KR101071308B1 - A pressurizing device for imprinting, imprinting appartus including the same and imprinting method utilizing the same - Google Patents
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Abstract
임프린팅용 가압 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)는 탄성체판(110) 및 밀폐된 내부 공간(120)을 포함하고, 내부 공간(120)으로 유체가 공급되어 탄성체판(110)이 가압됨으로써 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)에 임프린팅 되며, 내부 공간(120)은 서로 차단된 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되고, 유체를 공급하기 위한 유체 공급부(140)가 단위 공간(120) 각각에 설치되는 것을 특징으로 한다.Disclosed is a pressing device for imprinting. Imprinting pressurization device 100 according to an embodiment of the present invention includes an elastic plate 110 and the sealed inner space 120, the fluid is supplied to the inner space 120 is the elastic plate 110 The pattern of the stamp 50 is imprinted on the substrate 40 by being pressed, and the internal space 120 is divided into a plurality of unit spaces 122 blocked from each other, and the fluid supply unit 140 for supplying the fluid is unit It is characterized in that it is installed in each of the spaces 120.
Description
본 발명은 임프린팅용 가압 장치, 이를 포함하는 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 임프린팅용 가압 장치, 이를 포함하는 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressing device for imprinting, an imprinting device including the same, and an imprinting method using the same. More specifically, the present invention relates to an imprinting pressurizing apparatus capable of uniformly applying pressure to a stamp or a substrate, an imprinting apparatus including the same, and an imprinting method using the same.
나노 크기의 패턴을 형성하기 위한 기술은 흔히 나노 기술이라고 일컬어진다. 나노 기술은 나노 크기의 소재, 구조, 기구, 기계, 소자 등을 생산하고 활용하는 기술이다. 나노 기술은 정보 기술과 생명공학 기술을 실현시키는 기초 기반 기술로서 대부분의 생산, 가공, 응용기술은 나노 기술과 밀접한 관계를 가지고 있다.The technique for forming nanoscale patterns is often referred to as nanotechnology. Nanotechnology is a technology that produces and utilizes nanoscale materials, structures, instruments, machines, and devices. Nanotechnology is a foundational technology that realizes information technology and biotechnology. Most of the production, processing and application technologies are closely related to nanotechnology.
위와 같은 의미를 가지는 나노 기술에 있어서 핵심적인 기술은 나노 크기의 소재, 소자 등을 생산하고 활용할 수 있도록 하는 나노 공정 기술이다. 나노 공정 기술은 반도체 소자 고정에서의 평면 기술과 같은 탑 다운 방식과, 원자와 분자들의 자기 조립 기술을 이용하여 나노 소재 및 소자를 제조하는 바텀 업(bottom up) 방식으로 나뉘어진다. 바텀 업 방식은 현재 단계에서 기술적인 한계로 인하여 사용되지 못하고 있으나, 탑 타운 방식은 현재 단계에서 상업적으로 실용화되고 있다.The core technology in nano technology with the above meaning is nano process technology that enables the production and utilization of nano sized materials, devices, and the like. Nano process technology is divided into top down method such as planar technology in semiconductor device fixing and bottom up method for manufacturing nanomaterials and devices using self-assembly technology of atoms and molecules. The bottom up method is not used at present stage due to technical limitations, but the top town method is commercially available at this stage.
나노 공정 기술은 나노 크기의 초극 미세 패턴을 형성하는 리소그라피(lithography) 기술이 그 핵심 기술에 해당된다. 현재에는 미세 패턴을 형성하기 위한 리소그라피 기술로서 광학적 리소그라피 기술이 주로 사용된다. 그러나, 광학적 리소그라피 기술은, 100㎚ 크기 이상의 마이크론 크기의 미세 패턴 형성에는 탁월하게 적용될 수 있으나, 그 이하의 크기를 갖는 초극 미세 패턴 형성에는 한계가 있다.Nano process technology is the core technology of lithography technology to form nano-sized ultra-fine micro-patterns. Currently, optical lithography is mainly used as a lithography technique for forming fine patterns. However, the optical lithography technique can be excellently applied to the formation of micron-sized patterns having a size of 100 nm or more, but there is a limit to the formation of ultra-fine micro patterns having a size of less than that.
따라서, 광학적 리소그라피 기술을 대신하여 나노 패턴을 형성할 수 있는 새로운 방식의 리소그라피 기술이 요구되고 있다. 이와 같은 새로운 방식의 리소그라피 기술로서 엑스선(x-ray) 리소그라피 기술, 전자빔(e-beam) 리소그라피 기술, 프락시멀(proximal) 리소그라피 기술, 나노 임프린팅(nano imprinting) 리소그라피 기술 등이 광학적 리소그라피 기술의 대안으로 제시되었다.Therefore, there is a need for a new method of lithography that can form nanopatterns in place of optical lithography. X-ray lithography technology, e-beam lithography technology, proximal lithography technology, nano imprinting lithography technology, etc. are alternatives to optical lithography technology. Was presented.
엑스선 리소그라피 기술은 20㎚ 이하의 나노 패턴을 형성할 수 있으나, 사용되는 광학 시스템의 제작이 어렵고 높은 비용이 요구되므로 현실적으로 상용화가 가능하지 않은 문제점이 있다.X-ray lithography technology can form a nano-pattern of 20nm or less, but it is difficult to manufacture the optical system used and the high cost is required, there is a problem that can not be commercially practical.
전자빔 리소그라피 기술은 저비용으로 나노 패턴을 형성할 수 있으나 공정 수율이 낮은 문제점이 있다.Electron beam lithography technology can form nanopatterns at low cost but has a low process yield.
프락시멀 리소그라피 기술은 원자 또는 분자의 크기에 해당되는 수 나노미터 크기의 나노 패턴을 형성할 수 있으나, 대표적인 보텀 업 방식의 기술로서, 상술한 바와 같이, 현실적으로 사용 가능성이 낮은 문제점이 있다.The proximal lithography technology can form nano-patterns of several nanometers corresponding to the size of atoms or molecules, but as a representative bottom-up technique, as described above, there is a problem of low practical availability.
그에 반해, 나노 임프린팅 리소그라피(nano imprinting lithography) 기술은 나노 패턴(nano pattern)을 용이하게 형성할 수 있고, 대량 생산이 가능하여 공정 수율이 높은 장점이 있다. 이와 같은 나노 임프린팅 리소그라피 기술은 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위해 광학적 리소그라피 기술을 대신하여 임프린팅 리소그라피 기술이 사용될 수도 있다.On the other hand, nano imprinting lithography (nano imprinting lithography) technology can easily form a nano-pattern (nano pattern), it is possible to mass production has the advantage of high process yield. Such nanoimprinting lithography techniques can also be used to form micrometer-sized patterns. That is, imprinting lithography techniques may be used in place of optical lithography techniques to form micrometer-sized patterns.
이하에서는 나노미터 또는 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위한 임프린팅 리소그라피 기술에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an imprinting lithography technique for forming a pattern of nanometer or micrometer size will be described.
도 1은 임프린팅 리소그라피 공정이 일반적으로 진행되는 모습을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a state in which the imprinting lithography process generally proceeds.
먼저, 도 1의 (a)를 참조하면, 소정의 패턴(2)이 형성된 스탬프(1)와 기판(4)이 대응하여 위치하고 있는 모습을 확인할 수 있다. 또한, 기판(4) 상에 패턴(2)이 임프린팅 되기 위한 고분자층(3)이 형성되어 있는 모습을 확인할 수 있다. 이때에 스탬프(1)와 기판(4)을 정확하게 대응시키기 위하여 소정의(alignment) 정렬 과정이 더 수행될 수 있다.First, referring to FIG. 1A, it can be seen that the
다음으로, 도 1의 (b)를 참조하면, 스탬프(1)가 기판(4)에 압착되고 있는 모습을 확인할 수 있다. 이렇게 스탬프(1)가 기판(4)에 압착됨에 따라 스탬프(1)의 패턴(2)이 기판(4) 상에 형성된 고분자층(3)에 임프린팅 될 수 있게 된다. 이때에 기판(4)에는 소정의 열이 인가될 수 있다.Next, referring to FIG. 1B, it can be seen that the
다음으로, 도 1의 (c)를 참조하면, 스탬프(1)와 기판(4)이 분리된 모습을 확인할 수 있다. 또한, 기판(4) 상에 형성된 고분자층(3)에 스탬프(1)의 패턴(2)이 임프린팅 된 모습을 확인할 수 있다.Next, referring to FIG. 1C, it can be seen that the
도 2는 종래의 임프린팅 장치(60)에서 중요한 역할을 수행하는 임프린팅 기판 지지 장치(60)의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a view showing the configuration of an imprinting
도 2를 참조하면, 종래의 임프린팅 기판 지지 장치(60)는 탄성체판(5, 6)과 고정체(7, 8)를 구성될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the conventional imprinting
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 탄성체판(5) 및 제2 탄성체판(6) 사이에는 스탬프(1)와 기판(4)이 배치될 수 있다. 이때에, 제1 탄성체판(5) 및 제2 탄성체판(6)이 서로 압착됨에 따라 스탬프(1)의 패턴(2)이 기판(4)에 임프린팅 될 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, a
한편, 고정체(7, 8)는 제1 탄성체판(5) 및 제2 탄성체판(6)을 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 도 2의 임프린팅 기판 지지 장치(60)를 포함하는 종래의 임프린팅 장치(60)의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a view showing the configuration of a
도 3을 참조하면, 도 2의 임프린팅 기판 지지 장치(60)가 챔버(9) 내에 위치되고 있음을 확인할 수 있다. 또한, 챔버(9) 내부로는 소정의 유체가 공급되고 있는 모습을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the imprinting
이렇게 챔버(9) 내부로 유체가 공급됨에 따라, 유체의 압력에 의해서 제1 탄성체판(5) 및 제2 탄성체판(6)이 서로 압착되게 되며, 스탬프(1)의 패턴(2)이 기판(4)에 임프린팅 될 수 있게 된다.As the fluid is supplied into the
그러나, 이러한 종래의 임프린팅 장치(60)에 따르면, 여러 가지 환경적인 요인[이를 테면, 지면과의 기울기, 온도, 습도, 유체의 밀도 등]에 의하여 챔버(9) 내부로 공급된 유체가 특정 영역에 편중되는 까닭에, 제1 탄성체판(5) 및 제2 탄성체판(6)에 가해지는 압력이 균일하지 않은 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 스탬프(1)의 패턴(2)이 기판(4)에 정확하게 임프린팅 되지 못하게 되는 원인이 되었다.However, according to this
또한, 종래의 임프린팅 장치(60)에 따르면, 제1 탄성체판(5)과 스탬프(1)가 접촉하는 부분 및 제2 탄성체판(6)과 기판(4)이 접촉하는 부분에 기포가 발생되는 문제점이 있었다. 이와 같은 기포의 존재 역시 스탬프의 패턴이 기판에 정확하게 임프린팅 되지 못하게 되는 원인이 되었다.In addition, according to the
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 임프린팅용 가압 장치, 이를 포함하는 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, an imprinting press device for applying pressure to a stamp or a substrate uniformly, an imprinting device comprising the same and an imprinting method using the same The purpose is to provide.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치는 탄성체판 및 밀폐된 내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간으로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 스탬프의 패턴이 기판에 임프린팅 되며, 상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고, 상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the pressing device for imprinting according to an embodiment of the present invention includes an elastic plate and a sealed inner space, and the fluid is supplied to the inner space to press the elastic plate to press the pattern of the stamp. Imprinted on a substrate, the internal space is divided into a plurality of unit spaces are separated from each other, the fluid supply for supplying the fluid is characterized in that the installed in each of the unit spaces.
