KR20220138003A - Microstructure manufacturing apparatus and microstructure manufacturing method - Google Patents
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Abstract
내압차의 제어 변경으로 분리된 요철부의 접합이나 추가 압압과, 접합된 요철부의 분리의 반대 동작을 행한다. 챔버의 내부에 형성되어 제1 판상 부재 및 제2 판상 부재가 출입 가능하게 수용되는 변압실과, 변압실에 수용된 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 챔버의 제1 실내면의 사이에 마련되는 변동부와, 변압실에 수용된 제2 판상 부재의 제2 비대향면과 챔버의 제2 실내면의 사이에 마련되는 지지부와, 챔버의 제1 실내면 및 변동부의 사이에 변압실과 분리되어 기밀상으로 마련되는 제1 공간부와, 변압실 또는 제1 공간부 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시키는 실압 조정부와, 실압 조정부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고, 변동부는, 챔버의 제1 실내에 대하여 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 그 두께 방향으로 변형 또는 이동 가능하게 맞닿는 변위 부위를 가지며, 지지부는, 챔버의 제2 실내면에 대하여 제2 판상 부재의 제2 비대향면을 지지하는 지지 부위를 갖고, 제어부는, 실압 조정부의 작동에 의한 변압실과 제1 공간부의 압력차로, 변동부의 변위 부위와 함께 제1 판상 부재가, 제2 판상 부재 또는 제1 공간부를 향하여 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미소 구조물 제조 장치.The reverse operation of joining or additional pressing of the concave-convex portions separated by the control change of the internal pressure difference and separation of the joined concavo-convex portions is performed. It is formed inside the chamber and is provided between a pressure transformation chamber in which the first plate-shaped member and the second plate-shaped member are accommodated so as to be able to enter and exit, and the first non-facing surface of the first plate-shaped member accommodated in the transformation chamber and the first indoor surface of the chamber. The variable portion, the support portion provided between the second non-facing surface of the second plate-like member accommodated in the pressure-transformation chamber and the second indoor surface of the chamber, and the first indoor surface and the variable portion of the chamber are separated from the transformation chamber to form an airtight seal and a first space provided by A first non-facing surface of the first plate-shaped member with respect to the room has a displacement portion that is deformably or movably abutted in a thickness direction thereof, and the support portion includes a second non-facing surface of the second plate-like member with respect to the second indoor surface of the chamber. has a support portion supporting Microstructure manufacturing apparatus, characterized in that the control.
Description
본 발명은, 마이크로 LED나 마이크로 칩 등의 미소(微小) 소자를 포함하는 미소 구조체, 나노 임프린트 등의 미세 가공 기술로 성형 가공되는 미소 성형물, 유리 소편을 포함하는 미소 절연편 등으로 이루어지는 미소 구조물을 생산하기 위하여 이용되는 미소 구조물 제조 장치, 및, 미소 구조물 제조 장치를 이용한 미소 구조물 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a microstructure comprising microelements such as microLEDs and microchips, microstructures formed by microfabrication techniques such as nanoimprint, microstructures comprising microinsulation pieces including small pieces of glass, and the like. It relates to an apparatus for manufacturing a microstructure used for production, and a method for manufacturing a microstructure using the apparatus for manufacturing a microstructure.
자세하게는, 분리된 미소 구조물의 접합이나 추가 압압, 또는 접합된 미소 구조물의 분리(박리), 혹은 미소 구조물의 전사(轉寫) 등에 이용되는 미소 구조물 제조 장치, 및, 미소 구조물 제조 방법에 관한 것이다.In detail, it relates to a microstructure manufacturing apparatus used for bonding or additional pressing of separated microstructures, separation (delamination) of bonded microstructures, or transfer of microstructures, and a method for manufacturing microstructures. .
종래, 이 종류의 미소 구조물 제조 장치로서, 적어도 어느 일방이 필름상인 형(型)과 피성형물이 소정의 박리 위치까지 박리되지 않도록 가압하는 박리 방지 수단과, 형 또는 피성형물 중 어느 일방을 지지하는 지지부와, 형 또는 피성형물에 장력을 부여하는 장력 부여 수단과, 박리 방지 수단과 형 및 피성형물을 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 구비한 이형(離型) 장치가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).Conventionally, as this type of microstructure manufacturing apparatus, a mold, at least one of which is in the form of a film, a peeling prevention means for pressing so that the molded object does not peel to a predetermined peeling position, and a mold or a molded object supporting either one There is a release device provided with a support part, a tension applying means for applying tension to a mold or a molded object, a peeling prevention means, and a moving means for relatively moving a mold and a molded object (for example, Patent Documents) see 1).
나노 임프린트 기술에 의하여, 형의 성형 패턴을 수지 등의 피성형물에 가압하고, 열이나 광의 이용에 의하여 성형 패턴을 피성형물에 전사한 후, 피성형물로부터 형을 이형하고 있다.With nanoimprint technology, a molded pattern of a mold is pressed onto a molded object such as a resin, and the molded pattern is transferred to the molded object by use of heat or light, and then the mold is released from the molded object.
특허문헌 1의 도시예에서는, 지지부로 지지된 피성형물에 대하여, 가요성이 있는 필름상으로 형성된 형을 박리 위치로부터 박리하고 있으며, 박리 후의 형과 피성형물의 사이의 각도를 일정하게 조절하는 각도 조절 수단이 구비되어 있다. 즉, 각도 조절 수단에 의하여, 피성형물로부터 형의 성형 패턴을 일정한 이형 각도로 비스듬하게 빼내도록 되어 있다.In the illustrated example of
그러나, 특허문헌 1에서는, 피성형물에 전사된 요철 패턴에 대하여, 형의 성형 패턴을 소정의 각도로 경사 방향으로 빼내기 때문에, 박리 과정에서 피성형물의 요철 패턴이 형상 변형되어 대미지를 발생시켜 버린다.However, in
자세하게는, 도 15의 (a)~(c)에 나타나는 나노 임프린트의 경우에 대하여 설명한다.In detail, the case of the nanoimprint shown in FIGS. 15(a)-(c) is demonstrated.
도 15의 (a)에 나타나는 박리 전의 상태에서는, 형(100)의 성형 패턴(110)과의 요철 접합에 의하여, 피성형물(200)에 전사된 요철 패턴(210)이, 피성형물(200)의 바닥면(220)에 대하여 수직상으로 서 있다.In the state before peeling shown in FIG. 15A , the
그러나, 도 15의 (b)에 나타나는 박리 시의 상태에서는, 형(100)의 성형 패턴(110)을 경사 방향으로 빼냄에 따라, 피성형물(200)의 요철 패턴(210) 중 볼록 형상부(211)가 기울어져 버린다.However, in the state at the time of peeling shown in FIG. 15(b), as the
이 때문에, 도 15의 (c)에 나타나는 박리 후의 상태에서도, 한 번 기울어진 요철 패턴(210)의 볼록 형상부(211)는 기울어진 상태이며, 박리 전의 상태로 되돌아가는 경우는 없다.For this reason, even in the state after peeling shown in FIG.15(c), the convex-
이와 같이 피성형물(200)의 요철 패턴(210)으로부터 형(100)의 성형 패턴(110)을 빼내는 방향(박리 방향)이 비스듬한 경우에는, 특히 요철 패턴(210)의 요철차가 길어질수록, 형상 변형(기울어짐)되기 쉬워져, 고정밀도의 임프린트 성형을 달성할 수 없다는 문제가 있었다.As described above, when the direction in which the
특히 나노 임프린트의 경우에는, 요철 패턴이 극히 미세하기 때문에, 박리 시의 약간의 형상 변형(기울어짐)으로도, 요철 패턴의 파손 요인이 되어 고정밀도의 요철 패턴을 제작할 수 없다는 문제가 있었다.In particular, in the case of nanoimprint, since the concave-convex pattern is extremely fine, even a slight shape deformation (inclination) at the time of peeling can cause damage to the concave-convex pattern, and there is a problem that a high-precision concave-convex pattern cannot be produced.
그런데, 나노 임프린트 기술로 성형 가공되는 미소 성형물에 한정되지 않고, 마이크로 LED나 마이크로 칩 등의 미소 소자를 포함하는 미소 구조체나, 유리 소편을 포함하는 미소 절연편 등으로 이루어지는 미소 구조물은, 사이즈가 작을 뿐만 아니라 대미지를 받기 쉬운 점에서, 취급이 곤란하다. 이 때문에, 특허문헌 1과 같은 이형 장치를 포함하는 분리 장치 외에, 분리된 미소 구조물의 접합 장치나 추가 압압 장치, 미소 구조물의 전사 장치 등의 수요가 있다.However, it is not limited to the micro-molded article molded by the nano-imprint technology, and the micro-structure including micro-elements such as micro LEDs and micro-chips, micro-structures made of micro-insulation pieces including small pieces of glass, etc. may have a small size. In addition, it is difficult to handle because it is easy to take damage. For this reason, in addition to the separation apparatus including the releasing apparatus like
이와 같은 상황하에서, 미소 구조물의 접합이나 추가 압압, 분리, 전사 등을 동일한 구조로 행할 수 있도록 한 제조 장치가 요망되고 있다.Under such circumstances, a manufacturing apparatus capable of performing bonding, additional pressing, separation, transfer, and the like of microstructures in the same structure is desired.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 미소 구조물 제조 장치는, 서로 대향하는 제1 판상 부재의 제1 대향면 또는 제2 판상 부재의 제2 대향면 중 어느 일방 혹은 양방이 갖는 요철부를 접합 또는 분리시키는 미소 구조물 제조 장치로서, 챔버의 내부에 형성되어 상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재가 출입 가능하게 수용되는 변압실과, 상기 변압실에 수용된 상기 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 상기 챔버의 제1 실내면의 사이에 마련되는 변동부와, 상기 변압실에 수용된 상기 제2 판상 부재의 제2 비대향면과 상기 챔버의 제2 실내면의 사이에 마련되는 지지부와, 상기 챔버의 상기 제1 실내면 및 상기 변동부의 사이에 상기 변압실과 분리되어 기밀(氣密)상으로 마련되는 제1 공간부와, 상기 변압실 또는 상기 제1 공간부 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시키는 실압(室壓) 조정부와, 상기 실압 조정부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 변동부는, 상기 챔버의 상기 제1 실내면에 대하여 상기 제1 판상 부재의 상기 제1 비대향면과 그 두께 방향으로 변형 또는 이동 가능하게 맞닿는 변위 부위를 가지며, 상기 지지부는, 상기 챔버의 상기 제2 실내면에 대하여 상기 제2 판상 부재의 상기 제2 비대향면을 지지하는 지지 부위를 갖고, 상기 제어부는, 상기 실압 조정부의 작동에 의한 상기 변압실과 상기 제1 공간부의 압력차로, 상기 변동부의 상기 변위 부위와 함께 상기 제1 판상 부재가, 상기 제2 판상 부재 또는 상기 제1 공간부를 향하여 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the apparatus for manufacturing a microstructure according to the present invention joins or attaches the concavo-convex portions of any one or both of the first opposing surface of the first plate-shaped member and the second opposing surface of the second plate-shaped member that are opposed to each other. An apparatus for manufacturing a microstructure for separation, comprising: a transformation chamber formed in a chamber to accommodate the first plate-shaped member and the second plate-shaped member to be entered and exited; and a first non-facing surface of the first plate-shaped member accommodated in the transformation chamber a variable portion provided between the first indoor surface of the chamber; and a support portion provided between a second non-facing surface of the second plate-shaped member accommodated in the transformation chamber and a second indoor surface of the chamber; A first space is provided between the first indoor surface of the chamber and the variable portion to be airtightly separated from the transformation chamber; a chamber pressure adjusting unit that raises the internal pressure higher than the internal pressure; and a control unit controlling the operation of the chamber pressure adjusting unit, wherein the variable unit includes the first non-facing surface of the first plate-shaped member with respect to the first indoor surface of the chamber. and a displacement portion abutting deformably or movably in the thickness direction, wherein the support portion has a support portion for supporting the second non-facing surface of the second plate-shaped member with respect to the second interior surface of the chamber; The control unit is configured to move the first plate-shaped member together with the displacement portion of the variable portion toward the second plate-shaped member or the first space portion due to a pressure difference between the pressure change chamber and the first space portion due to the operation of the chamber pressure adjusting unit. It is characterized in that it is controlled to do so.
또, 이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 관한 미소 구조물 제조 방법은, 서로 대향하는 제1 판상 부재의 제1 대향면 또는 제2 판상 부재의 제2 대향면 중 어느 일방 혹은 양방이 갖는 요철부를 접합 또는 분리시키는 미소 구조물 제조 방법으로서, 챔버의 내부에 형성된 변압실에 상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재를 넣는 반입 공정과, 상기 제1 판상 부재를 상기 챔버의 제1 실내면을 따라 위치 결정하고, 상기 제2 판상 부재를 상기 챔버의 제2 실내면을 따라 위치 결정하는 지지 공정과, 상기 변압실의 내압을 조정하는 실압 조정 공정과, 상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재를 상기 변압실로부터 취출하는 반출 공정을 포함하며, 상기 지지 공정에서는, 상기 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 상기 제1 실내면의 사이에 마련된 변동부의 변위 부위에 대하여, 상기 제1 판상 부재의 상기 제1 비대향면을, 그 두께 방향으로 변형 또는 이동 가능하게 맞닿게 함과 함께, 상기 제1 실내면 및 상기 변동부의 사이에 제1 공간부가 상기 변압실과 분리되어 기밀상으로 마련되고, 상기 제2 판상 부재의 제2 비대향면과 상기 제2 실내면의 사이에 마련된 지지부의 지지 부위에 대하여, 상기 제2 판상 부재의 상기 제2 비대향면을 상기 두께 방향으로 맞닿게 하여 지지하며, 상기 실압 조정 공정에서는, 실압 조정부에 의하여 상기 변압실 또는 상기 제1 공간부 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시켜, 상기 변동부의 상기 변위 부위와 함께 상기 제1 판상 부재가, 상기 제2 판상 부재 또는 상기 제1 공간부를 향하여 이동하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to solve the above problems, the method for manufacturing a microstructure according to the present invention provides an uneven portion of either one or both of the first opposing surface of the first plate-shaped member or the second opposing surface of the second plate-shaped member facing each other. A method of manufacturing a microstructure for bonding or separating, a loading step of putting the first plate-shaped member and the second plate-shaped member into a pressure transformation chamber formed inside a chamber; a supporting step of positioning and positioning the second plate-like member along the second interior surface of the chamber; an actual pressure adjusting step of adjusting the internal pressure of the transformation chamber; a displaced portion of the variable portion provided between the first non-opposing surface of the first plate-shaped member and the first indoor surface, wherein in the supporting step, the first plate-shaped member includes: The first non-opposing surface of the member is brought into contact so as to be deformable or movable in the thickness direction thereof, and a first space portion is provided between the first indoor surface and the variable portion in an airtight manner, separated from the transformation chamber, , abutting and supporting the second non-facing surface of the second plate-shaped member in the thickness direction with respect to a supporting portion of the support provided between the second non-facing surface of the second plate-shaped member and the second indoor surface and, in the actual pressure adjusting step, the internal pressure of either one of the transformation chamber or the first space portion is increased by the actual pressure adjusting unit to be higher than the internal pressure of the other, so that the first plate-shaped member together with the displacement portion of the fluctuation portion, It characterized in that it moves toward a 2nd plate-shaped member or the said 1st space part.
