WO2017105014A1 - Ultraviolet exposure device for manufacturing biochip - Google Patents

Ultraviolet exposure device for manufacturing biochip Download PDF

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WO2017105014A1
WO2017105014A1 PCT/KR2016/014103 KR2016014103W WO2017105014A1 WO 2017105014 A1 WO2017105014 A1 WO 2017105014A1 KR 2016014103 W KR2016014103 W KR 2016014103W WO 2017105014 A1 WO2017105014 A1 WO 2017105014A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
biochip
exposure mask
mounting
wafer substrate
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/014103
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
곽봉섭
정기수
이강호
박경택
Original Assignee
한국기계연구원
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor

Definitions

  • the present disclosure relates to an ultraviolet exposure apparatus for biochip production, and more particularly, to an ultraviolet exposure apparatus for biochip production that is used for manufacturing a biochip having a fine structure and can be used regardless of place and cost.
  • cancer which is one of the intractable diseases that are difficult to overcome by modern people, is difficult to diagnose by X-ray imaging, and in the case of magnetic resonance imaging or computed tomography, the cost of diagnosis is rather high and the economic burden is high.
  • the endoscope can also be directly observed, but there is a limit to the human organs to which the endoscope can be put, so it will be unreasonable to be widely used for the diagnosis of cancer that can occur in various sites.
  • the diagnostic robot that is inserted into the human body is still in the research and development stage, so it will take a long time to be commercialized.
  • a fine flow path having a structure similar to that of a cell should be formed to enable separation of cells.
  • a master mold having a shape corresponding to the fine flow path is required. Since the master mold must also have a microstructure, an exposure process of curing the photosensitive polymer using an exposure mask having a shape corresponding to the microstructure should be used to form such a microstructure.
  • This substrate is used to manufacture a biochip having a fine structure, and is intended to provide an ultraviolet exposure apparatus for producing a biochip that can be used regardless of place and cost.
  • the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip may include a chamber, a wafer substrate having a photosensitive polymer coated thereon, and an exposure mask mounted on the surface thereof to be pulled out of the chamber along a first direction. It is disposed on the mounting portion, the upper portion of the mounting portion, and supports the upper portion of the mounting portion to fix the exposure mask disposed between the mounting portion, the exposure mask fixing portion including a transmission window so as to transmit ultraviolet rays to the exposure mask and the inside of the chamber And a light source unit for providing ultraviolet rays to the wafer substrate and the exposure mask, wherein the mounting unit is disposed under the mounting unit to form a vacuum between the wafer substrate and to fix the wafer substrate and the exposure mask to the mounting unit. And a wafer substrate and an exposure mask fixed by the vacuum pad by flowing air through the vacuum pad from the mounting portion. It includes an air vent for degassing.
  • the mounting unit may further include a driving unit to move the wafer substrate and the vacuum pad mounted on the mounting unit along a second direction parallel to the height direction of the chamber.
  • the drive unit may include an inclined cam that moves the vacuum pad along the second direction by rotation and a cam shaft that is a rotation axis of the inclined cam.
  • the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of this embodiment further includes a pair of rail parts installed along the first direction on the inner wall of the chamber to guide movement of the mounting part when the mounting part is drawn out of the chamber or drawn into the chamber. can do.
  • the chamber includes a plurality of surfaces to block the interior from the outside, and at least a portion of any one of the plurality of surfaces may be opened, and the mounting unit may be pulled out and drawn in through one open surface.
  • One wafer substrate may be mounted on the mounting portion.
  • the exposure mask fixing part may be hinged to one side of the mounting part.
  • the mounting unit may further include a pressing unit disposed at edges of the mounting unit and the exposure mask fixing unit to press the exposure mask fixing unit to be in close contact with the mounting unit.
  • the light source unit may include a light emitting diode that emits light of the ultraviolet wavelength.
  • the light source unit may emit ultraviolet light of a single wavelength.
  • the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of the present embodiment may further include a timer configured to set a time for exposing the photosensitive polymer.
  • the wafer substrate may comprise a silicon material.
  • the vacuum pad may be made of an elastic material.
  • a device can be provided.
  • an ultraviolet exposure apparatus for producing a biochip capable of manufacturing a master mold used for manufacturing a biochip having a microstructure.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a mounting part of the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention, drawn out to the outside.
  • FIG. 3 is a side view of the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view illustrating a state in which a side surface of a chamber and a vacuum pad are deleted in the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of FIG. 2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along a line VV of FIG. 1.
  • FIG. 6 is an enlarged view illustrating region A of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a wafer substrate and an exposure mask are mounted on a mounting unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which a wafer substrate and an exposure mask are mounted on a mounting unit and cover the exposure mask fixing unit.
  • FIG. 9 is a view showing a state where the exposure mask fixing part is covered with a wafer substrate and a mounting portion on which the exposure mask is mounted and fixed by a pressing unit.
  • FIG. 10 is a view showing a state after the mounting portion to which the exposure mask fixing portion is fixed is drawn into the chamber.
  • FIG. 11 is a photograph of a first embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a photograph of a second embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a photograph of a third embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a photograph of a fourth embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a mounting of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a perspective view illustrating a state in which the unit 120 is drawn out to the outside
  • FIG. 3 is a side view of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a view illustrating the side surface of the chamber 110 and the vacuum pad 122 removed from the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip of FIG. 2
  • FIG. 5 is a view along the line V-V of FIG. 1. It is sectional drawing which shows the cut cross section
  • FIG. 6 is the enlarged view which expanded the area A of FIG.
  • the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip may include a chamber 110, a mounting unit 120, an exposure mask fixing unit 130, and a light source unit 140. ).
  • the chamber 110 forms an outer shape of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment, and a space is formed therein, and may distinguish an interior from an exterior.
  • the chamber 110 according to the present embodiment may be made of a material capable of shielding the ultraviolet rays so that the ultraviolet rays used for manufacturing the biochip are not emitted to the outside.
  • it may be made of an opaque material for the same reason.
  • the chamber 110 of the present embodiment may include a plurality of surfaces to distinguish the exterior from the interior.
  • the chamber 110 may have a shape of a hexahedron having six surfaces as illustrated in FIG. 1.
  • any one of the plurality of surfaces forming the chamber 110 may be opened, and the mounting unit 120 described later may be drawn out and drawn in through the opened one surface. It is the arrangement relationship between the user and the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of this embodiment to determine the open one side. In the process of using the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip, a surface of the chamber 110 disposed closest to the user must be opened so that the mounting unit 120 drawn out and drawn through the biochip may be disposed adjacent to the user. Therefore, the user may more conveniently use the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment.
  • the mounting unit 120 is disposed inside the chamber 110 as shown in FIG. 1 and then drawn out of the chamber 110 along the first direction as shown in FIGS. 2 and 3. Can be. When the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110, the photosensitive polymer-coated wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are sequentially mounted on the mounting unit 120.
  • the "first direction" according to this embodiment is similar to determining the open one side of the chamber 110 as described above.
  • the direction extending from the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment toward the user using the same is the "first direction" according to the present embodiment. Therefore, the mounting unit 120 according to the present exemplary embodiment may be drawn out from the inside of the chamber 110 toward the user of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip.
  • the wafer substrate 10 of the present embodiment may be a silicon wafer, and the photosensitive polymer may be, for example, SU-8 series of MicroChem, but is not limited thereto. If the material is cured by ultraviolet light and the photoresist process is possible, it may be included in the scope of the present invention.
  • the mounting unit 120 of this embodiment mounts only one wafer substrate 10 and one exposure mask 20, and the mounting unit 120 of this embodiment is also disposed as one. Therefore, the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment can further reduce the volume and can be used even in a narrow place. In addition, since the cost required for manufacturing can be further reduced, it can be used universally without burdening the cost.
  • the pattern which can manufacture the master mold required for biochip manufacture is formed.
  • the photosensitive polymer is cured into a shape corresponding to the master mold formed on the exposure mask 20. After removing the unnecessary portion that is not cured by the etching process, it is possible to form a master mold for biochip manufacturing.
  • the exposure mask fixing unit 130 supports the upper portion of the mounting unit 120 inside the chamber 110 to fix the exposure mask 20 disposed between the mounting unit 120 to provide a wafer substrate (eg, UV light). The misalignment between 10) and the exposure mask 20 is prevented from occurring.
  • a wafer substrate eg, UV light
  • the exposure mask fixing part 130 of the present embodiment is generated by the light source part 140 described later in order to smoothly provide ultraviolet rays to the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 disposed between the mounting part 120. It includes a transmission window 132 so that the ultraviolet rays can be transmitted smoothly.
  • the exposure mask fixing part 130 of the present embodiment is located on one side of the mounting part 120, more specifically, on one side of the mounting part 120 closest to the chamber 110 when the mounting part 120 is pulled out.
