TWI834590B - 脫模裝置以及利用其的脫模方法 - Google Patents

Abstract

提供改進成能夠防止基板損壞的同時使模具和基板分離的脫模裝置以及利用其的脫模方法。脫模裝置包括：第一支承架，支承基板；第二支承架，支承模具；升降單元，使第二支承架在上下方向上升降；以及溫度調節單元，配置於第一支承架和第二支承架中的至少一個的內側，並用於調節第一支承架和第二支承架中的至少任一個的溫度，以能夠在基板和模具彼此接觸的狀態下使基板和模具分離。

Description

脫模裝置以及利用其的脫模方法

本發明涉及脫模裝置以及利用其的脫模方法，更詳細地涉及從模具分離基板的脫模裝置以及利用其的脫模方法。

通常，在半導體製程中，為了在基板(例如，晶圓(Wafer))表面形成圖案(例如，用於蝕刻或者蒸鍍的掩模圖案)，執行奈米壓印(Nano Imprint)製程。

奈米壓印製程是製造奈米結構物(nano-structure)所需的製程。在奈米壓印製程中，利用轉印裝置(Transfer Apparatus)，在形成有奈米級(nano-scale)的圖案的模具(Mold)粘貼塗層有樹脂(Resin)的基板後，進行UV或者熱固化過程而在基板表面轉印圖案。

執行奈米壓印製程後，彼此粘貼的基板和模具通過機械手等進入脫模裝置。在脫模裝置中執行結合狀態的基板和模具彼此分離的過程。

以往的脫模裝置向基板或者模具施加機械外力而使模具和基板分離，因此在模具和基板分離的過程中，存在基板或者模具破損的擔憂，其引起基板的品質下降。

專利文獻1：KR 10-2020-0000547 A1。

本發明用於解決上述那樣的問題，提供改進成能夠防止基板損壞的同時使模具和基板分離的脫模裝置以及利用其的脫模方法。

用於所述課題的根據本發明的實施例的脫模裝置包括：第一支承架，支承基板；第二支承架，支承模具；升降單元，使所述第二支承架在上下方向上升降；以及溫度調節單元，配置於所述第一支承架以及所述第二支承架中的至少一個的內側，並用於將所述第一支承架以及所述第二支承架調節成彼此不同的溫度，以能夠在所述基板和所述模具彼此接觸的狀態下使所述基板和所述模具分離。

所述溫度調節單元能夠向所述模具和所述基板分別提供彼此不同的溫度，以使所述基板和所述模具中的任一個熱膨脹且使所述基板和所述模具中的另一個熱收縮。

所述溫度調節單元包括：散熱板，設置於所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個的內部，並用於加熱所述第一支承架和所述第二支承架中所述任一個；冷卻管，設置於所述第一支承架和所述第二支承架中的另一個的內部，並用於冷卻所述第一支承架和所述第二支承架中所述另一個；以及處理器，連接於所述散熱板和所述冷卻管，並用於控制所述散熱板和所述冷卻管的溫度。

所述散熱板配置成與所述第一支承架的吸附板對齊，所述冷卻管配置成與所述第二支承架的吸附板對齊。

所述冷卻管包括：第一冷卻流路，插入到所述第二支承架，並供製冷劑流入；第二冷卻流路，從所述第一冷卻流路相對於所述第二支承架水平彎折，並從所述第二支承架的外側朝向內側延伸；第三冷卻流路，其一端連通於所述第二冷卻流路，並從所述第二支承架的內側朝向外側延伸以配置於所述第二冷卻流路之間；以及第四冷卻流路，從所述第三冷卻流路延伸，並向所述第二支承架的外側凸出。

所述冷卻管包括：流入配管，插入到所述第二支承架的中心部，並供製冷劑流入；第一排出配管以及第二排出配管，分別配置於以所述流入配管為中心的兩側，並排出所述製冷劑；第一移動流路，其一端與所述流入配管連通，並且其另一端與所述第一排出配管連通，並且向所述流入配管的一側方向延伸而從所述第二支承架的中心部逐漸向外部側延伸後再朝向所述中心部延伸；以及第二移動流路，其一端與所述流入配管連通，並且其另一端與所述第二排出配管連通，並且向所述流入配管的另一側方向延伸而從所述第二支承架的所述中心部逐漸向外部側延伸後再朝向所述中心部延伸。

所述第一移動流路和所述第二移動流路分別形成為環形，並分別配置成以所述流入配管為基準而彼此對稱，所述第一移動流路配置於所述第二支承架的1/2區域，所述第二移動流路配置於所述第二支承架的其餘1/2區域。

所述處理器包括：感測器，用於分別感測所述基板和所述模具的溫度，所述處理器比較預先設定的溫度和在所述感測器感測到的 溫度而判斷所述散熱板和所述冷卻管的驅動結束時間點，並控制所述散熱板和所述冷卻管的驅動。

所述第一支承架包括第一支承主體、設置於所述第一支承主體的下方且吸附所述基板的第一吸附板以及配置於所述第一支承主體的上側的覆蓋板，所述第二支承架包括第二支承主體、設置於所述第二支承主體的上方且吸附所述模具的第二吸附板以及配置於所述第二支承主體的下側的支承板。

所述覆蓋板的與所述第一支承主體接觸的部分由碳(C)材質形成，並具有比在所述第一支承主體的內部設置的所述溫度調節單元的一部分的面積大的面積，以能夠切斷釋放所述第一支承架的輻射熱釋放。

所述溫度調節單元構成為向所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個供應熱能而能夠將所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個的溫度保持為大於25℃且小於200℃的溫度。

所述溫度調節單元構成為從所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個吸收熱能而能夠將所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個的溫度保持為大於-20℃且小於25℃。

