WO2017099492A1 - 임프린트 장치 및 방법 - Google Patents

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WO2017099492A1
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이현우
이남식
구황섭
김현제
정희석
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주식회사 기가레인
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    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Definitions

  • the present invention relates to an imprint apparatus and method for transferring a pattern by pressing a resin applied to a substrate surface with a mold.
  • the nanoimprint lithography process is an economical and effective technique for fabricating nano-structures, in which spin-coating or dispensing of resin on a substrate and patterning on the surface of the resin It is a technique of transferring a pattern by pressing a mold.
  • Nanoimprint lithography processes can be broadly classified into thermal-type and ultraviolet irradiation methods.
  • the heated process called hot embossing or thermal imprint lithography, is brought into contact with the mold and the substrate on which the polymer layer is formed, and then heated to provide fluidity to the polymer layer, and to apply pressure to the polymer. This is how you create the pattern you want on the floor.
  • Such a heating process has a problem that it is difficult to align the multilayer by thermal deformation, and there is a problem in that the pattern is easily broken because high pressure is required to imprint a resin having a high viscosity.
  • the ultraviolet irradiation nanoimprint lithography process developed to improve the problems of such a heating process is a method of using a low viscosity photocurable resin and ultraviolet rays to cure it, and since the process can be performed at room temperature and low pressure, And suitable for mass production.
  • the conventional ultraviolet irradiation nanoimprint lithography process first coating the ultraviolet curing resin on the substrate, and then pressed using a mold, the curing resin is filled between the patterns of the mold. At this time, since the viscosity is low, it is easy to fill the mold pattern between the resin even at low pressure. Thereafter, when the UV light source exposes the resin through the transparent mold, the resin is cured. Subsequently, when the mold is peeled off, a residual layer remains between the patterns, which are removed by oxygen ashing or the like to complete the process.
  • the self-assembled monomolecular film may be coated on the mold surface to improve releasability, but the coating process takes a long time, and there is a problem in that the productivity of the product is lowered.
  • Patent Document 1 KR 10-2012-0127731 (2012.11.23)
  • the surface modification unit for plasma-processing the mold surface on which the pattern is formed;
  • a coupling part for coupling the mold and the substrate so that the pattern of the plasma-treated mold can be stamped onto the substrate;
  • a separating part separating the bonded mold and the substrate.
  • the plasma is generated by applying RF to a gas containing at least one of air, argon, oxygen and nitrogen.
  • the apparatus may further include a transfer unit configured to transfer the mold, wherein the transfer unit transfers the mold separated from the separation unit to the surface modification unit so that the mold may be reused by plasma treatment.
  • the controller further includes a control unit for controlling the transfer unit to count the number of times the mold and the substrate are combined or separated, and replace the mold with a new mold according to a set number of times.
  • the control unit may further include a control unit configured to inspect the mold surface state separated by the separating unit and to control the transfer unit to replace the mold with a new mold according to the surface state.
  • the surface modification part, the coupling part and the separating part are spaced apart from each other by a predetermined interval, characterized in that arranged sequentially in the conveying direction of the mold.
  • the coupling part, the surface modification part and the separation part are spaced apart from each other by a predetermined interval, characterized in that arranged sequentially in the conveying direction of the mold.
  • the mold includes a first mold and a second mold spaced apart from each other by a predetermined distance
  • the surface modified part includes: a first surface modified part and a second surface modified part spaced apart from each other with the coupling part interposed therebetween Including a surface modification, wherein the separation unit, the coupling portion and the surface modification between the first separation unit and the second separation unit are provided spaced apart at regular intervals, respectively,
  • the transfer unit, the first separation, the second separation The first or second mold separated from any one of the parts is transferred to any one of the first and second surface modifications.
  • the coating part includes a spin part for applying a liquid resin on the substrate and a drying part for drying the resin.
  • the coupling part includes a chamber for maintaining a low vacuum state to prevent the inflow of foreign substances, and a hardening part for curing the resin on the substrate.
  • the transfer part includes a PET film, a first roll of which one end of the PET film is wound and wound, and a second roll of which the other end of the PET film is wound and wound, and spaced apart from the first roll at a predetermined interval,
  • the mold is characterized in that formed on the PET film.
  • a surface modification unit for plasma-processing the mold surface on which the pattern is formed; And an actuating portion for stamping the mold onto the substrate and releasing the mold from the substrate so that the pattern of the plasma treated mold can be stamped onto the substrate.
  • Plasma processing to modify the patterned mold surface Stamping a pattern of the plasma-treated mold on a substrate; And releasing the mold from the stamped substrate.
  • the plasma treatment may be performed to reuse the mold after the releasing process.
  • the method may further include replacing a mold having a predetermined number of stamping or releasing times with the new mold.
  • Plasma processing to modify the patterned mold surface Transferring the mold in one direction to stamp the plasma patterned mold pattern on a substrate; Transferring the mold in one direction to release the mold from the stamped substrate; Transferring the mold in another direction to perform plasma treatment to modify the released mold surface; Transferring the mold in one direction to stamp the plasma-treated mold pattern onto a new substrate; And releasing the mold from the new substrate stamped by transferring the mold in one direction, wherein each process is repeated and continuously performed.
  • Plasma processing to modify the patterned mold surface Stamping the mold pattern on the substrate by transferring the mold in another direction; Transferring the mold in one direction to release the mold from the stamped substrate; Transferring the mold in another direction to plasma-process the released mold surface; Transferring the mold in the other direction to stamp the plasma-treated mold pattern on a new substrate; And releasing the mold from the new substrate stamped by transferring the mold in one direction, wherein each process is repeated and continuously performed.
  • An imprinting method of stamping two or more substrates using patterned first and second molds comprising: plasma processing to modify the first mold surface, stamping the first substrate, and plasma processing to modify the second mold surface Thereafter, the stamped first mold is released from the first substrate, and the plasma-treated second mold is stamped onto the second substrate.
  • Plasma treatment to modify the surface of the first mold Transferring the first mold in one direction to stamp the plasma-treated first mold pattern onto a first substrate; Plasma processing to transfer the first and second molds in one direction to modify the surface of the second mold; Stamping the plasma-processed second mold pattern onto a second substrate while releasing the first mold from the stamped substrate by transferring the first and second molds in one direction; Transferring the first and second molds in other directions to perform plasma treatment to modify the released surface of the first mold; And releasing the second mold from the stamped second substrate while transferring the first and second molds in other directions to stamp the plasma-treated first mold pattern onto a third substrate.
  • Each process is characterized in that it is repeated and continuously progressed.
  • the plasma is generated by applying RF to a gas containing at least one of air, argon, oxygen and nitrogen.