  • the hinges are combined. Therefore, when the mounting unit 120 is pulled out and the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are fixed to the mounting unit 120, the exposure mask fixing unit 130 may be connected to the mounting unit 120 by a hinge movement. And may be arranged as shown in FIGS. 2 and 3 separately. On the contrary, when the mounting unit 120 is retracted so that the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 are disposed in the chamber 110, the mounting unit 120 is illustrated in FIGS. 4 and 5. It is disposed side by side and supports the mounting portion 120 from the upper portion of the mounting portion (120).
  • the mounting unit 120 of the present embodiment further includes a pressing unit 128 to improve the fixing force with the exposure mask fixing unit 130.
  • the pressurizing unit 128 is disposed at the edge of the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 so that the exposure mask fixing unit 130 can be firmly supported by the upper part of the mounting unit 120 to be fixed.
  • the exposure mask fixing part 130 is fixed while being pressed toward the part 120.
  • FIG. 1 to 3 illustrate a single pressurizing unit 128 according to an example of the present embodiment, but the present invention is not limited thereto, and when a plurality of pressurizing units 128 are formed, fixing force may be improved.
  • the mounting unit 120 of the present embodiment may include a vacuum pad 122 and an air vent 124.
  • the vacuum pad 122 forms a vacuum in the space in contact with the wafer substrate 10 as shown in FIGS. 5 and 6 to fix the wafer substrate 10 while the ultraviolet rays are provided to the wafer substrate 10. Play a role.
  • the vacuum pad 122 according to the present embodiment is made of an elastic material to more smoothly assist in the formation of a vacuum.
  • the air vent 124 injects air into the vacuum space formed between the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 so that the exposed wafer substrate 10 is separated from the vacuum pad 122.
  • the air vent 124 may be blocked to form a vacuum by the vacuum pad 122, and when the wafer substrate 10 is separated, the air vent 124 is opened to flow air. Can be.
  • the vacuum pad 122 and the air vent 124 according to the present exemplary embodiment are disposed on opposite sides of one surface of the photosensitive polymer-coated wafer substrate 10 so as not to affect the exposure process by ultraviolet rays.
  • the mounting unit 120 is disposed to be opposite to the exposure mask fixing unit 130, and more specifically, the mounting unit opposite to the upper side of which the exposure mask fixing unit 130 supports the mounting unit 120. It may be disposed below the 120.
  • the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment further includes a driving unit 126 as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the driving unit 126 may move the vacuum pad 122 disposed in the mounting unit 120 along a second direction parallel to the height direction of the chamber 110.
  • the drive unit 126 in this embodiment includes, for example, an inclined cam 126a and a cam shaft 126b.
  • the inclined cam 126a is a structure which transforms a rotational motion into linear motion, and the cam axis 126b forms the rotational axis of the inclined cam 126a.
  • the inclined cam 126a is rotated about the cam axis 126b, so that the rotational movement of the inclined cam 126a can be transformed into a linear movement that is moved up and down relative to the ground along the second direction. have. Therefore, the vacuum pad 122 connected to the driving unit 126 of the present embodiment may also linearly move in the vertical direction, and the height may be adjusted.
  • the "second direction" of the present embodiment may be formed in a direction parallel to the height direction of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment from the ground, and may be perpendicular to the first direction. Can be side by side.
  • the vacuum pad 122 is higher than the mounting unit 120 when the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110 and the exposure mask fixing unit 130 is separated from the mounting unit 120. Or it may be disposed in the center of the mounting portion 120 to have the same height.
  • the vacuum pad 122 is driven by the driving unit 126 of the present embodiment. ) Moves toward the ground, and a vacuum is formed in the space between the wafer substrate 10 and the vacuum pad 122 while the vacuum unit adsorbs the other surface of the wafer substrate 10.
  • the ultraviolet light exposure apparatus 100 for producing a biochip of the present embodiment includes a light source unit 140.
  • the light source unit 140 is disposed above the inside of the chamber 110 as shown in FIG. 5 to provide ultraviolet rays to cure the photosensitive polymer coated on the wafer substrate 10.
  • the light source unit 140 of the present embodiment may include a light emitting diode (LED) that emits light in the ultraviolet region in order to provide ultraviolet rays, and more uniform exposure to prevent the occurrence of product defects.
  • the light source unit 140 of the present embodiment may emit light in the ultraviolet region of a single wavelength.
  • the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment further includes a rail unit 150 to assist withdrawal of the mounting unit 120.
  • the rail unit 150 is provided as a pair, and is installed along the first direction on the inner wall of the chamber 110.
  • the pair of edges of the edges of the mounting unit 120 is engaged with the rail unit 150, and the movement of the mounting unit 120 is performed when the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110 or drawn into the inside. Guide.
  • the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment may further include a timer unit 160.
  • the timer unit 160 adjusts the time for which ultraviolet light is provided to the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 by the light source unit 140.
  • the timer unit 160 of the present embodiment may include an input unit for adjusting the time for which ultraviolet rays are provided and a display unit for visually displaying and informing the user.
  • the display unit of the present embodiment may control whether or not the power is supplied or display the same together.
  • the configuration of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment has been described.
  • FIGS. 7 to 10 will be described an example of use of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention.
  • this is merely an example and various modifications of the use example may be possible at the general knowledge level of the related art.
  • FIG. 7 to 10 illustrate a process of mounting and exposing the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 in the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment.
  • 7 is a diagram illustrating a state in which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted on the mounting unit 120 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted on the mounting unit 120 to cover the exposure mask fixing unit 130.
  • FIG. 9 is a view illustrating a state in which the exposure mask fixing part 130 is covered with a mounting unit 120 on which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted and fixed by the pressing unit 128.
  • 10 is a view illustrating a state after the mounting unit 120 to which the exposure mask fixing unit 130 is fixed is introduced into the chamber 110.
  • the exposure mask fixing unit 130 is opened by the hinge movement and separated from the mounting unit 120. do.
  • the separation does not mean that the exposure mask fixing unit 130 is completely separated from the mounting unit 120, and the hinge axis portion is opened by the hinge movement while being coupled with the mounting unit 120.
  • the driving unit 126 to have the same height as the mounting unit 120 or higher than the mounting unit 120 is disposed in the center of the mounting unit 120. ) Can be lifted from the ground.
  • the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 may be sequentially mounted on the mounting unit 120.
  • one surface of the wafer substrate 10 may be coated with a photosensitive polymer.
  • the photosensitive polymer according to the present exemplary embodiment may be applied in a liquid state to be evenly coated on the wafer substrate 10 by spin coating, but is not limited thereto.
  • the other surface of the wafer substrate 10 is not coated with the photosensitive polymer, and the surface not coated with the photosensitive polymer is mounted on the mounting unit 120 to contact the vacuum pad 122.
  • the exposure mask fixing unit 130 may be hinged toward the mounting unit 120, as shown in FIG. 8. .
  • the pressing unit 128 presses the edge of the exposure mask fixing unit 130 while the mounting unit ( 120 and the exposure mask fixing part 130 are fixed.
  • the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 is along the rail unit 150. It may be drawn into the chamber 110.
  • the driving unit 126 is raised so that the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mutually different. Closely placed. The driving unit 126 is lifted up before or after the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 is introduced into the chamber 110, regardless of the order.
  • the user may set a time for irradiating ultraviolet rays by using the timer unit 160.
  • the timer unit 160 When the light in the ultraviolet region is emitted by the light source unit 140, the user passes through the transmission window 132 of the exposure mask fixing unit 130.
  • Ultraviolet rays may cure the photosensitive polymer of the wafer substrate 10 to correspond to the appearance of the exposure mask 20.
  • the process may proceed in the reverse order to FIGS. 7 to 10. That is, the process may proceed in the order of FIGS. 10, 9, 8, and 7.
  • the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 may be drawn out again from the inside of the chamber 110 along the rail unit 150 to the outside of the chamber 110. After the mounting unit 120 is completely drawn out of the chamber 110, the pressurization by the pressing unit 128 is released and the exposure mask fixing unit 130 is hinged to be separated from the mounting unit 120.
  • the drive unit 126 is lowered by the drive unit 126 while the vacuum between the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 is maintained, whereby the wafer substrate 10 and the exposure mask that are closely arranged to each other.
  • the process of separating the 20 from each other may proceed.
  • the driving unit 126 descends, air flows naturally into the vacuum pad 122 through the air vent 124 to release the vacuum. Therefore, the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 fixed by the vacuum can be naturally separated. Therefore, smooth separation is possible without damaging the wafer substrate 10.
  • the photopolymer may be removed by an etching process to remove the uncured polymer, thereby forming a biochip manufacturing master mold.
  • the biochip may be manufactured using the master mold provided according to the present embodiment.
  • 11 to 14 show actual pictures of the biochip production master mold manufactured by the UV exposure apparatus 100 for biochip production according to the present embodiment.
  • the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment it is possible to provide a master mold capable of manufacturing a biochip having a fine flow path.
