KR100906701B1 - 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치 - Google Patents

기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

스템프를 이용한 임프린트(imprint) 방식으로 평판표시소자용 기판 측에 식각 및 비식각 영역을 간편하게 구분할 수 있는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 개시한다.
이러한 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 일정 크기의 밀폐 공간을 제공하는 챔버부와, 상기 챔버부 내부에 위치되며 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면이 일면에 형성되고 타면에는 백플레이트가 부착된 스템프와, 기판과 합착/분리가 가능한 상태로 상기 스템프를 고정하는 홀더와, 상기 스템프를 향하여 업/다운 동작이 가능하게 기판을 로딩하는 스테이지와, 상기 챔버부 내부에 위치되며 상기 스템프의 백플레이트 일면을 진공 흡착력으로 분리 가능하게 잡아주기 위한 복수 개의 흡착부재로 구성되는 흡착 고정부와, 상기 흡착 고정부가 설치되기 위한 고정면을 구비하고 상기 흡착부재들과 대응하는 진공유로들이 내부에 제공되는 판상의 진공유로 형성부와, 상기 진공유로 형성부와 연결되어 상기 진공유로들을 통해 상기 흡착 고정부 측에 진공 흡착력을 발생하는 압력발생부 그리고, 상기 흡착부재들로 상기 스템프의 백플레이트를 흡착/분리할 수 있도록 상기 흡착 고정부의 위치를 변화시키는 구동수단을 포함한다.
식각 및 비식각 영역 구분, 임프린트(imprint) 작업, 챔버부, 스템프, 스테이지, 흡착 고정부, 복수 개의 흡착부재, 판상의 진공유로 형성부, 스템프 변형 방지, 챔버부 사이즈 축소

Description

기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치{apparatus for making etching area on substrate}
본 발명은, 스템프를 이용하여 평판표시소자용 기판 측에 식각 및 비식각 영역을 임프린트(imprint) 방식으로 구분할 수 있으며, 특히 합착/분리시 상기 스템프의 변형에 의한 문제점을 개선할 수 있는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치에 관한 것이다.
평판표시소자용 기판 측에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업은 주로 임프린트 방식으로 진행되며, 스템프를 구비한 임프린트 장치가 사용된다.
상기 임프린트 장치의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 챔버부와, 상기 챔버부 내부에서 홀더에 거치된 상태로 위치되는 스템프와, 상기 스템프를 향하여 기판을 업/다운 동작이 가능하게 로딩하는 스테이지를 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 임프린트 장치는, 상기 스템프와 기판을 합착/분리시키면서 상기 기판의 레진층에 식각 및 비식각 영역을 임프린트 방식으로 패터닝할 수 있도록 작동된다.
그리고, 상기 스템프는, 일면에 백플레이트가 부착되어 있으며, 대부분 상기 홀더에 의해 상기 백플레이트의 테두리 부분이 고정된 상태로 상기 챔버부 내부에 위치된다.
하지만, 상기와 같이 스템프를 홀더 측에 고정한 상태로 임프린트 작업을 진행하면 특히 기판과 스템프의 합착 상태를 분리할 때 여러 가지의 문제점이 발생될 수 있다.
즉, 상기 스템프는 상기 홀더에 의해 상기 백플레이트 테두리부만 고정된 상태이므로 기판과의 합착 상태를 분리할 때 일부분(중앙부)이 기판과 달라붙어서 잘 떨어지지 않거나 아래쪽으로 휘어지면서 형태가 쉽게 변형되거나 파손될 수 있다.
더욱이, 합착 분리시 상기 스템프의 형태가 비정상으로 변형되면 기판의 레진층에 형성된 패턴들이 변형되거나 파손될 수 있다.
그러므로, 기판과 스템프의 합착 상태를 분리할 때 상기 스템프의 표면이 비정상으로 변형되면, 과다한 불량품질이 발생하여 작업성을 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 상기 스템프 일면을 진공 흡착력으로 분리 가능하게 잡아줄 수 있는 흡착 고정수단을 구비한 임프린트 장치들이 제시되고 있다.