  • Stamping a pattern of the surface treated mold on the substrate Transferring the mold in one direction to release the mold from the stamped substrate; Transferring the mold in the other direction to stamp the surface-treated mold pattern on a new substrate; And releasing the mold from the new substrate stamped by transferring the mold in one direction, wherein each process is repeated and continuously performed.
  • FIG. 1 is a view showing an imprint apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an imprint method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing an imprint method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing an imprint apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing an imprint method according to a second embodiment of the present invention.
  • B1 first substrate
  • B2 second substrate
  • the imprint apparatus of the present invention includes a surface modification unit 20, a coupling unit 10, a separation unit 30, and a transfer unit 40.
  • the imprint apparatus and method of the present invention improves the releasability of the mold M and the substrate B by modifying the surface of the mold M, and a technique capable of reusing the mold M by reciprocating the mold M. to be.
  • the mold M is functionally divided into a master mold and a replica mold, and may be variously classified into a Si mold, a Ni mold, a Resin mold, and the like according to a material.
  • the mold M may be formed on the PET film. According to the intention of the designer, the above-described mold M may be formed with various patterns, and may be selected and manufactured from various materials.
  • the transfer part 40 functions to transfer the above-described mold M in the forward or reverse direction.
  • the above-mentioned transfer part 40 may be designed to have a structure including a pair of rolls R1 and R2, and both ends of the PET film may be a pair of rolls R1.
  • the pair of rolls R1 and R2 are rotated from left to right (hereinafter referred to as "forward direction") or from right to left (hereinafter referred to as "reverse direction”) in the state of fixing to R2, respectively, Mold (M) formed on the film is also moved in the forward or reverse direction, it is possible to reciprocate transfer.
  • the transfer unit 40 may transfer the mold M separated from the separation unit 30 to the surface modification unit 20 so that the mold M may be reused by plasma treatment.
  • the transfer part 40 may be replaced by various mechanisms such as a conveyor belt or a robot arm.
  • the surface modification unit 20 improves the mold release property of the mold M by modifying the surface of the mold M on which the pattern is formed, and serves to plasma-process the surface of the mold M under atmospheric pressure.
  • RF is applied to a gas containing any one of argon (Ar), oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ) to form a plasma to modify the surface of the mold (M).
  • plasma treatment exceeds 80 ° C., the mold M is melted or warped, and therefore, plasma treatment is preferably performed at a low temperature of 80 ° C. or lower.
  • a plasma matcher between the RF antenna of the atmospheric pressure plasma and the RF power supply to match the load impedance and the source impedance.
  • the coupling part 10 includes a pressing part 12 for stamping the plasma-treated mold M so that the pattern can be transferred onto the substrate B.
  • the separator 30 functions to release the mold M from the substrate after the pattern is transferred to the substrate.
  • the coupling part 10 and the separation part 30 may be separately designed to couple and separate the mold M and the substrate B, an operation part (not shown) which simultaneously performs a stamping and a release function. May be introduced.
  • the mold M is operated downward by the operating part (not shown).
  • the substrate is stamped and can be released from the substrate while operating upward.
  • the operation unit (not shown) may be embodied in a movable structure using the transfer unit 40.
  • the operation unit (not shown) lowers the mold M in an ON state, thereby lowering the substrate ( By pressing B), the stamping process is carried out, and when it is located in the separation unit 30, it is returned to its original position in the OFF state and separated from the substrate B, thereby allowing the release process to proceed.
  • the imprint apparatus of the present invention further includes a controller (not shown).
  • the control unit controls the transfer unit to replace the existing mold with a new mold for reuse of the mold (M).
  • the controller may count the number of times the mold M is coupled to or separated from the substrate to replace the mold M with a new mold according to the set number of times.
  • the surface of the mold M separated from the separator 30 may be inspected, and the mold M may be replaced with a new mold according to the surface state.
  • the surface modification unit 20, the coupling unit 10, and the separation unit 30 are spaced apart from each other by a predetermined interval, along a positive direction.
  • the coupling part 10, the surface modification part 20, and the separation part 30 may be spaced apart from each other at regular intervals, along the positive direction of the mold M, as shown in FIG. 2. It may be installed sequentially.
  • the positions of the surface modification part 20 and the separation part 30 of FIG. 1 may be replaced with each other.
  • the location of the surface modification unit 20, the coupling unit 10 and the separation unit 30 may be variously modified installation of the designer.
  • the imprint apparatus of the present invention further includes a coating part 50.
  • the coating unit 50 coats the upper portion of the substrate B with a resin, according to the present invention.
  • the coating part 50 includes a spin part 52 and a drying part 54, which rotates the substrate so that the resin is evenly applied onto the substrate B by centrifugal force, and the drying part. 54 functions to dry the resin evenly coated on the substrate B. As shown in FIG.
  • the coupling part 10 may include, in addition to the pressing part 12, a hardening part 14 for curing the resin on the substrate 16 and the chamber 16 that maintains a low vacuum state to prevent foreign material from entering. .
  • the spin part 52 of the coating part 50 rotates the first substrate B1 so that the resin is evenly applied onto the substrate B by centrifugal force, and the drying part. In 54, the evenly applied resin is dried.
  • the first substrate B1 is supplied to the low vacuum chamber 16 of the coupling unit 10.
  • the mold (M) is atmospheric pressure plasma treatment while passing through the surface modification portion 20, the surface-modified mold (M) is plasma-processed is positioned on the low vacuum chamber 16, while transferring in the forward direction, As the mold M and the substrate B are coupled by the operation of the pressing unit 12, a stamping process in which the pattern of the mold M is transferred to the substrate B is performed.
  • the mold M and the substrate B are moved back in the forward direction according to the operation of the transfer part 40, and the mold M and the substrate B are separated from each other in a combined state.
  • the mold (M) and the substrate (B) is separated from the separation unit 30.
  • the mold M is transferred from the right to the left direction (hereinafter referred to as the "reverse direction"), the surface of the mold M is plasma-processed again, and the mold M is transferred in the forward direction again, and the mold M ) After stamping the pattern on the new substrate B, the mold M is transferred in the forward direction to release the new substrate. This process is repeated and continuously performed.
  • the surface of the mold M on which the pattern is formed is plasma treated, and the mold M is transferred in the reverse direction to stamp the mold M pattern onto the substrate B. Thereafter, the mold M is transferred in the forward direction to release the substrate B.
  • the mold M is transferred in the reverse direction to plasma-process the surface of the mold M, and the mold M is transferred again in the reverse direction to stamp the mold M pattern onto the new substrate B.
  • the mold M is transferred in the forward direction to release a new substrate.
