KR101730578B1 - 임프린팅 장치 및 임프린팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판에 패턴을 형성하는 공정이 이루어지는 챔버유닛, 챔버유닛에 설치되고 수지층이 형성된 기판을 지지하기 위한 제1스테이지, 제1스테이지 상측에 위치되게 챔버유닛에 설치되는 제2스테이지, 및 수지층에 접촉되기 위한 제1면이 기울어지게 제2스테이지에 부착되도록 제2면이 경사지게 형성된 몰드를 포함하는 임프린팅 장치 및 임프린팅 방법에 관한 것으로,
본 발명에 따르면, 기판에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있고, 이에 따라 기판의 품질을 향상시킴으로써 디스플레이장치가 표시하는 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

Description

임프린팅 장치 및 임프린팅 방법{Imprinting Apparatus and Imprinting Method}

본 발명은 디스플레이장치에 사용되는 기판에 패턴을 형성하기 위한 임프린팅 장치에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel), EPD(Electrophoretic Display) 등의 디스플레이 장치는 여러 가지 공정을 거쳐 제조된다. 이러한 제조 공정에는 임프린팅(Imprinting) 장치를 이용하여 상기 디스플레이 장치에 사용되는 기판에 패턴을 형성하는 임프린팅 공정이 포함된다.

상기 임프린팅 장치는 수지(Resin)층이 형성된 기판을 몰드로 가압함으로써, 상기 기판에 형성된 수지층을 상기 몰드에 대응되는 형태로 변형시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 기판에는 패턴이 형성될 수 있다. 상기 몰드에는 상기 기판에 형성하고자 하는 패턴이 양각 또는 음각으로 형성되어 있다.

종래 기술에 따른 임프린팅 장치는 상기 몰드를 상기 수지층에 접촉시키는 과정에서 상기 몰드와 상기 수지층 사이에 기포(Bubble)가 발생될 수 있다. 이와 같이 발생된 기포는, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 기판에 형성된 패턴에 얼룩을 발생시키는 등 상기 기판의 품질을 저하시키는 문제가 있다. 도 1은 기판에 형성된 패턴에 얼룩이 발생된 모습를 촬영한 사진이다.

상기와 같은 얼룩이 발생되는 것을 방지하기 위해, 상기 몰드와 상기 수지층을 접촉시키는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하는 방안이 제안되었다. 그러나, 이러한 방안은 상기 임프린팅 공정에 대한 공정비용을 상승시키는 문제가 있다. 또한, 상기 수지층은 고진공 상태에서 기화(氣化)될 수 있기 때문에, 상기 몰드와 상기 수지층을 접촉시키는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하는 방안은 상기 기포가 발생되는 것을 방지하는데 한계가 있는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기포에 의해 기판에 형성된 패턴에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 임프린팅 장치 및 임프린팅 방법을 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 임프린팅 장치는 기판에 패턴을 형성하는 공정이 이루어지는 챔버유닛, 챔버유닛에 설치되고 수지층이 형성된 기판을 지지하기 위한 제1스테이지, 제1스테이지 상측에 위치되게 챔버유닛에 설치되는 제2스테이지, 및 기판에 패턴이 형성되도록 수지층에 접촉되기 위한 제1면과 제2스테이지에 부착되기 위한 제2면을 갖는 몰드를 포함할 수 있다. 몰드는 제1면이 기울어지게 제2스테이지에 부착되도록 제2면이 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 임프린팅 방법은 챔버유닛에 설치된 제1스테이지에 수지층이 형성된 기판을 안착시키는 단계, 기판에 패턴을 형성하기 위한 몰드의 제1면을 기판에 형성된 수지층에 접촉시키는 단계, 및 제1면에 접촉된 수지층을 제1면에 대응되는 형태로 변형시키는 단계를 포함할 수 있다. 몰드의 제1면을 수지층에 접촉시키는 단계는, 제1면이 수지층에 대해 기울어지게 위치되도록 몰드를 제2스테이지에 부착시키는 단계, 및 몰드의 제1면이 수지층에 접촉되도록 몰드를 제1스테이지 쪽으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

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본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 이룰 수 있다.

