KR102415098B1 - Shape-adaptive imprint stamp apparatus and imprint method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임프린트 시 오목한 형상의 기판 내측에 미세한 패턴을 형성하기 위한 임프린트 스탬프 장비 및 임프린트 방법에 관한 것으로써, 평면 형상의 기판이 아닌 오목한 형상의 기판을 대상으로 임프린트 공정을 원할히 수행할 수 있다.The present invention relates to imprint stamping equipment and an imprint method for forming a fine pattern inside a concave-shaped substrate during imprinting, and the imprint process can be smoothly performed on a concave-shaped substrate rather than a flat-shaped substrate.
Description
본 발명은 임프린트 시 오목한 형상의 기판 내측에 미세한 패턴을 형성하기 위한 임프린트 스탬프 장비 및 임프린트 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imprint stamp equipment and an imprint method for forming a fine pattern inside a concave-shaped substrate during imprinting.
임프린트 공정은 기판에 레지스트를 도포하고, 기판을 스탬프로 접촉/가압한 후, 자외선 조사를 통해 레지스트를 경화하여, 스탬프의 형상(패턴)을 레지스트에 전사하는 것이다.In the imprint process, a resist is applied to a substrate, the substrate is contacted/pressed with a stamp, and then the resist is cured through UV irradiation, and the shape (pattern) of the stamp is transferred to the resist.
임프린트 공정은 주로 실리콘, 유리 등의 재질로 제작된 평면 형태의 웨이퍼(wafer)를 대상으로 이루어졌다.The imprint process was mainly performed on a flat wafer made of a material such as silicon or glass.
최근 임프린트 공정을 활용하는 분야가 다양해짐에 따라 평면 형태의 웨이퍼 외에도 다양한 모양의 기판을 대상으로 패터닝 공정을 수행할 필요성이 증대되고 있다. Recently, as the fields using the imprint process diversify, the need to perform a patterning process on substrates of various shapes in addition to a flat wafer is increasing.
다양한 모양의 기판(10)에는 도 1의 (a)와 같이 평평하거나 (b)와 같이 오목한 접시모양의 형상이 반복적으로 배열되어 있는 형상, 또는 (c)와 같이 PCR tube 등이 있다.The
이러한 다수의 오목한 형상을 포함하는 기판(10)에는 도 2에 도시한 것과 같은 방법으로 임프린트 공정이 가능하다. 이러한 임프린트 공정은 도 2의 (a) 기판(10)에 레지스트(20)를 코딩하고, (b) 스탬프(30)로 레지스트(20)를 접촉한 다음, (c) 스탬프(30)로 기판(10)의 가압 및 레지스트(20)를 자외선(40)을 이용하여 경화하고, (d) 스탬프(30)를 분리하는 과정을 거친다.An imprint process may be performed on the
하지만 도 2에 도시한 임프린트 공정의 경우 스탬프를 단순히 상하 방향으로만 이송 시키며 기판과 스탬프를 접촉하고 분리함으로 인해 기판의 내측면 또는 일정 기울기 이상으로 기울어진 오목한 형상과 같은 바닥면에 대해서는 원활한 공정을 수행하기 어렵다.However, in the case of the imprint process shown in Fig. 2, the stamp is simply transferred in the vertical direction, and by contacting and separating the substrate and the stamp, a smooth process is performed on the inner surface of the substrate or a bottom surface such as a concave shape inclined over a certain inclination. difficult to perform
따라서 오목한 형상의 바닥면을 가지는 기판 및 기판의 내측면에도 임프린트 공정을 수행할 수 있는 스탬프 장비의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a substrate having a concave bottom surface and a stamp equipment capable of performing an imprint process on the inner surface of the substrate as well.
본 발명의 목적은 오목한 형상의 기판에 임프린트 공정을 수행하기 위한 스탬프에 대한 것으로써, 스탬프의 상하 이동뿐만 아니라 스탬프의 팽창 및 수축을 이용하여 평면형상이 아닌 바닥면과 기판의 내측면에 대한 임프린트 공정을 원활히 수행할 수 있는 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비 및 그 스탬프 장비를 이용한 임프린트 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a stamp for performing an imprint process on a substrate having a concave shape. Imprinting on the bottom surface and the inner surface of the substrate that are not flat using the expansion and contraction of the stamp as well as the vertical movement of the stamp An object of the present invention is to provide a shape adaptive imprint stamp equipment capable of smoothly performing a process and an imprint method using the stamp equipment.
