KR100982672B1

KR100982672B1 - Apparatus for forming a nano-pattern and method using the same

Info

Publication number: KR100982672B1
Application number: KR1020080070369A
Authority: KR
Inventors: 심석희
Original assignee: 엘아이지에이디피 주식회사
Priority date: 2008-07-19
Filing date: 2008-07-19
Publication date: 2010-09-16
Also published as: KR20100009610A

Abstract

The present invention relates to an apparatus for forming a micropattern and a method for forming a micropattern using the same, wherein the upper chamber is provided with a stamp and is movable up and down, and the lower chamber is provided below the upper chamber and has a substrate coated with a pattern forming layer. And a lifter for elevating the upper chamber to be in close contact with the lower chamber to form a process space, and a gap adjusting device provided in the lower chamber to adjust a gap between the stamp and the substrate and a pressing force between the stamp and the substrate. And a position adjusting device provided in the lower chamber to adjust the position of the substrate, and an exhaust device configured to exhaust a process space formed by the upper chamber and the lower chamber.

Description

Apparatus for forming a nano-pattern and method using the same}

본 발명은 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 미세패턴 형성장치의 스탬프(stamp) 가압구조 및 분리구조를 개선한 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a micropattern forming apparatus and a method of forming a micropattern using the same. More particularly, the present invention relates to a micropattern forming apparatus and a method of forming a micropattern using the same. It is about.

최근 들어 급속히 정보화 시대로 진입하면서, 언제 어디서나 정보를 접할 수 있도록, 정보를 문자 또는 영상으로 표시하여 눈으로 볼 수 있게 해주는 디스플레이 기술이 더욱 중요시 되고 있다.In recent years, as the information age rapidly enters, a display technology that displays information by text or image so that the user can see the information anytime and anywhere is becoming more important.

이러한 디스플레이 장치의 소비경향을 살펴보면, 기존의 CRT는 부피가 크고, 무거운 단점이 있어서 사용하기 편리한 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel) 등의 평판 디스플레이의 수요가 급격히 늘어나고 있다.Looking at the consumption trend of such display devices, conventional CRTs are bulky and heavy, so the demand for flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma display panels (PDPs) is increasing rapidly.

평판 디스플레이의 제조 공정은 크게 투명한 기판위에 컬러 필터, 화소, 박막 트랜지스터(thin film transistor) 등을 형성하는 전극공정과, 배향처리를 한 기판을 접합하여 액정을 주입하는 패널 조립공정과, 액정 패널에 드라이버 IC, 기판, 백라이트 등을 부착하게 되는 실장공정의 3가지 공정으로 구분할 수 있다. The manufacturing process of a flat panel display includes an electrode process for forming a color filter, a pixel, a thin film transistor, and the like on a large transparent substrate, a panel assembly process for injecting liquid crystals by bonding an alignment-treated substrate, and a liquid crystal panel. It can be divided into three steps of mounting process for attaching driver IC, substrate, backlight, etc.

이 중 핵심공정으로 분류되는 박막 트랜지스터의 게이트 배선층은 사진현상(lithography) 기술에 의해 제작된다. The gate wiring layer of the thin film transistor, which is classified as a core process, is manufactured by lithography technology.

사진현상 기술은 기판위에 SiO₂ 나 Si₃N₄ 등의 얇은 박막을 증착 등의 방법으로 입힌다. 여기에 빛에 잘 반응하는 화학 물질인 감광막(photoresist)을 스핀 코팅(spin-coating)하여 균일하게 입힌다. 감광막이 입혀진 기판을 대표적인 광 사진현상 장비인 이동식 축소 투영 노광장치(stepper)에 올려놓고 형성하고자 하는 패턴이 새겨진 마스크(mask 혹은 reticle)를 광원과 기판 사이에 놓아서 선택적으로 빛을 통과하게 한다. 그 결과 감광막에는 빛을 받은 부분과 그렇지 못한 부분이 화학적으로 차이를 보인다. 빛을 받은 부분이 현상액(developer)에 반응하여 상대적으로 잘 용해되어 떨어져 나가는 감광막을 양성 감광막(positive photoresist)라 하고, 반대로 빛을 받은 부분의 결합력이 커져서 현상액 속에서 용해되지 않고 남게 되는 감광막을 음성 감광막(negative photoresist)라 한다. 이러한 현상 과정을 거치면 감광막이 남아 있어서 여전히 그 밑의 박막을 덮고 있는 부분과, 감광막이 용해되어 그 밑의 박막이 드러나는 부분이 생긴다. 여기서 화학 물질을 가하면 감광막이 남아 있지 않는 부분은 드러난 박막과 화학반응(식각;etching)을 하여 제거되고, 보호막으로 사용된 감광막이 남아 있는 부분은 화학반응을 하지 않아 그 밑의 박막은 그대로 남게 된다. 남아 있는 감광막을 제거(strip)하면 최종적으로 원 하는 형상의 패턴이 형성되는 것이다.Photolithography is a method of coating a thin film such as SiO ₂ or Si ₃ N ₄ on the substrate by deposition. The photoresist, a chemical that reacts well to light, is spin-coated and uniformly coated. The photosensitive film-coated substrate is placed on a mobile reduction projection stepper, which is a representative photolithography device, and a mask or reticle having a pattern to be formed is placed between the light source and the substrate to selectively pass light. As a result, there is a chemical difference between the part that receives light and the part that does not. The photoresist film that dissolves relatively well in response to the developer is called a positive photoresist film. On the contrary, the photoresist film that remains undissolved in the developer solution becomes larger due to the increased binding force of the lighted part. It is called a negative photoresist. Through this development process, a photoresist film remains to cover the thin film underneath, and a portion where the photoresist film is dissolved to reveal the thin film underneath. When chemicals are added, the part where no photoresist film is left is removed by chemical reaction (etching) with the exposed thin film, and the part where the photoresist film used as a protective film is not chemically reacted and the thin film under it remains as it is. . Stripping the remaining photoresist film finally forms a desired pattern.

이와 같은 사진현상 기술의 미세패턴 형성의 정밀도는 사용하는 빛의 파장에 따라서 결정된다. 따라서 초기에는 눈에 보이는 파장의 빛(가시광선)을 사용했으나 곧 자외선(자외선)을 사용하게 되었고, 최근에는 필요에 따라 전자빔(eb)을 사용해서 1㎛ 이하의 세밀한 패턴을 취급하고 있다.The precision of the formation of the fine pattern of the photolithography technique is determined according to the wavelength of light to be used. Therefore, in the early days, visible light (visible light) was used, but soon ultraviolet light (ultraviolet) was used. Recently, an electron beam (eb) is used to handle fine patterns of 1 μm or less.

그러나 이러한 사진현상 방법은 회로의 미세화가 진행됨에 따라 노광장비의 초기 투자비용의 증가와, 사용되는 빛의 파장과 유사한 해상도를 갖는 마스크의 가격도 급등하는 문제를 갖고 있다.However, such a photolithography method has a problem of increasing the initial investment cost of exposure equipment and increasing the price of a mask having a resolution similar to the wavelength of light used as the circuit is miniaturized.

따라서 고비용의 사진현상 기술을 대체되는 기술로 미세패턴 형성기술이 주목받고 있다. 이러한 미세패턴 형성기술은 미세패턴이 각인된 스탬프를 기판 위에 스핀코팅 된 고분자 소재의 감광막을 가압하는 방식이다. Therefore, the fine pattern formation technology is attracting attention as a technology that replaces the expensive photo development technology. The micropattern forming technique is a method of pressing a photoresist film of a polymer material spin-coated a stamp having a fine pattern imprinted on a substrate.

이러한 미세패턴 형성 방식은 스탬프와 감광막을 물리적 접촉을 시키고, 압력을 가한 후, 온도를 변화시키는 열경화 방식과, 자외선 경화형 감광막을 사용하여, 자외선 조사를 통해 경화하는 자외선 경화 방식으로 구분될 수 있다.Such a micropattern forming method may be classified into a thermosetting method of changing a temperature after physically contacting a stamp and a photoresist film, applying a pressure, and an ultraviolet curing method that is cured through ultraviolet irradiation using an ultraviolet curable photosensitive film. .

일반적인 미세패턴 형성장치는 스탬프와 기판을 가압하여 접촉시키고 미세패턴을 형성하고 스탬프와 기판(또는 기판)을 분리하여 낙하시킴으로써 미세패턴을 형성할 수 있다.A general micropattern forming apparatus may form a micropattern by pressing and contacting a stamp and a substrate, forming a micropattern, and separating and dropping the stamp and the substrate (or substrate).

