KR101371094B1 - Pattern forming apparatus and pattern forming method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 패턴형성장치 및 패턴형성방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 패턴형성장치는 패턴이 형성된 스탬프를 지지하는 제 1정반, 상기 제 1정반과 대향하며 상기 스탬프에 의해 가압될 기판을 부착하고, 상기 스탬프와 접촉시 밀폐공간을 형성하는 제 2정반 및 상기 밀폐공간을 감압시켜 상기 스탬프의 패턴이 상기 기판에 형성될 수 있도록 상기 스탬프와 상기 기판을 합착시키고, 상기 밀폐공간을 증압시켜 상기 합착된 기판과 상기 스탬프를 분리시키는 압력조절부를 구비함으로써 소정의 공간에서 압력만으로 스탬프와 기판을 합착 및 가압하여 기판에 패턴을 형성하며 스탬프에서 기판을 이격하도록 하여, 장비의 크기가 줄어들고 제품의 양산시간을 단축되어 제품의 생산이 증대되는 효과가 있다.

Figure R1020060115996

스탬프, 기판, 임프린트

The present invention relates to a pattern forming apparatus and a pattern forming method, wherein the pattern forming apparatus according to the present invention attaches a first surface supporting a stamp on which a pattern is formed, a substrate facing the first surface and pressed by the stamp. And decompressing the stamp and the substrate so that a pattern of the stamp is formed on the substrate by decompressing a second surface and the closed space to form a sealed space when contacting the stamp. It is equipped with a pressure control unit for separating the stamped substrate and the stamp to form a pattern on the substrate by bonding and pressing the stamp and the substrate with a pressure only in a predetermined space to separate the substrate from the stamp, reducing the size of the equipment and mass production time of the product Shorten the effect of increasing the production of the product.

Figure R1020060115996

Stamp, substrate, imprint

Description

패턴형성장치 및 패턴형성방법{Pattern forming apparatus and pattern forming method} Pattern forming apparatus and pattern forming method

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴형성장치를 나타낸 간략도이다.1 is a simplified diagram showing a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 패턴 형성장치에 의해 기판과 스탬프간의 합착 및 가압이 이루어지는 동작을 나타낸 작동도이다. 2A to 2C are operation diagrams illustrating an operation of bonding and pressing the substrate and the stamp by the pattern forming apparatus of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a pattern forming method according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴형성장치를 나타낸 간략도이다.Figure 4 is a simplified diagram showing a pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 패턴형성장치에 의해 기판과 스탬프간의 합착 및 가압이 이루어지는 동작을 나타낸 작동도이다.5A to 5D are operation diagrams illustrating an operation of bonding and pressing the substrate and the stamp by the pattern forming apparatus of FIG. 4.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴형성방법을 나타낸 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a pattern forming method according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 패턴 형성장치 및 패턴 형성방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 압력을 조절하여 기판에 스탬프를 가압하여 패턴을 형성하고, 기판으로부터 스탬프 를 이격시키는 패턴 형성장치 및 패턴 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pattern forming apparatus and a pattern forming method, and more particularly, to a pattern forming apparatus and a pattern forming method for pressing a stamp on a substrate to form a pattern, and separating the stamp from the substrate.

현대사회는 전자제품의 다양한 기능이 요구되면서 기판에 고집적, 고밀도화된 패턴을 형성하는 기술의 필요성이 증대되고 있다. 패터닝 기술로는 포토마스크(photomask)를 이용하여 빛을 선택적으로 포토 레지스트 상에 조사하는 포토리소그래피(photolithography), 빛보다 짧은 파장을 이용하는 전자빔 리소그래피(e-beam lithography)와 엑스선 리소그래피(x-ray lithography), 탐침을 이용해 기판의 국부적인 변형 또는 산화를 통해 패턴을 형성하는 주사탐침 리소그래피(scanning probe lithography), 스탬프로 기판을 가압하는 임프린트 리소그래피(imprint lithography) 등의 기술이 있다. As the modern society demands various functions of electronic products, the necessity of technology for forming highly integrated and dense patterns on substrates is increasing. Patterning techniques include photolithography in which light is selectively irradiated onto the photoresist using a photomask, e-beam lithography and x-ray lithography using shorter wavelengths than light. Techniques such as scanning probe lithography, which uses a probe to form patterns through local deformation or oxidation of the substrate, and imprint lithography, which presses the substrate with a stamp.