본 발명은 기판에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있고, 이에 따라 기판의 품질을 향상시킴으로써 디스플레이장치가 표시하는 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 기판에 패턴을 형성하는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하지 않고도 기판에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있고, 이에 따라 기판에 패턴을 형성하기 위한 공정비용을 낮출 수 있다.

도 1은 기판에 형성된 패턴에 얼룩이 발생된 모습를 촬영한 사진
도 2는 본 발명에 따른 임프린팅 장치의 개략적인 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 몰드의 개략적인 사시도
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 임프린팅 장치가 기판에 패턴을 형성하기 위해 수지층을 변형시키는 과정을 나타낸 작동상태도
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 몰드 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도
도 9 및 도 10은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 몰드 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도

이하에서는 본 발명에 따른 임프린팅 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 임프린팅 장치의 개략적인 측단면도, 도 3은 본 발명에 따른 몰드의 개략적인 사시도, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 임프린팅 장치가 기판에 패턴을 형성하기 위해 수지층을 변형시키는 과정을 나타낸 작동상태도이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 챔버유닛(2), 몰드(3), 제1스테이지(4), 및 제2스테이지(5)를 포함한다.

상기 챔버유닛(2)에서는 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정이 이루어진다. 상기 기판(10)에는 수지층(11)이 형성되어 있고, 상기 수지층(11)을 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형시킴으로써 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정이 이루어진다. 상기 수지층(11)은 수지(Resin)가 상기 기판(10)에 도포됨으로써 형성될 수 있다.

상기 챔버유닛(2)은 제1챔버(21) 및 제2챔버(22)를 포함할 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)는 서로 접하거나 이격되게 이동될 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 이격되면, 상기 수지층(11)이 형성된 기판(10)은 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다. 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 접하면, 상기 챔버유닛(2)에서는 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정이 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 챔버유닛(2)은 개폐기구를 포함할 수도 있고, 상기 수지층(11)이 형성된 기판(10)은 상기 개폐기구를 통해 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다. 상기 기판(10)은 별도의 이송기구(미도시)에 의해 상기 챔버유닛(2)에 반입되거나 상기 챔버유닛(2)으로부터 반출될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 몰드(3)는 상기 기판(10)에 패턴이 형성되도록 상기 수지층(11)에 접촉되기 위한 제1면(31)을 포함한다. 상기 제1면(31)에는 적어도 하나의 돌기(31a)와 적어도 하나의 홈(31b)이 형성되어 있다. 상기 돌기(31a)와 상기 홈(31b)에 의해, 상기 제1면(31)은 상기 기판(10)에 형성하고자 하는 패턴에 대응되는 형태로 형성된다.

상기 몰드(3)는 상기 제2스테이지(5)에 부착되기 위한 제2면(32)을 포함할 수 있다. 상기 제2면(32)은 상기 제1면(31)에 대해 경사지게 형성된다. 이에 따라, 상기 몰드(3)가 상기 제2스테이지(5)에 부착되면, 상기 제1면(31)은 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)에 대해 기울어지게 위치된다. 즉, 상기 몰드(3)는 상기 수지층(11)으로부터 상기 제1면(31)이 부분적으로 서로 다른 거리로 이격되게 위치된다. 이에 따라, 상기 몰드(3)가 상기 수지층(11)에 접촉되기 위해 상기 수지층(11) 쪽으로 이동되는 과정에서, 상기 제1면(31)은 부분적으로 서로 다른 거리로 이동되게 된다. 따라서, 상기 몰드(3)는 상기 수지층(11)에 가장 가깝게 위치된 부분에서부터 상기 수지층(11)으로부터 가장 멀게 위치된 부분으로 점진적(Gradual)으로 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 다음과 같은 작용효과를 도모할 수 있다.