본 발명에 따르면, 일단부의 축방향 내측으로 상부결합홈을 형성하고, 타단부의 축방향 내측으로 하부결합홈을 형성하고, 상기 상부결합홈과 상기 하부결합홈 사이에 상기 상부결합홈 및 상기 하부결합홈과 축방향으로 이어지는 공압챔버를 형성하는 몸체부; 상기 상부결합홈에 결합하고, 상기 몸체부의 타단부 방향으로 자외선을 조사하는 광원부; 오목한 형상의 기판 내부에 삽입되는 스탬프모듈; 상기 하부결합홈에 결합하고, 내부에 형성한 결합홀에 상기 스탬프모듈을 장착하는 스탬프모듈 장착부; 및 상기 몸체부 일측면에 연결되어, 상기 공압챔버에 공기를 주입하거나 상기 공압챔버에서 공기를 배출하는 공압부; 를 포함하는, 임프린트 스탬프 장비가 제공될 수 있다.According to the present invention, an upper coupling groove is formed in an axial direction of one end, a lower coupling groove is formed in an axial direction of the other end, and the upper coupling groove and the lower coupling groove are between the upper coupling groove and the lower coupling groove. a body portion forming a pneumatic chamber connected to the coupling groove in the axial direction; a light source unit coupled to the upper coupling groove and irradiating ultraviolet rays in the direction of the other end of the body; a stamp module inserted into the concave-shaped substrate; a stamp module mounting unit coupled to the lower coupling groove and configured to mount the stamp module in a coupling hole formed therein; and a pneumatic unit connected to one side of the body for injecting air into the pneumatic chamber or discharging air from the pneumatic chamber; Including, imprint stamp equipment may be provided.
본 발명에 따르면, (a) 상기 기판에 형성하고자 하는 미세패턴을 형성한 상기 유연스탬프를 장착한 상기 스탬프모듈을 상기 몸체부의 스탬프모듈 장착부에 장착하는 단계; (b) 상기 스탬프모듈을 상기 기판 내부로 삽입하는 단계; (c) 상기 몸체부에 연결된 공압부에서 공기를 주입하는 단계; (d) 주입된 상기 공기가 상기 니들의 공기주입구를 통해 배출되어 상기 유연스탬프를 팽창시키는 단계; (e) 상기 광원부에서 자외선을 조사하여 상기 레지스트를 경화하는 단계; (f) 상기 공압부를 통해 주입된 공기를 배출하여 상기 유연스탬프를 수축시키는 단계; 및 (g) 상기 스탬프모듈을 상기 기판 내부로부터 이탈시키는 단계; 를 포함하는, 임프린트 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, (a) mounting the stamp module mounting the stamp module mounting the flexible stamp formed with a fine pattern to be formed on the substrate in the stamp module mounting portion of the body; (b) inserting the stamp module into the substrate; (c) injecting air from a pneumatic unit connected to the body; (d) the injected air is discharged through the air inlet of the needle to expand the flexible stamp; (e) curing the resist by irradiating ultraviolet rays from the light source unit; (f) discharging the air injected through the pneumatic unit to contract the flexible stamp; and (g) separating the stamp module from the inside of the substrate; An imprint method comprising: may be provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비 및 임프린트 방법은 평면 형상의 기판이 아닌 오목한 형상의 기판을 대상으로 임프린트 공정을 원할히 수행할 수 있는 효과가 있다.The shape adaptive imprint stamping equipment and imprint method according to an embodiment of the present invention has the effect of smoothly performing the imprint process on a concave-shaped substrate rather than a flat-shaped substrate.
도 1은 임프린트 공정에 사용하는 기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 내부가 오목한 형상의 기판에서 수행하는 종래의 임프린트 공정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비의 분해 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비에서 스탬프모듈을 제외한 측단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비에서 스탬프모듈의 측단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비에서 스탬프모듈의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비에서 스탬프가이드의 다른 실시예이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비를 이용한 임프린트 방법을 도시한 도면이다.
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 형상 적응형 임프린트 스탬프 장비를 이용한 임프린트 방법을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a substrate used in an imprint process.
2 is a view illustrating a conventional imprint process performed on a substrate having a concave shape.