상기 흡착 고정수단은 대부분 복수 개의 흡착구로 구성되며, 각 흡착구들은 상기 챔버부 외측에 배치된 통상의 압력발생장치와 관체로 각각 연결된 상태로 배관된다.
그러나, 상기한 흡착 고정수단들은 합착/분리시 상기 스템프를 안정적으로 잡아줄 수는 있지만 상기 챔버부 내부에서 과다한 공간을 점유하여 또 다른 문제점을 야기할 수 있다.
즉, 상기 복수 개의 흡착구들을 설치하기 위한 공간은 물론이거니와 상기 관체들을 배관하기 위한 공간을 추가로 확보해야 하므로 챔버부의 내부가 복잡할 뿐만 아니라, 공간 확보를 위하여 대형의 챔버케이스를 사용해야 한다.
더욱이, 상기 관체들은 상기 챔버부 내부에서 대부분 상기 흡착구들과 각각 연결된 상태로 배관되므로 과다한 공간을 점유하는 주된 요인이 된다.
그리고, 이처럼 상기 챔버케이스 사이즈가 커지면 내부의 분위기 압력(진공압 또는 대기압)을 전환할 때 과다한 시간이 소요되므로 작업 능률을 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.
또한, 대형의 챔버케이스는 내부 및 외부에서 작용하는 각종 하중이나 압력에 의해 표면이 쉽게 변형될 수 있으므로 장치의 정밀도를 일정하게 유지하기 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은, 챔버 내부에서 점유 공간은 대폭 줄이면서 상기 스템프의 형태를 안정적으로 유지할 수 있는 수단을 구비한 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,
일정 크기의 밀폐 공간을 제공하는 챔버부;
상기 챔버부 내부에 위치되며 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면이 일면에 형성되고 타면에는 백플레이트가 부착된 스템프;
기판과 합착/분리가 가능한 상태로 상기 스템프를 고정하는 홀더와, 상기 스템프를 향하여 업/다운 동작이 가능하게 기판을 로딩하는 스테이지;
상기 챔버부 내부에 위치되며 상기 스템프의 백플레이트 일면을 진공 흡착력으로 분리 가능하게 잡아주기 위한 복수 개의 흡착부재로 구성되는 흡착 고정부;
상기 흡착 고정부가 설치되기 위한 고정면을 구비하고 상기 흡착부재들과 대응하는 진공유로들이 내부에 제공되는 판상의 진공유로 형성부;
상기 진공유로 형성부와 연결되어 상기 진공유로들을 통해 상기 흡착 고정부 측에 진공 흡착력을 발생하는 압력발생부;
상기 흡착부재들로 상기 스템프의 백플레이트를 흡착/분리할 수 있도록 상기 흡착 고정부의 위치를 변화시키는 구동수단;
을 포함하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은, 기판과 평행한 상태의 표면도를 가지도록 스템프 일면을 흡착 고정부로 분리 가능하게 잡아주면서 임프린트 작업(합착/분리)을 진행할 수 있다.
특히, 상기 흡착 고정부는, 상기 챔버부 내부에서 일정 두께를 가지는 판상의 진공유로 형성부로 배관되므로 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 특히 상기 챔버부 내부에서 점유하는 공간을 대폭 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 전체 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 챔버부를 지칭한다.
상기 챔버부(2)는 일면이 개방된 제1 챔버케이스(C1)와 제2 챔버케이스(C2) 로 구성되어 개방 가능한 밀폐 공간(S)을 형성하는 개방 타입의 챔버 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 제1 챔버케이스(C1) 및 제2 챔버케이스(C2)는 일면이 개방된 내부 공간(S1, S2)을 가지는 박스 형태로 이루어지며, 개방면이 서로 마주하는 상태로 도 1에서와 같은 프레임(F) 상에 설치될 수 있다.
그리고, 통상의 실린더(또는 모터)와 같은 제1 구동원(M1)으로 상기 제1 챔버케이스(C1)를 밀거나 당기면서 상기 제2 챔버케이스(C2)와 결합되거나 도 2에서와 같이 결합 상태가 분리되도록 셋팅된다.
