KR101128510B1

KR101128510B1 - imprint apparatus

Info

Publication number: KR101128510B1
Application number: KR1020100058123A
Authority: KR
Inventors: 양재영; 박춘성; 김우삼; 김용태
Original assignee: 주식회사 디엠에스
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2012-03-27
Also published as: KR20110138038A

Abstract

평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트(imprint) 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있는 임프린트 장치를 개시한다.
이러한 임프린트 장치는, 임프린트면을 구비한 스템프와, 상기 스템프 아래쪽에 배치되며 상기 임프린트면과 마주하는 상태로 기판이 놓여질 수 있도록 형성된 스테이지와, 상기 기판이 상기 스템프를 향하여 움직이면서 서로 합착되거나 합착 상태가 분리될 수 있도록 상기 스테이지를 상,하 방향으로 구동하는 구동부와, 상기 스템프 위쪽에 배치되며 기판과 스템프의 합착시 이 스템프의 양쪽면 중에서 임프린트면의 반대면이 평탄하게 눌려질 수 있도록 형성된 지지면을 구비한 지지플레이트와, 상기 스테이지의 하부를 탄력적으로 받쳐줄 수 있도록 설치되는 탄성부재들로 구성되는 탄성지지부 그리고, 상기 탄성지지부의 탄성부재들의 길이 변화를 감지하면서 기판과 스템프의 합착 압력을 측정할 수 있도록 형성된 측정구로 구성되는 압력측정부를 포함한다.Disclosed is an imprint apparatus capable of easily patterning various functional patterns on an substrate side of a flat panel display device by an imprint method.
Such an imprint apparatus includes a stamp having an imprint surface, a stage disposed below the stamp and formed so that the substrate can be placed in a state facing the imprint surface, and the substrates are bonded to or bonded to each other as the substrate moves toward the stamp. A driving part for driving the stage in a vertical direction so as to be separated, and a supporting surface disposed above the stamp and formed so that an opposite surface of the imprint surface can be pressed flatly on both sides of the stamp when the substrate and the stamp are bonded together. An elastic support part comprising a support plate having a support, an elastic member installed to elastically support the lower part of the stage, and measuring the bonding pressure between the substrate and the stamp while sensing a change in length of the elastic members of the elastic support part. Pressure measurement consisting of measuring spheres It includes.

Description

Imprint apparatus

본 발명은 평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴들을 임프린트(imprint) 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있는 임프린트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an imprint apparatus that can easily pattern various functional patterns on the substrate side of a flat panel display device by an imprint method.

평판표시소자용 기판 측에 각종 기능성 패턴(예: 식각 및 비식각 영역)들을 패터닝하는 방법 중에는 임프린트(imprint) 작업 방식이 널리 알려져 있으며, 이러한 임프린트 작업에는 평판형의 스템프(stamp)를 구비한 임프린트 장치가 사용된다.Among the methods for patterning various functional patterns (for example, etched and non-etched regions) on the substrate side of a flat panel display device, an imprint operation method is widely known. An imprint having a flat stamp is used for such an imprint operation. The device is used.

상기한 임프린트 장치는, 대부분 스템프 아래쪽에 기판이 놓여지는 스테이지가 위치되어, 이 스테이지가 상,하 방향으로 움직일 때 스템프와 기판이 합착 또는 합착이 분리되는 상태로 임프린트 작업이 진행될 수 있도록 형성된다.Most of the above imprint apparatuses have a stage on which a substrate is placed below the stamp, so that the imprint operation can be performed in a state where the stamp and the substrate are bonded or separated from each other when the stage moves in the up and down directions.

이와 같은 임프린트 작업 방식에 의하면, 특히 기판과 스템프를 적절한 합착 압력으로 합착면 전체면의 합착율을 높일 수 있는 상태로 작업을 진행하는 것이 매우 중요하며, 이러한 합착 환경을 제공하기 위하여 크게 두 가지 구조가 제시되고 있다.According to this imprint operation method, it is very important to work with the substrate and the stamp in a state that can increase the bonding ratio of the entire surface of the bonding surface at an appropriate bonding pressure, and in order to provide such a bonding environment, two structures Is being presented.

즉, 기판과 스템프가 합착된 상태에서 별도의 가압구(예: 로울러)로 상기 스템프 일면을 눌러서 균일하게 합착되도록 하는 접촉 가압방식과, 챔버 내부에 통상의 방법으로 기압차를 발생하여 기압차에 의해 기판과 스템프의 합착면 전체가 균일하게 눌려지도록 하는 비접촉 가압방식이 있다.That is, the contact press method for pressing the one surface of the stamp with a separate pressing hole (for example, a roller) in a state in which the substrate and the stamp are bonded to each other, and a pressure difference is generated in a chamber by a conventional method. There is a non-contact pressurization method in which the entire bonding surface of the substrate and the stamp is uniformly pressed.

하지만, 상기한 두 가지의 방법 중에서 접촉 가압방식은, 로울러와 같은 가압구를 별도로 제작해야 할 뿐만 아니라, 로울러의 조립 및 가공시 오차가 발생하면 합착면 전체를 균일하게 가압하기 어려운 단점이 있다.However, in the above two methods, the contact pressurization method has a disadvantage in that it is difficult to pressurize the entire bonding surface evenly when an error occurs during assembly and processing of the roller as well as separately manufacturing a pressurization tool such as a roller.