그러나 스탬프와 기판의 가압과, 합착된 스탬프와 기판의 분리시에 동작이 원활한 이루어지지 않을 경우 기판에 형성된 미세패턴에 불량으로 초래하고 심각할 경우 기판의 파손을 유발하는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 기판의 대면적화에 따라 더욱 두드러지게 나타난다.However, when the stamp and the substrate are pressed and the operation of separating the bonded stamp and the substrate is not performed smoothly, the micro pattern formed on the substrate may be inferior, and in serious cases, the substrate may be damaged. This problem is more prominent due to the large area of the substrate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스탬프와 기판을 가압과, 스탬프와 기판의 분리과정을 원활히 수행할 수 있는 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a micro-pattern forming apparatus and a method for forming a micropattern using the same, which can pressurize the stamp and the substrate, and the separation process of the stamp and the substrate smoothly. There is this.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치는 스탬프가 부착되며 승강가능하게 마련되는 상부챔버와, 상기 상부챔버의 하부에 마련되며 패턴형성층이 도포된 기판이 부착되는 하부챔버와, 상기 상부챔버를 승강시켜 상기 하부챔버에 밀착시켜 공정공간을 형성하는 리프터와, 상기 하부챔버에 마련되어 상기 스탬프와 상기 기판의 간격 및 상기 스탬프와 상기 기판 사이의 가압력을 조절하는 간격조절장치와, 상기 하부챔버에 마련되어 상기 기판 위치를 조절하는 위치조절장치와, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버에 의해 형성되는 공정공간을 배기하는 배기장치를 구비한다.The micropattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is attached to the upper chamber which is attached to the stamp and can be elevated, the substrate provided on the lower portion of the upper chamber and the pattern forming layer is attached A lower chamber, a lifter for elevating the upper chamber to be in close contact with the lower chamber to form a process space, and a gap control provided in the lower chamber to adjust a gap between the stamp and the substrate and a pressing force between the stamp and the substrate. A device, a position adjusting device provided in the lower chamber to adjust the position of the substrate, and an exhaust device for exhausting the process space formed by the upper chamber and the lower chamber.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 스탬프 및 패턴형성층이 도포된 기판을 공급하고, 공급되는 스탬프와 기판을 각각 상부챔버와 하부챔버에 부착하는 반입단계, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버를 통해 공정공간을 형성하고, 공정공간을 배기하여 공정환경을 형성하는 환경형성단계, 상기 스탬프와 상기 기판의 정렬상태를 판독하여 정렬상태를 제어하는 정렬단계, 상기 스탬프를 하강시켜 상기 기판과 상기 스탬프의 간격을 조절하는 간격조절단계, 자중에 의해 상기 스탬프와 상기 기판이 접하도록 하는 접합단계, 접합된 상기 스탬프와 상기 기판을 상기 상부챔버에서 분리하고, 분리된 상기 스탬프와 상기 기판을 반출하는 반출단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the method of forming a micropattern according to an embodiment of the present invention provides a substrate to which a stamp and a pattern forming layer are applied, and an import step of attaching the supplied stamp and the substrate to the upper chamber and the lower chamber, respectively. An environment forming step of forming a process space through the upper chamber and the lower chamber, exhausting the process space to form a process environment, and an alignment step of controlling an alignment state by reading an alignment state of the stamp and the substrate; A gap adjusting step of adjusting a gap between the substrate and the stamp by lowering a stamp; a bonding step of bringing the stamp into contact with the substrate by its own weight; separating the bonded stamp and the substrate from the upper chamber, and separating And a carrying out step of carrying out the stamp and the substrate.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치는 메탈스탬프가 고정 부착되고, 상기 메탈스탬프를 가열하여 패턴형성층을 경화시키며, 승강가능하게 마련되는 상부챔버와, 상기 상부챔버의 하부에 상기 패턴형성층이 도포된 기판이 부착되는 하부챔버와, 상기 상부챔버를 승강시켜 상기 하부챔버에 밀착시켜 공정공간을 형성하는 리프터와, 상기 하부챔버에 마련되어 상기 스탬프와 상기 기판의 간격 및 상기 스탬프와 상기 기판 사이의 가압력을 조절하는 간격조절장치와, 상기 하부챔버에 마련되어 상기 기판 위치를 조절하는 위치조절장치와, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버에 의해 형성되는 공정공간을 배기하는 배기장치를 구비한다.The micro pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a metal stamp is fixedly attached, the metal stamp is heated to cure the pattern forming layer, the upper chamber is provided to be elevated, the upper A lower chamber to which the substrate on which the pattern forming layer is applied is attached to the lower part of the chamber, a lifter which lifts the upper chamber to closely contact the lower chamber to form a process space, and a gap provided between the stamp and the substrate in the lower chamber. And a gap adjusting device for adjusting a pressing force between the stamp and the substrate, a position adjusting device provided in the lower chamber to adjust the position of the substrate, and exhausting a process space formed by the upper chamber and the lower chamber. With a device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법은, 메탈스탬프가 고정된 상부챔버와 하부챔버를 밀폐시키고, 소수성 가스를 공급하여 상기 메탈스탬프의 표면을 소수처리하는 소수처리단계, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버를 분리하고, 공급되는 기판을 상기 하부챔버에 부착하는 반입단계, 상기 상부챔버와 상기 하부챔버를 통해 공정공간을 형성하고, 공정공간을 배기하여 공정환경을 형성하는 환경형성단계, 상기 메탈스탬프와 상기 기판의 정렬상태를 판독하여 정렬상태를 제어하는 정렬단계, 상기 스탬프를 하강시켜 상기 기판과 상기 스탬프의 간격을 조절하는 간격조절단계, 자중에 의해 상기 스탬프와 상기 기판이 접하도록 하는 접합단계, 상기 메탈스탬프를 가열하여 상기 기판의 패턴형성층을 경화시키는 경화단계, 접합된 상기 메탈스탬프와 상기 기판을 상기 상부챔버에서 분리하고, 분리된 상기 기판을 반출하는 반출단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a micropattern, the method comprising: sealing an upper chamber and a lower chamber where a metal stamp is fixed, and supplying a hydrophobic gas to hydrophobicly treat the surface of the metal stamp. A process step, separating the upper chamber and the lower chamber, attaching a supplied substrate to the lower chamber, forming a process space through the upper chamber and the lower chamber, and exhausting the process space to create a process environment. Forming environment forming step, the alignment step of controlling the alignment state by reading the alignment state of the metal stamp and the substrate, the interval adjustment step of adjusting the distance between the substrate and the stamp by lowering the stamp, the stamp by its own weight And bonding the substrate to be in contact with each other, and heating the metal stamp to cure the pattern forming layer of the substrate. Chemistry step, separating the bonding the metal stamp and the substrate in the upper chamber, and a step for carrying the separated out the substrate.

본 발명에 따른 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법에 따르면, 스탬프와 기판을 가압과, 스탬프와 기판의 분리과정을 원활히 수행할 수 있도록 함으로써, 미세패턴에 불량 발생 및 기판의 파손을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the apparatus for forming a micropattern according to the present invention and a method for forming a micropattern using the same, it is possible to pressurize the stamp and the substrate and to perform the separation process of the stamp and the substrate smoothly, thereby preventing defects in the micropattern and damaging the substrate. There is an effect that can be prevented.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a micropattern forming apparatus and a micropattern forming method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이며, 정의된 각각의 명칭들은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭 될 수 있다. 그리고 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된 것으로, 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지는 않는다. 또한, 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있으며, 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다.In the description of the present invention, the names of the elements defined are defined in consideration of functions in the present invention, and should not be understood as meanings that limit the technical elements of the present invention. May be referred to by other names in the art. In addition, the code added to each component is described for convenience of description, and the contents shown in the drawings in which these codes are described do not limit each component to the range in the drawing. In addition, as long as the functional similarity and identity thereof, even if the modified embodiment is adopted, it can be seen as an equivalent configuration, and even if the embodiment in which the modified part of the configuration is employed, it can be seen as an equivalent configuration.

먼저 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치를 간략히 설명한다.First, the micropattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be briefly described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 구성을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a micropattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치(100)는, 지면에 대하여 승강가능하게 마련되며 스탬프(P1)가 부착되는 상부챔버(110)와, 베이스(160)에 지지되어 고정되며 패턴형성층이 형성된 기판(P2)이 부착되는 하부챔버(130)와, 하부챔버에 대하여 상부챔버(110)를 승강시키는 리프터(114)와, 하부챔버(130)에 마련되어 스탬프(P1)와 기판(P2) 사이의 간격을 조절하는 간격조절장치(137)와, 베이스(160)와 하부챔버(130)의 사이에 마련되어 스탬프(P1)와 기판(P2)을 정렬하는 위치조절장치(150)와, 상부챔버(110)와 하부챔버(130)에 의해 형성되는 공정공간을 배기하는 배기장치(170)를 구비한다.As shown, the micropattern forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is supported by the upper chamber 110 and the base 160, which are provided to be liftable with respect to the ground, to which the stamp P1 is attached. The lower chamber 130 to which the substrate P2 having the pattern forming layer is fixed and attached is attached, a lifter 114 for elevating the upper chamber 110 relative to the lower chamber, and a stamp P1 provided in the lower chamber 130. Spacing device 137 to adjust the spacing between the substrate (P2), the position adjusting device 150 is provided between the base 160 and the lower chamber 130 to align the stamp (P1) and the substrate (P2) And an exhaust device 170 for exhausting the process space formed by the upper chamber 110 and the lower chamber 130.

여기서, 기판(P2)에 형성되는 패턴형성층은 특정 파장의 광에 반응하여 경화되는 광경화성 수지가 도포되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the pattern formation layer formed in the board | substrate P2 is apply | coated the photocurable resin hardened in response to the light of a specific wavelength.

상기 상부챔버(110)는 하부챔버(130)와 밀착되어 공정공간을 형성하고, 공정 환경을 형성하는 것으로, 리프터(114)에 의해 승강가능하게 지지되며 하측이 함입되는 사각 함체형상의 상부챔버몸체(110a)와, 상부챔버몸체(110a)의 함입부에 마련되며 상하 유동가능하게 마련되는 스탬프스테이지(121)를 구비한다. The upper chamber 110 is in close contact with the lower chamber 130 to form a process space and to form a process environment, the upper chamber body of the rectangular housing shape that is supported by the lifter 114 to be liftable and the lower side is embedded. 110a, and a stamp stage 121 is provided in the recessed portion of the upper chamber body (110a) and is provided to be movable up and down.

