KR101105410B1 - 임프린트 장치 - Google Patents

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KR101105410B1 KR1020090077130A KR20090077130A KR101105410B1 KR 101105410 B1 KR101105410 B1 KR 101105410B1 KR 1020090077130 A KR1020090077130 A KR 1020090077130A KR 20090077130 A KR20090077130 A KR 20090077130A KR 101105410 B1 KR101105410 B1 KR 101105410B1
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주식회사 디엠에스
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Abstract

평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트(imprint) 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있는 임프린트 장치를 개시한다.조사
이러한 임프린트 장치는, 챔버를 구비한 챔버부와, 상기 챔버부의 챔버 측에 배치되며 정렬용 마크를 갖는 기판이 놓여지는 스테이지와, 상기 스테이지 위쪽에서 기판과 합착 가능한 상태로 배치되며 정렬용 마크를 갖는 스템프와, 상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들의 위치 편차를 감지 및 보정하면서 합착 위치를 정렬할 수 있도록 형성된 정렬수단 그리고, 상기 챔버부 내에서 상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들을 향하여 조명을 발생할 수 있도록 형성된 조명수단을 포함한다.
임프린트(imprint) 작업, 합착 위치 정렬, 정렬용 마크, 조명수단, 시인성 향상

Description

임프린트 장치{imprint apparatus}
본 발명은 평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트(imprint) 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있는 임프린트 장치에 관한 것이다.
평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴(예: 식각 및 비식각 영역)들을 패터닝하는 방법 중에는 임프린트(imprint) 작업 방식이 널리 알려져 있다.
이러한 임프린트 작업에는 챔버 내부에 평판형의 스템프(stamp)를 구비한 임프린트 장치가 주로 사용된다.
상기 임프린트 장치의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 챔버부와, 이 챔버부 내측에 배치되며 기판이 놓여지는 스테이지와, 이 스테이지 위쪽에서 상기 기판과 합착 가능한 상태로 배치되는 스템프를 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 임프린트 장치는, 상기 챔버부 내측에서 상기 스템프와 기판을 통상의 방법으로 합착, 분리하면서 상기 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트(imprint) 방식으로 패터닝할 수 있도록 작동된다.
이와 같은 임프린트 작업 방식에 의하면, 기판과 스템프를 합착하기 전에 합 착 위치를 정렬하는 것이 매우 중요하며, 대부분 기판과 스템프의 가장자리에 표시된 정렬용 마크(Align mark)들의 위치를 챔버부 외측에 설치된 카메라로 감지하고, 상기 기판 또는 스템프를 움직이면서 위치 편차를 보정하는 방식으로 진행된다.
그리고, 상기 임프린트 장치는, 카메라로 정렬용 마크들을 감지할 때 시인성을 높일 수 있는 조명 환경을 제공할 수 있도록 형성된 조명수단을 더 구비하여 이루어진다.
상기 조명수단은 주로 동축(coaxial) 조명방식과 백(back) 조명방식이 널리 알려져 있다.
상기 동축 조명방식은, 챔버부의 상측에 발광부재 즉, 램프를 배치하여 아래쪽(챔버)을 향하여 광원을 조사하는 것으로서, 주로 정렬 작업에 사용하는 카메라 렌즈를 통해 챔버부 내부로 광원을 조사할 수 있도록 형성된다.
그리고, 상기 백 조명방식은, 챔버부의 하측에 램프를 배치하여 위쪽(챔버)을 향하여 광원을 조사할 수 있도록 형성된다.
하지만, 상기한 임프린트 장치에 제공되는 조명수단들은 챔버부 외측에 램프들이 설치되는 이른바 외장형(external)의 구조들로 이루어지므로 여러 가지의 단점이 있다.
즉, 챔버부의 외측에 램프를 배치하면, 기판이나 스템프와 멀리 떨어진 상태로 광원을 조사해야 하므로 광원의 직진성 낮아지고 과다한 광 손실이 발생할 수 있다.
그러므로, 정렬 작업시 기판이나 스템프에 표시된 정렬용 마크들의 시인성이 현저하게 저하될 수 있고, 이로 인하여 기판과 스템프가 비정상으로 정렬되는 현상(misalign)을 초래할 수 있다. 특히, 이러한 현상들은 광원의 투과력이 낮은 레진층이 기판 측에 도포된 상태일 때 더욱 심각하게 발생하는 것으로 알려져 있다.