그리고, 기압차를 이용한 비접촉 가압방식은, 기판과 스템프가 합착된 상태일 때 전체 합착면을 균일하게 가압하기 어려운 단점이 있다. 즉, 전체 합착면 중에서 가운데 부분은 균일하게 눌려지지만, 가장자리 부분은 가운데 부분과 비교할 때 기압 편차에 의해 불균일한 합착 상태가 될 수 있다.In addition, the non-contact pressure method using the pressure difference has a disadvantage in that it is difficult to uniformly press the entire bonding surface when the substrate and the stamp are bonded. That is, the center portion of the entire bonding surface is pressed uniformly, but the edge portion may be in a non-uniform bonding state due to the air pressure deviation compared to the center portion.

특히 상기한 두 가지 방식들은 기판과 스템프의 합착 압력을 감지하거나 측정할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않으므로 예를 들어, 합착 압력이 비정상으로 높거나 낮은 상태로 임프린트 작업이 진행되면서 과다한 불량 품질이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 자칫 기판이나 스템프의 파손을 초래할 수도 있다.In particular, the above two methods do not have a means for detecting or measuring the bonding pressure between the substrate and the stamp. For example, when the imprint operation is performed at an abnormally high or low bonding pressure, excessive defect quality may occur. In addition, it can also lead to damage of the substrate or stamp.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art,

본 발명의 목적은 특히 기판과 스템프를 합착할 때 합착 품질을 한층 높일 수 있는 상태로 임프린트 작업을 진행할 수 있는 임프린트 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imprint apparatus capable of performing an imprint operation in a state in which the bonding quality can be further enhanced when bonding a substrate and a stamp, in particular.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the object of the present invention as described above,

임프린트면을 구비한 스템프;A stamp having an imprint surface;

상기 스템프 아래쪽에 배치되며 상기 임프린트면과 마주하는 상태로 기판이 놓여질 수 있도록 형성된 스테이지;A stage disposed below the stamp and configured to place a substrate in a state facing the imprint surface;

상기 기판이 상기 스템프를 향하여 움직이면서 서로 합착되거나 합착 상태가 분리될 수 있도록 상기 스테이지를 상,하 방향으로 구동하는 구동부;A driving unit for driving the stage in an up and down direction such that the substrate moves toward the stamp and is bonded to each other or the bonding state is separated;

상기 스템프 위쪽에 배치되며 기판과 스템프의 합착시 이 스템프의 양쪽면 중에서 임프린트면의 반대면이 평탄하게 눌려질 수 있도록 형성된 지지면을 구비한 지지플레이트;A support plate disposed above the stamp and having a support surface formed such that an opposite surface of the imprint surface can be pressed flatly on both sides of the stamp when the substrate and the stamp are bonded to each other;

상기 스테이지의 하부를 탄력적으로 받쳐줄 수 있도록 설치되는 탄성부재들로 구성되는 탄성지지부;An elastic support part composed of elastic members installed to elastically support the lower part of the stage;

상기 탄성지지부의 탄성부재들의 길이 변화를 감지하면서 기판과 스템프의 합착 압력을 측정할 수 있도록 형성된 측정구로 구성되는 압력측정부;A pressure measuring unit configured to measure a bonding pressure between the substrate and the stamp while sensing a change in length of the elastic members of the elastic support unit;

를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.It provides an imprint apparatus comprising a.

이와 같은 본 발명은 스테이지를 상,하 방향으로 움직이면서 기판과 스템프를 합착하거나, 합착 상태를 해제하는 방식으로 임프린트 작업을 간편하게 진행할 수 있다.As described above, the present invention can easily proceed with the imprint operation by bonding the substrate and the stamp or releasing the bonding state while moving the stage in the up and down directions.

특히, 본 발명은 기판이 놓여지는 스테이지를 탄력적인 상태로 지지할 수 있도록 형성된 탄성지지부와, 이 탄성지지부의 탄성력을 감지하면서 합착 압력을 측정할 수 있도록 형성된 압력측정부를 구비하고 있으므로 기판과 스템프의 전체 합착면의 균일한 합착이 가능하고, 비정상인 합착 압력으로 임프린트 작업이 진행되는 것을 방지할 수 있다.Particularly, the present invention includes an elastic support formed to support the stage on which the substrate is placed in an elastic state, and a pressure measuring part formed to measure the bonding pressure while sensing the elastic force of the elastic support. Uniform bonding of the entire bonding surface is possible, and the imprint operation can be prevented from proceeding at an abnormal bonding pressure.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 바람직한 작동 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.1 is a view schematically showing the overall structure of an imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining a preferred operating embodiment of the imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.The embodiments of the present invention will be described by those skilled in the art to which the present invention is applicable.

