KR100994496B1 - Apparatus for imprinting fine structures - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세 패턴이 형성된 기판을 대량으로 생산하기 위한 임프린트 장치 및 방법에 관한 것으로, 상호 밀착 또는 이격되도록 가동되며 밀착시 광경화성 수지가 도포된 기판에 패턴이 형성된 스탬프로 임프린트 리소그래피를 수행하기 위한 처리공간을 제공하는 제1 챔버 및 제2 챔버와, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 측방에 배치되어 상기 제1 챔버 및 제2 챔버 사이로 진입하도록 가동되는 광원을 포함하여 이루어진 미세 패탠 임프린트 장치가 제공된다.The present invention relates to an imprint apparatus and method for mass-producing a substrate having a fine pattern, which is operated to adhere to or spaced apart from each other, and to perform imprint lithography with a stamp in which a pattern is formed on a substrate to which a photocurable resin is applied. A fine pattern imprint apparatus comprising a first chamber and a second chamber for providing a processing space, and a light source disposed at a side of the first chamber and the second chamber and operated to enter between the first chamber and the second chamber. Is provided.

미세패턴, 임프린트, 자외선, 노광, 조사.Fine pattern, imprint, ultraviolet, exposure, irradiation.

Description

미세 패턴 임프린트 장치 및 방법{APPARATUS FOR IMPRINTING FINE STRUCTURES}Fine pattern imprint apparatus and method {APPARATUS FOR IMPRINTING FINE STRUCTURES}

본 발명은 미세 패턴이 형성된 기판을 대량으로 생산하기 위한 임프린트 장 치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imprint apparatus and method for mass production of a substrate on which a fine pattern is formed.

미세 패턴을 대량으로 형성하기 위한 방법으로 나노 임프린팅 리소그래피(Nano-Imprinting Lithography, NIL) 기법이 각광받고 있다.Nano-Imprinting Lithography (NIL) technique is in the spotlight as a method for forming a large amount of fine patterns.

나노 임프린팅 리소그래피(이하 '임프린트')는 상대적 강도가 강한 물질의 표면에 필요로 하는 구조물의 형상을 미리 제작한 몰드(mold)를 상대적 강도가 약한 다른 물질 위에 마치 도장 찍듯이 찍어서 패터닝 시키거나, 원하는 구조물 형상의 몰드를 제작한 후 몰드 내부로 폴리머 물질을 도포하여 패턴을 형성하는 방법이다. 전자의 경우, 몰드를 특히 스탬프라 부르기도 한다. 이와 같은 나노 임프린트 기법은 미세 패턴의 생산성이 극히 낮다는 문제점을 극복할 수 있으며, 나노 크기의 미세 패턴을 대량 제조할 수 있다는 장점이 있다. 한편 나노 임프린팅 리소그래피는 반드시 나노 스케일의 구조물에만 적용되는 것은 아니고, 마이크로 스케일의 구조물에도 적용되고 있으므로, 미세 패턴을 제조하기 위한 기법이라 할 수 있다.Nano-imprinting lithography (hereinafter referred to as 'imprint') is a pattern of a pre-fabricated mold on a surface of a material having a relatively high strength, as if it is stamped onto another material of low strength, or patterned. After forming a mold having a desired structure shape, a pattern is formed by applying a polymer material into the mold. In the former case, the mold is particularly called a stamp. Such a nanoimprint technique can overcome the problem that the productivity of the micropattern is extremely low, and there is an advantage that the nanoscale micropattern can be mass produced. On the other hand, nanoimprinting lithography is not necessarily applied only to the structure of the nanoscale, but also applied to the structure of the microscale, it can be referred to as a technique for producing a fine pattern.

일반적인 나노 임프린팅 리소그래피 기법을 통해 미세 패턴을 형성하는 과정을 도 1 내지 도 6을 참조로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 6, a process of forming a fine pattern through a general nanoimprinting lithography technique is as follows.

우선 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(S) 상에 자외선 경화성 수지(R)를 얇게 도포한다. 자외선 경화성 수지는 자외선을 조사하면 단단하게 굳어지는 폴리머를 말한다.First, as shown in FIG. 1, the ultraviolet curable resin R is applied to the substrate S thinly. UV curable resin refers to a polymer that hardens when irradiated with ultraviolet rays.