所述溫度調節單元構成為將所述基板和所述模具的溫度差保持為10℃以上且100℃以下。

根據本發明的實施例的脫模方法包括：在第一支承架和第二支承架之間配置彼此結合的基板和模具；用所述第一支承架吸附所述基板和所述模具中的任一個，用所述第二支承架吸附所述基板和所述模 具中的另一個；向所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個供應熱能，從所述第一支承架和所述第二支承架中的另一個吸收熱能；從所述第一支承架和所述第二支承架中的任一個向所述基板和所述模具中的任一個傳遞熱能而使所述基板和所述模具中的所述任一個膨脹，在所述第一支承架和所述第二支承架中的另一個吸收所述基板和所述模具中的另一個的熱能而使所述基板和所述模具中的所述另一個收縮，使所述基板和所述模具彼此分離。

根據本發明，能夠在不施加機械外力的情況下使基板和模具分離，因此在使基板和模具分離的過程中，防止在基板發生損壞。

100、200、300:脫模裝置

110、210、310:第一支承架

111:第一支承主體

111a:第一上容納槽

111b:第一下容納槽

112:第一吸附板

112a:第一吸附孔

113:覆蓋板

113a:容納槽

120、220、320:第二支承架

121:第二支承主體

121a:第一線槽

121b:第二上容納槽

121c:第二下容納槽

122:第二吸附板

122a:第二吸附孔

123:支承板

123a:第二線槽

130、230、330:升降單元

131:升降器

132:安放板

133:止擋部

133a:止擋部主體

133b:插入體

133c:支承彈簧

133d:接觸體

134:調角器

134a:垂直部件

134b:水平部件

134c:連結部件

134ca:第一樞軸

134cb:第二樞軸

134d:驅動部件

134da:軌道

134db:驅動氣缸

134e:移動部件

140、240、340:溫度調節單元

141、241:散熱板

142、143、342:冷卻管

142a:第一冷卻流路

142b:第二冷卻流路

142c:第三冷卻流路

142d:第四冷卻流路

143a:流入配管

143b:第一排出配管

143c:第二排出配管

143d:第一移動流路

143e:第二移動流路

150、250、350:旋轉單元

G:夾縫

W:基板

M:模具

S110~S140:步驟

圖1是示出根據本發明的一實施例的脫模裝置的構造的圖。

圖2是示出根據本發明的一實施例的第一支承架、溫度調節單元的一部分以及旋轉單元的構造的圖。

圖3是示出根據本發明的一實施例的第二支承架、升降單元以及溫度調節單元的另一部分的構造的圖。

圖4是示出根據本發明的一實施例的第一支承架、第二支承架以及溫度調節單元的構造的分解立體圖。

圖5是示出根據冷卻管的一例的構造的圖。

圖6是示出根據冷卻管的變形例的構造的圖。

圖7是示出根據本發明的另一實施例的脫模裝置的構造的圖。

圖8是示出根據本發明的又另一實施例的脫模裝置的構造的圖。

圖9是示出根據本發明的實施例的脫模方法的流程圖。

圖10是示出彼此結合的基板和模具進入到脫模裝置的內部的樣子的圖。

圖11是示出第一支承架和第二支承架分別吸附基板和模具的樣子的圖。

圖12是示出溫度調節單元使得在基板和模具之間產生夾縫的樣子的圖。

圖13是示出第二支承架傾斜並使模具從基板分離的樣子的圖。

圖14是示出第一支承架旋轉後的樣子的圖。

本發明中記載的實施例可以進行各種變形。特定的實施例可以在圖式中描述並在詳細的說明中進行詳細說明。但是，所附圖式中公開的特定的實施例只是用於使得容易理解各種實施例。因此，技術構思不被所附圖式中公開的特定實施例所限定，應理解為包括包括在發明的構思以及技術範圍中的所有等同物或者替代物。

第一、第二等之類包括序數的用語可以用於說明各種構成要件，但是這樣的構成要件不被上述的用語所限定。上述的用語僅用於將一個構成要件與另一個構成要件區分的目的。

在本發明中，“包括”或“具有”等用語應理解為用於指定說明書中所記載的特徵、數位、步驟、工作、構成要件、部件或它們的組合的存在，並不是預先排除一個或其以上的其它特徵或者數位、步驟、工作、構成要件、部件或它們的組合的存在或附加可能性。當提及某一構成要件“連接”或“接通”於另一構成要件時，其也可以直接連接或者接通於另一構成要件，但應理解為在中間也可以存在另一構成要 件。相反地，當提及某一構成要件“直接連接”或“直接接通”於另一構成要件時，應理解為在中間不存在另一構成要件。

另一方面，在本發明中使用的構成要件的“模組”或者“部”執行至少一個功能或者工作。而且，“模組”或者“部”可以通過硬體、軟體或者硬體和軟體的組合來執行功能或者工作。另外，除應在特定硬體中執行或在至少一個處理器中執行的“模組”或者“部”以外的多個“模組”或者多個“部”也可以統稱為至少一個模組。只要在文脈上沒有明確表示不同，單數的表述包括多個表述。

除此之外，在說明本發明時，當判斷為針對相關的習知功能或者結構的具體說明可能不必要地混淆本發明的要旨時，縮減或省略對其的詳細說明。

以下，參照所附附圖更詳細地說明各種實施例。

圖1是示出根據本發明的一實施例的脫模裝置的構造的圖，圖2是示出根據本發明的一實施例的第一支承架、溫度調節單元的一部分以及旋轉單元的構造的圖，圖3是示出根據本發明的一實施例的第二支承架、升降單元以及溫度調節單元的另一部分的構造的圖，圖4是示出根據本發明的一實施例的第一支承架、第二支承架以及溫度調節單元的構造的分解立體圖，圖5是示出根據冷卻管的一例的構造的圖。