그러므로, 상기한 챔버부(2)는 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2)의 결합 및 분리 동작에 의해 두 개의 내부공간(S1, S2)으로 개방 가능한 밀폐 공간(S)을 형성할 수 있다.(도 1 및 도 2 참조)조)
상기 챔버부(2)는 도 1에서와 같이 별도의 연결구(Q)에 의해 한 군데 이상의 지점이 상기 프레임(F) 측에 고정할 수 있다.
상기 연결구(Q)는 내부에 완충용 유체가 채워져서 충격이나 진동을 흡수할 수 있는 연결 구조를 갖는다. 이와 같은 구조에 의하면, 상기 프레임(2) 측에서 발생되는 진동이나 충격으로부터 상기 챔버부(2)를 최대한 보호할 수 있다.
상기 챔버부(2)는 통상의 진공펌프(P)와 관체로 연결되어 펌핑에 의해 상기 밀폐 공간(S)이 대기압 상태에서 진공압 상태로 전환 가능하게 이루어진다.
그러므로, 상기 챔버부(2)는, 진공압 분위기인 상태에서 기판(G)의 레진층(G1, 예: 감광성 수지)에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업을 진행할 수 있 는 밀폐 공간(S)을 제공한다. 이처럼, 진공압의 챔버 분위기에서 임프린트 작업을 진행하면, 합착면 사이에 미세 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2)의 개구부 둘레를 따라 통상의 시일부재(R)를 부착할 수 있다. 이처럼, 상기 시일부재(R)를 부착하면, 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2)가 서로 결합될 때 이들의 결합 틈새 사이를 시일 상태로 유지할 수 있다.
그러므로, 상기 밀폐 공간(S)을 진공압 분위기로 전환할 때 결합 틈새를 상기 시일부재(R)로 차단하여 압력이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 스템프(4)를 포함한다.
상기 스템프(4)는 상기 챔버부(2) 내부에서 기판(G)과 합착/분리되면서 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 것이다.
즉, 상기 스템프(4)는 투명한 합성수지 원료(예:POLY DIMETHYLSILOXANE)를 통상의 방법으로 성형하여 일면에는 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면(4-1)이 형성되어 있고, 타면에는 백플레이트(4-2)가 부착된 통상의 구조로 이루어진다.
상기 백플레이트(4-2)는 상기 연질의 스템프(4)가 상기 챔버부(2) 내부에서 아래로 처지지 않도록 잡아주는 역할을 하는 것으로서, 투명한 유리판이나 석영판 중에서 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 스템프(6)는 상기 챔버부(2) 내부에서 홀더(6) 측에 거치되어 도 1에서 와 같이 수평한 상태로 위치된다.
상기 홀더(6)는 상기 백플레이트(4-2)의 테두리부를 잡아주면서 상기 스템프(4)를 고정하는 통상의 사각 프레임체 형태로 이루어진다.
그리고, 상기 홀더(H)는 상기 챔버부(2) 내부에 세워진 상태로 고정된 복수 개의 고정바(6-1) 일단과 연결 고정될 수 있다.
상기 챔버부(2) 내부에는 상기 스템프(4)에 대응하는 스테이지(8)가 위치된다.
상기 스테이지(8)는 상기 챔버부(2)의 밀폐 공간(S)에서 상기 스템프(6)와 합착 가능한 상태로 기판(G)을 로딩하기 위한 것이다.
상기 스테이지(8)는 기판(G)을 로딩하는 로딩면(8-1)을 가지며, 상기 챔버부(2)의 밀폐 공간(S)에서 실린더(또는 모터)와 같은 제2 구동부(M2)에 의해 상기 스템프를 향하여 평행한 자세로 업/다운되도록 셋팅된다.
상기 제2 구동부(M2)의 실린더 본체는 상기 프레임(F)의 수평프레임부(F1) 측에 고정하고, 피스톤 로드는 상기 챔버부(2)의 바닥면을 관통하는 방향으로 끼워서 상기 스테이지(8)와 연결할 수 있다.