  • the present invention may further include a process of replacing a mold having a predetermined number of stamping or releasing times among the molds that have been released with a new mold. Specifically, in order to replace the mold, the transfer part 40 is operated so that a new mold adjacent to the existing mold is in the existing mold position.
  • Figure 4 is another embodiment of the imprint method of the present invention. Since the imprint method differs only in the operation order according to the device configuration of the above-described embodiment (see FIG. 2), the description of the above-described embodiment will be replaced.
  • the mold M is spaced apart from each other by a predetermined distance, and the first mold M1 and the second mold M2 installed on the transfer part 40.
  • the surface modification part 20 includes a first surface modification part 22 and a second surface modification part 24 which are spaced apart from each other at predetermined intervals with the coupling part 10 interposed therebetween.
  • the separation unit 30 includes a first separation unit 32 and a second separation unit 34 spaced apart from each other by a predetermined interval with the coupling unit 10 and the surface modification unit 20 interposed therebetween.
  • the transfer part 40 may include the first or second mold M1 or M2 separated from any one of the first and second separation parts 32 and 34, among the first and second surface modification parts 22 and 24. Transfer to either.
  • the second separation part 34, the second surface modification part 24, the coupling part 10, and the first surface modification part 22 from left to right (hereinafter, referred to as "forward direction").
  • the first separator 32 is fixedly installed.
  • the transfer part 40 reciprocates in the forward or reverse direction on the fixed line, and thus the first mold M1 and the second mold M2 are installed on the transfer part 40.
  • the first mold M1 and the second mold M2 are surface modified at the first surface modification 22 and the second surface modification 24, and are bonded to the substrate B at the coupling portion 10, respectively. Thereafter, the first separation unit 32 and the second separation unit 34 are separated from the substrate B, respectively, the substrate B is coated on the coating unit 50, and then the coupling unit 10 periodically. Is supplied.
  • Another embodiment of the present invention is an imprint method for stamping two or more substrates by using a patterned first, second mold (M1, M2), stamping for each of the first, second mold (M1, M2)
  • the plasma treatment to modify the surface of the first mold (M1) to stamp on the first substrate (B1) the plasma treatment to modify the surface of the second mold (M2), and then stamped first mold (M1)
  • the second mold M2 subjected to the plasma treatment while being released from the first substrate B1 is stamped onto the second substrate B2.
  • the spin portion 52 of the coating portion 50 rotates the first substrate B1 so that the resin is evenly applied on the substrate B by centrifugal force, and the drying portion 54 dries the evenly applied resin. .
  • the first substrate B1 is supplied to the low vacuum chamber 16 of the coupling unit 10.
  • the first mold (M1) is passed through the second surface modification portion 24, the atmospheric pressure plasma treatment, the first mold (M1) surface-modified by plasma treatment is transferred to the forward direction, the low vacuum chamber 16
  • the first mold M1 is coupled to the first substrate B1 by the operation of the pressing unit 12, and the pattern of the first mold M1 is transferred to the first substrate B1. Stamping process is performed.
  • the second mold (M2) installed on the same PET film spaced apart from the first mold (M1) is located on the second separator 34, the second separator 34 does not operate separately. To maintain the standby state.
  • the first mold M1 and the first substrate B1 coupled in the chamber 16 move again in the forward direction according to the operation of the transfer part 40.
  • the second mold M2 is positioned at the second surface modification 24.
  • the first surface reforming unit 22 does not operate separately, but operates only the second surface modifying unit 24, thereby plasma treating and reforming the surface of the second mold M2.
  • the transfer part 40 is operated again to transfer the second mold M2, the first mold M1 and the first substrate B1 in a coupled state.
  • the mold M1 and the first substrate B1 are positioned in the first separation unit 32 in a coupled state, and the second mold M2 is transferred to the coupling unit 10.
  • the first mold M1 and the first substrate B1 are separated from the first separator 32.
  • the second mold M2 is coated on the coating part 50 and the second substrate B2 which is in the atmosphere inside the chamber 16. By being combined, the pattern of the second mold M2 is transferred to the second substrate B2.
  • the transfer part 40 is coupled to the first mold M1.
  • the second mold M2 and the second substrate B2 in the closed state are transferred in the reverse direction, so that the first mold M1 is positioned at the first surface modification 22 and the second mold M2.
  • the second substrate B2 are coupled to each other and are positioned at the second surface modification 24.
  • the first surface modification part 22 is turned on, and performs plasma treatment on the surface of the first mold M1.
  • the second surface modification unit 24 does not operate separately in an OFF state.
  • the transfer part 40 proceeds in the reverse direction again, and the first mold M1 is located inside the chamber 16 of the coupling part 10 and at the same time.
  • the second mold M2 and the second substrate B2 are positioned in the second separator 34.
  • the first mold M1 is coupled to the third substrate B3 that is waiting in the chamber 16, and the second mold M2 is coupled to the second substrate B2 at the second separation part 34. The state is released.
  • the imprinting apparatus has a technical feature in that it uses a mold surface-treated by a physical method such as plasma treatment or a chemical method such as coating layer formation to improve releasability.
  • the above-described imprinting apparatus includes a coupling part for bonding the mold and the substrate so that the pattern of the surface-treated mold may be stamped onto the substrate by a physical or chemical method, and a separation part and the mold separating the bonded mold and the substrate. It includes a transfer unit for transferring. And the transfer unit is configured to transfer the mold separated in the separation unit to the coupling unit to reuse the mold.
  • An imprinting method using the imprinting apparatus may include stamping a pattern of a mold surface-treated on a substrate by a physical or chemical method, and transferring the mold in one direction to release the mold from the stamped substrate; Transferring the mold in the other direction to stamp the surface-treated mold pattern on a new substrate; And releasing the mold from the new stamped substrate by transferring the mold in one direction. Each of these processes is repeated and continuously performed.

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Abstract

임프린트 장치 및 방법이 소개된다. 본 발명의 임프린트 장치는, 패턴이 형성된 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 표면 개질부; 플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드와 상기 기판을 결합시키는 결합부; 및 결합된 상기 몰드와 상기 기판을 분리하는 분리부를 포함한다.

Description

임프린트 장치 및 방법
본 발명은 기판 표면에 도포된 레진을 몰드로 가압하여 패턴을 전사하는 임프린트 장치 및 방법에 관한 것이다.
나노임프린트 리소그래피 공정은 경제적이고 효과적으로 나노 구조물(nano-structure)을 제작할 수 있는 기술로서, 기재(substrate) 위에 레진을 스핀코팅(spin-coating) 또는 디스펜싱(dispensing)하고, 레진 표면에 패턴이 형성된 몰드를 눌러서 패턴을 전사(transfer)하는 기술이다.