그리고, 외장형의 구조는 챔버부의 외부면 중에서 카메라들과 대응하는 지점을 뚫어서 시야를 확보하기 위한 통로를 형성해야 하므로 챔버부의 내구성를 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.
더욱이, 챔버부 측에 통로를 형성한 다음, 시일이 유지될 수 있도록 별도의 투명 커버(예: 쿼츠판)를 설치해야 할 뿐만 아니라, 통로 구간 내에서 광원의 산란 등을 방지하기 위한 표면처리(예: 무광 코팅) 작업 등을 추가로 진행해야 하므로 구조가 복잡하고 제작에 과다한 비용과 시간이 소요된다.
또한, 램프들이 챔버부 외측에 배치되면, 예를 들어, 챔버부 내에서 기판이나 스템프를 이동시키면서 위치를 정렬할 때 조명 영역에서 상기 기판이나 스템프의 정렬용 마크가 벗어난 상태가 될 수 있으므로 만족할 만한 조명 환경을 제공하기 어렵다.
이러한 문제들을 조명수단의 램프들이 챔버부 외측에 배치된 외장형의 구조로 이루어져 있기 때문이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 특히 기판과 스템프 측에 표시된 정렬용 마크(align mark)들을 이용하여 합착 위치를 정렬할 때 한층 향상된 작업성과 정밀도를 확보할 수 있는 임프린트 장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,
챔버를 구비한 챔버부;
상기 챔버부의 챔버 측에 배치되며 정렬용 마크를 갖는 기판이 놓여지는 스테이지;
상기 스테이지 위쪽에서 기판과 합착 가능한 상태로 배치되며 정렬용 마크를 갖는 스템프;
상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들의 위치 편차를 감지 및 보정하면서 합착 위치를 정렬할 수 있도록 형성된 정렬수단;
상기 챔버부 내에서 상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들을 향하여 조명을 발생할 수 있도록 형성된 조명수단;
을 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.
이와 같은 본 발명은 챔버부 내측에서 기판과 스템프를 합착, 분리하면서 상기 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있다.
그리고, 본 발명은 특히 조명수단이 챔버부 내측에 제공되는 내장 형(internal)의 구조로 이루어지므로 예를 들어, 종래의 임프린트 장치에 주로 제공되는 외장형의 구조와 비교할 때 기판 및 스템프의 정렬용 마크들과의 이격 거리를 최대한 짧게 셋팅할 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 광원의 조사 길이가 대폭 짧아져서 광 직진성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 산란 등에 의한 광 손실을 억제할 수 있는 조명 환경을 제공할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 기판과 스템프의 합착 위치를 정렬할 때 정렬용 마크들의 시인성을 높여서 한층 향상된 작업성과 정밀도를 확보할 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.
따라서, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 주요 부분을 확대하여 나타낸 도면으로서, 도면 부호 2는 챔버부를 지칭한다.
상기 챔버부(2)는 기판(G)의 임프린트 작업을 진행하기 위한 챔버(C)를 제공하기 위한 것으로서, 상부 챔버케이스(C1)와 하부 챔버케이스(C2)로 구성될 수 있 다.
상기 상부 챔버케이스(C1)와 하부 챔버케이스(C2)는 일면이 각각 개방된 내부 공간을 갖으며, 도 1에서와 같은 프레임(F) 상에서 개방면이 서로 마주하는 상태로 배치될 수 있다.
상기 상부 챔버케이스(C1)와 하부 챔버케이스(C2)는 상기 프레임(F) 상에서 개방 가능한 챔버(C)를 형성할 수 있도록 셋팅된다. 예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 스크류 잭이나 실린더로 상기 상부 챔버케이스(C1) 또는 하부 챔버케이스(C2)를 상,하 방향으로 이동시키면서 서로 결합되거나 결합 상태가 분리되도록 할 수 있다.
즉, 상기 챔버부(2)의 챔버(C)가 닫힌 상태에서는 임프린트 작업을 진행하고, 개방된 상태에서는 기판(G)을 로딩(또는 언로딩)하는 작업을 진행할 수 있다.