3 is a perspective view of a shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view of the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an exploded side cross-sectional view of the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a side cross-sectional perspective view excluding the stamp module in the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
7 is a side cross-sectional perspective view of a stamp module in the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a stamp module in the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
9 is another embodiment of the stamp guide in the shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an imprint method using a shape adaptive imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an imprint method using a shape adaptive imprint stamp equipment according to another embodiment of the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현할 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다. In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This example is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Therefore, the shape of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
이하에서 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고로 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 스탬프 장비는, 몸체부(100), 광원부(200), 스탬프모듈(300), 스탬프모듈 장착부(400), 및 공압부(500)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 3, the imprint stamp equipment according to an embodiment of the present invention, the
도 4를 같이 참조하면, 몸체부(100)는 일단부에 광원부(200)를 장착하고 타단부에 스탬프모듈 장착부(400)를 장착한다. 스탬프모듈 장착부(400)에 스탬프모듈(300)이 장착된다. 몸체부(100)의 일측면에는 몸체부(100) 내부로 공기를 주입하거나 내부에서 공기를 배출하는 공압부(500)가 연결된다.Referring to FIG. 4 , the
도 5를 같이 참조하면, 몸체부(100)는 축방향으로 중공을 형성한 원통형 형상이다. 몸체부(100)는 원통형 형상의 상부인 일단부에 광원부(200)를 장착하고, 하부인 타단부에 스탬프모듈 장착부(400)를 장착한다.Referring to FIG. 5 , the
몸체부(100)는 일단부에서 축방향의 내측으로 상부결합홈(110)을 형성한다. 타단부에서는 축방향의 내측으로 하부결합홈(120)을 형성한다. 상부결합홈(110)과 하부결합홈(120) 사이에는 공압챔버(130)를 형성한다.The
상부결합홈(110)과 하부결합홈(120)은 몸체부(100)의 축방향으로 형성하되 내측으로 소정의 깊이로 단을 형성한 홈이다. 상부결합홈(110)은 몸체부(100)의 일단부에서 내측으로 인입하고, 하부결합홈은(120)은 몸체부(100)의 타단부에서 내측으로 인입한다.The
상부결합홈(110)과 하부결합홈(120) 사이에는 공압챔버(130)가 형성되어 상부결합홈(110)과 하부결합홈(120)은 각각 공압챔버(130)로 관통되어 연결된다. 이때 공압챔버(130)의 폭은(몸체부(100)를 원통형일 때 지름) 상부결합홈(110)과 하부결합홈(120)보다 작다. 상부결합홈(110)은 공압챔버(130)와 경계에서 단을 형성하며, 하부결합홈(120)도 공압챔버(130)와 경계에서 단을 형성한다.A
상부결합홈(110)에 광원부(200)가 삽입되어 결합하고, 하부결합홈(120)에 스탬프모듈 장착부(400)가 삽입되어 결합하면, 몸체부(100)의 내부에는 공압챔버(130)의 공간을 형성한다.When the
광원부(200)는 상부결합홈(110)에 삽입되어 결합하는 것으로 자외선을 조사한다. 자외선이 몸체부(100)의 타단부 방향으로 조사되도록 자외선을 조사하는 광원(210)이 몸체부(100)의 공압챔버(130)를 향하도록 상부결합홈(110)에 결합된다. The
광원부(200)는 상부결합홈(110)에 삽입될 수 있도록 몸체부(100)에 대응하는 형상으로 구성된다. 몸체부(100)가 원통형 형상이라면, 광원부(200)도 원통형 형상으로 구성될 것이다.The
몸체부(100)에는 공압챔버(130)에 공기를 주입하거나 공압챔버(130)에서 공기를 배출하기 위한 공압부(500)가 일측면에 연결된다.A