參照圖1至圖5，具體說明根據本發明的一實施例的脫模裝置100的構造。

以下，如圖1所示，寬度方向是相對於上下方向垂直正交的方向，交叉方向是與上下方向以及寬度方向都垂直正交的方向。另外，在圖2至圖3中，為了便於說明，示出基板和模具彼此分離的狀態。

根據本發明的一實施例的脫模裝置100包括支承基板W(參照圖10)的第一支承架110、支承模具M(參照圖10)的第二支承架120、使第二支承架120在上下方向上升降的升降單元130以及配置於第一支承架110以及第二支承架120中的至少一個內側且用於在基板W和模具M彼此接觸的狀態下調節第一支承架110以及第二支承架120中的至少任一個的溫度以使得能夠使基板W和模具M分離的溫度調節單元140。

在本發明的一實施例中，示例性說明第一支承架110吸附(支承)基板W且第二支承架120支承模具M的情況，但也可以是第一支承架110支承模具M且第二支承架120支承基板W。

另外，脫模裝置100包括能夠以交叉方向作為旋轉中心軸而使第一支承架110旋轉的旋轉單元150。

通過旋轉單元150而第一支承架110旋轉，由此第一支承架110的支承基板W的面朝向上側，或者朝向下側。

第一支承架110支承基板W。第一支承架110是其下部吸附基板W的一面(不形成圖案的面)而支承基板W。第一支承架110配置於第二支承架120的上側。

第一支承架110包括第一支承主體111、第一吸附板112以及覆蓋板113。

第一支承主體111配置於第二支承架120的上側。第一支承主體111包括形成於其上部的第一上容納槽111a以及形成於其下部的第一下容納槽111b。在第一上容納槽111a配置溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)，在第一下容納槽111b配置第一吸附板112。

第一支承主體111可以包含導熱率(thermal conductivity)相對高的材質。例如，第一支承主體111可以包含碳化矽(SiC)(導熱率：75W/mK)、氮化鋁(AlN)(導熱率：100W/mK)以及石墨(graphite)(導熱率：85~95W/mK)等。因此，第一支承主體111可以將在溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)中產生的熱能(例如，比常溫高的溫度的熱能)向基板W更迅速且順暢地傳遞。

第一吸附板112插入結合於第一支承主體111的第一下容納槽111b。第一吸附板112的下表面接觸於基板W而吸附基板W，從而支承(或者固定)基板W。第一吸附板112例如形成為圓盤形狀，在其下部具備第一吸附孔112a。

第一吸附孔112a連通於單獨的真空裝置(未圖示)，第一吸附孔112a內部可以通過真空裝置形成為負壓。

第一吸附孔112a可以設置為多個，可以以第一吸附板112的中心部為基準呈放射形隔開配置。多個第一吸附孔112a在彼此不同的多個點位吸附基板W，因此基板W可以穩定地支承於第一吸附板112。

覆蓋板113配置於第一支承主體111的上方。覆蓋板113遮蔽在配置於第一支承主體111的溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)產生的熱能排出。在覆蓋板113的下方設置第一支承主體111。

覆蓋板113包括容納槽113a。在覆蓋板113的容納槽113a容納溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)。

覆蓋板113可以具有與第一支承主體111相同或比第一支承主體111更大面積以能夠覆蓋第一支承主體111。

覆蓋板113可以防止釋放在溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)中產生而傳遞到第一支承主體111的輻射熱。即，覆蓋板113可以提高溫度調節單元140的一部分(即，散熱板141)以及第一支承架110的保溫效率。

第二支承架120支承模具M。第二支承架120是其上部吸附模具M的下面而支承模具M。第二支承架120配置於第一支承架110的下側。第二支承架120結合於升降單元130，被升降單元130支承為能夠在上下方向上移動。

第二支承架120包括第二支承主體121、第二吸附板122以及支承板123。

第二支承主體121配置於第一支承主體111的下側。

第二支承主體121包括容納溫度調節單元140的冷卻管142的第一線槽121a。

第二支承主體121包括形成於其上部的第二上容納槽121b以及形成於其下部的第二下容納槽121c。在第二上容納槽121b配置第二吸附板122，在第二下容納槽121c配置溫度調節單元140的另一部分(即，冷卻管142)和支承板123。

溫度調節單元140的冷卻管142配置於第一線槽121a和支承板123之間。

第二支承主體121可以包含導熱率(thermal conductivity)相對高的材質。例如，第二支承主體121可以包含碳化矽(SiC)(導熱率：75W/mK)、氮化鋁(AlN)(導熱率：100W/mK)以及石墨(graphite)(導熱率：85~95W/mK)等。因此，若第二支承主體121通過溫度調節單元140的另一部分(即，冷卻管142)冷卻，則冷卻支承在第二支承主體121上的模具M。

第二吸附板122插入結合於第二上容納槽121b。第二吸附板122的上表面接觸於模具M而吸附模具M，從而支承(或者固定)模具M。第二吸附板122例如形成為圓盤形狀，並在其上部具備第二吸附孔122a。

第二吸附孔122a連通於單獨的真空裝置(未圖示)，第二吸附孔122a的內部可以通過真空裝置形成為負壓。第二吸附孔122a可以設置為多個，可以以第二吸附板122的中心部為基準呈放射形隔開配置。多個第二吸附孔122a在彼此不同的多個點位吸附模具M，因此模具M可以穩定地支承於第二吸附板122。

支承板123插入結合於在第二支承主體121的下部形成的第二下容納槽121c。

支承板123包括容納溫度調節單元140的冷卻管142的第二線槽123a。第二線槽123a具有與第一線槽121a對應的形狀。在第二支承主體121的第一線槽121a容納冷卻管142的上側一部分，在支承板123的第 二線槽123a容納冷卻管142的下側一部分，因此冷卻管142可以固定在第二支承主體121和支承板123之間。

