KR101256383B1 - 스탬프로부터 기판으로 패턴을 전사하기 위한 방법 및디바이스 - Google Patents

Abstract

스탬프(10)로부터 기판(20)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 디바이스(1)는 기판(20)을 지탱하기 위한 테이블(22), 플렉시블한 스탬프(10), 및 스탬프(10) 영역 상에 압력을 발휘하기 위한 압력 챔버(27)를 갖는 이동 가능하도록 배열된 본체(25)를 포함하므로, 영역은 기판(20)을 향해 밀어지고 기판(20)과 접촉한다. 전사 공정 동안, 본체(25)는 이동된다. 그 결과, 스탬프(10)의 인접한 영역은 기판(20)을 향해 밀어지는 공정을 연속적으로 통과하고, 기판(20)과 접촉하며, 그 자리에 다시 옮겨진다. 이러한 방식으로, 스탬프(10)의 패턴(12)은 진동의 초래 없이 기판(20)으로 전사되어, 패턴(12)의 전사가 고도로 정확한 방식으로 이루어진다.

Description

스탬프로부터 기판으로 패턴을 전사하기 위한 방법 및 디바이스 {METHOD AND DEVICE FOR TRANSFERRING A PATTERN FROM A STAMP TO A SUBSTRATE}

본 발명은 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나의 스탬핑 표면과 수용 표면이 플렉시블하고, 스탬프가 기판에 패턴을 국부적으로 전사하는 연속적인 전사 영역이 시간 주기동안 생성되고 그 후 제거된다.

그러한 방법은 특히 마이크로콘택트 프린팅 분야에 적용하기에 적합하고, 프린트 가능 전자 기기의 인에이블러(enabler)등의 하나로 여겨진다. 마이크로콘택트 프린팅에서, 전사되는 패턴의 특징은 미크론과 1미크론 이하의 범위에 있다. 특히, 패턴은 들어올리는 부분을 갖는 미세구조를 포함한다.

보통, 마이크로콘택트 프린팅에서, 소위 알칸 티올 분자를 포함하는 잉크가 적용된다. 처음에, 스탬프는 용액에서 스탬프를 담금으로써 이러한 분자로 채워지고, 분자들은 스탬프에 의해 흡수된다. 스탬프의 미세구조의 들어올리는 부분이 귀금속과 접촉하면, 티올 분자는 스탬프를 통해 흩어지고, 금속 표면상에 소위 자가-결합 단일층을 형성한다. 이러한 단일층의 두께는 단지 몇 나노미터이다. 단일층이 스탬프의 미세구조의 융기된 부분과 접촉한 단지 금속 표면의 부분에만 존재한다.

후속하는 에칭 공정에서, 단일층은 금속을 보호하기 위해 방부제로서의 구실 을 한다. 단일층으로 덮여진 표면 영역은 에칭에 대해 보호되고, 반면에 보호되지 않은 금속은 제거된다. 결국, 스탬프에서의 미세구조의 본래 패턴은 금속 표면에서, 단일층으로 통해 모사된다. 전술한 마이크로콘택트 프린팅과 에칭 공정은 여러번 반복될 수 있어서, 다양한 층을 포함하는 구체적인 패턴이 금속 표면상에서 획득된다. 새로운 층을 프린팅하는 공정이 수행되기 전에, 스탬프가 이미 표면상에 존재하는 층에 대해 정확하게 위치된다는 것이 중요하다.

시작 문단에서 상술한 방법은, 예를 들면, WO 03/099463 호로부터 알려져 있다. 알려진 방법에 따르면, 패턴은 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 전사되는데, 이는 패턴이 스탬핑 표면으로부터 수용 표면까지 국부적으로 전사되는 특정 주기 동안 그러한 수용 표면 범위 내에서 패턴의 영역을 연속적으로 가져오면서 이루어진다. 특히, 개별적인 영역을 이동시키기 위한 개별적인 작동기의 적용이 기재된다. 인접한 작동기를 연속적으로 작동함으로써, 패턴의 전사가 이루어지는 전사 영역이 스탬핑 표면과 수용 표면 사이에서 물결처럼 움직이는 하나의 전사 영역처럼 나타나는 것이 달성된다.

연속적으로 생성하는 전사 영역의 중요한 이점은, 패턴의 전사 동안, 어떠한 거품도 스탬핑 표면과 수용 표면 사이에서, 심지어 양쪽 표면이 편평한 경우에도 빠져들지 않을 것이라는 점이다.

WO 03/099463호에 기재된 방법을 수행하기 위한 디바이스의 실제 실시예에서, 세 층이 두드러진다. 첫 번째 층은 스탬핑 표면을 갖는 부드러운 탄성적인 스탬프를 포함한다. 바람직하게는, 스탬프는 예를 들면, 중합체 판 또는 유리의 얇은 판인 플렉시블한 뒤 판에 부착된다. 두 번째 층은 홈이 파인 판으로 구성된 다수의 노즐 또는 홈을 포함한다. 각 노즐은 밸브와 결합되고, 이 밸브는 세 번째 층의 일부이고, 약 2kPa의 약한 과압과 진공 사이를 전환시킬 수 있다. 세 번째 층은 또한 밸브를 개별적으로 보내기 위한 수단과 공급 채널을 포함한다.