나노임프린트 리소그래피 공정은 크게 가열식(thermal-type)과 자외선 조사 방식으로 나눌 수 있다.
가열식 공정은 열전사(Hot Embossing) 또는 서멀 임프린트 리소그래피(Thermal Imprint Lithography)라고 불리며, 몰드와 고분자층이 형성되어 있는 기재를 접촉시킨 후, 열을 가해서 고분자층에 유동성을 제공하고, 압력을 가해 고분자층에 원하는 패턴을 만들어 내는 방법이다. 이러한 가열식 공정은 열변형에 의해 다층 정렬이 어렵다는 문제점이 있으며, 점도가 큰 레진을 임프린트 하기 위해 높은 압력이 필요하기 때문에 패턴이 깨지기 쉬운 문제점이 있다.
이러한 가열식 공정의 문제점을 개선하기 위해 개발된 자외선 조사 방식의 나노임프린트 리소그래피 공정은, 저점성 광경화성 수지와 이를 경화하기 위한 자외선을 사용하는 방법으로서, 상온 저압으로 공정을 실행시킬 수 있기 때문에, 다층화 및 대량 생산에 적합하다.
종래 자외선 조사 방식의 나노임프린트 리소그래피 공정은, 먼저 기판 위에 자외선 경화용 레진을 코팅한 후, 몰드를 이용하여 누르면, 경화용 레진이 몰드의 패턴 사이를 채우게 된다. 이때, 점도가 낮기 때문에 낮은 압력에서도 쉽게 몰드 패턴 사이를 레진으로 채울 수 있다. 이후, UV 광원이 투명한 몰드를 통해서 레진을 감광시키면, 레진이 경화된다. 이후에 몰드를 떼어내면, 패턴 사이에 잔여층이 남게 되는데, 이를 산소 애싱 등을 통해 제거하여 공정을 완료한다.
상기한 종래의 자외선 조사 방식의 공정에서는, 자기조립 단분자막을 몰드 표면에 코팅하여 이형성을 개선하기도 하는데, 코팅 처리 시간이 오래 걸리고, 제품의 생산성이 저하되는 문제점이 존재한다.
또한, 몰드에 별도의 코팅 처리를 하는 경우, 가격 경쟁력이 저하되고, 별도의 형성된 코팅층이 기판과 몰드 분리 시 묻어나게 되어 몰드를 재사용하기 어렵다는 단점이 존재한다.
나아가, 몰드의 재사용성 저하로, 몰드는 일 방향으로만 이송해야 하므로, 생산성이 저하되고, 레진 코팅 과정 등은 별도의 장소 및 장비에서 이루어져 연속적인 공정이 불가능하므로, 작업 공간이 많이 소요되며, 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 존재한다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) KR 10-2012-0127731(2012.11.23)
본 발명은 이형성이 개선되고, 몰드 재사용이 가능한 임프린트 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 임프린트 장치는, 패턴이 형성된 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 표면 개질부; 플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드와 상기 기판을 결합시키는 결합부; 및 결합된 상기 몰드와 상기 기판을 분리하는 분리부를 포함한다.
상기 플라즈마는, 공기, 아르곤, 산소 및 질소 중 하나 이상을 포함하는 가스에 RF를 인가하여 발생되는 것을 특징으로 한다.
상기 몰드를 이송하는 이송부를 더 포함하고, 상기 이송부는, 상기 분리부에서 분리된 상기 몰드를 플라즈마 처리하여 재사용할 수 있도록 상기 표면 개질부로 이송하는 것을 특징으로 한다.
상기 몰드와 상기 기판의 결합 또는 분리 횟수를 카운팅하여, 설정된 횟수에 따라 상기 몰드를 새로운 몰드로 교체하도록 상기 이송부를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
상기 분리부에서 분리된 몰드 표면 상태를 검사하여, 상기 표면 상태에 따라 상기 몰드를 새로운 몰드로 교체하도록 상기 이송부를 제어하는 제어부를 더 포함하한다.
상기 표면 개질부, 결합부 및 분리부는, 서로 일정 간격 이격되어, 상기 몰드의 이송 방향을 따라 순차적으로 배열된 것을 특징으로 한다.
상기 결합부, 표면 개질부 및 분리부는, 서로 일정 간격 이격되어, 상기 몰드의 이송 방향을 따라 순차적으로 배열된 것을 특징으로 한다.
상기 몰드는, 서로 일정 간격 이격되어 상기 이송부 상에 설치된 제1몰드 및 제2몰드를 포함하고, 상기 표면 개질부는, 상기 결합부를 사이에 두고 각각 일정 간격 이격되어 설치된 제1표면 개질부와 제2표면 개질부를 포함하며, 상기 분리부는, 상기 결합부 및 상기 표면 개질부를 사이에 두고 각각 일정 간격 이격되어 설치된 제1분리부와 제2분리부를 포함하고, 상기 이송부는, 상기 제1, 제2분리부 중 어느 하나에서 분리된 상기 제1 또는 제2몰드를 상기 제1, 제2표면 개질부 중 어느 하나로 이송한다.
상기 기판 상부를 레진으로 코팅하는 코팅부를 더 포함한다.
상기 코팅부는, 상기 기판 상부에 액상의 레진을 도포하는 스핀부와, 상기 레진을 건조하는 건조부를 포함한다.
상기 결합부는, 이물질 유입을 방지할 수 있도록 저진공 상태를 유지하는 챔버와, 상기 기판 상의 레진을 경화시키는 경화부를 포함한다.
상기 이송부는, PET 필름과, 상기 PET 필름 일단이 결합되어 권취된 제1롤과, 상기 PET 필름 타단이 결합되어 권취되며, 상기 제1롤과 일정 간격 이격되어 위치하는 제2롤을 포함하고, 상기 몰드는 상기 PET 필름 상에 형성된 것을 특징으로 한다.
패턴이 형성된 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 표면 개질부; 및 플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드를 상기 기판에 스탬핑하고, 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징시키는 작동부를 포함한다.
패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정; 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함한다.
상기 릴리징하는 과정을 거친 상기 몰드를 재사용할 수 있도록 상기 플라즈마 처리하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 릴리징하는 과정을 거친 몰드 중 설정된 스탬핑 또는 릴리징 횟수를 수행한 몰드를 새로운 몰드로 교체하는 과정을 더 포함한다.