따라서, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시 예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, so that the claims of the present invention are not limited by the embodiments described below.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도면 부호 2는 스템프를 지칭하고, 도면 부호 G는 기판을 지칭한다.1 is a view schematically showing the overall structure of an imprint apparatus according to an embodiment of the present invention, 2 denotes a stamp, and G denotes a substrate.

상기 스템프(2)는, 기판(G)과 합착, 분리되면서 임프린트 방식으로 상기 기판(G)의 일면(예: 약액층)을 패터닝할 수 있도록 형성된다.The stamp 2 is formed to be able to pattern one surface (eg, chemical layer) of the substrate G in an imprint manner while being bonded and separated from the substrate G.

상기 스템프(2)는 소정의 패턴들이 형성된 임프린트면(2a)을 일면에 구비하고, 타면은 백플레이트(미도시)가 부착된 통상 구조(평판 타입)로 이루어질 수 있다.The stamp 2 has an imprint surface 2a having predetermined patterns formed on one surface thereof, and the other surface may have a normal structure (flat plate type) having a back plate (not shown) attached thereto.

상기 스템프(2)는 예를 들어, 도 1에서와 같은 챔버케이스(C)의 챔버(C1) 내측에서 가장자리가 별도의 홀더(H) 측에 얹혀져서 상기 임프린트면(2a)이 평탄한 상태로 아래쪽을 향하도록 설치될 수 있다.For example, the stamp 2 has an edge on the inside of the chamber C1 of the chamber case C, as shown in FIG. 1, and is placed on a separate holder H side so that the imprint surface 2a is flat. It may be installed to face.

상기한 챔버케이스(C)는 예를 들어, 상기 챔버(C1)를 도어(미도시)로 개폐할 수 있는 구조로 형성되어, 상기 챔버(C1)가 밀폐된 상태에서 임프린트 작업을 진행하고, 개방된 상태에서는 외부에서 기판(G)을 상기 챔버(C1) 측에 넣거나 빼낼 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.The chamber case C is, for example, formed in a structure that can open and close the chamber (C1) to a door (not shown), proceed with the imprint operation in the closed state of the chamber (C1), open In this state, the substrate G may be formed into or out of the chamber C1 from the outside.

그리고, 상기 챔버케이스(C)는 도면에는 나타내지 않았지만 진공펌프와 통상의 방법으로 연결되어 진공펌프의 구동에 의해 상기 챔버(C1)를 진공압 또는 대기압 상태로 전환할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 챔버케이스(C) 구조는 해당 분야에서 이미 널리 알려진 구조를 일예로 설명한 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.In addition, although not shown in the drawing, the chamber case C is connected to a vacuum pump in a conventional manner, and configured to convert the chamber C1 into a vacuum or atmospheric pressure state by driving the vacuum pump. Such a chamber case (C) structure is described as an example of a structure already known in the art as a detailed description thereof will be omitted.

상기 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 상기 챔버케이스(C) 내측에 상기 스템프(2)와 대응하도록 배치되는 스테이지(4)를 포함한다.The imprint apparatus according to the embodiment of the present invention includes a stage 4 disposed inside the chamber case C to correspond to the stamp 2.

상기 스테이지(4)는 약액층(G1,예: etch resist)이 일면에 도포된 기판(G)이 놓여질 수 있는 로딩면(4a)을 구비한 판상의 형태로 이루어질 수 있다.The stage 4 may be in the form of a plate having a loading surface 4a on which a substrate G having a chemical layer G1 (for example, an etch resist) is applied may be placed.

상기 스테이지(4)는 도 1에서와 같이 상기 챔버케이스(C) 내측에서 상기 약액층(G1)이 상기 스템프(2)의 임프린트면(2a)과 평행하게 마주하는 상태로 기판(G)이 놓여질 수 있도록 상기 스템프(2) 아래쪽에 배치된다.In the stage 4, the substrate G may be placed in a state in which the chemical liquid layer G1 faces in parallel with the imprint surface 2a of the stamp 2 inside the chamber case C as shown in FIG. 1. So that the stamp 2 is disposed below.

그리고, 상기 스테이지(4)는 기판(G)이 놓여진 상태로 잡아줄 수 있는 구조로 형성하면 좋다. 예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 정전척(Electro Static Chuck)이나 진공척(Vacuum Chuck)을 이용하여 상기 기판(G)을 잡아주면 임프린트 작업 중에 기판(G)이 움직이는 것을 방지하여 작업 안전성을 한층 높일 수 있다.The stage 4 may be formed in a structure that can hold the substrate G in a placed state. For example, although not shown in the drawing, when the substrate G is held by using an electrostatic chuck or a vacuum chuck, the substrate G is prevented from moving during an imprinting operation, thereby further increasing work safety. Can be.

상기 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 상기 스테이지(4)를 임프린트 동작이 가능하게 움직일 수 있도록 동력을 발생 및 전달하는 구동부(6)를 포함한다.The imprint apparatus according to the embodiment of the present invention includes a driver 6 for generating and transmitting power to move the stage 4 to enable an imprint operation.

상기 구동부(6)는 상기 스템프(2)를 향하여 상기 스테이지(4)를 상,하 방향으로 움직일 수 있는 구조로 이루어진다.The drive unit 6 is configured to move the stage 4 in the up and down direction toward the stamp 2.

