KR20080034257A - Automation system for nano-wire transfer and method for driving the same - Google Patents

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Abstract

An automation system for nano-wire transfer and a method for driving the same are provided to achieve high reproducibility with reduced misalignment errors for the mass nano-wire transfer, since the entire process is automatically controlled by a system control when a nano-wire is transferred to other substrates at the same pressure and conditions simultaneously. An automation system for nano-wire transfer(300) comprises an adhesive coating unit(310), a nano-wire transfer unit(330), a substrate moving unit(320), and a system control unit(340). The adhesive coating unit is to coat an adhesive onto a substrate(410) to be used in nano-wire transfer. The nano-wire transfer unit is to transfer nano-wire onto the substrate. The substrate moving part is installed between the adhesive coating unit and nano-wire transfer unit to move a substrate under process. The system control unit controls the adhesive coating layer, nano-wire transfer unit, and substrate moving unit.

Description

나노와이어 자동 전사시스템 및 그의 구동방법{Automation system for nano-wire transfer and method for driving the same}Nanowire automatic transfer system and driving method thereof {Automation system for nano-wire transfer and method for driving the same}

도 1a는 습식 식각 및 산화 공정을 이용하여 제조된 나노와이어, Figure 1a is a nanowire manufactured using a wet etching and oxidation process,

도 1b는 건식 식각 및 산화 공정을 이용하여 제조된 나노와이어,Figure 1b is a nanowire manufactured using a dry etching and oxidation process,

도 2는 종래의 나노와이어 전사 방법을 나타낸 도면,2 is a view showing a conventional nanowire transfer method,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템,3 is a nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention,

도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 점착제 코팅부 단면도,Figure 4a is a cross-sectional view of the pressure-sensitive adhesive coating of the nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention,

도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 점착제 코팅부 단면도,Figure 4b is a cross-sectional view of the pressure-sensitive adhesive coating of the nanowire automatic transfer system according to another embodiment of the present invention,

도 4c는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 점착제 코팅부 단면도,Figure 4c is a cross-sectional view of the pressure-sensitive adhesive coating of the nanowire automatic transfer system according to another embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사스템의 기판 이송부,5 is a substrate transfer unit of the nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부,6 is a nanowire transfer unit of the nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention,

도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템을 이용한 나노와이어 전사 공정도,7a to 7g is a nanowire transfer process using a nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention,

도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템을 이용한 나노와이어 전사 공정도.8a to 8e is a nanowire transfer process using a nanowire automatic transfer system according to another embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부.9 is a nanowire transfer unit of the nanowire automatic transfer system according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

300: 자동 전사시스템 310: 점착제 코팅부300: automatic transfer system 310: adhesive coating

320: 기판 이송부 330: 나노와이어 전사부320: substrate transfer unit 330: nanowire transfer unit

340: 시스템 제어부 410, 610: 기판340: system control unit 410, 610: substrate

415: 기판 스테이지 420: 기판 회전부415: substrate stage 420: substrate rotating part

422: 공기 흡입 노즐 424: 리프트 핀422: air intake nozzle 424: lift pins

426: 보호부 428: 분무 노즐426: protector 428: spray nozzle

429: 분무 스프레이 430: 이송 암429 spray spray 430 transfer arm

550, 750, 960: 제1리프트 핀 560, 760, 970: 제2리프트 핀550, 750, 960: first lift pin 560, 760, 970: second lift pin

930: 롤러 950: 롤러 이송부930: roller 950: roller feed portion

본 발명은 나노와이어 자동 전사시스템 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노와이어를 원하는 위치에 소실 없이 정확하게 전사할 수 있는 자동 전사시스템 및 그의 구동방법에 관한 것이다. The present invention relates to a nanowire automatic transfer system and a driving method thereof, and more particularly, to an automatic transfer system and a driving method thereof capable of accurately transferring nanowires to a desired position without loss.

나노와이어는 수 나노미터(㎚)에서 수십 ㎚의 직경을 가지면서 수십 내지 수백대 일의 큰 종횡비를 가지는 나노 스케일의 구조로서 이를 이용한 새로운 패러다임의 나노 전자 소자 및 나노 바이오 센서로의 응용에 기본이 되는 구조이다. Nanowires are nanoscale structures with diameters ranging from a few nanometers (nm) to tens of nanometers with large aspect ratios ranging from tens to hundreds of days, which is the basis for the application of new paradigms to nanoelectronic devices and nanobiosensors. Structure.

이와 같은 나노와이어의 제조는 여러 화합물 반도체를 이용한 VLS법 및 MO-VPE법 혹은 화학적 방법을 통한 용액합성법 및 실리콘 습식 및 건식 식각 후 산화공정을 이용하여 나노와이어를 제조하는 방법 등이 있다. Such nanowires may be prepared by VLS, MO-VPE, or chemical synthesis using various compound semiconductors, and nanowires using silicon wet and dry etching and oxidation.

화합적 합성에 의한 방법으로 나노와이어를 제조할 경우, 나노와이어를 원하는 방향 및 길이 등을 조절하기가 쉽지 않아 실제 나노와이어를 이용한 센서 등으로의 이용에는 한계가 있다. When the nanowires are manufactured by the method of compound synthesis, it is not easy to control the direction and length of the nanowires, and thus there is a limit to the use of the nanowires as sensors using nanowires.

이러한 한계를 극복하기 위하여 최근 실리콘 습식/건식 식각 및 산화 공정을 이용한 나노와이어 제조 방법이 제안되었다. In order to overcome this limitation, a method of manufacturing nanowires using silicon wet / dry etching and oxidation processes has recently been proposed.

도 1a 및 도 1b는 실리콘 습식/건식 식각 및 산화 공정을 이용하여 제조된 나노와이어를 도시한 것으로서, 실리콘 습식/건식 식각 및 산화 공정을 이용한 나노와이어 제조방법은 종래의 나노와이어 제조방법과는 달리 나노와이어를 원하는 형태, 방향 및 크기 등을 자유롭게 조절이 가능하다는 큰 장점이 있다.1A and 1B illustrate nanowires manufactured using a silicon wet / dry etching and oxidation process, and a method of manufacturing nanowires using a silicon wet / dry etching and oxidation process is different from a conventional nanowire manufacturing method. There is a big advantage that the shape, direction and size of the nanowires can be freely adjusted.

이러한 방법으로 제조된 나노와이어는 소자에 응용하기 위해서 다른 소자 또는 타 기판등으로 전사(transfer)하여야한다. 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 나노와이어가 형성된 기판을 점착제가 도포된 타기판과 대향되게 위치한 후 압력 혹은 열을 가하여 전사공정을 수행하였다. 그러나, 이와 같은 종래의 전사방법은 사람의 손으로 직접 공정하는 수동방법으로써, 하나의 기판상에 형성된 복수의 나노와이어가 점착제가 도포된 타기판상으로 모두 접촉될 수 없으며, 동일한 힘의 압력인가가 불가능하여 나노와이어의 소실 및 위치 정렬의 오차가 발생하는 문제점이 발생한다. 또한, 공정의 재연성 및 공정 수율이 저하되어, 실제 양산 시스템으로의 응용은 어려운 단점이 있다.Nanowires manufactured in this way must be transferred to other devices or other substrates for application to devices. Accordingly, as shown in FIG. 2, the transfer process was performed by applying pressure or heat to the substrate on which the nanowires were formed to face the other substrate on which the pressure-sensitive adhesive was applied. However, such a conventional transfer method is a manual method which is directly processed by a human hand, and a plurality of nanowires formed on one substrate cannot be contacted on the other substrate to which the pressure-sensitive adhesive is applied, and it is possible to apply pressure of the same force. The problem arises that it is impossible to cause the nanowires to be lost and misaligned. In addition, the reproducibility of the process and the yield of the process are lowered, which makes it difficult to apply to an actual mass production system.

본 발명은 나노와이어를 원하는 위치에 자동으로 전사할 수 있는 자동전사시스템 및 그의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an automatic transfer system and a driving method thereof capable of automatically transferring nanowires to a desired position.