支承板123也可以至少一部分由碳(C)的材質形成以能夠防止在冷卻管142中產生的冷氣流出。

升降單元130可以使第二支承架120升降。另外，升降單元130可以在第二支承架120配置成與第一支承架110相鄰的狀態下至少一部分傾斜(旋轉)而使第二支承架120的角度配置成傾斜。

升降單元130包括升降器131、安放板132、止擋部133以及調角器134。

升降器131通過調角器134和安放板132使得支承的第二支承架120在上下方向上移動。

升降器131通過從馬達(未圖示)產生的驅動力而伸長或者收縮。若升降器131伸長，則安放於第二支承架120的模具M以及基板W上升。

安放板132結合於升降器131的上部。在安放板132安放止擋部133以及調角器134。

當第二支承架120通過升降器131上升時，止擋部133防止第二支承架120過度上升。止擋部133防止第二支承架120上升預先設定的高度以上而基板W被第一支承架110加壓並破損。即，止擋部133以第一支承架110為基準防止第二支承架120靠近預定範圍以內。

止擋部133包括止擋部主體133a、插入體133b、支承彈簧133c以及接觸體133d。

止擋部主體133a在上下方向上延伸，並具有圓筒形狀。

插入體133b具有比止擋部主體133a相對小的直徑，並且可移動地結合於止擋部主體133a的上部。

支承彈簧133c配置成圍繞插入體133b的周圍，並能夠伸長收縮，並且其下部支承於止擋部主體133a的上部。

接觸體133d結合於插入體133b的上部，並由可伸縮的材質(例如，彈性材質)形成以能夠改變其形狀，並且其下部支承於支承彈簧133c的上部。

隨著升降器131上升，接觸體133d可以接觸於覆蓋板113的下部。當在接觸體133d接觸於覆蓋板113的下部的狀態下，第二支承架120進一步上升時，插入體133b插入到止擋部主體133a的內部，使支承彈簧133c收縮。支承彈簧133c收縮並支承接觸體133d，限制第二支承架120的上升。因此，基板W可以不被第一支承架110加壓，穩定地接觸到第一吸附板112。

止擋部133可以設置為多個，並可以沿著安放板132的邊緣彼此隔開配置。

調角器134可以使第二支承架120配置成相對於第一支承架110傾斜。即，當通過溫度調節單元140在基板W和模具M之間產生夾縫G(參照圖12)時，調角器134可以使第二支承架120傾斜而使模具M從基板W剝離。調角器134可以使第二支承架120傾斜以使得第一支承架110和第二支承架120之間的角度變大。

調角器134包括垂直部件134a、水平部件134b、連結部件134c、驅動部件134d以及移動部件134e。

垂直部件134a在上下方向上延伸，如圖3所示那樣以寬度方向為基準而設置於安放板132的一側

水平部件134b沿著寬度方向延伸，其一端可旋轉地結合於垂直部件134a的上部。在水平部件134b設置第二支承架120以及支承板123。

連結部件134c使水平部件134b和移動部件134e彼此連接。

連結部件134c包括第一樞軸134ca以及第二樞軸134cb。即，連結部件134c是其上部以第一樞軸134ca為中心而可旋轉地結合於水平部件134b，其下部以第二樞軸134cb為中心而可旋轉地結合於移動部件134e。

連結部件134c對應於移動部件134e的移動而向順時針方向或者逆時針方向旋轉。例如，若移動部件134e向右側移動，則連結部件134c的上部以及下部分別以第一樞軸134ca以及第二樞軸134cb為中心向逆時針方向旋轉。水平部件134b可以聯動於連結部件134c的旋轉，朝向軌道134da傾斜。

驅動部件134d可以使移動部件134e移動。

驅動部件134d包括軌道134da以及驅動氣缸134db。

軌道134da在寬度方向上延伸，支承在安放板132上。軌道134da可以具有可自轉地配置的滾珠螺桿構造。即，在軌道134da的外周面形成螺紋，移動部件134e與軌道134da的螺紋進行螺紋結合。

驅動氣缸134db提供用於使移動部件134e移動的動力。即，驅動氣缸134db可以產生旋轉驅動力，可以將產生的旋轉驅動力傳遞到軌道134da而使軌道134da自轉。若軌道134da自轉，則結合於軌道134da的移動部件134e可以沿著寬度方向移動。

移動部件134e可以具有其中心部被插入軌道134da且能夠以支承於軌道134da的狀態沿著寬度方向移動的滾珠螺母構造。移動部件134e是其中心部貫通，並在貫通的內周面形成螺紋。移動部件134e的螺紋與軌道134da的螺紋進行螺紋結合。移動部件134e可以聯動於軌道134da的旋轉，沿著軌道134da在寬度方向上移動。

溫度調節單元140配置於第一支承架110以及第二支承架120中的至少一個的內側，並構成為調節第一支承架110以及第二支承架120中的至少任一個的溫度。溫度調節單元140向模具M和基板W分別提供彼此不同的溫度，以使得基板W和模具M中的任一個熱膨脹，基板W和模具M中的另一個熱收縮。

在本發明的一實施例中，示例性說明溫度調節單元140向基板W供應比常溫相對更高的熱能而加熱基板W，並從模具M吸收熱能而冷卻模具M的情況。

即，示例性說明散熱板141設置於第一支承架110的內部且冷卻管142設置於第二支承架120的內部的情況。然而，也可以是，散熱板141設置於第二支承架120的內部，冷卻管142設置於第一支承架110的內部。