상기 유체는 가열된 상태로 상기 내부 공간에 공급될 수 있다.The fluid may be supplied to the internal space in a heated state.
상기 유체는 액체 또는 기체 중 적어도 하나일 수 있다.The fluid may be at least one of a liquid or a gas.
상기 복수개의 단위 공간은 격벽 부재에 의하여 서로 차단되며, 상기 중앙에 위치한 단위 공간을 차단하는 상기 격벽 부재의 길이가 가장 짧을 수 있다.The plurality of unit spaces may be blocked from each other by the partition member, and the length of the partition member blocking the unit space located at the center may be the shortest.
상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간에서 가장자리에 위치한 단위 공간 순으로 상기 유체가 공급되도록 동작할 수 있다.The fluid may be operated to be supplied in the order of the unit space located at the edge from the unit space located at the center of the plurality of unit space.
상기 내부 공간은 서로 차단된 제1 단위 공간 및 상기 제1 단위 공간 내부의 중앙에 배치되는 제2 단위 공간으로 분할되며, 상기 제1 단위 공간은 제1 탄성체판을 포함하고, 상기 제2 단위 공간은 제2 탄성체판을 포함하며, 상기 제2 단위 공간으로 상기 유체가 공급되면 상기 제2 탄성체판에 의하여 상기 제1 탄성체판의 중앙 부분이 압착될 수 있다.The internal space is divided into a first unit space that is blocked from each other and a second unit space disposed in the center of the first unit space, wherein the first unit space includes a first elastic body plate, and the second unit space Includes a second elastic body plate, and when the fluid is supplied to the second unit space, a central portion of the first elastic body plate may be compressed by the second elastic body plate.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅 장치는 탄성체판 및 밀폐된 내부 공간을 포함하는 가압 장치; 및 적층된 소정의 패턴을 갖는 스탬프 및 기판을 지지하는 지지판을 포함하며, 상기 가압 장치 내부로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 스탬프의 상기 패턴이 상기 기판에 임프린팅 되며, 상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고, 상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an imprinting apparatus according to an embodiment of the present invention is a pressing device including an elastic body plate and an enclosed inner space; And a supporting plate for supporting the substrate and the stamp having a predetermined pattern stacked thereon, wherein the fluid is supplied into the pressing device to press the elastic plate to imprint the pattern of the stamp onto the substrate, and the internal space is The apparatus may be divided into a plurality of unit spaces which are blocked from each other, and a fluid supply unit for supplying the fluid is installed in each of the unit spaces.
상기 가압 장치는 상기 탄성체판의 양단에서 연장되어 상기 가압 장치의 양단으로 돌출된 연장부를 포함하고, 상기 지지판은 상기 연장부와 상기 지지판을 연결시키는 연결부를 포함하며, 상기 연결부에 의하여 상기 연장부와 상기 지지판이 연결된 상태에서 상기 연장부, 상기 탄성체판, 상기 지지판 및 상기 연결부에 의하여 생성되는 임프린팅 공간은 상기 스탬프 및 상기 기판을 수용할 수 있고 외부로부터 밀폐 가능할 수 있다.The pressurizing device includes an extension part extending from both ends of the elastic body plate and protruding from both ends of the pressurizing device, and the support plate includes a connection part connecting the extension part and the support plate, and the extension part and the extension part. The imprinting space generated by the extension part, the elastic plate, the support plate, and the connection part in the state in which the support plate is connected may accommodate the stamp and the substrate and may be sealed from the outside.
상기 임프린팅 공간을 진공 상태로 유지할 수 있는 진공 펌프를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a vacuum pump capable of maintaining the imprinting space in a vacuum state.
상기 진공 펌프는 상기 지지판을 관통하여 설치될 수 있다.The vacuum pump may be installed through the support plate.
상기 연결부에 의하여 상기 지지판과 상기 탄성체판이 연결된 상태가 유지될 수 있도록 상기 지지판 및 상기 연장부를 고정시키는 고정부를 더 포함할 수 있다.The fixing plate may further include a fixing part for fixing the supporting plate and the extension part to maintain the state in which the supporting plate and the elastic plate are connected by the connecting part.
상기 지지판은 상기 기판을 가열하는 히터를 포함할 수 있다.The support plate may include a heater for heating the substrate.
상기 기판을 향하여 자외선 또는 적외선을 조사하는 광 전달 수단을 더 포함할 수 있다.It may further include a light transmission means for irradiating ultraviolet or infrared rays toward the substrate.
상기 지지판은 자외선 또는 적외선 투과용 윈도우를 포함할 수 있다.The support plate may include a window for transmitting ultraviolet or infrared rays.
상기 스탬프의 재질은 자외선 또는 적외선에 대하여 투명할 수 있다.The material of the stamp may be transparent to ultraviolet or infrared light.
상기 지지판은 상기 기판을 냉각시키는 냉각부를 포함할 수 있다.The support plate may include a cooling unit for cooling the substrate.
상기 스탬프와 상기 기판의 위치 정렬 상태를 제어하는 위치 정렬부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a position alignment unit which controls a position alignment state of the stamp and the substrate.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린팅 방법은 탄성체판 및 밀폐된 내부 공간을 포함하며, 상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고, 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되는 임프린팅용 가압 장치를 이용하여, 상기 단위 공간 각각으로 유체를 공급하여 상기 탄성체판을 가압함으로써 스탬프의 패턴을 기판에 임프린팅 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an imprinting method according to an embodiment of the present invention includes an elastic body plate and an enclosed inner space, the inner space is divided into a plurality of unit spaces are blocked from each other, to supply fluid By using the imprinting pressurizing device installed in each of the unit space, the fluid supply unit for supplying a fluid to each of the unit space by pressing the elastic plate characterized in that the imprint of the stamp pattern on the substrate.
본 발명에 의하면, 유체가 공급되는 내부 공간을 복수개의 단위 공간으로 분할시킴으로써 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 임프린팅용 가압 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an imprinting pressurizing device capable of uniformly applying pressure to a stamp or a substrate by dividing an internal space supplied with a fluid into a plurality of unit spaces.
또한, 본 발명에 의하면, 임프린팅 장치에 상술된 임프린팅용 가압 장치를 채용함으로써, 스탬프의 패턴을 기판에 효과적으로 임프린팅 시킬 수 있는 임프린팅 장치를 제공할 수 있다.Moreover, according to this invention, the imprinting apparatus which can effectively imprint the pattern of a stamp on a board | substrate can be provided by employ | adopting the imprinting pressurization apparatus mentioned above in an imprinting apparatus.
또한, 본 발명에 의하면, 상술된 임프린팅용 가압 장치를 이용하여 임프린팅 공정을 수행함으로써, 스탬프의 패턴을 기판에 효과적으로 임프린팅 시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by performing the imprinting process using the above-described imprinting pressurizing apparatus, it is possible to effectively imprint the pattern of the stamp on the substrate.
또한, 본 발명에 의하면, 중앙에 위치한 단위 공간에서 가장자리에 위치한 단위 공간 순으로 유체가 공급되도록 함으로써, 탄성체판과 기판이 기포 없이 완전하게 압착될 수 있다.In addition, according to the present invention, the fluid is supplied in the order of the unit space located at the edge from the unit space located at the center, the elastic body plate and the substrate can be completely compressed without bubbles.
도 1은 임프린팅 리소그라피 공정이 일반적으로 진행되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 임프린팅 장치에서 중요한 역할을 수행하는 임프린팅 기판 지지 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 임프린팅 기판 지지 장치를 포함하는 종래의 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5은 도 4의 임프린팅용 가압 장치를 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 하나의 내부 공간이 복수개의 단위 공간으로 분할되는 다양한 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치의 동작하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치가 일정한 순서에 의거하여 동작하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치를 이용하여 탄성체판을 가압하는 모습을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치의 모습을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치가 일정한 순서에 의거하여 동작하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 지지판 상에 형성된 연결부의 모습을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a state in which the imprinting lithography process generally proceeds.