본 발명은 나노와이어를 원하는 위치에 소실없이 정확하게 전사할 수 있는 자동전사시스템 및 그의 구동방법을 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an automatic transfer system and a driving method thereof capable of accurately transferring nanowires to a desired position without loss.

본 발명은 대량의 웨이퍼상에 나노와이어를 전사할 수 있는 자동전사시스템 및 그의 구동방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an automatic transfer system and a driving method thereof capable of transferring nanowires on a large amount of wafers.

본 발명의 나노와이어 자동 전사시스템은 나노와이어가 전사될 기판상에 점 착제를 코팅하기 위한 점착제 코팅부, 기판상에 나노와이어를 전사하기 위한 나노와이어 전사부, 점착제 코팅부와 나노와이어 전사부 사이에 위치하여 공정 기판을 이송하기 위한 기판 이송부 및 점착제 코팅부, 나노와이어 전사부 및 기판 이송부를 제어하기 위한 시스템 제어부를 포함한다.In the nanowire automatic transfer system of the present invention, a pressure-sensitive adhesive coating for coating an adhesive on a substrate to which the nanowires are to be transferred, a nanowire transfer portion for transferring nanowires onto a substrate, between the pressure-sensitive adhesive coating and the nanowire transfer portion And a system control unit for controlling the substrate transfer unit and the adhesive coating unit, the nanowire transfer unit, and the substrate transfer unit to transfer the process substrate.

점착제 코팅부, 나노와이어 전사부 및 기판 이송부는 하나의 챔버내에 존재하거나, 각각 다른 챔버내에 존재한다.The pressure-sensitive adhesive coating, nanowire transfer and substrate transfer may be in one chamber or each in a different chamber.

점착제 코팅부는, 기판을 로딩(loading)하기 위한 기판 스테이지, 기판을 상하 이동시키기 위한 리프트 핀, 기판을 기판 스테이지에 고정하기 위한 공기 흡입 노즐, 기판상에 점착제를 도포하기 위한 점착제 도포부 및 기판을 회전시키기 위한 기판 회전부를 포함한다.The pressure-sensitive adhesive coating may include a substrate stage for loading a substrate, a lift pin for vertically moving the substrate, an air suction nozzle for fixing the substrate to the substrate stage, an adhesive applying portion for applying the adhesive on the substrate, and a substrate. And a substrate rotating portion for rotating.

기판 이송부는, 적어도 하나 이상의 이송용 암으로 구성된다.The substrate transfer portion is composed of at least one transfer arm.

기판 전사부는, 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하기 위한 상부 기판 스테이지 및 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하기 위한 하부 기판 스테이지를 포함한다.The substrate transfer unit includes an upper substrate stage for loading a substrate on which nanowires are formed, and a lower substrate stage for loading another substrate on which the nanowires are to be transferred.

점착제 코팅부는, 측면에 상기 점착제의 튐 방지를 위한 보호부를 더 포함하며, 기판 스테이지는, 기판의 정렬을 위하여 기판이 로딩되는 영역의 외곽에 적어도 하나 이상의 단차를 포함한다.The pressure-sensitive adhesive coating further includes a protection part for preventing the splash of the pressure-sensitive adhesive on the side surface, and the substrate stage includes at least one step outside the area where the substrate is loaded for alignment of the substrate.

단차의 두께는, 로딩되는 기판의 두께와 동일하고, 상기 단차의 폭은 로딩되는 기판의 폭과 동일하다.The thickness of the step is equal to the thickness of the substrate to be loaded, and the width of the step is equal to the width of the substrate to be loaded.

공기 흡입 노즐은 공기 흡입 펌프와 연결되고, 점착제 도포부는, 분무 노즐, 분무 스프레이 및 로울러 중 어느 하나를 적용할 수 있으며, 기판 회전부는 스핀모터로 구성된다.The air intake nozzle is connected to the air intake pump, the pressure-sensitive adhesive applying unit may apply any one of a spray nozzle, a spray spray and a roller, and the substrate rotating unit is composed of a spin motor.

이송 암은, 병진 운동, 회전 운동 및 상하 운동 중 어느 하나 이상을 수행한다.The transfer arm performs any one or more of a translational motion, a rotational motion and a vertical motion.

하부 기판 스테이지는, 저면에 기판 정렬 수단을 포함하며, 로드 셀과 연결된다.The lower substrate stage includes a substrate alignment means at the bottom thereof and is connected with the load cell.

상부 기판 스테이지와 하부 기판 스테이지는 서로 대향되거나, 일렬로 정렬될 수 있다.The upper substrate stage and the lower substrate stage may be opposite to each other or aligned in a line.

상부 기판 스테이지 및 하부 기판 스테이지는, 나노와이어의 전사 압력을 조절하기 위한 압력 조절부와 기판에 열을 인가하고 제어하기 위한 온도 제어부 및 기판 고정을 위한 공기 흡입 노즐 등을 포함한다.The upper substrate stage and the lower substrate stage include a pressure controller for adjusting the transfer pressure of the nanowires, a temperature controller for applying and controlling heat to the substrate, and an air suction nozzle for fixing the substrate.

상부 기판 스테이지 및 하부 기판 스테이지는 회전운동, 병진운동 및 상하운동 중 어느 하나 이상을 수행한다.The upper substrate stage and the lower substrate stage perform any one or more of rotational motion, translational motion and vertical motion.

하부 기판 스테이지와 일렬로 정렬된 상부 기판 스테이지는 180°회전함으로써 하부 기판 스테이지와 대향되게 접촉한다.The upper substrate stage, which is aligned with the lower substrate stage, rotates by 180 ° so as to be opposed to the lower substrate stage.

기판 정렬 수단은, 정렬 마크 확인을 위한 슬릿, 렌즈, CCD 카메라, 적외선 센서 중 적어도 어느 하나이상을 포함한다.The substrate aligning means includes at least one of a slit for identifying an alignment mark, a lens, a CCD camera, and an infrared sensor.

기판 전사부는, 나노와이어가 형성된 기판 및 상기 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하기 위한 하부 기판 스테이지, 나노와이어의 전사시 압력을 가하기 위한 롤러 및 롤러의 이송을 위한 롤러 이송부를 구비하여 형성할 수도 있다.The substrate transfer part may include a substrate having a nanowire formed thereon, and a lower substrate stage for loading the other substrate on which the nanowires are to be transferred, a roller for applying pressure when transferring the nanowires, and a roller transfer part for transferring the rollers. have.

이때, 하부 기판 스테이지는 나노와이어가 형성된 기판을 상하 이동시키기 위한 제1리프트 핀 및 나노와이어가 전사될 타기판을 상하 이동시키기 위한 제2리프트 핀을 포함하며, 롤러 이송부는 상·하·좌·우 이동한다.In this case, the lower substrate stage includes a first lift pin for vertically moving the substrate on which the nanowires are formed, and a second lift pin for vertically moving the other substrate on which the nanowires are to be transferred, and the roller conveying part is disposed up, down, left, or up. Ooh move.

그리고, 제2리프트 핀은 나노와이어가 형성된 기판의 로딩 영역 외측에 위치한다.The second lift pin is located outside the loading region of the substrate on which the nanowires are formed.

본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부 구동 방법은, 하부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계, 적어도 하나 이상의 리프트 핀을 이용하여 기판을 상부 기판 스테이지로 들어올리는 단계, 상부 기판 스테이지에 기판을 고정하는 단계, 하부 기판 스테이지에 점착제가 코팅된 타기판을 로딩하는 단계 및 상부 기판 스테이지를 하강시켜, 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지가 밀착시키는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method of driving a nanowire transfer unit of an automatic nanowire transfer system includes loading a substrate on which a nanowire is formed on a lower substrate stage, and using the at least one lift pin to transfer the substrate to the upper substrate stage. Lifting, fixing the substrate to the upper substrate stage, loading the other substrate coated with pressure-sensitive adhesive onto the lower substrate stage, and lowering the upper substrate stage to bring the upper substrate stage into close contact with the lower substrate stage. do.