공압부(500)는 몸체부(100)의 일측면을 관통하여 공압챔버(130)에 연결된다. 공압부(500)는 공기를 주입하거나 배출하는 공기의 이동통로인 호스(510)와 호스(510)와 몸체부(100)를 연결하는 공압피팅(520)으로 구성된다. 공압피팅(520)은 일측은 호스(510)를 고정하고, 타측은 몸체부(100)의 일측면에서 공압챔버(130)로 관통하여 몸체부(100)에 연결된다.The
공압부(500)를 통해 공기가 몸체부(100)의 내부인 공압챔버(130)로 주입되고, 공기는 공압챔버(130)에서 후술하는 스탬프모듈(300)로 공급된다.Air is injected into the
도 6을 같이 참조하면, 몸체부(100)는 공압챔버(130)의 일단부에 투명윈도우(140)를 구비한다.Referring to FIG. 6 , the
투명윈도우(140)는 공압챔버(130)의 일단부인 공압챔버(130)와 상부결합홈(110) 사이에 배치된다. The
몸체부(100)는 내부가 축방향의 중공을 형성하면서 이어져 있으므로 공압챔버(130)는 상부결합홈(110)과 연통된다. 투명윈도우(140)는 고압챔버(130)와 상부결합홈(110)이 연통하는 통로를 막는 것이다.Since the
투명윈도우(140)는 공압챔버(130)와 상부결합홈(110)을 분리시킴으로써, 공압부(500)를 통해 공압챔버(130)로 유입한 공기가 상부결합홈(110)으로 이동하는 것을 막아준다. 공압챔버(130)의 공기가 스탬프모듈 장착부(400)로 흐르도록 하는 것이다.The
투명윈도우(140)는 투명한 재질로 형성하여 광원부(200)에서 조사하는 자외선은 통과시킨다.The
즉, 투명윈도우(140)는 광원부(200)를 장착한 상부결합홈(110)으로 공기의 유입은 막으면서 광원부(200)에서 조사하는 자외선은 통과시키는 구성이다. That is, the
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 몸체부(100)의 하부결합홈(120)에는 스탬프모듈(300)을 장착하기 위한 스탬프모듈 장착부(400)가 결합한다.Referring back to FIGS. 5 and 6 , the stamp
스탬프모듈 장착부(400)는 하부결합홈(120)에 삽입되어 결합하며 내부에 결합홀(410)을 형성한다. 결합홀(410)은 스탬프모듈 장착부(400)를 축방향으로 관통하는 중공으로 형성되며, 결합홀(410)에 후술하는 스탬프모듈(300)이 삽입되어 장착된다.The stamp
스탬프모듈 장착부(400)는 하부결합홈(120)에 삽입될 때 몸체부(100)의 타단부에 걸리도록 외측면 둘레에 단을 형성한다. When the stamp
도 7 및 도 8을 같이 참조하면, 스탬프모듈(300)은 튜브(310), 투명홀더(320), 니들(330), 유연스탬프(340)를 포함하여 구성한다.Referring to FIGS. 7 and 8 together, the
튜브(310)는 축방향으로 중공을 형성한 원통형 형상으로 스탬프모듈 장착부(400)의 결합홀(410)에 삽입되어 장착된다. 튜브(310) 내부의 중공은 공기와 자외선이 통과하는 경로를 제공한다. The
튜브(310)의 하단부에는 내측으로 인입하여 단을 형성하여 투명홀더(320)를 부착할 수 있도록 한다.The lower end of the
투명홀더(320)는 튜브(310)의 하단부를 막는 것으로 튜브(310) 내부에 유입한 공기에 의해 일정한 압력을 형성하여 공기가 후술하는 니들(330)로 유입하도록 한다.The
몸체부(100)의 공압챔버(130)에서 스탬프모듈 장착부(400)의 결합홀(410), 튜브(310) 내부의 중공은 공압부(500)에서 유입한 공기가 흐르는 하나의 경로를 형성한다. 공압챔버(130) 상단의 투명윈도우(140)와 튜브(310) 하단의 투명홀더(320)에 의해 상기 경로는 폐공간을 형성하고 내부에 일정한 압력을 가진다.In the
투명홀더(320)는 원통형 형상의 튜브(310)에 대응하여 소정의 두께를 가지는 원반형상을 가질 수 있으며, 중앙에 결합홀(321)을 형성하여 결합홀(321)에 니들(330)이 장착된다.The
니들(330)은 내부에 공기가 유입할 수 있는 공간을 형성하고 길이바향으로 긴 바늘 형상을 가진다. 니들(330)은 일단에는 공기를 유입하는 유입구를 형성하며 측면에는 다수의 공기주입구(311)를 형성한다. 공기주입구(311)는 니들(330)의 측면에 둘레에 길이방향으로 복수 개가 형성한다.The
니들(330)은 니들(330)의 타단을 투명홀더(320)의 결합홀(321)에 삽입하여 튜브(310)의 아래 방향인 투명홀더(320)의 외측으로 돌출시킨다. 이때 니들(330)이 투명홀더(320)에 걸려 고정될 수 있도록 니들(330)의 일단에는 외측 둘레에 돌기를 형성할 수 있다.The
투명홀더(320)에 고정된 니들(330)은 유연스탬프(340)에 삽입된다. The
유연스탬프(340)는 니들(330)에 대응하는 형상으로 니들(330)을 삽입하여 니들(330)을 감쌀 수 있는 형상을 가진다. 일단은 니들(330)이 삽입될 수 있는 개구를 형성하고 타단은 막혀있는 길쭉한 원통형 형상일 수 있다.The
유연스탬프(340)는 내부에 공기압이 가해지면 부풀어 오르는 유연한 소재로 형성된다. 소재는 실리콘과 같은 유연한 물질이면 무방하다.The
유연스탬프(340)는 개구를 형성한 일단에 원반형상의 플랜지(341)를 형성할 수 있다. 플랜지(341)는 유연스탬프(340)를 니들(330)에 장착할 때 투명홀더(320)에 안착하여 고정할 수 있도록 한다.The
니들(330)의 공기주입구(331)로 공기가 배출되면 유연스탬프(340)에 내부에 일정한 압력이 가해지도록 유연스탬프(340)는 니들(330)을 밀폐하도록 니들(330)과 결합해야한다.When air is discharged into the
이를 위해서 유연스탬프(340)의 일단에 플랜지(341)를 형성하여 플랜지(341)를 투명홀더(320)에 부착함으로써 유연스탬프(340)를 강하게 고정할 수 있는 것이다.To this end, by forming a