그리고, 상기 챔버부(2)는 도면에는 나타내지 않았지만 진공펌프와 통상의 방법으로 연결되어 진공펌프의 구동에 의해 상기 챔버(C)를 진공압 또는 대기압 상태로 전환할 수 있도록 구성된다.
상기한 챔버부(2) 구조는 해당 분야에서 이미 널리 알려진 구조를 일예로 설명 및 도면에 나타낸 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 챔버부(2) 내측에는 스테이지(4)와 스템프(6)가 각각 배치된다.
상기 스테이지(4)는 일면에 약액층(G1,예: etch resist)이 도포된 기판(G)을 임프린트 작업이 가능하게 로딩할 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 상기 스테이지(4)는 기판(G) 사이즈와 대응하는 면적의 로딩면(L)을 구비하고, 상기 하부 챔버케이스(C2) 내측에서 상기 로딩면(L)이 위쪽을 향하는 상태로 수평하게 배치될 수 있다.
상기 스테이지(4)는 기판(G)을 로딩 상태로 고정하거나 고정 상태를 해제할 수 있는 구조로 형성하면 좋다.
예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 스테이지(4) 위에 판상의 정전척(Electro Static Chuck)이나 진공척(Vacuum Chuck)들을 설치하여 통상의 방법으로 기판(G)의 저면을 잡아주면서 고정하거나 고정 상태를 해제할 수 있다. 그러면, 임프린트 작업 중에 기판(G)이 움직이는 것을 방지하여 작업 안전성을 높일 수 있다.
그리고, 상기 스템프(6)는 소정의 패턴들이 형성된 임프린트면(P1)을 일면에 구비하고, 타면은 백플레이트(P2)가 부착된 통상 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 상기한 스템프(6)는 연질의 투명한 합성수지 원료(예: PDMS/POLY DIMETHYLSILOXANE)로 성형되며, 상기 백플레이트(P2)에 의해 평탄한 상태로 유지되도록 형성된다.
상기한 스템프(6)는 상기 챔버부(2)의 내측에서 상기 임프린트면(P1)이 상기 기판(G)의 약액층(G1)과 마주하도록 홀더(H)로 고정된다.
상기 홀더(H)는 기판(G)과 임프린트가 가능한 상태로 상기 스템프(6)를 잡아줄 수 있는 구조를 갖는 것으로서, 예를 들어, 판상의 정전척(Electro Static Chuck)이나 진공척(Vacuum Chuck)들을 사용할 수 있다.
상기한 기판(G)과 스템프(6) 상에는 통상의 정렬용 마크(M1, M2)들이 복수 개의 지점에 형성된다.
상기 정렬용 마크(M1, M2)들은 예를 들어, 기판(G)과 스템프(6)를 합착하기 전에 이들의 위치 편차를 감지하고 보정하기 위한 일종의 기준점 역할을 하는 것으로서, 주로 기판(G)과 스템프(6)의 가장자리 측에 통상의 방법으로 형성된다.
그리고, 상기 본 발명은 기판(G) 또는 스템프(6) 중에서 어느 하나가 이동되면서 합착 또는 합착 상태가 분리되는 구조로 이루어진다.
예를 들어, 도 1을 참조하면, 실린더(또는 모터)와 같은 구동원(D)으로 상기 스테이지(4)를 상,하 방향으로 이동시키면서 기판(G)과 스템프(6)가 합착되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 구동원(D)의 실린더 본체는 상기 프레임(F) 측에 고정되고, 피스톤 로드는 상기 챔버부(2)의 바닥면을 관통하여 상기 스테이지(4) 저면과 고정될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 구동원(D)으로 상기 스테이지(4)를 직접 밀거나 당기면서 상기 스템프(6)를 향하여 업, 다운시킬 수 있으며, 이러한 동작에 의해 기판(G)과 스템프(6)를 임프린트 방식으로 합착하거나 합착 상태를 분리할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기와 같이 스테이지(4)를 움직이면서 합착하는 구조에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, 상기 홀더(H)로 스템프(6)를 잡아 준 상태에서 기판(G)을 향하여 스템프(6)를 낙하시키는 방식으로 합착이 이루어지도록 셋팅될 수도 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는 상기 챔버부(2) 내측에 배치되는 기판(G)과 스템프(6)의 합착 위치를 정렬하기 위한 정렬수단(8)을 포함한다.