패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정; 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정; 상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며, 상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정; 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정; 상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 과정; 상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며, 상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
패턴이 형성된 제1, 제2몰드를 이용하여 2 이상의 기판을 스탬핑하는 임프린트 방법으로서, 상기 제1물드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하여 제1기판에 스탬핑하고, 상기 제2몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리한 후, 스탬핑된 상기 제1몰드를 상기 제1기판으로부터 릴리징함과 동시에 플라즈마 처리된 상기 제2몰드를 제2기판에 스탬핑하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 상기 제1몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 제1몰드 패턴을 제1기판에 스탬핑하는 과정; 상기 제1, 제2몰드를 일 방향으로 이송시켜 상기 제2몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 상기 제1, 제2몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬팅된 상기 기판으로부터 상기 제1몰드를 릴리징하면서, 플라즈마 처리된 상기 제2몰드 패턴을 제2기판에 스탬핑하는 과정; 상기 제1, 제2몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 제1몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 및 상기 제1, 제2몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 제1몰드 패턴을 제3기판에 스탬핑하면서, 스탬핑된 상기 제2기판으로부터 상기 제2몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며, 상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
상기 플라즈마는, 공기, 아르곤, 산소 및 질소 중 하나 이상을 포함하는 가스에 RF를 인가하여 발생되는 것을 특징으로 한다.
표면 처리된 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드와 상기 기판을 결합시키는 결합부; 결합된 상기 몰드와 상기 기판을 분리하는 분리부; 및 상기 몰드를 이송하는 이송부를 포함하고, 상기 이송부는, 상기 분리부에서 분리된 상기 몰드를 상기 결합부로 이송하여 상기 몰드를 재사용하는 것을 특징으로 한다.
표면 처리된 몰드의 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정; 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정; 상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 표면 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및 상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며, 상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 아래와 같은 다양한 효과를 구현할 수 있게 된다.
첫째, 몰드의 이형성이 개선된다.
둘째, 공정 시간 및 비용을 단축할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 몰드를 재사용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 임프린트 장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 임프린트 방법을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 임프린트 방법을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 임프린트 방법을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 임프린트 장치를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 임프린트 방법을 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
10 : 결합부 12 : 프레싱부
14 : 경화부 16 : 챔버
20 : 표면 개질부 22 : 제1표면 개질부
24 : 제2표면 개질부 30 : 분리부
32 : 제1분리부 34 : 제2분리부
40 : 이송부 50 : 코팅부
52 : 스핀부 54 : 건조부
M1 : 제1몰드 M2 : 제2몰드
B1 : 제1기판 B2 : 제2기판
B3 : 제3기판 B : 기판
R1, R2 : 한 쌍의 롤
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 임프린트 장치는, 표면 개질부(20), 결합부(10), 분리부(30) 및 이송부(40)를 포함한다.
본 발명의 임프린트 장치 및 방법은 몰드(M) 표면을 개질함으로써, 몰드(M) 및 기판(B)의 이형성을 개선하고, 몰드(M)를 왕복 이송함으로써 몰드(M)를 재사용할 수 있는 기술이다.
몰드(M)는 기능상 마스터 몰드(master mold) 및 리플리카 몰드(replica mold)로 구분되고, 재료에 따라 Si 몰드, Ni 몰드, Resin 몰드 등 다양하게 구분될 수 있다.
본 발명에서 몰드(M)는 PET 필름 상에 형성될 수 있는데, 설계자의 의도에 따라 상술한 몰드(M)는 다양한 패턴이 형성될 수 있고, 다양한 재료 중에서 선택되어 제조될 수도 있다.
이송부(40)는 상술한 몰드(M)를 정 방향 또는 역 방향으로 이송하는 기능을 한다. 몰드(M)가 PET 필름에 형성되는 경우, 상술한 이송부(40)는 한 쌍의 롤(R1,R2)을 포함하는 구조로 설계될 수 있는데, PET 필름의 양 단을 한 쌍의 롤(R1,R2)에 각각 고정한 상태에서 한 쌍의 롤(R1,R2)을 좌에서 우측 방향(이하 "정 방향"이라 한다) 또는 우에서 좌측 방향(이하 "역 방향"이라 한다)으로 회전시키면, PET 필름에 형성된 몰드(M) 역시 정 방향 또는 역 방향으로 이동하게 되는바, 왕복 이송 가능해지는 것이다.
이때 이송부(40)는 분리부(30)에서 분리된 몰드(M)를 플라즈마 처리하여 재사용할 수 있도록 표면 개질부(20)로 이송할 수 있다.
이러한 이송부(40)는 컨베이어 벨트 또는 로봇 암 등 다양한 기구로 대체될 수 있다.
표면 개질부(20)는, 패턴이 형성된 몰드(M) 표면을 개질하여 몰드(M)의 이형성을 개선하는 것으로, 대기압 하에서 몰드(M) 표면을 플라즈마 처리하는 기능을 하는바, 공기(Air) 또는 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 중 어느 하나를 포함하는 가스에 RF를 인가하여 플라즈마를 형성, 몰드(M) 표면을 개질하는 것이 바람직하다.
플라즈마 처리 시, 80℃를 초과하게 되면, 몰드(M)가 녹거나 휘어지게 되는바, 80℃ 이하의 저온에서 플라즈마 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 몰드(M) 표면의 개질 효과를 개선하기 위해서는 대기압 플라즈마의 RF 안테나와 RF 전원 사이에 플라즈마 매처(matcher)를 인가하여, 부하 임피던스 및 소스 임피던스를 정합시키는 것이 바람직하다.
결합부(10)는 기판(B)에 패턴이 전사될 수 있도록 플라즈마 처리된 몰드(M)를 스탬핑하는 프레싱부(12)를 포함한다.
분리부(30)는 기판에 패턴이 전사된 이후, 몰드(M)를 기판으로부터 릴리징하는 기능을 한다.
이와 같이, 몰드(M)와 기판(B)를 결합, 분리하기 위해 결합부(10) 및 분리부(30)가 별도로 설계될 수 있지만, 스탬핑 및 릴리징 기능을 동시에 수행하는 작동부(미도시)를 도입할 수도 있다.
예를 들어, 작동부(미도시)는 온/오프 제어를 통해 길이 신장 및 축소가 가능한 피스톤 로드 내지 로봇 암으로 구성하게 되면, 몰드(M)는 작동부(미도시)에 의하여 하방으로 동작하면서 기판을 스탬핑하게 되고, 상방으로 작동하면서 기판과 릴리징할 수 있게 된다.
또한, 작동부(미도시)는 이송부(40)를 이용하여 이동 가능한 구조로 구체화될 수 있는바, 챔버(16)에 위치할 때, 온(ON) 상태에서 몰드(M)를 하강시켜 기판(B)을 프레스함으로써, 스탬핑 과정을 진행하고, 분리부(30)에 위치할 때는 오프(OFF) 상태에서 원위치로 복귀하여 기판(B)과 분리됨으로써, 릴리징 과정을 진행할 수도 있다.
