KR101367852B1 - apparatus and method for making etching area on substrate - Google Patents
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Abstract
평판표시소자용 기판 상에 식각(蝕刻) 영역을 간편하게 구분할 수 있는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 개시한다.An apparatus for forming an etching region on a substrate capable of easily distinguishing an etching region on a substrate for a flat panel display device is disclosed.
이러한 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 프레임과, 상기 프레임 안쪽에서 완충이 가능한 상태로 고정 설치되는 베이스 플레이트와, 윗면이 투명한 밀폐 공간을 구비하고 상기 베이스 플레이트와 떨어져서 이 베이스 플레이트와 비 접촉 상태로 상기 프레임측에 고정 설치되는 챔버 케이스와, 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면을 가지며 상기 베이스 플레이트와 고정 지지된 상태로 상기 챔버 케이스의 밀폐 공간에 위치하는 소프트 몰드와, 기판을 로딩하는 로딩면을 가지며 상기 챔버 케이스의 밀폐 공간에서 상기 소프트 몰드와 일정 간격으로 떨어져서 하측에 위치하는 스테이지와, 상기 베이스 플레이트측에 고정되어 상기 스테이지를 업/다운시키면서 상기 소프트 몰드를 향하여 상기 기판을 합착하기 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동수단 그리고, 상기 소프트 몰드의 위치에 따라 상기 기판의 합착 위치를 보정하는 정렬수단을 포함한다.An apparatus for making an etched region in such a substrate includes a frame, a base plate fixedly installed in a bufferable state inside the frame, and a transparent sealing space at an upper side thereof, and in contact with the base plate apart from the base plate. A chamber mold fixed to the frame side, a pattern surface for distinguishing between etched and non-etched regions, and a soft mold positioned in an airtight space of the chamber case while being fixedly supported with the base plate, and loading a substrate. And a stage positioned at a lower side away from the soft mold at regular intervals in a sealed space of the chamber case, and fixed to the base plate side to bond the substrate toward the soft mold while up / down the stage. Generating and transmitting power to Includes alignment means for correcting the position of the substrate attached to each other in accordance with the driving means and the position of the soft mold.
평판 인쇄 작업, 임프린트(imprint) 방식, 프레임, 기판, 소프트 몰드, 정렬수단, 얼라인 편차 보정, 챔버 케이스, 내진성(耐震性) 확보, 정전기 제거수단, 음 이온, 이오나이져(ionizer) Flatbed printing, imprint method, frame, substrate, soft mold, alignment means, alignment deviation correction, chamber case, seismic protection, static elimination means, negative ion, ionizer
Description
본 발명은 평판표시소자용 기판과 소프트 몰드를 합착할 때 발생하는 진동이나 위치 편차에 의해 식각 및 비식각 영역이 비정상으로 형성되는 것을 방지할 수 있는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for making an etched region in a substrate capable of preventing abnormally formed etched and non-etched regions due to vibration or positional deviation generated when the substrate for a flat panel display device and the soft mold are bonded together. will be.
평판표시소자용 기판(이하 "기판"이라고 함.)에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업은, 소프트 몰드를 이용하여 임프린트(imprint) 방식으로 진행할 수 있는 장치를 사용한다.The operation of dividing the etched and non-etched regions into a flat panel display substrate (hereinafter referred to as a "substrate") uses an apparatus that can proceed in an imprint manner using a soft mold.
상기 식각 및 비식각 영역을 구분하는 장치의 구성을 간략하게 설명하면, 챔버 케이스와, 이 챔버 케이스 내부에서 기판을 로딩하는 스테이지와, 이 스테이지 위쪽에서 업/다운 동작에 의해 상기 기판과 임프린트 방식으로 합착되는 소프트 몰드 그리고, 상기 소프트 몰드와 상기 기판의 합착시 얼라인(align) 위치를 센싱하기 위한 비젼 유니트(예:마이크로 카메라)를 포함하여 이루어진다.The configuration of an apparatus for distinguishing the etched and non-etched regions will be briefly described as follows: a chamber case, a stage for loading a substrate inside the chamber case, and an up / down operation above the stage, in an imprint manner. And a vision unit (eg, a micro camera) for sensing an alignment position when the soft mold and the substrate are bonded to each other.
즉, 상기 스테이지 위에 레진층(감광성 수지)을 도포한 기판을 얹은 상태에서 상기 소프트 몰드를 아래쪽으로 이동시켜서 한 번의 임프린트(imprint) 동작에 의해 기판과 합착되면서 식각 및 비식각 영역을 구분할 수 있다.That is, the soft mold may be moved downward in a state where a substrate coated with a resin layer (photosensitive resin) is placed on the stage to be bonded to the substrate by a single imprint operation, thereby distinguishing between etched and non-etched regions.
그러나, 상기 종래의 식각 및 비식각 영역을 구분하는 장치는, 상기 챔버 케이스 내부에 발생할 수 있는 정전기를 제거하기 위한 수단을 구비하고 있지 않으므로 정전기에 의해 식각 및 비식각 영역이 비정상적으로 형성될 수 있다.However, since the apparatus for distinguishing the conventional etching and non-etching regions does not include a means for removing static electricity generated in the chamber case, the etching and non-etching regions may be abnormally formed by static electricity. .
예를들어, 여러 번 사용한 소프트 몰드는 정전기가 쉽게 발생하여 레진층과 합착이 원활하게 이루어지지 않는 현상을 유발할 수 있다.For example, the soft mold used several times may cause a phenomenon that static electricity is easily generated and the bonding with the resin layer is not performed smoothly.