이러한 기술 중 임프린트 리소그래피 기술은 다른 기술들에 비해 제작 단가가 낮고 공정시간이 짧아 제품생산에 많이 이용되고 있다. 하지만 임프린트 공정을 수행하기 위해서는 스탬프를 지속적으로 고정시킨 상태에서 기판을 가압하여 패턴을 형성해야하기 때문에 스탬프를 고정시키는 고정장치 및 기판을 가압하고 기판으로부터 스탬프를 이격시키는 구동장치에 의해 챔버의 규모가 커져 챔버 내부를 진공상태로 만들기 위한 시간이 길어지고, 따라서 제품의 양산시간이 길어지는 문제점이 있다. Among these technologies, imprint lithography technology is used to produce products because of lower manufacturing cost and shorter process time than other technologies. However, in order to perform the imprint process, it is necessary to pressurize the substrate while the stamp is continuously fixed to form a pattern. Therefore, the size of the chamber is increased by the fixing device for fixing the stamp and the driving device for pressing the substrate and separating the stamp from the substrate. There is a problem in that the time for making the inside of the chamber into a vacuum becomes long, thus increasing the mass production time of the product.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소정 공간에서 압력만으로 스탬프와 기판을 합착 및 가압하여 기판에 패턴을 형성하며 스탬프에서 기판을 이격하는 패턴 형성장치 및 패턴 형성방법을 제공하는데 목적이 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to form a pattern on the substrate by bonding and pressing the stamp and the substrate in a predetermined space only pressure and a pattern forming apparatus and a pattern forming method for separating the substrate from the stamp The purpose is to provide.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 패턴 형성장치는 패턴이 형성된 스탬프를 지지하는 제 1정반, 상기 제 1정반과 대향하며 상기 스탬프가 가압할 기판을 부착하고, 상기 스탬프와 접촉시 밀폐공간을 형성하는 제 2정반 및 상기 밀폐공간을 감압시켜 상기 스탬프의 패턴이 상기 기판에 형성될 수 있도록 상기 스탬프와 상기 기판을 합착시키고, 상기 밀폐공간을 증압시켜 합착된 상기 기판과 상기 스탬프를 분리시키는 압력조절부를 구비한다.In order to achieve the above object, the pattern forming apparatus according to the present invention includes a first plate for supporting a stamp on which a pattern is formed, a substrate facing the first plate, to which the stamp is to be pressed, and a closed space upon contact with the stamp. Decompressing the second surface plate and the sealed space to form a pattern of the stamp so that the pattern of the stamp is formed on the substrate, and increasing the sealed space to separate the bonded substrate and the stamp. It is provided with a pressure regulator.

상기 제 1정반은 상기 스탬프를 지지하기 위한 클램프를 구비할 수 있다.The first surface plate may include a clamp for supporting the stamp.

상기 제 1정반은 상기 스탬프를 진공흡착하기 위한 진공흡착패드를 구비할 수 있다.The first surface plate may include a vacuum suction pad for vacuum suction of the stamp.

상기 스탬프와 상기 기판의 접촉을 위해 제 2정반을 수직이동시키는 승강부를 더 구비할 수 있다.It may further include a lifting unit for vertically moving the second surface plate for contact between the stamp and the substrate.

상기 제 2정반은 상기 기판을 흡착하기 위해 정전척을 구비할 수 있다. The second surface plate may be provided with an electrostatic chuck to adsorb the substrate.

상기 제 2정반은 상기 기판을 흡착하기 위해 진공흡착척을 구비할 수 있다.The second surface plate may be provided with a vacuum suction chuck to adsorb the substrate.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 패턴 형성방법은 패턴이 형성된 스탬프를 제 1정반에 지지시키는 단계, 기판이 부착된 제 2정반과 상기 스탬프가 접촉하여 밀폐공간을 형성하는 단계, 상기 밀폐공간의 압력을 낮추어 상기 스탬 프와 상기 기판을 합착시키고, 가압시켜 기판에 패턴을 형성시키는 단계 및 상기 기판에 패턴이 형성되면 상기 밀폐공간의 압력을 높여 상기 기판으로부터 상기 스탬프를 분리하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the pattern forming method according to the present invention comprises the steps of supporting the stamp on which the pattern is formed on the first surface plate, forming a closed space by contacting the second surface plate attached to the substrate and the stamp, the sealing Lowering the pressure of the space to bond the stamp and the substrate to each other, and pressurizing to form a pattern on the substrate; and when the pattern is formed on the substrate, increasing the pressure of the sealed space to separate the stamp from the substrate. do.

상기 스탬프와 상기 기판의 합착 및 가압은 진공상태에서 이루어질 수 있다.The bonding and pressurization of the stamp and the substrate may be performed in a vacuum state.

상기 스탬프는 진공흡착력에 의해 상기 제 1정반에 흡착될 수 있다.The stamp may be adsorbed onto the first surface plate by a vacuum suction force.

상기 밀폐공간의 압력이 상기 진공흡착력의 압력과 동일해지면 상기 제 1정반으로부터 상기 스탬프가 자유낙하 할 수 있다. When the pressure in the sealed space becomes equal to the pressure of the vacuum suction force, the stamp may free fall from the first surface plate.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성장치에 대해 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성장치를 나타낸 간략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 패턴 형성장치는 스탬프(S)가 지지되는 제 1정반(100), 제 1정반과 대향하는 위치에 마련되어 기판이 안착되는 제 2정반(110), 압력을 조절하여 스탬프(S)와 기판의 탈착을 조절하는 압력조절부(120)를 구비한다. 1 is a simplified diagram showing a pattern forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the pattern forming apparatus includes a first surface plate 100 on which the stamp S is supported, a second surface plate 110 on which a substrate is seated, and a pressure by adjusting pressure. (S) and the pressure control unit 120 for controlling the detachment of the substrate.