溫度調節單元140包括散熱板141、冷卻管142以及處理器(未圖示)。

散熱板141可以設置於第一支承架110的內部，並向第一支承架110提供熱能(例如，比常溫高的溫度的熱能)。散熱板141可以配置成以上下方向為基準與第一吸附板112對齊，並具有比基板W的面積相對更大的面積。散熱板141可以加熱第一支承架110以及支承於第一支承架110的基板W。

散熱板141可以遍佈支承基板W的支承面(即，第一吸附板112的下表面中的接觸基板W的面)整體以均勻的密度分佈，並具有其厚度均勻的板形狀以使得從上側朝向下側均勻散熱。

散熱板141可以將基板W加熱到整體均勻的溫度。可以是，散熱板141加熱第一支承架110，從被加熱的第一支承架110向基板W傳導熱能而使基板W熱膨脹。基板W熱膨脹的同時在與模具M接觸的部分產生剝離力(Release force)，可能在與模具M接觸的接觸面產生夾縫G(參照圖12)。

散熱板141可以以大於25℃且小於200℃的溫度散熱。如果，散熱板141以25℃以下的溫度散熱，則由於是與常溫近似的溫度，可能無法向基板W容易地傳遞熱能。相反，如果散熱板141以200℃以上的溫度散熱，則可能在基板W形成的樹脂熱分解等損壞基板。

可以是，冷卻管142設置於第二支承架120的內部，吸收第二支承架120的熱能而冷卻第二支承架120以及模具M。即，冷卻管142可以向其內部接收製冷劑而冷卻第二支承架120以及支承於第二支承架 120的模具M。例如，製冷劑可以包括He、PCW(Process CoolingWater)，Galden(商標)以及N₂氣中的任一種。

冷卻管142可以配置成以上下方向為基準與第二吸附板122對齊，並具有比模具M的面積相對更大的面積。冷卻管142可以將模具M冷卻到整體上均勻的溫度。

下面，參照圖5，說明冷卻管142的根據一實施例的構造。

冷卻管142由第一冷卻流路142a、第二冷卻流路142b、第三冷卻流路142c以及第四冷卻流路142d構成。

第一冷卻流路142a貫通支承板123，設置向其內部流入製冷劑的路徑。第一冷卻流路142a是其一端連接於貯存有製冷劑的製冷劑貯存罐(未圖示)，其另一端連接於第二冷卻流路142b。

第二冷卻流路142b從第一冷卻流路142a朝向寬度方向彎折，從第二支承架120的邊緣部分朝向第二支承架120的中心部分呈螺旋形延伸。

第三冷卻流路142c連接於第二冷卻流路142b，從第二支承架120的中心部分朝向第二支承架120的邊緣部分呈螺旋形延伸。第三冷卻流路142c配置於呈螺旋形延伸的第二冷卻流路142b之間。即，在呈螺旋形形成的第二冷卻流路142b之間的空間配置有呈螺旋形形成的第三冷卻流路142c。

通過第二冷卻流路142b，製冷劑可以從第二支承架120的邊緣部分向中心部分移動並均勻冷卻第二支承架120，製冷劑可以通過第三 冷卻流路142c再從第二支承架120的中心部分向邊緣部分移動並整體上均勻冷卻第二支承架120。

冷卻管142冷卻第二支承架120，通過冷卻的第二支承架120冷卻模具M，同時模具M熱收縮。模具M在熱收縮的同時在與基板W接觸的部分產生剝離力(Release force)，可能在與基板W接觸的接觸面產生夾縫G。

第四冷卻流路142d從第三冷卻流路142c沿著上下方向彎折，貫通支承板123。第四冷卻流路142d將冷卻第二支承架120後的製冷劑排出到外部。即，流入到第一冷卻流路142a的製冷劑沿著第二冷卻流路142b從第二支承架120的邊緣部分朝向中心部分流動後沿著第三冷卻流路142c再朝向邊緣部分流動而通過第四冷卻流路142d排出。

冷卻管142可以通過製冷劑冷卻到大於-20℃且25℃以下。

如果冷卻管142冷卻到-20℃以下的溫度，則向冷卻管142供應製冷劑的製冷劑貯存罐可能產生工作負載。相反，如果冷卻管142冷卻到25℃以上的溫度，則由於是與常溫近似的溫度，可能無法有效地吸收模具M的熱能。因此，冷卻管142通過製冷劑冷卻到大於-20℃且25℃以下，可以有效地吸收模具M的熱能。

通過散熱板141加熱的基板W和通過冷卻管142冷卻的模具M之間的溫度差較佳保持為10℃以上且100℃以下。

如果散熱板141和冷卻管142的溫度差小於10℃，則在基板W和模具M不產生剝離力或產生剝離力為止的時間長，可能降低分離效率性。相反，如果散熱板141和冷卻管142的溫度差超過100℃，則基板W和 模具M的溫度差變大，在基板W和模具M中的至少任一個可能產生損壞(例如，裂紋(crack))。因此，若散熱板141和冷卻管142的溫度差保持為10℃以上且100℃以下，則基板W和模具M可以不損壞的同時穩定地分離。

圖6是示出根據冷卻管的變形例的構造的圖。

參照圖6來說明根據冷卻管143的變形例的構造。

冷卻管143包括流入配管143a、第一排出配管143b、第二排出配管143c，第一移動流路143d以及第二移動流路143e。

流入配管143a插入到第二支承架120的中心部，設置供製冷劑向其內部流入的通路。流入配管143a是其一端連接於貯存有製冷劑的製冷劑貯存罐(未圖示)，其另一端分別連接於第一移動流路143d以及第二移動流路143e。

第一排出配管143b相對於流入配管143a在一側隔開配置。第一排出配管143b作為排出冷卻第二支承架120後的製冷劑的配管，通過第一移動流路143d連接於流入配管143a。