그러므로, 실린더의 구동시 피스톤 로드로 상기 스테이지(8)를 밀거나 당기면서 상기 스템프(4)를 향하여 업/다운시킬 수 있다.
그리고, 상기 챔버부(2)의 저면과 상기 제2 구동부(M2) 사이에는 피스톤 로드를 감싸는 상태로 통상의 벨로우즈관(T1, bellows tube)을 연결할 수 있다.
이처럼, 벨로우즈관(T1)을 설치하면, 상기 밀폐 공간(S)을 진공압 분위기로 전환할 때 관통 틈새 사이로 압력이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 정렬수단(10)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 정렬수단(10)은, 상기 기판(G)과 스템프(6)의 위치를 센싱하는 비젼부(V1)와, 이 비젼부(V1)의 센싱 신호에 따라 기판(G)의 합착 위치를 조절하기 위한 조절부(V2)를 포함한다.
상기 비젼부(V1)는, 상기 챔버부(2) 위쪽에서 상기 스템프(4)와 기판(G)측에 형성된 통상의 얼라인 마크 중에서 두 군데 이상의 지점을 센싱할 수 있도록 도 1에서와 같이 설치된 복수 개의 마이크로 카메라(V1-1)로 구성된다.
상기 마이크로 카메라(V1-1)는 상기 제1 챔버케이스(C1)가 이동될 때 간섭되지 않도록 도 1을 기준으로 할 때 상기 프레임(F) 측에서 이송부재(V1-2)에 의해 좌/우로 이동 가능하게 설치될 수있다. 그리고, 상기 이송부재(V1-2)는 통상의 공압용 이송실린더를 사용할 수 있다.
상기 조절부(V2)는, 위치조절부재(V2-1)에 의해 회전 및 전/후, 좌/우 방향으로 위치 조절이 가능하게 결합된 위치 조절용 스테이지(V2-2, V2-3)를 구비한 통상의 UVW 스테이지 또는 메뉴얼 스테이지 구조로 이루어진다.
상기 일측(아래쪽) 위치 조절용 스테이지(V2-2)는 상기 제2 구동부(M2)의 피스톤 로드 단부와 연결되고, 타측(위쪽) 위치 조절용 스테이지(V2-3)는 상기 스테이지(8) 저면과 고정된다.
상기 위치조절부재(V2-1)는 직선 이동 및 회전 각도 조절이 가능한 구조를 가지는 위치 조절용 가이드구로서, 도면에는 나타내지 않았지만 별도의 구동장치(실린더, 모터)에 의해 작동이 제어되도록 셋팅된다.
즉, 도 1을 기준으로 할 때 아래쪽의 위치 조절용 스테이지(V2-2)는 상기 제2 구동부(M2)와 고정된 상태에서 위쪽의 위치 조절용 스테이지(V2-3)를 이동시키면서 상기 스테이지(8) 위치를 회전 및 전/후, 좌/우 방향으로 조절할 수 있다.
상기 조절부(V2)는 도면에는 나타내지 않았지만 상기 두 개의 위치 조절용 스테이지(V2-2, V2-3)를 상기 챔버부(2) 외측에 배치하고 별도의 연결바로 상기 스테이지(8)와 연결할 수 있다.
이처럼, 상기 조절부(V2)를 상기 챔버부(2) 외부에 설치하면 챔버 사이즈를 더욱 줄일 수 있으므로 대형 챔버에서 발생될 수 있는 문제(예: 케이스 표면 변형, 챔버 분위기 전환에 소요되는 시간)를 개선할 수 있다.
그리고, 상기 비젼부(V1)와 상기 조절부(V2)는 도 1에서와 같이 제어유니트(V3)와 연결할 수 있다. 이 제어유니트(V3)는 상기 비젼부(V1)의 센싱 신호에 따라 이에 적합한 상태로 상기 조절부(V2)의 작동을 자동으로 제어하기 위한 것이다.
