KR101291719B1

KR101291719B1 - 균일 가압구조를 가진 대면적 임프린팅 장치

Info

Publication number: KR101291719B1
Application number: KR1020110054696A
Authority: KR
Inventors: 차혁진; 이헌; 최은서
Original assignee: (주)휴넷플러스
Priority date: 2011-06-07
Filing date: 2011-06-07
Publication date: 2013-07-31
Also published as: KR20120135788A

Abstract

대면적 임프린팅 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하고, 상기 챔버의 상기 내부 공간으로 상기 가스가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 것을 특징으로 한다.

Description

균일 가압구조를 가진 대면적 임프린팅 장치{LARGE AREA IMPRINTING APPARATUS WITH UNIFORM PRESSING STRUCTURE}

본 발명은 균일 가압 구조를 가진 대면적 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자외선 투과판의 손상 없이 대면적의 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법에 관한 것이다.

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.

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.

나노 공정 기술은 나노 크기의 초극 미세 패턴을 형성하는 리소그래피(lithography) 기술이 그 핵심 기술에 해당된다. 현재에는 미세 패턴을 형성하기 위한 리소그래피 기술로서 광학적 리소그래피 기술이 주로 사용된다. 그러나, 광학적 리소그래피 기술은, 100㎚ 크기 이상의 마이크론 크기의 미세 패턴 형성에는 탁월하게 적용될 수 있으나, 그 이하의 크기를 갖는 초극 미세 패턴 형성에는 한계가 있다.

따라서, 광학적 리소그래피 기술을 대신하여 나노 패턴을 형성할 수 있는 새로운 방식의 리소그래피 기술이 요구되고 있다. 이와 같은 새로운 방식의 리소그래피 기술로서 엑스선(x-ray) 리소그래피 기술, 전자빔(e-beam) 리소그래피 기술, 프락시멀(proximal) 리소그래피 기술, 나노 임프린팅(nano imprinting) 리소그래피 기술 등이 광학적 리소그래피 기술의 대안으로 제시되었다.

엑스선 리소그래피 기술은 20㎚ 이하의 나노 패턴을 형성할 수 있으나, 사용되는 광학 시스템의 제작이 어렵고 높은 비용이 요구되므로 현실적으로 상용화가 가능하지 않은 문제점이 있다.

전자빔 리소그래피 기술은 저비용으로 나노 패턴을 형성할 수 있으나 공정 수율이 낮은 문제점이 있다.

프락시멀 리소그래피 기술은 원자 또는 분자의 크기에 해당되는 수 나노미터 크기의 나노 패턴을 형성할 수 있으나, 대표적인 바텀 업 방식의 기술로서, 상술한 바와 같이, 현실적으로 사용 가능성이 낮은 문제점이 있다.

그에 반해, 나노 임프린팅 리소그래피(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 리소그래피 기술은 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위해 광학적 리소그래피 기술을 대신하여 임프린팅 리소그래피 기술이 사용될 수도 있다.

나노미터 또는 마이크로미터 크기의 패턴을 형성하기 위한 종래의 나노 임프린팅 리소그래피 과정에 대해 간략히 설명하면, 먼저 임프린트 공정 공간에 유입되는 소정의 가스에 의해 탄성체판이 가압됨으로써, 탄성체판이 스탬프 및 기판에 압력을 가하여 소정의 패턴을 기판 상의 고분자층에 전사할 수 있다. 또한, 임프린트 공정 과정에서 자외선이 기판에 조사되어 기판의 고분자층을 경화시킬 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 나노 임프린팅 리소그래피 장치는 주로 웨이퍼(wafer) 기반의 원형 형태의 기판을 사용하기 위한 것으로 기판 크기에 제한이 있었다. 따라서 종래의 나노 임프린팅 리소그래피 기술은 반복적 작업에 의해 대면적 패턴 제작 비용이 많이 소요되거나, 반복적인 임프린트 공정에 의하더라도 균일한 패턴을 전사할 수 없는 문제점이 있었다.

대면적의 기판에 나노 임프린팅 리소그래피 기술을 사용하기 위해서는 대면적에 균일한 압력을 가하는 임프린팅 장치가 필요한데, 이 경우 자외선 광원에서 조사되는 자외선을 투과할 수 있으며, 기판을 지지하는 역할을 하는 자외선 투과판이 압력을 견디지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 스탬프의 패턴이 기판에 정확하게 임프린팅 되지 못하게 하는 원인이 되어, 대면적의 기판에 나노 임프린팅 리소그래피 기술을 적용하는데 걸림돌이 되었다.