첫째, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 몰드(3)가 상기 수지층(11)과의 사이에 존재하는 공기 등과 같은 기체를 밀어내면서 상기 수지층(11)에 점진적으로 접촉될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 몰드(3)와 상기 수지층(11) 사이에 기포(Bubble)가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있고, 이에 따라 기판의 품질을 향상시킴으로써 디스플레이장치가 표시하는 영상의 질을 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하지 않고도 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 기판(10)에 패턴을 형성하기 위한 공정비용을 낮출 수 있고, 나아가 상기 기판(10)에 대한 제조단가를 낮출 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 몰드(3)는 일단(3a)에서 타단(3b)을 향할수록 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32) 간의 거리가 가까워지도록 상기 제2면(32)이 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)은 상기 일단(3a)에서 최대 거리로 이격되게 형성될 수 있고, 상기 타단(3b)에서 최소 거리로 이격되게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 일단(3a)에서 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)이 서로 이격된 거리(T1)와, 상기 타단(3b)에서 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)이 서로 이격된 거리(T2) 간의 차이는 100㎛ 일 수 있다. 이에 따라 상기 몰드(3)가 상기 제2스테이지(5)에 부착되면, 상기 몰드(3)는 상기 일단(3a)이 상기 수지층(11)으로부터 가장 가깝게 위치되고, 상기 타단(3b)이 상기 수지층(11)으로부터 가장 멀게 위치될 수 있다. 따라서, 상기 몰드(3)는 상기 일단(3a)에서 상기 타단(3b)을 향하는 방향(X 화살표 방향)으로 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 점진적으로 접촉될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 제1스테이지(4)에는 상기 수지층(11)이 형성된 기판(10)이 지지된다. 상기 제1스테이지(4)는 상기 챔버유닛(2) 내측에 위치되게 설치될 수 있다.

상기 제1스테이지(4)에는 정전기에 의해 상기 기판(10)이 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 제1스테이지(4)는 정전척(ESC, Electrostatic Chuck)일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제1스테이지(4)에는 흡입력을 제공하는 제1흡입기구(미도시)가 결합될 수도 있다. 상기 제1흡입기구는 상기 제1스테이지(4)에 형성된 제1관통공(미도시)을 통해 유체를 흡입함으로써 상기 기판(10)을 상기 제1스테이지(4)에 부착시킬 수 있다. 상기 기판(10)이 상기 제1스테이지(4)에 부착된 상태에서, 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다. 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치를 정렬하는 공정은, 상기 제1스테이지(4) 또는 상기 제2스테이지(5) 중 적어도 하나가 이동됨으로써 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 제1스테이지(4)를 이동시키기 위한 제1이동장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1이동장치는 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제1스테이지(4)를 이동시킬 수 있다.

도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 제1승하강기구를 더 포함할 수 있다. 상기 제1승하강기구는 상기 제1스테이지(4)를 승하강시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)를 승하강시킬 수 있다. 상기 제1승하강기구가 상기 제1스테이지(4)를 상승시킴에 따라, 상기 기판(10)은 상기 제2스테이지(5)에 부착된 몰드(3)에 가까워지는 방향(A 화살표 방향)으로 이동될 수 있다. 상기 제1승하강기구는 유압실린더 또는 공압실린더 등을 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제1스테이지(4)를 승하강시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1스테이지(4)는 상기 챔버유닛(2)에 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 상기 기판(10)이 상기 몰드(3)에 가까워지게 이동된 상태에서, 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 제2스테이지(5)에는 상기 몰드(3)가 부착된다. 상기 제2스테이지(5)는 상기 제1스테이지(4) 상측에 위치되게 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수 있다. 상기 제2스테이지(5)에 부착된 몰드(3)는 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)으로부터 소정 거리 이격된 위치에 위치될 수 있다.