2 is a view showing the configuration of an imprinting substrate supporting apparatus that plays an important role in a conventional imprinting apparatus.
3 is a view showing the configuration of a conventional imprinting apparatus including the imprinting substrate supporting apparatus of FIG. 2.
4 is a view showing the configuration of an imprinting pressurization device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing a state of the imprinting pressurization device of FIG. 4 viewed from above. FIG.
6 is a diagram illustrating various forms in which one internal space is divided into a plurality of unit spaces.
7 is a view showing the operation of the imprinting pressing device according to the first embodiment of the present invention.
8 is a view schematically showing a process in which the pressing device for imprinting according to the first embodiment of the present invention operates in a predetermined order.
9 is a view schematically showing the appearance of the imprinting pressurization device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view sequentially showing a state in which the elastic plate is pressed using an imprinting press device according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view showing a state of the imprinting pressing device according to a third embodiment of the present invention.
12 is a view showing a process for operating the imprinting pressurization device according to a third embodiment of the present invention in a certain order.
13 is a view showing the configuration of an imprinting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
14 is a view showing a state of the connecting portion formed on the support plate.
15 is a view showing the configuration of the fixing part according to the first embodiment of the present invention.
16 is a view showing an operation process of the imprinting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
17 is a view showing the configuration of an imprinting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
18 is a view showing the configuration of an imprinting apparatus according to a third embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several aspects, and length, area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
임프린팅용For imprinting 가압 장치 Pressurization
이하에서 설명되는 임프린팅용 가압 장치(100, 200)는 스탬프(50)에 형성된 패턴을 기판(40)에 임프린팅 하기 위한 압력을 스탬프(50) 또는 기판(40)에 제공하는 장치이다.The
본 발명의 스탬프(50)는 소정의 패턴을 가지도록 구성되어 상기 패턴을 기판(40)에 임프린팅 하는데 사용되는 스탬프(50)를 의미할 수 있다. 이러한 스탬프(50)는 실리콘, 유리, 금속 등을 이용하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 PDMS, h-PDMS, PVC등의 고분자를 이용하여 제조될 수 있다.The
또한, 본 발명의 기판(40)은 임프린팅 공정이 요구되는 기판을 의미할 수 있다. 이러한 기판(40)으로는 실리콘 기판을 일반적으로 의미할 수 있겠으나, 경우에 따라서는 갈륨 비소 기판, 석영 기판, 알루미나 기판 등을 의미할 수도 있다. 또한, 본 발명의 기판(40)은 실리콘 기판과 같이 반도체 공정 전반에서 일반적으로 사용되는 기판 상에 고분자층(미도시됨)과 같은 일정한 층이 형성된 것을 포함하여 의미할 수 있다.In addition, the
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)의 구성을 나타내는 도면이다.4 is a view showing the configuration of the imprinting
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)는 탄성체판(110) 및 내부 공간(120)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the imprinting
먼저, 탄성체판(110)은 임프린팅용 가압 장치(100)의 내벽 일부로서 구성되어 스탬프(50)와 기판(40)이 압착되도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 탄성체판(110)은 외부로부터 공급된 유체에 의하여 가압되어 탄성적으로 변형될 수 있으며, 이러한 탄성적인 변형에 의하여 스탬프(50)와 기판(40)은 압착될 수 있다. 이러한 탄성체판(110)은 폴리디메틸 실록세인(polydimethylsiloxane) 또는 실리콘 고무와 같은 탄성력 있는 고분자 물질로 구성될 수 있다.First, the
도 4에 도시된 바와 같이, 탄성체판(110)의 양단에는 연장부(130)가 연결되어 있을 수 있다. 이러한 연장부(130)는 탄성체판(110)의 양단에서 연장되면서 임프린팅용 가압 장치(100)의 양단으로 돌출되게 형성될 수 있다. 연장부(130)의 구성에 관해서는 이후에 더 후술하도록 하겠다.As shown in FIG. 4, the
다음으로, 내부 공간(120)은 외부로부터 유체가 공급될 수 있는 공간으로서의 역할을 수행할 수 있다. 공급된 유체가 외부로 빠져나가지 못하도록 내부 공간(120)은 밀폐되어 있을 수 있다. 밀폐된 내부 공간(120)으로 유체가 계속적으로 공급됨에 따라 유체에 의하여 탄성체판(110)은 가압될 수 있게 된다. 탄성체판(110)이 가압되면서 탄성체판(110)이 변형되게 되고 스탬프(50)의 패턴은 기판(40)에 임프린팅 될 수 있게 된다. 내부 공간(120)으로 유체가 공급되어 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)에 임프린팅 되는 과정에 대해서는 이후에 도 7을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Next, the
도 4를 참조하면, 내부 공간(120)이 서로 차단된 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되어 있는 모습을 확인할 수 있다. 여기서 단위 공간(122)은 탄성체판(110)의 국부적인 위치를 가압하기 위한 밀폐된 하나의 독립적인 공간으로 정의될 수 있다. 다시 말하여, 밀폐된 단위 공간(122)으로 공급된 유체에 의하여 탄성체판(110)의 국부적인 위치는 가압될 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the
도 5은 도 4의 임프린팅용 가압 장치(100)를 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 원판 형태를 가지는 내부 공간(120)이 크기가 서로 다른 동심원 형태의 세 개의 단위 공간(122)으로 분할되는 모습을 확인할 수 있다.5 is a view schematically showing a state of the
하나의 내부 공간(120)이 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되는 형태는 다양할 수 있다. 도 6은 하나의 내부 공간(120a, 120b, 120c)이 복수개의 단위 공간(122a, 122b, 122c)으로 분할되는 다양한 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.The shape in which one
먼저, 도 6의 (a)에서는 원판 형태를 가지는 내부 공간(120a)이 중앙에 위치한 단위 공간(122a) 및 상기 단위 공간(122a)을 둘러싸는 네 개의 단위 공간(122a)으로 분할되는 모습을 나타내고 있다.First, in FIG. 6A, an
다음으로, 도 6의 (b)에서는 사각형의 내부 공간(120b)이 복수개의 동심 사각형 형태의 단위 공간(122b)으로 분할되는 모습을 나타내고 있다.Next, in FIG. 6B, the quadrangular
다음으로, 도 6의 (c)에서는 사각형의 내부 공간(120c)이 네 개의 동일한 형태의 사각형 형태의 단위 공간(122c)으로 분할되면서 상기 네 개의 단위 공간(122c)이 일렬로 배열된 형태로 분할되는 모습을 나타내고 있다.Next, in FIG. 6C, the quadrangular
물론, 내부 공간(120)이 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되는 형태는 도 5 및 도 6에 도시된 바에 한정되지 아니하며 본 발명이 이용되는 목적에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Of course, the form in which the
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 격벽 부재(150)가 복수개의 단위 공간(122)을 구분하는 기준이 되고 있음을 알 수 있는데, 이와 같은 격벽 부재(150)에 대해서는 이후에 더 후술하도록 하겠다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the
다음으로, 도 4를 다시 참조하면, 복수개의 단위 공간(122) 각각에 유체 공급부(140)가 설치되어 있음을 알 수 있다. 이러한 유체 공급부(140)는 외부에 존재하는 유체를 단위 공간(122)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 이렇게 단위 공간(122)으로 공급된 유체에 의하여 탄성체판(110)의 국부적인 위치가 가압될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.Next, referring back to FIG. 4, it can be seen that the
도 4에 도시된 바와 같이 유체 공급부(140) 상에는 밸브(142)가 설치될 수 있다. 이러한 밸브(142)를 이용하여 작업자는 자동적으로 또는 수동적으로 단위 공간(122)으로 공급되는 유체의 유량 또는 압력 등을 제어할 수 있을 것이다.As shown in FIG. 4, a
본 발명에서는 상술한 바와 같이 유체가 공급되는 내부 공간(120)이 서로 차단된 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되어 있고 각 단위 공간(122)에 유체 공급부(140)가 설치되어 있는 것을 중요한 구성상의 특징으로 한다.In the present invention, as described above, the
종래의 임프린팅용 가압 장치에 따르면, 지면과의 기울기, 온도, 습도, 유체의 밀도 등 여러 가지 환경 요인에 의하여 스탬프 또는 기판을 균일하게 가압할 수 없는 문제점이 있었다. 이를 테면, 여러 가지 환경 요인에 의해 임프린팅용 가압 장치 내부로 공급된 유체가 중앙 부분에 편중되는 까닭에 스탬프 또는 기판의 가장자리 보다 중앙 부분에 높은 압력이 가해지는 문제점이 있었다.According to the conventional imprinting pressurization apparatus, there is a problem in that the stamp or the substrate cannot be uniformly pressurized by various environmental factors such as inclination with the ground, temperature, humidity, and fluid density. For example, there is a problem in that a higher pressure is applied to the central portion than the edge of the stamp or the substrate because the fluid supplied into the pressurizing apparatus for imprinting is biased to the central portion due to various environmental factors.