도 1은 본 발명의 실시형태(제1 실시형태)에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법(접합 장치 및 접합 방법)의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 도 1의 (a)의 횡단 평면도이다.
도 2는 동일 접합 방법의 반입 공정~지지 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 1차 반입 과정의 종단 정면도, (b)가 2차 반입 과정의 종단 정면도, (c)가 지지 공정의 종단 정면도이다.
도 3은 동일 접합 방법의 지지 공정~반출 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 챔버 폐동(閉動) 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정 및 가압 접합 과정의 종단 정면도, (c)가 대기 개방 과정 및 반출 공정의 종단 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태(제2 실시형태)에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법(분리 장치 및 분리 방법)의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 도 4의 (a)의 횡단 평면도, (c)가 일부를 부분 확대한 종단 정면도이다.
도 5는 동일 분리 방법의 지지 공정~실압 조정 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 챔버 폐동 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정의 종단 정면도, (c)가 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 6은 동일 분리 방법의 실압 조정 공정~반출 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 대기 개방 과정의 종단 정면도, (b)가 1차 반출 과정의 종단 정면도, (c)가 2차 반출 과정의 종단 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태(제3 실시형태)에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법(전사 장치 및 전사 방법)의 전체 구성을 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 도 7의 (a)의 횡단 평면도이다.
도 8은 동일 전사 방법의 반입 공정~지지 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 1차 반입 과정의 종단 정면도, (b)가 2차 반입 과정의 종단 정면도, (c)가 지지 공정의 종단 정면도이다.
도 9는 동일 전사 방법의 지지 공정~실압 조정 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 챔버 폐동 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정 및 가압 접합 과정의 종단 정면도, (c)가 차압 과정 및 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 10은 동일 전사 방법의 실압 조정 공정~반출 공정을 나타내는 설명도이며, (a)가 대기 개방 과정의 종단 정면도, (b)가 1차 반출 과정의 종단 정면도, (c)가 2차 반출 과정의 종단 정면도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법의 변형예(제4 실시형태)를 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정의 종단 정면도, (c)가 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법의 변형예(제5 실시형태)를 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정의 종단 정면도, (c)가 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법의 변형예(제6 실시형태)를 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정의 종단 정면도, (c)가 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치 및 미소 구조물 제조 방법의 변형예(제7 실시형태)를 나타내는 설명도이며, (a)가 반입 후의 종단 정면도, (b)가 차압 과정의 종단 정면도, (c)가 박리 과정의 종단 정면도이다.
도 15는 종래의 분리 방법의 일례를 나타내는 설명도이며, (a)가 박리 전의 부분 확대 종단 정면도, (b)가 박리 중의 부분 확대 종단 정면도, (c)가 박리 후의 부분 확대 종단 정면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the whole structure of the microstructure manufacturing apparatus and microstructure manufacturing method (joining apparatus and bonding method) which concern on embodiment (1st Embodiment) of this invention, (a) is a longitudinal front view after loading. , (b) is a transverse plan view of FIG. 1 (a).
It is explanatory drawing which shows the carrying-in process - support process of the same bonding method, (a) is a longitudinal front view of a 1st carrying-in process, (b) is a longitudinal front view of a secondary carrying-in process, (c) is a support process is a longitudinal front view of
3 : is explanatory drawing which shows the support process - carrying out process of the same bonding method, (a) is a longitudinal front view after chamber closing, (b) is a longitudinal front view of a differential pressure process and a pressure bonding process, (c) ) is a longitudinal front view of the atmospheric release process and the unloading process.
4 is an explanatory view showing the overall configuration of an apparatus for manufacturing a microstructure and a method for manufacturing a microstructure (a separation apparatus and a separation method) according to an embodiment (second embodiment) of the present invention, (a) is a longitudinal sectional front view after loading; , (b) is a transverse plan view of Fig. 4 (a), (c) is a partial enlarged longitudinal front view.
Fig. 5 is an explanatory view showing the support process - the actual pressure adjustment process of the same separation method, (a) is a longitudinal front view after chamber closing, (b) is a longitudinal front view of the differential pressure process, (c) is a longitudinal front view of the peeling process; to be.
6 is an explanatory view showing the chamber pressure adjustment process - the unloading process of the same separation method, (a) is a longitudinal front view of the atmospheric release process, (b) is a longitudinal front view of the primary unloading process, (c) is the secondary It is a longitudinal front view of the unloading process.
7 is an explanatory view showing the overall configuration of a microstructure manufacturing apparatus and a microstructure manufacturing method (transfer apparatus and transfer method) according to an embodiment (third embodiment) of the present invention, wherein (a) is a longitudinal front view after loading; , (b) is a transverse plan view of FIG. 7 (a).
It is explanatory drawing which shows the carrying-in process - support process of the same transfer method, (a) is a longitudinal front view of the 1st carrying-in process, (b) is a longitudinal front view of the secondary carrying-in process, (c) is a supporting process is a longitudinal front view of
Fig. 9 is an explanatory view showing the support process - the actual pressure adjustment process of the same transfer method, (a) is a longitudinal front view after chamber closing, (b) is a longitudinal front view of the differential pressure process and the pressure bonding process, (c) is the differential pressure It is a longitudinal front view of the process and the peeling process.
10 is an explanatory view showing the chamber pressure adjustment process - the unloading process of the same transfer method, (a) is a longitudinal front view of the atmospheric release process, (b) is a longitudinal front view of the primary unloading process, (c) is the secondary It is a longitudinal front view of the unloading process.
11 is an explanatory view showing a modified example (fourth embodiment) of a microstructure manufacturing apparatus and a microstructure manufacturing method according to an embodiment of the present invention, (a) is a longitudinal front view after loading, (b) is a differential pressure process; A longitudinal front view of (c) is a longitudinal front view of the peeling process.
12 is an explanatory view showing a modified example (fifth embodiment) of a microstructure manufacturing apparatus and a microstructure manufacturing method according to an embodiment of the present invention, (a) is a longitudinal front view after loading, (b) is a differential pressure process; A longitudinal front view of (c) is a longitudinal front view of the peeling process.
13 is an explanatory view showing a modified example (sixth embodiment) of the microstructure manufacturing apparatus and the microstructure manufacturing method according to the embodiment of the present invention, (a) is a longitudinal front view after loading, (b) is a differential pressure process; A longitudinal front view of (c) is a longitudinal front view of the peeling process.
14 is an explanatory view showing a modified example (seventh embodiment) of the microstructure manufacturing apparatus and the microstructure manufacturing method according to the embodiment of the present invention, (a) is a longitudinal front view after loading, (b) is a differential pressure process; A longitudinal front view of (c) is a longitudinal front view of the peeling process.
15 is an explanatory view showing an example of a conventional separation method, (a) is a partially enlarged longitudinal front view before peeling, (b) is a partially enlarged longitudinal front view during peeling, (c) is a partially enlarged longitudinal front view after peeling .
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on drawing.
본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치(A) 및 미소 구조물 제조 방법은, 도 1~도 14에 나타내는 바와 같이, 서로 대향하는 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방, 혹은 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 양방이 갖는 요철부를 접합 또는 분리시켜 미소 구조물(M)을 생산하기 위한 제조 장치와 제조 방법이다. 요철부의 접합이나 분리는, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 대향 방향으로의 상대적인 접근 또는 이격(離隔) 이동에 의하여 행해진다.In the microstructure manufacturing apparatus (A) and the microstructure manufacturing method according to the embodiment of the present invention, as shown in Figs. 1 to 14 , among the first plate-shaped members (B) or the second plate-shaped members (C) opposed to each other, It is a manufacturing apparatus and manufacturing method for producing the microstructure M by joining or separating the uneven|corrugated part which either one or both of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C have. The joining and separation of the concave-convex portions are performed by relative approach or separation movement of the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C in the opposite direction.
제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)는, 유리나 합성 수지 등의 경질 재료로, 사각형(직사각형 및 정사각형을 포함하는 모서리가 직각인 사변형)이나 원형의 박판상으로 형성된다.The first plate-like member B and the second plate-like member C are made of a hard material such as glass or synthetic resin, and are formed in a rectangular shape (a quadrilateral having a right angle including a rectangle and a square) or a circular thin plate shape.
제1 판상 부재(B)에 있어서 제2 판상 부재(C)와 대향하는 표면 측의 제1 대향면(Bf)과, 제2 판상 부재(C)에 있어서 제1 판상 부재(B)와 대향하는 표면 측의 제2 대향면(Cf)은, 제1 대향면(Bf) 또는 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방, 혹은 제1 대향면(Bf) 및 제2 대향면(Cf)의 양방이, 후술하는 미소 구조물(M)의 일부가 되는 요철부를 갖고 있다.In the first plate-shaped member (B), the first opposing surface (Bf) on the surface side opposite to the second plate-shaped member (C) and the second plate-shaped member (C) are opposed to the first plate-shaped member (B) The second opposing surface Cf on the front side has either one of the first opposing face Bf or the second opposing face Cf, or both the first opposing face Bf and the second opposing face Cf , has an uneven portion that becomes a part of the microstructure M to be described later.
즉, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이나 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 대하여 후술하는 미소 구조물(M)은, 접착 등에 의한 본고정, 또는 착탈 가능한 지지에 의한 가고정, 혹은 일체적인 형성에 의한 일체화로 요철상으로 배치된다. 이 때문에, 후술하는 미소 구조물(M)의 지지 수단(D)으로서, 본고정의 경우에는 접착제 등의 고정층(D1)을, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이나 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 마련하고, 가고정의 경우에는 지지 척(D2)을, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이나 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 마련한다. 지지 척(D2)의 구체예로서는, 진공 척, 점착 부재에 의한 점착 척, 정전 흡착에 의한 정전 척 등을 들 수 있다.That is, the microstructure M described later with respect to the first opposing surface Bf of the first plate-like member B and the second opposing face Cf of the second plate-like member C is mainly fixed by adhesion, etc.; Or temporarily fixed by a detachable support, or arranged in a concave-convex shape by integration by integral formation. For this reason, as a supporting means D of the microstructure M to be described later, in the case of main fixing, a fixing layer D1 such as an adhesive is applied to the first opposing surface Bf or the second of the first plate-like member B. It is provided on the 2nd opposing surface Cf of the plate-shaped member C, and in the case of temporarily fixing, the support chuck D2 is provided, the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B, and the 2nd plate-shaped member C ) on the second opposing surface Cf. As a specific example of the support chuck D2, a vacuum chuck, an adhesive chuck by an adhesive member, an electrostatic chuck by electrostatic adsorption, etc. are mentioned.
미소 구조물(M)은, 마이크로 LED나 마이크로 칩 등의 미소 소자, 유리 소편 등의 미소 절연편, 이들과 유사한 미소 부품 등의 요철상으로 돌출된 미소 부품(Ma)을 갖는 미소 구조체(M1)와, 나노 임프린트 등의 미세 가공 기술로 성형 가공되는 서로 요철상으로 접합된 성형 형(Mb) 및 성형 기판(Mc) 등을 갖는 미소 성형물(M2)이 있다.The microstructure M includes a microstructure M1 having microelements such as microLEDs and microchips, microinsulation pieces such as glass pieces, and microstructures Ma having concave-convex microparts Ma such as microparts similar thereto, and , and a micro-molded product M2 having a molded mold Mb and a molded substrate Mc and the like bonded to each other in a concave-convex shape that are molded and processed by a microfabrication technique such as , nanoimprint.
미소 구조체(M1)에는, 도 1~도 3에 나타나는 바와 같이, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 배치(탑재)된 미소 부품(Ma)을 사이에 두도록 접합한 적층 타입과, 도 7~도 10에 나타나는 바와 같이, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방에 배치(탑재)된 미소 부품(Ma)을 타방으로 옮기는 전사 타입이 있다. 일반적으로 미소 부품(Ma)은, 제1 판상 부재(B)나 제2 판상 부재(C)에 대하여 복수 개 각각 소정 간격마다 병렬상으로 탑재된 정렬 배치로 하는 경우가 많다.As shown in Figs. 1 to 3, the microstructure M1 is joined so as to sandwich the minute component Ma arranged (mounted) between the first plate-like member B and the second plate-like member C. One lamination type and, as shown in Figs. 7 to 10, a transfer type in which the minute parts Ma arranged (mounted) on either one of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C are transferred to the other. There is this. Generally, in many cases, the minute component Ma is set as the 1st plate-shaped member B or the 2nd plate-shaped member C with the alignment arrangement|positioning which was mounted in parallel at every predetermined space|interval in many cases.
이 때문에, 적층 타입이나 전사 타입 중 어느 쪽이어도, 그 접합 전의 초기 상태에서는, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 또는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방(도시예에서는 제2 대향면(Cf))에 배치된 미소 부품(Ma)이, 타방을 향하여 부분적으로 돌출된다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 또는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방은, 미소 부품(Ma)이 부분적으로 돌출된 비접촉인 요철부(비접합 요철부(Cu))를 갖는다.For this reason, in either the lamination type or the transfer type, in the initial state before the bonding, the first opposing surface Bf of the first plate-shaped member B or the second opposing surface Cf of the second plate-shaped member C is ) (in the example of the illustration, the second opposing surface Cf), the minute component Ma is partially protruded toward the other. For this reason, either one of the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B or the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C is non-contact in which the minute component Ma partially protruded. It has a phosphorus uneven|corrugated part (non-joint uneven|corrugated part Cu).
비접촉인 요철부로서 비접합 요철부(Cu)가 접합되는 적층 타입의 미소 구조체(M1)를 제조하기 위한 미소 구조물 제조 장치(A) 및 미소 구조물 제조 방법의 일례로서는, 접합 장치나 접합 방법이 이용된다.As an example of the microstructure manufacturing apparatus A and the microstructure manufacturing method for manufacturing the lamination type microstructure M1 in which the non-bonding uneven portion Cu is joined as a non-contact uneven portion, a bonding apparatus or a bonding method is used. do.
비접촉인 요철부로서 비접합 요철부(Cu)가 옮겨지는 전사 타입의 미소 구조체(M1)를 제조하기 위한 미소 구조물 제조 장치(A) 및 미소 구조물 제조 방법의 다른 예로서는, 전사 장치나 전사 방법이 이용된다.As another example of the microstructure manufacturing apparatus A and the microstructure manufacturing method for manufacturing the transfer type microstructure M1 in which the non-bonding uneven portion Cu is transferred as non-contact uneven portions, a transfer apparatus or a transfer method is used. do.