한편, 스탬프스테이지(121)는 상부챔버(110)의 외벽측으로 연장되는 지지로드(122)가 마련되며, 지지로드(122)는 후술할 간격조절장치(137)에 의해 지지 및 승강가능하게 지지된다. 또한, 스탬프스테이지(121)의 하부에는 스탬프(P1)를 부착하기 위한 스탬프척(123)이 마련된다. 이러한 스탬프척(123)은 정전력에 의해 스탬프(P1)를 부착하는 정전척(ESC : Electro Static Chuck)으로 마련되는 것이 바람직하다.On the other hand, the stamp stage 121 is provided with a support rod 122 that extends to the outer wall side of the upper chamber 110, the support rod 122 is supported by a gap adjusting device 137 to be described later and can be lifted. . In addition, a stamp chuck 123 for attaching the stamp P1 is provided below the stamp stage 121. The stamp chuck 123 is preferably provided as an electrostatic chuck (ESC) attaching the stamp P1 by electrostatic force.

또한, 상부챔버몸체(110a)의 상면 외주면에는 스탬프(P1)와, 기판(P2)의 상대적 위치를 측정하기 위한 카메라부(111)와, 스탬프척(123)에 스탬프(P1)를 부착시키거나 스탬프척(123)에서 스탬프(P1)를 분리시키기 위하여 스탬프(P1)를 흡착 또는 가압하는 스탬프분리장치(117)가 마련된다.In addition, the stamp P1 is attached to the outer circumferential surface of the upper chamber body 110a, the camera unit 111 for measuring the relative position of the substrate P2, and the stamp P1 is attached to the stamp chuck 123. In order to separate the stamp P1 from the stamp chuck 123, a stamp separator 117 is provided to suck or press the stamp P1.

여기서, 카메라부(111)는 상부챔버몸체(110a) 및 스탬프척(123)을 관통하는 관통공(112)이 형성되고, 관통공(112)의 상부에는 관통공(112)을 통하여 스탬프척(123)에 부착된 스탬프 및 후술할 기판(P2)의 정렬상태를 판독하기 위한 정렬카메라(113)가 마련된다. Here, the camera 111 has a through hole 112 penetrating through the upper chamber body 110a and the stamp chuck 123, and a stamp chuck through the through hole 112 in the upper portion of the through hole 112. An alignment camera 113 for reading the alignment of the stamp attached to 123 and the substrate P2 to be described later is provided.

이러한, 카메라부(111)는 스탬프(P1)와 기판(P2)에 마련되는 얼라인 마크(미도시)를 중첩하여 관측할 수 있도록 장착되며, 적어도 스탬프(P1)와 기판(P2)의 대각된 두 모서리를 이상을 중첩 관측하도록 마련된다.Such a camera unit 111 is mounted so that the alignment mark (not shown) provided on the stamp P1 and the substrate P2 can be superimposed, and at least the diagonal of the stamp P1 and the substrate P2 can be observed. It is arranged to observe the two corners over and over.

한편, 스탬프분리장치(117)는 상부챔버몸체(110a)와 스탬프척(123)을 관통하여 마련되는 다수의 분리핀(118)과, 상부챔버몸체(110a)의 외부에 마련되어 분리핀(118)을 승강시키는 분리핀작동체(119)를 구비한다.On the other hand, the stamp separator 117 is provided with a plurality of separating pins 118 provided through the upper chamber body 110a and the stamp chuck 123, the separation pin 118 is provided outside the upper chamber body (110a). It is provided with a separating pin operating body 119 to raise and lower.

여기서, 분리핀(118)은 중공이 형성되는 관형상으로 형성되고, 별도의 흡착부(미도시)에 연결되어 흡착부에 의해 분리핀(118) 내부에 진공압이 형성될 경우 스탬프(P1)를 흡착시키도록 마련된다.Here, the separating pin 118 is formed in a tubular shape in which the hollow is formed, and is connected to a separate adsorption part (not shown), when the vacuum pressure is formed inside the separation pin 118 by the adsorption part stamp (P1) It is provided to adsorb.

상기 하부챔버(130)는 상부챔버(110)에 밀착되어 공정공간을 형성하고, 스탬프(P1)와 기판(P2)의 정렬상태를 조절하기 위한 것으로, 상부챔버(110)의 하측에 위치하여 베이스(160)에 의해 지지되며, 상측이 함입되는 사각 함체 형상의 하부챔버몸체(130a)와, 하부챔버몸체(130a)의 함입부에 마련되는 기판스테이지(132)와, 기판스테이지(132)에 안착된 기판(P2)을 승강시키기 위한 기판승강장치(134)와, 하부챔버몸체(130a)와 베이스(160) 사이에 마련되어 스탬프(P1)와 기판의 정렬 상태를 제어하는 위치조절장치(150)와, 하부챔버몸체(130a)의 외주면에 마련되어 스탬프스테이지(121)의 승강 위치를 제한하여 스탬프(P1)와 기판(P2)의 간격을 제어하는 간격조절장치(137)를 구비한다. The lower chamber 130 is to be in close contact with the upper chamber 110 to form a process space, and to adjust the alignment state of the stamp (P1) and the substrate (P2), located on the lower side of the upper chamber 110 Supported by the 160, the lower chamber body 130a of the rectangular housing shape, the upper side is embedded, the substrate stage 132 provided in the recessed portion of the lower chamber body 130a, and seated on the substrate stage 132 A substrate lifting device 134 for elevating the substrate P2, and a position adjusting device 150 provided between the lower chamber body 130a and the base 160 to control the alignment state of the stamp P1 and the substrate; It is provided on the outer circumferential surface of the lower chamber body (130a) is provided with a gap adjusting device 137 to limit the lifting position of the stamp stage 121 to control the gap between the stamp (P1) and the substrate (P2).

여기서, 기판스테이지(132)의 상면에는 삽입되는 기판(P2)을 부착하기 위한 기판척(133)이 마련되고, 하부챔버몸체(130a)의 외주면으로는 상부챔버몸체(110a)의 하면에 접하여 공정공간의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(131)가 마련된다. 이러한 기판척(133)은 정전력에 의해 기판(P2)을 부착하는 정전척(ESC : Electro Static Chuck)으로 마련되는 것이 바람직하다.Here, the substrate chuck 133 for attaching the substrate P2 to be inserted is provided on the upper surface of the substrate stage 132, and the outer circumferential surface of the lower chamber body 130a is in contact with the lower surface of the upper chamber body 110a. A sealing member 131 is provided to maintain the airtightness of the space. The substrate chuck 133 is preferably provided as an electrostatic chuck (ESC) for attaching the substrate P2 by electrostatic power.

그리고, 위치조절장치(150)는 베이스(160)와, 하부챔버몸체(130a) 사이에 위치하고 하부챔버몸체(130a)를 관통하여 기판스테이지(132)를 지지하도록 마련되어 기판스테이지(132)를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동시킴과 동시에 각 축을 기준으로 회전시킬 수 있도록 다수의 이송유닛(151)에 의해 구성된다. The position adjusting device 150 is positioned between the base 160 and the lower chamber body 130a to penetrate the lower chamber body 130a to support the substrate stage 132. It is configured by a plurality of transfer unit 151 to move in the Y-axis, Z-axis direction and at the same time rotate about each axis.

또한, 간격조절장치(137)는 하부챔버몸체(130a)의 외주면에 위치하여 상부챔버의 스탬프스테이지를 승강 위치를 제한하기 위한 것이다. 이러한 간격조절장치(137)는 스탬프스테이지(121)의 지지로드(122)를 지지하여 스템프스테이지(121)를 승강시키기 위한 미세승강장치(138)와, 기판스테이지(132)에 의해 걸리는 부하를 감지하기 위한 로드셀(139)을 구비한다.In addition, the gap adjusting device 137 is located on the outer circumferential surface of the lower chamber body 130a to limit the lifting position of the stamp stage of the upper chamber. The gap adjusting device 137 supports the support rod 122 of the stamp stage 121 to detect the load lifted by the micro lifting device 138 and the substrate stage 132 for lifting the stamp stage 121. The load cell 139 is provided.

그리고, 기판승강장치(134)는 하부챔버몸체(130a)를 관통하여 마련되는 다수의 승강핀(135)과, 하부챔버몸체(130a)의 외부에 마련되어 다수의 승강핀(135)을 승강시키는 승강핀작동체(136)를 구비한다.Subsequently, the substrate lifting device 134 is provided with a plurality of lifting pins 135 provided through the lower chamber body 130a, and provided on the outside of the lower chamber body 130a to raise and lower the plurality of lifting pins 135. The pin actuator 136 is provided.

상기 리프터(114)는 하부챔버(130)와 상부챔버(110)가 합착공간을 형성하도록 상부챔버(110)를 하부챔버(130) 측으로 승강시키는 것으로, 지면에 설치되는 다수의 승강장치(115)와, 상부챔버몸체(110a)의 하부를 지지하고, 승강장치(115)에 의해 승강되는 승강축(116)을 구비한다.The lifter 114 lifts the upper chamber 110 toward the lower chamber 130 so that the lower chamber 130 and the upper chamber 110 form a bonding space, and a plurality of lifting devices 115 installed on the ground. And a lifting shaft 116 supporting the lower portion of the upper chamber body 110a and lifting up and down by the lifting device 115.