또한, 상기 스테이지는 기판을 안정적으로 잡아주는 수단을 구비하고 있지 않으므로 기판의 로딩 또는 합착시 스테이지에서 기판이 이탈하는 현상이 발생할 수 있다.In addition, since the stage is not provided with a means for stably holding the substrate, the substrate may deviate from the stage when the substrate is loaded or bonded.
그리고, 상기 비젼 유니트의 마이크로 카메라들은 대부분 상기 챔버 케이스의 윗면에 고정하여 소프트 몰드 및 기판의 얼라인 마크(align mark)를 각각 센싱할 수 있도록 설치된다.In addition, the micro cameras of the vision unit are mostly installed on the upper surface of the chamber case so as to sense alignment marks of the soft mold and the substrate, respectively.
하지만, 이와 같은 고정 구조는 상기 챔버 케이스 내부를 진공 분위기 또는 진공 해제 분위기로 전환할 때 상기 챔버 케이스의 외부면들이 진공압에 의해 표면 변형(휨)이 발생하여 상기 마이크로 카메라들의 고정 자세가 쉽게 변화될 수 있다.However, such a fixed structure is such that when the inside of the chamber case is switched to a vacuum atmosphere or a vacuum release atmosphere, surface deformations (bending) of the outer surfaces of the chamber case are caused by vacuum pressure, so that the fixing posture of the micro cameras is easily changed. Can be.
즉, 상기 마이크로 카메라들의 고정 자세가 변화하면 기판과 소프트 몰드를 합착할 때 정확한 합착 위치를 센싱하기 어려우므로 합착시 얼라인 오차가 발생할 수 있다.That is, when the fixing posture of the micro cameras is changed, it is difficult to sense the exact bonding position when the substrate and the soft mold are bonded, so that an alignment error may occur during the bonding.
그리고, 상기 소프트 몰드는 상기 기판을 향하여 한 번의 피치 이동에 의한 임프린트 동작으로 합착되므로 이와 같이 한 번의 임프린트 동작으로 합착하는 방 식은 상기 소프트 몰드의 이동 중에 위치 편차가 발생하여 얼라인 오차가 더 커질 수 있다.In addition, since the soft mold is bonded by an imprint operation by one pitch movement toward the substrate, the method of bonding by one imprint operation may cause a positional deviation during the movement of the soft mold, resulting in greater alignment error. have.
더욱이, 상기 소프트 몰드와 기판 중에서 재질이 연한 소프트 몰드가 이동하면서 기판과 합착하는 구조는 소프트 몰드의 이동 중에 몰드 표면이 쉽게 휘어지면서 기판과 불균일한 접촉 상태로 합착될 수 있다.In addition, the structure in which the soft mold soft material is bonded to the substrate while the soft mold is moved among the soft mold and the substrate may be bonded to the substrate in a non-uniform contact state while the mold surface is easily bent during the movement of the soft mold.
따라서, 상기한 종래의 식각 및 비식각 영역을 구분하는 장치는, 기판과 소프트 몰드의 합착시 식각 및 비식각 영역이 비정상으로 형성될 수 있다.Therefore, in the apparatus for distinguishing the conventional etching and non-etching regions, the etching and non-etching regions may be abnormally formed when the substrate and the soft mold are bonded.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판과 소프트 몰드의 합착시 얼라인 오차에 의해 식각 및 비식각 영역이 비정상으로 형성되는 것을 방지할 수 있는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to prevent the abnormal formation of the etched and non-etched region by the alignment error when the substrate and the soft mold is bonded. An apparatus and method for making an etched region in a substrate are provided.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the object of the present invention as described above,
프레임;frame;
상기 프레임 안쪽에서 완충이 가능한 상태로 고정 설치되는 베이스 플레이트;A base plate fixedly installed in a state capable of buffering the inside of the frame;
윗면이 투명한 밀폐 공간을 구비하고 상기 베이스 플레이트와 떨어져서 이 베이스 플레이트와 비 접촉 상태로 상기 프레임측에 고정 설치되는 챔버 케이스;A chamber case having a transparent sealing space at an upper surface thereof and spaced apart from the base plate to be fixed to the frame side in a non-contact state with the base plate;
식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면을 가지며 상기 베이스 플레이트와 고정 지지된 상태로 상기 챔버 케이스의 밀폐 공간에 위치하는 소프트 몰드;A soft mold having a pattern surface for distinguishing between etched and non-etched regions and positioned in an airtight space of the chamber case while being fixedly supported with the base plate;
기판을 로딩하는 로딩면을 가지며 상기 챔버 케이스의 밀폐 공간에서 상기 소프트 몰드와 일정 간격으로 떨어져서 하측에 위치하는 스테이지;A stage having a loading surface for loading a substrate and positioned below the soft mold at regular intervals in a sealed space of the chamber case;
상기 베이스 플레이트측에 고정되어 상기 스테이지를 업/다운시키면서 상기 소프트 몰드를 향하여 상기 기판을 합착하기 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동수단;Driving means fixed to the base plate side to generate and transmit power for bonding the substrate toward the soft mold while up / down the stage;
상기 소프트 몰드의 위치에 따라 상기 기판의 합착 위치를 보정하는 정렬수단;Alignment means for correcting the bonding position of the substrate according to the position of the soft mold;
을 포함하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치를 제공한다.It provides an apparatus for making an etching region on a substrate comprising a.