  • the microchip includes a microchannel formed by a micrometer-wide width and a fine structure. Therefore, the master mold for forming a micro flow path having a micrometer unit will also need precise processing to have a fine structure. Therefore, the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip of the present embodiment has a fixing force so that the alignment of the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 does not deviate during exposure by the same configuration as the vacuum pad 122 and the pressing unit 128. This can improve the production of the master mold for the micro-channel.
  • the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment eliminates unnecessary configuration and exposes only one wafer substrate 10 at a time, the volume occupied by the entire apparatus can be further reduced, and the location is narrow. Can also be used at In addition, since the cost required for manufacturing the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip can be reduced more, it can be used universally without any cost.

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Abstract

The present description relates to an ultraviolet exposure device for manufacturing a biochip, wherein the volume taken up by the device is reduced so that the device can be used even in a small space, the cost required for the manufacture of the device can be reduced so that the device can be generally used without a heavy cost burden, and the device enables the manufacture of a master mold which is used to manufacture a biochip having a microstructure.

Description

바이오칩 제작용 자외선 노광 장치UV Exposure Device for Biochip Manufacturing
본 기재는 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미세 구조를 가지는 바이오칩의 제작에 사용되며, 장소 및 비용에 구애받지 않고 사용이 가능한 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to an ultraviolet exposure apparatus for biochip production, and more particularly, to an ultraviolet exposure apparatus for biochip production that is used for manufacturing a biochip having a fine structure and can be used regardless of place and cost.
현대 의학 기술이 발달함에 따라 인간의 질병을 치료하는 기술뿐만 아니라 질병을 진단하는 기술 역시 함께 발전해왔다. 질병의 진단 기술은 과거에는 인체의 외부에서 관찰하거나 문진 형식으로 진행되어 오다가, 엑스레이 촬영이 가능하여 인체 내부를 관찰할 수 있게 되는 때부터 크게 진전되어 왔다. 최근에는 자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 촬영법, 컴퓨터 단층(Computed Tomography, CT) 촬영법과 같은 대형 장비를 통한 질병의 진단뿐만 아니라, 내시경을 통해 인체 내부로 촬영 장비를 삽입하여 간편하게 인체의 내부를 관찰하여 질병을 진단할 수 있게 되었다. 또한, 점차적으로는 혈관 내에 나노 미터 단위의 크기를 가지는 진단 로봇을 삽입하여 인체 내부를 관찰할 수 있는 기술이 도입될 것이라는 전망이 이루어지고 있다.As modern medical technology has developed, not only technologies for treating human diseases but also technologies for diagnosing diseases have developed. In the past, the diagnosis technology of disease has been greatly progressed since the observation of the outside of the human body or the form of a questionnaire, and the X-ray imaging to observe the inside of the human body. Recently, not only the diagnosis of diseases through large equipment such as magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomography (CT) imaging, but also the insertion of the imaging equipment into the human body through endoscopes By observing the disease can be diagnosed. In addition, it is gradually expected that a technology for observing the inside of a human body by introducing a diagnostic robot having a nanometer size into a blood vessel is introduced.
다만, 현대인들이 극복하기 어려운 난치병 중 하나인 암의 경우, 엑스레이 촬영에 의해서는 진단이 다소 어려우며, 자기 공명 영상 촬영법이나 컴퓨터 단층 촬영법의 경우에는 진단 비용이 다소 높아 경제적인 부담이 크다. 또한, 내시경 역시 직접 관찰이 가능하나 내시경을 투입할 수 있는 인체 장기에는 한계가 있어 다양한 부위에 발생할 수 있는 암의 진단에는 널리 사용되기에 무리일 것이다. 한편, 인체 내에 삽입되는 진단 로봇의 경우에는 아직 연구 개발단계에 있기 때문에 상용화되기에는 긴 시간이 필요할 것이다. However, cancer, which is one of the intractable diseases that are difficult to overcome by modern people, is difficult to diagnose by X-ray imaging, and in the case of magnetic resonance imaging or computed tomography, the cost of diagnosis is rather high and the economic burden is high. In addition, the endoscope can also be directly observed, but there is a limit to the human organs to which the endoscope can be put, so it will be unreasonable to be widely used for the diagnosis of cancer that can occur in various sites. On the other hand, the diagnostic robot that is inserted into the human body is still in the research and development stage, so it will take a long time to be commercialized.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 최근 각광받고 있는 암 진단 기술로 바이오칩을 이용한 암 진단 기술이 있다. 암세포와 특이적으로 결합하는 진단 시약을 포함하는 바이오 칩에 환자의 세포를 투입하여 이들의 특이적 결합 여부를 관찰함으로써 암의 발병 여부를 보다 손쉽게 진단할 수 있는 것이다. In order to solve these problems, there is a cancer diagnosis technology using a biochip as a cancer diagnosis technology that is in the spotlight recently. By injecting patient cells into a biochip containing a diagnostic reagent that specifically binds to cancer cells, the specific binding of the cells can be observed to more easily diagnose the onset of cancer.
바이오칩의 경우에는 세포의 분리가 가능하도록 세포와 유사한 크기의 구조를 가지는 미세한 유로가 형성되어야 한다. 이와 같은 미세 유로를 가지는 바이오칩을 제작하기 위해서는 미세 유로에 대응되는 형상을 가진 마스터 몰드가 필요하다. 마스터 몰드 역시 미세 구조를 가져야 하기 때문에, 이와 같은 미세 구조를 형성하기 위해서는 미세 구조에 대응되는 형상의 노광 마스크를 이용하여 감광성 고분자를 경화시키는 노광 공정이 사용되어야 할 것이다.In the case of a biochip, a fine flow path having a structure similar to that of a cell should be formed to enable separation of cells. In order to manufacture a biochip having such a fine flow path, a master mold having a shape corresponding to the fine flow path is required. Since the master mold must also have a microstructure, an exposure process of curing the photosensitive polymer using an exposure mask having a shape corresponding to the microstructure should be used to form such a microstructure.
다만, 기존의 노광 장치들은 다수의 마스크를 정렬하기 위한 구성을 포함하여 매우 부피가 크기 때문에 이를 사용할 수 있는 장소에 제약을 받아왔으며, 제조에 소요되는 비용이 높아 이를 구입하기 위해서도 매우 큰 비용이 소모되기 때문에 범용적으로 사용되기에는 무리가 있어왔다.However, existing exposure apparatuses have been constrained in the places where they can be used because they are very bulky, including a configuration for aligning a plurality of masks, and the manufacturing cost is high, and the cost is very high to purchase them. Because of this, it has been impossible to use universally.
본 기재는, 미세 구조를 가지는 바이오칩의 제작에 사용되며, 장소 및 비용에 구애받지 않고 사용할 수 있는 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치를 제공하고자 한다. This substrate is used to manufacture a biochip having a fine structure, and is intended to provide an ultraviolet exposure apparatus for producing a biochip that can be used regardless of place and cost.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. In addition, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned are clearly to those skilled in the art from the following description. It can be understood.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치는, 챔버, 챔버 내부에 제1 방향을 따라 챔버의 외부로 인출 가능하게 배치되며 일면에 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판 및 노광 마스크가 실장되는 실장부, 실장부의 상부에 배치되며, 실장부의 상부를 지지하여 실장부와의 사이에 배치된 노광 마스크를 고정하며, 노광 마스크에 자외선이 전달되도록 투과창을 포함하는 노광 마스크 고정부 및 챔버 내부에 배치되며, 웨이퍼 기판 및 노광 마스크에 자외선을 제공하는 광원부를 포함하며, 실장부는, 실장부의 하부에 배치되어 웨이퍼 기판과의 사이에 진공을 형성하여 웨이퍼 기판 및 노광 마스크를 실장부에 고정시키는 진공 패드 및 진공 패드에 공기를 유동시켜 진공 패드에 의해 고정된 웨이퍼 기판 및 노광 마스크를 실장부로부터 이탈시키는 에어 밴트를 포함한다. The ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention may include a chamber, a wafer substrate having a photosensitive polymer coated thereon, and an exposure mask mounted on the surface thereof to be pulled out of the chamber along a first direction. It is disposed on the mounting portion, the upper portion of the mounting portion, and supports the upper portion of the mounting portion to fix the exposure mask disposed between the mounting portion, the exposure mask fixing portion including a transmission window so as to transmit ultraviolet rays to the exposure mask and the inside of the chamber And a light source unit for providing ultraviolet rays to the wafer substrate and the exposure mask, wherein the mounting unit is disposed under the mounting unit to form a vacuum between the wafer substrate and to fix the wafer substrate and the exposure mask to the mounting unit. And a wafer substrate and an exposure mask fixed by the vacuum pad by flowing air through the vacuum pad from the mounting portion. It includes an air vent for degassing.
이때 실장부는, 실장부에 실장된 웨이퍼 기판 및 진공 패드를 챔버의 높이 방향과 나란한 제2 방향을 따라 이동시키는 구동 유닛을 더 포함할 수 있다. In this case, the mounting unit may further include a driving unit to move the wafer substrate and the vacuum pad mounted on the mounting unit along a second direction parallel to the height direction of the chamber.