또한, 플랜지(341)는 자외선이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 형성할 수 있다.In addition, the
도 10의 (c)를 같이 참조하면, 스탬프모듈(330)은 스탬프모듈(330)이 기판(10) 내부에 삽입될 때, 기판(10) 내부에 남아있는 잔여공기가 외부로 배출할 수 있도록 투명스페이서(350)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 ( c ) together, the
스탬프모듈(330)을 기판(10)에 삽입하면, 유연스탬프(340)의 플랜지(341)가 기판(10)의 모서리(11)에 맞닿게 되고, 기판(10)의 내부는 밀폐된 공간을 형성한다. 이때, 기판(10) 내부에 잔여 공기를 외부로 배출시키지 않으면, 기판(10) 내부의 압력에 의해 유연스탬프(340)가 쉽게 부풀어 오르지 않게 된다. When the
투명스페이서(350)는 유연스탬프(340)가 기판(10) 내부에서 부풀어오를 수 있도록 플랜지(341)에 안착하도록 유연스탬프(340)에 삽입된다.The
투명스페이서(350)는 타측면이 플랜지(341)에 안착되며 일측면에는 기판(10) 내부의 잔여공기를 외부로 배출할 수 있는 공기배출홈(351)을 복수 개 형성한다.The other side of the
공기배출홈(351)은 원반형상의 투명스페이서(350)의 원주방향으로 방사형으로 형성한다. 스탬프모듈(330)이 기판(10)에 삽입되면, 기판(10)의 모서리가 공기배출홈(351)에 맞닿고 공기배출홈(351)을 통해 기판(10) 내부의 공기가 외부로 배출된다.The
투명스페이서(350)도 자외선을 통과시킬 수 있도록 투명한 재질로 형성한다.The
유연스탬프(340)의 외측 표면에는 미세패턴(342)이 돌출하여 형성한다. 미세패턴(342)은 유연스탬프(340)가 팽창하면서 기판(10) 내부에 도포된 레지스트에 접촉하여 레지스트에 패턴을 형성하는 것이다.On the outer surface of the
미세패턴(342)은 나노패턴, 마이크로 패턴 등 미세한 형상의 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.The
도 9를 참조하면, (a)의 투명스페이서(350)의 다른 실시예로써, 투명스페이서(350)는 공기배출홈(351)을 형성한 일측면에서 유연스탬프(340)의 길이방향으로 돌출하여 유연스탬프(340)의 외측면 일부를 감싸는 스탬프가이드(352)를 형성할 수 있다. (b)는 또 다른 실시예로써, 스탬프가이드(352)외에 유연스탬프(340)에 소정의 간격을 형성하면서 유연스탬프(340)의 일부를 감싸는 별도의 스탬프가이드(353)를 형성할 수도 있다.Referring to FIG. 9 , as another embodiment of the
이하, 도 10을 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, an imprint method according to an embodiment of the present invention will be described with further reference to FIG. 10 .
본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 방법은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 임프린트 스탬프 장비를 이용한 것으로 상세 구성은 임프린트 스탬프 장비와 모두 동일하다.The imprint method according to an embodiment of the present invention uses the imprint stamp equipment according to the embodiment of the present invention described above, and the detailed configuration is the same as that of the imprint stamp equipment.
(a) 단계에서 기판(10)에 형성하고자 하는 미세패턴(342)을 형성한 유연스탬프(340)를 장착한 스탬프모듈(300)을 몸체부(100)의 스탬프모듈 장착부(400)에 장착한다.A
이때 오목한 기판(10)의 내측 또는 유연스탬프(340)의 외측에 레지스트를 도포한다. 도포하는 방법은 스프레이, 딥코팅(dip-coating), 디스펜싱(dispensing) 등 종래에 활용되는 다양항 방법들을 적용할 수 있다.At this time, a resist is applied to the inside of the
(b) 단계에서 스탬프모듈(300)을 기판(10) 내부로 삽입한다. 도10의 (a)에서 스탬프모듈(300)은 오목한 기판(10) 방향으로 이동한다. 도10의 (b)에서 기판(10)의 입구 모서리(11)와 투명스페이서(350)가 맞닿는다.In step (b), the
이때, 투명홀더(320)와 유연스탬프(340)의 플랜지(341)이 서로 밀착되도록 한다. 즉, 공압챔버(130)의 내부에 형성된 압력이 니들(330)을 통해 유연스탬프(340)의 내부에 전달되도록 하며, 모든 틈새로 유출되는 공기를 차단하는 폐공간을 형성하도록 하는 것이다.At this time, the
(c) 단계에서 몸체부(100)에 연결된 공압부(500)에서 공기를 주입한다. 도10의 (c)에서 공압챔버(130)로 몸체부(100)의 측면에 연결된 공압부(500)는 공압챔버(130)에 공기를 일정 압력으로 주입한다. In step (c), air is injected from the