다음으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 자외선 경화성 수지(R)가 도포된 기판(S) 상부에 스탬프(M)를 올려 놓는다. 여기에서 스탬프(M)의 하부에는 기판(S) 상에 형성시키고 싶은 일정한 패턴이 양각으로 형성된다. 따라서 이 스탬프(M)를 수지(R)가 도포된 기판(S) 상부에 올려 놓고 가압하면, 기판 상의 수지(R)가 변형되어 스탬프(M)에 형성된 패턴과 상응하는 형상이 기판(S) 상에 형성된다. 물론 이 단계에서는 기판(S)과 스탬프(M)의 정확한 합착을 위하여 스탬프(M)와 기판(S)의 위치를 정렬하는 과정이 필요할 수도 있다. 또한 스탬프와 수지 사이에 기포가 형성되는 등의 문제를 방지하기 위하여 스탬프(M)와 기판(S)의 합착은 진공 분위기 하에서 이루어진다.Next, as shown in FIG. 2, the stamp M is placed on the substrate S on which the ultraviolet curable resin R is coated. Here, a predetermined pattern to be formed on the substrate S is embossed on the lower portion of the stamp M. FIG. Therefore, when the stamp M is placed on the substrate S to which the resin R is applied and pressurized, the resin R on the substrate is deformed and the shape corresponding to the pattern formed on the stamp M is the substrate S. Is formed on the phase. Of course, in this step, it may be necessary to align the position of the stamp (M) and the substrate (S) for the exact bonding of the substrate (S) and the stamp (M). In addition, in order to prevent problems such as bubbles being formed between the stamp and the resin, the bonding of the stamp M and the substrate S is performed in a vacuum atmosphere.

스탬프(M)와 기판(S)이 상호 합착된 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이 스탬프(M)의 상부로부터 자외선 램프(L)를 사용하여 자외선을 조사한다. 이때 스탬프(M)는 자외선 투과성 재질로 되어 있으므로, 자외선은 스탬프(M)를 투과하여 자외선 경화성 수지(R)를 경화시킨다. 그러면 스탬프(M)에 미리 형성된 패턴 형상에 대응하는 형상이 기판 상에 정착된다.In the state where the stamp M and the substrate S are bonded to each other, ultraviolet rays are irradiated from the top of the stamp M by using the ultraviolet lamp L as shown in FIG. 3. At this time, since the stamp (M) is made of an ultraviolet ray transmitting material, the ultraviolet ray passes through the stamp (M) to cure the ultraviolet curable resin (R). Then, the shape corresponding to the pattern shape previously formed in the stamp M is fixed on the substrate.

다음으로는 도 4에 도시된 바와 같이, 경화된 수지(R)로부터 스탬프(M)를 분리시키는 공정이 진행된다. 즉, 자외선 경화성 수지(R)가 자외선 조사에 의하여 충분히 경화된 후에, 스탬프(M)를 상부로 들어올려 수지로부터 분리시키는 것이다.Next, as shown in FIG. 4, a process of separating the stamp M from the cured resin R is performed. That is, after the ultraviolet curable resin (R) is sufficiently cured by ultraviolet irradiation, the stamp (M) is lifted upward to separate from the resin.

스탬프(M)와 기판(S)을 분리한 후, 도 5에 도시된 바와 같이 기판(S) 상부에 남아 있는 불필요한 수지(R)를 에칭 등의 방법으로 제거하여 도 6에 도시된 바와 같이 원하는 패턴이 형성된 기판(S)을 얻는다.After separating the stamp (M) and the substrate (S), as shown in Figure 5 to remove the unnecessary resin (R) remaining on the upper substrate (S) by a method such as etching to remove the desired The board | substrate S in which the pattern was formed is obtained.

그런데, 임프린트 리소그래피 기법에서 기판에 형성되는 패턴의 정밀도를 향상시키기 위해서는 기판(S)과 스탬프(M) 의해 형성된 미세 패턴의 품질은, 스탬프(M)와 기판(S)이 얼마나 치밀하게 밀착되었는지에 따라 결정된다. 즉, 스탬프(M)와 기판(S) 사이에 기포가 존재하는 경우, 기판(S)에 형성된 미세 패턴은 목표하는 형상보다 부피도 작을 뿐더러 모양도 달라진다. 따라서 기판(S)에 도포된 수지가 스탬프(M)에 형성된 형상에 빈틈없이 침투하도록 할 것이 요구된다.However, in order to improve the accuracy of the pattern formed on the substrate in the imprint lithography technique, the quality of the fine pattern formed by the substrate S and the stamp M is determined by how closely the stamp M and the substrate S are closely adhered to each other. Is determined accordingly. That is, when bubbles exist between the stamp M and the substrate S, the fine patterns formed on the substrate S have a smaller volume and a different shape than the target shape. Therefore, it is required to allow the resin coated on the substrate S to penetrate the shape formed in the stamp M without gap.