상기 정렬수단(8)은 기판(G)과 스템프(6)측에 표시된 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치 편차를 감지하고 보정하는 방식으로 정렬 작업을 진행할 수 있도록 구성된다.
상기 정렬수단(8)은, 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 감지할 수 있도록 형성된 감지부(V1)와, 이 감지부(V1)의 감지 신호에 따라 기판(G, 또는 스템프)의 합착 위치를 조절할 수 있도록 형성된 조절부(V2)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 감지부(V1)는, 상기 챔버부(2) 외측에서 상기 챔버(C) 내부를 향하도록 설치된 위치감지부재(Q1)들로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 위치감지부재(Q1)들은 예를 들어, 빛을 전기적 신호로 변환하는 기능의 이미지 센서(예: CCD, CMOS)를 갖는 카메라를 사용할 수 있다.
즉, 상기 위치감지부재(Q1)들은, 상기 챔버(C) 내부에 위치되는 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2) 들 중에서 적어도 두 군데 이상의 지점을 감지할 수 있도록 상기 챔버부(2)의 상부 챔버케이스(C1)측에 복수 개가 설치될 수 있다.
그리고, 상기 챔버부(2)의 상부 챔버케이스(C1)와 홀더(H) 측에는 상기 위치감지부재(Q1)들과 대응하는 지점에 통상의 투명창(W)들이 제공된다. 그러면, 상기 투명창(W)을 통해 상기 챔버부(2) 내측에 배치된 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 상기 위치감지부재(Q1)들로 용이하게 감지할 수 있다
상기 조절부(V2)는, 상기 스테이지(4)를 이동시키면서 상기 스템프(6)와 대응하도록 기판(G)의 위치 보정이 가능하게 구성될 수 있다.
상기 조절부(V2)는 회전은 물론이거니와 X방향 및 Y방향으로 위치 조절이 가능한 스테이지 타입의 위치조절부재(Q2)로 구성될 수 있다.
상기 위치조절부재(Q2)는 예를 들어, UVW 스테이지나 메뉴얼 스테이지 중에서 사용할 수 있다. 이 스테이지들은 도면에는 나타내지 않았지만 별도의 구동장치(실린더, 모터)에 의해 회전은 물론이거니와 X방향 및 Y방향으로 위치 조절이 가능하게 작동된다.
상기 위치조절부재(Q2)는 상기 기판(G)이 놓여지는 스테이지(4) 하부를 지지하는 상태로 배치될 수 있다.
그러면, 상기 위치조절부재(Q2)로 상기 스테이지(4)를 직접 이동시키면서 상기 스템프(6)의 위치와 대응하도록 기판(G)의 합착 위치를 간편하게 보정할 수 있다.
그리고, 상기한 정렬수단(8)은 상기 감지부(V1)의 감지 신호에 따라 수동 제어 또는 자동 제어가 가능하게 셋팅될 수 있다.
예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 위치감지부재(Q1)들에서 감지된 화상 신호를 디스플레이할 수 있도록 통상의 방법으로 모니터를 연결하여 모니터 상에 디스플레이되는 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 직접 보면서 콘트롤러 등으로 상기 조절부(V2)의 작동을 수동으로 제어할 수 있다.
그리고, 이외에도 상기 감지부(V1)와 조절부(V2) 사이에 예를 들어, 통상의 수치 제어 컴퓨터(numerical controlled computer)와 같은 제어유니트를 연결하여 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치 편차를 연산하여 상기 조절부(V2)의 작동을 자동으로 제어할 수도 있다.
이러한 자동 및 수동 제어 방법으로 해당 분야에서 평균적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
상기한 정렬수단(8)의 구조에 의하면, 상기 감지부(V1)와 조절부(V2)를 이용하여 상기 스템프(6)와 대응하도록 기판(G)의 위치를 직접 이동시키면서 이들의 합착 위치를 수동 또는 자동으로 보정할 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 정렬수단의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 상기 감지부(V1)의 위치감지부재(Q1)에 의해 도 3에서와 같이 기판(G)의 정렬용 마크(M1)와 상기 스템프(6)의 정렬용 마크(M2)가 비정상으로 어긋난 상태가 확인되면, 상기 조절부(V2)를 이용하여 상기 기판(G)과 스템프(6)의 위치 편차를 보정한다.