제 1정반(100)은 제 1정반(100)에 고정된 스탬프(S)가 제 2정반(110)에 안착된 기판(G)과 합착될 수 있도록 제 1정반(100)을 제 2정반(110) 방향으로 하강시키고, 스탬프(S)의 패턴이 기판(G)에 임프린트 되면 제 1정반(100)을 상승시키는 승강부(130)와 연결된다. The first surface plate 100 uses the first surface plate 100 so that the stamp S fixed to the first surface plate 100 may be bonded to the substrate G seated on the second surface plate 110. Lowering the direction 110, and when the pattern of the stamp (S) is imprinted on the substrate (G) is connected to the lifting unit 130 for raising the first surface (100).

승강부(130)는 제 1정반(100)이 수직이동될 수 있도록 동력을 제공하는 구동모터(131)와 구동모터(131)에서 제공하는 힘을 제 1정반(100)에 전달하는 동력축(132)을 구비한다. 승강부(130)는 스크류, 리니어 엑츄에이터를 사용함으로써 스 탬프(S)와 기판(G) 사이의 간격을 매우 미세하게 조절할 수 있다. The lifting unit 130 may include a driving motor 131 for providing power to vertically move the first surface plate 100 and a power shaft for transmitting the force provided from the driving motor 131 to the first surface plate 100. 132). The lifting unit 130 may adjust the spacing between the stamp S and the substrate G very finely by using a screw and a linear actuator.

또한 제 1정반(100)의 하면에는 자외선 램프(101)가 구비된다. 자외선 램프(101)는 스탬프(S)가 기판(G)을 가압하여 패턴을 형성할 수 있도록 기판(G)의 감광막에 자외선을 조사하여 감광막을 경화시킨다. 이때 스탬프(S)는 자외선이 투과되어 기판(G)에 조사될 수 있도록 쿼츠(quartz), 글래스(glass) 등과 같은 자외선 투과 소재로 구성되며 기판(G)의 감광막은 광경화성 수지로 이루어진다. 다른 실시예로 제 2정반(200)에 냉각부(미도시)를 구비하여 냉각에 의해 기판(G)의 감광막을 경화시킬 수 있다.In addition, an ultraviolet lamp 101 is provided on the lower surface of the first surface plate 100. The ultraviolet lamp 101 irradiates ultraviolet rays to the photosensitive film of the substrate G to cure the photosensitive film so that the stamp S presses the substrate G to form a pattern. At this time, the stamp (S) is made of an ultraviolet-transmitting material such as quartz (glass), such as quartz (glass), so that the ultraviolet rays are transmitted to the substrate (G), the photosensitive film of the substrate (G) is made of a photocurable resin. In another embodiment, a cooling unit (not shown) may be provided in the second surface plate 200 to cure the photosensitive film of the substrate G by cooling.

계속해서 제 1정반(100)의 하부에는 스탬프(S)를 고정하기 위한 클램프(102)가 설치된다. 클램프(102)는 제 1정반(100)의 주연부에 복수개로 설치되며 스탬프(S)를 그립(grip)할 수 있는 구조로 이루어진다. 클램프(102)는 접이식 형태로 스탬프(S)를 그립하기 전에는 제 1정반(100)에 포개어진 상태를 유지하다가 스탬프(S)를 제 1정반(100)의 그립위치에 정렬시키면 회동하여 펴지면서 스탬프(S)를 그립한다. Subsequently, a clamp 102 for fixing the stamp S is provided below the first surface plate 100. A plurality of clamps 102 are installed at the periphery of the first surface plate 100 and have a structure capable of gripping the stamp S. The clamp 102 is folded and maintained when the stamp S is aligned with the grip position of the first surface 100 while maintaining the state of being superimposed on the first surface 100 before the stamp S is gripped in a foldable form. The stamp S is gripped.

클램프(102)는 제 1정반(100)이 하강 및 상승시에는 스탬프(S)를 고정시키고, 스탬프(S)와 제 2정반(110)의 접촉으로 형성된 밀폐공간(140)의 압력변화시에는 압력변화에 따라 수직으로 유동성을 가진다. The clamp 102 fixes the stamp S when the first surface 100 descends and rises, and the pressure when the pressure changes in the closed space 140 formed by the contact between the stamp S and the second surface 110. It has fluidity vertically with changes.