상기 제2스테이지(5)에는 정전기에 의해 상기 몰드(3)가 부착될 수 있다. 이 경우, 상기 제2스테이지(5)는 정전척(ESC, Electrostatic Chuck)일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 제2스테이지(5)에는 흡입력을 제공하는 제2흡입기구(미도시)가 결합될 수도 있다. 상기 제2흡입기구는 상기 제2스테이지(5)에 형성된 제2관통공(미도시)을 통해 유체를 흡입함으로써 상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착시킬 수 있다. 상기 몰드(3)가 상기 제2스테이지(5)에 부착된 상태에서, 상기 몰드(3)와 상기 기판(10)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다. 상기 몰드(3)와 상기 기판(10)의 위치를 정렬하는 공정은, 상기 제2스테이지(5) 또는 상기 제1스테이지(4) 중 적어도 하나가 이동됨으로써 이루어질 수 있다. 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 제2스테이지(5)를 이동시키기 위한 제2이동장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제2이동장치는 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제2스테이지(5)를 이동시킬 수 있다.

상기 제2스테이지(5)는 상기 몰드(3)가 상기 수지층(11)에 접촉되도록 상기 몰드(3)를 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10) 쪽으로 이동시킬 수 있다. 상기 제2스테이지(5)가 상기 몰드(3)에 제공하던 정전기력을 제거함으로써, 상기 제2스테이지(5)는 상기 몰드(3)를 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10) 쪽으로 낙하시킬 수 있다. 상기 제2스테이지(5)로부터 이격된 몰드(3)는 자중에 의해 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10) 쪽으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 몰드(3)는 상기 제1면(31)이 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)에 대해 기울어지게 상기 제2스테이지(5)에 부착된다. 이에 따라, 상기 몰드(3)가 상기 제2스테이지(5)로부터 이격되면, 상기 몰드(3)는 상기 수지층(11)에 가장 가깝게 위치된 부분에서부터 상기 수지층(11)으로부터 가장 멀게 위치된 부분으로 점진적으로 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다. 상기 몰드(3)가 상기 일단(3a)에서 상기 타단(3b)을 향할수록 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32) 간의 거리가 가까워지도록 상기 제2면(32)이 경사지게 형성된 경우, 상기 몰드(3)는 상기 일단(3a)에서 상기 타단(3b)을 향하는 방향(X 화살표 방향)으로 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 점진적으로 접촉될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 몰드(3)와 상기 수지층(11) 사이에 기포(Bubble)가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하지 않고도 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있으므로, 상기 기판(10)에 패턴을 형성하기 위한 공정비용을 낮출 수 있다.

도시되지는 않았지만, 상기 제2흡입기구가 상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착시키기 위해 제공하던 흡입력을 제거함으로써, 상기 몰드(3)는 상기 제2스테이지(5)로부터 이격될 수도 있다.

도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 제2승하강기구를 더 포함할 수 있다. 상기 제2승하강기구는 상기 제2스테이지(5)를 승하강시킬 수 있고, 이에 따라 상기 제2스테이지(5)에 부착된 몰드(3)를 승하강시킬 수 있다. 상기 제2승하강기구가 상기 제2스테이지(5)를 하강시킴에 따라, 상기 몰드(3)는 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)에 가까워지는 방향(B 화살표 방향)으로 이동될 수 있다. 상기 제2승하강기구는 유압실린더 또는 공압실린더 등을 이용한 실린더방식, 모터와 랙기어와 피니언기어 등을 이용한 기어방식, 모터와 볼스크류 등을 이용한 볼스크류방식, 모터와 풀리와 벨트 등을 이용한 벨트방식 등을 이용하여 상기 제2스테이지(5)를 승하강시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제2스테이지(5)는 상기 챔버유닛(2)에 승하강 가능하게 설치될 수 있다. 상기 몰드(3)가 상기 기판(10)에 가까워지게 이동된 상태에서, 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치를 정렬하는 공정이 이루어질 수 있다.

도 2 내지 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 압력조절기구(6)를 더 포함할 수 있다.