그리고, 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여,In order to achieve another object of the present invention,
기판과 소프트 몰드의 합착 전에 합착 위치를 정렬하는 1차 정렬단계;A primary alignment step of aligning the bonding position before bonding the substrate and the soft mold;
1차로 정렬한 기판과 소프트 몰드를 가 접촉 상태로 합착하는 1차 합착단계;A first bonding step of bonding the first aligned substrate and the soft mold in contact with each other;
가 접촉 상태에서 기판과 소프트 몰드의 합착 위치를 정렬하는 2차 정렬단계;A second alignment step of aligning the bonding position of the substrate and the soft mold in the contact state;
2차로 정렬한 기판과 소프트 몰드를 면 접촉 상태로 합착하는 2차 합착단계;A second bonding step of bonding the substrate and the soft mold which are secondly aligned in a surface contact state;
를 포함하는 기판에 식각 영역을 만들기 위한 방법을 제공한다.It provides a method for making an etching region on a substrate comprising a.
상기 본 발명에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 방법은, 기판과 소프트 몰드를 임프린트 방식으로 합착할 때 두 번의 정렬단계와 합착단계를 각각 거치면서 임프린트 방식으로 식각 및 비식각 영역을 간편하게 구분할 수 있다.In the method for forming an etched region on the substrate according to the present invention, when the substrate and the soft mold are bonded by imprinting, the etching and non-etching regions can be easily distinguished by imprinting through two alignment and bonding steps, respectively. .
이와 같이 정렬단계와 합착단계를 각각 두 번의 공정(또는 두 번 이상의 공정)으로 나누어서 기판과 소프트 몰드를 합착하는 구조는 예를들어, 한 번의 피치 이동 동작으로 합착하는 방식과 비교할 때 상기 소프트 몰드와 기판의 합착시 발생할 수 있는 얼라이닝 오차를 최대한 줄이 수 있다.As such, the structure of bonding the substrate and the soft mold by dividing the alignment step and the bonding step into two processes (or two or more processes), for example, is compared with the method of the soft mold in comparison with the method of bonding in one pitch shifting operation. The alignment error that can occur when the substrate is bonded can be minimized.
그리고, 상기 본 발명에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 진동이나 충격 흡수가 가능한 내진(耐震) 구조를 가지는 프레임을 구비하여 이 프레임 내에서 정렬 단계와 합착 단계를 거치면서 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업을 간편하게 진행할 수 있다.In addition, the apparatus for making an etched region in the substrate according to the present invention, having a frame having a seismic structure capable of absorbing vibration or shock, and etched and unetched while undergoing an alignment step and a bonding step in the frame. You can easily separate the areas.
특히, 상기 내진 구조의 프레임은 정렬수단으로 기판의 위치를 정렬할 때 챔버 케이스의 표면 변형에 의한 간섭을 받지 않도록 형성하여 기판과 소프트 몰드의 위치 정렬시 발생할 수 있는 센싱 오차를 최대한 줄일 수 있다.In particular, the frame of the seismic structure is formed so as not to interfere with the surface deformation of the chamber case when aligning the position of the substrate by the alignment means to reduce the sensing error that can occur when the position of the substrate and the soft mold alignment.
또한, 상기 본 발명에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 음이온을 이용하여 정전기를 제거하는 수단(이오나이져)을 구비하고 있으므로 소프트 몰드와 기판의 합착시 정전기에 의해 발생할 수 있는 문제점들을 해결할 수 있다.In addition, the apparatus for making an etched region in the substrate according to the present invention is provided with a means (ionizer) for removing the static electricity by using negative ions, so that problems caused by static electricity when bonding the soft mold and the substrate I can solve it.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention are described to the extent that those of ordinary skill in the art can practice the present invention.
따라서, 본 발명의 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.Therefore, since the embodiments of the present invention may be modified in various other forms, the claims of the present invention are not limited to the embodiments described below.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 전체 내부 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 프레임을 지칭한다.1 is a view showing the entire internal structure of the apparatus for making an etched region in the substrate according to an embodiment of the present invention, 2 denotes a frame.
상기 프레임(2)은 여러 개의 금속 파이프를 통상의 방법으로 용접하거나 볼트로 체결하여 고정한 사각 형상의 프레임체를 개시하고 있다.The
상기 프레임(2)에는 고무판과 같은 통상의 접지구(2b)를 부착하여 지면에서 발생하는 진동을 흡수할 수 있는 안정적인 접지 상태로 지지될 수 있도록 형성하면 좋다.(도 1참조)The
상기 프레임(2)의 안쪽에는 베이스 플레이트(4)가 위치한다.The
상기 베이스 플레이트(4)는 일정 크기의 지지면(F)을 가지며 이 지지면(F)이 수평한 자세로 위치하도록 상기 프레임(2) 안쪽에 형성된 수평 프레임부(2a) 위에 얹혀진 상태로 설치할 수 있다.The
상기 베이스 플레이트(4)는 상기 수평 프레임부(2a)에서 각종 충격이나 진동을 흡수할 수 있는 상태로 위치한다. 즉, 상기 수평 프레임부(2a)측에 복수 개의 완충 접지구(A)를 설치하고 이 완충 접지구(A) 위에 얹혀진 상태로 상기 베이스 플레이트(4)를 설치할 수 있다.The
상기 완충 접지구(A)는 예를들어, 내부에 유체(에어)가 채워진 원통이나 다각통 형태로 이루어져서 완충이 요구되는 각종 장치들의 프레임체나 작업대를 지면에서 충격 흡수가 가능하게 지지하는 통상의 구조로 이루어진다.The shock absorbing ground (A) is, for example, in the form of a cylinder or a polygon filled with a fluid (air) therein, a conventional structure for supporting the frame or work table of the various devices that require a buffer to be able to absorb the shock from the ground Is made of.