이를 위해, 스탬프(M)와 기판(S)의 합착을 챔버 내부에서 진행하되, 이 챔버를 진공 분위기로 한 채로 합착하며, 나아가 스탬프(M)와 기판(S)이 합착된 상태에서 챔버를 다시 고압으로 충진하여 기체 압력에 의해 스탬프(M)와 기판(S)이 서로 압착되도록 가압하는 임프린트 장치가 알려져 있다. 즉, 대기압과 다른 조건에서 스탬프(M)와 기판(S)을 압착시킨 다음, 수지를 향해 자외선을 조사하여 경화시키는 것이다.To this end, the bonding of the stamp M and the substrate S proceeds inside the chamber, but the bonding is performed while the chamber is kept in a vacuum atmosphere, and the chamber is again mounted while the stamp M and the substrate S are bonded. BACKGROUND ART An imprint apparatus is known that is filled at a high pressure and presses the stamp M and the substrate S to be pressed against each other by gas pressure. That is, the stamp M and the substrate S are pressed under conditions different from atmospheric pressure, and then irradiated with ultraviolet rays toward the resin to cure.

수지를 경화시키기 위해서는 챔버 내부에 자외선 광원을 설치하거나 압착된 스탬프(M)와 기판(S)을 챔버 외부로 반출한 후 외부에 설치된 자외선 광원에 의해 경화시켜야 한다.In order to cure the resin, an ultraviolet light source is installed inside the chamber or the compressed stamp M and the substrate S are taken out of the chamber and then hardened by an ultraviolet light source installed outside.

전자의 경우 챔버의 벽체가 자외선이 투과할 수 있는 재질로 이루어져 있어야 해야 한다. 예컨대 석영이나 유리 재질은 자외선을 투과시키므로 챔버의 재질로 선택될 수 있다. 그러나 이런 재질로 챔버의 벽체를 형성할 경우, 챔버의 자중이 지나치게 늘어날 뿐만 아니라, 석영과 유리는 금속 재질에 비해 인성이 낮으므로, 챔버 내부를 진공 분위기로 하거나 대기압 이상으로 가압할 경우 구조적 강도 가 문제된다.In the former case, the wall of the chamber should be made of a material that can transmit ultraviolet rays. For example, quartz or glass material transmits ultraviolet rays and thus may be selected as the material of the chamber. However, when the wall of the chamber is formed of such a material, not only the self-weight of the chamber is excessively increased, but also the quartz and glass have lower toughness than the metal material, so that the structural strength is increased when the inside of the chamber is vacuumed or pressurized above atmospheric pressure. It matters.

반면 후자의 경우 스탬프(M)와 기판(S)을 챔버 외부로 반출하는 과정에서는 아직 수지가 경화된 단계가 아니므로 스탬프(M)와 기판(S)이 상호 움직일 수 있다. 즉, 수지의 유동성에 의해 스탬프(M)와 기판(S) 사이의 정렬이 흐트러질 수 있으며, 이 경우에는 기판(S)에 형성할 패턴이 변형되는 등 불량으로 이어진다.On the other hand, in the latter case, the stamp M and the substrate S may move together because the resin is not yet hardened in the process of removing the stamp M and the substrate S to the outside of the chamber. That is, the alignment between the stamp M and the substrate S may be disturbed due to the fluidity of the resin, and in this case, the pattern to be formed on the substrate S is deformed, resulting in a defect.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 챔버의 구조적 강도를 저하시키거나 스탬프 및 기판을 챔버 외부로 반출하지 않고도 광경화성 수지를 경화시킬 수 있는 미세 패턴 임프린트 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a micro-pattern imprint apparatus and method that can cure the photo-curable resin without lowering the structural strength of the chamber or taking out the stamp and substrate to the outside of the chamber For the purpose of