즉, 상기 조절부(V2)의 위치조절부재(Q2)로 상기 스테이지(4)를 회전 및 X방향, Y방향으로 적절하게 움직여서 도 4에서와 같이 상기 기판(G)의 정렬용 마크 영역(M1) 내에 상기 스템프(6)의 정렬용 마크(M2)가 위치하도록 보정하면 된다.
그러므로, 기판(G)과 스템프(6)의 합착 전에 상기와 같이 정렬수단(8)을 이용하여 기판(G)과 스템프(6)의 합착 위치를 허용 범위 내로 간편하게 보정할 수 있 다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 조명수단(10)을 포함한다.
상기 조명수단(10)은 기판(G)과 스템프(6)의 위치 정렬 작업시 정렬용 마크(M1, M2)들의 시인성을 높일 수 있는 조명 환경을 제공하기 위한 것이다.
도 5는 상기 조명수단(10)의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
상기 조명수단(10)은, 광원을 발생하는 발광부재(T)로 구성되며, 상기 챔버부(2) 내측에서 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들을 향하여 광원을 조사할 수 있는 내장형(internal) 타입으로 이루어진다.
예를 들어, 도 5에서와 같이 상기 스테이지(4) 내측에서 위쪽이 개방된 상태로 조명용 홈부(T1)를 형성하고, 이 조명용 홈부(T1)측에서 위쪽을 향하여 광원을 조사할 수 있도록 상기 발광부재(T)를 설치할 수 있다.
상기 발광부재(T)는 LED(Light-Emitting Diode) 램프를 사용할 수 있다. 특히, LED 램프는 일반적으로 부피가 작고 가벼우면서 광량이 풍부한 것으로 알려져 있다. 그러므로, 상기 챔버(C) 내부에 설치할 때 설치 공간의 확보가 용이하고 조명 효율을 높일 수 있다.
상기 발광부재(T)는 도면에는 나타내지 않았지만 상기 챔버부(2) 외부로부터 전기를 공급받아서 발광하도록 통상의 방법(예: 전기선)으로 연결된다.
그리고, 상기 스테이지(4) 측에는 상기 조명용 홈부(T1)의 개방부와 대응하도록 보호용 커버(T2)를 설치하면 좋다.
상기 보호용 커버(T2)는 광원이 원활하게 투과할 수 있는 상태로 상기 조명용 홈부(T1)의 개방부를 차단할 수 있도록 형성된다.
상기 보호용 커버(T2)는 예를 들어, 쿼츠판 또는 투명한 플라스틱판이나 유리판을 사용할 수 있다. 이처럼, 상기 조명용 홈부(T1) 측에 보호용 커버(T2)를 부착하면, 각종 충격이나 압력으로부터 상기 발광부재(T)를 보호할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 상기 조명용 홈부(T1)와 보호용 커버(T2)의 접촉면 사이에는 예를 들어, O링과 같은 시일부재(E)를 더 설치하면 좋다. 그러면, 상기 조명용 홈부(T1)가 상기 챔버(C)와 차단된 상태가 될 수 있으므로 상기 챔버(C) 측에 작용하는 진공압에 의해 상기 발광부재(T)가 파손되거나 비정상으로 작동되는 현상을 방지할 수 있다.
상기한 조명수단(10)은 상기 정렬수단(8)의 감지부(V1)와 조절부(V2)로 기판(G)과 스탬프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 감지하고 이들의 위치 편차를 보정하면서 합착 위치를 정렬할 때 상기 챔버부(2) 내측에서 상기 정렬용 마크(M1, M2)들과 근접한 지점에서 백(back) 조명 방식으로 광원을 조사할 수 있다.
즉, 도 5에서와 같이 상기 스테이지(4) 내측에 설치된 발광부재(T)에서 상기 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들을 향하여 광원을 직접 조사할 수 있다.
이처럼, 상기 정렬용 마크(M1, M2)들과 근접한 지점에서 광원을 직접 조사하는 내장형의 구조는 상기 발광부재(T)와 정렬용 마크(M1, M2)들 간의 이격 길이를 대폭 줄여서 광원의 직진성(直進性)을 향상시키고, 산란(散亂) 현상 등에 의해 광 손실이 발생하는 것을 최대한 억제하여 시인성을 높일 수 있는 조명 환경을 제공할 수 있다.