다시 도 1을 참조하면, 상기 구동부(6)는, 예를 들어, 실린더(6a, 또는 모터)를 구동원으로 사용할 수 있으며, 상기 스테이지(4) 저면과 상기 실린더(6a)의 피스톤로드 단부가 연결된 구조로 제공될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the drive unit 6 may use, for example, a cylinder 6a or a motor as a drive source, and the bottom of the stage 4 and the piston rod end of the cylinder 6a are connected to each other. It may be provided as a structure.

이와 같은 구조에 의하면, 상기 실린더(6a)의 구동시 피스톤로드로 상기 스테이지(4)를 위로 밀거나, 아래로 당기면서 상기 스템프(2)를 향하여 상,하 방향으로 움직일 수 있다.According to this structure, it is possible to move up and down toward the stamp 2 while pushing the stage 4 up or down while driving the cylinder 6a with the piston rod.

즉, 상기 구동부(6)로 상기 스테이지(4)를 위로 이동시키면, 이 스테이지(4) 측에 놓여진 기판(G)이 상기 스템프(2)를 향하여 움직이면서 상기 기판(G)의 약액층(G1)과, 상기 스템프(2)의 임프린트면(2a)이 서로 합착될 수 있다.That is, when the stage 4 is moved upward by the driving unit 6, the substrate G placed on the side of the stage 4 moves toward the stamp 2 while the chemical liquid layer G1 of the substrate G is moved. And the imprint surface 2a of the stamp 2 may be bonded to each other.

그리고, 상기 구동부(6)로 상기 스테이지(4)를 아래로 이동시키면, 이 스테이지(4) 측에 놓여진 기판(G)이 스템프(2)와 합착된 상태가 분리될 수 있다.When the stage 4 is moved downward by the driving unit 6, the state in which the substrate G placed on the stage 4 is bonded to the stamp 2 may be separated.

상기에서는 구동부(6)의 구동원으로 실린더(6a)를 사용하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 본 발명이 이러한 구조에 한정되는 것은 아니다.In the above description, the use of the cylinder 6a as a drive source of the drive unit 6 is illustrated and described as an example, but the present invention is not limited to this structure.

예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 모터와 볼스크류를 이용하여 통상의 방법으로 동력을 발생 및 전달하면서 상기 스테이지(4)를 움직일 수도 있고, 이외에도 본 발명의 목적을 만족하는 동력 발생 및 전달 구조는 다양하게 실시할 수 있다.For example, although not shown in the drawings, the stage 4 may be moved while generating and transmitting power in a conventional manner using a motor and a ball screw, and in addition, there are various power generation and transmission structures satisfying the object of the present invention. Can be done.

상기 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 상기 스템프(2)를 사이에 두고 상기 스테이지(4)의 반대편에 배치되는 지지플레이트(8)를 포함한다.The imprint apparatus according to the embodiment of the present invention includes a support plate 8 disposed on the opposite side of the stage 4 with the stamp 2 interposed therebetween.

상기 지지플레이트(8)는, 상기 스템프(2) 윗면을 평탄하게 지지할 수 있도록 형성된 지지면(8a)을 일면에 구비한 판상의 형태로 제공된다.The support plate 8 is provided in the form of a plate having a support surface 8a formed on one surface so as to support the upper surface of the stamp 2 flat.

다시 도 1을 참조하면, 상기 지지플레이트(8)는, 예를 들어, 상기 챔버케이스(C)의 상부(윗면)에서 상기 지지면(8a)이 상기 스템프(2)의 윗면과 평행하게 마주하는 상태로 상기 챔버케이스(C) 측에 설치될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the support plate 8 is, for example, in which the support surface 8a faces in parallel with the upper surface of the stamp 2 at the upper side (upper surface) of the chamber case C. It may be installed on the chamber case (C) side in a state.

상기한 지지플레이트(8)는 예를 들어, 상기 구동부(6)로 상기 스테이지(4)를 위쪽으로 움직여서 기판(G)과 스템프(2)를 합착할 때, 이 스템프(2)의 윗면(임프린트면의 반대면)이 상기 지지면(8a)에 의해 평탄하게 눌려지도록 할 수 있다.The support plate 8 is the upper surface (imprint) of the stamp 2 when, for example, the substrate G and the stamp 2 are bonded by moving the stage 4 upward with the driving part 6. The opposite side of the surface) can be pressed flatly by the support surface 8a.

이와 같은 작용에 의하면, 기판(G)과 스템프(2)가 상기 스테이지(4)와 지지플레이트(8) 사이에 위치되어 일면이 각각 평탄하게 눌려지는 상태로 합착이 이루어질 수 있으므로 합착면 전체가 균일하게 합착된 상태로 기판(G)의 약액층(G1)을 패터닝할 수 있다.According to such an operation, since the substrate G and the stamp 2 are positioned between the stage 4 and the support plate 8 and the one surface may be pressed flat, respectively, the bonding surface may be uniform. The chemical liquid layer G1 of the substrate G may be patterned in a bonded state.