또한, 종래의 나노 임프린팅 리소그래피 장치에 따르면, 자외선 광원에서 조사되는 자외선이 대면적의 기판에 고르게 도달하지 못하여 대면적의 기판을 사용할 경우 스탬프의 패턴이 기판에 정확하게 임프린팅 되지 못하게 되는 원인이 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자외선 투과판의 손상 없이 대면적의 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 대면적 임프린팅 장치 및 이를 이용한 대면적 임프린팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하고, 상기 챔버의 상기 내부 공간으로 상기 가스가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 탄성체판 상에 배치되는 평판을 포함하고, 상기 탄성체판이 상기 평판에 의해 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 한다.

상기 내부 공간은 상기 탄성체판에 의해 서로 차단된 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간으로 분할되고, 제1 내부 공간에서는 상기 가스가 유입되어 상기 탄성체판을 가압하고, 제2 내부 공간에서는 상기 탄성체판을 가압하는 동안 진공 상태가 유지될 수 있다.

상기 챔버의 외측에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함할 수 있다.

상기 챔버의 상기 일면의 메쉬 사이의 공간에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함할 수 있다.

상기 자외선 광원의 후방에 배치되는 반사판을 더 포함할 수 있다.

상기 자외선 투과판은 복수개의 단위 자외선 투과판으로 구성될 수 있다.

상기 자외선 투과판의 재질은 석영을 포함할 수 있다.

상기 탄성체판의 재질은 실리콘을 포함할 수 있다.

상기 챔버의 상기 일면의 내측면과 상기 자외선 투과판 사이에 배치되는 개스킷(gasket)을 더 포함할 수 있다.

상기 내부 공간으로 가스가 공급되어 탄성체판이 가압되는 과정은 전체 탄성체판에 균일한 압력을 가할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 임프린팅 방법은 소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 대면적 임프린팅 장치를 이용하되, 상기 챔버의 상기 내부 공간으로 상기 가스가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 임프린팅 방법은 소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 탄성체판 상에 배치되는 평판을 포함하는 대면적 임프린팅 장치를 이용하되, 상기 탄성체판이 상기 평판에 의해 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 챔버의 일면을 메쉬 형태로 구성함으로써 자외선 투과판의 손상 없이 대면적의 스탬프 또는 기판에 균일하게 압력을 가할 수 있는 대면적 임프린팅 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상술된 임프린팅 장치를 이용하여 임프린팅 공정을 수행함으로써, 스탬프의 패턴을 기판에 효과적으로 임프린팅 시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 챔버 일면의 메쉬 사이의 공간에 자외선 광원을 설치함으로써, 챔버 일면의 메쉬 형태에 의해 기판에 생성되는 음영 부분에도 자외선을 도달시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 자외선 투과판을 복수개의 단위 자외선 투과판으로 구성함으로써 자외선 투과판의 손상을 방지할 수 있고, 제조상의 한계를 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

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.

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.

이하에서 설명되는 대면적 임프린팅 장치는 스탬프(10)에 형성된 패턴을 기판(20)에 임프린팅 하기 위한 압력을 스탬프(10) 또는 기판(20)에 제공하는 장치이다.

본 발명에서, 스탬프(10)는 소정의 패턴을 가지도록 구성되어 상기 패턴을 기판(20)에 임프린팅 하는데 사용될 수 있다. 이러한 스탬프(10)는 실리콘, 유리, 금속 등을 이용하여 제조될 수 있으나, 바람직하게는 PDMS, h-PDMS, PVC등의 고분자를 이용하여 제조될 수 있다.

또한, 본 발명에서 기판(20)은 임프린팅 공정이 요구되는 판형 부재이다. 이러한 기판(20)으로는 실리콘 기판을 일반적으로 의미할 수 있겠으나, 경우에 따라서는 갈륨 비소 기판, 석영 기판, 알루미나 기판 등을 의미할 수도 있다. 또한, 본 발명의 기판(20)은 실리콘 기판과 같이 반도체 공정 전반에서 일반적으로 사용되는 기판 상에 고분자층(미도시됨)과 같은 일정한 층이 형성된 것을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 기판(20)은 LCD 제조에 사용되는 기판 등과 같이 대면적의 기판을 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 임프린팅 공정 공간을 제공하는 챔버(100: 110, 120), 챔버의 내부 공간(211, 212) 및 자외선 광원(300)을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

먼저, 챔버는 스탬프(10)에 형성된 패턴을 기판(20)에 임프린팅 하기 위한 공정 공간을 제공한다. 챔버(100: 110, 120)의 내부 공간(211, 212)은 스탬프(10), 기판(20), 탄성체판(220)을 포함할 수 있고, 가스 공급부(240) 및 진공펌프(250)가 연결될 수 있다. 챔버의 재질은 내부에 유입되는 가스의 압력을 견딜 수 있어 안정되게 나노 임프린트 리소그래피 공정 공간을 제공할 수 있으면 한정되지 않는다.