(d) 단계에서 주입된 상기 공기가 니들(330)의 공기주입구(331)를 통해 배출되어 유연스탬프(340)를 팽창시킨다. 주입된 공기는 니들(330)의 측면 및 하부에 형성한 공기주입구(331)들을 통해 유연스탬프(340) 내부로 유입되어 유연스탬프(340)를 팽창시킨다. 이때, 기판(10) 내부에 존재하였던 공기는 투명스페이서(350)에 형성한 공기배출홈(351)을 통해 기판(10) 외부로 배출된다. 내부에 존재하였던 공기는 유연스탬프(340)의 팽창에 방해가 되지 않는다.The air injected in step (d) is discharged through the
(e) 단계에서 광원부(200)에서 자외선을 조사하여 상기 레지스트를 경화한다. 도10의 (d)에서 광원부(200)는 광원(210)을 통해 자외선을 조사하여 레지스를 경화시킨다. 이때, 자외선은 투명윈도우(140), 공압챔버(130), 튜브(310) 내부, 투명홀더(320), 유연스탬프(340)의 플랜지(341), 투명스페이서(350), 유연스탬프(340)의 측면 및 바닥면을 통해 유연스탬프(340)와 기판(10)이 접촉한 면까지 도달한다. In step (e), the resist is cured by irradiating ultraviolet rays from the
일반적으로 금속 재질을 이용하여 제작되는 니들(330)로 인해 일부 자외선이 직접 도달하지 않는 영역은 상기 구성들을 통과하는 과정에서 일어나는 빛의 일부 반사, 산란, 회절 현상으로 도달할 수 있을 것이다.In general, an area where some ultraviolet rays do not directly reach due to the
(f) 단계에서 공압부(500)를 통해 주입된 공기를 배출하여 유연스탬프(340)를 수축시키고, (g) 단계에서 스탬프모듈(300)을 기판(10) 내부로부터 이탈시킨다. (f) 단계와 (g)단계는 도면에는 도시하지 않았으나 상술한 순서의 반대로 수행하도록 한다. 즉, 공압챔버(130) 내부의 공기압을 제거하여 팽창되었던 유연스탬프(340)가 수축되도록 한다. The
이때, 호스(510)를 진공펌프에 연결하여 강제로 공기를 배출하도록 함으로써, 레지스트의 경화 과정 중 유연스탬프(340)와 기판(10) 사이에 접착력이 증가된 경우에 보다 원활한 유연스탬프(340)의 수축을 유도할 수 있을 것이다. At this time, by connecting the
도 12는 도 9에 도시한 스탬프가이드(352)의 다른 실시예들을 적용한 임프린트 방법을 도시한 것으로 기본적으로 도 11의 임프린트 방법과 동일하다.FIG. 12 shows an imprint method to which other embodiments of the
투명스페이서(350)에는 도9에 도시한 것과 같이 중앙에 원통형으로 돌출된 형상이 추가될 수 있다. As shown in FIG. 9 , a cylindrically protruding shape may be added to the
이는, 유연스탬프(340)의 일부를 감싸도록 형성한 것이며 이러한 스탬프가이드(352)를 활용하면 공기의 압력에 의한 유연스탬프(340)의 팽창을 제한하여 오목한 기판의 일부 영역에 대해서만 임프린트 공정이 수행되도록 할 수 있다. This is formed to surround a part of the
또한 투명스페이서(350)를 일체로 형성하지 않고 소정의 간격을 형성하도록 스탬프 가이드 외에 별도 별도의 스탬프가이드(353)를 유연스탬프(340)의 외부에 장착함으로써, 유연 스탬프(340)의 팽창 영역을 보다 세분하여 제어할 수 있다.In addition, by mounting a
이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해하여야 한다.The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 기판
11: 기판 모서리
20: 레지스트
30: 스탬프
40: 자외선
100: 몸체부
110: 상부결합홈
120: 하부결합홈
130: 공압챔버
140: 투명윈도우
200: 광원부
210: 광원
300: 스탬프모듈
310: 튜브
320: 투명홀더
321: 결합홀
330: 니들
331: 공기주입구
340: 유연스탬프
341: 플랜지
342: 미세패턴
350: 투명스페이서
351: 공기배출홈
352: 스탬프가이드
400: 스탬프모듈 장착부
410: 결합홀
500: 공압부
510: 호스
520: 공압피팅10: substrate
11: Board edge
20: resist
30: stamp
40: ultraviolet
100: body
110: upper coupling groove
120: lower coupling groove
130: pneumatic chamber
140: transparent window
200: light source unit
210: light source
300: stamp module
310: tube
320: transparent holder
321: coupling hole
330: needle
331: air inlet
340: flexible stamp
341: flange
342: fine pattern
350: transparent spacer
351: air exhaust groove
352: stamp guide
400: stamp module mounting part
410: coupling hole
500: pneumatic unit
510: hose
520: pneumatic fitting
Claims (15)
상기 상부결합홈에 결합하고, 상기 몸체부의 타단부 방향으로 자외선을 조사하는 광원부;
오목한 형상의 기판 내부에 삽입되는 스탬프모듈;
상기 하부결합홈에 결합하고, 내부에 형성한 결합홀에 상기 스탬프모듈을 장착하는 스탬프모듈 장착부; 및
상기 몸체부 일측면에 연결되어, 상기 공압챔버에 공기를 주입하거나 상기 공압챔버에서 공기를 배출하는 공압부; 를 포함하는,
임프린트 스탬프 장비.