이처럼, 시인성을 높일 수 있는 조명 환경에 의하면, 예를 들어 상기 감지부(V1)로 상기 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 감지(촬영)할 때 윤곽이 선명하고 정밀한 화상 신호를 얻을 수 있다.
그러므로, 상기 감지부(V1)에 의해 감지된 화상 신호를 모니터로 보면서 위치 편차를 수동으로 보정하거나, 수치제어컴퓨터와 같은 제어유니트로 위치 편차를 자동으로 보정할 때 한층 향상된 작업성과 정밀도를 확보할 수 있다.
특히, 상기 챔버부(2) 내측에 제공되는 내장형의 조명수단(10)은 예를 들어, 종래의 임프린트 장치에 주로 제공되는 외장형(external) 조명장치들이 갖는 문제들을 간편하게 개선할 수 있다.
또한, 상기 조명수단(10)은 기판(G)과 스템프(6)를 사이에 두고 상기 감지부(V1)의 위치감지부재(Q1) 반대편에 배치된 상태로 광원을 조사하는 이른바, 백(back) 조명 방식으로 이루어지므로, 상기 정렬용 마크(M1, M2)들의 표시영역과 비표시 영역 간의 명암 차이가 발생하면서 모양의 식별력을 더욱 높일 수 있는 조명 환경을 제공할 수 있다.
상기한 조명수단(10)은 상기 스테이지(4) 내측에 설치되는 구조에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 상기 챔버부(2) 내부 공간 중에서 상기 기판(G)과 스템프(6)의 정렬용 마크(M1, M2)들의 시인성을 높일 수 있는 다양한 지점에 설치될 수 있다.
그리고, 본 발명은 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, 상기 감지부(V1)의 위치감지부재(Q1) 측에 설치되어 동축 조명이라 불리우는 외장형의 조명장치를 더 구비하여 이루어질 수 있다.
즉, 상기 내장형의 조명수단(10)은 기판(G)의 정렬용 마크(M1)와 대응하도록 설치하고, 외장형의 조명장치는 상기 챔버부(2) 위쪽에서 상기 스템프(6)의 정렬용 마크(M2)과 대응하도록 설치할 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는 방열수단(12)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 방열수단(12)은 상기 조명수단(10)의 발광부재(T)가 과열되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 유체를 이용한 방열(放熱) 구조로 이루어질 수 있다. 특히 조명에 사용하는 램프류들은 전기 에너지를 빛 에너지로 변환할 때 자체 열이 과다하게 발생하므로 방열이 원활하게 이루어져야만 수명과 내구성을 일정하게 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다.
즉, 상기 방열수단(12)은 예를 들어, 상기 스테이지(2)의 조명용 홈부(T1)와 대응하여 방열용 공기(A)를 공급 및 배출할 수 있도록 연결된 관체(Y)들로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 관체(Y) 상에는 예를 들어, 송풍기나 에어 펌프와 같은 냉각용 구동원(Y1)이 연결되어 상기 관체(Y)를 따라 상기 조명용 홈부(T1)를 거치면서 방열용 공기(A)가 흐를 수 있도록 셋팅된다.
이와 같은 구조에 의하면, 상기 방열용 공기(A)로 상기 스테이지(4)의 조명 용 홈부(T1)의 내부 온도를 낮출 수 있으므로 상기 발광부재(T)가 작동 중에 과열되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 상기와 같은 방열수단(12)을 구비하면, 상기 발광부재(T)의 과다 발열을 방지하여 한층 향상된 내구성과 작동 안정성을 확보할 수 있다.
따라서, 상기한 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 상기 챔버부(2) 내측에서 기판(G)과 스템프(6)를 임프린트 방식으로 합착, 분리하면서 기판(G) 측에 각종 기능성 패턴들을 간편하게 패터닝할 수 있다.
