KR100961913B1 - 기판의 앞면과 뒷면을 동시에 임프린팅 할 수 있는 기판 임프린팅 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기판 임프린팅 장치는, 수직으로 세워지며 상하이동이 가능하도록 설치되는 복수개의 리프트핀(20); 리프트핀(20)이 관통되도록 복수개의 리프트 핀 홀이 형성되는 하부몰드(11); 하부몰드(11) 상에 위치하도록 설치되며 리프트핀(20)이 관통되도록 복수개의 리프트핀 홀(121)이 형성되는 기판(21); 기판(21) 상에 위치하도록 설치되며 하부몰드(11)와 기판(21)을 관통하여 올라오는 리프트핀(20)에 의해 지지되는 상부몰드(22); 를 구비하며, 리프트핀(20)은 중간에 기판(21)을 받치도록 기판(21)에 형성된 리프트핀 홀보다 더 큰 직경을 가지는 받침턱(20c)이 형성되어 있으며, 하부몰드(11)에 형성된 리프트핀 홀은 받침턱(20c)이 통과할 수 있도록 받침턱(20c)보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기판의 앞면과 뒷면에 동시에 임프린팅이 이루어지기 때문에 앞면과 뒷면의 패턴의 정렬이 어긋나는 것이 방지되며, 또한 종래와 같이 기판을 뒤집기 위한 수단도 필요없다.
임프린팅, NIL, 리프트핀, 합착, 리프트핀 홀

Description

기판의 앞면과 뒷면을 동시에 임프린팅 할 수 있는 기판 임프린팅 장치{Apparatus for imprinting front and back face of substrate at the same time}

본 발명은 기판 임프린팅 장치에 관한 것으로서, 특히 한 번의 공정으로 기판의 앞면과 뒷면을 동시에 임프린팅할 수 있는 기판 임프린팅 장치에 관한 것이다.

나노 각인 노광공정(Nano Imprint Lithography, NIL) 중에서 기판의 앞면과 뒷면에 패턴을 형성하는 경우가 있다. 이 경우 먼저, 몰드가 기판의 위쪽에 위치하도록 몰드와 기판을 한 장씩 진공챔버 내부로 반입시킨 후 합착하여 나노각인공정을 통해 기판의 앞면에 패턴을 전사한 후에, 전사된 패턴이 아래쪽으로 위치하도록 합착된 몰드-기판을 뒤집고 별도의 몰드를 기판의 위쪽에 위치하도록 추가로 진공챔버 내부로 반입시킨 후 나노각인공정을 통해 기판의 뒷면에 패턴을 전사함으로써 기판의 앞면과 뒷면에 패턴을 형성한다.

기판의 앞면과 뒷면에 패턴을 형성할 때에는 앞면과 뒷면의 패턴 일치가 가장 중요한 요소인데, 상술한 종래기술의 경우에는 기판의 앞면과 뒷면에 대한 패턴 전사가 독립적으로 수행되기 때문에 패턴 일치가 제대로 이루어지지 않는 문제가 생긴다. 또한 합착된 기판을 뒤집기 위한 턴-오버(turn over) 수단을 구성하는 추가비용이 드는 문제가 있었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 한번의 공정의 기판의 앞면과 뒷면을 동시에 임프린팅함으로써 기판의 양면에 형성되는 패턴의 불일치 염려를 없애고, 기판을 뒤집기 위한 별도의 수단도 필요 없도록 하는 기판 임프린팅 장치를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 임프린팅 장치는, 수직으로 세워지며 상하이동이 가능하도록 설치되는 복수개의 리프트핀; 상기 리프트 핀이 관통되도록 복수개의 리프트 핀 홀이 형성되는 하부몰드; 상기 하부몰드 상에 위치하도록 설치되며 상기 리프트핀이 관통되도록 복수개의 리프트핀 홀이 형성되는 기판; 상기 기판 상에 위치하도록 설치되며 상기 하부몰드와 기판을 관통하여 올라오는 리프트핀에 의해 지지되는 상부몰드; 를 구비하며, 상기 리프트핀은 중간에 상 기 기판을 받치도록 상기 기판에 형성된 리프트핀홀보다 더 큰 직경을 가지는 받침턱이 형성되어 있으며, 상기 하부몰드에 형성된 리프트핀 홀은 상기 받침턱이 통과할 수 있도록 상기 받침턱보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 리프트핀은 상부폴대와 하부폴대로 구분될 수 있으며, 이 경우 상기 하부폴대가 상부폴대보다 더 큰 직경을 가져서 단차부를 가지고 상기 단차부가 상기 받침턱 역할을 하게 된다. 상기 리프트핀은 안테나처럼 상기 상부폴대가 하부폴대 내로 들어갔다 나왔다하여 2단으로 접혔다 펴졌다 하게 설치될 수도 있다.