본 발명의 다른 실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부 구동 방법은, 상부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계, 하부 기판 스테이지에 점착제가 코팅된 타기판을 로딩하는 단계 및 상부 기판 스테이지를 하부 기판 스테이지가 존재하는 방향으로 180°회전하여 상부 기판 스테이지와 하부 기판 스테이지를 밀착시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for driving a nanowire transfer unit of an automatic nanowire transfer system, including: loading a substrate on which a nanowire is formed on an upper substrate stage, and loading a other substrate coated with an adhesive on a lower substrate stage; And rotating the upper substrate stage by 180 ° in a direction in which the lower substrate stage exists to bring the upper substrate stage and the lower substrate stage into close contact with each other.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부 구동방법은, 하부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계, 기판의 상부에 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하는 단계 및 롤러를 상기 타기판상에 하강시켜 롤링하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method for driving a nanowire transfer unit of an automatic nanowire transfer system includes loading a substrate on which a nanowire is formed on a lower substrate stage, and loading another substrate on which the nanowire is to be transferred onto an upper portion of the substrate. And rolling the roller by lowering the roller onto the substrate.

앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The foregoing terms or words used in this specification and claims are not to be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명에 따른 나노와이어 자동 전사 시스템은 습식/건식 식각 및 산화 방법으로 제조된 나노와이어를 레지스트 및 폴러머등과 같은 점착제가 코팅된 타기판으로 전사하는 일련의 공정을 자동화한다.The automatic nanowire transfer system according to the present invention automates a series of processes for transferring nanowires prepared by wet / dry etching and oxidation methods to adhesive-coated substrates such as resists and polymers.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 3 to 6 will be described in more detail the nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 개략도를 나타낸 것이다. Figure 3 shows a schematic diagram of a nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention.

나노와이어 자동 전사시스템(300)은 크게 점착제 코팅부(310), 기판 이송부(320) 및 나노와이어 전사부(330)로 나눌 수 있으며, 이러한 부분은 각각의 3개의 챔버에 나누어지거나 하나의 챔버에 통합된 형태로 될 수 있다.The nanowire automatic transfer system 300 can be largely divided into an adhesive coating 310, a substrate transfer unit 320, and a nanowire transfer unit 330, which may be divided into three chambers or divided into one chamber. It can be in an integrated form.

그리고, 점착제 코팅부(310), 기판 이송부(320), 나노와이어 전사부(330)는 시스템 제어부(340)를 이용하여 자동 혹은 수동으로 제어될 수 있다.The pressure-sensitive adhesive coating 310, the substrate transfer unit 320, and the nanowire transfer unit 330 may be automatically or manually controlled using the system controller 340.

도 4a는 본 발명에 따른 나노와이어 자동 전사시스템의 점착제 코팅부(310)의 단면을 나타낸 도면으로써, 점착제 코팅부(310)는 기판(410)을 로딩하기 위한 기판 스테이지(415), 기판을 회전시키는 기판 회전부(420), 기판을 고정하는 공기 흡입 노즐(422), 기판을 들어올리기 위한 복수의 리프트 핀(lift pin, 424)등 을 포함한다.Figure 4a is a cross-sectional view of the pressure-sensitive adhesive coating 310 of the nanowire automatic transfer system according to the present invention, the pressure-sensitive adhesive coating 310 rotates the substrate stage 415, the substrate for loading the substrate 410 And a plurality of lift pins 424 for lifting the substrate.

기판 스테이지(415)는 기판이 로딩되는 영역으로써, 기판이 로딩되는 영역의 외각에 단차를 포함하여 기판의 정렬이 용이하게 이루어지도록 한다.The substrate stage 415 is a region in which the substrate is loaded, and includes a step on the outer surface of the region in which the substrate is loaded to facilitate alignment of the substrate.

기판 스테이지(415)는 도 3 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 다양한 크기의 기판(예를 들어, 4인치, 5인치, 6인치등의 기판) 공정이 가능하도록 그 단면이 하나 이상의 단차를 가지도록 형성할 수도 있다. 이때, 단차의 높이(H1, H2, H3)는 기판의 두께에 해당하고, 폭(D1, D2, D3)은 기판의 지름과 동일하게 형성하여 기판이 정확하게 놓일 수 있도록 하며, 기판 스테이지(415)는 기판의 정렬을 용이하게 하기 위하여 회전운동, 병진운동 및 상하운동이 가능하다. The substrate stage 415 may have one or more steps so that its cross section has one or more steps to enable processing of various sizes of substrates (eg, 4 inch, 5 inch, 6 inch, etc.) as shown in FIGS. 3 to 4C. It may be formed. At this time, the height (H1, H2, H3) of the step corresponds to the thickness of the substrate, the width (D1, D2, D3) is formed to be the same as the diameter of the substrate so that the substrate can be accurately placed, the substrate stage 415 Rotational motion, translational motion and vertical motion are possible to facilitate the alignment of the substrate.

기판 회전부(420)는 스핀 모터(spin motor)등이 적용되며, 기판 회전부의 회전수(revolution per minute, rpm) 및 회전 시간을 시스템 제어부(340)로 제어하여 점착제의 코팅 두께를 설정할 수 있다. 그리고, 공기 흡입 노즐(422)은 공기 흡입 펌프(air pump, 도시하지 않음)와 연결된다.A spin motor may be applied to the substrate rotating part 420, and the coating thickness of the adhesive may be set by controlling the revolution per minute (rpm) and the rotating time of the substrate rotating part with the system controller 340. In addition, the air suction nozzle 422 is connected to an air suction pump (air pump, not shown).

이와 같은, 점착제 코팅부(310)는 기판(410)상에 점착제의 코팅 시 점착제가 챔버의 측벽으로 튀는 현상을 방지하기 위한 보호부(426)를 구비할 수도 있다. As such, the pressure-sensitive adhesive coating 310 may include a protective part 426 for preventing the adhesive from splashing to the sidewall of the chamber when the pressure-sensitive adhesive is coated on the substrate 410.

만약, 점착제 코팅부(310), 기판 이송부(320) 및 나노와이어 전사부(330)를 하나의 통합된 챔버내에 구비할 경우, 점착제 코팅부의 측면에 보호부(426)를 구비하는 것이 바람직하다.If the pressure-sensitive adhesive coating 310, the substrate transfer part 320, and the nanowire transfer part 330 are provided in one integrated chamber, it is preferable to provide the protection part 426 on the side of the pressure-sensitive adhesive coating part.

그리고, 점착제 코팅부(310)에 점착제를 도포하기 위한 점착제 도포부로서 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이 분사 노즐(428) 또는 분사 스프레이(429)를 적용할 수 있으며, 점착제를 도포하지 않고 점착성이 있는 물질을 기판(410)상에 부착시킬 수 있도록 로울러(도시하지 않음)를 적용할 수도 있다.As the pressure-sensitive adhesive coating part for applying the pressure-sensitive adhesive to the pressure-sensitive adhesive coating 310, an injection nozzle 428 or a spray spray 429 may be applied as shown in FIGS. 4B and 4C, and the pressure-sensitive adhesive coating part 310 is not applied. A roller (not shown) may be applied to attach the adhesive material onto the substrate 410.

기판 이송부(320)는 이송 암(arm, 430)을 이용하여 각각의 공정 단계 시 기판(410)을 점착제 코팅부(310) 및 나노와이어 전사부(320)로 이송하며, 기판 스테이지로 정확하게 이송하기 위하여 병진운동 및 회전운동이 가능하다. 이와 같은 기판 이송부(320)는 도 5에 도시된 바와 같이 2개 이상의 이송 암(430)을 구비하여 하나 이상의 기판(410)을 동시에 로딩하여 각각의 공정을 진행할 수 있도록 할 수 있다.The substrate transfer unit 320 transfers the substrate 410 to the pressure-sensitive adhesive coating 310 and the nanowire transfer unit 320 during each process step using a transfer arm 430, and accurately transfers the substrate 410 to the substrate stage. Translation and rotational movements are possible. As illustrated in FIG. 5, the substrate transfer unit 320 may include two or more transfer arms 430 to simultaneously load one or more substrates 410 to perform respective processes.