미소 성형물(M2)에는, 도 4~도 6 등에 나타나는 바와 같이, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방에 성형 형(Mb) 등이 배치되고, 타방에 성형 기판(Mc) 등을 배치하여 서로 요철 접합시킨 별체 타입과, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방의 전체가 성형 형(Mb)이 되며, 타방의 전체가 성형 기판(Mc)이 되어 서로 요철 접합시킨 일체 타입(도시하지 않는다)이 있다. 또 미소 성형물(M2)에는 도시하지 않지만, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방에 미소 부품(Ma)을 배치하고, 미소 부품(Ma)이 착탈 가능하게 지지되는 점착 척 등의 지지 수단을 타방에 배치한 별체 타입이나 일체 타입도 포함된다.As shown in FIGS. 4-6 etc. in the micro-molded object M2, the shaping|molding die Mb etc. are arrange|positioned in either one of the 1st plate-shaped member B or the 2nd plate-shaped member C, and a molded board|substrate in the other. A separate type in which (Mc) etc. are arranged and concave-convex bonded to each other, and the whole of either one of the first plate-shaped member (B) or the second plate-shaped member (C) becomes the molded mold (Mb), and the whole of the other plate-shaped member (C) is the molded substrate There is an integral type (not shown) in which it becomes (Mc) and is concave-convex joined to each other. Further, although not shown in the micro-molded product M2, the micro-part Ma is disposed on either one of the first plate-like member B or the second plate-like member C, and the micro part Ma is detachably supported. A separate type and an integral type in which a supporting means such as an adhesive chuck is disposed on the other side are also included.
이 때문에, 별체 타입이나 일체 타입 중 어느 쪽이어도, 그 분리 전의 초기 상태에서는, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방의 성형 형(Mb)이나 미소 부품(Ma)과, 타방의 성형 기판(Mc)이나 지지 수단이 요철 접합된 한 쌍의 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 갖는다.For this reason, in either the separate type or the integral type, in the initial state before the separation, either the first plate-shaped member (B) or the second plate-shaped member (C) molded mold (Mb) or micro-part (Ma) And it has a pair of uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) by which the other shaping|molding board|substrate Mc and the support means were unevenly joined.
성형 형(Mb)이나 미소 부품(Ma) 등과 성형 기판(Mc)이나 지지 수단 등이 요철 접합된 요철부가 되는 제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1)를 갖는 별체 타입이나 일체 타입의 미소 성형물(M2)을 제조하기 위한 미소 구조물 제조 장치(A) 및 미소 구조물 제조 방법의 다른 예로서는, 분리 장치나 분리 방법이 이용된다.A separate type having a first bonding concave-convex portion B1 and a second bonding concave-convex portion C1, which are concavo-convex portions in which the molding die Mb, the micro-part Ma, etc., the molding substrate Mc, the supporting means, etc. are concave-convex joined As another example of the microstructure manufacturing apparatus A and the microstructure manufacturing method for manufacturing the integral type microformed product M2, a separation apparatus or a separation method is used.
특히, 미소 성형물(M2)의 경우는, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 간극(E)을 갖는 것이 바람직하다. 간극(E)의 구체예로서는, 도 4나 도 5 등에 나타나는 복수의 제1 접합 요철부(B1)와 제2 접합 요철부(C1)의 외측에 형성되는 사각 프레임상이나 원환상 등의 외측 간극(E1), 복수의 제1 접합 요철부(B1)와 제2 접합 요철부(C1)끼리의 사이를 통과하는 관통 간극(E2), 도 13에 나타나는 제1 판상 부재(B)나 제2 판상 부재(C)에 뚫려 있는 관통 구멍(h)과 연통되는 내측 간극(E3) 등이 있다.In particular, in the case of the micro-molded material M2, it is preferable to have the clearance gap E between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C. As shown in FIG. As a specific example of the clearance gap E, the outer clearance gap E1, such as a rectangular frame shape or annular shape, formed outside the some 1st bonding uneven|corrugated part B1 and the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 shown in FIG. 4, FIG. 5 etc. ), the through gap E2 passing between the plurality of first bonding uneven portions B1 and the second bonding uneven portions C1 comrades, the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member shown in Fig. 13 ( There is an inner gap E3 communicating with the through hole h drilled in C), and the like.
자세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치(A)는, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)가 수용되는 변압실(1)과, 변압실(1)에 수용된 제1 판상 부재(B)의 이면 측에 마련되는 변동부(2)와, 변압실(1)에 수용된 제2 판상 부재(C)의 타방의 이면 측에 마련되는 지지부(3)와, 변압실(1)과 분리되어 마련되는 제1 공간부(4)와, 변압실(1) 및 제1 공간부(4)의 내압에 압력차를 발생시키도록 마련되는 실압 조정부(5)를 주요한 구성 요소로서 구비하고 있다.More specifically, the apparatus A for manufacturing a microstructure according to an embodiment of the present invention includes a
또한, 제1 공간부(4)의 내압을 변경하는 제1 내압 조정부(6)와, 변압실(1)과 분리되어 마련되는 제2 공간부(7)와, 제2 공간부(7)의 내압을 변경하는 제2 내압 조정부(8)와, 실압 조정부(5), 제1 내압 조정부(6) 및 제2 내압 조정부(8) 등을 작동 제어하는 제어부(9)를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the first internal
또, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)는, 통상, 상하 방향으로 대향하도록 배치되고, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 두께 방향을 이하 "Z방향"이라고 한다. Z방향과 교차하는 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 따른 방향을 이하 "XY방향"이라고 한다.In addition, the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C are normally arrange|positioned so that it may oppose in an up-down direction, The thickness direction of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C is hereinafter" "Z direction". The direction along the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C which intersect the Z direction is called "XY direction" below.
도시예에서는, 상방에 직사각형의 제1 판상 부재(B)가 배치되고, 하방에 직사각형의 제2 판상 부재(C)를 배치하고 있다. 또한, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 반대로 직사각형의 제1 판상 부재(B)가 하방에 배치되고, 직사각형의 제2 판상 부재(C)를 상방에 배치하는 것이나, 원형의 제1 판상 부재(B)와 원형의 제2 판상 부재(C)를 상하에 배치하는 것 등의 변경도 가능하다.In the example of illustration, the rectangular 1st plate-shaped member B is arrange|positioned above, and the rectangular 2nd plate-shaped member C is arrange|positioned below. In addition, although not shown as another example, conversely, the rectangular 1st plate-shaped member B is arrange|positioned downward, and the rectangular 2nd plate-shaped member C is arrange|positioned upward, and the circular 1st plate-shaped member B ) and the second circular plate-like member C disposed up and down is also possible.
변압실(1)은, 챔버(10)의 내부에 밀폐 가능하게 형성되고, 챔버(10) 내의 변압실(1)과 챔버(10)의 외부 공간에 걸쳐, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)가 출입 가능하게 수용된다.The
챔버(10)의 내부는, 반입된 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)와 두께 방향(Z방향)으로 대향 형상으로 배치되는 제1 실내면(10a)과 제2 실내면(10b)을 갖는다.The interior of the
제1 실내면(10a)은, 제1 판상 부재(B)에 있어서 이면 측의 제1 비대향면(Br)과, 직접적 또는 간접적으로 Z방향으로 대향하여 XY방향의 평면 상에 형성된다. 제1 실내면(10a)에는, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br) 등을 위치 검출하기 위하여, 간극 검출 센서(도시하지 않는다)를 배치하는 것이 바람직하다.The first
제2 실내면(10b)은, 제2 판상 부재(C)에 있어서 이면 측의 제2 비대향면(Cr)과, 직접적 또는 간접적으로 Z방향으로 대향하여 XY방향의 평면 상에 형성된다.The second
챔버(10)는, 밀폐 가능한 변압실(1)에 대하여 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 출입시키기 위한 출입구(10c)를 갖는다. 챔버(10)의 출입구(10c)는, 개폐 가능하게 구성되며, 액추에이터 등으로 이루어지는 구동 기구(10d)에 의하여 개폐된다. 또한, 챔버(10)의 변압실(1)은, 분할 타입과 부분 개폐 타입 등이 있으며, 각각 출입구(10c)의 구조가 상이하다.The
변압실(1)에 대한 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 반입은, 예를 들면 반송 로봇 등의 반송 수단(도시하지 않는다)을 이용하여 순차적으로 또는 동시에 행해진다. 변압실(1)로부터의 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 반출은, 반송 수단에 의하여 동시 또는 순차 행해진다.The loading of the first plate-like member B and the second plate-like member C into the
변동부(2)는, 반입된 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)에 대하여 두께 방향(Z방향)으로 접촉하고, 또한 챔버(10)의 제1 실내면(10a)과 이격되도록 배치된다.The
변동부(2)는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여, 반입된 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)과 두께 방향(Z방향)으로 맞닿는 변위 부위(2a)를 갖는다.The
변위 부위(2a)는, 두께 방향(Z방향)으로 변형 가능하게 또는 이동 가능하게 구성되고, 반입된 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)을 맞닿게 함으로써, 두께 방향(Z방향)과 교차하는 방향(XY방향)으로 위치 어긋남 불가능하게 위치 결정하여 일체화된다.The
즉, 변동부(2)는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여 변위 부위(2a)가 Z방향으로 변형 가능하게 또는 이동 가능하게 배치되고, 변위 부위(2a)의 변형 또는 이동에 따라, 제1 판상 부재(B)를 Z방향으로 이동시키도록 구성된다.That is, in the
변동부(2)와 챔버(10)의 제1 실내면(10a)의 사이에는, 제1 공간부(4)가 변압실(1)과 격리되어 형성된다. 제1 공간부(4)는, 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)을 맞닿게 함으로써, 기밀상으로 형성된다.Between the
또한, 변동부(2)는, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)과, 제1 공간부(4)를 연통시키는 제1 통기구(2b)를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the fluctuation|
변동부(2)의 구체예로서 도 1~도 6 등에 나타나는 경우에는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여 Z방향으로 탄성 변형 가능하게 장착된 탄성 통기체(21)로 구성된다.As a specific example of the
도시예의 탄성 통기체(21)는, 예를 들면 연질 합성 수지나 고무 등의 탄성 변형 가능한 재료로, 그 중앙에 하나의 제1 통기구(2b)를 갖는 사각 프레임상이나 원환상 등으로 형성된 패킹 또는 O링 등의 환상 부재로 이루어진다. 탄성 통기체(21)의 두께 방향(Z방향)의 일단부(一端部)에는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대한 장착 부위(21a)를 갖고 있다. 탄성 통기체(21)는, 두께 방향(Z방향)의 타단부를 변위 부위(2a)로 하여, 반입된 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)에 맞닿게 함으로써, 탄성 통기체(21)의 내측에 제1 공간부(4)가 형성된다. 이 때문에, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 압력차로, 탄성 통기체(21)가 Z방향으로 탄성적으로 압축 변형 및 팽창 변형 가능하게 되어 있다.The
또한, 탄성 통기체(21)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 환상 부재 대신에 복수의 제1 통기구(2b)를 갖는 판상 부재나, 다수의 제1 통기구(2b)를 갖는 다공질 부재 등을 이용하는 것도 가능하다.In addition, although not shown as another example of the
이들의 경우에는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 배치된 간극 검출 센서로, 제1 판상 부재(B)를 위치 검출함으로써, 제1 판상 부재(B)의 이상(異常) 변형이나 과잉 변형도 검지하는 것이 가능해진다. 제1 판상 부재(B)의 과잉 변형을 기계적으로 방지하기 위한 스토퍼 등의 변형 억제 부재(도시하지 않는다)를 마련하는 것도 가능하다In these cases, abnormal deformation of the first plate-shaped member B is detected by position-detecting the first plate-shaped member B with a gap detection sensor disposed on the first
또한, 변동부(2)에 개설된 제1 통기구(2b)를 통과하여, 제1 공간부(4)와 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)이 항상 연통된다. 이 때문에, 후술하는 제1 내압 조정부(6)에 의하여 하강한 제1 공간부(4)의 내압과 변압실(1)의 내압의 압력차를 이용하여, 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)가 진공 흡착 가능해진다.Moreover, the
이로써, 변압실(1)의 내압 상승으로 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)을 착탈 가능하게 흡착 지지하여 가고정된다.As a result, the first non-facing surface Br of the first plate-shaped member B is detachably adsorbed and supported to the
또, 변동부(2)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 진공 흡착 대신에 점착 부재나 정전 흡착 등을 이용한 가고정으로 변경하는 것도 가능하다.Moreover, although not shown as another example of the
지지부(3)는, 반입된 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)에 대하여 두께 방향(Z방향)으로 접촉하도록 배치된다.The
또한, 지지부(3)는, 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대하여, 반입된 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)과 두께 방향(Z방향)으로 이동 불가능하게 맞닿는 지지 부위(3a)를 갖는다.Moreover, the
즉, 지지부(3)는, 지지 부위(3a)에 대하여, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)을 맞닿게 함으로써, 제2 판상 부재(C)가 Z방향으로 이동 불가능하게 지지되도록 구성된다.That is, the
지지부(3)와 챔버(10)의 제2 실내면(10b)의 사이에는, 제2 공간부(7)를 변압실(1)과 격리하여 형성하는 것이 바람직하다. 제2 공간부(7)는, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 대하여, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)을 맞닿게 함으로써, 기밀상으로 형성된다.Between the
또, 지지부(3)는, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)과, 제2 공간부(7)를 연통시키는 제2 통기구(3b)를 갖는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the
지지부(3)의 구체예로서 도 1~도 6 등에 나타나는 경우에는, 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대하여 고정된 지지용 환상체(31)이며, 지지용 환상체(31)의 내측 공간이 제2 통기구(3b)가 되어 제2 공간부(7)를 형성하고 있다.1 to 6 etc. as a specific example of the
도시예의 지지용 환상체(31)는, 예를 들면 연질 합성 수지나 고무 등의 탄성 변형 가능한 재료 또는 경질 합성 수지나 금속 등의 변형 불가능한 재료로 사각 프레임상이나 원환상 등으로 형성된다. 지지용 환상체(31)는, 변동부(2)의 탄성 통기체(21)와 동일하게 패킹 또는 O링 등의 환상 부재로 구성하는 것도 가능하며, 이 경우에는 지지용 환상체(31)가 Z방향으로 탄성적으로 압축 변형 및 팽창 변형 가능해진다. 지지용 환상체(31)의 두께 방향(Z방향)의 일단부에는, 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대한 지지용 고정 부위(31a)를 갖고 있다. 지지용 환상체(31)에 있어서 지지 부위(3a)가 되는 두께 방향(Z방향)의 타단부는, 반입된 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)에 맞닿아 있다.The
또한, 지지부(3)의 제2 통기구(3b)가 되는 제2 공간부(7)와, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)이 항상 연통되기 때문에, 후술하는 제2 내압 조정부(8)에 의하여 하강한 제2 공간부(7)의 내압과 변압실(1)의 내압의 압력차를 이용하여, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 대하여, 제2 판상 부재(C)가 진공 흡착 가능해진다.Moreover, since the 2nd space part 7 used as the