그러나, 본 발명에 따르면, 유체가 공급되는 내부 공간(120)을 서로 차단된 복수개의 단위 공간(122)으로 분할하고 이렇게 분할된 각 단위 공간(122)으로 유체를 공급함에 따라 상술한 문제점이 발생하지 않게 된다. 다시 말하여, 복수개의 단위 공간(122)이 서로 차단되어 있으므로 공급된 유체가 내부 공간(120)의 특정 영역으로 편중되는 일이 발생하지 않게 된다. 이에 따라. 탄성체판(110)의 전면적이 균일하게 가압될 수 있게 되며, 나아가 스탬프(50)의 패턴을 기판(40)에 효과적으로 임프린팅 할 수 있게 된다.However, according to the present invention, the above-described problems occur by dividing the
한편, 임프린팅 공정 시에 기판(40)에는 소정의 열을 인가할 필요가 있다. 물론 기판(40)에 열을 인가하기 위하여 후술하는 히터(320)를 이용할 수도 있겠으나, 유체를 미리 가열시키고 이렇게 가열된 상태의 유체를 내부 공간(120)에 공급하는 방법을 이용할 수도 있다. 이에 따라, 가열된 유체의 열이 탄성체판(110)을 거쳐서 기판(40)으로 공급될 수 있게 되므로, 임프린팅 장치(10, 20, 30)의 구성이 보다 단순화 되는 효과를 달성할 수 있게 된다.On the other hand, it is necessary to apply a predetermined heat to the
또한, 상술한 바와 같이 내부 공간(120)으로는 유체가 유입될 수 있는데 이와 같은 유체는 액체 또는 기체 중 적어도 하나일 수 있다. 단순히 기체만 이용하는 경우와는 달리 액체를 함께 이용하는 경우 적은 양으로도 높은 압력을 확보할 수 있다는 장점이 있다.In addition, as described above, a fluid may flow into the
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)의 동작하는 모습을 나타내는 도면이다.7 is a view showing the operation of the imprinting
도 7을 참조하면, 임프린팅용 가압 장치(100)의 각 단위 공간(122)으로 일정량의 유체가 공급됨에 따라, 탄성체판(110)이 탄성적으로 변형되게 되면서 기판(40)과 스탬프(50)가 압착되는 모습을 확인할 수 있다. 이러한 압착 과정에 의하여 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 될 수 있게 된다. 이때에, 내부 공간(120)의 특정 영역으로 유체가 편중되는 일이 발생하지 않게 되므로, 탄성체판(110)의 전면적이 균일하게 가압될 수 있게 되며. 나아가 스탬프(50)의 패턴을 기판(40)에 효과적으로 임프린팅 할 수 있게 된다Referring to FIG. 7, as a certain amount of fluid is supplied to each
한편, 경우에 따라서는 임프린팅용 가압 장치(100)는 유체가 일정한 순서에 의거하여 각 단위 공간(122)에 공급되도록 동작할 수 있다. 보다 구체적으로, 임프린팅용 가압 장치(100)는 복수개의 단위 공간(122) 중 중앙에 위치한 단위 공간(122)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 유체가 공급되도록 동작할 수 있다.On the other hand, in some cases, the
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)가 일정한 순서에 의거하여 동작하는 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.8 is a view schematically showing a process in which the
도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 먼저 중앙에 위치한 단위 공간(122)으로 유체가 공급됨에 따라 탄성체판(110)의 중앙 부분이 가압되게 되고, 이어서 가장자리에 위치한 단위 공간(122)으로 유체가 공급됨에 따라 탄성체판(110)의 가장자리 부분이 가압되는 모습을 확인할 수 있다.Referring to (a) to (c) of Figure 8, as the fluid is first supplied to the
이처럼 본 발명에서는 임프린팅용 가압 장치(100)가 중앙에 위치한 단위 공간(122)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 유체가 공급되도록 동작함으로써 탄성체판(110)과 기판(40)이 기포 없이 완전하게 압착될 수 있는 효과를 달성할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the
이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.
종래의 임프린팅용 가압 장치에 따르면, 일측에 설치된 유체 공급부를 이용하여 임프린팅용 가압 장치의 내부 공간 전체로 유체를 공급하는 까닭에, 탄성체판과 기판 사이에서 기포가 발생되게 되는 문제점이 있었다. 이를 테면, 임프린팅용 가압 장치 내부 공간 전체로 공급된 유체가 탄성체판의 가장자리 부분을 먼저 가압하고 이어서 탄성체판의 중앙 부분을 가압하는 경우, 탄성체판(110)과 스탬프(50) 사이의 중앙에서 기포가 발생되게 되는 문제점이 있었다.According to the conventional imprinting pressurization device, since the fluid is supplied to the entire inner space of the imprinting pressurization device using the fluid supply unit installed on one side, there is a problem that bubbles are generated between the elastic plate and the substrate. For example, when the fluid supplied to the entire inner space of the imprinting press device presses the edge portion of the elastic plate first and then presses the center portion of the elastic plate, at the center between the
그러나, 본 발명의 임프린팅용 가압 장치(100)는, 유체가 공급되는 내부 공간(120)이 서로 차단된 복수개의 단위 공간(122)으로 분할되고 각 단위 공간(122)에 유체 공급부(140)가 설치되는 구성을 채용하고 있기 때문에, 이와 같은 구성을 적극적으로 이용함으로써, 위와 같은 문제점을 방지할 수 있게 된다. 다시 말하여, 도 8의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 먼저 중앙에 위치한 단위 공간(122)으로 유체를 공급하여 중앙에 존재하는 기포를 가장자리로 밀어내고, 이어서 가장자리 위치한 단위 공간(122)으로 유체를 공급하여 가장자리에 존재하는 기포를 외부로 밀어냄으로써, 탄성체판(110)과 스탬프(50)가 기포 없이 완전하게 압착될 수 있는 효과를 달성할 수 있게 된다.However, in the
한편, 도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 복수개의 단위 공간(122)은 격벽 부재(150)에 의하여 서로 구분되고 있음을 알 수 있다. 이러한 격벽 부재(150)는 복수개의 단위 공간(122) 사이를 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, 각 단위 공간(122)은 하나의 밀폐된 공간으로서 기능할 수 있게 되며, 나아가 밀폐된 단위 공간(122)으로 공급된 유체에 의하여 탄성체판(110)의 국부적인 위치가 가압될 수 있게 된다.Meanwhile, referring back to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the plurality of
도시되지 않았으나, 격벽 부재(150)와 탄성체판(110)이 연결되는 부위에는 실링용 오링(미도시됨)이 더 배치될 수 있다. 만약, 실링용 오링이 배치되지 아니한다면, 중앙의 단위 공간(122)으로 공급된 유체가 이웃하는 단위 공간(122)으로 새어 나갈 염려가 있기 때문이다.Although not shown, a sealing O-ring (not shown) may be further disposed at a portion where the
한편, 상술된 동작[중앙에 위치한 단위 공간(122)에서 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 유체가 공급되는 동작]에 따른 효과를 보다 극대화하기 위하여, 중앙에 위치한 단위 공간(122)을 차단하는 격벽 부재(150)의 길이를 가장 짧게 하는 구성이 본 발명의 임프린팅용 가압 장치(100)에 채용될 수 있다. 이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여, 이와 같은 구성을 가지는 임프린팅용 가압 장치(100)에 관하여 살펴보기로 한다.On the other hand, in order to maximize the effect according to the above-described operation (operation of supplying fluid in the order of the
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(200)의 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.9 is a view schematically showing a state of the
본 발명의 제2 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제1 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.The second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment of the present invention will be omitted for the same or corresponding configuration as the first embodiment of the present invention and will be described only for the configuration added or modified Shall be.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(200)의 격벽 부재(250) 중에서, 중앙에 위치한 단위 공간(222)을 차단하는 격벽 부재(250)의 길이가 가장 짧은 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 단위 공간(222)으로 유체가 공급되기 이전부터 탄성체판(210)이 볼록한 형태로 변형되어 있는 것을 확인할 수 있다.9, among the
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(200)를 이용하여 탄성체판(210)을 가압하는 모습을 순차적으로 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a view sequentially showing a state in which the
먼저, 도 10의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 임프린팅용 가압 장치(200)의 내부 공간(220)으로 유체가 공급됨에 있어서, 중앙의 위치한 단위 공간(222)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(222) 순으로 유체가 공급되고 있는 모습을 확인할 수 있다. 이처럼 일정한 순서에 의거하여 임프린팅용 가압 장치(200)가 동작하는 과정에 대해서는 앞서 설명한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.First, referring to FIGS. 10A to 10C, in the fluid supply to the internal space 220 of the
이때에, 만약 모든 격벽 부재(250)의 길이가 동일하다면, 중앙에 위치한 단위 공간(222)에 유체를 먼저 공급함에 따라 탄성체판(210)의 중앙 부분이 먼저 아래로 쳐지기 때문에, 모든 단위 공간(222)에 동일한 양의 유체를 공급한다 하여도 탄성체판(210)의 중앙 부분으로 압력이 집중되는 문제점이 발생될 수 있다.At this time, if all of the
그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(200)는 중앙의 위치한 단위 공간(222)을 차단하는 격벽 부재(250)의 길이가 가장 짧기 때문에 상술한 문제점을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 다시 말하여, 탄성체판(210)이 볼록한 형태에서 유체를 공급 받기 때문에, 유체의 압력이 탄성체판(210)의 중앙 부분으로 집중되는 것을 최소화할 수 있게 된다. 따라서, 탄성체판(210)의 전면적이 균일하게 가압될 수 있는 효과를 달성할 수 있게 된다.However, the
결과적으로, 중앙에 위치한 단위 공간(222)을 차단하는 격벽 부재(250)의 길이를 가장 짧게 구성하고, 중앙에 위치한 단위 공간(222)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(222) 순으로 유체를 공급시킴으로써, 탄성체판(210)과 스탬프(50)가 기포 없이 완전하게 접촉될 수 있는 효과뿐만 아니라, 탄성체판(210)의 전면적이 균일하게 가압될 수 있는 효과를 달성할 수 있게 됨을 알 수 있다.As a result, the shortest length of the