그리고, 상기 지지플레이트(8)는, 특히 투명(또는 반투명)한 석영판(또는 유리판)을 사용하면 좋다. 그러면, 상기 지지플레이트(8)가 일종의 투명창 역할을 하게 되므로 예를 들어, 도면에는 나타내지 않았지만 외부의 경화용 유브이 램프를 이용한 경화 작업 또는 외부의 카메라를 이용한 합착 위치의 보정 작업을 간편하게 진행할 수 있다.The support plate 8 may be a transparent (or translucent) quartz plate (or glass plate). Then, since the support plate 8 serves as a kind of transparent window, for example, although not shown in the drawings, the curing operation using an external curing UV lamp or the correction operation of the bonding position using an external camera can be easily performed. .

한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치는, 기판(G)과 스템프(2)의 합착시 한층 향상된 합착 환경(합착율 및 합착압력)을 제공하기 위한 탄성지지부(10)와, 압력측정부(12)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the imprint apparatus according to an embodiment of the present invention, the elastic support 10 for providing a more improved bonding environment (bonding rate and bonding pressure) when the substrate (G) and the stamp (2), pressure measurement It comprises a portion 12.

상기 탄성지지부(10)는, 상기 스테이지(4)를 탄성력으로 떠받치는 상태로 지지할 수 있도록 구성된다.The elastic support part 10 is configured to be able to support the stage 4 in a state supported by elastic force.

상기 탄성지지부(10)는, 탄성부재(E)로 구성되고, 이 탄성부재(E)는 여러 가지 타입의 스프링 중에서 예를 들어, 압축코일스프링을 사용할 수 있다.The elastic support 10 is composed of an elastic member (E), the elastic member (E) can be used, for example, a compression coil spring from among various types of springs.

상기 탄성부재(E)는 상기 스테이지(4)와 상기 구동부(6) 사이를 탄력적으로 연결하는 상태로 복수 개가 설치될 수 있다.The elastic member E may be provided in plural in a state in which the elastic member E is elastically connected between the stage 4 and the driving unit 6.

즉, 도 1을 참조하면, 상기 구동부(6)의 실린더(6a) 피스톤로드 단부 측에 고정플레이트(6b)를 설치하고, 이 고정플레이트(6b)와, 상기 스테이지(4) 사이를 도면에서와 같이 탄성부재(E)들로 연결하는 상태로 설치할 수 있다.That is, referring to FIG. 1, a fixing plate 6b is provided on the cylinder rod end side of the cylinder 6a of the driving unit 6, and between the fixing plate 6b and the stage 4 is shown in the drawing. Likewise it can be installed in a state connecting to the elastic members (E).

그러면, 상기 탄성부재(E)들로 상기 스테이지(4) 하부를 탄성력으로 떠받치는 상태로 지지할 수 있다.Then, the lower portion of the stage 4 may be supported by the elastic members E in a state in which the elastic members E are supported by the elastic force.

상기 탄성지지부(10)는 상기 스테이지(4)의 이동 방향을 가이드하기 위한 가이드축(E1)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The elastic support 10 may further comprise a guide shaft (E1) for guiding the movement direction of the stage (4).

상기 가이드축(E1)은 예를 들어, 도 1에서와 같이 일단은 상기 스테이지(4) 저면과 연결되고, 타단은 상기 탄성부재(E)들 내부를 관통하여 상기 고정플레이트(6b) 측에 슬라이드가 가능하게 끼워진 상태로 복수 개가 제공될 수 있다.For example, one end of the guide shaft E1 is connected to the bottom surface of the stage 4, as shown in FIG. 1, and the other end of the guide shaft E1 slides toward the fixing plate 6b through the inside of the elastic members E. A plurality may be provided in a state where it is possibly inserted.

그러면, 상기 가이드축(E1)은 상기 고정플레이트(6b) 상에서 상기 스테이지(4)가 상,하 방향으로만 움직이도록 가이드할 수 있으므로 상기 스테이지(4)의 이동 거리를 후술하는 압력측정부(12)로 측정할 때 한층 향상된 측정 정밀도를 확보할 수 있다.Then, since the guide shaft E1 can guide the stage 4 to move only in the up and down directions on the fixed plate 6b, the pressure measuring unit 12 which describes the moving distance of the stage 4 will be described later. When measuring with), it is possible to obtain improved measurement accuracy.

그리고, 상기한 가이드축(E1)들은 상기 스테이지(4)와, 상기 고정플레이트(6b) 사이에서 상기 탄성부재(E1)들이 이탈하지 않도록 잡아주는 역할도 한다.In addition, the guide shafts E1 also serve to hold the elastic members E1 not to be separated between the stage 4 and the fixing plate 6b.

상기 탄성지지부(10)는, 상기 스테이지(4)가 상기 지지플레이트(8)를 향하는 상태로 움직이면서 기판(G)과 스템프(2)의 합착이 이루어질 때 예를 들어, 상기 탄성부재(E)들의 탄성 지지력보다 큰 합착력이 작용하면 상기 스테이지(4)가 아래쪽을 향하여 탄력적으로 이동될 수 있는 지지 구조를 제공할 수 있다.The elastic support 10 is, for example, when the bonding of the substrate (G) and the stamp (2) while the stage 4 moves toward the support plate (8), for example of the elastic member (E) When a larger engagement force than the elastic support force is applied, the stage 4 can provide a support structure in which the stage 4 can be moved elastically downward.