나노와이어 전사부(330)는 도 6에 도시된 바와 같이 두 개의 기판 스테이지를 대향되게 배치하여 적어도 하나 이상의 기판 스테이지가 상하운동함으로써 서로 밀착할 수 있도록 구성하거나, 두 개의 기판 스테이지가 일렬로 정렬되게 배치(도시하지 않음)하여 하나의 기판 스테이지가 다른 기판 스테이지 방향으로 180° 회전함으로써 서로 밀착할 수 있도록 구성할 수 있다.As illustrated in FIG. 6, the nanowire transfer unit 330 may be disposed to face two substrate stages so that at least one or more substrate stages may be in close contact with each other by vertically moving, or the two substrate stages may be aligned in a line. By arranging (not shown), one substrate stage can be configured to be in close contact with each other by rotating 180 ° in the direction of the other substrate stage.

본 발명의 일실시예에서는 두 개의 기판 스테이지 즉, 하부 기판 스테이 지(440)와 상부 기판 스테이지(450)를 대향되게 배치하고, 기판 스테이지는 회전운동, 병진운동 및 상하운동이 가능하도록 한다.In an embodiment of the present invention, two substrate stages, that is, the lower substrate stage 440 and the upper substrate stage 450 are disposed to face each other, and the substrate stage enables rotational movement, translational movement, and vertical movement.

상부 기판 스테이지 및 하부 기판 스테이지는 기판이 로딩되는 영역으로써, 기판이 로딩되는 영역의 외각에 단차를 포함하여 기판의 정렬이 용이하게 이루어지도록 한다.The upper substrate stage and the lower substrate stage are regions in which the substrate is loaded, and include a step on the outer surface of the region in which the substrate is loaded to facilitate alignment of the substrate.

그리고, 상부 기판 스테이지 혹은 하부 기판 스테이지에 압력 조절부(도시하지 않음)를 더 포함하여 나노와이어의 전사 공정 시 전사압력을 제어한다.Further, a pressure controller (not shown) is further included in the upper substrate stage or the lower substrate stage to control the transfer pressure during the transfer process of the nanowires.

하부 기판 스테이지(440)는 로드셀(load cell, 460)과 연결되어 있으며, 외각에 단차를 구비하여 기판이 더욱 용이하게 로딩될 수 있도록 하고, 하부 기판 스테이지(440)의 저면에는 기판 정렬 마크(align mark) 확인을 위한 기판 정렬 수단(도시하지 않음) 상세하게는 렌즈(lens), CCD 카메라, 적외선 센서, 슬릿 등을 구비하여 하부 기판에 로딩되는 기판의 정렬을 더욱 정확하게 할 수 있다.The lower substrate stage 440 is connected to a load cell 460, and has a step on the outer surface to facilitate loading of the substrate, and a substrate alignment mark on the bottom of the lower substrate stage 440. Substrate alignment means (not shown) for checking the mark In detail, a lens, a CCD camera, an infrared sensor, and a slit may be provided to more accurately align the substrate loaded on the lower substrate.

또한, 하부 기판 스테이지(440)에는 서로 길이가 같거나, 다른 복수의 리프트 핀이 구비되어 있다. 이중 길이가 다른 복수의 리프트 핀은 두 개의 기판 스테이지 즉, 하부 기판 스테이지(440)와 상부 기판 스테이지(450)를 대향되게 배치할 경우 적용하는 것으로, 이에 적용되는 제1리프트 핀(444)은 길이가 길어 기판을 상부 기판 스테이지(450)까지 들어올릴 수 있으므로 상부 기판 스테이지에 기판을 로딩할 경우 사용하며, 복수의 제2리프트 핀(446)은 제1리프트 핀(444)보다 그 길이가 짧아 하부 기판 스테이지에 기판을 로딩할 경우 사용한다.In addition, the lower substrate stage 440 is provided with a plurality of lift pins having the same length or different lengths. The plurality of lift pins having different dual lengths are applied when two substrate stages, that is, the lower substrate stage 440 and the upper substrate stage 450 are disposed to face each other, and the first lift pin 444 applied thereto has a length. It is used to load the substrate onto the upper substrate stage because the substrate can be lifted up to the upper substrate stage 450 because the length of the plurality of second lift pins 446 is shorter than that of the first lift pins 444. Used to load a substrate on the substrate stage.

그리고, 상부 기판 스테이지(450) 및 하부 기판 스테이지(440)에는 각각 공 기 흡입 노즐(442)이 구비되어 로딩된 기판을 고정시킨다.In addition, an air suction nozzle 442 is provided at the upper substrate stage 450 and the lower substrate stage 440 to fix the loaded substrate.

또한, 상부 기판 스테이지(450) 및 하부 기판 스테이지(440)에 로딩된 기판에 열을 인가하기 위한 온도 제어부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a temperature controller for applying heat to the substrate loaded on the upper substrate stage 450 and the lower substrate stage 440.

이와 같은 일련의 구성요소는 컴퓨터 등과 같은 시스템 제어부(340)를 이용하여 자동으로 제어되며, 필요에 따라서는 수동으로 동작할 수 있다.Such a series of components are automatically controlled using a system control unit 340 such as a computer, and can be operated manually as necessary.

본 발명의 일실시예에 따른 나노와이어 자동 전사시스템을 이용하여 일련의 구동 과정을 도 7a 내지 도 7e를 참고하여 설명하면 다음과 같다.A series of driving processes using the nanowire automatic transfer system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7E.

본 발명의 일실시예에서는 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부를 도 7a에 도시된 바와 같이, 두 개의 기판 스테이지가 대향되게 배치된 것에 대한 구동 과정을 나타낸 것이다.In one embodiment of the present invention, as shown in Figure 7a the nanowire transfer portion of the automatic nanowire transfer system, it shows a driving process for the two substrate stages are arranged opposite.

우선, 이송 암이 타기판(620)을 점착제 코팅부의 기판 스테이지로부터 일정 높이로 상승된 리프트 핀상에 이송시키면, 리프트 핀은 하강하여 타기판을 기판 스테이지에 로딩하게 된다. 이후, 기판 스테이지와 연결된 공기 흡입 노즐은 타기판을 고정하게 되고, 점착제 분사 노즐 혹은 점착제 분사 스프레이로 점착제를 타기판 상에 도포한다. 그리고 기판 회전부의 rpm 혹은 시간을 제어하며 기판 스테이지를 회전시켜 점착제가 타기판상에 균일하게 도포되도록 하여 점착제(630)가 코팅된 타기판(620)을 형성한다(도시하지 않음).First, when the transfer arm transfers the ride board 620 onto the lift pins raised to a predetermined height from the substrate stage of the pressure-sensitive adhesive coating, the lift pins are lowered to load the ride board onto the substrate stage. Thereafter, the air suction nozzle connected to the substrate stage fixes the other substrate, and the adhesive is applied onto the other substrate by an adhesive jet nozzle or an adhesive jet spray. Then, by controlling the rpm or time of the substrate rotating part and rotating the substrate stage to uniformly apply the adhesive on the other substrate, the other substrate 620 coated with the adhesive 630 is formed (not shown).

한편, 도 7a에 도시된 바와 같이 기판 이송부의 이송 암이 나노와이어 전사부의 하부 기판 스테이지(520)에 나노와이어(615)가 형성된 기판(610)을 이송하며, 하부 기판 스테이지에 존재하는 제1리프트 핀(550)은 일정 높이만큼 상승한다. 이때, 이송 암은 이송한 기판(610)을 상승된 제1리프트 핀(550)상에 위치시킨 후, 원위치로 돌아가며, 제1리프트 핀(550)은 상부 기판 스테이지(510)가 존재하는 위치까지 기판(610)을 들어올린다(7a). Meanwhile, as illustrated in FIG. 7A, the transfer arm of the substrate transfer unit transfers the substrate 610 on which the nanowires 615 are formed to the lower substrate stage 520 of the nanowire transfer unit, and has a first lift present on the lower substrate stage. The pin 550 rises by a certain height. At this time, the transfer arm places the transferred substrate 610 on the raised first lift pin 550 and then returns to its original position, and the first lift pin 550 moves to the position where the upper substrate stage 510 is present. The substrate 610 is lifted 7a.