이로써, 변압실(1)의 내압 상승으로 지지 부위(3a)에 대하여, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)을 착탈 가능하게 흡착 지지하여 가고정된다.As a result, the second non-facing surface Cr of the second plate-like member C is removably adsorbed and supported to the supporting
또, 지지부(3)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 진공 흡착 대신에 점착 부재나 정전 흡착 등을 이용한 가고정으로 변경하는 것도 가능하다.In addition, although not shown as another example of the
또한, 도 1~도 3, 도 14에 나타나는 경우에는, 변동부(2)의 탄성 통기체(21)의 두께 방향(Z방향) 사이즈를, 지지부(3)의 지지용 환상체(31)의 Z방향 사이즈와 대략 동일하게 하고 있다. 이에 대하여 도 4~도 6, 도 11, 도 13에 나타나는 경우에는, 변동부(2)의 탄성 통기체(21)의 Z방향 사이즈를, 지지부(3)의 지지용 환상체(31)의 Z방향 사이즈보다 크게 함으로써, 변동부(2)의 압축 변형량 및 팽창 변형량이 강조되도록 설정하고 있다.In addition, in the case shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 14 , the thickness direction (Z direction) size of the elastic gas-
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 도 1~도 3, 도 14에 나타나는 변동부(2)의 탄성 통기체(21)의 Z방향 사이즈를, 지지부(3)의 지지용 환상체(31)의 Z방향 사이즈보다 크게 하는 것이나, 도 4~도 6, 도 11, 도 13에 나타나는 변동부(2)의 탄성 통기체(21)의 Z방향 사이즈를, 지지부(3)의 지지용 환상체(31)의 Z방향 사이즈와 대략 동일하게 하는 것 등의 변경도 가능하다.In addition, although not shown as another example, the Z-direction size of the
실압 조정부(5)는, 공급원(도시하지 않는다)으로부터 압축 공기, 가스, 물 등의 유체(5F)가 변압실(1)을 향하여 공급(급기(給氣))됨으로써 변압실(1)의 내압을 상승시키고, 또한 변압실(1)로부터 공기 등의 유체(5F)가 배출(배기)됨으로써 변압실(1)의 내압을 하강시키도록 구성된다.The chamber
실압 조정부(5)의 구체예로서 도 1의 (a) 등에 나타나는 경우에는, 예를 들면 진공 펌프나 컴프레서 등의 실압용 구동원(도시하지 않는다)으로부터 챔버(10)를 관통하여 변압실(1)로 통하는 실(室)유로(5a)와, 실유로(5a)의 도중에 마련되는 실압용 제어 밸브(5b)를 갖고 있다.As a specific example of the chamber
실압 조정부(5)(실압용 구동원이나 실압용 제어 밸브(5b))의 작동에 의하여 변압실(1)의 내압은, 대기 분위기로부터 진공 또는 진공에 가까운 저압 분위기나 소정의 고압 분위기까지 설정 가능해진다.By the operation of the real pressure adjusting unit 5 (actual pressure driving source or real
자세하게 설명하면, 실압용 구동원이나 실압용 제어 밸브(5b)의 작동 제어에 의하여, 실유로(5a)로부터 배기되는 음압의 유체(5F), 또는 실유로(5a)에 공급되는 양압의 유체(5F)의 전체량을 컨트롤하여, 변압실(1)의 내압을 단계적으로 조정하는 것이 바람직하다.More specifically, the
제1 내압 조정부(6)는, 제1 공간부(4)로부터 공기 등의 제1 유체(6F)가 배출(배기)됨으로써, 제1 공간부(4)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 하강시키고, 또한 제1 공간부(4)에 제1 유체(6F)가 공급(급기)됨으로써, 제1 공간부(4)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 상승시키도록 구성된다.The first internal
제1 내압 조정부(6)의 구체예로서 도 1의 (a) 등에 나타나는 경우에는, 예를 들면 진공 펌프나 컴프레서 등의 제1 구동원(도시하지 않는다)으로부터 챔버(10)를 관통하여 제1 공간부(4)로 통하는 제1 유로(6a)와, 제1 유로(6a)의 도중에 마련되는 제1 제어 밸브(6b)를 갖고 있다.As a specific example of the 1st internal
제1 내압 조정부(6)(제1 구동원이나 제1 제어 밸브(6b))의 작동에 의하여 제1 공간부(4)의 내압은, 대기 분위기로부터 진공 또는 진공에 가까운 저압 분위기나 소정의 고압 분위기까지 설정 가능해진다.By the operation of the first internal pressure adjusting unit 6 (the first driving source or the
자세하게 설명하면, 제1 구동원이나 제1 제어 밸브(6b)의 작동 제어에 의하여, 제1 유로(6a)로부터 배기되는 음압의 제1 유체(6F), 또는 제1 유로(6a)에 공급되는 양압의 제1 유체(6F)의 전체량을 컨트롤하여, 제1 공간부(4)의 내압을 단계적으로 조정하는 것이 바람직하다.In detail, the
제2 내압 조정부(8)는, 제2 공간부(7)로부터 공기 등의 제2 유체(8F)가 배출(배기)됨으로써, 제2 공간부(7)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 하강시키고, 또한 제2 공간부(7)에 제2 유체(8F)가 공급(급기)됨으로써, 제2 공간부(7)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 상승시키도록 구성된다.The second internal
제2 내압 조정부(8)의 구체예로서 도 1의 (a) 등에 나타나는 경우에는, 예를 들면 진공 펌프나 컴프레서 등의 제2 구동원(도시하지 않는다)으로부터 챔버(10)를 관통하여 제2 공간부(7)로 통하는 제2 유로(8a)와, 제2 유로(8a)의 도중에 마련되는 제2 제어 밸브(8b)를 갖고 있다.As a specific example of the 2nd internal
제2 내압 조정부(8)(제2 구동원이나 제2 제어 밸브(8b))의 작동에 의하여 제2 공간부(7)의 내압은, 대기 분위기로부터 진공 또는 진공에 가까운 저압 분위기나 소정의 고압 분위기까지 설정 가능해진다.By the operation of the second internal pressure adjusting unit 8 (the second driving source or the
자세하게 설명하면, 제2 구동원이나 제2 제어 밸브(8b)의 작동 제어에 의하여, 제2 유로(8a)로부터 배기되는 음압의 제2 유체(8F), 또는 제2 유로(8a)에 공급되는 양압의 제2 유체(8F)의 전체량을 컨트롤하여, 제2 공간부(7)의 내압을 단계적으로 조정하는 것이 바람직하다.More specifically, the negative pressure of the
제어부(9)는, 실압 조정부(5), 제1 내압 조정부(6) 및 제2 내압 조정부(8) 등과 각각 전기적으로 접속된 제어 회로(도시하지 않는다)를 갖는 컨트롤러이다.The
또한, 챔버(10)의 출입구(10c)를 개폐하는 구동 기구(10d)와 전기적으로 접속된다. 그 이외에도 변압실(1)에 대하여 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)가 출입하기 위한 반송 수단 등에도 전기적으로 접속되어 있다.Further, it is electrically connected to a
제어부(9)가 되는 컨트롤러는, 그 제어 회로(도시하지 않는다)에 미리 설정된 프로그램에 따라, 미리 설정된 타이밍으로 순차적으로 각각 작동 제어하고 있다.The controllers serving as the
그리고, 제어부(9)의 제어 회로에 설정된 프로그램을, 미소 구조물 제조 장치(A)에 의한 미소 구조물 제조 방법으로서 설명한다.Then, the program set in the control circuit of the
본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치(A)를 이용한 미소 구조물 제조 방법은, 반입 공정, 지지 공정, 실압 조정 공정, 반출 공정으로 나뉜다.The microstructure manufacturing method using the microstructure manufacturing apparatus A according to the embodiment of the present invention is divided into a loading step, a supporting step, a chamber pressure adjusting step, and a carrying out step.
자세하게 설명하면, 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 방법은, 변압실(1)에 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 넣는 반입 공정과, 변압실(1) 내에 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 지지하는 지지 공정과, 변압실의 내압을 조정하는 실압 조정 공정과, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 변압실(1)로부터 취출하는 반출 공정을 주요한 공정으로서 포함하고 있다.More specifically, the method for manufacturing a microstructure according to an embodiment of the present invention includes a loading step of putting the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C into the
반입 공정에서는, 도 2의 (a), (b)나 도 4의 (a)나 도 8의 (a), (b) 등에 나타나는 바와 같이, 챔버(10)의 외부 공간으로부터 반송 수단의 작동에 의하여, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)를 변압실(1)에 넣어 수용한다.In the carrying-in process, as shown in FIGS. 2(a), (b), 4(a), 8(a), (b), etc. As a result, the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are placed in the
반입 시에 있어서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)가, 도 2의 (a), (b)나 도 8의 (a), (b) 등과 같이 분리 상태인 경우에는, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방을 변압실(1) 내에 넣기 위한 1차 반입 과정과, 타방을 변압실(1) 내에 넣기 위한 2차 반입 과정이 필요해진다.When the first plate-like member (B) and the second plate-like member (C) are in a separated state, such as in Figs. A primary carrying-in process for putting either one of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C into the
또, 반입 시에 있어서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)가, 도 4의 (a) 등과 같이 접합 상태인 경우에는, 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))가 서로 요철 접합되어 일체화된 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를, 요철 접합된 상태로 변압실(1) 내에 넣는다.Moreover, at the time of carrying in, when the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C are in a joined state like FIG. The first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C, in which the two joining uneven portions C1) are concave-convex joined to each other, are placed in the
지지 공정에서는, 도 2의 (c)나 도 4의 (a)나 도 8의 (c) 등에 나타나는 바와 같이, 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)을, 두께 방향(Z방향)으로 맞닿게 한다. 이 맞닿음 시에는, 제1 내압 조정부(6)의 작동에 의한 제1 유체(6F)의 배출로, 제1 공간부(4)의 내압이 하강되고, 변동부(2)의 제1 통기구(2b)를 통하여 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)을 진공 흡착시키는 것이 바람직하다.In the supporting step, as shown in Fig. 2(c), Fig. 4(a), Fig. 8(c), etc., with respect to the
이 때문에, 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)이, 두께 방향(Z방향)과 교차하는 방향(XY방향)으로 위치 어긋남 불가능하게 위치 결정되어 일체화된다. 이로써, 변위 부위(2a)의 두께 방향(Z방향)으로 변형 또는 이동에 따라, 제1 판상 부재(B)가 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여 이동 가능해진다.For this reason, the 1st non-opposing surface Br of the 1st plate-shaped member B is displaced in the direction (XY direction) which intersects the thickness direction (Z direction) in the displacement site|
지지부(3)의 지지 부위(3a)에 대해서는, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)을 두께 방향(Z방향)으로 맞닿게 한다. 이 맞닿음 시에는, 제2 내압 조정부(8)의 작동에 의한 제2 유체(8F)의 배출로, 제2 공간부(7)의 내압이 하강되고, 지지부(3)의 제2 통기구(3b)를 통하여 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 대하여, 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)을 진공 흡착시키는 것이 바람직하다.About the
이 때문에, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)이, 두께 방향(Z방향)과 교차하는 방향(XY방향)으로 위치 어긋남 불가능하게 위치 결정되어 일체화된다. 이로써, 제2 판상 부재(C)가 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대하여 두께 방향(Z방향)으로 이동 불가능하게 지지된다. 또, 지지부(3)가 탄성 변형 가능한 경우에는, 지지 부위(3a)의 두께 방향(Z방향)으로의 변형 등에 따라, 제2 판상 부재(C)를 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대하여 두께 방향(Z방향)에 대하여 이동 가능하게 변경하는 것도 가능하다.For this reason, the 2nd non-opposing surface Cr of the 2nd plate-shaped member C in the support site|
이와 같은 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 지지 후는, 도 3의 (a)나 도 5의 (a)나 도 9의 (a) 등에 나타나는 바와 같이, 챔버(10)의 출입구(10c)를 닫아, 챔버(10) 내의 변압실(1)이 챔버(10)의 외부 공간과 차단되어 밀폐 상태가 된다.After support of such a 1st plate-shaped member B and 2nd plate-shaped member C, as shown in FIG.3(a), FIG.5(a), FIG.9(a), etc., the chamber 10 ) to close the
실압 조정 공정에서는, 적어도 실압 조정부(5)의 작동에 의하여 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 사이에 압력차가 발생하도록 제어하는 차압 과정과, 이 압력차에 의하여 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 대향 방향으로 상대적으로 접근 이동시키는 가압 접합 과정이나, 압력차에 의하여 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 대향 방향으로 상대적으로 이격 이동시키는 박리 과정과, 변압실(1)의 내압이 대기압으로 되돌려지는 대기 개방 과정을 포함하고 있다.In the actual pressure adjustment step, at least a differential pressure step of controlling so that a pressure difference is generated between the inner pressure of the
차압 과정은, 도 3의 (b)나 도 5의 (b)나 도 9의 (b) 등에 나타나는 바와 같이, 실압 조정부(5)의 작동에 의한 유체(5F)의 배출 또는 공급으로, 변압실(1) 또는 제1 공간부(4) 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시킨다. 이로써, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압에서는 압력차가 발생한다.As shown in Fig. 3(b), Fig. 5(b), Fig. 9(b), etc., the differential pressure process is the discharge or supply of the fluid 5F by the operation of the chamber
이때, 실압 조정부(5)의 작동에 의한 변압실(1)의 내압 변화에 더하여, 제1 내압 조정부(6)의 작동에 의한 제1 유체(6F)의 공급 또는 배출로, 제1 공간부(4)의 내압 변화를 동시에 행하여, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 압력차가 더 커지도록 제어하는 것이 바람직하다.At this time, in addition to the change in the internal pressure of the
또, 지지부(3)가 탄성 변형 가능한 경우에는, 제1 내압 조정부(6)의 작동에 의한 제1 공간부(4)의 내압 변화에 더하여, 제2 내압 조정부(8)의 작동에 의한 제2 유체(8F)의 공급 또는 배출로, 제2 공간부(7)의 내압 변화를 동시에 행하여, 변압실(1)의 내압과 제2 공간부(7)의 내압의 압력차가 더 커지도록 제어하는 것도 가능하다.Moreover, when the
가압 접합 과정에서는, 실압 조정부(5)의 작동에 의한 유체(5F)의 배출만으로, 또는 이에 더하여 제1 내압 조정부(6)의 작동에 의한 제1 유체(6F)의 공급이나 제2 내압 조정부(8)의 작동에 의한 제2 유체(8F)의 공급으로, 변압실(1)의 내압을 제1 공간부(4)의 내압이나 제2 공간부(7)의 내압보다 하강시킨다.In the pressure bonding process, only the discharge of the fluid 5F by the operation of the actual
이로써 발생한 압력차로, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)를 제2 판상 부재(C)를 향하여 두께 방향(Z방향)으로 이동하여 가압하는 압압력이 발생한다.With the pressure difference generated by this, a pressing force is generated to move and press the first plate-shaped member B in the thickness direction (Z direction) toward the second plate-shaped member C together with the
이 압압력에 의하여, 도 3의 (b) 등과 같이 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)이 비접촉인 요철부(비접합 요철부(Cu))를 갖는 경우에는, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이, 제2 판상 부재(C)의 비접합 요철부(Cu)에 접합되어 두께 방향(Z방향)으로 눌리고, 비접합 요철부(Cu)에 있어서 미소 부품(Ma)의 표면이 되는 비접합부(Mf)의 형상을 모방하도록 제1 대향면(Bf)을 중첩하여, 압력차(유체)에 의하여 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)의 비접합 요철부(Cu)를 향하여 균등하게 가압된다.By this pressing force, when the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C has a non-contact uneven|corrugated part (non-bonding uneven|corrugated part Cu) as shown in FIG.3(b) etc., the 1st The first opposing surface Bf of the plate-like member B is joined to the non-bonding uneven portion Cu of the second plate-like member C and pressed in the thickness direction (Z direction) to the non-bonding uneven portion Cu The first opposing surface Bf is overlapped so as to imitate the shape of the non-joint portion Mf serving as the surface of the micro-part Ma, and the first plate-shaped member B is formed by the pressure difference (fluid) to the second plate-shaped member. It is equally pressed toward the non-bonding concavo-convex portion Cu of (C).