이와 같은 탄성지지부(10)의 구조에 의하면, 복수 개의 탄성부재(E)들로 상기 스테이지(4)를 탄력적으로 지지하여 기판(G)과 스템프(2)의 합착시 합착면 전체가 탄성력에 의해 균일하게 합착되도록 할 수 있다.According to the structure of the elastic support 10 as described above, the stage 4 is elastically supported by a plurality of elastic members (E) so that the entire bonding surface when the substrate (G) and the stamp (2) is bonded by the elastic force It can be made to adhere evenly.

특히, 상기 탄성부재(E)들은 스테이지(4)가 아래로 이동될 때 이 스테이지(4)의 이동된 거리 만큼 길이가 오므라지므로 후술하는 압력측정부(12)로 상기 탄성부재(E)들의 길이 변화를 감지하는 방식으로 합착 압력을 측정할 때 한층 향상된 측정 환경을 제공할 수 있다.In particular, since the elastic members (E) are lengthened by the moved distance of the stage (4) when the stage (4) is moved downward, the length of the elastic members (E) to the pressure measuring unit 12 to be described later By detecting changes, it is possible to provide an improved measurement environment when measuring the cementation pressure.

그리고, 상기한 탄성부재(E)들은, 예를 들어, 기판(G)과 스템프(2)의 합착 전에는 전체 길이가 일체 오므라지지 않은 확장 상태로 상기 스테이지(4)를 탄력적으로 지지할 수 있도록 셋팅하면 좋다.In addition, the elastic members E are set to elastically support the stage 4, for example, in an expanded state in which the entire length is not retracted before the substrate G and the stamp 2 are bonded together. Do it.

그러면, 기판(G)과 스템프(2)의 합착 전,후로 상기 스테이지(4)의 움직임에 의한 상기 탄성부재(E)들의 길이 변화를 더욱 용이하게 감지 및 측정할 수 있다.Then, the change in length of the elastic members E due to the movement of the stage 4 before and after the bonding of the substrate G and the stamp 2 can be more easily detected and measured.

상기에서는 탄성부재(E)로 압축코일스프링을 사용하는 것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 본 발명이 상기한 구조에 한정되는 것은 아니다. 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 예를 들어, 상기 스테이지(4) 아래쪽에 판스프링 또는, 비틀림스프링을 배치하여 상기 스테이지(4)가 아래로 이동될 때 이동된 거리만큼 스프링의 길이가 오므라지면서 탄력적으로 지지할 수 있는 상태로 셋팅될 수도 있다.In the above, the use of the compression coil spring as the elastic member (E) is shown in the description and drawings as an example, but the present invention is not limited to the above structure. In addition, although not shown in the drawings, for example, a leaf spring or a torsion spring may be disposed below the stage 4 so that the length of the spring may be retracted by the distance moved when the stage 4 is moved downward. Can be set to the state that can be.

상기 압력측정부(12)는, 기판(G)과, 스템프(2)의 합착시 이들의 합착 압력을 측정하기 위한 것으로서, 상기 탄성지지부(10)의 탄성부재(E)들이 합착력에 의해 오므라지는 길이를 감지하는 방식으로 합착 압력을 측정할 수 있도록 구성된다.The pressure measuring unit 12 is for measuring their bonding pressure when the substrate G and the stamp 2 are bonded, and the elastic members E of the elastic support 10 are lifted by the bonding force. Loss of length is configured to measure the coalescing pressure by sensing the length.

상기 압력측정부(12)는, 예를 들어, 측정자(Q1, "탐침"이라고도 함.)를 구비하고, 이 측정자(Q1)가 접촉력이 작용하는 방향으로 슬라이드될 때 이송 거리를 감지하는 방식으로 길이 측정이 가능한 아나로그 타입이나 디지털 타입의 길이 측정용 게이지(gauge)와 같은 측정구(Q)로 구성될 수 있다.The pressure measuring unit 12 is provided with, for example, a measurer Q1 (also referred to as a “probe”), and in such a manner as to sense a conveying distance when the measurer Q1 slides in a direction in which a contact force is applied. It can be composed of a measuring instrument (Q) such as a gauge for measuring the length of the analog type or digital type capable of measuring the length.

즉, 상기 측정구(Q)는 예를 들어, 도 1에서와 같이 측정자(Q1)의 단부가 상기 스테이지(4) 저면과 접촉하도록 세워진 상태로 상기 고정플레이트(6b) 측에 설치될 수 있다.That is, the measuring tool Q may be installed at the fixing plate 6b side, for example, in a state in which the end of the measuring member Q1 is in contact with the bottom surface of the stage 4 as shown in FIG. 1.