한편, 구조를 단순화하여서 제조를 보다 용이하게 하기 위하여, 하나의 내부 공간(120)이 탄성체판(114, 116)을 각각 포함하고 있는 두 개의 단위 공간(124, 126)으로 분할될 수 있다. 이하에서는 도 11 및 도 12를 참조하여, 이와 같은 구성을 가지는 임프린팅용 가압 장치(260)에 관하여 살펴보기로 한다.Meanwhile, in order to simplify the structure and to facilitate manufacturing, one
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)의 모습을 나타내는 도면이다.11 is a view showing a state of the imprinting
본 발명의 제3 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제1 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.The third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment of the present invention will be omitted for the same or corresponding configuration as the first embodiment of the present invention will be described only for the configuration added or modified Shall be.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)의 내부 공간(120)이 서로 차단된 제1 단위 공간(124)과 제2 단위 공간(126)으로 분할되는 모습을 확인할 수 있다. 또한, 제2 단위 공간(126)이 제1 단위 공간(124)의 내부 중앙에 배치되는 모습을 더 확인할 수 있다. 물론, 이와 같은 제1 단위 공간(124) 및 제2 단위 공간(126)에는 유체를 공급하는 유체 공급부(140)가 설치될 수 있다.Referring to FIG. 11, the
또한, 도 11을 더 참조하면, 제1 단위 공간(124) 및 제2 단위 공간(126) 모두 탄성체판(114, 116)을 포함하고 있음을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 단위 공간(124)은 제1 단위 공간(124)의 하부에 배치되는 제1 탄성체판(114)을, 제2 단위 공간(126)은 제2 단위 공간(126)의 하부에 배치되는 제2 탄성체판(116)을 포함하고 있음을 알 수 있다.11, it can be seen that both the
이때에, 제2 단위 공간(126)에 설치된 유체 공급부(140)로 유체가 공급되면 제2 탄성체판(116)에 의하여 제1 탄성체판(114)이 가압될 수 있다. 여기서, 제2 탄성체판(116)이 포함되는 제2 단위 공간(126)은 제1 단위 공간(124)의 내부 중앙에 배치되므로, 제2 탄성체판(116)에 의하여 제1 탄성체판(114)이 가압됨에 따라 제1 탄성체판(114)의 중앙 부분에 압력이 가해질 수 있게 된다.At this time, when the fluid is supplied to the
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)가 일정한 순서에 의거하여 동작하는 과정을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a process in which the
먼저, 도 12의 (a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)에 유체가 공급되지 아니한 모습을 나타내고 있다. 이때에, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 탄성체판(114)과 제2 탄성체판(116)이 접촉하고 있을 수 있다.First, FIG. 12A shows a state in which no fluid is supplied to the
다음으로, 도 12의 (b)를 참조하면, 제2 단위 공간(126)으로 유체가 공급될 수 있다. 이렇게 제2 단위 공간(126)으로 유체가 공급되면, 제2 탄성체판(116)이 유체에 의해 가압되면서 제1 탄성체판(114)의 중앙 부분이 가압될 수 있게 된다.Next, referring to FIG. 12B, a fluid may be supplied to the
다음으로, 도 12의 (c)를 참조하면, 제1 단위 공간(124) 및 제2 단위 공간(126)에 유체가 함께 공급될 수 있다. 이에 따라, 제1 탄성체판(114)의 중앙 부분뿐만 아니라 가장자리 부분도 함께 가압되게 될 수 있게 된다.Next, referring to FIG. 12C, the fluid may be supplied together to the
위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)에 비하여 훨씬 단순한 구조를 가지고 있다. 이에 따라, 위와 같은 구성으로 임프린팅용 가압 장치(260)를 제조하는 경우, 임프린팅용 가압 장치(260)의 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(260)는, 단순한 구조를 가지면서도, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅용 가압 장치(100)의 특징적인 구성을 기본적으로 포함하고 있기 때문에, 기판(40)에 균일하게 압력을 가할 수 있으며, 제1 탄성체판(114)과 기판(40)이 기포 없이 완전하게 접촉될 수 있는 효과를 달성할 수 있다.In addition, the
임프린팅Imprinting 장치 Device
본 발명의 임프린팅 장치(10, 20, 30)는 가압 장치(100)로 높은 압력을 기판(40) 또는 스탬프(50)에 인가하여 스탬프(50)에 형성된 패턴을 기판(40)에 임프린팅 하기 위한 장치이다.The imprinting apparatuses 10, 20, and 30 of the present invention apply a high pressure to the
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치(10)의 구성을 나타내는 도면이다.13 is a view showing the configuration of the
도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치(10)는 가압 장치(100) 및 지지판(300)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the
먼저, 임프린팅 장치(10)에 채용되는 가압 장치(100)에는 위에서 설명되었던 임프린팅용 가압 장치(100)의 구성 및 기능이 동일하게 적용될 수 있으므로, 가압 장치(100)에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하겠다.First, since the configuration and function of the
다음으로, 지지판(300)은 스탬프(50) 및 기판(40)을 적층된 상태로 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 기능을 원활하게 수행하기 위하여 지지판(300)의 상면은 평평하게 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 지지판(300)의 형상은 원판 형상일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 지지판(300)은 고압에서도 용이하게 견딜 수 있는 재질, 이를 테면, 석영 등으로 구성되는 것이 바람직하다.Next, the
한편, 도 13을 더 참조하면, 지지판(300)은 지지판(300) 상에 형성되는 연결부(310)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.On the other hand, referring to Figure 13, it can be seen that the
도 14는 지지판(300) 상에 형성된 연결부(310)의 모습을 나타내는 도면이다.14 is a view showing a state of the connecting
이러한 연결부(310)는 가압 장치(100)와 지지판(300)을 연결시키는 기능을 수행할 수 있다. 연결부(310)에 의하여 지지판(300)과 연결되는 가압 장치(100)의 구성 요소는 연결부(310)일 수 있다. 이러한 의미에서 이하에서는 연결부(310)에 의하여 지지판(300)과 연결부(310)가 연결되는 것으로 상정하고 설명하도록 하겠다.The
연장부(130)와 지지판(300)을 용이하게 연결시키기 위하여 연결부(310)의 일단에는 연장부(130)와 물리적으로 결합하기 위한 결합 수단(미도시됨)이 더 배치될 수 있다. 이러한 결합 수단이 삽입될 수 있도록 소정의 홈(미도시됨)이 연장부(130)에 형성될 수 있음은 물론이다. 이와 같은 결합 수단 및 홈에 의해서 연장부(130)와 지지판(300)이 연결된 상태로 견고하게 고정될 수 있게 된다.Coupling means (not shown) for physically coupling with the
도 14를 참조하면, 연결부(310)가 고리 모양으로 구성되는 것을 확인할 수 있다. 이처럼, 연결부(310)를 고리 모양으로 구성하는 것은 연결부(310)에 의하여 연장부(130)와 지지판(300)이 연결된 상태에서 연결부(310), 지지판(300), 연장부(130) 및 탄성체판(110)에 의하여 생성되는 공간[이하, 임프린팅 공간(400)]에 스탬프(50) 및 기판(40)을 수용하기 위함이다. 따라서, 임프린팅 공간(400)에 스탬프(50) 및 기판(40)을 원활하게 수행할 수 있다면, 연결부(310)의 모양은 고리 모양으로 한정되지 아니한다.Referring to Figure 14, it can be seen that the connecting
한편, 연결부(310)는 완충 동작을 수행할 수 있는 재질로 구성될 수 있다. 이에 따라, 가압 장치(100)의 연장부(130)가 연결부(310)와 연결된 상태에서 연결부(310)를 누르면서 임프린팅 공간(400)을 용이하게 밀폐시킬 수 있게 된다. 또한, 탄성체판(110)이 변형되어 기판(40)과 스탬프(50)가 압착되는데 연결부(310)가 방해되지 않게 된다.On the other hand, the connecting
상술된 임프린팅 공간(400)은 스탬프(50)의 패턴을 기판(40)에 임프린팅 시키는 공정이 수행되는 공간으로서의 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 임프린팅 공간(400)은 적층된 상태의 스탬프(50) 및 기판(40)을 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 임프린팅 공간(400)은 외부로부터 밀폐될 수 있도록 구성되며, 이에 따라 임프린팅 공정이 진행되는 동안 임프린팅 공간(400)에 배치된 기판(40)에 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있게 된다.The
도 13을 더 참조하면, 임프린팅 공간(400)이 진공 펌프(500)와 연결되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같은 진공 펌프(500)를 이용하여 임프린팅 공간(400)을 진공 상태로 조성하는 경우 가압 장치(100)를 이용한 임프린팅 공정은 더욱 원활하게 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 진공 펌프(500)를 이용하여 임프린팅 공간(400)을 진공 상태로 조성하는 경우, 가압 장치(100)의 내부 공간(120)과 임프린팅 공간(400)의 압력 차이가 커지기 때문에 가압 장치(100) 내부 공간(120)으로 적은 유체를 공급하는 경우라도 높은 압력을 얻을 수 있게 된다.Referring to FIG. 13, it can be seen that the
진공 펌프(500)가 설치되는 위치는 특별하게 한정되지 아니하나 바람직하게는 지지판(300)을 관통하여 설치될 수 있다. 임프린팅 공간(400)의 진공 상태가 계속적으로 유지될 수 있도록 지지판(300)과 진공 펌프(500)가 관통되는 부근에는 실링용 오링(미도시됨)이 더 배치될 수 있다.The position where the
또한, 도 10을 더 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치(10)는 고정부(600)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 고정부(600)는 연결부(310)에 의하여 연장부(130)와 지지판(300)이 연결된 상태가 유지될 수 있도록 지지판(300) 및 연장부(130)를 고정시키는 기능을 수행할 수 있다.In addition, referring to FIG. 10, the
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정부(600)의 구성을 나타내는 도면이다.15 is a view showing the configuration of the fixing
도 15를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정부(600)는 제1 고정체(610), 제2 고정체(620)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 15, it can be seen that the fixing
제1 고정체(610) 및 제2 고정체(620)는 지지판(300) 및 연장부(130)를 사이에 두고 서로 마주보도록 구성될 수 있다. 제1 고정체(610) 및 제2 고정체(620)가 지지판(300) 및 연장부(130) 방향으로 압착됨에 따라, 지지판(300) 및 연장부(130)는 고정될 수 있게 되고 기판(40)은 용이하게 스탬프(50)에 압착될 수 있게 된다.The