이로 인하여 기판(610)은 상부 기판 스테이지(510)에 근접하게 되며, 상부 기판 스테이지(510)에 존재하는 공기 흡입 노즐(530)은 나노와이어(615)가 형성된 기판(610)을 고정한다(도 7b).As a result, the substrate 610 is close to the upper substrate stage 510, and the air suction nozzle 530 existing in the upper substrate stage 510 fixes the substrate 610 on which the nanowires 615 are formed (FIG. 7b).

그리고, 기판 이송부의 이송 암은 점착제 코팅부로부터 나노와이어 전사부로 점착제(630)가 코팅된 타기판(620)을 이송하며, 이때, 하부 기판 스테이지(520)에 존재하는 제2리프트 핀(560)은 일정 높이만큼 상승한다. 이송 암은 이송한 타기판(620)을 상승된 제2리프트 핀(560)상에 위치시킨 후 원위치로 돌아가며(도 7c), 제2리프트 핀(560)은 하강하여 타기판(620)을 하부 기판 스테이지(520)에 로딩시킨다(도 7d).In addition, the transfer arm of the substrate transfer unit transfers the other substrate 620 coated with the adhesive 630 from the adhesive coating unit to the nanowire transfer unit, and at this time, the second lift pin 560 existing in the lower substrate stage 520. Rises by a certain height. The transfer arm places the transferred rudder board 620 on the raised second lift pin 560 and then returns to its original position (FIG. 7C), and the second lift pin 560 is lowered to lower the rudder board 620. The substrate stage 520 is loaded (FIG. 7D).

점착제(630)가 형성된 타기판(620)이 하부 기판 스테이지(520)에 로딩되면, 하부 기판 스테이지와 연결된 공기 흡입 노즐(540)은 점착제(630)가 코팅된 타기판(620)을 고정한다(도 7d). 이때, 타기판(620)의 정렬이 필요할 경우, 하부 기판 스테이지(520)의 저면에 부가적으로 구비된 기판 정렬 수단과 하부 기판 스테이지(520)의 회전운동 혹은 병진운동을 제어하여 기판을 정렬한다.When the other substrate 620 having the adhesive 630 is loaded on the lower substrate stage 520, the air suction nozzle 540 connected to the lower substrate stage fixes the other substrate 620 coated with the adhesive 630 ( 7d). At this time, when the alignment of the other substrate 620 is necessary, the substrate alignment means additionally provided on the bottom surface of the lower substrate stage 520 and the lower substrate stage 520 controls the rotational movement or translational movement of the substrate alignment. .

상부 기판 스테이지(510)는 아래로 이동하여 하부 기판 스테이지(520)와 밀착하고 이로 인하여 상부 기판 스테이지(510)에 존재하는 나노와이어(615)는 하부 기판 스테이지(520)의 타기판(620)상에 존재하는 점착제(630)에 접착된다(도 7e).The upper substrate stage 510 moves downward to closely contact the lower substrate stage 520, whereby the nanowires 615 present in the upper substrate stage 510 are formed on the other substrate 620 of the lower substrate stage 520. It adheres to the pressure-sensitive adhesive 630 present in Fig. 7E.

이때, 상부 기판 스테이지(510) 또는 하부 기판 스테이지(520)에 부가적으로 구비된 압력 조절부 및 온도 제어부를 이용하여 압력 혹은 열을 선택적으로 가하여 나노와이어를 타기판(620)에 접착시킬 수 있다.In this case, the nanowires may be adhered to the other substrate 620 by selectively applying pressure or heat using a pressure controller and a temperature controller additionally provided in the upper substrate stage 510 or the lower substrate stage 520. .

밀착과정 이후에는 기판 스테이지의 움직임에 따라 하부 기판 스테이지(520)의 저면에 위치하는 로드셀에 의하여 인가되어지는 힘을 측정하며, 나노와이어의 전사 시 인가 압력 및 시간등을 제어한다.After the adhesion process, the force applied by the load cell positioned on the bottom surface of the lower substrate stage 520 according to the movement of the substrate stage is measured, and the pressure and time applied during transfer of the nanowires are controlled.

나노와이어(615)의 전사가 이루어진 후, 상부 기판 스테이지(510)는 상승하여 원래의 위치로 돌아가고(도 7f), 하부 기판 스테이지(520)의 제1리프트 핀(550) 혹은 제2리프트 핀(560)이 일정한 높이로 상승하여 나노와이어(615)가 전사된 타기판(620)을 들어올린다(도 7g).After the transfer of the nanowires 615, the upper substrate stage 510 is raised to return to its original position (FIG. 7F), and the first lift pin 550 or the second lift pin ( 560 rises to a constant height to lift up the other substrate 620 to which the nanowires 615 are transferred (FIG. 7G).

이송 암은 나노와이어(615)가 전사된 타기판(620)을 다음 공정이 수행되는 챔버로 이송시키고, 제1리프트 핀(550)은 상부 기판 스테이지(510)상에 존재하는 기판(610)까지 상승하여 기판(610)을 지지한다.The transfer arm transfers the transfer board 620 on which the nanowires 615 are transferred to the chamber where the next process is performed, and the first lift pin 550 extends to the substrate 610 on the upper substrate stage 510. It is raised to support the substrate 610.

이후, 제1리프트 핀(550)상에 존재하는 기판(610)은 이송 암에 의하여 기판 전사부로부터 다음 공정이 수행되는 챔버로 이송된다.Thereafter, the substrate 610 on the first lift pin 550 is transferred from the substrate transfer part to the chamber where the next process is performed by the transfer arm.

이와 같은 일련의 과정은 시스템 제어부에 의하여 자동으로 이루어지며, 나노와이어를 타기판으로 전사시 모든 나노와이어가 동시에 동일한 압력과 조건으로 전사될 수 있어, 다량의 기판 전사에도 재연성의 확보 및 전사 수율을 향상시킬 수 있다.Such a series of processes are automatically performed by the system control unit. When transferring nanowires to other substrates, all nanowires can be transferred at the same pressure and conditions at the same time, thereby ensuring reproducibility and transfer yield even for a large amount of substrate transfer. Can be improved.

본 발명의 다른 일실시예는 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부를 두 개의 기판 스테이지가 일렬로 정렬되게 배치하여 하나의 기판 스테이지가 다른 기판 스테이지 방향으로 180°회전함으로써 서로 밀착할 수 있도록 구성하고, 이를 이용한 일련의 구동과정을 나타낸 것이다.Another embodiment of the present invention is to configure the nanowire transfer portion of the nanowire automatic transfer system so that the two substrate stages are arranged in a row so that one substrate stage can be in close contact with each other by rotating 180 ° toward the other substrate stage direction The series shows the driving process using this.

이하, 첨부된 도 8a 내지 도 8f를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 8a to 8f will be described in detail.

점착제 코팅부 제어하여 점착제가 코팅된 타기판을 형성하는 과정은 본 발명의 일실시예와 동일하다.The process of forming the other substrate coated with the adhesive by controlling the pressure-sensitive adhesive coating is the same as the embodiment of the present invention.

한편, 기판 이송부의 이송 암은 나노와이어 전사부의 상부 기판 스테이지(710)에 나노와이어(815)가 형성된 기판(810)을 이송하며, 상부 기판 스테이지(710)에 존재하는 제1리프트 핀(750)은 일정 높이만큼 상승한다. 이때, 이송 암은 이송한 기판(810)을 상승된 제1리프트 핀(750)상에 위치시킨 후, 원위치로 돌아가며, 상승된 제1리프트 핀(750)은 하강하여 나노와이어(815)가 형성된 기판(810)을 상부 기판 스테이지(710)에 로딩시킨다. 기판(810)이 로딩되면, 상부 기판 스테이지(710)에 존재하는 공기 흡입 노즐(730)은 나노와이어(815)가 형성된 기판(810)을 고정한다.Meanwhile, the transfer arm of the substrate transfer unit transfers the substrate 810 on which the nanowires 815 are formed to the upper substrate stage 710 of the nanowire transfer unit, and the first lift pin 750 present in the upper substrate stage 710. Rises by a certain height. At this time, the transfer arm places the transferred substrate 810 on the raised first lift pin 750 and then returns to its original position, and the raised first lift pin 750 is lowered to form the nanowire 815. The substrate 810 is loaded onto the upper substrate stage 710. When the substrate 810 is loaded, the air suction nozzle 730 present in the upper substrate stage 710 fixes the substrate 810 on which the nanowires 815 are formed.