상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부에 있는 유체를 흡입하거나 상기 챔버유닛(2)에 유체를 분사함으로써, 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 조절할 수 있다. 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2)에 설치될 수 있다.

상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 제1압력으로 조절할 수 있다. 상기 제1압력은 진공 내지 진공에 근접한 압력일 수 있다. 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력에서 제2압력으로 조절할 수 있다. 상기 제2압력은 상기 제1압력보다 큰 압력으로, 대기압 내지 대기압에 근접한 압력일 수 있다. 상기 압력조절기구(6)은 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제2압력으로 조절함으로써, 압력 차이에 의해 상기 수지층(11)이 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형되도록 할 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1스테이지(4)에는 상기 수지층(11)이 형성된 기판(10)이 지지된다. 상기 제2스테이지(5)에는 상기 몰드(3)가 부착된다. 상기 제2스테이지(5)에 부착된 몰드(3)는, 상기 제1면(31)이 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10)에 대해 기울어지게 위치된다. 이러한 상태에서, 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력으로 조절한다. 또한, 상기 제1스테이지(4) 또는 상기 제2스테이지(5) 중 적어도 하나가 이동됨으로써, 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치가 정렬될 수 있다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2스테이지(5)로부터 상기 몰드(3)를 이격시킨다. 상기 제2스테이지(5)가 상기 몰드(3)에 제공하던 정전기력을 제거함으로써, 상기 몰드(3)는 상기 제2스테이지(5)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2스테이지(5)로부터 이격된 몰드(3)는 자중에 의해 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10) 쪽으로 이동된다. 상기 몰드(3)는 상기 수지층(11)에 가장 가깝게 위치된 부분에서부터 상기 수지층(11)으로부터 가장 멀게 위치된 부분으로 점진적으로 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다. 예컨대, 상기 몰드(3)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 일단(3a)이 상기 수지층(11)에 먼저 접촉되고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 일단(3a)에서 상기 타단(3b)을 향하는 방향(X 화살표 방향)으로 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 점진적으로 접촉되면서 상기 제1면(31) 전부가 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다.

다음, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력에서 상기 제2압력으로 조절한다. 이에 따라, 상기 몰드(3)와 상기 수지층(11)이 접촉된 면의 압력은 상기 제1압력과 대략 일치하는 압력이고, 상기 몰드(3)와 상기 기판(10) 외측의 압력은 상기 제2압력으로 될 수 있다. 따라서, 상기 몰드(3)는 압력 차이에 의해 상기 기판(10)에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(11)은 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형될 수 있다. 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력이 상기 제2압력으로 조절되는 것은, 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 서로 이격되거나 상기 개폐부재가 개방되는 것에 의해 이루어질 수도 있다.

도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 임프린팅 장치(1)는 경화기구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 경화기구는 상기 수지층(11)을 경화시키기 위한 광을 방출할 수 있다. 상기 경화기구가 상기 수지층(11)에 광을 조사할 때, 상기 수지층(11)은 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형된 상태이다. 상기 경화기구가 방출한 광이 상기 수지층(11)에 조사됨으로써, 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형된 수지층(11)이 경화될 수 있다. 상기 경화기구는 자외선을 방출하는 UV 램프가 사용될 수 있고, 상기 수지층(11)은 자외선에 의해 경화되는 수지로 형성될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 임프린팅 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 임프린팅 방법은 상술한 임프린팅 장치를 이용할 수 있고, 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 상기 챔버유닛(2)에 설치된 제1스테이지(4)에 수지층(11)이 형성된 기판(10)을 안착시킨다. 이러한 공정은 상기 이송기구(미도시)가 상기 기판(10)을 상기 챔버유닛(2)에 반입시키고, 상기 제1스테이지(4)에 안착시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 챔버유닛(2)에 상기 기판(10)이 반입될 때, 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 서로 이격된 상태이거나, 상기 개폐부재(미도시)가 개방된 상태일 수 있다. 이러한 공정에 의해, 상기 수지층(11)이 형성된 기판(10)은 상기 제1스테이지(4)에 지지될 수 있다. 상기 기판(10)은 상기 제1스테이지(4)에 안착된 상태에서 상기 제1스테이지(4)에 부착될 수 있다.