한편, 본 발명의 임프린트 장치는 제어부(미도시)를 더 포함한다.
제어부는 몰드(M)의 재사용을 위하여 기존 몰드를 새로운 몰드로 교체하기 위하여 이송부를 제어한다. 구체적으로 제어부는 몰드(M)와 기판의 결합 또는 분리 횟수를 카운팅하여, 설정된 횟수에 따라 몰드(M)를 새로운 몰드로 교체할 수 있다. 또는 분리부(30)에서 분리된 몰드(M) 표면 상태를 검사하여, 표면 상태에 따라 몰드(M)를 새로운 몰드로 교체할 수도 있다.
[실시예 1]
본 발명의 실시예에 따른 임프린팅 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표면 개질부(20), 결합부(10) 및 분리부(30)는, 서로 일정 간격 이격되어, 정 방향을 따라 순차적으로 설치될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 결합부(10), 표면 개질부(20) 및 분리부(30)는, 서로 일정 간격 이격되어, 몰드(M)의 정 방향을 따라 순차적으로 설치될 수도 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 1의 표면 개질부(20) 및 분리부(30)의 위치를 서로 치환하여 설치될 수도 있다.
이러한 표면 개질부(20), 결합부(10) 및 분리부(30)의 위치는 설계자의 의도에 다양하게 변형 설치 가능할 것이다.
한편, 본 발명의 임프린트 장치는 코팅부(50)를 더 포함한다.
기판(B)은 코팅부(50)에서 코팅된 후, 주기적으로 결합부(10)로 공급되는바, 코팅부(50)는, 기판(B) 상부를 레진으로 코팅하는데, 본 발명에 따르면, 기판(B) 코팅에서 패턴 전사에 이르기까지 연속적인 공정이 가능해지는 이점이 있다.
코팅부(50)는, 스핀부(52)와 건조부(54)를 포함하는데, 스핀부(52)는 기판을 회전시켜, 레진이 원심력에 의해 기판(B) 위에 고르게 도포되도록 하며, 건조부(54)는 기판(B) 상에 고르게 도포된 레진를 건조시키는 기능을 한다.
이와 같이, 레진이 기판(B)에 고르게 도포, 건조되면, 기판(B)은 결합부(10)로 이송된다.
결합부(10)는 프레싱부(12) 외에, 이물질 유입이 방지될 수 있도록 저진공 상태를 유지하는 챔버(16) 및 기판(B) 상의 레진을 경화시키는 경화부(14)를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 임프린트 방법을 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 코팅부(50)의 스핀부(52)에서는 제1기판(B1)을 회전시켜 레진이 원심력에 의해 기판(B) 상에 고루 도포되도록 하고, 건조부(54)에서는 고르게 도포된 레진을 건조한다.
레진이 도포되어 건조된 상태에서, 제1기판(B1)은 결합부(10)의 저진공 챔버(16)로 공급된다.
한편, 몰드(M)는 표면 개질부(20)를 통과하면서 대기압 플라즈마 처리되는데, 플라즈마 처리되어 표면 개질된 몰드(M)는 정 방향으로 이송하면서, 저진공 챔버(16) 상에 위치하게 되고, 프레싱부(12)의 동작에 의해 몰드(M)와 기판(B)이 결합되면서, 몰드(M)의 패턴이 기판(B)에 전사되는 스탬핑 과정이 진행된다.
챔버(16)에서 결합된 몰드(M) 및 기판(B)은 이송부(40)의 동작에 따라 정 방향으로 다시 이동하고, 몰드(M) 및 기판(B)은 결합된 상태로 분리부(30)에 위치하게 되며, 분리부(30)에서 몰드(M)와 기판(B)이 분리된다.
이후, 몰드(M)를 우에서 좌측 방향(이하 "역 방향"이라 한다)으로 이송시켜, 몰드(M) 표면을 다시 플라즈마 처리하고, 다시 몰드(M)를 정 방향으로 이송시켜, 몰드(M) 패턴을 새로운 기판(B)에 스탬핑한 후, 몰드(M)를 정 방향으로 이송시켜 새로운 기판을 릴리징하게 되는바, 이러한 과정이 반복되어 연속적으로 진행된다.
한편, 도 3을 참조로, 본 발명의 임프린트 방법의 실시예를 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 임프린트 방법은 패턴이 형성된 몰드(M) 표면을 플라즈마 처리하고, 몰드(M)를 역 방향으로 이송시켜 몰드(M) 패턴을 기판(B)에 스탬핑한 후, 몰드(M)를 정 방향으로 이송시켜 기판(B)을 릴리징하는 과정으로 진행된다.
이후, 릴리징하는 과정을 거친 몰드(M)를 재사용할 수 있도록 플라즈마 처리하는 과정을 수행한다.
구체적으로, 몰드(M)를 역 방향으로 이송시켜 몰드(M) 표면을 다시 플라즈마 처리하고, 몰드(M)를 역 방향으로 다시 이송시켜 몰드(M) 패턴을 새로운 기판(B)에 스탬핑한 후, 몰드(M)를 정 방향으로 이송시켜 새로운 기판을 릴리징한다.
상술한 각각의 과정을 반복하되, 연속적로 진행함으로써, 공정 시간이 단축되고, 생산성이 개선된다.
또한 본 발명은 릴리징하는 과정을 거친 몰드 중 설정된 스탬핑 또는 릴리징 횟수를 수행한 몰드를 새로운 몰드로 교체하는 과정을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 몰드를 교체하기 위해서 기존 몰드에 인접한 새로운 몰드가 기존 몰드 위치에 오도록 이송부(40)가 동작하게 된다.
한편, 도 4는 본 발명의 임프린트 방법의 또 다른 실시예이다. 이러한 임프린트 방법은 상술한 일 실시예(도 2 참조)의 장치 구성에 따라 동작 순서만 상이하므로, 상술한 일 실시예에 대한 설명으로 갈음한다.
[실시예 2]
이하에서는, 실시예 2에 대한 설명을 함에 있어서, 실시예 1와 동일한 구성에 대한 설명은 편의상 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 임프린팅 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 몰드(M)가 서로 일정 간격 이격되어 이송부(40) 상에 설치된 제1몰드(M1) 및 제2몰드(M2)를 포함하고, 표면 개질부(20)는 결합부(10)를 사이에 두고, 각각 일정 간격 서로 이격되어 설치된 제1표면 개질부(22)와 제2표면 개질부(24)를 포함하고, 분리부(30)는, 결합부(10) 및 표면 개질부(20)를 사이에 두고 각각 일정 간격 이격되어 설치된 제1분리부(32)와 제2분리부(34)를 포함한다. 그리고 이송부(40)는 제1, 제2분리부(32, 34) 중 어느 하나에서 분리된 제1 또는 제2몰드(M1 또는 M2)를 제1, 제2표면 개질부(22, 24) 중 어느 하나로 이송한다.