상기 베이스 플레이트(4)는 압력이나 진동, 충격, 마찰 등에 의해 상기 지지면(S)이 변형되는 것을 억제할 수 있는 강성을 가지는 금속(예:스테인레스 스틸) 중에서 사용한다.The
즉, 상기 베이스 플레이트(4)는 상기 프레임(2)측에서 진동이나 충격의 흡수가 가능한 메인 작업대 역할을 한다. 이러한 구조는 상기 프레임(2)에서 내진성(耐震性)을 확보한 상태로 기판(G)측에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업을 진행할 수 있다.That is, the
상기 베이스 플레이트(4) 위쪽에는 챔버 케이스(6)가 위치한다. 상기 챔버 케이스(6)는 진공 분위기에서 기판(G)의 레진층(G1, 감광성 수지)에 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 공간을 제공한다.The
상기 챔버 케이스(6)는 내부에 사각의 밀폐 공간(H)을 가지는 박스 타입을 개시하고 있다.The
상기 밀폐 공간(H)은 통상의 진공 펌프(P)와 관체(P1)로 연결하여 상기 펌프(P)의 구동에 의해 진공압 분위기 또는 대기압 분위기로 전환이 가능하다. 즉, 진공압 분위기에서 상기 기판(G)의 레진층(G1)에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 작업을 진행하면 상기 레진층(G1)에 기포홀이 발생하는 현상을 방지할 수 있다.The closed space (H) is connected to the normal vacuum pump (P) and the tube (P1) it is possible to switch to a vacuum atmosphere or atmospheric pressure atmosphere by the drive of the pump (P). That is, when the etching and non-etching regions are divided into the resin layer G1 of the substrate G in a vacuum pressure atmosphere, bubbles may be prevented from occurring in the resin layer G1.
상기와 같이 진공 펌프(P)를 이용하여 상기 밀폐 공간(H)을 진공압 또는 대기압 분위기로 전환하는 구조는 해당 분야에서 일반적인 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.As described above, the structure for converting the closed space H into a vacuum or atmospheric pressure using the vacuum pump P is easily implemented by those skilled in the art, and thus, further description thereof will be omitted. .
그리고, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 챔버 케이스(6)의 일측에는 상기 밀폐 공간(H)을 개폐하기 위한 도어를 설치하여 외부에서 기판(G)을 공급하거나 인출할 수 있다.Although not shown in the drawings, a door for opening and closing the sealed space H may be installed at one side of the
상기 챔버 케이스(6)는 상기 베이스 플레이트(4)와 떨어져서 비접촉 상태로 고정 설치된다.The
즉, 상기 챔버 케이스(6)는 도 1에 나타낸 바와 같이 별도의 연결구(Q)로 상기 프레임(2)의 측면과 연결하여 상기 베이스 플레이트(4)로부터 일정 간격으로 떨어져서 뜬 상태로 고정할 수 있다.That is, the
상기 연결구(Q)는 통상의 힌지 고정 방식으로 상기 챔버 케이스(6)의 한 군데 이상의 지점을 상기 프레임(2) 측면과 연결 고정이 가능하게 이루어진다.The connector (Q) is made possible to connect and fix one or more points of the chamber case (6) with the side of the frame (2) in a conventional hinge fixing manner.
이와 같이 상기 챔버 케이스(6)를 상기 베이스 플레이트(4)와 비접촉 상태로 고정하면, 상기 챔버 케이스(6)나 상기 베이스 플레이트(4)측에서 발생하는 진동이나 충격이 상대측으로 전달되면서 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.When the
상기 챔버 케이스(6) 내부에는 소프트 몰드(8)가 위치한다. 이 소프트 몰드(8)는 기판(G)과 임프린트 방식으로 합착하면서 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 것이다.The
상기 소프트 몰드(8)는 일정한 두께를 가지며 기판(G)의 레진층(G1) 전체 면적을 덮을 수 있는 크기를 가지는 사각의 패드 타입을 개시하고 있다.The
상기 소프트 몰드(8)는 투명한 합성수지 원료(예:POLY DIMETHYLSILOXANE)를 마스터링 플레이트(도면에 나타내지 않음.) 위에 부어서 일측면에 식각 및 비식각 영역을 구분하기 위한 패턴면(8a)을 가지는 통상의 구조로 이루어진다.The
그리고, 상기 기판(G)과 상기 소프트 몰드(8)는 도면에는 나타내지 않았지만 얼라인 위치를 정열할 때 기준이 되는 복수 개의 얼라인 마크들이 테두리부측에 형성되어 있다.Although the substrate G and the
상기 소프트 몰드(8)는 상기 챔버 케이스(6)의 밀폐 공간(H)에서 도 1에 나타낸 바와 같이 수평한 자세를 가지며 상기 베이스 플레이트(4)에 설치한 복수 개의 고정바(10)에 고정 설치할 수 있다.The
상기 소프트 몰드(8)는 상기 챔버 케이스(6)의 밀폐 공간(H)에서 상기 패턴 면(8a)이 아래쪽을 향하는 자세를 가지도록 고정한다.The
상기 복수 개의 고정바(10)는 상기 베이스 플레이트(4)의 지지면(F)에 세워져서 상기 챔버 케이스(6)의 저면을 관통하는 상태로 위치되며, 일측 단부는 상기 지지면(F)과 고정하고, 반대편 단부는 상기 소프트 몰드(8)와 고정한다.The plurality of fixing
그리고, 상기 챔버 케이스(6)에서 상기 복수 개의 고정바(10)들이 관통하는 지점들은 도면에는 나타내지 않았지만 고무링과 같은 통상의 시일부재를 끼워서 시일되도록 한다.In addition, the points through which the plurality of fixing
한편, 상기 챔버 케이스(6) 내부에는 상기 소프트 몰드(8)에 대응하는 스테이지(12)가 위치한다.Meanwhile, the
상기 스테이지(12)는 상기 소프트 몰드(8)와 합착 가능한 상태로 기판(G)을 로딩하기 위한 것이다.The
즉, 상기 스테이지(12)는 기판(G)을 로딩하는 로딩면(12a)을 가지며 상기 챔버 케이스(6)의 밀폐 공간(H)에서 상기 소프트 몰드(8)와 떨어져서 평행한 자세로 위치한다.(도 1참조)That is, the
그리고, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는, 도 2에 나타낸 바와 같이 기판용 홀더(14)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the apparatus for making an etched region in the substrate according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2 may further comprise a holder for the substrate (14).