또한, 도시되지 않았지만, 결합 수단이 제1 고정체(610) 및 제2 고정체(620)가 서로 마주보고 있는 상태에서 제1 고정체(610) 및 제2 고정체(620)를 관통하도록 구성될 수 있다. 이러한 결합 수단은 제1 고정체(610) 및 제2 고정체(620)에 의한 고정 정도를 제어할 수 있도록 스크류로 구성될 수 있다.In addition, although not shown, the coupling means is configured to penetrate the
한편, 상술한 바와 같이 임프린팅 공정 시에 기판(40)에는 소정의 열이 가해질 필요가 있다. 이를 위해서, 가열된 상태의 유체를 가압 장치(100)에 공급하는 방법을 이용할 수도 있으나. 경우에 따라서는 기판(40)에 열을 직접적으로 인가하는 히터(320)를 이용할 수도 있다.Meanwhile, as described above, a predetermined heat needs to be applied to the
히터(320)는 기판(40)에 열을 인가하기에 용이한 위치 어디에도 설치될 수 있으나, 도 13에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 지지판(300) 내부에 설치될 수 있다. 히터(320)의 종류는 특별하게 제한되지 아니하며, 기판(40)에 열을 인가할 수 있는 것[예를 들면, 열선의 재질이 텅스텐인 할로겐 램프 또는 일반적인 칸탈(kanthal) 히터]이면 본 발명의 히터(320)로서 바람직하게 채용될 수 있다.The
스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 된 이후에 기판(40)은 소정의 온도 이하로 냉각될 필요가 있다. 이를 위하여, 도 13에 도시되지는 않았으나. 본 발명의 임프린팅 장치(10)는 기판(40)을 냉각하는 냉각부(미도시됨)를 포함하여 구성될 수 있다. 냉각부는 기판(40)을 냉각하기에 용이한 위치 어디에도 설치될 수 있으나 바람직하게는 지지판(300) 내부에 설치될 수 있다. 냉각부의 냉각 방식으로는 수냉 또는 공냉 방식이 제한 없이 이용될 수 있다.After the pattern of the
이하에서는 도 16을 참조하여 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임프린팅 장치(10)의 동작 과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation process of the
먼저, 도 16의 (a)를 참조하면, 지지판(300)에 스탬프(50) 및 기판(40)을 적층시킨 상태로 준비할 수 있다. 도 16의 (a)에는 기판(40) 상에 스탬프(50)가 적층되어 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 반드시 이러한 것은 아니며 스탬프(50) 상에 기판(40)이 적층되어 임프린팅 공정이 수행될 수도 있다. 다만, 이하의 설명에서는 기판(40) 상에 스탬프(50)가 적층된 상태에서 임프린팅 공정이 수행되는 것으로 상정하고 설명하도록 하겠다.First, referring to FIG. 16A, the
다음으로, 도 16의 (b)를 참조하면, 가압 장치(100)를 하강시켜 가압 장치(100)의 연장부(130)가 연결부(310)에 의하여 지지판(300)과 연결되도록 할 수 있다. 이에 따라, 연결부(310), 지지판(300), 연장부(130) 및 탄성체판(110)에 의하여 생성되는 임프린팅 공간(400)은 밀폐될 수 있다. 이때에, 연결부(310)의 결합 수단이 연장부(130)에 형성된 홈에 결합됨으로써 지지판(300) 및 탄성체판(110)이 고정되도록 할 수 있다. 또한, 연장부(130)의 상부 및 지지판(300)의 하부에 고정부(600)가 결합됨으로써 지지판(300) 및 연장부(130)가 더 고정되도록 할 수 있다.Next, referring to FIG. 16B, the
다음으로, 도 16의 (c)를 참조하면, 진공 펌프(500)를 이용하여 임프린팅 공간(400) 내부를 진공 상태로 조성하면서, 가압 장치(100)의 단위 공간(122)으로 유체를 공급할 수 있다. 유체의 공급은 중앙의 위치한 단위 공간(122)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 탄성체판(110)이 중앙에서부터 탄성적으로 변형되면서 기판(40)을 압착하게 되며, 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 된다. 이때에, 스탬프(50)의 패턴을 기판(40)에 용이하게 임프린팅 시키기 위하여 히터(320)의 열이 기판(40)에 인가될 수 있다. 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 완전하게 임프린팅 된 이후에는 냉각부로 기판(40)을 소정의 온도 이하로 냉각시킬 수 있다.Next, referring to FIG. 16C, the fluid may be supplied to the
한편, 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)에 전사될 때에 단순히 압력과 열만을 이용할 수도 있으나 경우에 따라서는 자외선 또는 적외선을 이용할 수도 있다. 이처럼 자외선 또는 적외선을 이용하는 방법은 기판(40) 상에 고분자층이 형성된 경우에 주로 이용될 수 있다. 이하에서는 도 17을 참조하여 자외선 또는 적외선을 이용하는 임프린팅 장치(20)의 구성에 관하여 살펴보기로 한다.Meanwhile, when the pattern of the
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅 장치(20)의 구성을 나타내는 도면이다.17 is a view showing the configuration of an
본 발명의 제2 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제1 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.The second embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment of the present invention will be omitted for the same or corresponding configuration as the first embodiment of the present invention and will be described only for the configuration added or modified Shall be.
도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅 장치(20)는 광 전달 수단(700)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 17, the
이러한 광 전달 수단(700)은 기판(40)에 자외선 또는 적외선을 조사하는 기능을 수행할 수 있다. 광 전달 수단(700)으로는 자외선 또는 적외선을 조사하기 위한 공지의 광 램프가 제한 없이 이용될 수 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 광 전달 수단(700)은 지지판(300)의 하부에 설치될 수 있다.The light transmitting means 700 may perform a function of irradiating ultraviolet or infrared rays to the
적외선을 조사하는 광 전달 수단(700)을 이용하는 경우 기판(40)에 광뿐만 아니라 열을 전달할 수 있는 효과도 달성할 수 있게 된다. 따라서, 단순히 기판(40)에 자외선을 조사하는 광 전달 수단(700) 보다 기판(40)에 적외선을 조사하는 광 전달 수단(700) 또는 기판(40)에 적외선과 자외선을 함께 조사하는 광 전달 수단(700)을 이용하는 것이 더 유리할 수 있다.When using the light transmitting means 700 for irradiating infrared rays it is possible to achieve the effect of transferring heat as well as light to the
광 전달 수단(700)에서 조사된 자외선 또는 적외선이 기판(40)에 용이하게 도달될 수 있도록 지지판(300)은 자외선 또는 적외선을 투과시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 테면, 지지판(300)을 석영과 같이 자외선 또는 적외선에 대하여 투명한 재질로서 선택하여 구성할 수 있다. 또한, 도 17에 도시된 바와 같이, 스탬프(50)와 접촉하는 지지판(300)의 일부를 자외선 또는 적외선 투과용 윈도우(330)로 구성할 수 있다.The
한편, 도 17에 도시되지는 않았으나, 지지판(300)의 하측에는 보호체가 더 설치될 수 있다. 보호체는 외부의 충격으로부터 지지판(300)을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 보호체는 고정부(600)에 맞춰 끼워져서 고정될 수 있으며 자외선 또는 적외선을 투과시킬 수 있도록 석영으로 구성될 수 있다.Although not shown in FIG. 17, a protector may be further installed below the
또한, 광 전달 수단(700)에서 조사된 자외선 또는 적외선이 기판(40)에 용이하게 도달될 수 있도록 스탬프(50)는 자외선 또는 적외선에 대하여 투명한 재질로 구성될 수 있다. 이를 테면, 스탬프(50)는 자외선 또는 적외선에 대하여 투명한 재질인 PDMS, h-PDMS, PVC등의 고분자로 구성될 수 있다.In addition, the
이하에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 임프린팅 장치(20)의 동작 과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation process of the
먼저, 지지판(300) 상에 스탬프(50) 및 기판(40)을 준비할 수 있다. 이때에 스탬프(50) 상에 기판(40)이 적층된 상태로 준비할 수 있다. 또한, 기판(40)은 고분자로 구성된 고분자층을 포함하고 있을 수 있다.First, the
다음으로, 가압 장치(100)를 하강시켜 가압 장치(100)의 연장부(130)가 연결부(310)에 의하여 지지판(300)과 연결되도록 할 수 있다. 이에 따라, 연결부(310), 지지판(300), 연장부(130) 및 탄성체판(110)에 의하여 생성되는 임프린팅 공간(400)은 밀폐될 수 있다. 이때에, 연결부(310)의 결합 수단이 연장부(130)에 형성된 홈에 결합됨으로써 지지판(300) 및 탄성체판(110)이 고정되도록 할 수 있다. 또한, 연장부(130)의 상부 및 지지판(300)의 하부에 고정부(600)가 결합됨으로써 지지판(300) 및 연장부(130)가 더 고정되도록 할 수 있다.Next, the
다음으로, 진공 펌프(500)를 이용하여 임프린팅 공간(400) 내부를 진공 상태로 조성하면서, 가압 장치(100)의 단위 공간(122)으로 유체를 공급할 수 있다. 유체의 공급은 중앙의 위치한 단위 공간(122)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 탄성체판(110)이 중앙에서부터 탄성적으로 변형되면서 기판(40)을 압착하게 되며, 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 된다. 이때에, 고분자층을 경화시키기 위하여 광 전달 수단(700)은 기판(40)을 향하여 자외선 또는 적외선을 기판(40)에 조사할 수 있다. 조사된 자외선 또는 적외선은 보호체 및 자외선 또는 적외선 투과용 윈도우(330)를 투과하고, 이어서 투명한 스탬프(50)를 투과하여 기판(40)에 도달될 수 있게 된다. 이러한 자외선 또는 적외선에 의하여 기판(40) 상에 형성된 고분자층은 경화될 수 있다. 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 완전하게 임프린팅 된 이후에는 냉각부를 이용하여서 기판(40)을 소정의 온도 이하로 냉각시킬 수 있다.Next, the fluid may be supplied to the
한편, 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 될 때에 임프린팅 공간(400) 내에 수용되어 있는 기판(40) 및 스탬프(50)의 위치 정렬 상태는 정확하게 유지될 필요가 있다. 이를 테면, 기판(40) 및 스탬프(50)는 지지판(300)의 중앙 부분에 정확하게 배치되어 정렬될 필요가 있다. 이러한 의미에서, 본 발명의 임프린팅 장치는 별도의 위치 정렬부(800)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이하에서는 도 18을 참조하여 위치 정렬부(800)를 포함하는 임프린팅 장치의 구성에 관하여 살펴보기로 한다.On the other hand, when the pattern of the
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅 장치(30)의 구성을 나타내는 도면이다.18 is a view showing the configuration of an
본 발명의 제3 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제3 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.The third embodiment of the present invention is a modification of the first embodiment of the present invention, the description of the same or corresponding components as the third embodiment of the present invention will be omitted, and only the configuration added or modified will be described. Shall be.