제 2정반(110)은 제 1정반(100)과 대향하는 위치에 마련되며 지지축(111)에 의해 지지된다. 제 2정반(110)은 기판(G)을 부착시키기 위한 진공흡착척(112)을 구비하며 진공흡착척(112)은 진공흡착력에 의해 기판이 흡착될 수 있도록 복수개의 홀(113)로 이루어진다. 복수 개의 홀(113)은 배기관(114)과 연결되어 진공펌프(115)로 이어진다. 다른 실시예로는 정전척(미도시)을 구비하여 정전력으로 기판을 안착시키는 방법이 있을 수 있다. The second surface plate 110 is provided at a position facing the first surface plate 100 and is supported by the support shaft 111. The second surface plate 110 includes a vacuum suction chuck 112 for attaching the substrate G. The vacuum suction chuck 112 includes a plurality of holes 113 so that the substrate can be adsorbed by the vacuum suction force. The plurality of holes 113 are connected to the exhaust pipe 114 and lead to the vacuum pump 115. Another embodiment may be a method of mounting a substrate with an electrostatic chuck with an electrostatic chuck (not shown).

제 2정반(110)은 패턴형성 공정진행 중에는 기판(G)을 고정시켜 원활한 공정이 이루어지도록 하고, 공정이 종료된 후에는 스탬프(S)가 분리될 수 있도록 기판(G)을 고정시켜 스탬프(S)가 분리되도록 한다. The second surface plate 110 is fixed to the substrate (G) during the pattern forming process to ensure a smooth process, and after the process is completed by fixing the substrate (G) so that the stamp (S) can be separated Make sure S) is separated.

또한 제 2정반(110)은 스탬프(S)와 접촉시 밀폐공간(140)을 형성하는 기밀부재(141)를 구비한다. 기밀부재(141)는 스탬프(S)와 접촉시 압력을 조절할 수 있을만한 공간을 형성하기 위해 제 2정반(110)에 안착된 기판(G)의 두께보다 높은 높이를 가지며 스탬프(S)의 주연부와 소정간격만큼 떨어진 위치에 설치된다. 기밀부재(141)는 스탬프(S)에 의한 가압시 스탬프(S)의 편평도를 유지시키며 압축되는 진공형 오링을 사용할 수 있다. In addition, the second surface plate 110 is provided with an airtight member 141 that forms a closed space 140 in contact with the stamp (S). The airtight member 141 has a height higher than the thickness of the substrate G seated on the second surface 110 to form a space capable of adjusting the pressure upon contact with the stamp S and has a periphery of the stamp S. And at a distance apart from each other by a predetermined interval. The airtight member 141 may use a vacuum type O-ring which is compressed while maintaining the flatness of the stamp S when pressurized by the stamp S.

계속해서 제 2정반(110)은 스탬프(S)가 기판(G)에 패턴을 임프린트할 수 있도록 기판(G) 감광막의 유연성 확보를 위해 기판을 가열하는 가열부(116)를 구비한다.Subsequently, the second surface plate 110 includes a heating unit 116 that heats the substrate to secure the flexibility of the photosensitive film of the substrate G so that the stamp S may imprint a pattern on the substrate G.

압력조절부(120)는 제 2정반(110)의 하부에 위치하며 패턴의 형성공정을 진공 하에 수행시키기 위해 제 2정반(110)과 스탬프(S) 접촉시 형성된 밀폐공간(140)의 압력을 조절한다. 압력조절부(120)는 밀폐공간(140)의 기체를 배기하여 진공상태로 만들고, 다시 기체를 주입하여 대기압 상태로 만드는 압력조절펌프(121)와 제 2정반(110)을 통과하여 밀폐공간(140)과 압력조절펌프(121)를 연결하는 압력조절 관(122)을 구비한다. 압력조절펌프(121)는 드라이펌프(Dry vacuum pump), 터보분자펌프(TMP), 메카니컬 부스터 펌프(Mechanical booster pump) 등으로 구성될 수 있다. The pressure adjusting unit 120 is positioned below the second surface plate 110 and pressurizes the pressure of the closed space 140 formed when the second surface plate 110 and the stamp (S) contact to perform the pattern forming process under vacuum. Adjust. The pressure regulating unit 120 exhausts the gas in the closed space 140 to a vacuum state, and injects the gas again to pass through the pressure regulating pump 121 and the second table 110 to make the atmospheric pressure state. 140 is provided with a pressure control pipe 122 for connecting the pressure control pump 121. The pressure regulating pump 121 may be composed of a dry vacuum pump, a turbo molecular pump (TMP), a mechanical booster pump, and the like.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성장치의 동작에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the pattern forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 패턴 형성장치에 의해 기판(G)과 스탬프(S)간의 합착 및 가압이 이루어지는 동작을 나타낸 작동도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 형성방법을 나타낸 순서도이다. 2A to 2C are operation diagrams illustrating an operation of bonding and pressing the substrate G and the stamp S by the pattern forming apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 illustrates a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown.