여기서, 승강장치(115)는 승강축(116)의 승강을 위한 동력을 발생시키는 유압실린더(미도시)로 마련되거나, 모터(미도시)와 모터에서 발생되는 동력의 방향을 전화함과 동시에 감속시키는 감속기(미도시)와 감속기의 회전운동을 직선운동으로 전환시키기 위한 스크류 결합체(미도시)의 조합으로 마련될 수도 있다. 이러한 승 강장치(115)의 구조는 다양한 실시예에 의해 구현될 수 있으며 상술한 구조에 한정되는 것은 아니다.Here, the elevating device 115 is provided with a hydraulic cylinder (not shown) for generating power for raising and lowering the elevating shaft 116, or at the same time the direction of the power generated by the motor (not shown) and the motor is reduced It may be provided by a combination of a reducer (not shown) and a screw assembly (not shown) for converting the rotational movement of the reducer to linear movement. The structure of the elevating device 115 may be implemented by various embodiments and is not limited to the above-described structure.

상기 배기장치(170)는 상부챔버(110)와 하부챔버(130)에 의해 형성되는 공정공간에 진공압을 형성하기 위한 것으로, 하부챔버몸체(130a)를 관통하여 공정공간에 연통되는 배기관(171)과 배기관(171)을 통하여 공정공간에 진공압을 형성하는 진공펌프(172)를 구비한다.The exhaust device 170 is for forming a vacuum pressure in the process space formed by the upper chamber 110 and the lower chamber 130, the exhaust pipe 171 communicates with the process space through the lower chamber body (130a) And a vacuum pump 172 which forms a vacuum pressure in the process space through the exhaust pipe 171.

이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 작동을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도면을 참조하여 이해하여야 한다.Accordingly, the operation of the fine pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the embodiment. Each element mentioned below should be understood with reference to the above description and drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 나타낸 순서도이고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 미세패턴 형성동작을 나타낸 작동도이다.2 is a flowchart illustrating a method for forming a micropattern according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3A to 3E are operation diagrams illustrating a micropattern forming operation of the apparatus for forming a micropattern according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치(100)의 스탬프스테이지(121)와, 기판스테이지(132)는 개방된 상부챔버(110)와 하부챔버(130) 사이의 공간으로 스탬프(P1)와 패턴형성층이 형성된 기판(P2)이 공급되어 스탬프스테이지(121)와, 기판스테이지(132)에 부착된다(단계 S110).First, the stamp stage 121 and the substrate stage 132 of the fine pattern forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is stamped into the space between the open upper chamber 110 and the lower chamber 130 ( P1 and the substrate P2 on which the pattern forming layer is formed are supplied and attached to the stamp stage 121 and the substrate stage 132 (step S110).

여기서, 스탬프(P1)의 경우에는 스탬프(P1)가 상부챔버(110)와 하부챔버(130)의 사이로 진입됨에 따라 상부챔버몸체(110a)에 마련된 스탬프척(123)의 부착력에 의해 스탬프척(123)에 부착된다.Here, in the case of the stamp P1, as the stamp P1 enters between the upper chamber 110 and the lower chamber 130, the stamp chuck is formed by the adhesive force of the stamp chuck 123 provided on the upper chamber body 110a. 123).

이때, 진입되는 스탬프(P1)는 스탬프척(123)의 부착력에 의해 스탬프척(123) 에 직접 부착될 수도 있으나, 상부챔버몸체(110a)에 마련된 스탬프분리장치(117)의 분리핀(118)과 분리핀(118)에 진공압을 제공하는 배기부(미도시)에 의해 분리핀(118)에 흡착된 상태에서 스탬프척(123)으로 이동된 후 스탬프척(123)의 부착력에 부착될 수도 있다. At this time, the entering stamp (P1) may be attached directly to the stamp chuck 123 by the adhesive force of the stamp chuck 123, the separating pin 118 of the stamp separator 117 provided in the upper chamber body (110a) And it may be attached to the adhesive force of the stamp chuck 123 after being moved to the stamp chuck 123 in a state of being adsorbed by the separating pin 118 by an exhaust (not shown) for providing a vacuum pressure to the separating pin 118. have.

그리고 기판(P2)이 공급됨에 따라 하부챔버몸체(130a)에 마련된 승강핀(135)이 승강핀작동체(136)에 의해 하부챔버몸체(130a)의 상부로 승강되고, 승강되는 승강핀(135)에 의해 상부챔버(110)와 하부챔버(130) 사이에 공급되는 기판(P2)이 지지된다. Then, as the substrate P2 is supplied, the lifting pin 135 provided in the lower chamber body 130a is elevated by the lifting pin actuator 136 to the upper portion of the lower chamber body 130a, and the lifting pin 135 is elevated. The substrate P2 supplied between the upper chamber 110 and the lower chamber 130 is supported.

이에 승강핀(135)이 승강핀작동체(136)에 의해 하강되면서 승강핀(135)에 지지된 기판(P2)이 같이 하강되고, 기판(P2)의 하부에 위치한 기판척(133)의 부착력에 의해 하부챔버몸체(130a)에 부착된다(도 3a 참조).Accordingly, as the lifting pin 135 is lowered by the lifting pin actuator 136, the substrate P2 supported by the lifting pin 135 is lowered together, and the adhesion force of the substrate chuck 133 positioned below the substrate P2 is lowered. Is attached to the lower chamber body 130a (see FIG. 3A).

한편 스탬프(P1)와 기판(P2)의 부착이 완료되면, 도 3b에 도시한 바와 같이 리프터(114)에 의해 상부챔버(110)가 하부챔버(130) 측으로 하강되면서 상부챔버(110)의 하면이 하부챔버(130)의 상면에 밀착되어 스탬프(P1)와 기판(P2)의 임프린트를 위한 공정공간이 형성된다. 이때 상부챔버몸체(110a)와 하부챔버몸체(130a)는 하부챔버몸체(130a)의 상면에 마련된 실링부재(131)에 의해 기밀이 유지되는 상태를 유지한다.Meanwhile, when the attachment of the stamp P1 and the substrate P2 is completed, the upper chamber 110 is lowered to the lower chamber 130 by the lifter 114 as shown in FIG. 3B, and the lower surface of the upper chamber 110 is lowered. In close contact with the upper surface of the lower chamber 130, a process space for imprinting the stamp P1 and the substrate P2 is formed. At this time, the upper chamber body 110a and the lower chamber body 130a maintain a state in which airtightness is maintained by the sealing member 131 provided on the upper surface of the lower chamber body 130a.

여기서, 상부챔버(110)의 스탬프스테이지(121)의 지지로드(122)는 하부챔버(130)의 간격조절장치(137)에 의해 지지되는 상태로 유지되어 스탬프스테이지(121)에 부착된 스탬프(P1)와 기판스테이지(132)에 부착된 기판(P2)의 간격이 유 지된다. 이때 스탬프(P1)와 기판(P2) 사이의 간격은 2~4mm 사이를 유지하는 것이 바람직하다.Here, the support rod 122 of the stamp stage 121 of the upper chamber 110 is maintained in a state supported by the gap adjusting device 137 of the lower chamber 130 is attached to the stamp stage 121 ( The gap between P1) and the substrate P2 attached to the substrate stage 132 is maintained. At this time, the interval between the stamp (P1) and the substrate (P2) is preferably maintained between 2 ~ 4mm.

이후, 배기장치(170)의 배기관(171)과 진공펌프(미도시)에 의해 공정공간에 잔류하는 기체가 미세패턴 형성장치(100)의 외부로 배기되면서 스탬프(P1)와 기판(P2)의 합착을 위하여 공정공간의 환경이 진공상태로 조절된다. Subsequently, the gas remaining in the process space by the exhaust pipe 171 and the vacuum pump (not shown) of the exhaust device 170 is exhausted to the outside of the fine pattern forming apparatus 100, and thus, the stamp P1 and the substrate P2 are removed. For bonding, the environment of the process space is controlled in a vacuum.

한편 상부챔버(110)와 하부챔버(130)에 의한 공정공간이 진공상태로 전환되면 간격조절장치(137)의 작동에 의해 스탬프스테이지(121)가 기판스테이지(132) 측으로 하강하며, 스탬프(P1)와 기판(P2)의 간격이 5~15㎛을 유지하도록 하고, 위치조절장치(150)에 의한 기판(P2)의 위치정렬을 수행한다(단계 S120). 여기서 기판(P2)과 스탬프(P1)의 위치정렬은 위치조절장치(150)에 마련된 다수의 이송유닛(151)에 의해 수행된다.On the other hand, when the process space by the upper chamber 110 and the lower chamber 130 is converted to a vacuum state, the stamp stage 121 is lowered to the substrate stage 132 by the operation of the gap adjusting device 137, the stamp (P1) ) And the distance between the substrate P2 and 5 µm to 15 µm, and the position alignment of the substrate P2 is performed by the positioning device 150 (step S120). Here, the alignment of the substrate P2 and the stamp P1 is performed by a plurality of transfer units 151 provided in the position adjusting device 150.

여기서, 스탬프(P1)와 기판(P2)의 위치정렬은 상부챔버몸체(110a)에 마련된 카메라부(111)에서 판독되는 스탬프(P1)와 기판(P2)의 얼라인 마크(미도시) 위치를 기준으로 정해지며, 카메라부(111)의 작동에 대한 설명은 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. Here, alignment of the stamp P1 and the substrate P2 is performed by aligning the positions of the stamp P1 and the substrate P2 read by the camera unit 111 provided in the upper chamber body 110a. Determined as a reference, the description of the operation of the camera unit 111 is a well-known technology, so a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이 스탬프(P1)와 기판(P2)의 위치조절이 완료되면, 도 3c에 도시한 바와 같이 간격조절장치(137)에 의해 기판스테이지(132)가 하강되면서 스탬프(P1)와 기판(P2)이 접하게 되면서 스탬프스테이지(121)의 자중에 의해 합착이 진행된다.When the position adjustment of the stamp P1 and the substrate P2 is completed as described above, the substrate stage 132 is lowered by the gap adjusting device 137 as shown in FIG. 3C, and the stamp P1 and the substrate ( As P2) comes into contact, the adhesion progresses by the weight of the stamp stage 121.