구동 유닛은, 회전에 의해 진공 패드를 제2 방향을 따라 이동시키는 경사 캠 및 경사 캠의 회전축인 캠축을 포함할 수 있다. The drive unit may include an inclined cam that moves the vacuum pad along the second direction by rotation and a cam shaft that is a rotation axis of the inclined cam.
본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치는 챔버의 내벽에 제1 방향을 따라 설치되어, 실장부가 챔버의 외부로 인출되거나 챔버의 내부로 인입될 때 실장부의 이동을 가이드하는 한 쌍의 레일부를 더 포함할 수 있다. The ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of this embodiment further includes a pair of rail parts installed along the first direction on the inner wall of the chamber to guide movement of the mounting part when the mounting part is drawn out of the chamber or drawn into the chamber. can do.
챔버는 내부를 외부와 차단시키기 위해 복수의 면을 포함하며, 복수의 면 중 어느 하나의 면의 적어도 일부가 개방되어 개방된 일면을 통하여 실장부가 인출 및 인입될 수 있다. The chamber includes a plurality of surfaces to block the interior from the outside, and at least a portion of any one of the plurality of surfaces may be opened, and the mounting unit may be pulled out and drawn in through one open surface.
실장부에는 하나의 웨이퍼 기판이 실장될 수 있다. One wafer substrate may be mounted on the mounting portion.
노광 마스크 고정부는 실장부의 일측에 힌지 결합될 수 있다. The exposure mask fixing part may be hinged to one side of the mounting part.
실장부는, 실장부 및 노광 마스크 고정부의 가장자리에 배치되어 노광 마스크 고정부가 실장부에 밀착되도록 가압하는 가압 유닛을 더 포함할 수 있다. The mounting unit may further include a pressing unit disposed at edges of the mounting unit and the exposure mask fixing unit to press the exposure mask fixing unit to be in close contact with the mounting unit.
한편, 광원부는 자외선 파장의 빛을 방출하는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. On the other hand, the light source unit may include a light emitting diode that emits light of the ultraviolet wavelength.
또한, 광원부는 단일 파장의 자외선을 방출할 수 있다. In addition, the light source unit may emit ultraviolet light of a single wavelength.
본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치는 감광성 고분자를 노광하는 시간을 설정하는 타이머부를 더 포함할 수 있다. The ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of the present embodiment may further include a timer configured to set a time for exposing the photosensitive polymer.
웨이퍼 기판은 실리콘 재질을 포함할 수 있다. The wafer substrate may comprise a silicon material.
진공 패드는 탄성 재질로 이루어질 수 있다. The vacuum pad may be made of an elastic material.
본 기재에 의하면 전체 장치가 차지하는 부피를 보다 감소시켜 협소한 장소에서도 사용이 가능하며, 장치의 제작에 필요한 비용을 보다 경감시킬 수 있기 때문에 비용의 부담없이 범용적으로 사용할 수 있는 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 미세 구조를 가지는 바이오칩을 제작에 사용되는 마스터 몰드를 제조할 수 있는 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치를 제공할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to use even in a narrow place by further reducing the volume occupied by the whole device, and further reduces the cost required for manufacturing the device, so that it can be used universally without any cost, and thus can be used for biochip production. A device can be provided. In addition, it is possible to provide an ultraviolet exposure apparatus for producing a biochip capable of manufacturing a master mold used for manufacturing a biochip having a microstructure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치의 외관을 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view showing the appearance of an ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치의 실장부가 외부로 인출된 모습을 도시한 사시도이다. FIG. 2 is a perspective view illustrating a mounting part of the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention, drawn out to the outside.
도 3은 도 2의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치의 측면도이다. 3 is a side view of the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of FIG. 2.
도 4는 도 2의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에서 챔버의 측면 및 진공 패드를 삭제한 모습을 도시한 도면이다. FIG. 4 is a view illustrating a state in which a side surface of a chamber and a vacuum pad are deleted in the ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip of FIG. 2.
도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이다. 5 is a cross-sectional view illustrating a cross section taken along a line VV of FIG. 1.
도 6은 도 5의 A 영역을 확대한 확대도이다. FIG. 6 is an enlarged view illustrating region A of FIG. 5.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 실장부에 웨이퍼 기판 및 노광 마스크를 실장하는 모습을 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a state in which a wafer substrate and an exposure mask are mounted on a mounting unit according to an embodiment of the present invention.
도 8은 실장부에 웨이퍼 기판 및 노광 마스크가 실장되고 노광 마스크 고정부를 덮는 모습을 도시한 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which a wafer substrate and an exposure mask are mounted on a mounting unit and cover the exposure mask fixing unit.
도 9는 웨이퍼 기판 및 노광 마스크가 실장된 실장부에 노광 마스크 고정부를 덮고 가압 유닛에 의해 고정시킨 모습을 도시한 도면이다. FIG. 9 is a view showing a state where the exposure mask fixing part is covered with a wafer substrate and a mounting portion on which the exposure mask is mounted and fixed by a pressing unit.
도 10은 노광 마스크 고정부가 고정된 실장부가 챔버 내로 인입되고 난 후의 모습을 도시한 도면이다. FIG. 10 is a view showing a state after the mounting portion to which the exposure mask fixing portion is fixed is drawn into the chamber.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 의해 제조된 바이오칩 제작용 마스터 몰드의 제1 실시예를 촬영한 사진이다. FIG. 11 is a photograph of a first embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 의해 제조된 바이오칩 제작용 마스터 몰드의 제2 실시예를 촬영한 사진이다.FIG. 12 is a photograph of a second embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 의해 제조된 바이오칩 제작용 마스터 몰드의 제3 실시예를 촬영한 사진이다.FIG. 13 is a photograph of a third embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치에 의해 제조된 바이오칩 제작용 마스터 몰드의 제4 실시예를 촬영한 사진이다.FIG. 14 is a photograph of a fourth embodiment of a biochip fabrication master mold manufactured by an ultraviolet exposure apparatus for biochip fabrication according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification. In addition, the size and thickness of each configuration shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 실장부(120)가 외부로 인출된 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 측면도이다. 도 4는 도 2의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)에서 챔버(110)의 측면 및 진공 패드(122)를 삭제한 모습을 도시한 도면이며, 도 5는 도 1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단한 단면을 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 A 영역을 확대한 확대도이다. 1 is a perspective view showing the appearance of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a mounting of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention. 3 is a perspective view illustrating a state in which the unit 120 is drawn out to the outside, and FIG. 3 is a side view of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of FIG. 2. FIG. 4 is a view illustrating the side surface of the chamber 110 and the vacuum pad 122 removed from the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip of FIG. 2, and FIG. 5 is a view along the line V-V of FIG. 1. It is sectional drawing which shows the cut cross section, and FIG. 6 is the enlarged view which expanded the area A of FIG.
도 1 내지 도 6에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 챔버(110), 실장부(120), 노광 마스크 고정부(130) 및 광원부(140)를 포함한다. As illustrated in FIGS. 1 to 6, the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention may include a chamber 110, a mounting unit 120, an exposure mask fixing unit 130, and a light source unit 140. ).
챔버(110)는 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 외형을 형성하는 것으로, 내부에 공간이 형성되며, 내부와 외부를 구분할 수 있다. 이때 본 실시예에 따른 챔버(110)는 바이오칩 제작에 사용되는 자외선이 외부로 방출되지 않도록 자외선을 차폐할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 동일한 이유로 불투명한 재질로 이루어질 수 있다. The chamber 110 forms an outer shape of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment, and a space is formed therein, and may distinguish an interior from an exterior. At this time, the chamber 110 according to the present embodiment may be made of a material capable of shielding the ultraviolet rays so that the ultraviolet rays used for manufacturing the biochip are not emitted to the outside. In addition, it may be made of an opaque material for the same reason.
본 실시예의 챔버(110)는 외부와 내부를 구분하기 위하여 복수의 면을 포함하여 이루어질 수 있으며, 일 예로, 도 1에 도시된 것과 같이 6개의 면을 가지는 육면체의 형상을 가질 수 있을 것이다. The chamber 110 of the present embodiment may include a plurality of surfaces to distinguish the exterior from the interior. For example, the chamber 110 may have a shape of a hexahedron having six surfaces as illustrated in FIG. 1.
이때, 챔버(110)를 형성하는 복수의 면 중 어느 하나의 면은 적어도 일부가 개방될 수 있으며, 개방된 일면을 통해 이후 설명하는 실장부(120)가 인출 및 인입될 수 있다. 개방된 일면을 결정하는 것은 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)와 사용자의 배치 관계이다. 사용자가 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)를 사용하는 과정에서 사용자와 가장 인접하게 배치되는 챔버(110)의 일면을 개방하여야 이를 통해 인출 및 인입되는 실장부(120) 역시 사용자와 인접하게 배치될 수 있으므로, 사용자가 보다 편리하게 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)를 사용할 수 있을 것이다. In this case, at least one surface of any one of the plurality of surfaces forming the chamber 110 may be opened, and the mounting unit 120 described later may be drawn out and drawn in through the opened one surface. It is the arrangement relationship between the user and the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of this embodiment to determine the open one side. In the process of using the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip, a surface of the chamber 110 disposed closest to the user must be opened so that the mounting unit 120 drawn out and drawn through the biochip may be disposed adjacent to the user. Therefore, the user may more conveniently use the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment.