다음, 상기 기판(10)에 패턴을 형성하기 위한 몰드(3)의 제1면(31)을 기판(10)에 형성된 수지층(11)에 접촉시킨다. 이러한 공정은, 상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착시키는 공정, 및 상기 몰드(3)의 제1면(31)이 수지층(11)에 접촉되도록 상기 몰드(3)를 상기 제1스테이지(4) 쪽으로 이동시키는 공정을 포함할 수 있다.

상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착시키는 공정은, 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 기울어지게 위치되도록 상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착됨으로써 이루어질 수 있다. 상기 몰드(3)에서 상기 제2스테이지(5)에 부착되는 제2면(32)은, 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 대해 기울어지게 위치되도록 경사지게 형성될 수 있다. 상기 몰드(3)를 상기 제2스테이지(5)에 부착시키는 공정은 상기 이송기구(미도시)가 상기 몰드(3)를 상기 챔버유닛(2)에 반입시킨 후 상기 제2스테이지(5)에 부착시킴으로써 이루어질 수 있다. 이러한 상태에서, 상기 압력조절기구(6)는 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력으로 조절한다. 또한, 상기 제1스테이지(4) 또는 상기 제2스테이지(5) 중 적어도 하나가 이동됨으로써, 상기 기판(10)과 상기 몰드(3)의 위치가 정렬될 수 있다.

상기 몰드(3)의 제1면(31)이 수지층(11)에 접촉되도록 상기 몰드(3)를 상기 제1스테이지(4) 쪽으로 이동시키는 공정은, 상기 제2스테이지(5)로부터 상기 몰드(3)를 이격시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2스테이지(5)가 상기 몰드(3)에 제공하던 정전기력을 제거함으로써, 상기 몰드(3)는 상기 제2스테이지(5)로부터 이격될 수 있다. 상기 제2스테이지(5)로부터 이격된 몰드(3)는 자중에 의해 상기 제1스테이지(4)에 지지된 기판(10) 쪽으로 이동된다. 상기 몰드(3)는 상기 수지층(11)에 가장 가깝게 위치된 부분에서부터 상기 수지층(11)으로부터 가장 멀게 위치된 부분으로 점진적으로 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다. 예컨대, 상기 몰드(3)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 일단(3a)이 상기 수지층(11)에 먼저 접촉되고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 일단(3a)에서 상기 타단(3b)을 향하는 방향(X 화살표 방향)으로 상기 제1면(31)이 상기 수지층(11)에 점진적으로 접촉되면서 상기 제1면(31) 전부가 상기 수지층(11)에 접촉될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 임프린팅 방법은 상기 몰드(3)와 상기 수지층(11) 사이에 기포(Bubble)가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 임프린팅 방법은 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 공정을 고진공 분위기 하에서 진행하지 않고도 상기 기판(10)에 패턴을 형성하는 과정에서 발생되는 얼룩의 양을 줄일 수 있으므로, 상기 기판(10)에 패턴을 형성하기 위한 공정비용을 낮출 수 있다.

다음, 상기 제1면(31)에 접촉된 수지층(11)을 상기 제1면(31)에 대응되는 형태로 변형시킨다. 이러한 공정은 상기 몰드(3)가 상기 기판(10)에 가까워지는 방향으로 이동됨으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 수지층(11)은 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형될 수 있다.