박리 과정에서는, 실압 조정부(5)의 작동에 의한 유체(5F)의 공급만으로, 또는 이에 더하여 제1 내압 조정부(6)의 작동에 의한 제1 유체(6F)의 배출이나 제2 내압 조정부(8)의 작동에 의한 제2 유체(8F)의 배출로, 변압실(1)의 내압을 제1 공간부(4)의 내압이나 제2 공간부(7)의 내압보다 상승시킨다.In the peeling process, only the supply of the fluid 5F by the operation of the actual
이로써 발생한 압력차로, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)를 제1 공간부(4)를 향하여 두께 방향(Z방향)으로 끌어당기는 인력이 발생한다.With the pressure difference generated by this, the attractive force which draws the 1st plate-shaped member B toward the
이 인력에 의하여, 도 5의 (c) 등과 같이 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이 요철 접합된 요철부의 일방으로서 제1 접합 요철부(B1)를 갖고, 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)이 요철부의 타방으로서 제2 접합 요철부(C1)를 갖는 경우에는, 제1 판상 부재(B)의 제1 접합 요철부(B1)가, 제2 판상 부재(C)의 제2 접합 요철부(C1)에 대하여 두께 방향(Z방향)으로 떼어져, 제2 접합 요철부(C1)로부터 제1 접합 요철부(B1)를 박리한다.By this attractive force, as shown in FIG. When the 2nd opposing surface Cf of the member C has the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 as the other of the uneven|corrugated part, the 1st bonding uneven|corrugated part B1 of the 1st plate-shaped member B is a 2nd It is separated in the thickness direction (Z direction) with respect to the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 of the plate-shaped member C, and the 1st bonding uneven|corrugated part B1 is peeled from the 2nd bonding uneven|corrugated part C1.
또한, 도시예와 같이, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 간극(E)을 갖는 경우에는, 간극(E)에 양압의 유체(5F)가 침입함으로써, 제1 판상 부재(B)의 제1 접합 요철부(B1)와 제2 판상 부재(C)의 제2 접합 요철부(C1)를 상대적으로 밀어내는 척력이 발생한다.Further, as in the illustrated example, when there is a gap E between the first plate-like member B and the second plate-like member C, the
또, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 배치된 간극 검출 센서로, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br) 등을 위치 검출하여, 그 검출값을 감시함으로써, 요철부(비접합 요철부(Cu), 제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))의 접합 또는 박리의 진행이나 접합 또는 박리의 완료가 검지 가능해진다.In addition, the gap detection sensor disposed on the first
대기 개방 과정은, 도 3의 (c)나 도 6의 (a)나 도 10의 (a) 등에 나타나는 바와 같이, 실압 조정부(5)의 작동에 의한 유체(5F)의 배출 또는 공급을 정지시킴과 함께, 챔버(10)의 출입구(10c)를 구동 기구(10d)로 개구하여, 변압실(1)에 충만한 유체(5F)를 변압실(1)의 외부 공간으로 방출하는 등에 의하여, 변압실(1)의 내압을 대기압으로 되돌린다.The atmospheric release process stops the discharge or supply of the fluid 5F by the operation of the chamber
반출 공정은, 도 3의 (c)나 도 6의 (b), (c)나 도 10의 (b), (c) 등에 나타나는 바와 같이, 제1 내압 조정부(6)의 작동과 제2 내압 조정부(8)의 작동을 순차 정지시킴과 함께, 반송 수단의 작동에 의하여 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)를 변압실(1)로부터 챔버(10)의 외부 공간으로 취출한다.As shown in FIG.3(c), FIG.6(b), (c), FIG.10(b), (c), etc., an operation|movement of the 1st internal
반출 시에 있어서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)가, 도 3의 (c) 등과 같이 접합 상태인 경우에는, 요철부(비접합 요철부(Cu))가 요철 접합되어 일체화된 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를, 요철 접합된 상태로 변압실(1)의 밖으로 취출한다.When the first plate-like member B and the second plate-like member C are in a bonded state as shown in Fig. 3(c) or the like at the time of carrying out, the uneven portion (non-bonding uneven portion Cu) is unevenly joined, The integrated first plate-like member B and the second plate-like member C are taken out of the
또, 반입 시에 있어서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)가, 도 6의 (b), (c)나 도 10의 (b), (c) 등과 같이 분리 상태인 경우에는, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방을 변압실(1)의 밖으로 취출하기 위한 1차 반출 과정과, 타방을 변압실(1)의 밖으로 취출하기 위한 2차 반출 과정이 필요해진다.Moreover, at the time of carrying in, when the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C are in a separated state like FIG.6(b), (c), FIG.10(b), (c), etc. In the above, a primary unloading process for taking either one of the first plate-like member B or the second plate-like member C out of the
다음으로, 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치(A)의 구체예(제1 실시형태~제3 실시형태)와 변형예(제4 실시형태~제7 실시형태)에 대하여 설명한다.Next, specific examples (first to third embodiments) and modifications (fourth to seventh embodiments) of the microstructure manufacturing apparatus A according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1~도 3에 나타나는 제1 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A1)는, 미소 구조물(M)로서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 배치(탑재)된 미소 부품(Ma)을 사이에 두도록 접합한 적층 타입의 미소 구조체(M1)를 제조하는 접합 장치이다.The microstructure manufacturing apparatus A1 of 1st Embodiment shown in FIGS. 1-3 is arrange|positioned (mounted) between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C as the microstructure M. It is a bonding apparatus for manufacturing the microstructure M1 of the lamination|stacking type joined so that the micropart Ma may be interposed therebetween.
제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 상대적인 접근 이동에 의하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 또는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방에 배치된 미소 부품(Ma)의 비접촉인 요철부(비접합 요철부(Cu))를, 타방과의 사이에 두도록 접합하여 일체화시킨다.By the relative approach movement of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C, the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B or the 2nd opposing surface of the 2nd plate-shaped member C The non-contact uneven portion (non-bonding uneven portion Cu) of the minute component Ma disposed on one side of (Cf) is joined to be integrated with the other side.
도시예의 경우에는, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)과 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에, 미소 부품(Ma)의 지지 수단(D)으로서 접착제 등의 고정층(D1)이나 점착 척 등의 지지 척(D2)이 마련되어 있다. 미소 부품(Ma)은, 복수 개 각각 병렬상으로 정렬 배치되어 있다.In the case of the illustration, on the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B and the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C, as the supporting means D of the micro component Ma, A fixing layer D1 such as an adhesive and a support chuck D2 such as an adhesive chuck are provided. A plurality of minute components Ma are arranged in parallel in parallel.
도 2의 (a), (b)에 나타나는 접합 전의 초기 상태(반입 공정)에서는, 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 대하여 지지 수단(D)(고정층(D1), 지지 척(D2))으로 미소 부품(Ma)이 이동 불가능하게 배치되어, 비접촉인 요철부(비접합 요철부(Cu))를 갖는다.In the initial state (carry-in process) before bonding shown to Fig.2 (a), (b), with respect to the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C, the support means D (fixing layer D1), The micro-part Ma is arranged immovably by the support chuck D2), and has a non-contact uneven portion (non-bonding uneven portion Cu).
이것에 이어지는, 도 3의 (a)에 나타나는 지지 공정 내지 도 3의 (b)에 나타나는 실압 조정 공정(차압 과정, 가압 접합 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 접근 이동으로, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이, 제2 판상 부재(C)의 비접합 요철부(Cu)에 접합되어 두께 방향(Z방향)으로 눌린다. 이에 따라 제1 대향면(Bf)은, 비접합 요철부(Cu)에 있어서 미소 부품(Ma)의 표면이 되는 비접합부(Mf)의 형상을 모방하도록 중첩되어, 압력차(유체)로 비접합 요철부(Cu)를 향하여 균등하게 가압된다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 미소 부품(Ma)을 두고 일체화되어 적층체가 된다.Subsequent to this, in the support step shown in Fig. 3(a) to the actual pressure adjustment step (differential pressure process, pressure bonding process) shown in Fig. 3(b), the relative approach of the first plate-shaped member B by the fluid differential pressure. By movement, the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B is joined to the non-bonding uneven|corrugated part Cu of the 2nd plate-shaped member C, and is pressed in the thickness direction (Z direction). Accordingly, the first opposing surface Bf overlaps so as to imitate the shape of the non-joint portion Mf serving as the surface of the micro-part Ma in the non-joint concavo-convex portion Cu, and is non-bonded by a pressure difference (fluid). It is equally pressed toward the concavo-convex portion Cu. For this reason, it integrates with the minute component Ma between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C, and becomes a laminated body.
또한 도시예에서는, 챔버(10)의 변압실(1)이 분할 타입이다. 분할 타입의 변압실(1)이란, 챔버(10)를 제1 챔버(11)와 제2 챔버(12)로 분할하여, 이격된 제1 챔버(11) 및 제2 챔버(12)의 사이에 출입구(10c)가 형성된다. 출입구(10c)에는, 사각 프레임상이나 원환상의 패킹 또는 O링 등으로 이루어지는 시일재(13)가 장착된다. 제1 챔버(11)나 제2 챔버(12)를 구동 기구(10d)로 상대적으로 접근시킴으로써, 시일재(13)로 출입구(10c)가 기밀상으로 덮여, 변압실(1)이 개폐 가능하며 또한 밀봉 구조가 된다.In addition, in the illustrated example, the
도시예에서는, 상측의 제1 챔버(11)만을 하측의 제2 챔버(12)에 대하여 왕복 이동시키고 있지만, 하측의 제2 챔버(12)만, 또는 제1 챔버(11) 및 제2 챔버(12)의 양방을 왕복 이동시키는 등, 도시예 이외의 구조로 변경하는 것이 가능하다.In the illustrated example, only the upper
도 4~도 6에 나타나는 제2 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A2)는, 미소 구조물(M)로서 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)에 배치되는 서로 접합된 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 떼어내는 분리 장치인 구성이, 상술한 제1 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제1 실시형태와 동일한 것이다.In the microstructure manufacturing apparatus A2 of the second embodiment shown in FIGS. 4 to 6 , as the microstructure M, the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C are provided with concave-convex portions joined to each other. The structure which is a separation device which removes (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) is different from 1st Embodiment mentioned above, and the structure other than that is the same as 1st Embodiment will be.
제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 상대적인 이격 이동에 의하여, 미소 성형물(M2)이 되는 성형 형(Mb)과 성형 기판(Mc)의 박리나, 미소 구조체(M1)가 되는 미소 부품(Ma)과 점착 척 등의 지지 수단의 박리 등과 같은, 서로 요철상으로 접합된 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)에 배치된 제1 접합 요철부(B1)와, 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 배치된 제2 접합 요철부(C1)를 박리하고 있다.Due to the relative separation movement of the first plate-like member B and the second plate-like member C, the mold Mb that becomes the micro-molded product M2 and the molded substrate Mc are peeled, or the micro-structure M1 is 1st bonding uneven|corrugated part B1 arrange|positioned on the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B joined to each other unevenly, such as peeling of supporting means, such as the micro-part Ma used and an adhesive chuck, etc. And the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 arrange|positioned on the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C is peeling.
도시예의 경우에는, 제1 판상 부재(B)에 성형 형(Mb)이 배치되고, 제2 판상 부재(C)에 성형 기판(Mc)을 배치한 별체 타입의 경우를 나타내고 있다. 나노 임프린트 성형 등에 의하여 성형 형(Mb)의 요철 패턴을 성형 기판(Mc)에 전사한 상태에서는, 성형 형(Mb)과 성형 기판(Mc)이 서로 요철 접합되어, 반송 가능하게 일체화된 적층체로 되어 있다. 성형 기판(Mc)은, 경질 재료로 이루어지는 기판(Md)의 표면에, 제2 접합 요철부(C1)가 되는 광이나 열 등으로 패턴 전사되는 수지층(Me)을 적층하고 있다.In the case of the example of illustration, the case of the separate body type in which the shaping|molding die Mb is arrange|positioned to the 1st plate-shaped member B and arrange|positioned the shaping|molding board|substrate Mc to the 2nd plate-shaped member C is shown. In a state in which the concavo-convex pattern of the molding die Mb is transferred to the molding substrate Mc by nanoimprint molding or the like, the molding Mb and the molding substrate Mc are concave-convex bonded to each other to form a transportable integrated laminate have. The molded substrate Mc is laminated on the surface of the substrate Md made of a hard material, a resin layer Me that is pattern-transferred by light, heat, or the like serving as the second bonding concavo-convex portion C1.
또한, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)과 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에는, 미소 성형물(M2)의 지지 수단(D)으로서 점착 척 등의 지지 척(D2)이나 접착제 등의 고정층(D1)이 마련되어 있다.Moreover, on the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B and the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C, an adhesive chuck etc. as a support means D of the micromolded object M2. A fixing layer D1 such as a support chuck D2 and an adhesive is provided.
도 4의 (a)에 나타나는 접합 시의 초기 상태(반입 공정)에서는, 제1 접합 요철부(B1)가 되는 성형 형(Mb)의 제1 이면(B2)이, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)에 지지 수단(D)(지지 척(D2), 고정층(D1))으로 이동 불가능하게 배치되어 있다. 제2 접합 요철부(C1)가 되는 성형 기판(Mc)의 제1 이면(C2)은, 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 지지 수단(D)(지지 척(D2), 고정층(D1))으로 이동 불가능하게 배치되어 있다.In the initial state (carry-in process) at the time of bonding shown to Fig.4 (a), 1st back surface B2 of shaping|molding die Mb used as 1st bonding uneven|corrugated part B1 is 1st plate-shaped member B The support means D (support chuck D2, fixing layer D1) is arranged immovably on the first opposed surface Bf of the . The 1st back surface C2 of the molded board|substrate Mc used as the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 is supported by the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C, the support means D (support chuck D2). ), the fixed layer (D1)) is arranged immovably.
이것에 이어지는, 도 5의 (b), (c)에 나타나는 실압 조정 공정(차압 과정, 박리 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 이격 이동으로, 제1 접합 요철부(B1)가 되는 성형 형(Mb)이 제2 접합 요철부(C1)가 되는 성형 기판(Mc)으로부터 두께 방향(Z방향)으로 떼어진다.In the chamber pressure adjustment process (differential pressure process, peeling process) shown in FIG.5(b), (c) following this, it is a relative separation|separation movement of the 1st plate-shaped member B by a fluid differential pressure, Comprising: 1st bonding uneven|corrugated part The shaping|molding die Mb used as (B1) is peeled in the thickness direction (Z direction) from the shaping|molding board|substrate Mc used as the 2nd bonding uneven|corrugated part C1.
또한 도시예에서는, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 사이에, 복수의 제1 접합 요철부(B1)(성형 형(Mb))와 제2 접합 요철부(C1)(성형 기판(Mc))가, XY방향으로 각각 소정 간격마다 병렬 배치되고, 사각 프레임상의 외측 간극(E1)과, XY방향의 양방으로 직선상으로 통과하는 복수 개의 관통 간극(E2)을 갖고 있다.In addition, in the example of illustration, between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C, the some 1st bonding uneven|corrugated part B1 (molding die Mb) and the 2nd bonding uneven|corrugated part C1 (Molding substrate Mc) is arranged in parallel at each predetermined interval in the XY direction, and has a rectangular frame-shaped outer gap E1 and a plurality of through gaps E2 passing linearly in both directions in the XY direction. .