그리고, 기판 이송부의 이송 암은 점착제 코팅부로부터 나노와이어 전사부로 점착제(830)가 코팅된 타기판(820)을 이송하며, 이때, 하부 기판 스테이지(720)에 존재하는 제2리프트 핀(760)은 일정 높이만큼 상승한다. 이송 암은 이송한 타기판(820)을 상승된 제2리프트 핀(760)상에 위치시킨 후 원위치로 돌아가며, 제2리프 트 핀(760)은 하강하여 타기판(820)을 하부 기판 스테이지(720)에 로딩시킨다. In addition, the transfer arm of the substrate transfer unit transfers the other substrate 820 coated with the adhesive 830 from the pressure-sensitive adhesive coating to the nanowire transfer unit, and at this time, the second lift pin 760 existing in the lower substrate stage 720. Rises by a certain height. The transfer arm places the transferred rider board 820 on the raised second lift pin 760 and returns to its original position. The second lift pin 760 is lowered to move the rider board 820 to the lower substrate stage ( 720).

점착제(830)가 형성된 타기판(820)이 하부 기판 스테이지(720)에 로딩되면, 하부 기판 스테이지와 연결된 공기 흡입 노즐(730)은 점착제(830)가 코팅된 타기판(820)을 고정한다(도 8b). 이때, 타기판(820)의 정렬이 필요할 경우, 하부 기판 스테이지(720)의 저면에 부가적으로 구비된 기판 정렬 수단과 하부 기판 스테이지(720)의 회전운동 혹은 병진운동을 제어하여 기판을 정렬한다(도 8a 및 도 8b).When the other substrate 820 having the adhesive 830 is loaded on the lower substrate stage 720, the air suction nozzle 730 connected with the lower substrate stage fixes the other substrate 820 coated with the adhesive 830 ( 8b). At this time, when the alignment of the other substrate 820 is necessary, the substrate alignment means additionally provided on the bottom surface of the lower substrate stage 720 and the rotation or translational movement of the lower substrate stage 720 is controlled to align the substrate. (FIGS. 8A and 8B).

상부 기판 스테이지(710)는 하부 기판 스테이지(720)의 방향으로 180°회전함으로써 서로 밀착하고 이로 인하여 상부 기판 스테이지(710)에 존재하는 나노와이어(815)는 하부 기판 스테이지(720)의 타기판(820)상에 존재하는 점착제(830)에 접착된다(도 8c).The upper substrate stage 710 rotates by 180 ° in the direction of the lower substrate stage 720 so that the nanowires 815 present in the upper substrate stage 710 are attached to the other substrate of the lower substrate stage 720. 820 is adhered to the pressure-sensitive adhesive 830 present (FIG. 8C).

이때, 상부 기판 스테이지(710) 또는 하부 기판 스테이지(720)에 부가적으로 구비된 압력 조절부 및 온도 제어부를 이용하여 압력 혹은 열을 선택적으로 가하여 나노와이어를 타기판(820)에 접착시킬 수 있다.In this case, the nanowires may be adhered to the other substrate 820 by selectively applying pressure or heat using a pressure controller and a temperature controller additionally provided in the upper substrate stage 710 or the lower substrate stage 720. .

밀착과정 이후에는 기판 스테이지의 움직임에 따라 하부 기판 스테이지(720)의 저면에 위치하는 로드셀에 의하여 인가되어지는 힘을 측정하며, 나노와이어의 전사 시 인가 압력 및 시간등을 제어한다.After the adhesion process, the force applied by the load cell positioned on the bottom surface of the lower substrate stage 720 is measured according to the movement of the substrate stage, and the pressure and time applied during the transfer of the nanowires are controlled.

나노와이어(815)의 전사가 이루어진 후, 상부 기판 스테이지(710)는 180°회전함으로써 원래의 위치로 돌아가고(도 8d), 제1리프트 핀(750)과 제2리프트 핀(760)이 일정한 높이로 상승하여 나노와이어(815)가 전사된 타기판(820)과 기판(810)을 각각 들어올린다(도 8e).After the transfer of the nanowires 815, the upper substrate stage 710 is rotated 180 ° to return to its original position (FIG. 8D), and the first lift pin 750 and the second lift pin 760 have a constant height. The substrate 820 and the substrate 810 to which the nanowires 815 are transferred are lifted up to each other (FIG. 8E).

이후, 제1리프트 핀(750) 및 제2리프트 핀(760)상에 존재하는 타기판(820) 및 기판(810)은 이송 암에 의하여 각각 기판 전사부로부터 제거된다.Thereafter, the other substrate 820 and the substrate 810 on the first lift pin 750 and the second lift pin 760 are removed from the substrate transfer unit by the transfer arm, respectively.

본 발명의 또 다른 일실시예는 나노와이어 자동 전사시스템의 나노와이어 전사부에 롤러(roller)를 구비하여 나노와이어 전사시 두 기판을 서로 밀착할 수 있도록 하고, 이를 이용한 일련의 구동과정을 나타낸 것이다.Another embodiment of the present invention is to provide a roller (roller) in the nanowire transfer portion of the automatic nanowire transfer system to the two substrates in close contact with each other during nanowire transfer, showing a series of driving process using the same. .

도 9는 롤러가 구비된 나노와이어 전사부의 단면을 도시한 것으로, 이와 같은 나노와이어 전사부는 폴리머와 같은 연성 기판상에 나노와이어를 전사하거나, 나노와이어 전사시 동일한 압력과 접촉이 이루어지기 어려운 경우에 용이하게 적용할 수 있다.9 is a cross-sectional view of a nanowire transfer unit equipped with a roller, and such a nanowire transfer unit transfers nanowires onto a flexible substrate such as a polymer, or when it is difficult to make contact with the same pressure during nanowire transfer. It can be applied easily.

도 9에 도시된 바와 같은 나노와이어 전사부는 나노와이어(900)가 형성된 기판(910) 혹은 나노와이어가 전사될 타기판(920)을 로딩하는 하부 기판 스테이지(925)와 나노와이어의 전사시 압력을 가하는 롤러(930)를 구비하며, 롤러(930)는 지지부(940)와 롤러의 이송을 위한 롤러 이송부(950)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the nanowire transfer unit may apply a pressure during transfer of the nanowires to the lower substrate stage 925 for loading the substrate 910 on which the nanowires 900 are formed or the other substrate 920 to which the nanowires are transferred. There is a roller 930 to apply, the roller 930 includes a support 940 and the roller conveying portion 950 for conveying the rollers.

롤러 이송부(950)는 상·하·좌·우로 이동이 가능하다.The roller feeder 950 can be moved up, down, left, and right.

이와 같은 나노와이어 전사부의 구동을 도 9를 참조하여 더욱 상세히 설명하면, 먼저 나노와이어(900)가 형성된 기판(910)을 전사부의 하부 기판 스테이지(925)에 로딩한다.The driving of the nanowire transfer unit will be described in more detail with reference to FIG. 9. First, the substrate 910 on which the nanowire 900 is formed is loaded onto the lower substrate stage 925 of the transfer unit.

이때, 하부 기판 스테이지는 도 9 및 상술한 일실시예에 기재된 기판 스테이지와 같이 기판이 로딩되는 영역에 단차를 구비하여 기판을 정확한 위치에 놓일 수 있도록 할 수도 있다. In this case, the lower substrate stage may have a step in an area where the substrate is loaded, such as the substrate stage described in FIG. 9 and the above-described embodiment, so that the substrate can be placed at an accurate position.

한편, 하부 기판 스테이지는 상술한 실시예들에서 언급한 바와 같이 기판을 스테이지에 고정하기 위한 공기 흡입 노즐이 구비되어 공기 흡입 펌프와 연결되거나, 기판의 정렬을 위하여 그의 하부에 정렬 마크 확인을 위한 슬릿, 렌즈, CCD 카메라, 적외선 센서등을 구비할 수도 있으며, 모터와 연결하여 회전이 가능하도록 구성할 수도 있다.On the other hand, the lower substrate stage is provided with an air suction nozzle for fixing the substrate to the stage as mentioned in the above-described embodiments is connected to the air suction pump, or a slit for checking the alignment mark on the lower portion thereof for the alignment of the substrate It may be provided with a lens, a CCD camera, an infrared sensor, or the like, and may be configured to be rotatable by connecting to a motor.