상기 기판용 홀더(14)는 상기 스테이지(12)의 로딩면(12a)에 로딩한 기판(G)의 테두리부를 접촉 상태로 눌러서 분리 가능하게 가압 고정하기 위한 것이다.The
상기 기판용 홀더(14)는 가압면(14a)을 가지며 상기 스테이지(12)의 두 군데 이상의 테두리부에서 슬라이딩 가능하게 고정 설치된다.(도 2참조)The
즉, 상기 기판용 홀더(14)는 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 스테이지(12)에서 조절볼트(14b)의 회전에 의해 전,후로 슬라이딩하면서 상기 가압면(12a)으로 기판(G)의 테두리변을 눌러서 분리 가능하게 고정할 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, the
상기 기판용 홀더(14)는 상기 스테이지(12)측에 설치할 때 기판(G)의 윗면보다 위쪽으로 돌출하지 않도록 설치한다. 예를들어, 기판(G)보다 위로 돌출되면 상기 소프트 몰드(8)와 합착할 때 패턴면(8a)이 상기 기판용 홀더(14)의 돌출된 부분과 접촉하면서 불균일하게 합착될 수 있다.The
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는 구동수단(16)을 포함하여 이루어진다.The apparatus for making an etched region in a substrate according to an embodiment of the present invention comprises a drive means (16).
상기 구동수단(16)은 임프린트 방식으로 상기 기판(G)과 소프트 몰드(8)를 합착할 수 있도록 상기 스테이지(12)를 업/다운시키기 위한 것이다.The driving means 16 is to up / down the
상기 구동수단(16)은 도 1에 나타낸 바와 같이 업/다운 이동이 가능한 구동축(C1)을 구비한 모터(C, 또는 실린더)를 사용할 수 있다.As shown in FIG. 1, the drive means 16 may use a motor C or a cylinder having a drive shaft C1 capable of up / down movement.
상기 모터(C) 본체는 상기 베이스 플레이트(4)측에 부착한 고정플레이트(C2)측에 얹혀진 상태로 고정 설치할 수 있다.The motor (C) body may be fixedly installed in a state where it is mounted on the fixing plate (C2) side attached to the base plate (4) side.
그리고, 상기 구동축(C1)에는 이동플레이트(C3)를 설치하고, 이 이동플레이트(3)와 상기 스테이지(12) 사이를 지지바(C4)들로 연결 고정한다. 상기 지지바(C4)들은 상기 베이스 플레이트(4)와 상기 챔버 케이스(6)의 저면을 관통하는 상태로 상기 스테이지(12)와 고정된다.In addition, a moving plate C3 is installed on the drive shaft C1, and the moving plate 3 and the
즉, 상기 모터(C)는 상기 베이스 플레이트(4)측에 고정된 상태에서 상기 스테이지(12)를 수평하게 지지함과 아울러 밀거나 당기면서 업/다운시킬 수 있다.That is, the motor C can support the
이러한 업/다운 구동에 의해 상기 스테이지(12)가 상기 소프트 몰드(8)를 향하여 평행한 자세로 이동하면서 상기 기판(G)과 상기 소프트 몰드(8)를 임프린트 방식으로 합착할 수 있다.By the up / down driving, the
상기 구동수단(16)은 상기한 구조 이외에도 예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 모터 축과 스크류(예:볼 스크류)를 연결하여 스크류의 정,역 회전에 의해 동력을 전달하면서 상기 스테이지(12)를 업/다운시킬 수 있도록 셋팅할 수도 있다.In addition to the above-described structure, the driving means 16 connects the motor shaft and the screw (for example, ball screw) to the
특히, 상기와 같이 구동수단(16)에 의해 기판(G)을 이동시키면서 합착하는 구조는 예를들어, 연질의 소프트 몰드(8)를 이동시키면서 합착하는 구조와 비교할 때 이동 중에 진동이나 충격에 의해 상기 소프트몰드(8)의 표면이 변형되는 현상을 방지할 수 있다.In particular, the structure that is bonded while moving the substrate G by the driving means 16 as described above is, for example, compared to the structure that is bonded while moving the soft
그리고, 상기 이동플레이트(C3)와 상기 챔버 케이스(6) 사이에는 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 지지바(C4)들을 감싸는 상태로 통상의 벨로우즈관(C5, bellows tube)을 연결한다.In addition, between the movable plate C3 and the
즉, 상기 벨로우즈관(C5)의 일측 단부는 상기 이동플레이트(C3)와 고정하고, 반대편 단부는 상기 챔버 케이스(6)의 저면과 고정한다.That is, one end of the bellows pipe (C5) is fixed to the moving plate (C3), the other end is fixed to the bottom surface of the chamber case (6).