이로써, 양압의 유체(5F)는, 외측 간극(E1)뿐만 아니라, 복수 개의 관통 간극(E2)에도 각각 침입하기 때문에, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)를 전면적으로 밀어내는 척력이 발생한다.In this way, the
도 7~도 10에 나타나는 제3 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A3)는, 미소 구조물(M)로서 제1 판상 부재(B)나 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방에 배치(탑재)된 미소 부품(Ma)을 타방으로 옮기는 전사 타입의 미소 구조체(M1)를 제조하는 전사 장치인 구성이, 상술한 제1 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제1 실시형태와 동일한 것이다.The microstructure manufacturing apparatus A3 of 3rd Embodiment shown in FIGS. 7-10 is arrange|positioned (mounted) in either one of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C as the microstructure M. The configuration as a transfer device for manufacturing the transfer-type microstructure M1 for transferring the micro-part Ma to the other side is different from the first embodiment described above, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 상대적인 접근 이동과 이격 이동에 의하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 또는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방에 배치된 미소 부품(Ma)의 비접촉인 요철부(비접합 요철부(Cu))를, 표리 반전하여 타방으로 옮기고 있다.By the relative approach movement and separation movement of the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C, the first opposing surface Bf of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C is The non-contact uneven part (non-joint uneven part Cu) of the micro-component Ma arrange|positioned on either one of the two opposing surfaces Cf is reversed and moved to the other side.
도시예의 경우에는, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이 미소 부품(Ma)의 전사처로 설정되고, 미소 부품(Ma)의 지지 수단(D)이 되는 강접착면(D3)을 갖는다. 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)은, 미소 부품(Ma)의 전사원으로 설정되고, 미소 부품(Ma)의 지지 수단(D)이 되는 약접착면(D4)을 갖는다. 미소 부품(Ma)은, 복수 개 각각 병렬상으로 정렬 배치되어 있다.In the case of the illustrated example, the first opposing surface Bf of the first plate-like member B is set as the transfer destination of the minute component Ma, and the strong adhesive surface D3 serving as the supporting means D of the minute component Ma. ) has The second opposing surface Cf of the second plate-like member C has a weakly adhesive surface D4 that is set as a transfer source of the minute component Ma and serves as the supporting means D of the minute component Ma. A plurality of minute components Ma are arranged in parallel in parallel.
강접착면(D3) 및 약접착면(D4)은, 미소 부품(Ma)을 착탈 가능하게 지지하여 가고정하는 지지 척(D2)이다. 지지 척(D2) 중에서도, 미소 부품(Ma)의 지지력이 간단히 컨트롤 가능한 점착 부재에 의한 점착 척을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 강접착면(D3)으로서 점착력이 강한 점착 부재를 이용하고, 약접착면(D4)으로서 점착력이 약한 점착 부재를 이용한다. 또, 그 외의 예로서 점착 척 대신에, 흡착력이 강약 컨트롤된 진공 척이나, 정전 흡착력이 강약 컨트롤된 정전 척으로 변경하는 것도 가능하다.The strong adhesive surface D3 and the weakly adhesive surface D4 are the support chucks D2 which support and detachably support the micro-part Ma and temporarily fix it. Among the supporting chucks D2, it is preferable to use an adhesive chuck made of an adhesive member in which the holding force of the minute parts Ma can be easily controlled. In this case, the adhesive member with strong adhesive force is used as the strong adhesive surface D3, and the adhesive member with weak adhesive force is used as the weak adhesive surface D4. In addition, as other examples, it is also possible to change to a vacuum chuck in which the suction force is controlled to be strong and weak, or an electrostatic chuck in which the electrostatic attraction force is controlled to be strong and weak, instead of the adhesive chuck.
도 8의 (a), (b)에 나타나는 전사 전의 초기 상태(반입 공정)에서는, 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)에 지지 수단(D)(지지 척(D2), 약접착면(D4))으로 복수의 미소 부품(Ma)의 이면이 되는 접합부(Mr)가 이동 불가능하게 정렬 배치되어 있다.In the initial state (carry-in process) before transcription shown to Fig.8 (a), (b), the support means D (support chuck D2) on the 2nd opposing surface Cf of the 2nd plate-shaped member C, The junction part Mr used as the back surface of the some micro-part Ma as the weakly adhesive surface D4) is arrange|positioned so that a movement cannot be carried out.
이것에 이어지는, 도 9의 (a)에 나타나는 지지 공정 내지 도 9의 (b)에 나타나는 실압 조정 공정(차압 과정, 가압 접합 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 접근 이동으로, 복수의 미소 부품(Ma)의 표면이 되는 비접합부(Mf)에 제1 대향면(Bf)의 지지 수단(D)(강접착면(D3))을 두께 방향(Z방향)으로 접합시켜 일체화된다.Subsequent to this, in the support step shown in Fig. 9(a) to the actual pressure adjustment step (differential pressure process, pressure bonding process) shown in Fig. 9(b), the relative approach of the first plate-shaped member B by the fluid differential pressure. By moving, the supporting means D (strong bonding surface D3) of the first opposing surface Bf is joined to the non-bonding portion Mf serving as the surface of the plurality of micro-parts Ma in the thickness direction (Z direction). to be unified
그 후, 도 9의 (c)에 나타나는 실압 조정 공정(박리 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 이격 이동으로, 제2 대향면(Cf)의 지지 수단(D)(약접착면(D4))으로부터 복수의 미소 부품(Ma)의 이면(접합부(Mr))이 두께 방향(Z방향)으로 떼어진다.After that, in the chamber pressure adjustment process (peel process) shown in FIG. 9(c), the support means D of the second opposing surface Cf is a relative separation movement of the first plate-shaped member B due to the fluid differential pressure. The back surface (joint part Mr) of several micro-part Ma is peeled in the thickness direction (Z direction) from (weakly adhesive surface D4).
이로써, 복수의 미소 구조체(M1)가 제2 판상 부재(C)로부터 제1 판상 부재(B)로 정렬 상태가 변경되지 않고 표리 반전하여 옮겨진다.Accordingly, the plurality of microstructures M1 are moved from the second plate-shaped member C to the first plate-shaped member B by inverting the front and back without changing the alignment state.
도 11의 (a)~(c)에 나타나는 제4 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A4)는, 부분 개폐 타입의 변압실(1)인 구성이, 상술한 제1 실시형태~제3 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제1 실시형태~제3 실시형태와 동일한 것이다.The microstructure manufacturing apparatus A4 of the fourth embodiment shown in FIGS. 11A to 11C is configured as a partial opening/closing
도시예에서는, 제2 실시형태의 분리 장치인 경우를 나타내고 있다.In the example of illustration, the case of the separation apparatus of 2nd Embodiment is shown.
상자형 챔버(14)의 일부에는, 출입구(10c)가 개설되고, 출입구(10c)에 대하여 문(14a)을 구동 기구(10d)로 개폐 이동시키고 있다.A
이로써, 변압실(1)의 일부가 개폐 가능하며 또한 밀봉 구조가 되도록 구성되어 있다.Thereby, it is comprised so that a part of the
도 12의 (a)~(c)에 나타나는 제5 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A5)는, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)에 배치되는 서로 접합된 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 변동부(2)의 이동으로 떼어낸 구성이, 상술한 제2 실시형태나 제3 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제2 실시형태나 제3 실시형태와 동일한 것이다.The microstructure manufacturing apparatus A5 of 5th Embodiment shown to Fig.12 (a) - (c) has the mutually joined uneven|corrugated part (A5) arrange|positioned at the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C. The structure which removed the 1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) by the movement of the fluctuation|
도시예에서는, 제2 실시형태의 분리 장치인 경우를 나타내고 있다.In the example of illustration, the case of the separation apparatus of 2nd Embodiment is shown.
이동 가능한 변동부(2)는, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여 Z방향으로 왕복 이동 가능하게 지지된 승강 통기체(22)로 구성된다. 승강 통기체(22)는, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)과, 제1 공간부(4)를 연통시키는 제1 통기구(2b)에 상당하는 통기 구멍(2c)을 갖는다.The movable
승강 통기체(22)는, 예를 들면 경질 합성 수지나 금속 등의 변형 불가능한 재료이며, 사각 판상이나 원판상 등으로 형성된 판상 부재로 이루어지고, 그 중앙에 하나의 통기 구멍(2c)이 뚫려 있다. 승강 통기체(22)의 측면은, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)과 제2 실내면(10b)의 사이에서 Z방향으로 형성되는 제3 실내면(10e)을 따라 Z방향으로 왕복 이동 가능하며 또한 기밀상으로 지지되는 슬라이딩 부위(22a)를 갖고 있다. 챔버(10)의 제3 실내면(10e)은, 승강 통기체(22)를 향하여 돌출되는 일방 측의 스토퍼(10f)와 타방 측의 스토퍼(10g)를 갖는다. Z방향으로 이동한 승강 통기체(22)가 일방 측의 스토퍼(10f)나 타방 측의 스토퍼(10g)에 맞닿음으로써, 승강 통기체(22)의 이동 범위를 규제하고 있다. 승강 통기체(22)는, 두께 방향(Z방향)의 선단부를 변위 부위(2a)로 하여, 반입된 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)에 맞닿게 함으로써, 승강 통기체(22)와 챔버(10)의 제1 실내면(10a)의 사이에 제1 공간부(4)가 형성된다.The elevating
이 때문에, 양압의 유체(5F)의 유입에 의한 변압실(1)의 내압 상승과 제1 공간부(4)의 내압의 차로, 승강 통기체(22)가 Z방향으로 이동하여, 그 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)를, 제1 공간부(4)를 향하여 이동시킨다. 이로써, 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)로부터 떼어진다.For this reason, due to the difference between the internal pressure increase of the
또한, 승강 통기체(22)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 하나의 통기 구멍(2c)을 갖는 판상 부재 대신에, 복수의 통기 구멍(2c)을 갖는 판상 부재나, 다수의 통기 구멍(2c)을 갖는 다공질 판상 부재 등을 이용하는 것도 가능하다.In addition, although not shown as another example of the lifting
또한, 승강 통기체(22)의 슬라이딩 부위(22a)가 제3 실내면(10e)을 따라 이동 가능하게 지지되는 지지 구조 대신에, 스테인리스 등의 탄성 변형 가능한 박판상의 가요성 부재의 중앙에 승강 통기체(22)를 뜬 섬 형상으로 지지함으로써, 가요성 부재의 탄성 변형으로 승강 통기체(22)가 Z방향으로 왕복 이동 가능하게 지지되는 지지 구조로 변경하는 것도 가능하다. 이 뜬 섬 형상의 경우에는, 가요성 부재의 외주(外周)를 챔버(10)의 제3 실내면(10e)에 대하여 장착함으로써, 가요성 부재의 이면 측에 제1 공간부(4)가 변압실(1)과 분리되어 기밀상으로 마련된다.In addition, instead of the support structure in which the sliding
도 13의 (a)~(c)에 나타나는 제6 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A6)는, 제1 판상 부재(B)나 제2 판상 부재(C)에 내측 간극(E3)과 연통되는 관통 구멍(h)이 형성된 구성이, 상술한 제2 실시형태나 제3 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제2 실시형태나 제3 실시형태와 동일한 것이다.The microstructure manufacturing apparatus A6 of the sixth embodiment shown in FIGS. 13A to 13C communicates with the first plate-like member B or the second plate-like member C with the inner gap E3. The configuration in which the through-hole h is formed is different from the second embodiment and the third embodiment described above, and the configuration other than that is the same as that of the second embodiment or the third embodiment.
도시예에서는, 제2 실시형태의 분리 장치인 경우를 나타내고 있다.In the example of illustration, the case of the separation apparatus of 2nd Embodiment is shown.
관통 구멍(h)은, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방 또는 양방에, 제1 공간부(4)나 제2 공간부(7)와 격리되도록 뚫려 있으며, 변압실(1)로부터 양압의 유체(5F)가 관통 구멍(h)을 통과하여 내측 간극(E3)에 침입한다.The through hole (h) is drilled in either or both of the first plate-shaped member (B) and the second plate-shaped member (C) so as to be isolated from the first space (4) and the second space (7), A
또한 도시예에서는, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)의 사이에, 내측 간극(E3)을 중심으로 한 원주 방향 등으로 복수의 제1 접합 요철부(B1) 및 제2 접합 요철부(C1)가 각각 소정 간격마다 병렬 배치되고, 외측 간극(E1)과, 내측 간극(E3)을 중심으로 한 방사(放射) 방향 등으로 직선상으로 통과하는 복수 개의 관통 간극(도시하지 않는다)을 갖고 있다.In addition, in the example of illustration, between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C, some 1st bonding uneven|corrugated part B1 and 2nd in the circumferential direction centering on the inner clearance gap E3 etc. A plurality of through gaps (not shown) in which the joint concavo-convex portions C1 are arranged in parallel at predetermined intervals, respectively, and pass linearly in a radial direction centered on the outer gap E1 and the inner gap E3. has no).
제1 공간부(4)와 대향하는 제1 판상 부재(B)의 중앙에는 관통 구멍(h)이 뚫려 있다.The through-hole h is drilled in the center of the 1st plate-shaped member B which opposes the
관통 구멍(h)과 대향하는 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에는, 관통 구멍(h)과 연통되도록 양압의 유체(5F)가 통과하는 도입로(5c)를 형성하여, 도입로(5c)의 유출구로부터 관통 구멍(h)으로 양압의 유체(5F)가 도입된다.An
또, 상술한 제2 실시형태와 동일하게, 변동부(2)의 변형으로 서로 접합된 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 떼어낸다. 그러나, 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 도입로(5c)의 유출구가 개구되기 때문에, 도입로(5c)의 유출구로부터 관통 구멍(h)에 이르는 통로와, 제1 공간부(4)를 기밀상으로 분리할 필요가 있다.Moreover, similarly to 2nd Embodiment mentioned above, the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) mutually joined by deformation|transformation of the fluctuation|
따라서, 도시예의 변동부(2)는, 제1 실시형태의 탄성 통기체(21)에 상당하는 외측 환상 부재(23)와는 별개로, 도입로(5c)의 유출구로부터 관통 구멍(h)에 이르는 통로를 둘러싸도록 내측 환상 부재(24)가 마련된다. 외측 환상 부재(23)와 내측 환상 부재(24)의 사이에 제1 공간부(4)를 형성하고 있다.Accordingly, the
또한, 탄성 통기체(21)의 다른 예로서 도시하지 않지만, 외측 환상 부재(23)나 내측 환상 부재(24) 대신에, 복수의 제1 통기구(2b)를 갖는 판상 부재나, 다수의 제1 통기구(2b)를 갖는 다공질 부재 등을 이용하는 것도 가능하다.In addition, although not shown as another example of the
이로써, 양압의 유체(5F)는, 외측 간극(E1)뿐만 아니라, 도입로(5c), 내측 환상 부재(24)의 내측 통로, 관통 구멍(h)을 통과하여 내측 간극(E3)에도 침입하고, 내측 간극(E3)으로부터 복수 개의 관통 간극(도시하지 않는다)으로 각각 흐르기 때문에, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)를 전면적으로 밀어내는 척력이 발생한다.Thereby, the
도 14의 (a)~(c)에 나타나는 제7 실시형태의 미소 구조물 제조 장치(A7)는, 지지 수단(D)이 되는 강접착면(D3)이나 약접착면(D4)의 접착력을 온도 변화로 컨트롤한 구성이, 상술한 제3 실시형태와는 상이하며, 그 이외의 구성은 제3 실시형태와 동일한 것이다.The microstructure manufacturing apparatus A7 of 7th Embodiment shown to Fig.14 (a) - (c) is the temperature of the adhesive force of the strong adhesion surface D3 or weak adhesion surface D4 used as the support means D. The configuration controlled by the change is different from the third embodiment described above, and the configuration other than that is the same as that of the third embodiment.