상기 기판 리프트핀 홀은 상기 기판의 가장자리에 모따기 형태로 형성될 수 있다. 상기 하부몰드 리프트핀 홀도 상기 하부몰드의 가장자리에 모따기 형태로 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 기판의 앞면과 뒷면에 동시에 임프린팅이 이루어지기 때문에 앞면과 뒷면의 패턴의 정렬이 어긋나는 것이 방지되며, 또한 종래와 같이 기판을 뒤집기 위한 수단도 필요없다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형 이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 기판 임프린팅 장치를 사용하여 기판의 앞면과 뒷면에 동시에 임프린팅하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

먼저 도 1a에 도시된 바와 같이, 하부몰드(11)를 진공챔버 내부에 있는 하부몰드 지지판(10) 상에 안착시킨 후에 기판(21)과 상부몰드(22)를 동시에 진공챔버 내로 반입하고 리프트 핀(20)을 상승시켜 도 1a와 같은 상태를 유지한 다음에 진공챔버 내부를 진공 상태로 만든 후 하부몰드(11), 기판(21), 및 상부몰드(22)를 합착시켜 NIL 공정을 수행한다. 하부몰드(11)의 윗면과 상부몰드(22)의 아랫면에는 자외선 경화형 수지(11a, 22a)가 각각 도포되어 있다.

하부몰드(11) 및 기판(21)에는 리프트 핀(20)이 관통되는 리프트핀 홀이 형성되며, 리프트 핀(20)은 기판(21) 및 상부몰드(22)를 수평지지하면서 승하강시켜야 하므로 적어도 3개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

리프트핀(20)은 승하강 가능하도록 설치되며, 도 1b는 리프트 핀(20)이 하강하여 상부몰드(22), 기판(21), 및 하부몰드(11)가 합착된 상태를 보여주는 것이고, 도 1c는 이 때의 합착부위를 상세히 보여주는 도면이다. 도 1c를 참조하면, 도 1a 및 도 1b와는 달리, 상부몰드(22)의 저면과 하부몰드(11)의 상면에 각각 복수의 오목면이 형성되어 있는 것을 알 수 있는데, 이는 합착에 의해 마이크로 렌즈 어레이를 형성하는 일 예를 설명하기 위한 것으로서, 도 1a 및 도 1b는 합착되는 전체적인 구조를 거시적으로 나타낸 것이고, 도 1c는 합착 구조를 미시적으로 나타낸 것 이다. 따라서, 도 1a 및 도 1b에서는 상부몰드(22)의 저면과 하부몰드(11)의 상면에 각각 형성된 복수의 오목면을 생략하여 나타내었다.

리프트핀(20)은 중간에 기판(21)을 받치도록 기판(21)에 형성된 리프트핀 홀보다 더 큰 직경을 가지는 받침턱이 형성되어 있어야 하고, 하부몰드(11)에 형성된 리프트핀 홀은 상기 받침턱이 통과할 수 있도록 상기 받침턱보다 더 큰 직경을 가져야 한다.