본 실시예의 실장부(120)는 도 1에 도시된 것과 같이 챔버(110) 내부에 배치되어 있다가 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 제1 방향을 따라 챔버(110)의 외부로 인출될 수 있다. 실장부(120)가 챔버(110)의 외부로 인출되면 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 차례로 실장부(120)에 실장된다. The mounting unit 120 according to the present exemplary embodiment is disposed inside the chamber 110 as shown in FIG. 1 and then drawn out of the chamber 110 along the first direction as shown in FIGS. 2 and 3. Can be. When the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110, the photosensitive polymer-coated wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are sequentially mounted on the mounting unit 120.
본 실시예에 따른 "제1 방향"은 앞서 설명한 것과 같이 챔버(110)의 개방된 일면을 결정하는 것과 유사하다. 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)로부터 이를 사용하는 사용자를 향하여 연장되는 방향이 바로 본 실시예에 따른 "제1 방향"이다. 따라서 본 실시예에 따른 실장부(120)는 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 사용자를 향하여 챔버(110)의 내부로부터 외부로 인출될 수 있다. The "first direction" according to this embodiment is similar to determining the open one side of the chamber 110 as described above. The direction extending from the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment toward the user using the same is the "first direction" according to the present embodiment. Therefore, the mounting unit 120 according to the present exemplary embodiment may be drawn out from the inside of the chamber 110 toward the user of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip.
본 실시예의 웨이퍼 기판(10)은 실리콘 재질의 웨이퍼일 수 있으며, 감광성 고분자는 일 예로, MicroChem 사의 SU-8 시리즈가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 자외선에 의해 경화되어 포토 레지스트 공정이 가능한 재질이라면 본 발명의 실시 범위에 포함될 수 있을 것이다. The wafer substrate 10 of the present embodiment may be a silicon wafer, and the photosensitive polymer may be, for example, SU-8 series of MicroChem, but is not limited thereto. If the material is cured by ultraviolet light and the photoresist process is possible, it may be included in the scope of the present invention.
본 실시예의 실장부(120)는 하나의 웨이퍼 기판(10) 및 하나의 노광 마스크(20)만을 실장하며, 본 실시예의 실장부(120) 역시 하나로 배치된다. 따라서 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 부피를 보다 감소시킬 수 있으며, 협소한 장소에서도 사용이 가능하다. 또한, 제작에 필요한 비용을 보다 경감시킬 수 있기 때문에 비용의 부담없이 범용적으로 사용이 가능하다. The mounting unit 120 of this embodiment mounts only one wafer substrate 10 and one exposure mask 20, and the mounting unit 120 of this embodiment is also disposed as one. Therefore, the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment can further reduce the volume and can be used even in a narrow place. In addition, since the cost required for manufacturing can be further reduced, it can be used universally without burdening the cost.
본 실시예의 노광 마스크(20)에는 바이오칩 제작에 필요한 마스터 몰드를 제작할 수 있는 패턴이 형성되어 있다. 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판(10) 상에 노광 마스크(20)를 배치한 뒤 자외선에 노출시키면, 노광 마스크(20)에 형성되어 있는 마스터 몰드에 대응되는 형상으로 감광성 고분자가 경화된다. 이후 식각 공정에 의해 경화되지 않은 불필요한 부분을 제거하고 나면 바이오칩 제작용 마스터 몰드를 형성할 수 있다. In the exposure mask 20 of this embodiment, the pattern which can manufacture the master mold required for biochip manufacture is formed. When the exposure mask 20 is disposed on the photosensitive polymer coated wafer substrate 10 and exposed to ultraviolet rays, the photosensitive polymer is cured into a shape corresponding to the master mold formed on the exposure mask 20. After removing the unnecessary portion that is not cured by the etching process, it is possible to form a master mold for biochip manufacturing.
노광 마스크 고정부(130)는 챔버(110) 내부에서 실장부(120)의 상부를 지지하여 실장부(120)와의 사이에 배치된 노광 마스크(20)를 고정시켜 자외선이 제공되는 동안 웨이퍼 기판(10)과 노광 마스크(20) 사이의 정렬이 어긋나 불량이 발생하지 않도록 한다. The exposure mask fixing unit 130 supports the upper portion of the mounting unit 120 inside the chamber 110 to fix the exposure mask 20 disposed between the mounting unit 120 to provide a wafer substrate (eg, UV light). The misalignment between 10) and the exposure mask 20 is prevented from occurring.
본 실시예의 노광 마스크 고정부(130)는 실장부(120)와의 사이에 배치되는 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)에 자외선을 원활하게 제공하기 위하여 이후 설명하는 광원부(140)에 의해 발생되는 자외선이 원활하게 투과될 수 있도록 투과창(132)을 포함한다. The exposure mask fixing part 130 of the present embodiment is generated by the light source part 140 described later in order to smoothly provide ultraviolet rays to the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 disposed between the mounting part 120. It includes a transmission window 132 so that the ultraviolet rays can be transmitted smoothly.
본 실시예의 노광 마스크 고정부(130)는 실장부(120)의 일측에, 보다 구체적으로는 실장부(120)가 외부로 인출되었을 때 챔버(110)에 가장 가까운 실장부(120)의 일측에 힌지 결합된다. 따라서 실장부(120)가 인출되어 웨이퍼 기판(10)과 노광 마스크(20)가 실장부(120)에 고정되는 경우에는, 노광 마스크 고정부(130)는 힌지 운동에 의해 실장부(120)와 분리되어 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이 배치될 수 있다. 반대로, 실장부(120)가 인입되어 실장부(120) 및 노광 마스크 고정부(130)가 챔버(110)의 내부에 배치되는 경우에는 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이 실장부(120)와 나란히 배치되어 실장부(120)의 상부에서 실장부(120)를 지지한다. The exposure mask fixing part 130 of the present embodiment is located on one side of the mounting part 120, more specifically, on one side of the mounting part 120 closest to the chamber 110 when the mounting part 120 is pulled out. The hinges are combined. Therefore, when the mounting unit 120 is pulled out and the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are fixed to the mounting unit 120, the exposure mask fixing unit 130 may be connected to the mounting unit 120 by a hinge movement. And may be arranged as shown in FIGS. 2 and 3 separately. On the contrary, when the mounting unit 120 is retracted so that the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 are disposed in the chamber 110, the mounting unit 120 is illustrated in FIGS. 4 and 5. It is disposed side by side and supports the mounting portion 120 from the upper portion of the mounting portion (120).
이때 본 실시예의 실장부(120)는 노광 마스크 고정부(130)와의 고정력을 향상시키기 위해 가압 유닛(128)을 더 포함한다. 가압 유닛(128)은 실장부(120)와 노광 마스크 고정부(130)의 가장자리에 배치되어 노광 마스크 고정부(130)가 실장부(120)의 상부를 보다 견고하게 지지하여 고정될 수 있도록 실장부(120)를 향하여 노광 마스크 고정부(130)를 가압하면서 고정시킨다. At this time, the mounting unit 120 of the present embodiment further includes a pressing unit 128 to improve the fixing force with the exposure mask fixing unit 130. The pressurizing unit 128 is disposed at the edge of the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 so that the exposure mask fixing unit 130 can be firmly supported by the upper part of the mounting unit 120 to be fixed. The exposure mask fixing part 130 is fixed while being pressed toward the part 120.
도 1 내지 도 3에는 본 실시예의 일 예에 따라 하나의 가압 유닛(128)이 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않으며 복수의 가압 유닛(128)이 형성되는 경우에는 보다 고정력이 향상될 수 있을 것이다. 1 to 3 illustrate a single pressurizing unit 128 according to an example of the present embodiment, but the present invention is not limited thereto, and when a plurality of pressurizing units 128 are formed, fixing force may be improved.
이때 본 실시예의 실장부(120)는 진공 패드(122) 및 에어 밴트(124, air vent)를 포함할 수 있다.In this case, the mounting unit 120 of the present embodiment may include a vacuum pad 122 and an air vent 124.
진공 패드(122)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이 웨이퍼 기판(10)과 접촉하는 공간 내를 진공으로 형성하여 웨이퍼 기판(10)에 자외선이 제공되는 동안 웨이퍼 기판(10)을 고정시키는 역할을 한다. 본 실시예에 따른 진공 패드(122)는 탄성 재질로 이루어져 진공의 형성을 보다 원활하게 보조한다. The vacuum pad 122 forms a vacuum in the space in contact with the wafer substrate 10 as shown in FIGS. 5 and 6 to fix the wafer substrate 10 while the ultraviolet rays are provided to the wafer substrate 10. Play a role. The vacuum pad 122 according to the present embodiment is made of an elastic material to more smoothly assist in the formation of a vacuum.