이와 같은 구조는 기판(G)과 스템프(2)의 합착시 예를 들어, 상기 탄성부재(E)들의 탄성 지지력 보다 큰 합착 압력이 작용하여 상기 스테이지(4)가 아래로 이동될 때, 이 스테이지(4)의 이동된 거리만큼 상기 측정자(Q1)가 이동되고, 상기 탄성부재(E)들은 상기 스테이지(4)의 이동된 거리만큼 전체 길이가 오므라진다.Such a structure is such that when the substrate G and the stamp 2 are bonded together, for example, when the bonding pressure greater than the elastic bearing force of the elastic members E is applied and the stage 4 is moved downward, the stage 4 is moved. The measurer Q1 is moved by the moved distance of (4), and the elastic members E are totally lengthened by the moved distance of the stage 4.

그러므로, 상기 측정구(Q)로 상기 스테이지(4)의 이동된 거리를 측정하는 방식으로 상기 탄성부재(E)들의 길이 변화를 용이하게 감지할 수 있고, 이러한 탄성부재(E)들의 길이 변화로 합착 압력을 용이하게 확인할 수 있다.Therefore, it is possible to easily detect the change in the length of the elastic member (E) by measuring the moved distance of the stage (4) with the measuring sphere (Q), The bonding pressure can be easily confirmed.

즉, 상기 탄성부재(E)들은 오므라진 길이가 길수록 상기 스테이지(4)를 지지하는 탄성 반발력이 더 커지므로 상기 스테이지(4)의 이동된 거리에 따른 탄성부재(E)들의 길이 변화로 기판(G)과 스템프(2)의 합착 압력을 용이하게 감지할 수 있는 것이다.That is, the longer the retracted length of the elastic members (E), the greater the elastic repulsive force supporting the stage (4), the substrate (A) by the change in the length of the elastic members (E) according to the moved distance of the stage (4) G) and the bonding pressure of the stamp (2) can be easily detected.

다음으로, 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 바람직한 작동 실시 예를 설명한다.Next, a preferred operating embodiment of the imprint apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

상기 본 발명은 기판(G)이 놓여진 스테이지(4)를 상,하 방향으로 움직이면서 상기 스템프(2)와 합착하거나, 합착 상태를 해제하는 방식으로 임프린트 작업을 간편하게 진행할 수 있도록 작동된다.The present invention operates to move the stage (4) on which the substrate (G) is placed in the up and down direction, to adhere to the stamp (2), or to release the bonding state in a simple manner to proceed with the imprint operation.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 임프린트 장치의 바람직한 작동 실시 예를 설명하기 위한 도면들이다.2 and 3 are views for explaining a preferred operating embodiment of the imprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 2에서와 같이 기판(G)이 놓여진 스테이지(4)를 위로 움직여서 상기 기판(G) 측에 스템프(2)가 얹혀진 상태로 상기 지지플레이트(8)를 향하여 상기 스테이지(4)를 위로 약간 더 이동시킨다.That is, as shown in FIG. 2, the stage 4 on which the substrate G is placed is moved upward to move the stage 4 upward toward the support plate 8 with the stamp 2 mounted on the substrate G side. Move it a bit further.

그러면, 도 2를 기준으로 할 때 상기 스템프(2)의 윗면은 상기 지지플레이트(8)의 지지면(8a)에 의해 평탄하게 눌려지고, 상기 기판(G)의 저면은 상기 스테이지(4)의 로딩면(4a)에 의해 평탄하게 눌려진 상태로 합착된다.2, the upper surface of the stamp 2 is pressed flatly by the support surface 8a of the support plate 8, and the bottom surface of the substrate G is disposed on the stage 4. It adheres in the state pressed flatly by the loading surface 4a.

그러므로, 상기와 같이 스템프(2)와 기판(G)의 일면을 상기 지지플레이트(8)와, 스테이지(4)로 각각 평탄하게 누른 상태로 합착하거나, 합착을 해제하면서 상기 기판(G)의 약액층(G1)을 임프린트 방식으로 간편하게 패터닝할 수 있다.Therefore, as described above, one surface of the stamp 2 and the substrate G are bonded to the support plate 8 and the stage 4 in a flat pressed state, or the chemical liquid of the substrate G is released while the bonding is released. The layer G1 can be easily patterned in an imprint manner.

특히 본 발명은 탄성지지부(10)와, 압력측정부(12)를 구비하여 상기와 같이 기판(G)과, 스템프(2)를 합착할 때 한층 향상된 합착 환경을 제공할 수 있다.In particular, the present invention may include an elastic support 10 and a pressure measuring unit 12 to provide a more improved bonding environment when bonding the substrate G and the stamp 2 as described above.

즉, 상기 지지플레이트(8)를 향하여 상기 스테이지(4)를 움직여서 기판(G)과 스템프(2)를 합착(최종 합착)할 때 상기 스테이지(4) 하부를 상기 탄성지지부(10)의 탄성부재(E)들로 탄력적으로 지지할 수 있으므로 기판(G)과 스템프(2)의 합착면 전체가 탄성력에 의해 더욱 균일하게 합착된 상태가 되도록 할 수 있다.That is, when the stage 4 is joined to the support plate 8 and the substrate G and the stamp 2 are bonded to each other (final bonding), the elastic member of the elastic support part 10 is placed under the stage 4. Since (E) can be elastically supported, the entire bonding surface of the substrate G and the stamp 2 can be made to be more uniformly bonded by the elastic force.