第二排出配管143c以流入配管143a為基準，在與第一排出配管143b相對的另一側隔開配置。第二排出配管143c作為排出冷卻第二支承架120後的製冷劑的配管，通過第二移動流路143e連接於流入配管143a。

第一移動流路143d是其一端連通於流入配管143a，其另一端連通於第一排出配管143b，具有向流入配管143a的一側方向延伸而從第二支承架120的中心部逐漸向外側延伸後再朝向中心部延伸的構造。

第一移動流路143d具有環形線形狀。第一移動流路143d以第二支承架120的中心部為基準，均勻配置於第二支承架120的1/2區域(第一區域)。

第二移動流路143e是其一端連通於流入配管143a，其另一端連通於第二排出配管143c，具有向流入配管143a的另一側方向延伸而從第二支承架120的中心部逐漸向外側延伸後再朝向中心部延伸的構造。

第二移動流路143e具有環形線形狀。第二移動流路143e以第二支承架120的中心部為基準，均勻配置於第二支承架120的沒有配置第一移動流路143d的其餘1/2區域(第二區域)。

配置第二移動流路143e的面積可以與配置第一移動流路143d的面積相同。另外，第二移動流路143e可以以流入配管143a為基準與第一移動流路143d對稱配置。

通過流入配管143a流入的製冷劑中的一部分沿著第一移動流路143d在第二支承架120的第一區域流動後通過第一排出配管143b排出。另外，通過流入配管143a流入的製冷劑中的另一部分沿著第二移動流路143e在第二支承架120的第二區域流動後通過第二排出配管143c排出。

流入到第一移動流路143d的製冷劑可以從第二支承架120的中心部朝向外側流動後再朝向第二支承架120的中心部流動而整體冷卻第一區域。流入到第二移動流路143e的製冷劑可以從第二支承架120的中心部朝向外側流動後再朝向第二支承架120的中心部流動而整體冷卻第二區域。如此，流入到流入配管143a的製冷劑分別冷卻第一區域以及 第二區域後排出，因此可以整體上均勻冷卻第二支承架120，可以防止製冷劑僅向第二支承架120的某一側流動而可能發生的不均勻的溫度梯度現象。

旋轉單元150向交叉方向延伸，並結合於第一支承架110的一側。旋轉單元150可以具備旋轉動力源(未圖示)，並使第一支承架110以與交叉方向平行的旋轉中心軸為基準進行旋轉。

隨著通過旋轉單元150而第一支承架110旋轉，在第一支承架110中支承基板W的一側面可以朝向上側或者朝向下側。

旋轉單元150可以在基板W與模具M分離的狀態下使第一支承架110旋轉180°。若第一支承架110旋轉180°，則基板W配置成基板W的轉印的面朝向上側。

通過旋轉單元150，基板W的轉印面朝向上側，因此當基板W通過升降銷(未圖示)上升，通過機械手等(未圖示)輸出到外部時，防止基板W的轉印面和機械手直接接觸。

處理器(未圖示)可以分別連接於散熱板141和冷卻管142、143，控制散熱板141和冷卻管142、143的溫度。

處理器可以包括用於分別感測基板W和模具M的溫度的感測器(未圖示)。處理器可以比較預先設定的溫度和在感測器感測到的溫度而判斷散熱板141和冷卻管142、143的驅動結束時間點，根據判斷結果來控制散熱板141和冷卻管142、143的驅動。

以下，說明根據另一實施例的脫模裝置200的構造。省略關於與前面說明的根據本發明的一實施例的脫模裝置100相同構造的說明。

圖7是示出根據本發明的另一實施例的脫模裝置的構造的圖。

如圖7所示，根據本發明的另一實施例的脫模裝置200包括支承基板的第一支承架210、支承模具的第二支承架220、使第二支承架220在上下方向上升降的升降單元230、配置於第一支承架210的內側且用於在基板和模具彼此接觸的狀態下調節第一支承架210的溫度以能夠分離基板和模具的溫度調節單元240、能夠使第一支承架210旋轉的旋轉單元250以及控制溫度調節單元240的處理器(未圖示)。

根據本發明的另一實施例的脫模裝置200構成為溫度調節單元240僅調節第一支承架210的溫度。即，溫度調節單元240僅設置於第一支承架210的內部，向基板或者模具提供熱能。下面，示例性說明溫度調節單元240向基板提供熱能的情況。

可以是，溫度調節單元240包括散熱板241，散熱板241向第一支承架210傳遞熱能而加熱基板。可以是，散熱板241加熱第一支承架210，從被加熱的第一支承架210向基板供應熱能而使基板熱膨脹。可以是，基板熱膨脹的同時在與模具接觸的部分產生剝離力(Release force)，基板從模具穩定地分離。

以上，示出並說明了溫度調節單元240的散熱板241設置於第一支承架210的構造，但是顯而易見溫度調節單元240的散熱板241也可以設置於第二支承架220。

以下，說明根據又另一實施例的脫模裝置300的構造。省略關於與前面說明的根據本發明的一實施例的脫模裝置100相同構造的說明。

圖8是示出根據本發明的又另一實施例的脫模裝置的構造的圖。

如圖8所示，根據本發明的又另一實施例的脫模裝置300包括支承基板的第一支承架310、支承模具的第二支承架320、使第二支承架320在上下方向上升降的升降單元330、配置於第一支承架310的內側且用於在基板和模具彼此接觸的狀態下調節第二支承架320的溫度以能夠分離基板和模具的溫度調節單元340、能夠使第一支承架310旋轉的旋轉單元350以及控制溫度調節單元340的處理器(未圖示)。