챔버(100)는 제1 내부 공간(211)에 대응하는 상부 챔버(110)와 제2 내부 공간에 대응하는 하부 챔버(120)로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버(100)의 일면, 보다 상세하게는 후술할 자외선 투과판(230)을 지지하는 하부 챔버(120)의 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가질 수 있다. 챔버(100)의 일면이 메쉬 형태를 가지는 경우의 효과에 대해서는 이하에서 상술하기로 한다.

챔버(100)의 내부 공간은 제1 내부 공간(211)과 제2 내부 공간(212)으로 탄성체판(220)에 의해 분할될 수 있다. 제1 내부 공간(211)은 가스 공급부(240)에 의해 가스가 유입되면 탄성체판(220)을 가압하여 스탬프(10) 및 기판(20)에 압력을 가할 수 있으며, 공급된 가스가 외부로 빠져나가지 못하도록 밀폐되어 있을 수 있다. 제2 내부 공간(212)은 스탬프(10), 기판(20) 및 자외선 투과판(230)이 위치하는 공간으로, 탄성체판(220)이 가압됨에 따라 스탬프(10)의 패턴을 기판(20)에 전사하는 임프린트 리소그래피 공정이 수행될 수 있다.

탄성체판(220)은 챔버(100)의 내부 공간에 포함되어 스탬프(10)와 기판(20)이 압착되도록 하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 탄성체판(220)은 외부로부터 공급된 가스에 의하여 가압되어 탄성적으로 변형될 수 있으며, 이러한 탄성적인 변형에 의하여 스탬프(10)와 기판(20)은 압착될 수 있다. 이러한 탄성체판(110)은 폴리디메틸 실록세인(polydimethylsiloxane) 또는 실리콘 고무와 같은 탄성력 있는 고분자 물질로 구성될 수 있다.

자외선 투과판(230)은 기판(20)을 지지하며, 후술할 자외선 광원(300)에서 조사된 자외선이 기판(20)에 용이하게 도달될 수 있도록 자외선을 투과시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 테면, 자외선 투과판(230)을 석영과 같이 자외선 또는 적외선에 대하여 투명한 재질로서 선택하여 구성할 수 있다. 자외선 투과판(230)은 메쉬(230) 형태의 하부 챔버(230)에 의해 지지될 수 있다.

한편, 하부 챔버(120)와 자외선 투과판(230)의 사이에는 개스킷(gasket, 260)이 더 설치될 수 있다. 개스킷(260)은 외부의 충격으로부터 자외선 투과판(230)을 보호하는 기능과, 하부 챔버(120)의 진공 유지 성능을 향상시키는 기능을 수행할 수 있다.

제1 내부 공간(211) 의 일측에는 상부 챔버(110)를 관통하는 가스 공급부(240)가 설치될 수 있다. 가스 공급부(240)는 외부에 존재하는 가스를 제1 내부 공간(211)에 공급하는 기능을 수행할 수 있다. 이렇게 제1 내부 공간(211)으로 공급된 가스에 의하여 탄성체판(220)이 가압될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 또한, 가스 공급부(240)는 밸브(미도시됨)를 포함할 수 있다. 이러한 밸브를 이용하여 작업자는 자동적으로 또는 수동적으로 제1 내부 공간(211)으로 공급되는 가스의 투입량 또는 압력 등을 제어할 수 있을 것이다.

제2 내부 공간(212)의 일측에는 진공 펌프(250)가 설치될 수 있다. 진공 펌프(250)를 이용하여 제2 공간(212)을 진공 상태로 조성하는 경우 임프린팅 공정은 더욱 원활하게 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 진공 펌프(250)를 이용하여 제2 내부 공간(212)을 진공 상태로 조성하는 경우, 제1 내부 공간(211)과 제2 내부 공간(212)의 압력 차이가 커지기 때문에 제1 공간(211)으로 적은 가스를 공급하는 경우라도 높은 압력을 얻을 수 있게 된다. 진공 펌프(250)가 설치되는 위치는 특별하게 한정되지 아니하나 바람직하게는 하부 챔버(120)를 관통하여 설치될 수 있다.