도 2 및 도 3은 리프트핀(20)의 일 예를 설명하기 위한 도면들이다. 도 2에서와 같이 리프트핀(20)은 상부폴대(20a)와 하부폴대(20b)로 구분될 수 있으며, 이 경우 단차부(20c)가 형성되도록 하부폴대(20b)가 상부폴대(20a)보다 더 큰 직경을 가져야 한다. 단차부(20c)가 상기 받침턱의 역할을 한다.

하부몰드(11)의 리프트 핀 홀의 직경이 12mm 정도이고, 기판(21)의 리프트 핀 홀의 직경은 6mm 정도로서 기판(21)의 리프트 핀 홀이 하부몰드(11)의 리프트 핀 홀보다 직경이 작아야 기판(21)이 하부폴대(20b)의 윗단에 걸쳐져서 하부몰드(11), 기판(21), 및 상부몰드(22)의 합착이 원활히 이루어진다.

리프트핀(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 안테나와 같이 상부폴대(20a)가 하부폴대(20b)로 들어갔다 나왔다 하면서 전체적으로 2단식으로 접혔다 펴졌다 할 수 있는 구성을 취할 수도 있다.

도 4는 기판 리프트핀 홀(121)을 설명하기 위한 도면이다. 기판(21)의 유효 사용면적을 증가시키기 위하여 기판 리프트핀 홀(121)은 기판(21)의 가장자리에 모따기 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 하부몰드(11)의 경우에도 이와 마찬가지 형태로 리프트 핀 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 기판(21)의 앞면과 뒷면에 동시에 임프린팅이 이루어지기 때문에 앞면과 뒷면의 패턴의 정렬이 어긋나는 것이 방지되며, 또한 종래와 같이 기판(21)을 뒤집기 위한 수단도 필요없게 된다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 기판 임프린팅 장치를 사용하여 기판의 앞면과 뒷면에 동시에 임프린팅하는 과정을 설명하기 위한 도면들;

도 2 및 도 3은 리프트핀(20)을 설명하기 위한 도면들;

도 4는 기판 리프트핀 홀(121)을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>

10: 하부몰드 지지판 11: 하부몰드

11a, 22a: 자외선 경화형 수지 20: 리프트핀

20a: 상부폴대 20b: 하부폴대

22: 상부몰드 121: 리프트핀 홀

Claims (5)

  1. 수직으로 세워지며 상하이동이 가능하도록 설치되는 복수개의 리프트핀;
    상기 리프트 핀이 관통되도록 복수개의 리프트 핀 홀이 형성되는 하부몰드;
    상기 하부몰드 상에 위치하도록 설치되며 상기 리프트핀이 관통되도록 복수개의 리프트핀 홀이 형성되는 기판;
    상기 기판 상에 위치하도록 설치되며 상기 하부몰드와 기판을 관통하여 올라오는 리프트핀에 의해 지지되는 상부몰드; 를 구비하며,
    상기 리프트핀은 중간에 상기 기판을 받치도록 상기 기판에 형성된 리프트핀홀보다 더 큰 직경을 가지는 받침턱이 형성되어 있으며, 상기 하부몰드에 형성된 리프트핀 홀은 상기 받침턱이 통과할 수 있도록 상기 받침턱보다 더 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 임프린팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리프트핀은 상부폴대와 하부폴대로 구분되며 상기 하부폴대가 상부폴대보다 더 큰 직경을 가져서 단차부를 가지고 상기 단차부가 상기 받침턱 역할을 하는 것을 특징으로 하는 기판 임프린팅 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판 리프트핀 홀이 상기 기판의 가장자리에 모따기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 임프린팅 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하부몰드의 리프트핀 홀이 상기 하부몰드의 가장자리에 모따기 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 임프린팅 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 리프트핀이 안테나처럼 상기 상부폴대가 하부폴대 내로 들어갔다 나왔다하여 2단으로 접혔다 펴졌다 하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 임프린팅 장치.
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