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치는, 상호 밀착 또는 이격되도록 가동되며 밀착시 광경화성 수지가 도포된 기판에 패턴이 형성된 스탬프로 임프린트 리소그래피를 수행하기 위한 처리공간을 제공하는 제1 챔버 및 제2 챔버와, 상기 제1 챔버의 상기 제2 챔버를 향한 측의 반대편 측에 배치된 광원을 포함하며, 상기 제1 챔버는 상기 광원으로부터 조사되는 경화광이 상기 제2 챔버에 도달할 수 있는 위치로 가동되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the micro-pattern imprint apparatus according to the present invention is provided to provide a processing space for performing imprint lithography with a stamp in which a pattern is formed on a substrate coated with a photocurable resin, which is operated to be in close or spaced contact with each other. A first chamber and a second chamber, and a light source disposed on an opposite side of the first chamber toward the second chamber, wherein the first chamber has cured light irradiated from the light source to the second chamber. It is characterized by operating in a reachable position.

본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치는, 상기 제2 챔버는 상기 제1 챔버의 하방에서 마주보도록 위치하고, 상기 제1 챔버 또는 제2 챔버 중 적어도 하나 이상은 상하 방향으로 가동되도록 설치되며, 상기 제1 챔버는 수평방향으로 가동되는 것이 바람직하다.In the micro-pattern imprint apparatus according to the present invention, the second chamber is positioned to face from below the first chamber, and at least one of the first chamber and the second chamber is installed to move in the vertical direction, and the first chamber The chamber is preferably operated in the horizontal direction.

또한 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치는, 상기 스탬프를 지지하기 위해 상기 제1 챔버에 설치된 제1 척과, 상기 기판을 지지하기 위해 상기 제2 챔버에 설치된 제2 척을 더 포함하고, 상기 제1 척 및 제2 척은 상호 근접 및 이격되도록 가동되는 것이 바람직하다.In addition, the micro-pattern imprint apparatus according to the present invention further includes a first chuck installed in the first chamber to support the stamp, and a second chuck installed in the second chamber to support the substrate, wherein the first chuck The chuck and the second chuck are preferably operated to be proximate and spaced apart from each other.

본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치에 있어서, 상기 광원은, 자외선 램프 또는 자외선 LED 중 선택된 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In the fine pattern imprint apparatus according to the present invention, the light source preferably includes one selected from an ultraviolet lamp or an ultraviolet LED.

또한 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치에 있어서, 상기 광원에 설치되어 상기 광원 주위의 기체를 흡입하는 흡입부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the fine pattern imprint apparatus according to the present invention, it is preferable to further include a suction unit provided in the light source to suck the gas around the light source.

본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 방법은, 광원과, 제1 챔버와, 제2 챔버의 순으로 배치된 상태에서, 제1 챔버와 제2 챔버를 밀착하여 제공되는 처리공간 내에서 기판과 스탬프를 밀착시키는 단계와, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 이격시키는 단계와, 상기 제1 챔버를 수평방향으로 이동시켜 상기 제2 챔버를 상기 광원에 대해 노출시키는 단계와, 상기 광원을 점등하는 단계를 포함하여 이루어진다.In the fine pattern imprint method according to the present invention, the substrate and the stamp are in close contact with each other in a processing space provided by bringing the first chamber and the second chamber into close contact with each other in a state where the light source, the first chamber, and the second chamber are arranged in this order. And separating the first chamber from the second chamber, moving the first chamber in a horizontal direction to expose the second chamber to the light source, and lighting the light source. It is done by

본 발명에 따르면 제1 챔버와 제2 챔버로 하나의 챔버를 구성하고 이 챔버 내부에서 기판과 스탬프를 밀착시킨 후 제1 챔버와 제2 챔버를 이격시키고 다시 제1 챔버를 제2 챔버로부터 이탈시켜 제2 챔버가 광원에 노출되도록 하고 경화광을 조사하도록 하므로, 수지가 경화되기 이전에 외부로 반출됨으로 인해 정렬상태가 흐트러지는 문제를 해결할 수 있다. 또한 챔버의 벽체를 변형시키거나 다른 것으로 대체하는 것이 아니므로 챔버의 구조적 강도를 저하시키는 문제도 방지된다.According to the present invention, the first chamber and the second chamber are configured as one chamber, and the substrate and the stamp are in close contact therewith, the first and second chambers are spaced apart, and the first chamber is separated from the second chamber. Since the second chamber is exposed to the light source and irradiated with the cured light, it is possible to solve the problem that the alignment state is disturbed because the resin is taken out before curing. It also avoids the problem of lowering the structural strength of the chamber since it does not deform or replace the wall of the chamber with another.