An upper coupling groove is formed in the axial direction of one end, and a lower coupling groove is formed in the axial direction of the other end, and the upper coupling groove and the lower coupling groove and the axial direction are formed between the upper coupling groove and the lower coupling groove. a body portion forming a pneumatic chamber leading to;
a light source unit coupled to the upper coupling groove and irradiating ultraviolet rays in the direction of the other end of the body;
a stamp module inserted into the concave-shaped substrate;
a stamp module mounting unit coupled to the lower coupling groove and configured to mount the stamp module in a coupling hole formed therein; and
a pneumatic unit connected to one side of the body, injecting air into the pneumatic chamber or discharging air from the pneumatic chamber; containing,
Imprint stamp equipment.
상기 몸체부는, 상기 공압챔버의 공기를 상기 상부결합홈으로 유입하는 것을 막으면서 상기 광원부의 자외선을 통과시키도록 상기 상기 공압챔버와 상기 상부결합홈 사이에 위치하는 투명윈도우를 구비하는,
임프린트 스탬프 장비.
The method of claim 1,
The body portion includes a transparent window positioned between the pneumatic chamber and the upper coupling groove to pass the ultraviolet rays of the light source part while preventing the air of the pneumatic chamber from flowing into the upper coupling groove,
Imprint stamp equipment.
상기 공압부는, 공기를 주입하거나 배출하는 호스와, 일측은 상기 호스를 고정하고 타측은 상기 몸체부의 일측면에서 상기 공압챔버로 관통하여 연결하는 공압피팅을 포함하는,
임프린트 스탬프 장비.
The method of claim 1,
The pneumatic unit includes a hose for injecting or discharging air, one side fixing the hose and the other side including a pneumatic fitting that passes through and connects to the pneumatic chamber from one side of the body portion,
Imprint stamp equipment.
상기 스탬프모듈은,
상기 스탬프모듈 장착부의 결합홀에 삽입되어 장착되어 상기 공기의 이동통로를 형성하는 튜브;
중앙에 결합홀을 형성하고 상기 튜브의 내부를 막도록 하단에 결합하는 투명홀더;
상기 투명홀더 외측으로 돌출하도록 상기 결합홀에 장착되는 니들; 및
상기 니들에 대응하는 형상으로 상기 니들이 삽입되어 장착되는 유연스탬프; 를 포함하는,
임프린트 스탬프 장비.
The method of claim 1,
The stamp module,
a tube inserted into the coupling hole of the stamp module mounting part and mounted to form a movement path of the air;
a transparent holder which forms a coupling hole in the center and is coupled to the bottom to block the inside of the tube;
a needle mounted to the coupling hole so as to protrude out of the transparent holder; and
a flexible stamp into which the needle is inserted and mounted in a shape corresponding to the needle; containing,
Imprint stamp equipment.
상기 니들은, 공기를 배출하는 다수의 공기주입구를 측면에 형성한,
임프린트 스탬프 장비.
5. The method of claim 4,
The needle is formed with a plurality of air inlets on the side for discharging air,
Imprint stamp equipment.
상기 유연스탬프는, 일단에 플랜지를 형성하여 상기 플랜지가 상기 투명홀더에 안착되면서 상기 니들에 결합하는,
임프린트 스탬프 장비.
6. The method of claim 5,
The flexible stamp is coupled to the needle while forming a flange at one end so that the flange is seated on the transparent holder,
Imprint stamp equipment.
상기 스탬프모듈은, 상기 기판 내부의 잔여공기를 외부로 배출하도록 일측면에 원주방향으로 방사형의 공기배출홈을 복수 개 형성하되, 타측면이 상기 플랜지에 안착되어 결합하는 투명스페이서를 더 포함하는,
임프린트 스탬프 장비.