이를 구체적으로 설명하면, 좌에서 우측 방향으로(이하 "정 방향"이라 한다) 제2분리부(34), 제2표면 개질부(24), 결합부(10), 제1표면 개질부(22) 및 제1분리부(32)가 고정 설치되는 것이다.
이러한 고정된 라인 상으로 이송부(40)가 정 방향 또는 역 방향으로 왕복 이동하는바, 이송부(40) 상에는 제1몰드(M1) 및 제2몰드(M2)가 설치된다.
제1몰드(M1) 및 제2몰드(M2)는 제1표면 개질부(22), 제2표면 개질부(24)에서 표면 개질되고, 각각 결합부(10)에서 기판(B)과 결합된 후, 제1분리부(32) 및 제2분리부(34)에서 각각 기판(B)과 분리되는바, 기판(B)은 코팅부(50)에서 코팅된 후, 주기적으로 결합부(10)로 공급된다.
이하에서는 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 임프린트 방법의 다른 실시예를 설명한다.
본 발명의 다른 실시예는, 패턴이 형성된 제1, 제2몰드(M1, M2)를 이용하여 2 이상의 기판을 스탬핑하는 임프린트 방법으로서, 제1, 2몰드(M1, M2) 각각에 대하여 스탬핑하는 과정과 릴리징하는 과정을 동시에 진행하는 점에서 기술적 특징이 있다. 이에 의하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
즉, 제1물드(M1) 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하여 제1기판(B1)에 스탬핑하고, 제2몰드(M2) 표면을 개질하도록 플라즈마 처리한 후, 스탬핑된 제1몰드(M1)를 제1기판(B1)으로부터 릴리징함과 동시에 플라즈마 처리된 제2몰드(M2)를 제2기판(B2)에 스탬핑한다.
이하에서는, 도 5의 임프린트 장치를 이용한 임프린트 방법을 과정에 따라 구체적으로 설명한다.
코팅부(50)의 스핀부(52)에서는 제1기판(B1)을 회전시켜 레진이 원심력에 의해 기판(B) 상에 고루 도포되도록 하고, 건조부(54)에서는 고르게 도포된 레진을 건조한다.
레진이 도포되어 건조된 상태에서, 제1기판(B1)은 결합부(10)의 저진공 챔버(16)로 공급된다.
한편, 제1몰드(M1)는 제2표면 개질부(24)를 통과하면서 대기압 플라즈마 처리되는데, 플라즈마 처리되어 표면 개질된 제1몰드(M1)는 정 방향으로 이송하면서, 저진공 챔버(16) 상에 위치하게 되고, 프레싱부(12)의 동작에 의해 제1몰드(M1)와 제1기판(B1)이 결합되면서, 제1몰드(M1)의 패턴이 제1기판(B1)에 전사되는 스탬핑 과정이 진행된다.
이때, 제1몰드(M1)와 동일한 PET 필름 상에 일정 간격 이격되어 설치된 제2몰드(M2)는 제2분리부(34) 상에 위치하게 되는데, 제2분리부(34)는 별도로 동작하지 않고 대기 상태를 유지한다.
챔버(16)에서 결합된 제1몰드(M1) 및 제1기판(B1)은 이송부(40)의 동작에 따라 정 방향으로 다시 이동한다.
제1몰드(M1) 및 제1기판(B1)이 결합된 상태로, 제1표면 개질부(22)까지 이동하면, 제2몰드(M2)는 제2표면 개질부(24)에 위치하게 된다.
이때, 제1표면 개질부(22)는 별도로 작동하지 않고, 제2표면 개질부(24)만 작동하면서 제2몰드(M2) 표면을 플라즈마 처리, 개질하게 된다.
제2몰드(M2) 표면이 개질되면, 이송부(40)가 다시 작동하여 제2몰드(M2), 결합된 상태의 제1몰드(M1) 및 제1기판(B1)을 이송시키는바, 제1몰드(M1) 및 제1기판(B1)은 결합된 상태로 제1분리부(32)에 위치하게 되고, 제2몰드(M2)는 결합부(10)로 이송된다.
이후, 제1분리부(32)에서 제1몰드(M1)와 제1기판(B1)은 분리된다.
제1몰드(M1) 및 제1기판(B1)의 분리 과정과 동시에, 제2몰드(M2)는 코팅부(50)에서 코팅 처리되어 챔버(16) 내부에 대기 중이던 제2기판(B2)과 결합됨으로써, 제2몰드(M2)의 패턴이 제2기판(B2)에 전사된다.
제1몰드(M1)와 제1기판(B1)의 분리 및 제2몰드(M2)와 제2기판(B2)의 결합 과정이 완료된 이후, 이송부(40)는 제1몰드(M1)와, 결합된 상태의 제2몰드(M2) 및 제2기판(B2)을 역 방향으로 이송하게 되는바, 제1몰드(M1)는 제1표면 개질부(22)에 위치하게 되고, 제2몰드(M2) 및 제2기판(B2)은 결합된 상태로, 제2표면 개질부(24)에 위치하게 된다.
이때, 제1표면 개질부(22)는 온(ON) 온 상태로, 제1몰드(M1) 표면을 플라즈마 처리하게 된다. 이 과정이 진행되는 동안 제2표면 개질부(24)는 오프(OFF) 상태로 별도로 동작하지 않는다.
제1몰드(M1) 표면의 플라즈마 처리가 완료되면, 이송부(40)가 다시 역 방향으로 진행하는바, 제1몰드(M1)는 결합부(10)의 챔버(16) 내부에 위치함과 동시에, 제2몰드(M2) 및 제2기판(B2)은 제2분리부(34)에 위치하게 된다.
이후, 제1몰드(M1)는 챔버(16) 내부에 대기 중이던 제3기판(B3)과 결합하고, 제2분리부(34)에서 제2몰드(M2)와 제2기판(B2)의 결합 상태가 해제된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 임프린팅 장치는, 이형성 개선을 위하여 플라즈마 처리와 같은 물리적 방식이나, 코팅층 형성과 같은 화학적 방식에 의하여 표면 처리한 몰드를 이용하는 점에 기술적 특징이 있다.
구체적으로 상술한 임프린팅 장치는, 물리적 또는 화학적 방식에 의하여 표면 처리된 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 몰드와 기판을 결합시키는 결합부와, 결합된 몰드와 기판을 분리하는 분리부 및 몰드를 이송하는 이송부를 포함한다. 그리고 이송부는, 분리부에서 분리된 몰드를 결합부로 이송하여 몰드를 재사용하도록 구성된다.