이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the fine pattern imprint apparatus according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치의 일실시예의 단면도이고, 도 8 내지 도 12은 도 7의 실시예의 각 작동상태를 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view of one embodiment of a fine pattern imprint apparatus according to the present invention, and FIGS. 8 to 12 are cross-sectional views showing respective operating states of the embodiment of FIG.

챔버(110, 120)는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)로 분리되어 있으며, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 서로 밀착되거나 이격되도록 가동된다. 따라서 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 밀착되어 있을 때에는 양자 사이에 스탬프(M)로 기판(S)을 임프린트하기 위한 처리공간(C)이 제공되며, 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 서로 이격되어 있을 때에는 기판(S)이나 스탬프(M)를 반입하거나 반출할 수 있게 된다. 도 7 내지 도 11에서는 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)는 상하로 나뉘어 배치된 것으로 예시되어 있다.The chambers 110 and 120 are separated into the first chamber 110 and the second chamber 120, and the first chamber 110 and the second chamber 120 are operated to be in close contact or spaced apart from each other. Therefore, when the first chamber 110 and the second chamber 120 are in close contact, a processing space C for imprinting the substrate S with the stamp M is provided between the first chamber 110 and the first chamber 110. When and the second chamber 120 is spaced apart from each other it is possible to bring in or take out the substrate (S) or stamp (M). 7 to 11 illustrate that the first chamber 110 and the second chamber 120 are divided up and down.

제1 챔버(110)에는 스탬프(M)를 지지하기 위한 제1 척(210)이 구비되어 있으며, 제2 챔버(120)에는 기판(S)을 지지하기 위한 제2 척(220)이 구비된다. 기판(S)에는 그 일면에 광경화성 수지가 도포되어 있는 상태이다. 도 7은 제1 챔 버(110)와 제2 챔버(120)가 상하로 이격되어 있는 상태에서 외부로부터 스탬프(M)와 기판(S)이 반입되어 각각 제1 척(210)과 제2 척(220)에 의해 지지되어 있는 상태이고, 도 8은 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 서로 밀착되어 외부와 차단된 처리공간(C)을 제공하고 있는 상태이다. 이 상태에서 처리공간(C)을 대기압보다 높거나 낮도록 하는 등, 필요한 공정의 특성에 따라 압력 조절을 한 채로 스탬프(M)와 기판(S)을 밀착시킨다. 이때 제1 척(210) 또는 제2 척(220)이 상하방향으로 승강 작동되는데, 도 9에는 그 예로서 제2 기판(S)이 상승하여 기판(S)을 스탬프(M) 측으로 밀착시키는 것을 도시하고 있다. 이와 달리 제1 척(210)을 하강시킬 수도 있으며, 제1 척(210)과 제2 척(220)이 모두 승강되는 구성도 가능하다.The first chamber 110 is provided with a first chuck 210 for supporting the stamp (M), the second chamber 120 is provided with a second chuck 220 for supporting the substrate (S). . Photocurable resin is apply | coated to the board | substrate S on the one surface. 7 shows that the first chamber 110 and the second chamber 120 are spaced vertically apart from each other, the stamp M and the substrate S are brought in from the outside, so that the first chuck 210 and the second chuck are respectively. 8, the first chamber 110 and the second chamber 120 are in close contact with each other to provide a processing space C that is blocked from the outside. In this state, the processing space C is made higher or lower than atmospheric pressure, and the stamp M and the substrate S are brought into close contact with the pressure control in accordance with the required process characteristics. At this time, the first chuck 210 or the second chuck 220 is operated to move up and down, in FIG. It is shown. Alternatively, the first chuck 210 may be lowered, and a configuration in which both the first chuck 210 and the second chuck 220 are elevated.

스탬프(M)와 기판(S)이 밀착되면, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 척(210)은 스탬프(M)에 대한 지지를 해제하고 제2 척(220)이 기판(S)을 지지하도록 한다. 이 상태에서는 아직 기판(S)에 도포된 광경화성 수지가 경화되지 않은 상태이다.When the stamp M is in close contact with the substrate S, as shown in FIG. 10, the first chuck 210 releases support for the stamp M and the second chuck 220 supports the substrate S. As shown in FIG. Do it. In this state, the photocurable resin applied to the board | substrate S is not hardened yet.