그리고, 상기와 같이 기판(G)과 스템프(2)의 합착시 상기 압력측정부(12)의 측정구(Q)로 상기 탄성부재(E)들의 길이 변화를 감지하는 방식으로 합착 압력을 신속하고 용이하게 측정할 수 있다.As described above, when the substrate G and the stamp 2 are bonded together, the bonding pressure is quickly detected by detecting the change in the length of the elastic members E by the measuring hole Q of the pressure measuring unit 12. It can be measured easily.

예를 들어, 기판(G)과 스템프(2)의 합착시 상기 탄성지지부(10)의 탄성 지지력 보다 큰 합착력이 작용하면, 도 3에서와 같이 상기 스테이지(4)가 아래쪽을 향하여 탄력적으로 이동되고, 이 스테이지(4)의 이동된 거리만큼 상기 측정구(Q)의 측정자(Q1)도 함께 이동된다.For example, when a bonding force greater than the elastic support force of the elastic support part 10 is applied when the substrate G and the stamp 2 are bonded together, the stage 4 elastically moves downward as shown in FIG. 3. In addition, the measuring device Q1 of the measuring tool Q is also moved by the moved distance of the stage 4.

그러면, 상기와 같이 측정구(Q)로 상기 스테이지(4)의 이동 거리를 측정하여 상기 탄성부재(E)들의 길이 변화를 감지하는 방식으로 기판(G)과 스템프(2)의 합착 압력을 용이하게 측정할 수 있다.Then, as described above, the bonding distance between the substrate G and the stamp 2 is facilitated by measuring the moving distance of the stage 4 by measuring the movement distance of the stage 4 by measuring the moving distance of the elastic member E. Can be measured.

이와 같은 압력 측정 구조에 의하면, 예를 들어 상기 구동부(6)로 상기 스테이지(4)의 이송 거리(높낮이)를 적절하게 제어하면서 합착 압력을 신속하고 간편하게 정상으로 셋팅할 수 있다.According to such a pressure measuring structure, the joining pressure can be set quickly and simply to normal, for example, by appropriately controlling the conveying distance (height) of the stage 4 by the drive part 6.

그러므로 본 발명은 임프린트 작업시 한층 향상된 합착 환경을 제공하여 작업성과 임프린트 품질을 한층 높일 수 있을 뿐만 아니라, 특히 종래의 임프린트 장치들로 합착 작업을 진행할 때 합착면이 불균일하게 합착되거나, 과다한 압력으로 합착이 이루어지면서 발생할 수 있는 문제들을 개선할 수 있다.Therefore, the present invention not only improves workability and imprint quality by providing a more improved bonding environment during imprinting, but also when the bonding operation is carried out unevenly, especially when performing the bonding operation with conventional imprint apparatuses, or bonding with excessive pressure. This can improve problems that may arise.

[부호의 설명][Description of the code]

2: 스템프 4: 스테이지 6: 구동부2: stamp 4: stage 6: drive section

8: 지지플레이트 10: 탄성지지부 12: 압력측정부8: Support Plate 10: Elastic Support 12: Pressure Measuring Unit

Claims

A stamp having an imprint surface;
A stage disposed below the stamp and configured to place a substrate in a state facing the imprint surface;
A driving unit for driving the stage in an up and down direction such that the substrate moves toward the stamp and is bonded to each other or the bonding state is separated;
A support plate disposed above the stamp and having a support surface formed such that an opposite surface of the imprint surface can be pressed flatly on both sides of the stamp when the substrate and the stamp are bonded to each other;
An elastic support part composed of elastic members installed to elastically support the lower part of the stage;
A pressure measuring unit configured to measure a bonding pressure between the substrate and the stamp while sensing a change in length of the elastic members of the elastic support unit;
Including;
The pressure measuring unit,
Using a measuring instrument with a measuring instrument which moves in the direction of pressure
And one end of the measuring instrument of the measuring tool is placed in contact with the bottom surface of the stage, and is set to detect a change in length of the elastic members by measuring a distance moved by the measuring instrument when the stage is moved downward.

The method according to claim 1,
The support plate,
An imprint apparatus disposed above the stamp such that the support surface faces in parallel with an opposite surface of the imprint surface.

The method according to claim 1,
The driving unit,
An imprint apparatus that uses a cylinder or a motor as a driving source and is set to move in a vertical direction while pushing or pulling the stage.

The method according to claim 1,
The elastic support portion,
An imprint apparatus is set to support the bottom surface of the stage with the elastic members while supporting the bottom of the stage.

The method according to claim 1 or 4,
The elastic member
Compression coil spring, leaf spring or torsion spring is used,
Imprint apparatus is set to generate an elastic repulsive force as the entire length is retracted by the moved distance when the stage is moved down.

The method according to claim 1,
The imprint apparatus,
Further comprising a guide shaft disposed between the stage and the drive unit,
The guide shaft,
One end is fixed to the bottom surface of the stage, the other end penetrates the inside of the elastic member is set in a state slidably fitted to the drive side.

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