이러한 임프린팅 장치를 이용한 임프린팅 방법은, 물리적 또는 화학적 방식에 의하여 표면 처리된 몰드의 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정, 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 기판으로부터 몰드를 릴리징하는 과정; 몰드를 타 방향으로 이송시켜 표면 처리된 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함한다. 그리고 이러한 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행된다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 실시예를 기초로 상술한 표면 개질부, 결합부, 분리부 등의 구성요소 갯수 또는 배치 형태 등을 다양하게 변형이 가능하며, 이러한 변형예 또는 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다 할 것이다.

Claims (23)

  1. 패턴이 형성된 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 표면 개질부;
    플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드와 상기 기판을 결합시키는 결합부; 및
    결합된 상기 몰드와 상기 기판을 분리하는 분리부를 포함하는, 임프린트 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라즈마는, 공기, 아르곤, 산소 및 질소 중 하나 이상을 포함하는 가스에 RF를 인가하여 발생되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰드를 이송하는 이송부를 더 포함하고,
    상기 이송부는, 상기 분리부에서 분리된 상기 몰드를 플라즈마 처리하여 재사용할 수 있도록 상기 표면 개질부로 이송하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 몰드와 상기 기판의 결합 또는 분리 횟수를 카운팅하여, 설정된 횟수에 따라 상기 몰드를 새로운 몰드로 교체하도록 상기 이송부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 임프린트 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 분리부에서 분리된 몰드 표면 상태를 검사하여, 상기 표면 상태에 따라 상기 몰드를 새로운 몰드로 교체하도록 상기 이송부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 임프린트 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 표면 개질부, 결합부 및 분리부는, 서로 일정 간격 이격되어, 상기 몰드의 이송 방향을 따라 순차적으로 배열된 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 결합부, 표면 개질부 및 분리부는, 서로 일정 간격 이격되어, 상기 몰드의 이송 방향을 따라 순차적으로 배열된 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 몰드는, 서로 일정 간격 이격되어 상기 이송부 상에 설치된 제1몰드 및 제2몰드를 포함하고,
    상기 표면 개질부는, 상기 결합부를 사이에 두고 각각 일정 간격 이격되어 설치된 제1표면 개질부와 제2표면 개질부를 포함하며,
    상기 분리부는, 상기 결합부 및 상기 표면 개질부를 사이에 두고 각각 일정 간격 이격되어 설치된 제1분리부와 제2분리부를 포함하고,
    상기 이송부는, 상기 제1, 제2분리부 중 어느 하나에서 분리된 상기 제1 또는 제2몰드를 상기 제1, 제2표면 개질부 중 어느 하나로 이송하는, 임프린트 장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 기판 상부를 레진으로 코팅하는 코팅부를 더 포함하는, 임프린트 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 코팅부는,
    상기 기판 상부에 액상의 레진을 도포하는 스핀부와, 상기 레진을 건조하는 건조부를 포함하는, 임프린트 장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 결합부는,
    이물질 유입을 방지할 수 있도록 저진공 상태를 유지하는 챔버와, 상기 기판 상의 레진을 경화시키는 경화부를 포함하는, 임프린트 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 이송부는,
    PET 필름과, 상기 PET 필름 일단이 결합되어 권취된 제1롤과, 상기 PET 필름 타단이 결합되어 권취되며, 상기 제1롤과 일정 간격 이격되어 위치하는 제2롤을 포함하고,
    상기 몰드는 상기 PET 필름 상에 형성된 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  13. 패턴이 형성된 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 표면 개질부; 및
    플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드를 상기 기판에 스탬핑하고, 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징시키는 작동부를 포함하는, 임프린트 장치.
  14. 패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    플라즈마 처리된 상기 몰드의 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정;
    스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하는, 임프린트 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 릴리징하는 과정을 거친 상기 몰드를 재사용할 수 있도록 상기 플라즈마 처리하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 릴리징하는 과정을 거친 몰드 중 설정된 스탬핑 또는 릴리징 횟수를 수행한 몰드를 새로운 몰드로 교체하는 과정을 더 포함하는, 임프린트 방법.
  17. 패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정;
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정;
    상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며,
    상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
  18. 패턴이 형성된 몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정;
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정;
    상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 몰드 표면을 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며,
    상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
  19. 패턴이 형성된 제1, 제2몰드를 이용하여 2 이상의 기판을 스탬핑하는 임프린트 방법으로서,
    상기 제1물드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하여 제1기판에 스탬핑하고, 상기 제2몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리한 후, 스탬핑된 상기 제1몰드를 상기 제1기판으로부터 릴리징함과 동시에 플라즈마 처리된 상기 제2몰드를 제2기판에 스탬핑하는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 제1몰드를 일 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 제1몰드 패턴을 제1기판에 스탬핑하는 과정;
    상기 제1, 제2몰드를 일 방향으로 이송시켜 상기 제2몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정;
    상기 제1, 제2몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬팅된 상기 기판으로부터 상기 제1몰드를 릴리징하면서, 플라즈마 처리된 상기 제2몰드 패턴을 제2기판에 스탬핑하는 과정;
    상기 제1, 제2몰드를 타 방향으로 이송시켜 릴리징된 상기 제1몰드 표면을 개질하도록 플라즈마 처리하는 과정; 및
    상기 제1, 제2몰드를 타 방향으로 이송시켜 플라즈마 처리된 상기 제1몰드 패턴을 제3기판에 스탬핑하면서, 스탬핑된 상기 제2기판으로부터 상기 제2몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며,
    상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
  21. 청구항 14 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마는, 공기, 아르곤, 산소 및 질소 중 하나 이상을 포함하는 가스에 RF를 인가하여 발생되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
  22. 표면 처리된 몰드의 패턴이 기판에 스탬핑될 수 있도록 상기 몰드와 상기 기판을 결합시키는 결합부;
    결합된 상기 몰드와 상기 기판을 분리하는 분리부; 및
    상기 몰드를 이송하는 이송부를 포함하고,
    상기 이송부는, 상기 분리부에서 분리된 상기 몰드를 상기 결합부로 이송하여 상기 몰드를 재사용하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.
  23. 표면 처리된 몰드의 패턴을 기판에 스탬핑하는 과정;
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정;
    상기 몰드를 타 방향으로 이송시켜 표면 처리된 상기 몰드 패턴을 새로운 기판에 스탬핑하는 과정; 및
    상기 몰드를 일 방향으로 이송시켜 스탬핑된 상기 새로운 기판으로부터 상기 몰드를 릴리징하는 과정을 포함하며,
    상기 각각의 과정은 반복되어 연속적으로 진행되는 것을 특징으로 하는, 임프린트 방법.
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