광원(300)은 이상의 과정에서 모두 챔버(110,120)의 외부에 대기하고 있는 상태로서, 도 7 내지 도 11에 예시된 바와 같이 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)가 상하로 나뉘어 배치된 경우라면 광원(300)은 각 챔버(110,120)의 상방에 배치되어 있다. 즉, 광원(300)은 제1 챔버(110)의 제2 챔버(120)를 향한 측의 반대편 측에 배치되어 있다. 광원(300)은 기판(S)에 도포된 광경화성 수지를 경화시키기 위해 경화광을 조사하는 것으로, 자외선 램프 또는 자외선 LED를 포함하는 것이 바람직하다.The light source 300 is a state in which both of the chambers 110 and 120 are waiting outside of the above process, and the first chamber 110 and the second chamber 120 are divided up and down as illustrated in FIGS. 7 to 11. If so, the light source 300 is disposed above each of the chambers 110 and 120. That is, the light source 300 is disposed on the side opposite to the side toward the second chamber 120 of the first chamber 110. The light source 300 irradiates the cured light to cure the photocurable resin applied to the substrate S, and preferably includes an ultraviolet lamp or an ultraviolet LED.

스탬프(M)와 기판(S)이 서로 밀착되고, 제2 척(220)에 의해 양자가 모두 지 지된 상태에서, 도 11에 도시된 바와 같이 제1 챔버(110)와 제2 챔버(120)를 서로 이격시키고, 다시 도 12에 도시된 바와 같이 제 1챔버(110)를 수평방향으로 이동시켜 광원(300)에 대해 제2 챔버(120), 보다 정확하게는 제2 챔버(120)의 제2 척(220)에 의해 지지된 스탬프(M) 및 기판(S)이 노출되도록 한다. 이 상태에서 광원(300)을 점등하면, 제2 척(220)에 지지된 기판(S) 및 스탬프(M)가 광원(300)으로부터 조사된 경화광에 노출되고, 기판(S)에 도포된 광경화성 수지가 경화된다.In a state where the stamp M and the substrate S are in close contact with each other and both are supported by the second chuck 220, the first chamber 110 and the second chamber 120 are illustrated in FIG. 11. 12 are spaced apart from each other, and again, as shown in FIG. 12, the first chamber 110 is moved in a horizontal direction so that the second chamber 120, more precisely, the second chamber 120, with respect to the light source 300. The stamp M and the substrate S supported by the chuck 220 are exposed. When the light source 300 is turned on in this state, the substrate S and the stamp M supported by the second chuck 220 are exposed to the cured light emitted from the light source 300, and applied to the substrate S. The photocurable resin is cured.

광경화성 수지를 경화시킨 뒤에는 제1 챔버(110)를 다시 수평방향으로 가동시켜 원래 위치로 복귀시키고, 수지가 경화된 상태로 상호 밀착된 스탬프(M) 및 기판(S)에 대해서는 챔버(110,120) 내부에서 분리공정을 진행하거나, 다른 장치로 반송시킬 수 있다.After curing the photocurable resin, the first chamber 110 is moved to the horizontal direction again to return to the original position, and the chambers 110 and 120 for the stamp M and the substrate S adhered to each other while the resin is cured. The separation process may be performed internally or may be returned to another device.

이와 같은 제1 챔버(110), 제2 챔버(120), 제1 척(210), 제2 척(220) 및 광원(300)의 동작은 통상의 구동수단에 의해 구현가능하므로 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.Since the operation of the first chamber 110, the second chamber 120, the first chuck 210, the second chuck 220 and the light source 300 can be implemented by conventional driving means for a detailed structure Description is omitted.

한편, 경화광으로는 자외선과 같은 것이 사용된다. 그런데, 자외선은 주변의 대기와 광화학 반응을 통해 오존과 같은 유해물질을 생성하기도 한다. 따라서 개방된 공간에서 자외선을 조사하는 것은 사용자에게 유익하지 않을 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 광원(300)은 흡입부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 흡입부는 광원(300) 주변의 공기를 흡입하여 그 속에 포함된 오존과 같은 유해물질을 직접 분해하거나, 별도의 분해장치 또는 저장용기 측으로 안내하기 위한 것으로, 흡입모터와, 흡입모터로부터 광원까지 연결된 흡입관으로 구성할 수 있으 며, 흡입관의 광원측 끝단이 개방되어 있으면 된다. 그러면 광원(300)에서 조사된 자외선이 주변의 산소로부터 오존을 생성시키더라도, 오존이 흡입관을 통해 흡입되어 사용자에게 악영향을 미치지 않는다.On the other hand, as hardening light, an ultraviolet-ray thing is used. However, ultraviolet rays also generate harmful substances such as ozone through photochemical reactions with the surrounding atmosphere. Therefore, irradiating ultraviolet rays in the open space may not be beneficial to the user. In order to solve this problem, the light source 300 preferably further includes a suction unit. The suction part sucks air around the light source 300 and directly decomposes harmful substances such as ozone contained therein, or guides them to a separate decomposition device or storage container, and a suction motor and a suction pipe connected to the light source from the suction motor. The light source side end of the suction pipe may be opened. Then, even if the ultraviolet light emitted from the light source 300 generates ozone from the surrounding oxygen, ozone is sucked through the suction pipe and does not adversely affect the user.