에어 밴트(124)는 진공 패드(122)와 웨이퍼 기판(10) 사이에 형성된 진공 공간에 공기를 주입시켜 노광을 마친 웨이퍼 기판(10)이 진공 패드(122)로부터 이탈되도록 한다. 본 실시예에 따라 진공 패드(122)에 의해 진공을 형성하기 위해서는 에어 밴트(124)가 차단될 수 있으며, 이후 웨이퍼 기판(10)을 분리시킬 때에는 에어 밴트(124)가 개방되어 공기를 유동시킬 수 있다. The air vent 124 injects air into the vacuum space formed between the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 so that the exposed wafer substrate 10 is separated from the vacuum pad 122. According to the present exemplary embodiment, the air vent 124 may be blocked to form a vacuum by the vacuum pad 122, and when the wafer substrate 10 is separated, the air vent 124 is opened to flow air. Can be.
본 실시예에 따른 진공 패드(122) 및 에어 밴트(124)는 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판(10)의 일면의 반대면에 배치되어 자외선에 의한 노광 공정에 영향을 미치지 않는다. 이를 위하여 실장부(120)를 사이에 두고 노광 마스크 고정부(130)와 반대편에 배치되며, 보다 구체적으로는 노광 마스크 고정부(130)가 실장부(120)를 지지하는 상측과 반대되는 실장부(120)의 하측에 배치될 수 있다. The vacuum pad 122 and the air vent 124 according to the present exemplary embodiment are disposed on opposite sides of one surface of the photosensitive polymer-coated wafer substrate 10 so as not to affect the exposure process by ultraviolet rays. To this end, the mounting unit 120 is disposed to be opposite to the exposure mask fixing unit 130, and more specifically, the mounting unit opposite to the upper side of which the exposure mask fixing unit 130 supports the mounting unit 120. It may be disposed below the 120.
한편, 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이 구동 유닛(126)을 더 포함한다. 구동 유닛(126)은 챔버(110)의 높이 방향과 나란한 제2 방향을 따라 실장부(120)에 배치되는 진공 패드(122)를 이동시킬 수 있다. Meanwhile, the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment further includes a driving unit 126 as shown in FIGS. 5 and 6. The driving unit 126 may move the vacuum pad 122 disposed in the mounting unit 120 along a second direction parallel to the height direction of the chamber 110.
본 실시예의 구동 유닛(126)은 일 예로 경사 캠(126a) 및 캠 축(126b)을 포함한다. 경사 캠(126a)은 회전 운동을 직선 운동으로 변형시키는 구성이며, 캠 축(126b)은 경사 캠(126a)의 회전축을 형성한다. The drive unit 126 in this embodiment includes, for example, an inclined cam 126a and a cam shaft 126b. The inclined cam 126a is a structure which transforms a rotational motion into linear motion, and the cam axis 126b forms the rotational axis of the inclined cam 126a.
본 실시예에 따르면 경사 캠(126a)이 캠 축(126b)을 중심으로 회전함으로써, 경사 캠(126a)의 회전 운동이 제2 방향을 따라 지면에 대해 상하 방향으로 이동되는 직선 운동으로 변형될 수 있다. 따라서 본 실시예의 구동 유닛(126)과 연결되어 있는 진공 패드(122) 역시 상하 방향으로 직선 운동할 수 있어 높낮이가 조절될 수 있다.According to this embodiment, the inclined cam 126a is rotated about the cam axis 126b, so that the rotational movement of the inclined cam 126a can be transformed into a linear movement that is moved up and down relative to the ground along the second direction. have. Therefore, the vacuum pad 122 connected to the driving unit 126 of the present embodiment may also linearly move in the vertical direction, and the height may be adjusted.
본 실시예의 "제2 방향"은 지면으로부터 본 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 높이 방향과 나란한 방향으로, 제1 방향과 수직하게 형성될 수 있으며, 일 예로 중력의 방향과 나란할 수 있을 것이다. The "second direction" of the present embodiment may be formed in a direction parallel to the height direction of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment from the ground, and may be perpendicular to the first direction. Can be side by side.
본 실시예에 따른 진공 패드(122)는 실장부(120)가 챔버(110)의 외부로 인출되고, 노광 마스크 고정부(130)가 실장부(120)로부터 분리되면 실장부(120)보다 높거나 동일한 높이를 가지도록 실장부(120)의 중심부에 배치될 수 있다. 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판(10)의 타면이 진공 패드(122)와 접촉하도록 웨이퍼 기판(10)이 실장부(120)에 실장되면, 본 실시예의 구동 유닛(126)에 의하여 진공 패드(122)는 지면을 향하여 이동되고, 진공 유닛이 웨이퍼 기판(10)의 타면을 흡착하면서 웨이퍼 기판(10)과 진공 패드(122) 사이의 공간에는 진공이 형성된다. The vacuum pad 122 according to the present exemplary embodiment is higher than the mounting unit 120 when the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110 and the exposure mask fixing unit 130 is separated from the mounting unit 120. Or it may be disposed in the center of the mounting portion 120 to have the same height. When the wafer substrate 10 is mounted on the mounting unit 120 such that the other surface of the photosensitive polymer-coated wafer substrate 10 contacts the vacuum pad 122, the vacuum pad 122 is driven by the driving unit 126 of the present embodiment. ) Moves toward the ground, and a vacuum is formed in the space between the wafer substrate 10 and the vacuum pad 122 while the vacuum unit adsorbs the other surface of the wafer substrate 10.
한편, 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 광원부(140)를 포함한다. 광원부(140)는 도 5에 도시된 것과 같이 챔버(110) 내부의 상측에 배치되어 웨이퍼 기판(10)에 코팅된 감광성 고분자를 경화시키기 위하여 자외선을 제공한다. On the other hand, the ultraviolet light exposure apparatus 100 for producing a biochip of the present embodiment includes a light source unit 140. The light source unit 140 is disposed above the inside of the chamber 110 as shown in FIG. 5 to provide ultraviolet rays to cure the photosensitive polymer coated on the wafer substrate 10.
본 실시예의 광원부(140)는 자외선을 제공하기 위하여 자외선 영역의 빛을 발광하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있으며, 보다 균일하게 노광이 이루어져 제품의 불량의 발생을 방지하기 위하여 본 실시예의 광원부(140)는 단일 파장의 자외선 영역의 빛을 발광할 수 있다. The light source unit 140 of the present embodiment may include a light emitting diode (LED) that emits light in the ultraviolet region in order to provide ultraviolet rays, and more uniform exposure to prevent the occurrence of product defects. The light source unit 140 of the present embodiment may emit light in the ultraviolet region of a single wavelength.
본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 실장부(120)의 인출을 보조하는 레일부(150)를 더 포함한다. The ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment further includes a rail unit 150 to assist withdrawal of the mounting unit 120.
레일부(150)는 한 쌍으로 마련되며, 챔버(110)의 내벽에 제1 방향을 따라 설치된다. 레일부(150)에는 실장부(120)의 가장자리 중 한 쌍의 가장자리가 맞물리게 되며, 실장부(120)가 챔버(110)의 외부로 인출되거나 내부로 인입될 때 실장부(120)의 이동을 가이드한다. The rail unit 150 is provided as a pair, and is installed along the first direction on the inner wall of the chamber 110. The pair of edges of the edges of the mounting unit 120 is engaged with the rail unit 150, and the movement of the mounting unit 120 is performed when the mounting unit 120 is drawn out of the chamber 110 or drawn into the inside. Guide.
한편, 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 타이머부(160)를 더 포함할 수 있다. 타이머부(160)는 광원부(140)에 의해 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)에 자외선이 제공되는 시간을 조절한다. 본 실시예의 타이머부(160)는 자외선이 제공되는 시간을 조절하기 위한 입력 유닛 및 이를 사용자에게 시각적으로 표시하여 알려주는 표시 유닛을 함께 포함할 수 있다. 본 실시예의 표시 유닛은 이 외에도 전원이 공급 여부를 제어하거나 이를 함께 표시할 수 있을 것이다. On the other hand, the UV exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment may further include a timer unit 160. The timer unit 160 adjusts the time for which ultraviolet light is provided to the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 by the light source unit 140. The timer unit 160 of the present embodiment may include an input unit for adjusting the time for which ultraviolet rays are provided and a display unit for visually displaying and informing the user. In addition, the display unit of the present embodiment may control whether or not the power is supplied or display the same together.
이상에서는 본 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 구성에 대해 살펴보았다. 이하에서는 도 7 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 일 사용예에 대해여 설명하고자 한다. 다만, 이는 일 예에 불과하며 해당 기술 분야의 통상의 지식 수준에서 다양한 사용예의 변형이 가능할 것이다. In the above, the configuration of the ultraviolet light exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment has been described. Hereinafter, with reference to FIGS. 7 to 10 will be described an example of use of the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to an embodiment of the present invention. However, this is merely an example and various modifications of the use example may be possible at the general knowledge level of the related art.