이후, 나노와이어가 전사될 타기판(920)을 나노와이어(900)가 형성된 기판(910)의 상부에 위치시킨다. 본 발명의 실시예에서는 나노와이어가 전사될 타기판(920)은 연성기판으로 적용한다.Thereafter, the other substrate 920 on which the nanowires are to be transferred is positioned on the substrate 910 on which the nanowires 900 are formed. In the embodiment of the present invention, the other substrate to which the nanowires are transferred is applied as a flexible substrate.

이때, 연성기판은 나노와이어가 형성된 기판(910)에 비하여 큰 사이즈를 사용한다. 나노와이어가 형성된 기판(910)은 제1리프트 핀(960)을 이용하여 하부 기판 스테이지에 로딩하며, 나노와이어가 전사될 타기판(920) 즉, 연성기판은 제2리프트 핀(970)을 사용하여 로딩한다.In this case, the flexible substrate uses a larger size than the substrate 910 on which the nanowires are formed. The substrate 910 on which the nanowires are formed is loaded on the lower substrate stage using the first lift pin 960, and the other substrate 920 to which the nanowires are transferred, that is, the flexible substrate, uses the second lift pin 970. To load.

그리고, 연성기판을 들어올리기 위한 제2리프트 핀(970)은 나노와이어가 제조된 기판이 로딩되는 영역의 외측에 위치할 수 있도록 구성한다.In addition, the second lift pin 970 for lifting the flexible substrate is configured to be positioned outside the region where the nanowire is manufactured.

연성기판이 로딩되면, 롤러(930)를 연성기판에 접하도록 하여 일정한 압력과 속도로 롤링함으로써 연성기판상에 나노와이어를 전사하도록 한다.When the flexible substrate is loaded, the roller 930 is brought into contact with the flexible substrate and rolled at a constant pressure and speed to transfer nanowires onto the flexible substrate.

나노와이어를 전사한 후에는 제1리프트 핀(960) 혹은 제2리프트 핀(970)을 사용하여 나노와이어가 전사된 연성기판 및 다른 기판을 언로딩(unloading)함으로써 전사공정이 마무리된다.After transferring the nanowires, the transfer process is completed by unloading the flexible substrate and the other substrate on which the nanowires are transferred using the first lift pin 960 or the second lift pin 970.

한편, 연성기판이 나노와이어가 형성된 기판(910)과 동일한 크기일 경우, 수동으로 로딩할 수도 있으며, 두 기판이 로딩된 후에는 롤러와 같은 기구를 이용하여 일정한 힘과 속도로 롤링하여 연성기판에 나노와이어를 전사하도록 한다. On the other hand, if the flexible substrate is the same size as the substrate 910 on which the nanowires are formed, it may be manually loaded. After the two substrates are loaded, the flexible substrate may be rolled at a constant force and speed by using a mechanism such as a roller to the flexible substrate. Allow nanowires to be transferred.

나노와이어를 전사한 후에는 두 기판을 동시에 전사부로부터 이송부로 언로딩한 후, 두 기판을 서로 분리함으로써 마무리된다.After transferring the nanowires, the two substrates are unloaded from the transfer portion to the transfer portion at the same time, and then finished by separating the two substrates from each other.

이와 같은 일련의 과정은 시스템 제어부에 의하여 자동으로 이루어지며, 나노와이어를 타기판으로 전사시 모든 나노와이어가 동시에 동일한 압력과 조건으로 전사될 수 있어, 다량의 기판 전사에도 재연성의 확보 및 전사 수율을 향상시킬 수 있다.Such a series of processes are automatically performed by the system control unit. When transferring nanowires to other substrates, all nanowires can be transferred at the same pressure and conditions at the same time, thereby ensuring reproducibility and transfer yield even for a large amount of substrate transfer. Can be improved.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

본 발명은 나노와이어 자동 전사시스템을 제공하여 제조된 나노와이어를 점 착제가 코팅된 타 기판으로 전사시, 동일한 압력을 가하여 전사공정을 수행할 수 있어 나노와이어의 소실을 방지한다. 또한, 정렬의 오차를 최소화하여 공정의 재연성 및 공정 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention is to provide a nanowire automatic transfer system when transferring the nanowires to another substrate coated with a adhesive, it is possible to perform the transfer process by applying the same pressure to prevent the loss of nanowires. In addition, there is an effect that can minimize the error of alignment to improve the reproducibility and process yield of the process.

본 발명에 따른 나노와이어 자동 전사시스템은 다량의 기판 공정에도 적용가능하므로 나노와이어를 이용한 소자의 양산 공정에도 용이하게 적용가능한 이점이 있다.Since the nanowire automatic transfer system according to the present invention is applicable to a large amount of substrate processing, there is an advantage that can be easily applied to the mass production process of the device using the nanowire.

Claims (35)