그리고, 본 발명은 상기 챔버부(2) 내측에 제공되는 내장형의 조명수단(10)을 구비하고 있으므로 특히, 기판(G)과 스템프(6) 측에 형성된 정렬용 마크(M1, M2)들의 위치를 정렬수단(8)의 위치감지부재(Q1)로 감지할 때 상기 정렬용 마크(M1, M2)들과 가까운 지점에서 직접 광원을 조사할 수 있다.
즉, 상기한 내장형의 구조를 갖는 조명수단(10)은 예를 들어, 종래와 같이 챔버 외부에 배치되는 외장형(external)의 구조를 갖는 조명 방식과 비교할 때 광원의 직진성 및 손실을 최대한 억제하여 상기 정렬용 마크(M1, M2)들의 시인성을 한층 높일 수 있는 조명환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 조명수단(10)의 발광부재(T)가 스테이지(4) 측에 내장된 상태로 제공되므로 예를 들어, 상기 스테이지(4)를 움직이면서 기판(G)의 위치를 정렬할 때 상기 발광부재(T)의 광원이 상기 스테이지(4)에 의해 가려지거나 상기 정렬용 마크(M1, M2)들이 조명 영역에서 벗어난 상태로 위치되는 것을 방지할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 기판(G)과 스템프(6)의 합착 전에 이들의 합착 위치를 정렬하는 작업시 정렬용 마크(M1, M2)들의 시인성 저하에 의해 발생할 수 있는 오작동을 방지할 수 있고, 한층 향상된 작업성과 정밀도를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 주요 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 정렬수단의 작용을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 조명수단의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
2: 챔버부 4: 스테이지 6: 스템프
8: 정렬수단 10: 조명수단 12: 방열수단
G: 기판 H: 홀더 T: 발광부재

Claims (10)

  1. 챔버를 구비한 챔버부;
    상기 챔버부의 챔버 내부에 배치되며 정렬용 마크를 갖는 기판이 놓여지는 스테이지;
    상기 스테이지 위쪽에서 기판과 합착 가능한 상태로 배치되며 정렬용 마크를 갖는 스템프;
    상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들의 위치 편차를 감지 및 보정하면서 합착 위치를 정렬할 수 있도록 형성된 정렬수단;
    상기 챔버부 내에서 상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들을 향하여 조명을 발생할 수 있도록 형성된 조명수단;
    을 포함하며,
    상기 조명수단은,
    상기 스테이지 내측에 형성되며 윗면이 개방된 조명용 홈부;
    상기 조명용 홈부의 개방부를 외부와 차단할 수 있도록 부착된 보호용 커버;
    상기 조명용 홈부 내에 배치되어 위쪽을 향하여 광원을 조사하는 발광부재;
    를 구비하여 이루어지는 임프린트 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정렬수단은,
    상기 기판과 상기 스템프의 정렬용 마크들의 위치를 감지할 수 있는 위치감지부재로 구성되는 감지부;
    상기 감지부의 감지 신호에 따라 상기 기판 또는 상기 스템프를 움직이면서 합착 위치를 조절할 수 있는 위치조절부재로 구성되는 조절부;
    를 포함하여 이루어지는 임프린트 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 위치감지부재는,
    이미지 센서를 구비한 카메라를 사용하고, 챔버부 외측에서 상기 기판 및 상기 스템프의 정렬용 마크들을 감지할 수 있도록 배치되는 임프린트 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 위치조절부재는,
    UVW 스테이지나 메뉴얼 스테이지를 사용하고, 상기 기판 또는 상기 스템프를 회전 및 X방향, Y방향으로 움직이면서 상기 기판과 스템프 간의 합착 위치를 보정할 수 있도록 셋팅되는 임프린트 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광부재는,
    LED 램프를 사용하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호용 커버는,
    쿼츠판이나 투명한 플라스틱판 또는 유리판 중에서 사용하는 임프린트 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 조명수단은,
    시일부재를 더 포함하며,
    상기 시일부재는,
    O링을 사용하고, 상기 조명용 홈부와 상기 보호용 커버의 접촉면 사이의 시일이 가능하게 셋팅되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 임프린트 장치는,
    상기 조명수단과 대응하는 방열수단을 더 포함하여 이루어지는 임프린트 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 방열수단은,
    상기 조명수단과 대응하도록 연결된 관체를 따라 냉각용 유체를 공급 및 배출하면서 상기 조명수단의 방열이 이루어지도록 셋팅되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.
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