상기 수지층(11)을 상기 제1면(31)에 대응되는 형태로 변형시키는 공정은, 상기 제1면(31)의 전부가 상기 수지층(11)에 접촉되면, 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 제1압력에서 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 조절하는 공정을 포함할 수 있다. 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력이 상기 제2압력으로 조절되면, 상기 몰드(3)는 압력 차이에 의해 상기 기판(10)에 가까워지는 방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라 상기 수지층(11)은 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형될 수 있다. 상기 챔버유닛(2) 내부의 압력을 상기 제1압력에서 상기 제2압력으로 조절하는 공정은, 상기 압력조절기구(6)에 의해 이루질 수도 있고, 상기 제1챔버(21)와 상기 제2챔버(22)가 서로 이격되거나 상기 개폐부재가 개방되는 것에 의해 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따른 임프린팅 방법은 상기 수지층(11)을 경화시키는 공정을 더 포함할 수 있다. 이러한 공정은 상기 경화기구가 상기 수지층(11)에 광을 조사함으로써 이루어질 수 있다. 상기 수지층(11)에 광이 조사될 때, 상기 수지층(11)은 상기 몰드(3)에 대응되는 형태로 변형된 상태이다.

이하에서는 본 발명에 따른 몰드 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 몰드 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도, 도 9 및 도 10은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 몰드 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 몰드 제조방법은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 몰드본체(3')의 제1면(31)을 상기 기판(10)에 형성하기 위한 패턴에 대응되는 형태로 형성한다. 이러한 공정은, 상기 몰드본체(3')의 제1면(31)에 적어도 하나의 돌기(31a)와 적어도 하나의 홈(31b)을 형성함으로써 이루어질 수 있다. 상기 돌기(31a)와 상기 홈(31b)에 의해, 상기 제1면(31)은 상기 기판(10)에 형성하고자 하는 패턴에 대응되는 형태로 형성된다. 이러한 공정은 소정의 증착공정, 식각공정 등에 의해 이루어질 수 있다.

다음, 상기 몰드본체(3')에서 상기 제1면(31)에 대해 반대되는 제2면(32)이 경사지게 형성되도록 상기 제2면(32)의 일부를 제거한다. 이러한 공정에 의해, 상기 제2면(32)은 상기 제1면(31)에 대해 경사지게 형성된다. 이에 따라, 상기 몰드(3)가 상기 제2스테이지(5, 도 2에 도시됨)에 부착되면, 상기 제1면(31)은 상기 제1스테이지(4, 도 2에 도시됨)에 지지된 기판(10)에 대해 기울어지게 위치될 수 있다. 상기 제2면(32)의 일부를 제거하는 공정은, 연마공정 등에 의해 이루어질 수 있다.

도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 제2면(32)이 경사지게 형성되도록 상기 제2면(32)의 일부를 제거하는 공정은, 식각공정에 의해 이루어질 수도 있다. 이 경우, 상기 제2면(32)이 경사지게 형성되도록 상기 제2면(32)의 일부를 제거하는 공정은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

우선, 상기 제2면(32)의 일부를 제거하기 위한 식각액(101)이 상기 제1면(31)에 접촉되는 것을 차단하기 위해 상기 몰드본체(3')에 보호부재(7)를 결합시킨다. 상기 식각액(101)은 상기 제2면(32)의 일부를 제거할 수 있는 것으로, 예컨대 불산(HF)일 수 있다. 상기 식각액(101)은 침지조(100)에 담겨져 있다. 상기 보호부재(7)는 상기 몰드본체(3')의 제1면(31)에 결합될 수 있고, 상기 제1면(31)이 상기 식각액(101)에 접촉되는 것을 차단함으로써 상기 제1면(31)이 상기 식각액(101)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.

다음, 상기 제2면(32)의 일부가 제거되도록 상기 보호부재(7)가 결합된 몰드본체(3')를 식각액(101)에 침지시킨 후 꺼낸다. 이러한 공정에 의해, 상기 제2면(32)의 일부가 상기 식각액(101)에 의해 제거될 수 있다.