나노와이어가 전사될 기판상에 점착제를 코팅하기 위한 점착제 코팅부;An adhesive coating part for coating the adhesive on the substrate on which the nanowires are to be transferred; 상기 기판상에 나노와이어를 전사하기 위한 나노와이어 전사부;A nanowire transfer unit for transferring nanowires onto the substrate; 상기 점착제 코팅부와 상기 나노와이어 전사부 사이에 위치하여 공정 기판을 이송하기 위한 기판 이송부; 및A substrate transfer part positioned between the adhesive coating part and the nanowire transfer part to transfer a process substrate; And 상기 점착제 코팅부, 상기 나노와이어 전사부 및 상기 기판 이송부를 제어하기 위한 시스템 제어부System control unit for controlling the pressure-sensitive adhesive coating, the nanowire transfer unit and the substrate transfer unit 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.Nanowire automatic transfer system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 점착제 코팅부, 상기 나노와이어 전사부 및 상기 기판 이송부는 하나의 챔버내에 존재하는 나노와이어 자동 전사시스템.The pressure-sensitive adhesive coating, the nanowire transfer unit and the substrate transfer unit is present in one chamber of the nanowire automatic transfer system. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 점착제 코팅부, 상기 나노와이어 전사부 및 상기 기판 이송부는 각각 다른 챔버내에 존재하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the pressure-sensitive adhesive coating, the nanowire transfer unit, and the substrate transfer unit are respectively located in different chambers. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 점착제 코팅부는,The pressure-sensitive adhesive coating portion, 기판을 로딩하기 위한 기판 스테이지;A substrate stage for loading a substrate; 상기 기판을 상하 이동시키기 위한 리프트 핀;Lift pins for vertically moving the substrate; 상기 기판을 상기 기판 스테이지에 고정하기 위한 공기 흡입 노즐;An air suction nozzle for fixing the substrate to the substrate stage; 상기 기판상에 점착제를 도포하기 위한 점착제 도포부; 및An adhesive applying unit for applying an adhesive on the substrate; And 상기 기판을 회전시키기 위한 기판 회전부A substrate rotating part for rotating the substrate 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.Nanowire automatic transfer system comprising a. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 기판 이송부는, 이송용 암인 나노와이어 자동 전사시스템.The substrate transfer unit is a nanowire automatic transfer system is a transfer arm. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 기판 전사부는, The substrate transfer unit, 상기 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하기 위한 상부 기판 스테이지; 및An upper substrate stage for loading the substrate on which the nanowires are formed; And 상기 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하기 위한 하부 기판 스테이지A lower substrate stage for loading the other substrate on which the nanowires are to be transferred 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.Nanowire automatic transfer system comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 점착제 코팅부는, 측면에 상기 점착제의 튐 방지를 위한 보호부를 더 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The pressure-sensitive adhesive coating portion, the side of the nanowire automatic transfer system further comprises a protection for preventing the splash of the pressure-sensitive adhesive. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판 스테이지는, 기판의 정렬을 위하여 기판이 로딩되는 영역의 외곽에 적어도 하나 이상의 단차를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the substrate stage includes at least one step outside the region where the substrate is loaded for alignment of the substrate. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 공기 흡입 노즐은 공기 흡입 펌프와 연결된 나노와이어 자동 전사시스템.The air suction nozzle is connected to the air suction pump nanowire automatic transfer system. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 점착제 도포부는, 분무 노즐, 분무 스프레이 및 로울러 중 어느 하나인 나노와이어 자동 전사시스템.The pressure-sensitive adhesive coating portion, any one of a spray nozzle, spray spray and roller nanowire automatic transfer system. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기판 회전부는 스핀모터인 나노와이어 자동 전사시스템.The substrate rotating unit is a spin motor nanowire automatic transfer system. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 이송용 암은, 병진 운동, 회전 운동 및 상하 운동 중 어느 하나 이상을 수행하는 나노와이어 자동 전사시스템.The transfer arm, nanowire automatic transfer system for performing any one or more of a translational movement, rotational movement and vertical movement. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 하부 기판 스테이지는, 저면에 기판 정렬 수단을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The lower substrate stage, the nanowire automatic transfer system including a substrate alignment means on the bottom. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 하부 기판 스테이지는, 로드 셀과 연결된 나노와이어 자동 전사시스템.And the lower substrate stage is connected to a load cell. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지는 서로 대향되는 나노와이어 자동 전사시스템.And the upper substrate stage and the lower substrate stage are opposed to each other. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지는 일렬로 정렬된 나노와이어 자동 전사시스템.And the upper substrate stage and the lower substrate stage are aligned in a line. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단차의 두께는, 로딩되는 기판의 두께와 동일하고, 상기 단차의 폭은 로딩되는 기판의 폭과 동일한 나노와이어 자동 전사시스템.And the thickness of the step is equal to the thickness of the substrate to be loaded, and the width of the step is equal to the width of the substrate to be loaded. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 상부 기판 스테이지 및 상기 하부 기판 스테이지는, 나노와이어 전사 압력을 조절하기 위한 압력 조절부를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The upper substrate stage and the lower substrate stage, the nanowire automatic transfer system including a pressure control unit for adjusting the nanowire transfer pressure. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 상부 기판 스테이지 및 상기 하부 기판 스테이지는, 기판에 열을 인가하고 제어하기 위한 온도 제어부를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The upper substrate stage and the lower substrate stage, the nanowire automatic transfer system including a temperature control unit for applying and controlling heat to the substrate. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 상부 기판 스테이지 및 상기 하부 기판 스테이지는, 기판 고정을 위한 공기 흡입 노즐을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The upper substrate stage and the lower substrate stage, the nanowire automatic transfer system including an air suction nozzle for fixing the substrate. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 상부 기판 스테이지 및 상기 하부 기판 스테이지는 회전운동, 병진운동 및 상하운동 중 어느 하나 이상을 수행하는 나노와이어 자동 전사시스템.The upper substrate stage and the lower substrate stage is a nanowire automatic transfer system for performing any one or more of the rotational movement, translational movement and vertical movement. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 상부 기판 스테이지는 180°회전하여 상기 하부 기판 스테이지와 대향되게 접촉하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the upper substrate stage rotates 180 ° to contact the lower substrate stage in opposing contact with the lower substrate stage. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 하부 기판 스테이지는 길이가 서로 다른 복수의 리프트 핀을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the lower substrate stage includes a plurality of lift pins of different lengths. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 상부 기판 스테이지 및 하부 기판 스테이지는 길이가 서로 동일한 복수의 리프트 핀을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The upper substrate stage and the lower substrate stage is a nanowire automatic transfer system including a plurality of lift pins of the same length. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 기판 정렬 수단은, 정렬 마크 확인을 위한 슬릿, 렌즈, CCD 카메라, 적외선 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.The substrate aligning means, nanowire automatic transfer system including at least one of a slit, lens, CCD camera, infrared sensor for identifying the alignment mark. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 상부 기판 스테이지 및 상기 하부 기판 스테이지는 회전운동 및 병진운동하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the upper substrate stage and the lower substrate stage rotate and translate. 나노와이어 전사부를 구동함에 있어서,In driving the nanowire transfer unit, 하부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계;Loading a substrate on which nanowires are formed on a lower substrate stage; 적어도 하나 이상의 리프트 핀을 이용하여 상기 기판을 상부 기판 스테이지로 들어올리는 단계;Lifting the substrate to an upper substrate stage using at least one lift pin; 상기 상부 기판 스테이지에 상기 기판을 고정하는 단계;Securing the substrate to the upper substrate stage; 상기 하부 기판 스테이지에 점착제가 코팅된 타기판을 로딩하는 단계; 및 Loading the other substrate coated with an adhesive onto the lower substrate stage; And 상기 상부 기판 스테이지를 하강시켜, 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지가 밀착시키는 단계Lowering the upper substrate stage to bring the upper substrate stage into close contact with the lower substrate stage; 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템 구동방법.Nanowire automatic transfer system driving method comprising a. 나노와이어 전사부를 구동함에 있어서,In driving the nanowire transfer unit, 상부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계;Loading a substrate having nanowires formed on the upper substrate stage; 하부 기판 스테이지에 점착제가 코팅된 타기판을 로딩하는 단계; 및Loading the other substrate coated with an adhesive onto the lower substrate stage; And 상기 상부 기판 스테이지를 상기 하부 기판 스테이지가 존재하는 방향으로 180°회전하여 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지를 밀착시키는 단계Rotating the upper substrate stage by 180 ° in a direction in which the lower substrate stage exists to closely contact the upper substrate stage and the lower substrate stage. 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템 구동방법.Nanowire automatic transfer system driving method comprising a. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,The method of claim 27 or 28, 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지를 밀착시키는 단계 이후, 열을 가하는 단계를 더 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템 구동방법.And applying heat after the step of bringing the upper substrate stage into close contact with the lower substrate stage. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,The method of claim 27 or 28, 상기 상부 기판 스테이지와 상기 하부 기판 스테이지를 밀착시키는 단계 이후, 압력을 가하는 단계를 더 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템 구동방법.And after applying the upper substrate stage and the lower substrate stage to closely contact each other, applying a pressure to the nanowire automatic transfer system. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 기판 전사부는, The substrate transfer unit, 상기 나노와이어가 형성된 기판 및 상기 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하기 위한 하부 기판 스테이지; A lower substrate stage for loading the substrate on which the nanowires are formed and the other substrate on which the nanowires are to be transferred; 상기 나노와이어의 전사시 압력을 가하기 위한 롤러; 및A roller for applying pressure when transferring the nanowires; And 상기 롤러의 이송을 위한 롤러 이송부Roller conveying unit for conveying the roller 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.Nanowire automatic transfer system comprising a. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 하부 기판 스테이지는The lower substrate stage is 상기 나노와이어가 형성된 기판을 상하 이동시키기 위한 제1리프트 핀; 및A first lift pin for vertically moving the substrate on which the nanowires are formed; And 상기 나노와이어가 전사될 타기판을 상하 이동시키기 위한 제2리프트 핀A second lift pin for vertically moving the other substrate on which the nanowires are to be transferred; 을 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템.Nanowire automatic transfer system comprising a. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 롤러 이송부는 상·하·좌·우 이동하는 나노와이어 자동 전사시스템.The roller transfer unit is a nano-wire automatic transfer system that moves up, down, left, right. 제 32 항에 있어서,The method of claim 32, 상기 제2리프트 핀은 상기 나노와이어가 형성된 기판의 로딩 영역 외측에 위치하는 나노와이어 자동 전사시스템.And the second lift pin is positioned outside the loading region of the substrate on which the nanowires are formed. 나노와이어 전사부를 구동함에 있어서,In driving the nanowire transfer unit, 하부 기판 스테이지에 나노와이어가 형성된 기판을 로딩하는 단계;Loading a substrate on which nanowires are formed on a lower substrate stage; 상기 기판의 상부에 나노와이어가 전사될 타기판을 로딩하는 단계; 및Loading another substrate onto which the nanowires are to be transferred; And 롤러를 상기 타기판상에 하강시켜 롤링하는 단계;Rolling by lowering the roller on the substrate; 를 포함하는 나노와이어 자동 전사시스템 구동방법.Nanowire automatic transfer system driving method comprising a.
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