도 13은 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 방법의 일실시예의 순서도이다.13 is a flowchart of one embodiment of a fine pattern imprint method according to the present invention.

기판과 스탬프는 외부와 차단된 처리공간 내에서 처리된다. 즉, 제1 챔버와 제2 챔버를 밀착하여 처리공간을 형성하고, 이 처리공간 내에서 기판과 스탬프를 밀착한다(S110). 기판에는 광경화성 수지가 도포되어 있는 상태이며, 스탬프는 기판에 형성할 패턴에 대응하는 패턴이 미리 형성되어 있는 상태이다. 스탬프와 기판이 밀착되면 양자 사이에 광경화성 수지가 위치하게 된다. 이와 같이 외부와 차단된 처리공간에서 공정이 진행되는 이유는 앞서 설명한 바와도 같이 기판과 스탬프를 밀착하여 패턴을 전사할 때 대기압보다 높거나 낮은 압력조건이 유리하기 때문이다.The substrate and stamp are processed in a processing space that is blocked from the outside. That is, the first chamber and the second chamber are in close contact with each other to form a processing space, and the substrate and the stamp are in close contact with the processing chamber (S110). The photocurable resin is apply | coated to the board | substrate, and the stamp is a state in which the pattern corresponding to the pattern to form on a board | substrate is previously formed. When the stamp and the substrate are in close contact with each other, the photocurable resin is positioned between them. As described above, the process is performed in the processing space blocked from the outside because the pressure condition higher or lower than atmospheric pressure is advantageous when the pattern is transferred by bringing the substrate and the stamp into close contact with each other.

기판과 스탬프의 밀착이 완료되면 제1 챔버와 제2 챔버를 이격시킨다(S120). 다음으로 제1 챔버를 제2 챔버로부터 이탈시켜 광원에 대해 제2 챔버를 노출시킨다(S130). 이때 밀착된 기판과 스탬프는 제2 챔버 측에 남겨져 있어야 한다. 제1 챔버 및 제2 챔버가 상호 상하방향으로 마주보도록 배치되어 있는 상태라면, 제1 챔버를 수평방향으로 이동시킴으로써 광원에 대해 제2 챔버를 노출시킬 수 있다.When the adhesion between the substrate and the stamp is completed, the first chamber and the second chamber are spaced apart (S120). Next, the first chamber is separated from the second chamber to expose the second chamber with respect to the light source (S130). At this time, the contacted substrate and the stamp should be left on the second chamber side. If the first chamber and the second chamber are disposed to face each other in the vertical direction, the second chamber may be exposed to the light source by moving the first chamber in the horizontal direction.

이 상태에서 광원을 점등하면(S140), 경화광은 제2 챔버로 조사되는데, 제2 챔버에 기판과 스탬프가 위치하고 있으므로 기판에 도포된 광경화성 수지가 경화된 다.When the light source is turned on in this state (S140), the cured light is irradiated to the second chamber. Since the substrate and the stamp are located in the second chamber, the photocurable resin applied to the substrate is cured.

수지의 경화가 완료되면, 광원은 소등한 뒤 다시 제1 챔버를 복귀시키고, 다른 기판에 대한 임프린트 공정을 반복하기 위한 준비에 들어간다. 여기에는 스탬프와 기판을 분리하는 분리공정이나 다른 장치로의 공급을 위한 반출공정이 포함될 수 있다.When curing of the resin is completed, the light source turns off and then returns to the first chamber again, and prepares to repeat the imprint process for another substrate. This may include a separation process that separates the stamp and the substrate or an export process for supply to another device.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.An embodiment of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1 내지 도 6은 종래기술에 따른 임프린트 기법의 각 공정을 개략 도시한 단면도,1 to 6 are cross-sectional views schematically showing each process of the imprint technique according to the prior art,

도 7은 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 장치의 일실시예의 단면도,7 is a cross-sectional view of one embodiment of a fine pattern imprint apparatus according to the present invention;

도 8 내지 도 12는 도 7의 실시예의 다른 작동상태를 도시한 단면도.8 to 12 are cross-sectional views showing another operating state of the embodiment of FIG.