상기 제어유니트(V3)는 통상의 수치 제어 컴퓨터(numerical controlled computer)를 사용할 수 있다. 이처럼, 수치 제어 컴퓨터를 이용하여 상기 비젼부(V1)의 센싱 신호에 따라 상기 조절부(V2)의 작동을 제어하는 구조는 해당 분야에서 일반적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 정렬수단(12)의 구조에 의하면, 상기 비젼부(V1)의 센싱 신호에 따라 상기 제어유니트(V3)로 상기 조절부(V2)의 작동을 적절하게 제어하면서 상기 스템프(4) 위치에 대응하도록 기판(G)의 합착 위치를 간편하게 보정할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 흡착 고정부(12)를 포함한다.
상기 흡착 고정부(12)는 복수 개의 흡착부재(12-1)들로 구성되며 상기 챔버부(2) 내부에서 상기 스템프(4) 위쪽에 배치된다.
상기 흡착부재(12-1)는 흡착면(12-2)을 가지며 이 흡착면(12-2)을 통해 작용하는 진공 흡착력으로 피고정체를 분리 가능하게 고정할 수 있는 통상의 흡착구를 사용할 수 있다.
상기 각 흡착부재(12-1)의 흡착면(12-2)에는 도 3에서와 같이 접지부재(12-3)를 각각 부착할 수 있다.
상기 접지부재(12-3)는 상기 흡착면(12-2)과 상기 백플레이트(4-2)가 접촉될 때 발생하는 충격을 완화시킴과 아울러 접촉면에 얼룩이나 파티클(particle)이 발생하지 않는 상태로 접지될 수 있도록 예를들어, 실린콘 패드나 고무 패드를 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 판상의 진공유로 형성부(14)를 포함한다.
상기 진공유로 형성부(14)는, 상기 흡착 고정부(12)를 고정하기 위한 면적을 제공함과 아울러 진공 흡착력이 작용하기 위한 통로를 제공하는 판상의 배관수단으로서, 배관용 플레이트(14-1)와, 이 배관용 플레이트(14-1) 내부에 제공되는 진공 유로(14-2)를 포함한다.
상기 배관용 플레이트(14-1)는 도 3에서와 같이 일면에 상기 흡착 고정부재(12-1)들이 설치되기 위한 고정면(14-3)을 구비하고, 상기 백플레이트(4-2)와 대응하는 크기를 가지는 사각판 형태로 이루어진다.
상기 배관용 플레이트(14-1)는 내구성이 우수한 금속판이나 합성수지판 중에서 사용하고, 상기 챔버부(2) 내부에 설치될 때 점유하는 공간을 최대한 줄일 수 있도록 두께를 얇게 형성하면 좋다.
그리고, 상기 고정면(14-3)에는 도 3에서와 같이 상기 각 흡착부재(12-1)들이 전/후, 좌/우 방향으로 이격 배치되고 상기 흡착면(12-2)이 아래쪽을 향하는 상태로 고정된다.
상기 배관용 플레이트(14-1) 내부에는 상기 흡착부재(12-1)들과 대응하도록 도 3에서와 같이 가로/세로 방향으로 연장된 형성된 진공유로(14-2)가 제공되며, 이 진공유로(14-2)는 상기 각 흡착부재(12-1)들과 연통된다.
즉, 상기 각 흡착부재(12-1)들은 상기 챔버부(2)의 밀폐 공간(S)에서 상기 진공유로(14-2)들과 연결되면서 진공 흡착력이 작용할 수 있도록 상기 배관용 플레이트(14-1)에 의해 배관된다.
그리고, 상기 진공유로(14-2)는 상기 배관용 플레이트(14-1) 내부에서 서로 연통된 상태로 형성되므로 상기 복수 개의 흡착부재(12-1)들이 균일한 흡착력을 갖게 된다.