根據本發明的又另一實施例的脫模裝置300構成為溫度調節單元340僅調節第二支承架320的溫度。即，溫度調節單元340僅設置於第二支承架320的內部，吸收基板或者模具的熱能。下面，示例性說明溫度調節單元340吸收模具的熱能的情況。

可以是，溫度調節單元340包括冷卻管342，冷卻管342吸收第二支承架320的熱能而冷卻模具。可以是，冷卻管342冷卻第二支承架320，通過被冷卻的第二支承架320冷卻模具的同時模具熱收縮。可以是，模具熱收縮並在與基板彼此接觸的部分產生剝離力(Release force)，模具從基板穩定地分離。

以上，示出並說明了溫度調節單元340的冷卻管342設置於第二支承架320的構造，但是顯而易見溫度調節單元340的冷卻管342也可以設置於第一支承架310。

以下，說明根據本發明的實施例的脫模方法。在說明脫模方法時，示例性說明利用根據上述的一實施例的脫模裝置100來實施脫模方法的情況。

圖9是示出根據本發明的實施例的脫模方法的流程圖，圖10是示出彼此結合的基板和模具進入到脫模裝置的內部的樣子的圖，圖11是示出第一支承架和第二支承架分別吸附基板和模具的樣子的圖，圖12是示出溫度調節單元使得在基板和模具之間產生夾縫的樣子的圖，圖13是示出第二支承架傾斜並使模具從基板分離的樣子的圖，圖14是示出第一支承架旋轉後的樣子的圖。

參照圖1至圖5以及圖9至圖14，根據本發明的實施例的脫模方法包括如下過程：在第一支承架110和第二支承架120之間配置彼此結合的基板W和模具M(S110)；用第一支承架110吸附基板W和模具M中的任一個，用第二支承架120吸附基板W和模具M中的另一個(S120)；向第一支承架110和第二支承架120中的任一個供應熱能且從第一支承架110和第二支承架120中的另一個吸收熱能(S130)；從第一支承架110和第二支承架120中的任一個向基板W和模具M中的任一個傳遞熱能而使其膨脹且在第一支承架110和第二支承架120中的另一個吸收基板W和模具M中的另一個的熱能而使其收縮，將基板W和模具M彼此分離(S140)。

在彼此結合狀態的基板W和模具M安放在第二支承架120上的狀態(參照圖10)下，若驅動升降器131，則安放板132以及第二支承架120上升。隨著第二支承架120上升，安放在第二支承架120上的基板W和模具M上升。

在第二支承架120上升的過程中，在基板W和第一支承架110接觸之前，止擋部133先接觸到覆蓋板113的下部。止擋部133支承於覆蓋板113並限制第二支承架120上升到設定的高度以上，可以抑制或者防止基板W被第一支承架110加壓並破損的現象。

如圖11所示，若第二支承架120配置到設定的高度，則停止升降器131的驅動，基板W吸附到第一支承架110，模具M吸附到第二支承架120(S120)。

如圖12所示，若在基板W和模具M分別吸附在第一支承架110以及第二支承架120的狀態下驅動溫度調節單元140，則加熱第一支承架110且冷卻第二支承架120。

之後，若從被加熱的第一支承架110向基板W傳遞熱能，則基板W熱膨脹，模具M通過被冷卻的第二支承架120冷卻而熱收縮，通過在模具M和基板W之間產生的剝離力而彼此分離模具M和基板W。

之後，若再驅動升降器131，則第二支承架120下降，與基板W隔開的模具M與第二支承架120一起向下側移動。此時，基板W是通過第一吸附板112支承於第一支承架110的狀態，模具M是通過第二吸附板122支承於第二支承架120的狀態。

參照圖13，也可以進行如下過程：在通過升降器131的下降驅動，第二支承架120下降之前，通過調角器134使模具M從基板W分離。

通過調角器134使模具M從基板W分離的過程如下。

首先，若軌道134da接收驅動氣缸134db的驅動力而旋轉，則結合於軌道134da的移動部件134e以寬度方向為基準，移動成與垂直部件134a相鄰(即，附圖中向右側移動)。

在移動部件134e移動的過程中，聯動於移動部件134e的移動，連結部件134c的兩側分別以第一樞軸134ca以及第二樞軸134cb為中心向逆時針方向旋轉，結合於連結部件134c上的水平部件134b沿著逆時針方向傾斜。

在水平部件134b沿著逆時針方向傾斜的過程中，模具M的一側(附圖中左側)開始可以首先從基板W剝離，之後，模具M朝向另一側(附圖中右側)從基板W連續剝離。如此，模具M從基板W連續分離(剝離)，因此可以抑制或者防止在基板W產生損壞的現象。

參照圖14，與基板W分離的模具M通過升降器131的驅動而下降，基板W在支承於第一支承架110的狀態下通過旋轉單元150的驅動而旋轉。即，與模具M分離的基板W與第一支承架110一起旋轉180°以使得其轉印的面朝向上側。若通過旋轉單元150的驅動，基板W的轉印面朝向上側，則升降銷(未圖示)上升並使基板W上升，通過升降銷(未圖示)上升的基板W被機械手(未圖示)以支承其下面(即，未轉印的面)的狀態輸出。

以上，參照所附附圖更詳細地說明了本發明的實施例，但是本發明並不是必須局限於這樣的實施例，可以在不脫離本發明的技術構思的範圍內實施各種變形。因此，本發明所公開的實施例是用於說明本發明的技術構思而不是用於限定本發明的技術構思，本發明的技術構思的範圍不被這樣的實施例所限定。因此，應理解為以上敘述的實施例在所有方面都是示例性的，而不是限定性的。本發明的保護範圍應通過所附的申請專利範圍進行解釋，應解釋為與其等同範圍內的所有技術構思包括在本發明的權利範圍內。