상기 벨로우즈관(C5)은 상기 지지바(C4)들이 관통하는 상기 챔버 케이스(6) 저면의 관통 지점을 외부와 밀폐 상태로 차단할 수 있으므로 상기 밀폐 공간(H)을 진공압 분위기로 전환할 때 관통 틈새로 압력이 해제되는 것을 방지할 수 있다.The bellows pipe C5 may block the through point of the bottom surface of the bottom of the
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는 정렬수단(18)을 포함하여 이루어진다.The apparatus for making an etched region in a substrate according to an embodiment of the present invention comprises an alignment means 18.
상기 정렬수단(18)은 상기 기판(G)과 상기 소프트 몰드(8)를 합착하기 전에 이들의 합착 위치를 미리 정렬하기 위한 것이다.The alignment means 18 is for pre-aligning their bonding position before bonding the substrate G and the
상기 정렬수단(18)은, 위치를 감지하는 비젼부(V1)와, 이 비젼부(V1)의 감지 신호에 따라 상기 기판(G) 또는 소프트 몰드(8)의 위치를 변화시키는 조절부(V2)를 포함한다.The
상기 비젼부(V1)는 마이크로 카메라(V1-1)로 구성되며, 상기 챔버 케이스(6)의 진동이나 표면 변형에 의한 간섭을 받지 않도록 상기 프레임(2)측에 설치한다.The vision unit V1 is constituted by a micro camera V1-1 and is provided on the
이를 위하여 본 실시예에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 베이스 플레이트(4)측에 거치대(V3)를 설치하여 이 거치대(V3)에 마이크로 카메라(V1-1)가 고정되도록 하고 있다.To this end, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a cradle V3 is provided on the side of the
상기 거치대(V3)는 상기 베이스 플레이트(4)의 지지면(F)과 고정되며, 상기 챔버 케이스(6)의 위쪽에서 상기 마이크로 카메라(V1-1)들을 고정할 수 있는 거치 구조를 갖는다.The holder V3 is fixed to the support surface F of the
상기 비젼부(V1)는 상기 소프트 몰드(8)와 기판(G)측에 형성된 얼라인 마크 중에서 두 군데 지점의 얼라인 마크를 센싱할 수 있도록 두 개의 마이크로 카메라(V1-1)를 한 조로 구성한다.The vision unit V1 comprises two micro cameras V1-1 as a set so as to sense alignment marks at two points among the alignment marks formed on the
그리고, 상기 챔버 케이스(6)의 윗면에는 상기 밀폐 공간(H)에 위치하는 소프트 몰드(8)와 기판(G)을 외부(챔버 케이스 위쪽)에서 센싱할 수 있도록 투명 플 레이트(6a)를 설치한다. 이 투명플레이트(6a)는 통상의 석영판을 사용할 수 있다.In addition, a
상기한 비젼부(V1)는 상기 각 마이크로 카레라(V1-1)로 상기 투명플레이트(6a)를 통해서 상기 소프트 몰드(8)의 얼라인 마크를 센싱함과 동시에 상기 투명한 소프트 몰드(8)를 통해 상기 기판(G)의 얼라인 마크를 센싱할 수 있다.The vision unit V1 senses an alignment mark of the
상기 조절부(V2)는 상기 소프트 몰드(8)에 대응하는 합착 지점으로 상기 기판(G)이 위치하도록 상기 스테이지(12)의 위치를 조절하기 위한 것으로서, 복수 개의 위치조절부재(V2-1)로 구성할 수 있다.The adjusting unit V2 is for adjusting the position of the
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 챔버 케이스(6) 내부에서 상기 스테이지(12) 아래쪽에 보조 스테이지(12b)를 배치한다.That is, as shown in FIG. 1, the
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 스테이지(12)와 보조스테이지(12b) 사이에 세 개의 위치조절부재(V2-1)를 설치하여 이 위치조절부재(V2-1)의 작동에 의해 상기 스테이지(12)의 위치가 조절되도록 하고 있다.As shown in FIG. 5, three position adjusting members V2-1 are provided between the
상기 위치조절부재(V2-1)는 두 방향의 직선 이동 및 회전 각도 조절이 가능한 구조를 가지는 통상의 UVW 스테이지나 메뉴얼 스테이지 중에서 사용할 수 있다. 이 스테이지들은 도면에는 나타내지 않았지만 유체 압력(예:공압)을 이용하거나 별도의 구동장치(실린더, 모터)에 의해 작동하도록 셋팅할 수 있다.The position adjusting member V2-1 may be used in a conventional UVW stage or a manual stage having a structure capable of linear movement and rotation angle adjustment in two directions. These stages, although not shown in the figures, can be set to operate using fluid pressure (eg pneumatics) or by separate drives (cylinders, motors).