이때 기판(P2)에 가해지는 부하는 간격조절장치(137)의 로드셀(139)에서 감 지하게 되며, 로드셀(139)에서 감지되는 부하량을 기준으로 간격조절장치(137)에 마련된 미세승강장치(138)의 변위량으로 조절하여 기판(P2)에 가해지는 압력변위를 조절한다(단계 S130).At this time, the load applied to the substrate P2 is sensed by the load cell 139 of the gap adjusting device 137, the fine lifting device provided in the gap adjusting device 137 based on the load amount detected by the load cell 139 ( 138) to adjust the displacement of the pressure applied to the substrate P2 by adjusting the displacement amount (step S130).

그리고 도 3d에 도시한 바와 같이 스탬프(P1)와 기판(P2)의 접합이 완료되면 간격조절장치(137)에 의해 기판스테이지(132)가 상승하게 되며, 이때 상승하는 기판스테이지(132)는 스탬프(P1)에 접합된 기판(P2)과 기판스테이지(132)의 간격이 약 10~30㎛의 간격을 유지하도록 상승된다. As shown in FIG. 3D, when the bonding of the stamp P1 and the substrate P2 is completed, the substrate stage 132 is raised by the gap adjusting device 137, and the rising substrate stage 132 is stamped. The space | interval of the board | substrate P2 and the board | substrate stage 132 bonded by P1 is raised so that the space | interval of about 10-30 micrometers may be maintained.

이후, 스탬프스테이지(121)의 스탬프척(123)에 가해지던 정전력 소실됨과 동시에 스탬프분리장치(117)에 의해 스탬프(P1)가 가압되면서 접합된 스탬프(P1)와 기판(P2)이 기판스테이지(132)에 자유 낙하한다(단계 S140). Subsequently, the static electricity applied to the stamp chuck 123 of the stamp stage 121 is lost and at the same time, the stamp P1 and the substrate P2 bonded while the stamp P1 is pressed by the stamp separator 117 are applied to the substrate stage. Free fall to 132 (step S140).

이후, 배기장치(170)에 의해 공정공간의 압력이 대기압 상태로 전환되며, 도 3e에 도시한 바와 같이 상부챔버(110)가 리프터(114)에 의해 상승되면서 상부챔버(110)와 하부챔버(130)에 의해 형성된 공정공간이 개방된다. 이때 합착된 스탬프(P1)와 기판(P2)은 하부챔버(130)의 기판승강장치(134)의 승강핀(135)에 의해 지지되는 상태를 유지한다. Thereafter, the pressure of the process space is converted to an atmospheric pressure state by the exhaust device 170, and as shown in FIG. 3E, the upper chamber 110 is lifted by the lifter 114, and the upper chamber 110 and the lower chamber ( The process space formed by 130 is opened. At this time, the bonded stamp P1 and the substrate P2 are maintained by the lifting pins 135 of the substrate lifting device 134 of the lower chamber 130.

이후, 승강핀(135)에 의해 지지되는 상태의 스탬프(P1)와 기판(P2)은 별도의 기판배출장치(미도시)에 의해 미세패턴 형성장치(100)의 외부로 배출된다.Thereafter, the stamp P1 and the substrate P2 supported by the lifting pins 135 are discharged to the outside of the fine pattern forming apparatus 100 by a separate substrate discharge device (not shown).

이후 별도의 UV(ultraviolet)조사과정을 통해 기판(P2)에 도포된 패턴형성층을 경화시키고 스탬프(P1)를 분리시킴으로써 공정을 완료하게 된다(단계 S150).Then, the process is completed by curing the pattern forming layer applied to the substrate P2 and separating the stamp P1 through a separate UV (ultraviolet) irradiation process (step S150).

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성 장치를 간략히 설명한다.Hereinafter, a micropattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention will be briefly described with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 구성을 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of a fine pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치(200)는, 지면에 대하여 승강 가능하게 마련되며 메탈스탬프(P1')가 고정되는 상부챔버(210)와, 베이스(260)에 지지되어 고정되며 패턴형성층이 형성된 기판(P2)이 부착되는 하부챔버(230)와, 하부챔버(230)에 대하여 상부챔버(210)를 승강시키는 리프터(214)와, 하부챔버(230)에 마련되어 메탈스탬프(P1')와 기판(P2) 사이의 간격을 조절하는 간격조절장치(237)와, 베이스(260)와 하부챔버(230)의 사이에 마련되어 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)을 정렬하는 위치조절장치(250)와, 상부챔버(210)와 하부챔버(230)에 의해 형성되는 공정공간을 배기하는 배기장치(270)를 구비한다.As shown, the micropattern forming apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes an upper chamber 210 and a base 260 to which the metal stamp P1 ′ is fixed to the ground and fixed to the ground. It is provided in the lower chamber 230 to which the substrate P2 on which the pattern forming layer is formed, supported and fixed, and a lifter 214 for elevating the upper chamber 210 with respect to the lower chamber 230, and the lower chamber 230. A gap adjusting device 237 for adjusting a gap between the metal stamp P1 ′ and the substrate P2, and between the base 260 and the lower chamber 230, is provided between the metal stamp P1 ′ and the substrate P2. Position adjusting device 250 to align the, and the exhaust device 270 for exhausting the process space formed by the upper chamber 210 and the lower chamber 230.

여기서, 기판(P2)에 형성되는 패턴형성층은 특정 온도에 의해 반응하여 경화되는 열경화성 수지가 도포되는 것이 바람직하다.Here, the pattern forming layer formed on the substrate P2 is preferably coated with a thermosetting resin that reacts and cures at a specific temperature.

상기 상부챔버(210)는 하부챔버(230)와 밀착되어 공정공간을 형성하고, 공정환경을 형성하는 것으로, 리프터(214)에 의해 승강가능하게 지지되며 하측이 함입되는 사각 함체형상의 상부챔버몸체(210a)와, 상부챔버몸체(210a)의 함입부에 마련되며 상하 유동가능하게 마련되는 메탈스탬프스테이지(221)를 구비한다. The upper chamber 210 is in close contact with the lower chamber 230 to form a process space and to form a process environment, and is supported by the lifter 214 to be lifted and lowered to form an upper chamber body having a rectangular enclosure. 210a and a metal stamp stage 221 provided in the recessed portion of the upper chamber body 210a and provided to be movable up and down.

한편, 메탈스탬프스테이지(221)는 상부챔버(210)의 외벽측으로 연장되는 지지로드(222)가 마련되며, 지지로드(222)는 후술할 간격조절장치(237)에 의해 지지 및 승강가능하게 지지된다.On the other hand, the metal stamp stage 221 is provided with a support rod 222 extending to the outer wall side of the upper chamber 210, the support rod 222 is supported and liftable by the gap adjusting device 237 to be described later do.

또한, 한편, 메탈스탬프스테이지(221)의 하부에는 메탈스탬프(P1')가 별도의 결합체에 의해 고정되며, 메탈스탬프(P1')의 상부에는 메탈스탬프(P1')를 가열하여 메탈스탬프(P1')에 접합되는 기판(P2)의 패턴형성층을 경화시키는 히터(223)가 마련된다.In addition, the metal stamp P1 'is fixed to the lower portion of the metal stamp stage 221 by a separate combination, and the metal stamp P1' is heated by heating the metal stamp P1 'on the upper portion of the metal stamp P1'. The heater 223 which hardens the pattern forming layer of the board | substrate P2 bonded by ") is provided.

또한, 상부챔버몸체(210a)의 상면 외주면에는 메탈스탬프(P1')와, 기판(P2)의 상대적 위치를 측정하기 위한 카메라부(211)와, 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 접합 후에 메탈스탬프(P1')에서 기판(P2)을 분리시키기 위하여 기판(P2)을 가압하는 기판분리장치(217)가 마련된다.In addition, the upper outer circumferential surface of the upper chamber body 210a includes a metal stamp P1 ′, a camera portion 211 for measuring a relative position of the substrate P2, a metal stamp P1 ′, and a substrate P2. A substrate separation device 217 is provided to press the substrate P2 to separate the substrate P2 from the metal stamp P1 'after bonding.

여기서, 카메라부(211)는 상부챔버몸체(210a) 및 메탈스탬프(P1')를 관통하는 관통공(212)이 형성되고, 관통공(212)의 상부에는 관통공(212)을 통하여 메탈스탬프(P1') 및 후술할 기판(P2)의 정렬상태를 판독하기 위한 정렬카메라(213)가 마련된다. Here, the camera unit 211 has a through hole 212 penetrating through the upper chamber body 210a and the metal stamp P1 ', and a metal stamp through the through hole 212 on the upper portion of the through hole 212. An alignment camera 213 for reading the alignment state of P1 'and the substrate P2 to be described later is provided.

이러한, 카메라부(211)는 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)에 마련되는 얼라인 마크(미도시)를 중첩하여 관측할 수 있도록 장착되며, 적어도 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 대각된 두 모서리를 이상을 중첩 관측하도록 마련된다.The camera unit 211 is mounted so that the alignment marks (not shown) provided on the metal stamp P1 ′ and the substrate P2 may overlap each other, and at least the metal stamp P1 ′ and the substrate P2. It is arranged to observe the above two diagonal corners overlapping.