우선 제 1정반(100)에 패턴이 형성된 스탬프(S)를 클램프(102)로 지지하고(S100), 제 2정반(110)에는 기판(G)이 안착되며 가열부(116)에 의해 기판(G)이 가열된다. 이후 승강부(130)에 의해 스탬프(S)가 고정된 제 1정반(100)이 제 2정반(110) 방향으로 하강되면 제 1정반(100)과 기밀부재(141)와의 접촉으로 밀폐공간(140)이 형성(S110)되고, 압력조절부(120)의 압력조절펌프(121)가 작동하게 된다. (도 2a 참조)First, the stamp S having a pattern formed on the first surface plate 100 is supported by the clamp 102 (S100), and the substrate G is seated on the second surface plate 110, and the substrate ( G) is heated. Thereafter, when the first surface plate 100 having the stamp S fixed by the lifting unit 130 is lowered in the direction of the second surface plate 110, the closed surface may be in contact with the first surface plate 100 and the airtight member 141. 140 is formed (S110), the pressure control pump 121 of the pressure regulator 120 is operated. (See FIG. 2A)

압력조절펌프(121)은 압력조절관(122)을 통해 기체를 배기시키며 이에 따라 밀폐공간(140)의 압력이 점점 낮아져 기밀부재(141)가 압축되면서 스탬프(S)가 기판(G)에 합착되고, 스탬프(S)가 기판(G)을 가압하면서 패턴이 형성된다(S120). The pressure regulating pump 121 exhausts the gas through the pressure regulating tube 122. As a result, the pressure in the sealed space 140 is gradually lowered, so that the airtight member 141 is compressed and the stamp S is attached to the substrate G. The pattern is formed while the stamp S presses the substrate G (S120).

이때 스탬프(S)와 기판(G)의 합착이 이루어짐과 동시에 자외선을 투과하여 감광막을 응고시키기 시작한다. 즉 스탬프(S)가 기판(G)을 가압하여 스탬프(S)의 패턴형상이 감광막에 임프린트되는 과정과 자외선을 조사함으로써 감광막이 경화되 는 과정이 동시에 진행하게 된다.(도 2b 참조)At this time, the bonding of the stamp S and the substrate G is performed, and at the same time, the ultraviolet ray is transmitted to start to solidify the photoresist film. That is, the stamp S presses the substrate G so that the pattern of the stamp S is imprinted on the photoresist and the process of curing the photoresist by irradiating ultraviolet rays is performed simultaneously (see FIG. 2B).

계속해서 감광막의 경화가 모두 이루어지면 압력조절펌프(121)은 다시 기체를 밀폐공간(140)에 주입하고, 이에 따라 밀폐공간(140)의 압력은 높아져 스탬프(S)에 의해 기판(G)에 가해지던 가압력이 낮아지면서 기판(G)으로부터 합착된 스탬프(S)의 분리가 이루어진다(S130). 이후 승강부(130)에 의해 제 1정반(100)이 상승되면서 임프린트 공정이 종료된다. (도 2c 참조)Subsequently, when the photoresist is completely cured, the pressure regulating pump 121 injects gas into the closed space 140 again, and thus the pressure of the closed space 140 is increased to the substrate G by the stamp S. As the pressing force applied is lowered, separation of the stamp S bonded to the substrate G is performed (S130). Thereafter, the first surface plate 100 is lifted by the lifting unit 130 and the imprint process is finished. (See Figure 2c)

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성장치에 대해 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴형성장치를 나타낸 간략도이다. Figure 4 is a simplified diagram showing a pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이 다른 실시예에 따른 패턴 형성장치는 진공흡착력으로 스탬프(S)를 흡착시키는 제 1정반(200), 제 1정반(200)과 대향하는 위치에 마련되어 기판(G)이 안착되는 제 2정반(210), 압력을 조절하여 스탬프(S)와 기판(G)의 탈착을 조절하는 압력조절부(220)를 구비한다. As shown in FIG. 4, the pattern forming apparatus according to another embodiment is provided at a position opposite to the first surface plate 200 and the first surface plate 200 for adsorbing the stamp S by a vacuum suction force. The second surface plate 210 to be seated, the pressure control unit 220 for adjusting the detachment of the stamp (S) and the substrate (G) is provided.

제 1정반(200)은 흡착한 스탬프(S)를 제 2정반(210)의 기판(G)에 근접시키기 위한 승강부(230)와 연결된다. 승강부(230)는 제 1정반(200)에 흡착된 스탬프(S)가 제 2정반(210)에 낙하시 충격으로 파손되지 않도록 기밀부재(241)와 접촉시까지 제 1정반(200)을 하강시킨다. The first surface plate 200 is connected to the lifting unit 230 for bringing the adsorbed stamp S into the substrate G of the second surface plate 210. The lifting unit 230 moves the first surface plate 200 until the stamp S adsorbed on the first surface plate 200 is in contact with the airtight member 241 so as not to be damaged by an impact when falling onto the second surface plate 210. Lower

계속해서 제 1정반(200)의 하면에는 진공부재(201)가 구비되며 스탬프(S) 흡착시 진공흡착력으로 인해 스탬프(S)가 변형되는 것을 방지하기 위해 스탬프(S)의 접촉면을 균일하게 흡착할 수 있도록 진공흡착패드나 다수의 진공흡착핀으로 구성 될 수 있다. Subsequently, the lower surface of the first surface plate 200 is provided with a vacuum member 201 and uniformly adsorbs the contact surface of the stamp (S) to prevent the stamp (S) from being deformed due to the vacuum adsorption force when the stamp (S) is adsorbed. It can be composed of a vacuum suction pad or a plurality of vacuum suction pins.