강접착면(D3)이나 약접착면(D4)이 점착 부재로 이루어지는 경우에는, 가열함으로써 점착력을 증대시키고, 냉각함으로써 점착력을 저감시키는 것이 가능하다.When the strongly adhesive surface D3 or the weakly adhesive surface D4 consists of an adhesive member, it is possible to increase adhesive force by heating, and to reduce adhesive force by cooling.
도시예에서는, 미소 부품(Ma)의 전사처가 되는 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf)이 갖는 강접착면(D3)과, 미소 부품(Ma)의 전사원이 되는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)이 갖는 약접착면(D4)의 양방을, 제어부(9)에 의하여 작동 제어된 가열용이나 냉각용의 변온 부재로 각각 온도 컨트롤하고 있다.In the example of illustration, the strong adhesive surface D3 which the 1st opposing surface Bf of the 1st plate-shaped member B used as the transfer destination of the micro-part Ma has, and the 2nd plate shape used as the transfer source of the micro-part Ma. Both of the weakly adhesive surfaces D4 which the 2nd opposing surface Cf of the member C has are temperature-controlled by the temperature change member for heating and cooling operation-controlled by the
제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)과 Z방향으로 대향하는 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에는, 제1 변온 부재(G1)가 단열재(B4)를 사이에 두고 강접착면(D3)의 근방에 마련된다.On the first non-facing surface Br of the first plate-shaped member B and the first
제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)과 Z방향으로 대향하는 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에는, 제2 변온 부재(G2)가 단열재(B5)를 사이에 두고 약접착면(D4)의 근방에 마련된다.On the second non-facing surface Cr of the second plate-shaped member C and the second
제1 변온 부재(G1)나 제2 변온 부재(G2)는, 히터 등의 가온 기능 또는 냉매 배관 등의 냉각 기능 중 어느 일방 혹은 양방을 갖고 있다.The first alternate temperature member G1 and the second alternate temperature member G2 have either or both of a heating function such as a heater or a cooling function such as a refrigerant pipe.
이 때문에, 도 14의 (b)에 나타나는 실압 조정 공정(차압 과정, 가압 접합 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 접근 이동으로, 복수의 미소 부품(Ma)의 표면(비접합부(Mf))에 제1 대향면(Bf)의 강접착면(D3)이 두께 방향(Z방향)으로 접합될 때에, 제1 변온 부재(G1)를 가온한다. 이로써, 강접착면(D3)의 접착력이 증대되어, 복수의 미소 부품(Ma)의 표면(비접합부(Mf))을 강력하게 접합할 수 있다.For this reason, in the actual pressure adjustment process (differential pressure process, pressure bonding process) shown in FIG. 14(b), the surface of the some micro-part Ma by the relative approach movement of the 1st plate-shaped member B by the fluid differential pressure|pressure. When the strongly adhesive surface D3 of the first opposing surface Bf is joined to the (non-bonded portion Mf) in the thickness direction (Z direction), the first temperature changing member G1 is heated. Thereby, the adhesive force of the strong adhesive surface D3 increases, and the surface (non-joining part Mf) of several micro-part Ma can be joined strongly.
이와 동시에, 약접착면(D4)을 제2 변온 부재(G2)로 냉각함으로써, 약접착면(D4)의 접착력이 저감되어, 복수의 미소 부품(Ma)의 이면(접합부(Mr))이 약접착면(D4)으로부터 떼어지기 쉬워진다. 이 때문에, 도 14의 (c)에 나타나는 실압 조정 공정(박리 과정)에서는, 유체 차압에 의한 제1 판상 부재(B)의 상대적인 이격 이동으로, 약접착면(D4)으로부터 복수의 미소 부품(Ma)의 이면(접합부(Mr))이 매끄럽게 떼어진다. 그 결과로서, 상온 시보다 접합 및 박리되기 쉬운 접착력으로 제어할 수 있으며, 챔버(10) 내에 있어서의 접합이나 박리에 필요로 하는 처리 시간의 단축화를 도모할 수 있다.At the same time, by cooling the weakly adhesive surface D4 with the second temperature change member G2, the adhesive force of the weakly adhesive surface D4 is reduced, and the back surface (joint portion Mr) of the plurality of micro parts Ma is weakly It becomes easy to peel off from the adhesive surface D4. For this reason, in the chamber pressure adjustment process (peel process) shown in FIG.14(c), it is a relative separation movement of the 1st plate-shaped member B by a fluid differential pressure, and the some micro-part Ma from the weakly adhesive surface D4. ), the back surface (joint portion Mr) is peeled off smoothly. As a result, it is possible to control the adhesive force to be more easily bonded and peeled than at normal temperature, and it is possible to shorten the processing time required for bonding and peeling in the
또, 그 외의 예로서 도시하지 않지만, 강접착면(D3)이나 약접착면(D4) 중 어느 일방의 접착력을 온도 변화로 컨트롤하는 것도 가능하다.Moreover, although not shown as another example, it is also possible to control the adhesive force of either one of the strong adhesive surface D3 and the weakly adhesive surface D4 by temperature change.
이와 같은 본 발명의 실시형태에 관한 미소 구조물 제조 장치(A) 및 미소 구조물 제조 방법에 의하면, 변압실(1)에 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)를 수용함으로써, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)이 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여 변형 또는 이동 가능하게 맞닿는다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)가 챔버(10)의 제1 실내면(10a)에 대하여 두께 방향(Z방향)으로 이동 가능해진다. 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)은, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 맞닿아, 챔버(10)의 제2 실내면(10b)에 대하여 지지된다.According to the microstructure manufacturing apparatus (A) and the microstructure manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the first plate-shaped member (B) and the second plate-shaped member (C) are accommodated in the
이 수용 상태로부터 실압 조정부(5)로 제1 공간부(4)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 상승시킴으로써, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)를 향하여 이동한다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 또는 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf) 중 어느 일방이 요철부(비접합 요철부(Cu))를 갖는 경우에는, 요철부(비접합 요철부(Cu))의 요철 표면 형상을 모방하도록, 타방이 중첩되고, 압력차(유체)에 의하여 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)를 향하여 균등하게 가압된다.The first plate-shaped member B together with the
또, 실압 조정부(5)로 변압실(1)의 내압을 제1 공간부(4)의 내압보다 하강시킴으로써, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)가 제1 공간부(4)를 향하여 이동한다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)의 제1 대향면(Bf) 및 제2 판상 부재(C)의 제2 대향면(Cf)의 양방이 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 갖는 경우에는, 제2 판상 부재(C)의 요철부(제2 접합 요철부(C1))로부터 제1 판상 부재(B)의 요철부(제1 접합 요철부(B1))가 떼어진다.In addition, by lowering the internal pressure of the
따라서, 내압차의 제어 변경으로 분리된 요철부(비접합 요철부(Cu))의 접합이나 추가 압압과, 접합된 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))의 분리의 반대 동작을 행할 수 있다.Accordingly, by changing the control of the internal pressure difference, joining or additional pressing of the separated uneven portions (non-bonding uneven portions Cu), and the joined uneven portions (first bonding uneven portions B1, second bonding uneven portions C1) ), the opposite operation of the separation can be performed.
그 결과, 피성형물로부터 형을 이형하는 분리 기능만인 종래의 것에 비하여, 변압실(1)과 제1 공간부(4)의 내압차의 설정 변경만으로, 분리된 요철부(비접합 요철부(Cu))의 접합 장치나 추가 압압 장치, 또는 접합된 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))의 분리 장치로서 이용할 수 있어, 사용 편의성이 우수하다.As a result, compared to the conventional one, which has only a separation function for releasing the mold from the molded object, only the setting change of the internal pressure difference between the
특히, 분리된 요철부(비접합 요철부(Cu))의 접합이나 추가 압압에서는, 요철부(비접합 요철부(Cu))의 표면 형상을 따라 제1 판상 부재(B)를 균등하게 가압할 수 있다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)나 제2 판상 부재(C)에 부분적인 두께 불균일이 있는 경우, 또는 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에 미소 구조물(M)을 요철상으로 두고 접합하는 경우에서도, 미소 구조물(M) 등의 볼록 형상 부위에만 압력이 집중되지 않고 균일한 가압 상태로 접합 가능해진다. 이로써, 볼록 형상 부위의 파손을 방지할 수 있으며, 고정밀도의 접합이나 추가 압압을 달성할 수 있다.In particular, in the joining or additional pressing of the separated uneven portion (non-bonding uneven portion Cu), the first plate-shaped member B can be equally pressed along the surface shape of the uneven portion (non-bonding uneven portion Cu). can For this reason, when there is partial thickness nonuniformity in the 1st plate-shaped member B or the 2nd plate-shaped member C, or between the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C, the microstructure M ) in a concave-convex shape, the pressure is not concentrated only on the convex-shaped portion such as the microstructure M, and bonding can be performed in a uniform pressurized state. Thereby, the breakage of a convex-shaped part can be prevented, and high precision joining and additional pressing can be achieved.
또한, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)가 서로 요철상으로 접합되는 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 갖고, 제어부(9)는, 실압 조정부(5)의 작동으로 변압실(1)의 내압이 제1 공간부(4)의 내압보다 상승하여, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)를, 제1 공간부(4)를 향하여 이동시키는 것이 바람직하다.Moreover, the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C have the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) which are mutually uneven|corrugated and joined, and a control part ( In 9), the internal pressure of the
이 경우에는, 변압실(1)의 내압을 제1 공간부(4)의 내압보다 상승시킴으로써, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 판상 부재(B)가, 제1 공간부(4)를 향하여 두께 방향(Z방향)으로 이동한다.In this case, by raising the internal pressure of the
이 때문에, 제1 판상 부재(B)의 요철부(제1 접합 요철부(B1))가 제2 판상 부재(C)의 요철부(제2 접합 요철부(C1))로부터 떼어진다.For this reason, the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1) of the 1st plate-shaped member B comes off from the uneven|corrugated part (2nd bonding uneven|corrugated part C1) of the 2nd plate-shaped member C.
따라서, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 형상 변형(기울어짐)시키지 않고 박리할 수 있다.Therefore, the uneven portions (the first bonding uneven portion B1 and the second bonding uneven portion C1) of the first plate-like member B and the second plate-like member C can be peeled off without deforming (inclination) in shape. can
그 결과, 피성형물에 전사한 요철 패턴으로부터 형의 요철 패턴을 비스듬하게 빼내는 종래의 것에 비하여, 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))의 돌출량이 길어져도, 박리에 따르는 형상 변형을 방지할 수 있다.As a result, compared with the conventional method in which the uneven pattern of the mold is taken out obliquely from the uneven pattern transferred to the molded object, even if the protrusion amount of the uneven portion (the first bonding uneven portion B1, the second bonding uneven portion C1) becomes longer, , it is possible to prevent shape deformation accompanying peeling.
이 때문에, 나노 임프린트를 포함하는 임프린트 성형 등에 이용되는 경우에는, 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))의 요철 패턴이 파손되지 않고, 고정밀도의 요철 패턴을 제작할 수 있다.For this reason, when used for imprint molding including nanoimprint, etc., the uneven pattern of the uneven portions (the first bonding uneven portion B1 and the second bonding uneven portion C1) is not damaged, and a high-precision uneven pattern can be produced.
또, 병렬 배치된 미소 소자 등의 미소 부품(Ma)을 점착 척으로부터 박리하여 미소 부품(Ma)의 이송을 행하는 반송 장치 등의 경우에는, 미소 부품(Ma)이 파손되지 않고, 고정밀도의 이송을 행할 수 있다.Moreover, in the case of a conveying device etc. which transports the microparts Ma by peeling the microparts Ma, such as microelements arranged in parallel, from the adhesive chuck, the microparts Ma is not damaged, and high-precision transfer is carried out. can be done
또한, 제1 공간부(4)의 내압을 하강시키는 제1 내압 조정부(6)를 구비하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to provide the 1st internal
이 경우에는, 변압실(1)의 내압 상승과 동시에, 제1 내압 조정부(6)로 제1 공간부(4)의 내압을 하강시킴으로써, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 압력차가 더 커진다.In this case, the internal pressure of the
이 때문에, 변동부(2)를 제1 공간부(4)를 향하여 끌어당기는 인력이 증대된다.For this reason, the attractive force which draws the
따라서, 서로 요철 접합된 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 매끄럽게 박리할 수 있다.Therefore, the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C which were mutually uneven|corrugated joined can be peeled smoothly.
그 결과, 박리 능력의 향상을 도모할 수 있다.As a result, the improvement of peeling ability can be aimed at.
특히, 실압 조정부(5)(실압용 구동원이나 실압용 제어 밸브(5b)) 또는 제1 내압 조정부(6)(제1 구동원이나 제1 제어 밸브(6b)) 중 어느 일방 혹은 양방의 작동 제어에 의하여, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압을 상대적으로 단계적으로 조정한 경우에는, 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 보다 매끄럽게 박리할 수 있다.In particular, for controlling the operation of either or both of the actual pressure adjusting unit 5 (actual pressure driving source or real
또, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 압력차로, 변동부(2)의 변위 부위(2a)에 대하여, 제1 판상 부재(B)의 제1 비대향면(Br)이 진공 흡착되는 것이 가능해진다. 이로써, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 압력차로, 변동부(2)의 변위 부위(2a)와 함께 제1 공간부(4)를 향하여 이동한 제1 판상 부재(B)를 흡착 지지할 수 있다.Moreover, the first non-opposite surface of the first plate-shaped member B with respect to the
또한, 챔버(10)의 제2 실내면(10b) 및 지지부(3)의 사이에 형성되는 기밀상의 제2 공간부(7)와, 제2 공간부(7)의 내압을 하강시키는 제2 내압 조정부(8)를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the airtight second space 7 formed between the second
이 경우에는, 변압실(1)의 내압 상승과 동시에, 또는 변압실(1)의 내압 상승 개시 전부터, 제1 공간부(4)의 내압을 하강시킴으로써, 변압실(1)의 내압과 제1 공간부(4)의 내압의 사이에 압력차가 발생한다.In this case, by lowering the internal pressure of the
이 때문에, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 대하여 제2 판상 부재(C)의 제2 비대향면(Cr)이 압력차로 진공 흡착된다. 이로써, 지지 부위(3a)에 제2 판상 부재(C)가 이동 불가능하게 흡착 지지된다.For this reason, with respect to the support site|
따라서, 지지부(3)의 지지 부위(3a)에 제2 판상 부재(C)를 확실히 고정할 수 있다.Therefore, the 2nd plate-shaped member C can be reliably fixed to the support site|
그 결과, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 확실히 박리할 수 있다.As a result, the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) of the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C can be peeled reliably.