한편, 기판분리장치(217)는 상부챔버몸체(210a)와 메탈스탬프(P1')를 관통하여 마련되는 다수의 분리핀(218)과, 상부챔버몸체(210a)의 외부에 마련되어 분리핀(218)을 승강시키는 분리핀작동체(219)를 구비한다.On the other hand, the substrate separating apparatus 217 is provided with a plurality of separation pins 218 provided through the upper chamber body 210a and the metal stamp P1 ', and the separation pins 218 provided outside the upper chamber body 210a. It is provided with a separating pin actuator 219 for elevating).

상기 하부챔버(230)는 상부챔버(210)에 밀착되어 공정공간을 형성하고, 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 정렬상태를 조절하기 위한 것으로, 상부챔버(210)의 하 측에 위치하여 베이스(260)에 의해 지지되며, 상측이 함입되는 사각 함체 형상의 하부챔버몸체(230a)와, 하부챔버몸체(230a)의 함입부에 마련되는 기판스테이지(232)와, 기판스테이지(232)에 안착된 기판(P2)을 승강시키기 위한 기판승강장치(234)와, 하부챔버몸체(230a)와 베이스(260) 사이에 마련되어 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 정렬 상태를 제어하는 위치조절장치(250)와, 하부챔버몸체(230a)의 외주면에 마련되어 스탬프스테이지(221)의 승강 위치를 제한하여 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 간격을 제어하는 간격조절장치(237)를 구비한다. The lower chamber 230 is in close contact with the upper chamber 210 to form a process space, and to adjust the alignment state of the metal stamp P1 ′ and the substrate P2, and is located below the upper chamber 210. It is positioned and supported by the base 260, the lower chamber body 230a of the rectangular housing shape that the upper side is embedded, the substrate stage 232 and the substrate stage 232 provided in the recessed portion of the lower chamber body 230a ) Is provided between the substrate lifting device 234 for lifting up and down the substrate P2 seated on the bottom surface) and the lower chamber body 230a and the base 260 to control the alignment state of the metal stamp P1 ′ and the substrate P2. Position adjusting device 250 to be provided on the outer circumferential surface of the lower chamber body (230a) to limit the lifting position of the stamp stage 221 to control the interval between the metal stamp (P1 ') and the substrate (P2) ( 237).

여기서, 기판스테이지(232)의 상면에는 삽입되는 기판(P2)을 부착하기 위한 기판척(233)이 마련되고, 하부챔버몸체(230a)의 외주면으로는 상부챔버몸체(210a)의 하면에 접하여 공정공간의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(231)가 마련된다. 이러한 기판척(233)은 정전력에 의해 기판(P2)을 부착하는 정전척(ESC : Electro Static Chuck)으로 마련되는 것이 바람직하다.Here, the substrate chuck 233 for attaching the substrate P2 to be inserted is provided on the upper surface of the substrate stage 232, and the outer circumferential surface of the lower chamber body 230a is in contact with the lower surface of the upper chamber body 210a. A sealing member 231 is provided to maintain the airtightness of the space. The substrate chuck 233 is preferably provided as an electrostatic chuck (ESC) for attaching the substrate P2 by electrostatic power.

그리고, 위치조절장치(250)는 베이스(260)와, 하부챔버몸체(230a) 사이에 위치하고 하부챔버몸체(230a)를 관통하여 기판스테이지(232)를 지지하도록 마련되어 기판스테이지(232)를 X축, Y축, Z축 방향으로 이동시킴과 동시에 각 축을 기준으로 회전시킬 수 있도록 다수의 이송유닛(251)에 의해 구성된다. The position adjusting device 250 is disposed between the base 260 and the lower chamber body 230a to penetrate the lower chamber body 230a to support the substrate stage 232. It is configured by a plurality of transfer units 251 to move in the Y-axis, Z-axis direction and at the same time rotate about each axis.

또한, 간격조절장치(237)는 하부챔버몸체(230a)의 외주면에 위치하여 상부챔버의 메탈스탬프스테이지(221)를 승강 위치를 제한하기 위한 것이다. 이러한 간격조절장치(237)는 스탬프스테이지(221)의 지지로드(222)를 지지하여 스탬프스테이지(221)를 승강시키기 위한 미세승강장치(238)와, 미세승강장치(238)에 의해 승강되는 기판스테이지(232)의 걸리는 부하를 감지하기 위한 로드셀(239)을 구비한다.In addition, the gap adjusting device 237 is located on the outer circumferential surface of the lower chamber body 230a to limit the lifting position of the metal stamp stage 221 of the upper chamber. The gap adjusting device 237 is supported by the support rod 222 of the stamp stage 221 to lift the stamp stage 221 and the lifting device 238, the substrate is lifted by the fine lifting device 238 A load cell 239 is provided for sensing a load applied to the stage 232.

그리고, 기판승강장치(234)는 하부챔버몸체(230a)를 관통하여 마련되는 다수의 승강핀(235)과, 하부챔버몸체(230a)의 외부에 마련되어 다수의 승강핀(235)을 승강시키는 승강핀작동체(236)를 구비한다.In addition, the substrate lifting device 234 is provided with a plurality of lifting pins 235 passing through the lower chamber body 230a, and lifting the plurality of lifting pins 235 provided outside the lower chamber body 230a. The pin actuator 236 is provided.

상기 리프터(214)는 하부챔버(230)와 상부챔버(210)가 합착공간을 형성하도록 상부챔버(210)를 하부챔버(230) 측으로 승강시키는 것으로, 지면에 설치되는 다수의 승강장치(215)와, 상부챔버몸체(210a)의 하부를 지지하고, 승강장치(215)에 의해 승강되는 승강축(216)을 구비한다.The lifter 214 raises and lowers the upper chamber 210 to the lower chamber 230 so that the lower chamber 230 and the upper chamber 210 form a bonding space, and a plurality of lifting devices 215 installed on the ground. And a lifting shaft 216 supporting a lower portion of the upper chamber body 210a and lifting up and down by the lifting device 215.

여기서, 승강장치(215)는 승강축(216)의 승강을 위한 동력을 발생시키는 유압실린더(미도시)로 마련되거나, 모터(미도시)와 모터에서 발생되는 동력의 방향을 전화함과 동시에 감속시키는 감속기(미도시)와 감속기의 회전운동을 직선운동으로 전환시키기 위한 스크류 결합체(미도시)의 조합으로 마련될 수도 있다. 이러한 승강장치(215)의 구조는 다양한 실시예에 의해 구현될 수 있으며 상술한 구조에 한정되는 것은 아니다.Here, the lifting device 215 is provided with a hydraulic cylinder (not shown) for generating power for the lifting of the lifting shaft 216, or at the same time decelerating the direction of the power generated by the motor (not shown) and the motor. It may be provided by a combination of a reducer (not shown) and a screw assembly (not shown) for converting the rotational movement of the reducer to linear movement. The structure of the elevating device 215 may be implemented by various embodiments and is not limited to the above-described structure.

상기 배기장치(270)는 상부챔버(210)와 하부챔버(230)에 의해 형성되는 공정공간에 진공압을 형성하기 위한 것으로, 하부챔버몸체(230a)를 관통하여 공정공간에 연통되는 배기관(271)과 배기관(271)을 통하여 공정공간에 진공압을 형성하는 진공펌프(272)를 구비한다. 또한, 배기장치(270)는 공정의 진행시 소수성 가스를 공급하여 메탈스탬프(P1') 표면에 소수처리를 수행한다.The exhaust device 270 is for forming a vacuum pressure in the process space formed by the upper chamber 210 and the lower chamber 230, the exhaust pipe 271 is communicated to the process space through the lower chamber body (230a) And a vacuum pump 272 which forms a vacuum pressure in the process space through the exhaust pipe 271. In addition, the exhaust device 270 supplies hydrophobic gas during the process to perform hydrophobic treatment on the surface of the metal stamp P1 ′.

이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 작동을 실시 예를 통하여 상세히 설명한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도면을 참조하여 이해하여야 한다.Accordingly, the operation of the micropattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention will be described in detail through the embodiment. Each element mentioned below should be understood with reference to the above description and drawings.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 나타낸 순서도이고, 도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 미세패턴 형성동작을 나타낸 작동도이다.5 is a flowchart illustrating a method for forming a micropattern according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6E are operation diagrams illustrating a micropattern forming operation of the apparatus for forming a micropattern according to another embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치(200)는 메탈스탬프(P1')가 메탈스탬프스테이지(221)에 고정된 상태에서 기판이 공급되기 전에 메탈스탬프의 표면에 소수처리를 진행한다(단계 S210). First, the micropattern forming apparatus 200 according to another embodiment of the present invention performs hydrophobic treatment on the surface of the metal stamp before the substrate is supplied in the state where the metal stamp P1 ′ is fixed to the metal stamp stage 221. (Step S210).

여기서 메탈스탬프(P1')의 소수처리는 도 6a에 도시한 바와 같이 리프터(214)에 의해 상부챔버(210)가 하부챔버(230) 측으로 하강되면서 상부챔버(210)의 하면이 하부챔버(230)의 상면에 밀착되어 메탈스탬프(P1')의 소수처리를 위한 공간을 형성한다. 이후, 배기장치(270)를 통해 소수성가스가 공급되고, 소수성가스에 의해 메탈스탬프(P1')의 표면이 소수처리된다. Here, in the hydrophobic treatment of the metal stamp P1 ′, as shown in FIG. 6A, the upper chamber 210 is lowered to the lower chamber 230 by the lifter 214, and the lower surface of the upper chamber 210 is lower chamber 230. It is in close contact with the upper surface of the) to form a space for the hydrophobic treatment of the metal stamp (P1 '). Thereafter, hydrophobic gas is supplied through the exhaust device 270, and the surface of the metal stamp P1 ′ is hydrophobized by the hydrophobic gas.