도 7 내지 도 10에는 본 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)에 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)를 실장하여 노광시키는 과정이 순서대로 도시되어 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 실장부(120)에 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)를 실장하는 모습을 도시한 도면이다. 도 8은 실장부(120)에 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 실장되고 노광 마스크 고정부(130)를 덮는 모습을 도시한 도면이다. 도 9는 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 실장된 실장부(120)에 노광 마스크 고정부(130)를 덮고 가압 유닛(128)에 의해 고정시킨 모습을 도시한 도면이다. 도 10은 노광 마스크 고정부(130)가 고정된 실장부(120)가 챔버(110) 내로 인입되고 난 후의 모습을 도시한 도면이다. 7 to 10 illustrate a process of mounting and exposing the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 in the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment. 7 is a diagram illustrating a state in which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted on the mounting unit 120 according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted on the mounting unit 120 to cover the exposure mask fixing unit 130. FIG. 9 is a view illustrating a state in which the exposure mask fixing part 130 is covered with a mounting unit 120 on which the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted and fixed by the pressing unit 128. 10 is a view illustrating a state after the mounting unit 120 to which the exposure mask fixing unit 130 is fixed is introduced into the chamber 110.
도 7에 도시된 것과 같이 레일부(150)에 의해 실장부(120)가 챔버(110)의 외부로 인출되면 힌지 운동에 의해 노광 마스크 고정부(130)가 오픈되어 실장부(120)로부터 분리된다. 여기서 분리된다 함은 노광 마스크 고정부(130)가 실장부(120)로부터 완전히 분리되는 것을 의미하지는 않으며, 힌지축 부분은 실장부(120)와 결합된 채 힌지 운동에 의해 개방되는 것을 의미한다. 노광 마스크 고정부(130)가 오픈되면, 실장부(120)의 중심에 배치되는 진공 패드(122)는 실장부(120)와 동일하거나 실장부(120)보다 높은 높이를 가지도록 구동 유닛(126)에 의해 지면으로부터 상승 운동을 할 수 있다. As shown in FIG. 7, when the mounting unit 120 is pulled out of the chamber 110 by the rail unit 150, the exposure mask fixing unit 130 is opened by the hinge movement and separated from the mounting unit 120. do. Here, the separation does not mean that the exposure mask fixing unit 130 is completely separated from the mounting unit 120, and the hinge axis portion is opened by the hinge movement while being coupled with the mounting unit 120. When the exposure mask fixing unit 130 is opened, the driving unit 126 to have the same height as the mounting unit 120 or higher than the mounting unit 120 is disposed in the center of the mounting unit 120. ) Can be lifted from the ground.
노광 마스크 고정부(130)가 오픈되면 실장부(120)에는 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 차례로 실장될 수 있다. 이때 웨이퍼 기판(10)의 일면에는 감광성 고분자가 코팅되어 있을 수 있다. 본 실시예에 따른 감광성 고분자는 일 예로, 액체 상태로 도포되어 스핀 코팅에 의해 웨이퍼 기판(10) 상에 고르게 코팅될 수 있을 것이나 이에 한정되지는 않는다. 웨이퍼 기판(10)의 타면에는 감광성 고분자가 코팅되지 않으며, 감광성 고분자가 코팅되지 않은 면이 진공 패드(122)와 접촉하도록 실장부(120)에 실장된다. When the exposure mask fixing unit 130 is opened, the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 may be sequentially mounted on the mounting unit 120. In this case, one surface of the wafer substrate 10 may be coated with a photosensitive polymer. For example, the photosensitive polymer according to the present exemplary embodiment may be applied in a liquid state to be evenly coated on the wafer substrate 10 by spin coating, but is not limited thereto. The other surface of the wafer substrate 10 is not coated with the photosensitive polymer, and the surface not coated with the photosensitive polymer is mounted on the mounting unit 120 to contact the vacuum pad 122.
웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 실장부(120)에 실장되고나면 도 8에 도시된 것과 같이 노광 마스크 고정부(130)가 실장부(120)를 향해 힌지 운동하여 결합될 수 있다. After the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mounted on the mounting unit 120, the exposure mask fixing unit 130 may be hinged toward the mounting unit 120, as shown in FIG. 8. .
도 9에 도시된 것과 같이, 노광 마스크 고정부(130)가 힌지 운동에 의해 실장부(120)와 나란히 배치되면 가압 유닛(128)이 노광 마스크 고정부(130)의 가장자리를 가압하면서 실장부(120)와 노광 마스크 고정부(130)를 고정시킨다. 가압 유닛(128)에 의해 실장부(120)와 노광 마스크 고정부(130)의 결합이 완료되고 나면, 노광 마스크 고정부(130)와 결합된 실장부(120)는 레일부(150)를 따라 챔버(110)의 내부로 인입될 수 있다. As shown in FIG. 9, when the exposure mask fixing unit 130 is disposed in parallel with the mounting unit 120 by the hinge movement, the pressing unit 128 presses the edge of the exposure mask fixing unit 130 while the mounting unit ( 120 and the exposure mask fixing part 130 are fixed. After the coupling of the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 by the pressing unit 128 is completed, the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 is along the rail unit 150. It may be drawn into the chamber 110.
한편, 가압 유닛(128)에 의해 실장부(120)와 노광 마스크 고정부(130)의 결합이 완료된 이후에는, 구동 유닛(126)이 상승되어 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 서로 밀착 배치된다. 구동 유닛(126)이 상승되는 과정은 노광 마스크 고정부(130)와 결합된 실장부(120)가 챔버(110) 내부로 인입되기 이전이거나 이후이거나 순서와는 무관하다. On the other hand, after the coupling of the mounting unit 120 and the exposure mask fixing unit 130 by the pressing unit 128 is completed, the driving unit 126 is raised so that the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 are mutually different. Closely placed. The driving unit 126 is lifted up before or after the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 is introduced into the chamber 110, regardless of the order.
인입이 완료된 모습은 도 10에 도시된 것과 같다. 이후 사용자는 타이머부(160)를 이용하여 자외선을 조사하는 시간을 설정할 수 있으며, 광원부(140)에 의해 자외선 영역의 빛이 발광되면 노광 마스크 고정부(130)의 투과창(132)을 통과한 자외선은 노광 마스크(20)에 형성된 모습에 대응되도록 웨이퍼 기판(10)의 감광성 고분자를 경화시킬 수 있다. The drawing is completed as shown in FIG. Thereafter, the user may set a time for irradiating ultraviolet rays by using the timer unit 160. When the light in the ultraviolet region is emitted by the light source unit 140, the user passes through the transmission window 132 of the exposure mask fixing unit 130. Ultraviolet rays may cure the photosensitive polymer of the wafer substrate 10 to correspond to the appearance of the exposure mask 20.
도면에 도시되지는 않았으나, 노광이 완료되면, 도 7 내지 도 10과 반대 순서로 공정이 진행될 수 있다. 즉, 도 10, 도 9, 도 8 및 도 7의 순서로 공정이 진행될 수 있다. 노광이 완료되고 난 이후에는 노광 마스크 고정부(130)와 결합된 실장부(120)가 레일부(150)를 따라 챔버(110) 내부로부터 챔버(110) 외부로 다시 인출될 수 있다. 실장부(120)가 완전히 챔버(110) 외부로 인출되고 나면, 가압 유닛(128)에 의한 가압이 해제되고 노광 마스크 고정부(130)는 힌지 운동하여 실장부(120)와 분리된다. Although not shown in the drawing, when the exposure is completed, the process may proceed in the reverse order to FIGS. 7 to 10. That is, the process may proceed in the order of FIGS. 10, 9, 8, and 7. After the exposure is completed, the mounting unit 120 coupled with the exposure mask fixing unit 130 may be drawn out again from the inside of the chamber 110 along the rail unit 150 to the outside of the chamber 110. After the mounting unit 120 is completely drawn out of the chamber 110, the pressurization by the pressing unit 128 is released and the exposure mask fixing unit 130 is hinged to be separated from the mounting unit 120.
이에 앞서, 구동 유닛(126)에 의해 진공 패드(122)와 웨이퍼 기판(10) 사이의 진공이 유지된 채 구동 유닛(126)이 하강함으로써, 서로 밀착 배치되어 있던 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)가 서로 분리되는 과정이 진행될 수 있다. 구동 유닛(126)의 하강에 의하여, 에어 밴트(124)를 통해 진공 패드(122)에 공기가 자연 유동되어 진공이 해제될 수 있다. 그러므로 진공에 의해 고정되어 있던 진공 패드(122)와 웨이퍼 기판(10)이 자연스럽게 분리될 수 있다. 따라서 웨이퍼 기판(10)의 손상 없이 원활한 분리가 가능하다. Prior to this, the drive unit 126 is lowered by the drive unit 126 while the vacuum between the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 is maintained, whereby the wafer substrate 10 and the exposure mask that are closely arranged to each other. The process of separating the 20 from each other may proceed. As the driving unit 126 descends, air flows naturally into the vacuum pad 122 through the air vent 124 to release the vacuum. Therefore, the vacuum pad 122 and the wafer substrate 10 fixed by the vacuum can be naturally separated. Therefore, smooth separation is possible without damaging the wafer substrate 10.