즉, 상기 각 위치조절부재(V2-1)에 의해 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 스테이지(12)를 회전 및 전/후, 좌/우 방향으로 이동시키면서 상기 소프트 몰드(8)의 위치에 대응하도록 기판(G)의 합착 위치를 조절할 수 있다.That is, as shown in Figure 6 by the respective position adjusting members (V2-1) so as to correspond to the position of the
그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 비젼부(V1)와 상기 조절부(V2) 사이 에 제어 유니트(U)를 연결하여 상기 비젼부(V1)의 센싱 신호에 따라 상기 조절부(V2)의 작동을 제어할 수 있도록 셋팅한다.As shown in FIG. 1, the control unit U is connected between the vision unit V1 and the control unit V2 to operate the control unit V2 according to the sensing signal of the vision unit V1. Set to control.
즉, 상기 제어유니트(U)는 상기 각 마이크로 카메라(V1-1)에서 센싱한 두 개의 얼라인 마크가 서로 일치하도록 상기 조절부(V2)의 작동을 제어하면서 기판(G)의 위치를 보정할 수 있다.That is, the control unit U may correct the position of the substrate G while controlling the operation of the adjusting unit V2 such that the two alignment marks sensed by the micro cameras V1-1 coincide with each other. Can be.
상기 제어유니트(U)는 통상의 수치 제어 컴퓨터(numerical controlled computer)를 사용할 수 있다.The control unit U may use a conventional numerical controlled computer.
상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치는 정전기 제거수단(20)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The apparatus for making an etched region in the substrate according to an embodiment of the present invention may further comprise a static
상기 정전기 제거수단(20)은 상기 챔버 케이스(6) 내부에 발생하는 정전기를 제거하기 위한 것이다.The static electricity removing means 20 is for removing static electricity generated in the
이를 위하여 본 실시예에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 챔버 케이스(6)의 일측에 이오나이져(W, ionizer)를 장착하여 상기 밀폐 공간(H)에 발생하는 정전기가 제거되도록 하고 있다.To this end, in this embodiment, as shown in FIG. 1, an ionizer W is mounted on one side of the
상기 이오나이져(W)는 음이온을 발생하는 통상의 구조로 이루어져서 상기 밀폐 공간(H)에 위치하는 기판(G)이나 소프트 몰드(8)측에 발생할 수 있는 정전기를 음이온을 이용하여 간편하게 제거할 수 있다.The ionizer (W) is made of a conventional structure for generating negative ions to easily remove the static electricity that may occur on the substrate (G) or the soft mold (8) side located in the closed space (H) by using an anion. Can be.
상기 이오나이져(W)는 상기 밀폐 공간(H)에서 상기 소프트 몰드(8)와 기판(G)의 합착면 사이로 음이온을 발생할 수 있도록 상기 챔버 케이스(6)측에 설치하면 좋다. 이와 같은 구조는 상기 소프트 몰드(8)와 기판(G)을 합착한 상태를 분 리할 때 이들 합착면 사이에 발생하는 정전기를 용이하게 제거할 수 있다.The ionizer W may be installed on the
그리고, 상기 이오나이져(W)는 예를들어, 상기 스테이지(12)측에 기판(G)을 로딩하기 전에 이 기판(G) 표면을 향하여 음이온을 발생할 수 있도록 상기 챔버 케이스(6) 외부에 위치할 수도 있다.The ionizer W may, for example, be external to the
다음으로 상기한 구조로 이루어지는 장치를 이용하여 기판(G)에 식각 및 비식각 영역을 구분하는 바람직한 작업 실시예를 설명한다.Next, a preferred working embodiment for dividing the etched and non-etched regions on the substrate G by using the apparatus having the above-described structure will be described.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 방법의 전체 작업 공정을 순서대로 나타낸 공정도로서, 도면 부호 S1은 1차 정렬단계를 지칭한다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an entire operation process of a method for forming an etching region on a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, and reference numeral S1 denotes a primary alignment step.
상기 1차 정렬단계(S1)는 상기 챔버 케이스(6) 내부에 위치한 상기 스테이지(12)에 기판(G)을 로딩한 상태에서 상기 소프트 몰드(8)와 기판(G)을 합착하기 전에 이들의 합착 위치를 보정하기 위한 것이다.The first alignment step S1 may be performed before the
즉, 도 8에 나타내 바와 같이 상기 비젼부(V1)로 상기 챔버 케이스(6) 외부에서 상기 소프트 몰드(8)와 기판(G)의 얼라인 마크를 센싱한다.That is, as shown in FIG. 8, the alignment mark between the
그리고 나서, 상기 비젼부(V1)에서 센싱한 데이터에 따라 상기 제어 유니트(U)로 상기 조절부(V2)의 구동을 제어하면서 상기 소프트 몰드(8)에 대응하도록 상기 기판(G)의 합착 위치를 1차로 정렬한다.(도 6참조)Then, the bonding position of the substrate G to correspond to the
그리고, 상기 비젼부(V1)의 마이크로 카메라(V1-1)들은 상기 챔버 케이스(6)의 밀폐 공간(H)을 진공압 분위기로 전환할 때 예들들어, 진공압에 의해 상기 챔버 케이스(6)의 표면이 변형되더라도 이에 간섭을 받지 않고 항상 일정한 자세로 위치 된다.And, when the micro cameras V1-1 of the vision unit V1 switch the closed space H of the
상기와 같이 1차 정렬단계(S1)를 완료하면 1차 합착단계(S2)를 진행한다.When the first alignment step (S1) is completed as described above, the first bonding step (S2) is performed.