도 18을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅 장치(30)는 위치 정렬부(800)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 18, it can be seen that the
이러한 위치 정렬부(800)는 기판(40)과 스탬프(50)의 정렬 상태가 유지될 수 있도록 기판(40) 및 스탬프(50)의 위치를 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 기판(40) 및 스탬프(50)의 위치를 제어하기 위하여 위치 정렬부(800)는 자기력을 이용할 수 있다.The position alignment unit 800 may perform a function of controlling the position of the
도 18을 더 참조하면, 위치 정렬부(800)는 제1 자성체(810) 및 제2 자성체(820)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 제1 자성체(810) 및 제2 자성체(820)는 자기장의 상호 유도 작용을 이용하여 스탬프(50) 및 기판(40)의 위치 정렬 상태를 정밀하게 제어할 수 있다.Referring to FIG. 18, the position aligning unit 800 may be configured to include a first
도 18에 도시된 바와 같이, 제1 자성체(810)는 지지판(300)의 하부에 설치될 수 있으며, 제2 자성체(820)는 스탬프(50)의 양단에 설치될 수 있다. 제2 자성체(820)는 스탬프(50)의 외주면에 접착제를 사용하여 결합될 수 있다. 한편, 경우에 따라서는 스탬프(50)의 상면 또는 하면에 제2 자성체(820)가 얇은 필름 형태로 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 18, the first
이와 같은 구성을 가지는 제1 자성체(810) 및 제2 자성체(820)는 서로 상호 유도 작용을 함으로써 스탬프(50)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 스탬프(50)는 임프린팅을 정확하게 수행할 수 있는 위치로 이동되어 고정되게 되며, 스탬프(50)와 접촉하고 있는 기판(40) 역시 임프린팅을 정확하게 수행할 수 있는 위치로 이동되어 고정될 수 있게 된다. The first
이하에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제3 실시예에 따른 임프린팅 장치(30)의 동작 과정을 살펴보기로 한다.Hereinafter, an operation process of the
먼저, 지지판(300)에 기판(40) 및 스탬프(50)를 순서대로 적층시킨 상태로 준비할 수 있다. 이때에 제1 자성체(810) 및 제2 자성체(820)는 서로 상호 유도 작용을 함으로써 스탬프(50)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 스탬프(50)의 위치는 임프린팅을 정확하게 수행할 수 있는 위치로 이동되어 고정되게 되며, 스탬프(50)와 접촉하고 있는 기판(40) 역시 임프린팅을 정확하게 수행할 수 있는 위치로 이동되어 고정될 수 있게 된다.First, the
다음으로, 가압 장치(100)를 하강시켜 가압 장치(100)의 연장부(130)가 연결부(310)에 의하여 지지판(300)과 연결되도록 할 수 있다. 이에 따라, 연결부(310), 지지판(300), 연장부(130) 및 탄성체판(110)에 의하여 생성되는 임프린팅 공간(400)은 밀폐될 수 있다. 이때에, 연결부(310)의 결합 수단이 연장부(130)에 형성된 홈에 결합됨으로써 지지판(300) 및 탄성체판(110)이 고정되도록 할 수 있다. 또한, 연장부(130)의 상부 및 지지판(300)의 하부에 고정부(600)가 결합됨으로써 지지판(300) 및 연장부(130)가 더 고정되도록 할 수 있다.Next, the
다음으로, 진공 펌프(500)를 이용하여 임프린팅 공간(400) 내부를 진공 상태로 조성하면서, 가압 장치(100)의 단위 공간(122)으로 유체를 공급할 수 있다. 유체의 공급은 중앙의 위치한 단위 공간(122)에서부터 가장자리에 위치한 단위 공간(122) 순으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 탄성체판(110)이 중앙에서부터 탄성적으로 변형되면서 기판(40)을 압착하게 되며, 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 임프린팅 된다. 이때에, 스탬프(50)의 패턴을 기판(40)에 용이하게 임프린팅 시키기 위하여 히터(320)의 열이 기판(40)에 인가될 수 있다. 스탬프(50)의 패턴이 기판(40)으로 완전하게 임프린팅 된 이후에는 냉각부로 기판(40)을 소정의 온도 이하로 냉각시킬 수 있다.Next, the fluid may be supplied to the
상술된 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시예에 따른 임프린팅 장치(10, 20, 30)를 이용하여 임프린팅 공정을 수행하는 경우, 가압 장치(100)와 관련하여 설명되었던 유리한 효과를 동일하게 달성할 수 있게 된다. 다시 말하여, 탄성체판(110) 전면적을 균일하게 가압할 수 있는 효과를 달성할 수 있게 되며, 탄성체판(110)과 스탬프(50)가 기포 없이 완전하게 접촉하는 효과를 달성할 수 있게 된다.In the case of performing the imprinting process using the
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.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 in conjunction with the present invention. Variations and changes are possible. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the invention and the appended claims.
10, 20, 30: 임프린팅 장치
40: 기판
50: 스탬프
100, 200, 260: 가압 장치
110: 탄성체판
114: 제1 탄성체판
116: 제2 탄성체판
120: 내부 공간
122: 단위 공간
124: 제1 단위 공간
126: 제2 단위 공간
130: 연장부
140: 유체 공급부
142: 밸브
150: 격벽 부재
300: 지지판
310: 연결부
320: 히터
330: 윈도우
400: 임프린팅 공간
500: 진공 펌프
600: 고정부
610: 제1 고정체
620: 제2 고정체
700: 광 전달 수단
810: 제1 자성체
820: 제2 자성체10, 20, 30: imprinting device
40: substrate
50: stamp
100, 200, 260: pressurization device
110: elastic body plate
114: first elastic body plate
116: second elastic body plate
120: interior space
122: unit space
124: first unit space
126: second unit space
130: extension
140: fluid supply
142: valve
150: partition member
300: support plate
310: connection
320: heater
330: Windows
400: imprinting space
500: vacuum pump
600: fixed part
610: first fixture
620: second fixture
700: light transmission means
810: first magnetic material
820: second magnetic material
Claims (28)
상기 내부 공간으로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 스탬프의 패턴이 기판에 임프린팅 되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고,
상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되며,
상기 복수개의 단위 공간은 격벽 부재에 의하여 서로 차단되고, 상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간을 차단하는 상기 격벽 부재의 길이가 가장 짧은, 임프린팅용 가압 장치.An elastic plate and an enclosed interior space,
When the fluid is supplied to the internal space and the elastic plate is pressed, the pattern of the stamp is imprinted on the substrate.
The internal space is divided into a plurality of unit spaces blocked from each other,
A fluid supply unit for supplying the fluid is installed in each of the unit spaces,
The plurality of unit spaces are blocked from each other by the partition member, the shortest length of the partition member for blocking the unit space located in the center of the plurality of unit spaces, the pressing device for imprinting.
상기 내부 공간으로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 스탬프의 패턴이 기판에 임프린팅 되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고,
상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 제1 단위 공간 및 상기 제1 단위 공간 내부의 중앙에 배치되는 제2 단위 공간으로 분할되고,
상기 제1 단위 공간은 제1 탄성체판을 포함하고, 상기 제2 단위 공간은 제2 탄성체판을 포함하며,
상기 제2 단위 공간으로 상기 유체가 공급되면 상기 제2 탄성체판에 의하여 상기 제1 탄성체판의 중앙 부분이 가압되는, 임프린팅용 가압 장치.An elastic plate and an enclosed interior space,
When the fluid is supplied to the internal space and the elastic plate is pressed, the pattern of the stamp is imprinted on the substrate.
The internal space is divided into a plurality of unit spaces blocked from each other,
A fluid supply unit for supplying the fluid is installed in each of the unit spaces,
The internal space is divided into a first unit space that is blocked from each other and a second unit space disposed in the center of the first unit space,
The first unit space includes a first elastic body plate, and the second unit space includes a second elastic body plate,
When the fluid is supplied to the second unit space, the central portion of the first elastic body plate is pressed by the second elastic body plate, the pressing device for imprinting.