상기한 진공유로 형성부(14)는 도 1에서와 같은 판상의 구조로 이루어지므로 상기 챔버부(2) 내부에서 점유 공간을 대폭 축소시킨 상태로 상기 흡착부재(12-1)들을 배관할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 종래와 같이 챔버 내부에서 복수 개의 흡착구들을 관체들로 직접 연결하는 배관 방식과 비교할 때 배관 구조가 간단하고 설치가 용이하며, 특히 점유 공간을 대폭 줄일 수 있으므로 챔버 사이즈의 소형화를 실현할 수 있다. 즉, 이와 같이 본 발명이 갖는 장점들은 종래와 같이 여러 개의 관체들로 흡착구를 각각 배관하는 방식이 아니라, 상기 챔버부(2) 내측에서 여러 개의 흡착부재(12-1)들이 비교적 두께가 얇은 배관용 플레이트(14-1) 측에 직접 배관된 상태로 제공되기 때문이다.
그리고, 상기 제1 챔버케이스(C1)와 상기 배관용 플레이트(14-1) 측에는 상기 마이크로 카메라(V1-1)와 대응하도록 도 1에서와 같이 투명창(V1-3)을 각각 설치한다. 이 투명창(V1-3)은 투명한 유리판이나 석영판을 사용할 수 있다.
그러므로, 상기 비젼부(V1)는, 상기 챔버부(2) 외측에서 상기 밀폐 공간(S)에 위치된 상기 스템프와 기판(G)의 위치(얼라인 마크)를 상기 투명창(V1-3)을 통해 간편하게 센싱할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 압력발생부(16)를 포함한다.
상기 압력발생부(16)는 진공압을 발생하는 통상의 장치(예: 진공펌프)로 구성되며, 도 1에서와 같이 상기 챔버부(2) 외측에 배치되어 상기 진공유로(14-2) 일측과 연통되도록 상기 배관용 플레이트(14-1) 일측과 관체로 연결된다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 압력발생부(16)의 구동시 상기 배관용 플레이트(14-1)의 진공유로(14-2)를 통해 상기 각 흡착부재(12-1)의 흡착면(12-2)에 진공 흡착력이 발생된다.
그러므로 상기 흡착부재(12-1)들로 상기 스템프(4)의 백플레이트(4-2) 일면을 흡착 상태로 잡아줄 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 구동수단(18)을 포함한다.
상기 구동수단(18)은 상기 스템프(6)의 백플레이트(4-2)를 향하여 상기 흡착 고정부(12)를 이동시키기 위한 것으로서, 제3 구동부(M3)와, 이동플레이트(M3-1), 이동바(M3-2)로 구성될 수 있다.
상기 제3 구동부(M3)는 실린더(또는 모터)를 구동원으로 사용할 수 있다. 즉, 실린더 본체를 상기 프레임(F) 일측과 고정하고, 상기 챔버부(2) 위쪽에 상기 이동플레이트(M3-1)를 배치하여 피스톤 로드와 연결한다.
그리고, 상기 챔버부(2)의 제1 챔버케이스(C1) 윗면을 관통하는 방향으로 상기 이동바(M3-2)를 끼워서 이 이동바(M3-2)로 상기 이동플레이트(M3-1)와 상기 배관용 플레이트(14-1) 사이를 연결할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 제3 구동부(M3)의 실린더 피스톤 로드로 상기 배관용 플레이트(14-1)를 밀거나 당기면서 도 4에서와 같이 상기 스템프(4)의 백플레이트(4-2) 일면과 흡착/분리가 가능하도록 상기 흡착 고정부(12)를 이동시킬 수 있다.
그러므로, 상기한 흡착 고정부(12)는, 상기 챔버부(2) 내부에서 상기 백플레이트(4-2) 일면을 분리 가능하게 흡착하면서 상기 스템프(4)의 표면도를 균일하게 유지할 수 있다.
그리고, 상기 제1 챔버케이스(C1)와 상기 이동플레이트(M3-1) 사이에는 도 1에서와 같이 상기 이동바(M3-2)를 감싸는 상태로 통상의 벨로우즈관(T2)을 설치할 수 있다.
이처럼, 벨로우즈관(T2)을 설치하면, 상기 밀폐 공간(S)을 진공압 분위기로 전환할 때 상기 제1 챔버케이스(C1)의 관통 틈새 사이로 압력이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 경화수단(20)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 경화수단(20)은 스캔(scan) 방식으로 자외선을 조사하면서 기판(G)의 레진층(G1)을 경화하기 위한 것으로서, 자외선을 발생하는 통상의 유브이 램프(L1)와, 램프 구동부(L2)를 포함한다.