7. The method of claim 6,
The stamp module, a plurality of radial air exhaust grooves formed on one side in a circumferential direction to discharge the remaining air inside the substrate to the outside, the other side further comprising a transparent spacer that is seated on the flange and coupled thereto,
Imprint stamp equipment.
상기 유연스탬프는 유연한 재질로 형성하여, 상기 공기주입구로 나온 공기의 압력으로 상기 유연스탬프가 팽창하여 상기 기판 내부에 접촉하는,
임프린트 스탬프 장비.
6. The method of claim 5,
The flexible stamp is formed of a flexible material, and the flexible stamp expands with the pressure of the air coming out of the air inlet to contact the inside of the substrate,
Imprint stamp equipment.
상기 유연스탬프의 외측 표면에는 미세패턴이 돌출하여 형성한,
임프린트 스탬프 장비.
9. The method of claim 8,
On the outer surface of the flexible stamp, a fine pattern is formed to protrude,
Imprint stamp equipment.
상기 투명스페이서는, 상기 일측면에서 상기 유연스탬프의 길이방향으로 돌출하여 상기 유연스탬프의 외측면 일부를 감싸는 스탬프가이드를 형성하는,
임프린트 스탬프 장비.
8. The method of claim 7,
The transparent spacer, protruding in the longitudinal direction of the flexible stamp from the one side to form a stamp guide surrounding a portion of the outer surface of the flexible stamp,
Imprint stamp equipment.
(a) 상기 기판에 형성하고자 하는 미세패턴을 형성한 상기 유연스탬프를 장착한 상기 스탬프모듈을 상기 몸체부의 스탬프모듈 장착부에 장착하는 단계;
(b) 상기 스탬프모듈을 상기 기판 내부로 삽입하는 단계;
(c) 상기 몸체부에 연결된 상기 공압부에서 공기를 주입하는 단계;
(d) 주입된 상기 공기가 상기 니들의 공기주입구를 통해 배출되어 상기 유연스탬프를 팽창시키는 단계;
(e) 상기 광원부에서 자외선을 조사하여 상기 기판 내부에 도포된 레지스트를 경화하는 단계;
(f) 상기 공압부를 통해 주입된 공기를 배출하여 상기 유연스탬프를 수축시키는 단계; 및
(g) 상기 스탬프모듈을 상기 기판 내부로부터 이탈시키는 단계; 를 포함하는,
임프린트 방법.
In the imprint method using the imprint stamp equipment according to claim 7 or 10,
(a) mounting the stamp module mounting the flexible stamp having a fine pattern to be formed on the substrate in the stamp module mounting part of the body part;
(b) inserting the stamp module into the substrate;
(c) injecting air from the pneumatic unit connected to the body;
(d) the injected air is discharged through the air inlet of the needle to inflate the flexible stamp;
(e) curing the resist coated on the inside of the substrate by irradiating ultraviolet rays from the light source unit;
(f) discharging the air injected through the pneumatic unit to contract the flexible stamp; and
(g) separating the stamp module from the inside of the substrate; containing,
imprint method.
상기 (b) 단계에서, 상기 기판 내부의 잔여공기를 외부로 배출하도록 상기 기판의 입구 모서리에 상기 스탬프모듈의 투명스페이서를 밀착하는,
임프린트 방법.
12. The method of claim 11,
In step (b), in close contact with the transparent spacer of the stamp module to the inlet edge of the substrate to discharge the remaining air inside the substrate to the outside,
imprint method.
상기 (c) 단계에서, 상기 공압부에서 주입된 공기는 상기 투명홀더와 상기 투명스페이서 사이에서 형성되는 상기 공압챔버에서 상기 튜브로 이어지는 폐공간에 의해 상기 니들로 유입하는,
임프린트 방법.
12. The method of claim 11,
In the step (c), the air injected from the pneumatic unit flows into the needle by a closed space leading to the tube in the pneumatic chamber formed between the transparent holder and the transparent spacer,
imprint method.
상기 (d) 단계에서, 팽창된 상기 유연스탬프에 의해 상기 유연스탬프에 형성한 미세패턴이 상기 기판 내부에 도포된 레지스트에 접촉하는,
임프린트 방법.
12. The method of claim 11,
In the step (d), the fine pattern formed on the flexible stamp by the expanded flexible stamp is in contact with the resist applied to the inside of the substrate,
imprint method.
상기 (e) 단계에서, 상기 자외선은 상기 스탬프 모듈 내부에서의 반사, 산란, 회절로 인해 상기 기판 내부의 레지스트를 경화하는,
임프린트 방법.
12. The method of claim 11,
In step (e), the UV light hardens the resist inside the substrate due to reflection, scattering, and diffraction inside the stamp module,
imprint method.
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---|---|---|---|
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