진공부재(201)는 제 1배기관(202)에 의해 제 1진공펌프(203)와 연결되며 제 1진공펌프(203)는 진공부재(201)에 스탬프(S)가 흡착될 수 있도록 제 1배기관(202)의 내부공기를 흡입한다. 또 다른 실시예로는 제 1정반(200)에 진공흡착척(미도시)을 마련하여 스탬프(S)를 흡착시키는 방법이 있을 수 있다.The vacuum member 201 is connected to the first vacuum pump 203 by the first exhaust pipe 202, and the first vacuum pump 203 is the first exhaust pipe to adsorb the stamp S to the vacuum member 201. Inhale the internal air of 202. As another embodiment, there may be a method of adsorbing the stamp S by providing a vacuum suction chuck (not shown) on the first surface plate 200.

제 2정반(210)은 지지축(211)에 의해 지지되어 제 1정반(200)과 대향하는 위치에 마련되며 기판(G)을 부착시키기 위한 진공흡착척(212)을 구비한다. 진공흡착척(212)은 진공흡착력에 의해 기판(G)이 흡착될 수 있도록 복수개의 홀(213)로 이루어지며 홀(213)은 제 2배기관(214)에 의해 제 2진공펌프(215)와 연결된다. 다른 실시예로는 정전척(미도시)을 구비하여 정전력으로 기판을 안착시키는 방법이 있을 수 있다. The second surface plate 210 is supported by the support shaft 211 and provided at a position facing the first surface plate 200 and includes a vacuum suction chuck 212 for attaching the substrate G. The vacuum suction chuck 212 is composed of a plurality of holes 213 to adsorb the substrate G by the vacuum suction force, and the hole 213 is formed by the second exhaust pipe 214 and the second vacuum pump 215. Connected. Another embodiment may be a method of mounting a substrate with an electrostatic chuck with an electrostatic chuck (not shown).

또한 제 2정반(210)은 스탬프(S)와 접촉시 밀폐공간(240)을 형성하는 기밀부재(241)를 구비하며 기밀부재(241)의 높이는 밀폐공간(240)을 형성하고, 압력을 조절할 수 있을 정도의 공간을 마련하기 위해 기판(G)의 두께보다 높은 높이를 가질 수 있다. 계속해서 제 2정반(210)은 스탬프(S)가 기판(G)에 패턴을 임프린트할 수 있도록 기판(G) 감광막을 가열하는 가열부(216)를 구비한다. In addition, the second surface plate 210 has an airtight member 241 that forms a closed space 240 when in contact with the stamp (S) and the height of the airtight member 241 forms a closed space 240, the pressure is adjusted It may have a height higher than the thickness of the substrate (G) to provide enough space. Subsequently, the second surface plate 210 includes a heating unit 216 that heats the photosensitive film of the substrate G so that the stamp S can imprint a pattern onto the substrate G.

계속해서 제 2정반(210)은 냉각부(미도시)를 구비하여 기판(G)의 감광막을 경화시키는 열적 경화방법을 사용할 수 있다. 열적 경화방법을 사용하는 경우 스탬프(S)는 니켈(Ni), 백금(Pt), 크롬(Cr)등의 몰드로 이루어질 수 있다.Subsequently, the second surface plate 210 may include a cooling unit (not shown) to use a thermal curing method of curing the photosensitive film of the substrate G. When using the thermal curing method, the stamp (S) may be made of a mold such as nickel (Ni), platinum (Pt), chromium (Cr).

압력조절부(220)는 밀폐공간(240)의 압력을 조절하는 압력조절펌프(221)와 압력조절펌프(221)에 연결되어 밀폐공간(240)의 기체를 이동시키는 압력조절관(222)을 구비한다. The pressure control unit 220 is connected to the pressure control pump 221 and the pressure control pump 221 for adjusting the pressure of the closed space 240 is a pressure control pipe 222 for moving the gas in the closed space 240 Equipped.

압력조절부(220)는 밀폐공간(240)의 기체를 배기하여 진공부재(201)로부터 스탬프(S)가 낙하되어 기판(G)을 가압할 수 있도록 압력을 낮춘다. 또한 기판(G)으로부터 스탬프(S)가 분리되도록 기체를 주입하여 압력을 높인다. The pressure adjusting unit 220 lowers the pressure to exhaust the gas in the closed space 240 so that the stamp S may fall from the vacuum member 201 to pressurize the substrate G. In addition, the pressure is increased by injecting gas to separate the stamp S from the substrate G.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 형성장치의 동작에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the pattern forming apparatus according to another embodiment of the present invention will be described.

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 패턴형성장치에 의해 기판(G)과 스탬프(S)간의 합착 및 가압이 이루어지는 동작을 나타낸 작동도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴형성방법을 나타낸 순서도이다. 5A to 5D are operation diagrams illustrating an operation of bonding and pressing the substrate G and the stamp S by the pattern forming apparatus of FIG. 4, and FIG. 6 is a pattern forming method according to another embodiment of the present invention. Is a flow chart showing.