상기 1차 합착단계(S2)는, 상기 소프트 몰드(8)를 향하여 기판(G)을 이동시켜서 미세 간격(L)으로 근접한 상태가 되도록 하기 위한 것이다.The first bonding step S2 is to move the substrate G toward the
즉, 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 구동수단(16)으로 상기 스테이지(12)를 위로 이동시켜서 상기 기판(G)의 레진층(G1)과 상기 소프트 몰드(8)의 패턴면(8a) 사이가 대략 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터의 미세 간격(L)을 유지하도록 한다.That is, as shown in FIG. 9, the
이와 같은 동작에 의해 상기 기판(G)의 레진층(G1)과 상기 소프트 몰드(8)의 패턴부(8a)는 상기한 미세 간격(L)으로 이격되어 서로 접촉하지 않은 상태이거나 상기 소프트 몰드(8)의 처짐 현상에 의해 일부면이 접촉된 이른바, 가(假) 접촉 상태가 된다.By such an operation, the resin layer G1 of the substrate G and the
그리고, 상기 가 접촉 상태에서 2차 정렬단계(S3)를 진행한다.Then, the secondary alignment step (S3) is performed in the contact state.
상기 2차 정렬단계(S3)는, 도 9에 나타낸 바와 같이 상기 기판(G)과 소프트 몰드(8)를 1차 합착한 상태에서 상기 1차 정렬단계(S1)와 동일하게 상기 정열수단(18)을 이용하여 합착 위치를 허용 편차 내로 한 번 더 보정하는 방식으로 진행한다.In the second alignment step S3, the alignment means 18 is performed in the same manner as in the first alignment step S1 in a state in which the substrate G and the
즉, 상기 2차 정렬단계(S3)는 상기 기판(G)과 소프트 몰드(8)가 미세 간격(L)으로 근접한 상태에서 정밀 얼라인을 하기 위한 것이다.That is, the second alignment step S3 is for precise alignment in a state where the substrate G and the
이와 같이 기판(G)과 소프트 몰드(8)의 합착 위치를 2차로 정렬한 다음에는 2차 합착단계(S4)를 진행한다.As described above, after the bonding positions of the substrate G and the
상기 2차 합착단계(S4)는, 상기 기판(G)의 레진층(G1)과 상기 소프트 몰드(8)의 패턴면(8a)이 미세 간격(L)으로 근접한 상태에서 전체 면적이 균일하게 면(面) 접촉하도록 정밀 합착하기 위한 것이다.In the second bonding step S4, the entire surface is uniformly uniform in a state where the resin layer G1 of the substrate G and the
즉, 상기 기판(G)과 소프트 몰드(8)가 가 접촉된 상태에서 상기 구동수단(16)에 의해 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 스테이지(12)를 위로 이동시키면, 상기 기판(G)의 레진층(G1)과 상기 소프트 몰드(8)의 패턴면(8a) 전체가 평행한 자세로 면(面) 접촉된다.That is, when the
이와 같이 2차 합착단계(S4)를 진행하여, 상기 기판(G)과 상기 소프트 몰드(8)가 평행한 자세로 면 접촉하는 임프린트 동작에 의해 식각 및 비식각 영역의 구분이 가능하도록 상기 레진층(G1)을 패터닝할 수 있다.As described above, the second bonding step S4 may be performed to separate the etched and non-etched regions by an imprint operation in which the substrate G and the
특히, 상기와 같이 임프린트 동작을 두 번으로 나눠서 진행하는 구조는, 예를들어 한 번의 임프린트 동작에 의해 패터닝하는 방식과 비교할 때 상기 기판(G)의 이동 중에 발생할 수 있는 얼라인 오차를 최대한 줄일 수 있다.In particular, the structure in which the imprint operation is divided into two parts as described above can reduce the alignment error that may occur during the movement of the substrate G as compared to the method of patterning by one imprint operation, for example. have.
그리고, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 방법은, 정렬 작업과 합착 작업을 각각 두 번씩 행하는 방식 이외에도 예를들어, 기판(G)과 소프트 몰드(8)의 이격 거리에 따라 상기와 같은 방식으로 두 번 이상의 정렬 및 합착 작업을 거치면서 진행할 수도 있다.In addition, the method for making an etching region on the substrate according to the embodiment of the present invention, in addition to the method of performing the alignment operation and the bonding operation twice, for example, the separation distance between the substrate (G) and the soft mold (8) In accordance with the above-described manner may proceed through two or more alignment and bonding operations.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 내부 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the internal structure of an apparatus for making an etched region on a substrate according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 기판용 홀더 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a substrate holder structure of an apparatus for forming an etching region in a substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 기판용 홀더의 세부 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the detailed structure and operation of the holder for a substrate of FIG.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 챔버 케이스의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the detailed structure of the chamber case of the apparatus for making an etching region on the substrate according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 장치의 정렬수단의 조절부 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the structure of the control unit of the alignment means of the apparatus for making an etching region on the substrate according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 조절부 작용을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the operation of the control unit of FIG.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 기판에 식각 영역을 만들기 위한 방법의 전체 작업 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이다.FIG. 7 is a process diagram schematically illustrating an entire working process of a method for forming an etching region in a substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 8은 도 7의 1차 정렬단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram for describing a primary alignment step of FIG. 7.
도 9는 도 7의 1차 합착단계 및 2차 정렬단계를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the first bonding step and the second alignment step of FIG.
도 10은 도 7의 2차 합착단계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 10 is a diagram for describing a second bonding step of FIG. 7.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170313 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |