 수율을 향상시킬 수 있으며, 더욱 미세한 패턴 형성이 가능한 장점이 있다. In addition, in the present invention, since the molding operation is performed in a vacuum state, bubbles are not generated between the mold and the photocurable resin, so that the yield can be improved, and a finer pattern can be formed.

Claims

A chamber capable of forming a sealed space therein;

A pressure regulating means capable of adjusting a pressure in the chamber;

A lower surface plate provided at a lower side inside the chamber and having a substrate positioned thereon;

An upper plate provided in an upper side of the chamber and in which a mold is located;

An upper plate vertical moving means provided in combination with an upper portion of the upper plate to move the upper plate in an up and down direction;

Mold dropping means for freely dropping the mold located on the upper surface plate;

Ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet on the mold;

Pattern imprint apparatus comprising.

The method of claim 1, wherein the lower plate,

A pattern imprint apparatus, comprising: a vacuum suction chuck capable of adsorbing and fixing a substrate positioned on an upper surface thereof.

The method of claim 1, wherein the lower plate,

The pattern imprint apparatus, characterized in that the electrostatic chuck to fix the substrate located on the upper surface using an electrostatic force.

The method of claim 1, wherein the upper plate,

The pattern imprint apparatus characterized by the above-mentioned electrostatic chuck which can fix and remove a mold located in the lower surface by electrostatic force.

The method of claim 1, wherein the upper plate,

A jig for supporting both sides of the mold located below the jig (jig) to fix the mold, the jig is a pattern imprint apparatus, characterized in that the gap can be changed to drop the mold.

According to claim 1, wherein the vertical plate moving means,

A pattern imprint apparatus, characterized in that it is a linear actuator.

The said lower plate is in any one of Claims 1-6,

And a substrate lifting means for raising and lowering the substrate through the lower plate and further raising and lowering the substrate positioned on the lower plate.

The method of claim 7, wherein the ultraviolet irradiation means,

An ultraviolet lamp for irradiating ultraviolet rays;

Lamp moving means for moving the lamp in a horizontal direction;

A lamp moving hole formed through one side wall of the chamber;

And a lamp chamber provided in connection with the lamp moving hole, the lamp and the lamp moving means being inherent and sealing the inner space thereof.

The method of claim 8,

And a linear gauge for measuring a distance between the mold fixed to the upper plate and the substrate fixed to the lower plate.