우선 패턴이 형성된 스탬프(S)가 위치조절장치(미도시)에 의해 정렬되어 제 1정반(200)의 진공부재(201)에 흡착된다(S200). 이때 제 2정반(210)에는 진공흡착척(212)에 의해 기판(G)이 안착되며 가열부(216)에 의해 기판(G)의 감광막이 가열된다. 이후 제 1정반(200)은 승강부(230)에 의해 제 2정반(210)의 기밀부재(241)와 접촉시까지 하강하게 되고, 제 1정반(200)과 기밀부재(241)의 접촉으로 밀폐공간(240)이 형성된다(S210). (도 5a 참조) First of all, the stamp S formed with the pattern is aligned by a position adjusting device (not shown) and adsorbed to the vacuum member 201 of the first surface plate 200 (S200). At this time, the substrate G is seated on the second surface plate 210 by the vacuum suction chuck 212, and the photosensitive film of the substrate G is heated by the heating unit 216. Thereafter, the first surface plate 200 is lowered until it comes into contact with the airtight member 241 of the second surface plate 210 by the lifting unit 230, and the first surface plate 200 is brought into contact with the airtight member 241. The sealed space 240 is formed (S210). (See Figure 5A)

밀폐공간(240)이 형성되면 압력조절펌프(221)은 압력조절관(222)을 통해 밀폐공간(240)의 기체를 배기시키고, 밀폐공간(240)의 압력과 진공부재(201)의 흡착압력이 동일해지면 진공부재(201)가 흡착하고 있던 스탬프(S)가 자유낙하하여 제 2정반(210)에 안착된 기판(G)과 합착된다. (도 5b 참조) When the closed space 240 is formed, the pressure control pump 221 exhausts the gas in the closed space 240 through the pressure control pipe 222, the pressure in the sealed space 240 and the suction pressure of the vacuum member 201. When this becomes the same, the stamp S adsorbed by the vacuum member 201 falls freely and adheres to the substrate G seated on the second surface plate 210. (See Figure 5b)

계속해서 압력조절부(220)가 기체를 배기시키면 압력차에 의해 스탬프(S)가 기판(G)을 가압하면서 기판(G)의 감광막에 패턴이 형성된다(S220).Subsequently, when the pressure regulating unit 220 exhausts the gas, a pattern is formed on the photosensitive film of the substrate G while the stamp S presses the substrate G due to the pressure difference (S220).

이때 기판(G)을 냉각시킴으로써 감광막을 경화시킨다. 감광막의 경화가 모두 이루어지면 압력조절부(220)는 다시 기체를 밀폐공간(240)에 주입하고, 이에 따라 스탬프(S)에 의해 기판(G)에 가해지던 가압력이 낮아지면서 기판(G)으로부터 합착된 스탬프(S)의 분리가 이루어진다(S230). 이후 진공부재(201)로 스탬프(S)를 흡착(5c, 5d 참조)하여 상승시키고, 기판(G)에 불필요한 전이층을 제거하여 패턴의 정밀도를 높인다. At this time, the photosensitive film is cured by cooling the substrate G. When all of the photoresist film is hardened, the pressure adjusting unit 220 injects gas into the closed space 240 again, and thus the pressing force applied to the substrate G by the stamp S is lowered. The bonded stamp S is separated (S230). Then, the stamp S is sucked up (see 5c and 5d) by the vacuum member 201, and the unnecessary transition layer is removed from the substrate G to increase the precision of the pattern.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 패턴 형성장치는 소정의 공간에서 압력만으로 스탬프와 기판을 합착 및 가압하여 기판에 패턴을 형성하며 스탬프에서 기판을 이격하도록 하여, 장비의 크기가 줄어들고 제품의 양산시간을 단축되어 제품의 생산이 증대되는 효과가 있다.As described above, the pattern forming apparatus according to the present invention forms a pattern on the substrate by bonding and pressing the stamp and the substrate with a pressure only in a predetermined space to separate the substrate from the stamp, thereby reducing the size of the equipment and mass production time of the product. Shorten the effect of increasing the production of the product.

Claims (10)