도 13은 본 발명에 따른 미세 패턴 임프린트 방법의 일실시예의 순서도이다.13 is a flowchart of one embodiment of a fine pattern imprint method according to the present invention.

Claims (7)

상호 밀착 또는 이격되도록 가동되며 밀착시 광경화성 수지가 도포된 기판에 패턴이 형성된 스탬프로 임프린트 리소그래피를 수행하기 위한 처리공간을 제공하는 제1 챔버 및 제2 챔버와,A first chamber and a second chamber which are operated to be in close contact with or spaced apart from each other and provide a processing space for performing imprint lithography with a stamp having a pattern formed on a substrate coated with a photocurable resin; 상기 제1 챔버의 상기 제2 챔버를 향한 측의 반대편 측에 배치된 광원을 포함하고,A light source disposed on an opposite side of the first chamber toward the second chamber, 상기 제2 챔버는 상기 제1 챔버의 하방에서 마주보도록 위치하고,The second chamber is positioned to face down from the first chamber, 상기 제1 챔버 또는 제2 챔버 중 적어도 하나 이상은 상하 방향으로 이동되도록 설치되며,At least one or more of the first chamber or the second chamber is installed to move in the vertical direction, 상기 제1 챔버는 상기 광원으로부터 조사되는 경화광이 상기 제2 챔버에 도달할 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 임프린트 장치.And the first chamber is installed to be movable in a horizontal direction so that the cured light irradiated from the light source can reach the second chamber. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스탬프를 지지하기 위해 상기 제1 챔버에 설치된 제1 척과,A first chuck installed in the first chamber to support the stamp, 상기 기판을 지지하기 위해 상기 제2 챔버에 설치된 제2 척을 더 포함하고,A second chuck installed in the second chamber to support the substrate, 상기 제1 척 및 제2 척은 상호 근접 및 이격되도록 가동되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 임프린트 장치.The first chuck and the second chuck is fine pattern imprint apparatus, characterized in that to operate so as to be adjacent to each other and spaced apart. 제1항에 있어서, 상기 광원은,The method of claim 1, wherein the light source, 자외선 램프 또는 자외선 LED 중 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 임프린트 장치.A fine pattern imprint apparatus comprising at least one of an ultraviolet lamp or an ultraviolet LED. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원에 설치되어 상기 광원 주위의 기체를 흡입하는 흡입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 임프린트 장치.And a suction unit installed at the light source to suck gas around the light source. 광원과, 제1 챔버와, 제2 챔버의 순으로 배치된 상태에서, 제1 챔버와 제2 챔버를 밀착하여 제공되는 처리공간 내에서 기판과 스탬프를 밀착시키는 단계와,Bringing the substrate and the stamp into close contact with each other in the processing space provided by bringing the light source, the first chamber, and the second chamber into close contact with each other; 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 이격시키는 단계와,Separating the first chamber from the second chamber; 상기 제1 챔버를 수평방향으로 이동시켜 상기 제2 챔버를 상기 광원에 대해 노출시키는 단계와,Moving the first chamber in a horizontal direction to expose the second chamber to the light source; 상기 광원을 점등하는 단계를 포함하여 이루어진 미세 패턴 임프린트 방법.The fine pattern imprint method comprising the step of lighting the light source. 상호 밀착 또는 이격되도록 설치되며, 광경화성 수지가 도포된 기판에 패턴이 형성된 스탬프가 밀착되는 공간을 형성하는 제1 챔버 및 제2 챔버와,A first chamber and a second chamber which are installed to be in close contact with each other or spaced apart from each other, and form a space in which a stamp having a pattern is formed on the substrate to which the photocurable resin is applied; 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 외측에 설치되는 광원을 포함하고,And a light source installed outside the first chamber and the second chamber, 상기 제1 챔버는 상기 광원으로부터 조사되는 경화광이 상기 기판으로 조사될 수 있도록 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 임프린트 장치.And the first chamber is installed to be movable in a horizontal direction so that cured light emitted from the light source can be irradiated onto the substrate.
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