도 1을 더 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 자외선 광원(300)을 포함하여 구성될 수 있다. 자외선 광원(300)은 기판(20)에 자외선을 조사하여, 기판(20)상의 고분자층을 경화시키는 기능을 수행할 수 있다. 자외선 광원(300)으로는 자외선 또는 적외선을 조사하기 위한 공지의 광 램프가 제한 없이 이용될 수 있다. 자외선 광원(300)은 챔버(100)의 하부에 설치되어, 메쉬 형태의 일면을 갖는 하부 챔버(120)에 자외선을 조사함으로써 자외선이 자외선 투과판(230)을 투과하여 기판(20)에 전달될 수 있게 한다.

이에 대해서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 임프린팅 장치는 자외선 광원으로부터 조사되는 자외선을 기판에 전달하기 위해 자외선 투과판을 지지하는 챔버의 하부가 일부 개방된 형태를 취하고 있었다. 또한, 일반적인 자외선 투과판은 석영과 같이 광원을 투과시킬 수 있는 투명체의 재질을 사용하므로 내구성이 약하였다. 따라서, 대면적의 기판에 패턴을 임프린트하기 위한 임프린팅 장치에서 나노 임프린팅 리소그래피 기술을 사용하는 경우, 기존의 광학적 리소그래피 기술과는 달리 패턴의 입력을 위해 직접 압력을 가해야 하므로 자외선 투과판이 압력에 견디지 못하고 손상되는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명에 따르면, 종래의 임프린팅 장치에서는 자외선 투과판(230)의 하부에 위치하는 챔버(100) 일면, 즉 하부 챔버(120)를 도 1에 도시된 바와 같이 메쉬 형태로 구성하여 상술한 문제점을 해결할 수 있다. 이러한 경우, 메쉬 형태의 하부 챔버는 자외선 광원(300)에서 조사되는 자외선을 대면적의 기판(20)에 전달하면서도, 자외선 투과판(230)을 안정적으로 지지할 수 있어 자외선 투과판(230)에 챔버(100) 내부의 압력을 균일하게 분산시켜 자외선 투과판(230)이 손상되는 문제점을 해결할 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치는 반사판(310)을 포함하여 구성될 수 있다. 반사판(310)은 자외선 광원(300)에서 나오는 자외선을 반사시켜 자외선의 조사량을 조절하는 역할을 할 수 있다. 반사판(310)의 재질은 반사율이 높은 금속, 백색의 수지(예를 들면 액정폴리머계의 수지), 광 산란체(이산화티탄이나 실리카등)를 분산시켜서 광 반 사율을 올린 수지, 표면에 금속을 피막한 수지 등이 사용가능하며, 반사율이 높은 물질이라면 특별히 제한되지 않는다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

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.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치에서 자외선 광원(300)이 하부 챔버(120)의 메쉬 사이의 공간에 자외선 투과판(230)과 대향하여 배치되는 모습을 확인할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예와 같이 자외선 투과판(300)이 챔버(100)의 외부에 설치되는 경우, 하부 챔버(120)의 메쉬 형태 지지체에 의해 광원이 통과하지 못하여 자외선 투과판(230) 및 기판(20)에 음영 부분(shadow region)이 생기는 문제점이 있을 수 있다. 그러나, 도 2와 같이 여러 개의 자외선 램프를 사용하여 메쉬 사이의 공간에 자외선 광원(300)을 삽입하는 경우, 빛의 산란 효과에 의해 음영 부분에도 자외선이 도달하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 2를 참조하면, 자외선 광원(300)은 후방에 반사판(310)을 포함할 수 있다. 반사판(310)의 구조 설계에 따라 음영 부분에 조사되는 자외선의 조사량을 조절할 수 있게 되어 자외선 투과판(230) 및 기판(20)의 전면적에 균일할 자외선을 조사할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 제3 실시예는 본 발명의 제2 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제2 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 대면적 임프린팅 장치를 구현하기 위해서는 자외선 투과판(230)도 대면적의 형태를 가져야 한다. 이 경우, 자외선 투과판(230)의 제조상의 한계로 인한 크기의 제약이 있을 수 있으므로 복수개의 단위 자외선 투과판으로 자외선 투과판(230)을 구성할 수 있다. 복수개의 단위 자외선 투과판(230)이 구비되는 경우 대면적의 자외선 투과판(230)에서 국소 부위에 압력이 집중되는 것을 방지할 수 있어 자외선 투과판(230)의 손상을 방지하는 효과도 있다.