100:脫模裝置

110:第一支承架

120:第二支承架

130:升降單元

140:溫度調節單元

150:旋轉單元

Claims (12)

1. 一種脫模裝置，包括：一第一支承架，支承一基板；一第二支承架，支承一模具；一升降單元，使該第二支承架在一上下方向上升降；以及一溫度調節單元，配置於該第一支承架以及該第二支承架中的至少一個的內側，並用於將該第一支承架以及該第二支承架調節成彼此不同的溫度，以能夠在該基板和該模具彼此接觸的狀態下使該基板和該模具分離；其中，該溫度調節單元能夠向該模具和該基板分別提供彼此不同的溫度而使其中任一個升溫而另一個降溫，以使該基板和該模具中的任一個熱膨脹且使該基板和該模具中的另一個熱收縮；其中，該第一支承架包括一第一支承主體、設置於該第一支承主體的下方且吸附該基板的一第一吸附板以及配置於該第一支承主體的上側的一覆蓋板，該第二支承架包括一第二支承主體、設置於該第二支承主體的下方且吸附該模具的一第二吸附板以及配置於該第二支承主體的下側的一支承板。
2. 根據請求項1所述的脫模裝置，其中，該溫度調節單元包括：一散熱板，設置於該第一支承架和該第二支承架中的任一個的內部，並用於加熱該第一支承架和該第二支承架中所述任一個；一冷卻管，設置於該第一支承架和該第二支承架中的另一個的內部，並 用於冷卻該第一支承架和該第二支承架中所述另一個；以及一處理器，連接於該散熱板和該冷卻管，並用於控制該散熱板和該冷卻管的溫度。
3. 根據請求項2所述的脫模裝置，其中，該散熱板配置成與該第一支承架的吸附板對齊，該冷卻管配置成與該第二支承架的吸附板對齊。
4. 根據請求項3所述的脫模裝置，其中，該冷卻管包括：一第一冷卻流路，插入到該第二支承架，並供製冷劑流入；一第二冷卻流路，從該第一冷卻流路相對於該第二支承架水平彎折，並從該第二支承架的外側朝向內側延伸；一第三冷卻流路，其一端連通於該第二冷卻流路，並從該第二支承架的內側朝向外側延伸以配置於該第二冷卻流路之間；以及一第四冷卻流路，從該第三冷卻流路延伸，並向該第二支承架的外側凸出。
5. 根據請求項3所述的脫模裝置，其中，該冷卻管包括：一流入配管，插入到該第二支承架的一中心部，並供一製冷劑流入；一第一排出配管以及一第二排出配管，分別配置於以該流入配管為中心的兩側，並排出該製冷劑；一第一移動流路，其一端與該流入配管連通，並且其另一端與該第一排出配管連通，並且向該流入配管的一側方向延伸而從該第二支承架的該 中心部逐漸向外部側延伸後再朝向該中心部延伸；以及一第二移動流路，其一端與該流入配管連通，並且其另一端與該第二排出配管連通，並且向該流入配管的另一側方向延伸而從該第二支承架的該中心部逐漸向外部側延伸後再朝向該中心部延伸。
6. 根據請求項5所述的脫模裝置，其中，該第一移動流路和該第二移動流路分別形成為環形，並分別配置成以該流入配管為基準而彼此對稱，該第一移動流路配置於該第二支承架的1/2區域，該第二移動流路配置於該第二支承架的其餘1/2區域。
7. 根據請求項2所述的脫模裝置，其中，該處理器包括：一感測器，用於分別感測該基板和該模具的溫度，該處理器比較預先設定的溫度和在該感測器感測到的溫度而判斷該散熱板和該冷卻管的驅動結束時間點，並控制該散熱板和該冷卻管的驅動。
8. 根據請求項1所述的脫模裝置，其中，該覆蓋板的與該第一支承主體接觸的部分由碳材質形成，並具有比在該第一支承主體的內部設置的該溫度調節單元的一部分的面積大的面積，以能夠切斷釋放該第一支承架的輻射熱。
9. 根據請求項1所述的脫模裝置，其中，該溫度調節單元構成為向該第一支承架和該第二支承架中的任一個供應熱能而能夠將該第一支承架和該第二支承架中的任一個的溫度保持為大於25℃且小於200℃的溫度。
10. 根據請求項1所述的脫模裝置，其中，該溫度調節單元構成為從該第一支承架和該第二支承架中的任一個吸收熱能而能夠將該第一支承架和該第二支承架中的任一個的溫度保持為大於-20℃且小於25℃。
11. 根據請求項1所述的脫模裝置，其中，該溫度調節單元構成為將該基板和該模具的溫度差保持為10℃以上且100℃以下。
12. 一種脫模方法，包括下列步驟：在一第一支承架和一第二支承架之間配置彼此結合的一基板和一模具，該第一支承架包括一第一支承主體、設置於該第一支承主體的下方且吸附該基板的一第一吸附板以及配置於該第一支承主體的上側的一覆蓋板，該第二支承架包括一第二支承主體、設置於該第二支承主體的下方且吸附該模具的一第二吸附板以及配置於該第二支承主體的下側的一支承板；用該第一支承架吸附該基板和該模具中的任一個，用該第二支承架吸附該基板和該模具中的另一個；向該第一支承架和該第二支承架中的任一個供應熱能，從該第一支承架和該第二支承架中的另一個吸收熱能；以及從該第一支承架和該第二支承架中的任一個向該基板和該模具中的任一個傳遞熱能而使該基板和該模具中的所述任一個膨脹，在該第一支承架和該第二支承架中的另一個吸收該基板和該模具中的另一個的熱能而使該基板和該模具中的所述另一個收縮，使該基板和該模具彼此分離。