이후 감광성 고분자가 경화되지 않은 부분을 식각 공정으로 제거하여 바이오칩 제작용 마스터 몰드를 형성할 수 있으며, 본 실시예에 따라 제공되는 마스터 몰드를 사용하여 바이오칩을 제작할 수 있다. Thereafter, the photopolymer may be removed by an etching process to remove the uncured polymer, thereby forming a biochip manufacturing master mold. The biochip may be manufactured using the master mold provided according to the present embodiment.
도 11 내지 도 14에는 본 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)에 의해 제작된 바이오칩 제작용 마스터 몰드의 실제 사진이 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)에 의하면 미세한 크기의 유로를 가지는 바이오칩을 제작할 수 있는 마스터 몰드를 제공할 수 있다. 11 to 14 show actual pictures of the biochip production master mold manufactured by the UV exposure apparatus 100 for biochip production according to the present embodiment. According to the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip according to the present embodiment, it is possible to provide a master mold capable of manufacturing a biochip having a fine flow path.
바이오칩의 경우, 마이크로미터 단위의 미세한 폭 및 세밀한 구조에 의해 형성되는 미세 유로를 포함한다. 따라서 마이크로미터 단위를 가지는 미세 유로를 형성하기 위한 마스터 몰드 역시 미세한 구조를 가지도록 정밀한 가공이 필요할 것이다. 따라서 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 진공 패드(122) 및 가압 유닛(128)과 같은 구성에 의해 노광되는 동안 웨이퍼 기판(10) 및 노광 마스크(20)의 정렬이 어긋나지 않도록 고정력을 향상시킬 수 있어 미세 유로용 마스터 몰드의 제작을 가능하게 한다. In the case of a biochip, the microchip includes a microchannel formed by a micrometer-wide width and a fine structure. Therefore, the master mold for forming a micro flow path having a micrometer unit will also need precise processing to have a fine structure. Therefore, the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing the biochip of the present embodiment has a fixing force so that the alignment of the wafer substrate 10 and the exposure mask 20 does not deviate during exposure by the same configuration as the vacuum pad 122 and the pressing unit 128. This can improve the production of the master mold for the micro-channel.
또한, 본 실시예의 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)는 불필요한 구성을 삭제하고 한 번에 하나의 웨이퍼 기판(10)만을 노광시키기 때문에, 전체 장치가 차지하는 부피를 보다 감소시킬 수 있으며, 협소한 장소에서도 사용이 가능하다. 또한, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치(100)의 제작에 필요한 비용을 보다 경감시킬 수 있기 때문에 비용의 부담없이 범용적으로 사용이 가능하다. In addition, since the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip of the present embodiment eliminates unnecessary configuration and exposes only one wafer substrate 10 at a time, the volume occupied by the entire apparatus can be further reduced, and the location is narrow. Can also be used at In addition, since the cost required for manufacturing the ultraviolet exposure apparatus 100 for manufacturing a biochip can be reduced more, it can be used universally without any cost.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While specific embodiments of the invention have been described and illustrated above, it is to be understood that the invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. It is self-evident to those who have. Therefore, such modifications or variations are not to be understood individually from the technical spirit or point of view of the present invention, the modified embodiments will belong to the claims of the present invention.

Claims (13)

  1. 챔버; chamber;
    상기 챔버 내부에 제1 방향을 따라 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 배치되며 일면에 감광성 고분자가 코팅된 웨이퍼 기판 및 노광 마스크가 실장되는 실장부; A mounting part disposed in the chamber so as to be pulled out of the chamber along a first direction and having a photosensitive polymer coated on one surface thereof with a wafer substrate and an exposure mask mounted thereon;
    상기 실장부의 상부에 배치되며, 상기 실장부의 상부를 지지하여 상기 실장부와의 사이에 배치된 상기 노광 마스크를 고정하며, 상기 노광 마스크에 자외선이 전달되도록 투과창을 포함하는 노광 마스크 고정부; 및An exposure mask fixing part disposed on the mounting part, supporting the upper part of the mounting part to fix the exposure mask disposed between the mounting part, and including a transmission window to transmit ultraviolet rays to the exposure mask; And
    상기 챔버 내부에 배치되며, 상기 웨이퍼 기판 및 상기 노광 마스크에 자외선을 제공하는 광원부를 포함하며, A light source unit disposed in the chamber and providing ultraviolet rays to the wafer substrate and the exposure mask;
    상기 실장부는, The mounting portion,
    상기 실장부의 하부에 배치되어 상기 웨이퍼 기판과의 사이에 진공을 형성하여 상기 웨이퍼 기판 및 상기 노광 마스크를 상기 실장부에 고정시키는 진공 패드; 및 A vacuum pad disposed under the mounting unit to form a vacuum between the wafer substrate and to fix the wafer substrate and the exposure mask to the mounting unit; And
    상기 진공 패드에 공기를 유동시켜 상기 진공 패드에 의해 고정된 상기 웨이퍼 기판 및 상기 노광 마스크를 상기 실장부로부터 이탈시키는 에어 밴트를 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.And an air vent for discharging the wafer substrate and the exposure mask fixed by the vacuum pad from the mounting portion by flowing air through the vacuum pad.
  2. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 실장부는, The mounting portion,
    상기 실장부에 실장된 상기 웨이퍼 기판 및 상기 진공 패드를 상기 챔버의 높이 방향과 나란한 제2 방향을 따라 이동시키는 구동 유닛을 더 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.And a driving unit for moving the wafer substrate and the vacuum pad mounted in the mounting unit along a second direction parallel to a height direction of the chamber.
  3. 제2항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 구동 유닛은, The drive unit,
    회전에 의해 상기 진공 패드를 상기 제2 방향을 따라 이동시키는 경사 캠; 및An inclined cam that moves the vacuum pad along the second direction by rotation; And
    상기 경사 캠의 회전축인 캠 축을 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.Ultraviolet exposure apparatus for biochip manufacture containing a camshaft which is a rotational axis of the said inclined cam.
  4. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 챔버의 내벽에 상기 제1 방향을 따라 설치되어, 상기 실장부가 상기 챔버의 외부로 인출되거나 상기 챔버의 내부로 인입될 때 상기 실장부의 이동을 가이드하는 한 쌍의 레일부를 더 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.It is installed on the inner wall of the chamber along the first direction, and further comprises a pair of rail portion for guiding the movement of the mounting portion when the mounting portion is drawn out of the chamber or drawn into the interior of the chamber; UV exposure device.
  5. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 챔버는 상기 내부를 상기 외부와 차단시키기 위해 복수의 면을 포함하며, 복수의 상기 면 중 어느 하나의 면의 적어도 일부가 개방되어 개방된 상기 일면을 통하여 상기 실장부가 인출 및 인입되는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The chamber includes a plurality of surfaces to block the inside from the outside, wherein at least a portion of any one of the plurality of surfaces is open and the mounting portion is drawn out and drawn in through the one surface is open, biochip manufacturing UV exposure device.
  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 실장부에는 하나의 상기 웨이퍼 기판이 실장되는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.An ultraviolet exposure apparatus for manufacturing a biochip, wherein one wafer substrate is mounted on the mounting portion.
  7. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 노광 마스크 고정부는 상기 실장부의 일측에 힌지 결합되는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The exposure mask fixing unit is hinged to one side of the mounting unit, UV exposure apparatus for producing a biochip.
  8. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 실장부는, The mounting portion,
    상기 실장부 및 상기 노광 마스크 고정부의 가장자리에 배치되어 상기 노광 마스크 고정부가 상기 실장부에 밀착되도록 가압하는 가압 유닛을 더 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.And a pressurizing unit disposed at edges of the mounting unit and the exposure mask fixing unit to press the exposure mask fixing unit to be in close contact with the mounting unit.
  9. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 광원부는 자외선 파장의 빛을 방출하는 발광 다이오드를 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The light source unit includes a light emitting diode that emits light of ultraviolet wavelength, ultraviolet exposure apparatus for producing a biochip.
  10. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 광원부는 단일 파장의 자외선을 방출하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The light source unit emits ultraviolet light of a single wavelength, UV exposure apparatus for producing a biochip.
  11. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 감광성 고분자를 노광하는 시간을 설정하는 타이머부를 더 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.And a timer unit for setting a time for exposing the photosensitive polymer.
  12. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 웨이퍼 기판은 실리콘 재질을 포함하는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The wafer substrate comprises a silicon material, UV exposure apparatus for producing a biochip.
  13. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 진공 패드는 탄성 재질로 이루어지는, 바이오칩 제작용 자외선 노광 장치.The vacuum pad is made of an elastic material, UV exposure apparatus for producing a biochip.
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