상기 램프 구동부(L2)는 상기 스테이지(8) 측에 로딩된 기판(G)에 대응하여 스캔 방식으로 상기 유브이 램프(L1)를 이동시킬 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 도 1에서와 같이 모터(L2-1)에 의해 회전되는 풀리(L2-2) 사이에 연결된 타이밍 벨트(L2-3)로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 타이밍 벨트(L2-3)는 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2) 사이를 가로지를 수 있는 방향으로 배치되며, 이 타이밍 벨트(L2-3) 일측에는 상기 유브이 램프(L1)의 단부가 고정된다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 타이밍 벨트(L2-3)의 전/후진 동작시 벨트 연결 구간을 따라 상기 유브이 램프(L1)를 이동시킬 수 있다.
그러므로, 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2)가 분리된 상태일 때 상기 유브이 램프(L1)가 상기 기판(G)의 일측에서 타측을 향하여 이동되면서 레진층(G1)을 스캔 방식을 경화할 수 있다.
따라서, 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 이용하여 다음과 같이 임프린트 작업을 진행할 수 있다.
먼저, 레진층(G1)이 도포된 기판(G)을 공급받아서 상기 챔버부(2) 내부의 스테이지(8) 측에 로딩한다.
그리고, 상기 제1 및 제2 챔버케이스(C1, C2)를 결합하여 밀폐 공간(S)을 형성한 다음, 진공펌프(P)를 구동하여 상기 밀폐 공간(S)을 대기압 분위기에서 진공압 분위기로 전환시킨다.
그리고 나서, 상기 정렬수단(10)을 이용하여 상기 스테이지(8) 위치를 변화시키는 방식으로 상기 스템프(4)와 기판(G)의 합착 위치를 보정하다.
즉, 상기 정렬수단(10)의 비젼부(V1)와 조절부(V2), 제어유니트(V3)를 이용하여 상기 스테이지(8)를 회전 및 전/후, 좌/우 방향으로 이동시키면서 상기 스템프(4) 위치에 대응하도록 기판(G)의 합착 위치를 보정한다.
그리고, 상기와 같이 합착 위치를 보정한 상태로 상기 기판(G)과 상기 스템프(4)의 합착 작업을 진행한다.
이 합착 작업은 상기 제2 구동부(M2)의 실린더로 상기 스테이지(8)를 업/다운시키면서 도 2에서와 같이 상기 스템프(4)의 패턴면(4-1)과 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 합착하는 것이다.
그리고, 상기 스탬프(4)와 기판(G)이 합착된 상태로 상기 경화수단(20)을 이용하여 스캔 방식으로 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 경화한다.
이 경화 작업은 도 2에서와 같이 상기 제1 챔버케이스(C1)와 제2 챔버케이스(C2)가 분리된 상태에서 상기 램프 구동부(L2)로 상기 유브이 램프(L1)를 이동시켜서 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 스캔 방식으로 경화하는 것이다.
이와 같이 경화 작업을 완료하면, 도 4에서와 같이 상기 스테이지(8)를 다운시켜서 상기 스템프(4)와 기판(G)의 합착 상태를 분리하고, 상기 스템프(4)와 합착 상태가 분리된 기판(G)은 상기 스테이지(8)로부터 언로딩하여 상기 챔버부(2) 외부로 인출하면 된다.
그러므로, 상기와 같이 각 공정 단계들을 거치면서 상기 기판(G) 측에 식각 및 비식각 영역을 임프린트 방식으로 간편하게 구분할 수 있다.
그리고, 상기와 같이 임프린트 방식으로 식각 및 비식각 영역을 구분할 때, 상기 흡착 고정부(12)를 이용하여 상기 스템프(4)의 변형을 방지할 수 있는 안정적인 상태로 작업(합착/분리)을 진행할 수 있다.