상기 유체는 가열된 상태로 상기 내부 공간에 공급되는, 임프린팅용 가압 장치.The method according to claim 1 or 2,
And the fluid is supplied to the internal space in a heated state.
상기 유체는 액체 또는 기체 중 적어도 하나인, 임프린팅용 가압 장치.The method according to claim 1 or 2,
And the fluid is at least one of a liquid or a gas.
상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간에서 가장자리에 위치한 단위 공간 순으로 상기 유체가 공급되도록 동작하는, 임프린팅용 가압 장치.The method according to claim 1 or 2,
Impressing device for imprinting is operated so that the fluid is supplied in the order of the unit space located at the edge in the unit space located in the center of the plurality of unit spaces.
상기 가압 장치 내부로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 스탬프의 상기 패턴이 상기 기판에 임프린팅 되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고,
상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되며,
상기 복수개의 단위 공간은 격벽 부재에 의하여 서로 차단되고, 상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간을 차단하는 상기 격벽 부재의 길이가 가장 짧은, 임프린팅 장치.A pressing device comprising an elastic body plate and a closed inner space; And a support plate supporting the stamp and the substrate having the predetermined pattern stacked thereon,
The pattern of the stamp is imprinted on the substrate by supplying a fluid into the pressing device to pressurize the elastic plate.
The internal space is divided into a plurality of unit spaces blocked from each other,
A fluid supply unit for supplying the fluid is installed in each of the unit spaces,
The plurality of unit spaces are blocked from each other by the partition member, the shortest length of the partition member for blocking the unit space located in the center of the plurality of unit printing, the imprinting apparatus.
상기 가압 장치 내부로 유체가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 스탬프의 상기 패턴이 상기 기판에 임프린팅 되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 복수개의 단위 공간으로 분할되고,
상기 유체를 공급하기 위한 유체 공급부가 상기 단위 공간 각각에 설치되며,
상기 내부 공간은 서로 차단된 제1 단위 공간 및 상기 제1 단위 공간 내부의 중앙에 배치되는 제2 단위 공간으로 분할되고,
상기 제1 단위 공간은 제1 탄성체판을 포함하고, 상기 제2 단위 공간은 제2 탄성체판을 포함하며,
상기 제2 단위 공간으로 상기 유체가 공급되면 상기 제2 탄성체판에 의하여 상기 제1 탄성체판의 중앙 부분이 가압되는, 임프린팅 장치.A pressing device comprising an elastic body plate and a closed inner space; And a support plate supporting the stamp and the substrate having the predetermined pattern stacked thereon,
The pattern of the stamp is imprinted on the substrate by supplying a fluid into the pressing device to pressurize the elastic plate.
The internal space is divided into a plurality of unit spaces blocked from each other,
A fluid supply unit for supplying the fluid is installed in each of the unit spaces,
The internal space is divided into a first unit space that is blocked from each other and a second unit space disposed in the center of the first unit space,
The first unit space includes a first elastic body plate, and the second unit space includes a second elastic body plate,
And a central portion of the first elastic body plate is pressed by the second elastic body plate when the fluid is supplied to the second unit space.
상기 유체는 가열된 상태로 상기 내부 공간에 공급되는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
And the fluid is supplied to the internal space in a heated state.
상기 유체는 액체 또는 기체 중 적어도 하나인, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
And the fluid is at least one of a liquid or a gas.
상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간에서 가장자리에 위치한 단위 공간 순으로 상기 유체가 공급되도록 동작하는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
Imprinting apparatus operative to supply the fluid in the order of the unit space located at the edge of the unit space located in the center of the plurality of unit spaces.
상기 가압 장치는 연장부를 포함하고 - 상기 연장부는 상기 탄성체판의 양단에서 연장되어 상기 가압 장치의 양단으로 돌출됨 -,
상기 지지판은 상기 연장부와 상기 지지판을 연결시키는 연결부를 포함하며,
상기 연결부에 의하여 상기 연장부와 상기 지지판이 연결된 상태에서 상기 연장부, 상기 탄성체판, 상기 지지판 및 상기 연결부에 의하여 생성되는 임프린팅 공간은 상기 스탬프 및 상기 기판을 수용할 수 있고 외부로부터 밀폐 가능한, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
The urging device includes an extension, the extension extending from both ends of the elastic plate and protruding from both ends of the urging device;
The support plate includes a connecting portion connecting the extension portion and the support plate,
The imprinting space generated by the extension part, the elastic plate, the support plate and the connection part in a state in which the extension part and the support plate are connected by the connection part may accommodate the stamp and the substrate and may be sealed from the outside. Imprinting device.
상기 임프린팅 공간을 진공 상태로 유지할 수 있는 진공 펌프를 더 포함하는, 임프린팅 장치.The method of claim 13,
An imprinting apparatus, further comprising a vacuum pump capable of maintaining the imprinting space in a vacuum state.
상기 진공 펌프는 상기 지지판을 관통하여 설치되는, 임프린팅 장치.The method of claim 14,
The vacuum pump is installed through the support plate, the imprinting apparatus.
상기 연결부에 의하여 상기 지지판과 상기 탄성체판이 연결된 상태가 유지될 수 있도록 상기 지지판 및 상기 연장부를 고정시키는 고정부를 더 포함하는, 임프린팅 장치.The method of claim 13,
Imprinting apparatus further comprises a fixing part for fixing the support plate and the extension so that the state in which the support plate and the elastic plate is connected by the connecting portion.
상기 지지판은 상기 기판을 가열하는 히터를 포함하는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
And the support plate comprises a heater for heating the substrate.
상기 기판을 향하여 자외선 또는 적외선을 조사하는 광 전달 수단을 더 포함하는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
Imprinting apparatus further comprising a light transmitting means for irradiating ultraviolet or infrared rays toward the substrate.
상기 지지판은 자외선 또는 적외선 투과용 윈도우를 포함하는, 임프린팅 장치.The method of claim 18,
The support plate, the imprinting apparatus comprising a window for transmitting ultraviolet or infrared rays.
상기 스탬프의 재질은 자외선 또는 적외선에 대하여 투명한, 임프린팅 장치.The method of claim 18,
The material of the stamp is transparent to the ultraviolet or infrared, the imprinting apparatus.
상기 지지판은 상기 기판을 냉각시키는 냉각부를 포함하는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
The support plate, the imprinting apparatus comprising a cooling unit for cooling the substrate.
상기 스탬프 및 상기 기판의 위치 정렬 상태를 제어하는 위치 정렬부를 더 포함하는, 임프린팅 장치.The method according to claim 7 or 8,
Imprinting apparatus further comprising a position alignment portion for controlling the position alignment state of the stamp and the substrate.
상기 복수개의 단위 공간은 격벽 부재에 의하여 서로 차단되며, 상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간을 차단하는 상기 격벽 부재의 길이가 가장 짧은, 임프린팅 방법.An elastic printing plate and an enclosed inner space, wherein the inner space is divided into a plurality of unit spaces which are blocked from each other, and a fluid supply unit for supplying a fluid is installed in each of the unit spaces by using an imprinting pressurizing device. An imprinting method of imprinting a pattern of a stamp on a substrate by supplying a fluid to each of the unit space to press the elastic plate,
The plurality of unit spaces are blocked from each other by the partition member, the shortest length of the partition member for blocking the unit space located in the center of the plurality of unit spaces, the imprinting method.
상기 내부 공간은 서로 차단된 제1 단위 공간 및 상기 제1 단위 공간 내부의 중앙에 배치되는 제2 단위 공간으로 분할되며, 상기 제1 단위 공간은 제1 탄성체판을 포함하고, 상기 제2 단위 공간은 제2 탄성체판을 포함하며, 상기 제2 단위 공간으로 상기 유체가 공급되면 상기 제2 탄성체판에 의하여 상기 제1 탄성체판의 중앙 부분이 가압되는, 임프린팅 방법.An elastic printing plate and an enclosed inner space, wherein the inner space is divided into a plurality of unit spaces which are blocked from each other, and a fluid supply unit for supplying a fluid is installed in each of the unit spaces by using an imprinting pressurizing device. An imprinting method of imprinting a pattern of a stamp on a substrate by supplying a fluid to each of the unit space to press the elastic plate,
The internal space is divided into a first unit space that is blocked from each other and a second unit space disposed in the center of the first unit space, wherein the first unit space includes a first elastic body plate, and the second unit space Includes a second elastic body plate, and when the fluid is supplied to the second unit space, the central portion of the first elastic body plate is pressed by the second elastic body plate.
상기 유체는 가열된 상태로 상기 내부 공간에 공급되는, 임프린팅 방법.The method of claim 23 or 24,
And the fluid is supplied to the internal space in a heated state.
상기 유체는 액체 또는 기체 중 적어도 하나인, 임프린팅 방법.The method of claim 23 or 24,
And the fluid is at least one of a liquid or a gas.
상기 복수개의 단위 공간 중 중앙에 위치한 단위 공간에서 가장자리에 위치한 단위공간 순으로 상기 유체가 공급되도록 하는, 임프린팅 방법.The method of claim 23 or 24,
Imprinting method for supplying the fluid in the order of the unit space located at the edge in the unit space located in the center of the plurality of unit spaces.
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KR1020100080500A KR101071308B1 (en) | 2010-08-19 | 2010-08-19 | A pressurizing device for imprinting, imprinting appartus including the same and imprinting method utilizing the same |
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KR100903097B1 (en) * | 2005-06-13 | 2009-06-15 | 한국기계연구원 | Imprinting apparatus for forming pattern at uniform contact by additional constant pressure |
KR100913497B1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-08-25 | 한국산업기술대학교산학협력단 | Apparatus and method for imprinting |
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