이후, 상부챔버(210)가 상승되면서 상부챔버(210)와 하부챔버(230)가 분리되고, 상부챔버(210)와 하부챔버(230)의 사이 공간으로 기판(P2)이 삽입되어 기판스테이지(232)에 부착된다(단계 S220).Thereafter, as the upper chamber 210 is raised, the upper chamber 210 and the lower chamber 230 are separated, and the substrate P2 is inserted into the space between the upper chamber 210 and the lower chamber 230, so that the substrate stage ( 232) (step S220).

여기서, 기판(P2)이 공급됨에 따라 하부챔버몸체(230a)에 마련된 승강핀(235)이 승강핀작동체(236)에 의해 하부챔버몸체(230a)의 상부로 승강되고, 승강되는 승강핀(235)에 의해 상부챔버(210)와 하부챔버(230) 사이에 공급되는 기판(P2)이 지지된다. Here, as the substrate P2 is supplied, the elevating pin 235 provided in the lower chamber body 230a is elevated by the elevating pin actuator 236 to the upper portion of the lower chamber body 230a, and the elevating pin (which is elevated). The substrate P2 supplied between the upper chamber 210 and the lower chamber 230 is supported by the 235.

이에 승강핀(235)이 승강핀작동체(236)에 의해 하강되면서 승강핀(235)에 지지된 기판(P2)이 같이 하강되고, 기판(P2)의 하부에 위치한 기판척(233)의 부착력에 의해 기판스테이지(232)에 부착된다(도 6b 참조).Accordingly, as the lifting pin 235 is lowered by the lifting pin actuator 236, the substrate P2 supported by the lifting pin 235 is lowered together, and the adhesion force of the substrate chuck 233 positioned below the substrate P2 is lowered. Is attached to the substrate stage 232 (see FIG. 6B).

한편 기판(P2)의 부착이 완료되면, 도 6c에 도시한 바와 같이 리프터(214)에 의해 상부챔버(210)가 하부챔버(230) 측으로 하강되면서 상부챔버(210)의 하면이 하부챔버(230)의 상면에 밀착되어 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 임프린트를 위한 공정공간이 형성된다. 이때 상부챔버몸체(210a)와 하부챔버몸체(230a)는 하부챔버몸체(230a)의 상면에 마련된 실링부재(231)에 의해 기밀이 유지되는 상태를 유지한다.Meanwhile, when the attachment of the substrate P2 is completed, as shown in FIG. 6C, the upper chamber 210 is lowered to the lower chamber 230 by the lifter 214, and the lower surface of the upper chamber 210 is lower chamber 230. The process space for imprinting the metal stamp (P1 ') and the substrate (P2) is formed in close contact with the upper surface of the). At this time, the upper chamber body 210a and the lower chamber body 230a maintain a state in which airtightness is maintained by the sealing member 231 provided on the upper surface of the lower chamber body 230a.

여기서, 상부챔버(210)의 메탈스탬프스테이지(221)의 지지로드(222)는 하부챔버(230)의 간격조절장치(237)에 의해 지지되는 상태로 유지되어 스탬프스테이지(221)에 부착된 메탈스탬프(P1')와 기판스테이지(232)에 부착된 기판(P2)의 간격이 유지된다. 이때 메탈스탬프(P1')와 기판(P2) 사이의 간격은 2~4mm 사이를 유지하는 것이 바람직하다.Here, the support rod 222 of the metal stamp stage 221 of the upper chamber 210 is maintained in a state supported by the gap adjusting device 237 of the lower chamber 230 is attached to the stamp stage 221 The gap between the stamp P1 'and the substrate P2 attached to the substrate stage 232 is maintained. At this time, the interval between the metal stamp (P1 ') and the substrate (P2) is preferably maintained between 2 ~ 4mm.

이후, 배기장치(270)의 배기관(271)과 진공펌프(미도시)에 의해 공정공간에 잔류하는 기체가 미세패턴 형성장치(200)의 외부로 배기되면서 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 합착을 위하여 공정공간의 환경이 진공상태로 조절된다. Subsequently, the gas remaining in the process space by the exhaust pipe 271 and the vacuum pump (not shown) of the exhaust device 270 is exhausted to the outside of the fine pattern forming apparatus 200 and the metal stamp P1 ′ and the substrate P2. ), The environment of the process space is controlled in a vacuum state.

한편 상부챔버(210)와 하부챔버(230)에 의한 공정공간이 진공상태로 전환되면 간격조절장치(237)의 작동에 의해 메탈스탬프스테이지(221)가 기판스테이지(232) 측으로 하강하며, 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 간격이 5~15㎛을 유지하 도록 하고, 위치조절장치(250)에 의한 기판(P2)의 위치정렬을 수행한다(단계 S230). 여기서 기판(P2)과 메탈스탬프(P1')의 위치정렬은 위치조절장치(250)에 마련된 다수의 이송유닛(251)에 의해 수행된다.On the other hand, when the process space by the upper chamber 210 and the lower chamber 230 is converted to a vacuum state, the metal stamp stage 221 is lowered to the substrate stage 232 by the operation of the gap adjusting device 237, the metal stamp The interval between P1 ′ and the substrate P2 is maintained at 5 to 15 μm, and the position alignment of the substrate P2 is performed by the position adjusting device 250 (step S230). Here, the alignment of the substrate P2 and the metal stamp P1 ′ is performed by a plurality of transfer units 251 provided in the position adjusting device 250.

여기서, 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 위치정렬은 상부챔버몸체(210a)에 마련된 카메라부(211)에서 판독되는 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 얼라인 마크(미도시) 위치를 기준으로 정해지며, 카메라부(211)의 작동에 대한 설명은 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. Here, the alignment of the metal stamp P1 ′ and the substrate P2 is an alignment mark (not illustrated) of the metal stamp P1 ′ and the substrate P2 read by the camera unit 211 provided in the upper chamber body 210a. The time is determined based on the position, and description of the operation of the camera unit 211 is well known, and thus detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 위치조절이 완료되면, 도 6d에 도시한 바와 같이 간격조절장치(237)에 의해 기판스테이지(232)가 하강되면서 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)이 접하게 되면서 메탈스탬프스테이지(221)의 자중에 의해 합착이 진행된다.When the position adjustment of the metal stamp P1 ′ and the substrate P2 is completed as described above, the substrate stage 232 is lowered by the gap adjusting device 237 as shown in FIG. 6D, and the metal stamp P1 ′ is lowered. ) And the substrate P2 are in contact with each other, thereby adhering by the weight of the metal stamp stage 221.

이때 기판(P2)에 가해지는 부하는 간격조절장치(237)의 로드셀(239)에서 감지하게 되며, 로드셀(239)에서 감지되는 부하량을 기준으로 간격조절장치(237)에 마련된 미세승강장치(238)의 변위량으로 조절하여 기판(P2)에 가해지는 압력변위를 조절한다(단계 S240).In this case, the load applied to the substrate P2 is detected by the load cell 239 of the gap adjusting device 237, and the micro lifting device 238 provided in the gap adjusting device 237 based on the load amount detected by the load cell 239. The pressure displacement applied to the substrate P2 is adjusted by adjusting the amount of displacement (step S240).

이후, 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)의 접합이 완료되면 메탈스탬프스테이지(221)에 마련된 히터(223)가 가열되면서 메탈스탬프(P1')를 가열한다. 이에 메탈스탬프(P1')에 접합된 기판(P2)의 패턴형성층이 가열되는 메탈스탬프(P1')에 의해 가열되면서 경화된다(단계 S250). Subsequently, when the bonding between the metal stamp P1 ′ and the substrate P2 is completed, the heater 223 provided in the metal stamp stage 221 is heated to heat the metal stamp P1 ′. Accordingly, the pattern forming layer of the substrate P2 bonded to the metal stamp P1 'is cured while being heated by the metal stamp P1' which is heated (step S250).

그리고 메탈스탬프(P1')의 가열에 따라 패턴형성층의 열경화가 완료되면, 간 격조절장치(237)에 의해 기판스테이지(232)가 상승하게 되며, 이때 상승하는 기판스테이지(232)는 메탈스탬프(P1')에 접합된 기판(P2)과 기판스테이지(232)의 간격이 약 10~30㎛의 간격을 유지하도록 상승된다. When the thermosetting of the pattern forming layer is completed by heating the metal stamp P1 ′, the substrate stage 232 is raised by the interval adjusting device 237, and the rising substrate stage 232 is a metal stamp. The space | interval of the board | substrate P2 and the board | substrate stage 232 joined to P1 'is raised so that the space | interval of about 10-30 micrometers may be maintained.

이후, 도 3e에 도시한 바와 같이 기판분리장치(217)에 의해 기판(P2)이 가압되면서 메탈스탬프(P1')에서 기판(P2)이 분리되어 기판스테이지(223)에 자유 낙하한다(단계 S260). Thereafter, as shown in FIG. 3E, the substrate P2 is pressed by the substrate separating apparatus 217, and the substrate P2 is separated from the metal stamp P1 ′ to freely fall on the substrate stage 223 (step S260). ).