도 4은 본 발명의 제4 실시예에 따른 대면적 임프린팅 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 제4 실시예는 본 발명의 제3 실시예에 대한 변형예로서 본 발명의 제3 실시예와 동일하거나 대응되는 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 하고 부가되거나 변형되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 대면적의 평판(270)이 탄성체판 상에 위치하고 있음을 알 수 있다. 평판(270)은 상하운동이 가능하게 설치될 수 있고, 가스 공급 대신 평판(270)의 하강운동에 의해 탄성체판(220)이 가압됨으로써 스탬프(10)의 패턴이 기판(20)에 임프린트 될 수 있다. 이 경우, 챔버(100) 내부에 가스가 공급되어 가압하는 경우보다 스탬프(10)에 균일한 압력이 전달되지 못할 수 있으므로, 균일하게 대면적의 스탬프(10) 및 기판(20)을 가압하기 위하여 탄성체판(220)의 두께는 가능한 두껍게 하는 것이 바람직하다. 평판(270)이 상하운동을 할 수 있도록, 평판(270)에 결합된 에어 실린더(280)가 설치될 수 있다. 평판(270)의 재질은 금속 또는 중합체일 수 있으며, 대면적의 탄성체판(220)을 안정적으로 가압할 수 있으면 특별히 제한되지 않는다.

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.

10: 스탬프
20: 기판
100: 챔버
110: 상부 챔버
120: 하부 챔버
211: 제1 내부 공간
212: 제2 내부 공간
220: 탄성체판
230: 자외선 투과판
240: 가스 공급부
250: 진공 펌프
260: 개스킷
270: 평판
280: 에어 실린더
300: 자외선 광원
310: 반사판

Claims

소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버;
상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판;
상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판;
상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프;
상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판; 및
상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급부
를 포함하고,
상기 챔버의 상기 내부 공간으로 상기 가스가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버;
상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판;
상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판;
상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프;
상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판; 및
상기 탄성체판 상에 배치되는 평판;
을 포함하고,
상기 탄성체판이 상기 평판에 의해 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 공간은 상기 탄성체판에 의해 서로 차단된 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간으로 분할되고,
제1 내부 공간에서는 상기 가스가 유입되어 상기 탄성체판을 가압하고,
제2 내부 공간에서는 상기 탄성체판을 가압하는 동안 진공 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버의 외측에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버의 상기 일면의 메쉬 사이의 공간에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 자외선 광원의 후방에 배치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제5항에 있어서,
상기 자외선 광원의 후방에 배치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 자외선 투과판은 복수개의 단위 자외선 투과판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 자외선 투과판의 재질은 석영을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 탄성체판의 재질은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 챔버의 상기 일면의 내측면과 상기 자외선 투과판 사이에 배치되는 개스킷(gasket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 내부 공간으로 가스가 공급되어 탄성체판이 가압되는 과정은 전체 탄성체판에 균일한 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 임프린팅 장치.
소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 챔버 내에 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 대면적 임프린팅 장치를 이용하되, 상기 챔버의 상기 내부 공간으로 상기 가스가 공급되어 상기 탄성체판이 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
소정의 내부 공간을 제공하고 일면은 메쉬(mesh) 형태를 가지는 챔버, 상기 챔버의 상기 일면의 내측면 상에 배치되는 자외선 투과판, 상기 자외선 투과판 상에 배치되는 기판, 상기 기판 상에 배치되는 패턴이 각인된 스탬프, 상기 스탬프 상에 배치되는 탄성체판 및 상기 탄성체판 상에 배치되는 평판을 포함하는 대면적 임프린팅 장치를 이용하되, 상기 탄성체판이 상기 평판에 의해 가압됨으로써 상기 기판 상에 상기 스탬프의 상기 패턴이 임프린팅 되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항에 있어서,
상기 내부 공간은 상기 탄성체판에 의해 서로 차단된 제1 내부 공간 및 제2 내부 공간으로 분할되고,
제1 내부 공간에서는 상기 가스가 유입되어 상기 탄성체판을 가압하고,
제2 내부 공간에서는 상기 탄성체판을 가압하는 동안 진공 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 챔버의 외측에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 챔버의 상기 일면의 메쉬 사이의 공간에 상기 자외선 투과판과 대향하여 배치되는 자외선 광원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제16항에 있어서,
상기 자외선 광원의 후방에 배치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제17항에 있어서,
상기 자외선 광원의 후방에 배치되는 반사판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 자외선 투과판은 복수개의 단위 자외선 투과판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 자외선 투과판의 재질은 석영을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 탄성체판의 재질은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 챔버의 상기 일면의 내측면과 상기 자외선 투과판 사이에 배치되는 개스킷(gasket)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 임프린팅 방법.
제13항에 있어서,
상기 내부 공간으로 가스가 공급되어 탄성체판이 가압되는 과정은 전체 탄성체판에 균일한 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 임프린팅 방법.