또 추가로, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 사이에는, 실압 조정부(5)로부터 변압실(1)로 공급되는 유체(5F)가 침입 가능한 간극(E)을 갖는 것이 바람직하다.Furthermore, between the first plate-shaped member B and the second plate-shaped member C, there is a gap E through which the
이 경우에는, 변압실(1)과 제1 공간부(4)의 압력차에 의하여, 변동부(2)를 제1 공간부(4)를 향하여 끌어당기는 인력이 발생함과 동시에, 실압 조정부(5)로부터 변압실(1)로 공급된 양압의 유체(5F)가 간극(E)에 침입하여, 제1 판상 부재(B)와 제2 판상 부재(C)의 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 상대적으로 밀어내는 척력이 발생한다.In this case, due to the pressure difference between the
따라서, 인력과 척력이 어우러져 요철부(제1 접합 요철부(B1), 제2 접합 요철부(C1))를 보다 매끄럽게 박리할 수 있다.Therefore, the attractive force and the repulsive force can harmonize and the uneven|corrugated part (1st bonding uneven|corrugated part B1, 2nd bonding uneven|corrugated part C1) can peel more smoothly.
그 결과, 박리 능력의 가일층의 향상이 도모된다.As a result, the further improvement of peeling ability is attained.
그리고, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방이 강접착면(D3)을 갖고, 타방이 약접착면(D4)을 개재하여 착탈 가능하게 병설되는 복수의 미소 구조체(M1)를 가지며, 제어부(9)는, 실압 조정부(5)의 작동으로 제1 공간부(4)의 내압이 변압실(1)의 내압보다 상승하여, 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)를 향하여 이동하고, 이것에 이어서 변압실(1)의 내압이 제1 공간부(4)의 내압보다 상승하여, 제1 판상 부재(B)가 제1 공간부(4)를 향하여 이동하도록 제어하는 것이 바람직하다.And, one of the first plate-like member (B) or the second plate-like member (C) has a strong adhesive surface (D3), and the other has a weakly adhesive surface (D4) interposed therebetween to be detachably attached to a plurality of microstructures. (M1), the
이 경우에는, 제1 공간부(4)의 내압을 변압실(1)의 내압보다 상승시킴으로써, 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)를 향하여 이동한다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)와 접근하여, 복수의 미소 구조체(M1)의 표면(비접합 요철부(Cu))이 강접착면(D3)과 접합된다.In this case, the 1st plate-shaped member B moves toward the 2nd plate-shaped member C by raising the internal pressure of the
그 다음으로, 변압실(1)의 내압을 제1 공간부(4)의 내압보다 상승시킴으로써, 제1 판상 부재(B)가, 제1 공간부(4)를 향하여 이동한다. 이 때문에, 제1 판상 부재(B)가 제2 판상 부재(C)로부터 떨어져, 복수의 미소 구조체(M1)의 이면(접합부(Mr))이 약접착면(D4)으로부터 떼어진다.Next, the first plate-shaped member B moves toward the
따라서, 복수의 미소 구조체(M1)를 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방으로부터 타방으로 정렬 상태가 변경되지 않고 표리 반전하여 옮길 수 있다.Accordingly, the plurality of microstructures M1 can be moved backwards and forwards without changing the alignment state from either one of the first plate-shaped member B or the second plate-shaped member C to the other.
그 결과, 복수의 미소 구조체(M1)가 파손되지 않고, 고정밀도의 옮김을 행할 수 있음과 함께, 표리 반전에 의하여 옮기기 전에 접합된 복수의 미소 구조체(M1)의 이면(접합부(Mr))을 노출시킬 수 있다.As a result, the plurality of microstructures M1 are not damaged, high-precision transfer can be performed, and the back surface (joint portion Mr) of the plurality of microstructures M1 joined prior to transfer by front-to-back inversion can be exposed.
또한, 상술한 실시형태(제1 실시형태~제7 실시형태)에 있어서 도시예에서는, 제1 판상 부재(B) 및 제2 판상 부재(C)가 직사각형인 경우만을 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 직사각형 외에 원형 등의 것이어도 된다.In addition, in the above-mentioned embodiment (1st Embodiment - 7th Embodiment), in the example of illustration, only the case where the 1st plate-shaped member B and the 2nd plate-shaped member C were rectangular was shown, but it is not limited to this , a circle other than a rectangle may be used.
또한, 제2 실시형태의 도시예에서는, 미소 성형물(M2)의 별체 타입만을 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 제1 판상 부재(B) 또는 제2 판상 부재(C) 중 어느 일방의 전체가 성형 형(Mb)이 되며, 타방의 전체가 성형 기판(Mc)이 되는 일체 타입이어도 된다.In addition, in the illustration example of 2nd Embodiment, although only the separate body type of the micro-molded object M2 was shown, it is not limited to this, The whole of either one of the 1st plate-shaped member B or the 2nd plate-shaped member C is molded. It becomes the mold Mb, and the integral type from which the other whole becomes the molded board|substrate Mc may be sufficient.
또, 제4 실시형태~제6 실시형태의 도시예에서는, 제2 실시형태(분리 장치)의 변형예만을 나타내고, 제7 실시형태의 도시예에서는, 제3 실시형태(전사 장치)의 변형예만을 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 제4 실시형태~제7 실시형태가 도시하고 있지 않은 제1 실시형태(접합 장치)나 제2 실시형태(분리 장치)나 제3 실시형태(전사 장치)여도 된다.In addition, in the illustration examples of 4th embodiment - 6th embodiment, only the modification of 2nd embodiment (separation apparatus) is shown, and in the illustration example of 7th embodiment, the modification of 3rd embodiment (transfer apparatus) is shown. Although only shown, it is not limited to this, Even if 4th Embodiment - 7th Embodiment are 1st Embodiment (joining apparatus), 2nd Embodiment (separation apparatus), or 3rd Embodiment (transfer apparatus) which are not shown in figure do.
이와 같은 경우에 있어서도, 상술한 제1 실시형태~제7 실시형태와 동일한 작용이나 이점이 얻어진다.Also in such a case, the effect|action and advantage similar to 1st Embodiment - 7th Embodiment mentioned above are acquired.
A : 미소 구조물 제조 장치
1 : 변압실
2 : 변동부
2a : 변위 부위
3 : 지지부
3a : 지지 부위
4 : 제1 공간부
5 : 실압 조정부
5F : 유체
6 : 제1 내압 조정부
7 : 제2 공간부
8 : 제2 내압 조정부
9 : 제어부
10a : 제1 실내면
10b : 제2 실내면
B : 제1 판상 부재
B1 : 요철부(제1 접합 요철부)
Bf : 제1 대향면
Br : 제1 비대향면
C : 제2 판상 부재
C1 : 요철부(제2 접합 요철부)
Cf : 제2 대향면
Cr : 제2 비대향면
Cu : 요철부(비접합 요철부)
D3 : 강접착면
D4 : 약접착면
E : 간극A: Microstructure manufacturing device 1: Transformer chamber
2:
3:
4: 1st space part 5: Actual pressure adjustment part
5F: fluid 6: first internal pressure adjustment unit
7: 2nd space part 8: 2nd internal pressure adjustment part
9: control
10b: second interior surface B: first plate-shaped member
B1: concave-convex portion (first joint concavo-convex portion) Bf: first opposing surface
Br: 1st non-facing surface C: 2nd plate-shaped member
C1: concave-convex portion (second joint concavo-convex portion) Cf: second opposing surface
Cr: second non-facing surface Cu: uneven portion (non-bonding uneven portion)
D3 : Strong adhesive surface D4 : Weak adhesive surface
E: Gap
Claims (7)
챔버의 내부에 형성되어 상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재가 출입 가능하게 수용되는 변압실과,
상기 변압실에 수용된 상기 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 상기 챔버의 제1 실내면의 사이에 마련되는 변동부와,
상기 변압실에 수용된 상기 제2 판상 부재의 제2 비대향면과 상기 챔버의 제2 실내면의 사이에 마련되는 지지부와,
상기 챔버의 상기 제1 실내면 및 상기 변동부의 사이에 상기 변압실과 분리되어 기밀상으로 마련되는 제1 공간부와,
상기 변압실 또는 상기 제1 공간부 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시키는 실압 조정부와,
상기 실압 조정부를 작동 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 변동부는, 상기 챔버의 상기 제1 실내면에 대하여 상기 제1 판상 부재의 상기 제1 비대향면과 그 두께 방향으로 변형 또는 이동 가능하게 맞닿는 변위 부위를 가지며,
상기 지지부는, 상기 챔버의 상기 제2 실내면에 대하여 상기 제2 판상 부재의 상기 제2 비대향면을 지지하는 지지 부위를 갖고,
상기 제어부는, 상기 실압 조정부의 작동에 의한 상기 변압실과 상기 제1 공간부의 압력차로, 상기 변동부의 상기 변위 부위와 함께 상기 제1 판상 부재가, 상기 제2 판상 부재 또는 상기 제1 공간부를 향하여 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미소 구조물 제조 장치.An apparatus for manufacturing a microstructure for joining or separating concavo-convex portions of one or both of the first opposing surface of the first plate-shaped member and the second opposing surface of the second plate-shaped member facing each other, the apparatus comprising:
a pressure transformation chamber formed inside the chamber to accommodate the first plate-shaped member and the second plate-shaped member to be entered and exited;
a variable portion provided between a first non-facing surface of the first plate-shaped member accommodated in the transformation chamber and a first indoor surface of the chamber;
a support portion provided between a second non-facing surface of the second plate-shaped member accommodated in the transformation chamber and a second indoor surface of the chamber;
a first space between the first indoor surface of the chamber and the variable portion, separated from the transformation chamber and provided in an airtight manner;
a chamber pressure adjusting unit for increasing the internal pressure of either one of the transformation chamber or the first space portion from the internal pressure of the other;
and a control unit for controlling the operation of the chamber pressure adjusting unit,
The variable portion has a displacement portion in contact with the first non-facing surface of the first plate-shaped member with respect to the first interior surface of the chamber and deformably or movably abutting in a thickness direction thereof;
the support portion has a support portion for supporting the second non-facing surface of the second plate-like member with respect to the second interior surface of the chamber;
The control unit is configured to move the first plate-shaped member together with the displacement portion of the variable portion toward the second plate-shaped member or the first space portion due to a pressure difference between the pressure change chamber and the first space portion due to the operation of the chamber pressure adjusting unit. Microstructure manufacturing apparatus, characterized in that the control to be.
상기 제어부는, 상기 실압 조정부의 작동으로 상기 변압실의 내압이 상기 제1 공간부의 내압보다 상승하여, 상기 변동부의 상기 변위 부위와 함께 상기 제1 판상 부재가, 상기 제1 공간부를 향하여 이동하는 것을 특징으로 하는 미소 구조물 제조 장치.The method according to claim 1, wherein the first plate-shaped member and the second plate-shaped member have the concave-convex portion joined to each other in a concave-convex shape,
The control unit is configured to cause the internal pressure of the transformation chamber to rise higher than the internal pressure of the first space part by the operation of the chamber pressure adjusting part, so that the first plate-shaped member together with the displacement part of the variable part moves toward the first space part. An apparatus for manufacturing microstructures, characterized in that.
상기 제어부는, 상기 실압 조정부의 작동으로 상기 제1 공간부의 내압이 상기 변압실의 내압보다 상승하여, 상기 제1 판상 부재가 상기 제2 판상 부재를 향하여 이동하고, 이것에 이어서 상기 변압실의 내압이 상기 제1 공간부의 내압보다 상승하여, 상기 제1 판상 부재가 상기 제1 공간부를 향하여 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미소 구조물 제조 장치.The method according to claim 1, wherein either one of the first plate-shaped member and the second plate-shaped member has a strong adhesive surface, and the other has a plurality of microstructures detachably arranged side by side via a weak adhesive surface,
The control unit may include, by the operation of the chamber pressure adjusting unit, that the internal pressure of the first space is higher than the internal pressure of the transformation chamber, and the first plate-shaped member moves toward the second plate-shaped member, followed by the internal pressure of the transformation chamber The apparatus for manufacturing a microstructure, characterized in that the first plate-like member is controlled to move toward the first space by increasing the internal pressure of the first space.
챔버의 내부에 형성된 변압실에 상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재를 넣는 반입 공정과,
상기 제1 판상 부재를 상기 챔버의 제1 실내면을 따라 위치 결정하고, 상기 제2 판상 부재를 상기 챔버의 제2 실내면을 따라 위치 결정하는 지지 공정과,
상기 변압실의 내압을 조정하는 실압 조정 공정과,
상기 제1 판상 부재 및 상기 제2 판상 부재를 상기 변압실로부터 취출하는 반출 공정을 포함하며,
상기 지지 공정에서는, 상기 제1 판상 부재의 제1 비대향면과 상기 제1 실내면의 사이에 마련된 변동부의 변위 부위에 대하여, 상기 제1 판상 부재의 상기 제1 비대향면을, 그 두께 방향으로 변형 또는 이동 가능하게 맞닿게 함과 함께, 상기 제1 실내면 및 상기 변동부의 사이에 제1 공간부가 상기 변압실과 분리되어 기밀상으로 마련되고, 상기 제2 판상 부재의 제2 비대향면과 상기 제2 실내면의 사이에 마련된 지지부의 지지 부위에 대하여, 상기 제2 판상 부재의 상기 제2 비대향면을 상기 두께 방향으로 맞닿게 하여 지지하며,
상기 실압 조정 공정에서는, 실압 조정부에 의하여 상기 변압실 또는 상기 제1 공간부 중 어느 일방의 내압을 타방의 내압보다 상승시켜, 상기 변동부의 상기 변위 부위와 함께 상기 제1 판상 부재가, 상기 제2 판상 부재 또는 상기 제1 공간부를 향하여 이동하는 것을 특징으로 하는 미소 구조물 제조 방법.A method for manufacturing a microstructure for joining or separating uneven portions of any one or both of a first opposing surface of a first plate-like member and a second opposing face of a second plate-like member facing each other, the method comprising:
a loading step of placing the first plate-shaped member and the second plate-shaped member into a pressure transformation chamber formed inside the chamber;
a supporting step of positioning the first plate-shaped member along a first indoor surface of the chamber and positioning the second plate-shaped member along a second indoor surface of the chamber;
a chamber pressure adjustment step of adjusting the internal pressure of the transformation chamber;
and taking out the first plate-shaped member and the second plate-shaped member from the transformation chamber;
In the supporting step, the first non-opposite surface of the first plate-like member is set in the thickness direction with respect to the displacement portion of the variable portion provided between the first non-facing surface of the first plate-like member and the first interior surface. and a first space between the first indoor surface and the variable portion is provided in an airtight manner to be separated from the transformation chamber, and to be in contact with the second non-facing surface of the second plate-like member. abutting the second non-facing surface of the second plate-like member in the thickness direction with respect to a supporting portion of the support provided between the second interior surfaces and supporting it;
In the actual pressure adjustment step, the internal pressure of either the transformation chamber or the first space portion is raised higher than the internal pressure of the other by the chamber pressure adjustment unit, so that the first plate-shaped member together with the displacement portion of the fluctuation portion is formed with the second A method of manufacturing a microstructure, characterized in that it moves toward the plate-shaped member or the first space.
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