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임프린트 장치(imprint device)

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2016-09-30 (금) 16:27 조회 : 547


복제 스탬프 제작과정.jpg

 

 

본 발명은 임프린트되는 몰드의 재질에 따라 가압부의 재질을 변경할 수 있어 기판 상에 미세한 패턴을 균일하고 안정적으로 구현할 수 있는 임프린트 장치에 관한 것으로, 광경화성 수 지가 형성된 기판 상에 몰드를 적층하고 가압하여 스탬프 방식으로 임프린트 하도록 구성된 임 프린트 장치에 있어서, 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화시키는 자외선 램프와, 상기 자외선 램프의 상부에 배치되며 광경화성 수지가 형성된 기판을 지지하는 쿼츠글래스를 포함하는 하부 챔버와, 상기 하부챔버의 상방에 배치되고, 내부에 공간부 형성하도록 측벽과 상면을 형성하며, 상기 하부챔 버와 접촉 시 밀폐공간을 형성하는 상부챔버와, 상기 상부챔버에 탈착가능하게 배치되며, 상기 몰드와 상기 광경화성 수지 가 형성된 기판이 밀착하도록 몰드를 가압하는 가압부 및 상기 밀폐공간의 기체를 흡입하여 진공상태로 만들고, 상기 공간 부에 유압을 공급하는 진공펌프를 포함하는 임프린트에 관한 것이다.

 

 

기술분야


본 발명은 임프린트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임프린트되는 몰드의 재질에 따라 가압부의 재질을 변경할 수 있어 기판 상에 미세한 패턴을 균일하고 안정적으로 구현할 수 있는 임프린트 장치에 관한 것이다.

 

 

배경기술


최근, 휴대형 전자제품의 소형화, 박막화 및 경량화에 따라 이에 구비되는 회로기판도 소형화, 고밀도화되고 있다.

 

또한, 티브이와 같은 일반 전자제품도 본래의 방송 수신 기능뿐만 아니라, 유무선 통신기능, 다른 기기들을 제어하고 모니터링할 수 있는 기능 등이 포함된 다기능화되고 있다.

 

이에 따라, 일반 전자제품에 구비되는 회로기판도 고밀도화되고 있다. 따라 서, 고밀도의 정밀한 회로기판을 제조하는 기술에 대한 관심이 증가되고 있다.


몰딩 방식은 패턴이 형성된 틀 속에 유동성 물질을 넣고 경화시키는 방식이고, 포토리소그래피 방식은 포토레지스트 (photoresist) 박막이 입혀진 기판에 미세한 패턴이 형성된 마스크를 통하여 F2레이저, 극자외선, X-선 등을 노광시켜 패 턴을 형성하는 방식이며, 스탬프 방식은 패턴이 형성된 스탬프로 폴리머(polymer)가 입혀진 기판을 가압하는 방식이다.


몰딩 방식은 유동성 물질을 틀 속에 주입하고 경화시키기 위한 공정 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.

그리고 포토리소그 래피 방식은 미세한 패턴을 형성하는 마스크의 가격이 높고, 패턴이 미세화됨에 따라 파장이 더욱 짧은 광을 노광시켜야 하는 어려움이 있다.


상기와 같은 스탬프 방식을 구체적으로 설명하면 먼저, 기판상에 열가소성 또는 광경화성 레진을 도포하여 수지층을 형성 한다.


다음에, 전사하고자 하는 미세 패턴이 형성된 몰드와 기판을 정렬하고 몰드를 기판에 압착한 후, E-beam이나 자외 선 등을 이용해 수지층을 경화시킨다.

 

이후에, 수지층을 마스크로 하여 에칭 등을 수행함에 따라 기판 상에 몰드의 미세 패 턴이 전사된다.


따라서, 스탬프와 기판 간의 정렬과, 가압력의 균일한 분포가 이루어지지 못할 경우에는 기판의 중앙부와 주변부 간의 불 균일 또는 불량 패턴이 발생할 확률이 증가해 작업효율이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점은 기판의 대면적 화에 따라 더욱 두드러지게 나타난다.

 

 

 

문제점


상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 임프린트 공정에서 기판상에 도포된 수지와 몰드의 재질 또는 기판 의 크기에 따라 가압부의 재질 및 가압방식을 선택하여 적용할 수 있어 최적의 상태에서 임프린트 공정이 진행될 수 있도록 하는 임프린트장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.


또한, 가압부와 상부챔버가 유격된 상태에서 가압이 이루어져 가압부가 일직선으로 승강하게되고, 결과적으로 몰드 전면 에 가해지는 가압력이 균일하게 분포됨에 따라 수지가 도포된 기판 전면에 균일하고 정확한 패턴이 전사될 수 있는 임프린트 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

 

 

해결과제


상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광경화성 수지가 형성된 기판 상에 몰드를 적층하고 가압하여 스탬프 방식으로 임프린트 하도록 구성된 임프린트 장치에 있어서, 자외선을 조사하여 상기 광경화성 수지를 경화시키는 자외선 램프와 상기 자외선 램프의 상부에 배치되며 광경화성 수지가 형성된 기판을 지지하는 쿼츠글래스를 포함하는 하부 챔버와, 상기 하부챔버의 상방에 배치되고, 내부에 공간부 형성하도록 측벽과 상면을 형성하며, 상기 하부챔버와 접촉 시 밀폐공간을 형성하는 상부챔버와, 상기 상부챔버에 탈착가능하게 배치되며, 상기 몰드와 상기 광경화성 수지가 형성된 기판이 밀착하도 록 몰드를 가압하는 가압부 및 상기 밀폐공간의 기체를 흡입하여 진공상태로 만들고, 상기 공간부에 유압을 공급하는 진공 펌프를 포함하는 임프린트 장치를 제공한다.


또한, 상기 가압부는 금속재의 패널로 이루어져 가압부의 측면과 상기 측벽이 기밀하게 접하도록 배치되고, 상기 진공펌 프에서 공급된 유압에 의해 승강하면서 상기 몰드를 가압하는 임프린트 장치를 제공한다.

 

 

효과


상기와 같은 본 발명 임프린트 장치에 따르면, 임프린트 공정에서 기판상에 도포된 수지와 몰드의 재질 또는 기판의 크기에 따라 가압부의 재질 및 가압방식을 선택하여 적용할 수 있어 최적의 상태에서 임프린트 공정이 진행될 수 있도록 하고, 가압부와 상부챔버가 유격된 상태에서 가압이 이루어져 가압부가 일직선으로 승강하게되고, 결과적으로 몰드 전면에 가해 지는 가압력이 균일하게 분포됨에 따라 수지가 도포된 기판 전면에 균일하고 정확한 패턴이 안정적으로 전사될 수 있고, 작 업효율을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

 

 

본고는 [국민대학교산학협력단] 장시열, 이기태 등의 발표자료를 요약한 것이다.

 


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