예를들어, 도 4에서와 같이 상기 복수 개의 합착부재(12-1)들로 상기 스템프(4)의 백플레이트(4-2) 일면을 잡아준 상태로 기판(G)을 분리하면, 상기 스템프(4)의 표면도가 균일하게 유지되는 상태로 합착 상태를 분리할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 합착 상태를 분리할 때 상기 스템프(4)가 비정상적인 상태(훠어지거나 처진 상태)로 변형되거나 잦은 변형에 의해 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 흡착 고정부(12)로 상기 스템프(4)의 백플레이트(4-2)의 일면을 잡아준 상태로 기판(G)과 합착하면, 상기 스템프(4)의 표면 변형을 방지하여 더욱 균일한 합착 품질을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 전체 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 챔버부 밀폐 공간이 개방된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 흡착 고정부 및 진공유로 형성부의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 흡착 고정부 작용을 설명하기 위한 도면이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
2: 챔버부 4: 스템프 6: 홀더
8: 스테이지 10: 정렬수단 12: 흡착 고정부
14: 진공유로 형성부 16: 압력발생부 G: 기판
G1: 레진층 C1: 제1 챔버케이스 C2: 제2 챔버케이스
S: 밀폐 공간

Claims (9)

  1. 밀폐 공간을 제공하는 챔버부;
    기판을 로딩하는 로딩면을 구비하고 상기 챔버부 내측에 위치하는 스테이지;
    식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면을 구비하고 이 패턴면이 아래쪽을 향하도록 홀더로 고정되어 상기 스테이지 위쪽에 배치되는 스템프;
    내부에 진공유로들이 형성된 배관용 플레이트와 연결되는 흡착부재들로 구성되며 이 흡착부재들의 진공 흡착력으로 상기 스템프의 일면을 잡아주는 흡착 고정부;
    상기 챔버부 외측에 배치되며 상기 배관용 플레이트와 연결되어 상기 흡착 고정부 측에 진공 흡착력을 발생하는 압력발생부;
    상기 흡착부재들로 상기 스템프 일면을 흡착 상태로 잡아줄 수 있도록 상기 스템프를 향하여 상기 흡착 고정부를 이동시키는 구동수단;
    을 포함하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버부는,
    일면이 각각 개방된 제1 챔버케이스와 제2 챔버케이스로 구성되며,
    실린더 또는 모터를 구동원으로 사용하는 제1 구동부에 의해 어느 하나의 챔버케이스가 다른 하나의 챔버케이스와 분리 가능하게 결합되면서 개방 가능한 밀폐 공간을 형성하도록 셋팅되는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 스테이지는,
    실린더 또는 모터를 구동원으로 사용하는 제2 구동부에 의해 상기 스템프를 향하여 업/다운되면서 기판과 상기 스템프가 합착/분리되도록 작동되는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버부는,
    진공펌프와 연결되어 이 진공펌프의 구동에 의해 상기 밀폐 공간을 대기압 상태에서 진공압 상태로 전환할 수 있도록 셋팅되는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배관용 플레이트는,
    상기 흡착부재들이 고정되기 위한 고정면을 일면에 구비하고,
    내부에는 상기 진공유로들이 가로/세로 방향으로 연장되어 상기 고정면을 통해 상기 흡착부재들과 각각 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착 고정부는,
    상기 흡착부재들이 상기 배관용 플레이트의 일면에서 아래를 향하는 상태로 복수 개의 지점에 고정 설치되는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력발생부는,
    진공펌프로 구성되며,
    상기 챔버부 외부에서 상기 배관용 플레이트와 관체로 연결되는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동수단은,
    실린더 또는 모터를 구동원으로 사용하는 제3 구동부로 상기 배관용 플레이트를 밀거나 당기면서 상기 흡착 고정부를 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는,
    상기 기판의 레진층을 경화하기 위한 경화수단을 더 포함하며,
    상기 경화수단은,
    자외선을 발생하는 유브이 램프;
    상기 챔버부의 밀폐 공간을 가로지르는 방향으로 상기 유브이 램프를 이동시키기 위한 램프 구동부;
    를 포함하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치.
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