패턴이 형성된 스탬프를 지지하는 제 1정반;A first surface plate supporting the stamp on which the pattern is formed; 상기 제 1정반과 대향하며 상기 스탬프에 의해 가압될 기판을 부착하고, 상기 스탬프와 접촉시 밀폐공간을 형성하는 제 2정반; 및A second surface facing the first surface and attaching a substrate to be pressurized by the stamp and forming a closed space upon contact with the stamp; And 압력차에 의해 상기 스탬프가 상기 기판을 가압하여 상기 기판에 패턴을 형성하도록 상기 밀폐공간을 감압시키고, 상기 패턴을 형성한 상기 스탬프가 상기 기판으로부터 분리되도록 상기 밀폐공간을 증압시키는 압력조절부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성장치.A pressure regulator configured to depressurize the closed space such that the stamp presses the substrate to form a pattern on the substrate by a pressure difference, and pressurizes the closed space so that the stamp forming the pattern is separated from the substrate. Pattern forming apparatus characterized in that it comprises. 제 1항에 있어서, 상기 제 1정반은 상기 스탬프를 지지하기 위한 클램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴형성 장치. The pattern forming apparatus as claimed in claim 1, wherein the first surface plate includes a clamp for supporting the stamp. 제 1항에 있어서, 상기 제 1정반은 상기 스탬프를 진공흡착하기 위한 진공흡착패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴형성장치. The pattern forming apparatus of claim 1, wherein the first surface plate comprises a vacuum suction pad for vacuum suction of the stamp. 제 1항에 있어서, 상기 스탬프와 상기 기판의 접촉을 위해 상기 제 2정반을 수직이동시키는 승강부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성장치. The pattern forming apparatus of claim 1, further comprising a lifting unit configured to vertically move the second plate for contact between the stamp and the substrate. 제 1항에 있어서, 상기 제 2정반은 상기 기판을 흡착하기 위해 정전척을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성장치. 2. The pattern forming apparatus of claim 1, wherein the second surface plate includes an electrostatic chuck to adsorb the substrate. 제 1항에 있어서, 상기 제 2정반은 상기 기판을 흡착하기 위해 진공흡착척을 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성장치. The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the second surface plate includes a vacuum suction chuck to adsorb the substrate. 패턴이 형성된 스탬프를 제 1정반에 지지시키는 단계;Supporting the patterned stamp on the first surface plate; 기판이 부착된 제 2정반과 상기 스탬프가 접촉하여 밀폐공간을 형성하는 단계; Contacting the second surface plate to which the substrate is attached and the stamp to form a closed space; 상기 밀폐공간의 압력을 감압하여 상기 스탬프를 가압시켜 상기 기판에 패턴을 형성시키는 단계; 및Pressing the stamp to reduce the pressure in the closed space to form a pattern on the substrate; And 상기 기판에 패턴이 형성되면 상기 밀폐공간의 압력을 증압하여 상기 기판으로부터 스탬프를 분리하는 단계를 포함하고,When the pattern is formed on the substrate, the step of increasing the pressure of the sealed space to separate the stamp from the substrate, 상기 패턴을 형성시키는 단계는 상기 스탬프 상측의 공간 및 상기 밀폐공간의 압력차에 의해 상기 스탬프가 상기 기판상에 가압되며,Forming the pattern is the stamp is pressed on the substrate by the pressure difference between the space above the stamp and the sealed space, 상기 스탬프를 분리시키는 단계는 상기 밀폐공간의 증가되는 압력에 의해 상기 스탬프가 분리되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.Separating the stamp is a pattern forming method characterized in that the stamp is separated by the increased pressure of the closed space. 제 7항에 있어서, 상기 스탬프와 상기 기판의 합착 및 가압은 진공상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법. 8. The method of claim 7, wherein the bonding and pressurization of the stamp and the substrate are performed in a vacuum state. 제 7항에 있어서, 상기 스탬프는 진공흡착력에 의해 상기 제 1정반에 흡착되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.8. The pattern forming method according to claim 7, wherein the stamp is adsorbed onto the first plate by a vacuum suction force. 제 9항에 있어서, 상기 밀폐공간의 압력이 상기 진공흡착력의 압력과 동일해지면 상기 제 1정반으로부터 상기 스탬프가 자유낙하하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법. The pattern forming method according to claim 9, wherein the stamp freely falls from the first surface plate when the pressure of the closed space becomes equal to the pressure of the vacuum suction force.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190130105A (en) * 2018-05-11 2019-11-21 삼성디스플레이 주식회사 Bonding device and method of bonding display device using the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109831173B (en) * 2018-12-26 2023-09-05 天津大学 Single crystal piezoelectric film bulk acoustic resonator and method of forming the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030083644A (en) * 2003-07-24 2003-10-30 엔엔디 주식회사 imprinting substrate holding device and imprinting device
JP2005045168A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Tokyo Electron Ltd In-print method and in-print device
JP2005135957A (en) * 2003-10-28 2005-05-26 Sharp Corp Pattern forming method and pattern forming equipment
EP1594001A1 (en) 2004-05-07 2005-11-09 Obducat AB Device and method for imprint lithography

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030083644A (en) * 2003-07-24 2003-10-30 엔엔디 주식회사 imprinting substrate holding device and imprinting device
JP2005045168A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Tokyo Electron Ltd In-print method and in-print device
JP2005135957A (en) * 2003-10-28 2005-05-26 Sharp Corp Pattern forming method and pattern forming equipment
EP1594001A1 (en) 2004-05-07 2005-11-09 Obducat AB Device and method for imprint lithography

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190130105A (en) * 2018-05-11 2019-11-21 삼성디스플레이 주식회사 Bonding device and method of bonding display device using the same
KR102494763B1 (en) 2018-05-11 2023-02-02 삼성디스플레이 주식회사 Bonding device and method of bonding display device using the same

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