이러한 공정은, 상기 몰드본체(3')의 타단(3b)부터 상기 식각액(101)에 침지시키는 공정, 및 상기 몰드본체(3')의 일단(3a)부터 상기 식각액(101)으로부터 꺼내는 공정을 포함할 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 몰드본체(3')의 타단(3b)이 상기 식각액(101)에 먼저 침지된 후, 상기 몰드본체(3')의 일단(3a)이 상기 식각액(101)에 침지될 수 있다. 그리고, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 일단(3a)이 상기 식각액(101)으로부터 꺼내어진 후, 상기 타단(3b)이 상기 식각액(101)으로부터 꺼내어질 수 있다. 이에 따라, 상기 몰드본체(3')의 타단(3b)이 일단(3a)에 비해 상기 식각액(101)에 더 오랜 시간 동안 침지되게 된다. 따라서, 상기 제2면(32)은 상기 일단(3a)에서 상기 제1면(31)으로부터 최대 거리로 이격되고, 상기 타단(3b)에서 상기 제1면(31)으로부터 최소 거리로 이격되도록 경사지게 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 임프린팅 장치 2 : 챔버유닛 3 : 몰드 4 : 제1스테이지
5 : 제2스테이지 6 : 압력조절기구 21 : 제1챔버 22 : 제2챔버
31 : 제1면 32 : 제2면 3a : 일단 3b : 타단

Claims (10)

1. 기판에 패턴을 형성하는 공정이 이루어지는 챔버유닛;
   상기 챔버유닛에 설치되고, 수지층이 형성된 기판을 지지하기 위한 제1스테이지;
   상기 제1스테이지 상측에 위치되게 상기 챔버유닛에 설치되는 제2스테이지; 및
   기판에 패턴이 형성되도록 수지층에 접촉되기 위한 제1면과 상기 제2스테이지에 부착되기 위한 제2면을 갖는 몰드를 포함하고,
   상기 몰드는 상기 제1면이 기울어지게 상기 제2스테이지에 부착되도록 상기 제2면이 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 임프린팅 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 몰드는 일단에서 타단을 향할수록 상기 제1면과 상기 제2면 간의 거리가 가까워지도록 상기 제2면이 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 임프린팅 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2스테이지는 상기 일단에서 상기 타단을 향하는 방향으로 상기 제1면이 수지층에 점진적으로 접촉되도록 상기 몰드를 상기 제1스테이지에 지지된 기판 쪽으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 임프린팅 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 챔버유닛 내부의 압력을 조절하기 위한 압력조절기구를 더 포함하고;
   상기 압력조절기구는 상기 몰드에 접촉된 수지층이 상기 제1면에 대응되는 형태로 변형되도록 상기 챔버유닛 내부의 압력을 제1압력에서 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 조절하는 것을 특징으로 하는 임프린팅 장치.
5. 챔버유닛에 설치된 제1스테이지에 수지층이 형성된 기판을 안착시키는 단계;
   기판에 패턴을 형성하기 위한 몰드의 제1면을 기판에 형성된 수지층에 접촉시키는 단계; 및
   상기 제1면에 접촉된 수지층을 상기 제1면에 대응되는 형태로 변형시키는 단계를 포함하고,
   상기 몰드의 제1면을 수지층에 접촉시키는 단계는, 상기 제1면이 상기 수지층에 대해 기울어지게 위치되도록 상기 몰드를 제2스테이지에 부착시키는 단계, 및 상기 몰드의 제1면이 수지층에 접촉되도록 상기 몰드를 상기 제1스테이지 쪽으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린팅 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 몰드를 상기 제1스테이지 쪽으로 이동시키는 단계는,
   상기 몰드의 일단에서 타단을 향하는 방향으로 상기 제1면이 수지층에 점진적으로 접촉되도록 상기 몰드를 상기 제2스테이지로부터 이격시키는 것을 특징으로 하는 임프린팅 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 수지층을 상기 제1면에 대응되는 형태로 변형시키는 단계는,
   상기 제1면의 전부가 상기 수지층에 접촉되면, 상기 챔버유닛 내부의 압력을 제1압력에서 상기 제1압력보다 큰 제2압력으로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린팅 방법.
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