이후, 배기장치(270)에 의해 공정공간의 압력이 대기압 상태로 전환되며, 상부챔버(210)가 리프터(214)에 의해 상승되면서 상부챔버(210)와 하부챔버(230)에 의해 형성된 공정공간이 개방된다. 이때 합착된 메탈스탬프(P1')와 기판(P2)은 하부챔버(230)의 기판승강장치(234)의 승강핀(235)에 의해 지지되는 상태를 유지한다. Thereafter, the pressure of the process space is converted to an atmospheric pressure state by the exhaust device 270, and the process chamber formed by the upper chamber 210 and the lower chamber 230 is lifted by the upper chamber 210 by the lifter 214. Is opened. At this time, the bonded metal stamp P1 ′ and the substrate P2 are maintained by the lifting pins 235 of the substrate lifting device 234 of the lower chamber 230.

이후, 승강핀(235)에 의해 지지되는 상태의 기판(P2)은 별도의 기판배출장치(미도시)에 의해 미세패턴 형성장치(200)의 외부로 배출되면서 기판(P2)의 미세패턴 형성공정이 완료된다. Subsequently, the substrate P2 in a state supported by the lifting pins 235 is discharged to the outside of the fine pattern forming apparatus 200 by a separate substrate discharge device (not shown), and thus the fine pattern forming process of the substrate P2 is performed. Is complete.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, The present invention may be modified in various ways. Therefore, modifications of the embodiments of the present invention will not depart from the scope of the present invention.

예를 들어 본 발명에 따른 미세패턴 형성장치 및 이를 이용한 미세패턴 형성 방법에 다른 부가적인 기능을 가진 구성요소를 추가하거나, 또는 다른 구성요소로 교체하여 실시할 수 있을 것이다. 그러나 변형된 다른 실시예가 본 발명의 필수구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.For example, the micropattern forming apparatus according to the present invention and the micropattern forming method using the same may be implemented by adding a component having another additional function or by replacing with another component. However, all other modified embodiments include the essential elements of the present invention should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method for forming a fine pattern according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 미세패턴 형성동작을 나타낸 작동도이다.3A to 3E are operation diagrams illustrating a micro pattern forming operation of the micro pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of forming a fine pattern according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세패턴 형성장치의 미세패턴 형성동작을 나타낸 작동도이다.6A to 6E are operation diagrams illustrating a fine pattern forming operation of the fine pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

Claims

The upper chamber is attached to the stamp and provided to be elevated,

A lower chamber provided below the upper chamber and to which a substrate on which a pattern forming layer is applied is attached;

A lifter for elevating the upper chamber to closely contact the lower chamber to form a process space;

A gap adjusting device provided in the lower chamber to adjust a gap between the stamp and the substrate and a pressing force between the stamp and the substrate;

A position adjusting device provided in the lower chamber to adjust the position of the substrate;

An exhaust device for exhausting the process space formed by the upper chamber and the lower chamber,

The upper chamber is formed in the shape of a rectangular box in which the lower surface is embedded, the upper chamber body and the stamp attached by the lifter is attached to the upper chamber body is installed to be moved up and down by the gap adjusting device in the recess of the upper chamber body It consists of a stamp stage,

The spacing device is provided in the lower chamber fine lifting device for elevating the stamp stage, and fine pattern forming apparatus characterized in that it comprises a load cell for sensing the load applied by the stamp stage.

The method of claim 1,

The pattern forming layer formed on the substrate is fine pattern forming apparatus, characterized in that the photocurable resin is applied in response to curing of light of a specific wavelength.

delete

The method of claim 1, wherein the upper chamber

A camera unit for reading the alignment of the stamp and the substrate through the upper chamber body and the stamp stage;

And a stamp separator for attaching and detaching the stamp to the stamp stage.

The method of claim 4, wherein the stamp separator is

A plurality of separation pins provided through the upper chamber body and the stamp stage;

It is provided on the outside of the upper chamber fine pattern forming apparatus characterized in that it comprises a separating pin operating body for lifting the separating pin.

The method of claim 5,

The separation pin is formed in a tubular shape in which the hollow is formed, connected to the adsorption unit to form a vacuum pressure, the fine pattern forming apparatus, characterized in that for supporting the stamp by the vacuum pressure provided to the adsorption unit.

The method of claim 1, wherein the lower chamber is

Located in the lower side of the upper chamber is fixed to the base and the lower chamber body of the rectangular box shape, the upper side is embedded;

A substrate stage provided in the recess of the lower chamber body;

And a substrate lifting device for elevating the substrate seated on the substrate stage.

The apparatus of claim 7, wherein the substrate lifting device

A plurality of lifting pins provided through the lower chamber body;

Fine pattern forming apparatus characterized in that it is provided on the outside of the lower chamber body to have a lifting pin operating body for lifting a plurality of lifting pins.

The method of claim 7, wherein the position adjusting device

And a plurality of transfer units provided between the lower chamber and the base and moving the substrate stage in X, Y, and Z directions and rotating about each axis.

delete

The method of claim 1, wherein the lifter

An elevating device providing power for supporting and elevating the upper chamber with respect to the lower chamber;

And a lifting shaft which is lifted by the lifting device and supports the upper chamber.

The method of claim 1, wherein the exhaust device

An exhaust pipe passing through the lower chamber and communicating with the process space;

And a vacuum pump connected to the exhaust pipe to provide a vacuum pressure for forming a vacuum pressure in the process space.

Supplying a substrate coated with a stamp and a pattern forming layer, and attaching the supplied stamp and substrate to the upper chamber and the lower chamber, respectively;

An environment forming step of forming a process space through the upper chamber and the lower chamber and exhausting the process space to form a process environment;

An alignment step of controlling an alignment state by reading an alignment state of the stamp and the substrate;

A gap adjusting step of adjusting the gap between the substrate and the stamp by lowering the stamp;

Bonding step of bonding the stamp and the substrate by its own weight,

Separating the bonded stamp and the substrate from the upper chamber, and carrying out the separated stamp and the substrate;

The bonding step may further include a sensing step of detecting a load applied to the substrate by the stamp in a load cell and a displacement amount adjusting step of adjusting a displacement amount of the stamp based on the load amount detected by the load cell. Fine pattern formation method.

The method of claim 13, wherein the environment forming step

The method of forming a fine pattern, characterized in that the gap between the stamp and the substrate is included between 2 ~ 4mm.

The method of claim 13, wherein the sorting step,

The method of forming a fine pattern, characterized in that to perform the alignment by maintaining the interval between the stamp and the substrate 5 ~ 15㎛.

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The method of claim 13, wherein the carrying out step,

The method of forming a fine pattern, characterized in that for dropping the stamp and the substrate by maintaining a drop interval of 10 ~ 30㎛ with respect to the lower surface of the substrate bonded to the stamp.

The method of claim 13, wherein after the step of carrying out

And a curing step of curing the pattern forming layer of the substrate by irradiating light on the stamp and the substrate.

An upper chamber to which a metal stamp is fixedly attached, the metal stamp is heated to cure the pattern forming layer, and is provided to be liftable;

A lower chamber to which a substrate on which the pattern forming layer is applied is attached to a lower portion of the upper chamber;

The upper chamber is formed in a rectangular housing shape in which a lower surface is embedded, and the upper chamber body is lifted and lifted by the lifter, and the metal stamp is fixed and heated, and is movable up and down by the gap adjusting device in the recess of the upper chamber body. Is configured to include a metal stamp stage is installed,

The spacing device is provided in the lower chamber fine lifting device for elevating the metal stamp stage and the fine pattern forming apparatus characterized in that it comprises a load cell for sensing the load applied by the metal stamp stage.

The method of claim 19,

The pattern forming layer formed on the substrate is fine pattern forming apparatus characterized in that the thermosetting resin which is cured by reacting as the heating is applied.

delete

The method of claim 19, wherein the upper chamber

A camera unit for reading the alignment of the substrate through the upper chamber body and the metal stamp;

And a substrate separation device for separating the substrate attached to the metal stamp.

The method of claim 22, wherein the substrate separation device

A plurality of separation pins provided through the upper chamber, the metal stamp, and the metal stamp stage;

The method of claim 19, wherein the lower chamber is

A substrate stage provided in the recess of the lower chamber body;

25. The apparatus of claim 24, wherein the substrate lifting device

A plurality of lifting pins provided through the lower chamber body;

The apparatus of claim 24, wherein the position adjusting device is

delete

20. The apparatus of claim 19, wherein the lifter is

20. The apparatus of claim 19, wherein the exhaust device is

A hydrophobic treatment step of sealing the upper chamber and the lower chamber where the metal stamp is fixed and hydrophobic treatment of the surface of the metal stamp by supplying hydrophobic gas;

An import step of separating the upper chamber and the lower chamber and attaching the supplied substrate to the lower chamber,

An alignment step of controlling an alignment state by reading an alignment state of the metal stamp and the substrate,

Bonding step to contact the stamp and the substrate by its own weight,

Curing step of curing the pattern forming layer of the substrate by heating the metal stamp,

Separating the bonded metal stamp and the substrate from the upper chamber, and carrying out the separated substrate;

The bonding step may further include detecting a load applied to the substrate when the metal stamp is lowered in a load cell and adjusting a displacement amount of the metal stamp based on a load amount detected by the load cell. Fine pattern forming method.

The method of claim 30, wherein the environment forming step

The method of forming a fine pattern, characterized in that the gap between the metal stamp and the substrate is included between 2 ~ 4mm.

The method of claim 30, wherein the aligning step,

The method of forming a fine pattern, characterized in that to perform the alignment by maintaining the distance between the metal stamp and the substrate 5 ~ 15㎛.

delete

The method of claim 30, wherein the carrying out step,

The method of forming a fine pattern, characterized in that for dropping the substrate by maintaining a drop interval of 10 ~ 30㎛ with respect to the lower surface of the substrate bonded to the metal stamp.