디바이스는 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위해 적용된다. 기판은 스탬프로부터 미리 결정된 거리, 예를 들면 100㎛ 거리에 위치된다. 디바이스의 작동 동안, 모든 스탬프와 뒤 판은 진공에 의해 홈이 파인 판을 향해 유지된다. 밸브는 원하는 순서로 다시 열리고 닫혀진다. 밸브가 열리자마자, 공기는 결합된 노즐로 흐르고, 결국, 스탬프의 스탬핑 표면의 결합된 영역은 기판의 수용 기판을 향해 밀어진다. 이러한 상황에서, 기판의 수용 표면으로의 스탬핑 표면 영역 상의 패턴의 전사가 이루어진다. 미리 결정된 시간 주기 후, 밸브는 다시 닫히고, 스탬프의 스탬핑 표면 영역은 다시 진공이 걸리는데, 그 결과, 상기 영역이 홈이 파인 판을 향해 유지되는 처음 위치로 되돌아간다. 인접한 밸브를 열고 닫음으로써, 스탬프의 스탬핑 영역이 기판의 수용 표면을 향해 추진되는 영역은 스탬핑 표면과 수용 표면 사이에서 물결처럼 움직이는 하나의 영역과 같이 나타난다.

디바이스의 적용은 매우 좋은 결과를 산출하고, 특히, 이는 마이크로미터 정밀도로 프링팅하기 위함이다. 그러나, 더 높은 정밀도가 요구되면, 디바이스는 덜 만족스럽다. 진공으로부터 과압으로 밸브를 전환하는 것은 전사된 패턴을 왜곡시키는 진동을 일으키는 것으로 나타난다. 그래서, WO 03/099463호로부터 알려진 방법을 수행하기 위한 또 다른 실질적인 방법이 요구된다. 본 발명은 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 새로운 방법과 새로운 디바이스를 제공함으로써 이러한 요구를 충족시킨다. 본 발명에 따른 새로운 방법에서, 스탬핑 표면과 수용 표면의 또 다른 것을 향한 방향으로 스탬핑 표면과 수용 표면의 플렉시블한 것의 영역을 이동시키기 위한 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛이 적용되고, 작동 유닛과 부분적으로 작동되는 표면은 서로에 대해 이동된다.

그 다음에, 본 발명에 따른 방법은 설명되어질 것이고, 간단하게 하기 위해, 작동 유닛은 스탬핑 표면상에서 작동하는 것으로 가정된다. 이것은 작동 유닛이 수용 표면상에서 작동한다는 것 또한 가능하다는 사실을 바꾸지 않는다.

본 발명에 따른 방법의 중용한 측면에 따르면, 스탬핑 영역과 작동 유닛은 서로에 대해 이동된다. 상호 이동이 계속되고 방해되지 않는 이동이라는 사실을 가정하면, 작동 유닛이 수용 표면을 향해 스탬핑 표면의 인접한 영역을 연속적으로 이동시키는 것, 다시 말하면, 진동이나 변형을 일으키지 않고 인접한 전사 영역을 연속적으로 생성하는 것이 가능하다.

본 발명의 범위 내에서, 작동 유닛과 스탬핑 표면의 상호 이동은 모든 가능한 방식으로 실현될 수 있고, 즉, 작동 유닛과 스탬핑 표면 모두를 이동시킴으로써, 작동 유닛만 이동시키고 고정된 위치에서 스탬핑 표면을 유지시킴으로써, 또는 스탬핑 표면만을 이동시키고 고정된 위치에서 작동 유닛을 유지시킴으로써 실현될 수 있다. 예를 들면, 작동 유닛은 스탬프의 뒷면 위로 이동될 수 있는 반면, 스탬프는 고정되어 유지된다. 스탬핑 표면과 수용 표면 모두 실질적으로 같은 속도로 그리고 실질적으로 같은 방향으로 이동되고, 작동 유닛은 고정된 위치에서 구성되고, 스탬프의 뒷면은 작동 유닛을 따라 이동되는 것이 가능하다. 이동이 연속적인 성질이면, 진동의 도입은 확실히 피해지고, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로의 패턴의 전사는 충분히 정확한 방식으로 이루어지며, 이는 또한 패턴의 특징이 나노미터 범위에 있을 경우에도 해당된다.

본 발명에 따른 발명을 수행하기 위한 디바이스는 기판을 매달기 위한 수단, 스탬프를 걸기 위한 수단, 및 적어도 하나의 작동 유닛을 포함하고, 작동 유닛과 실질적으로 작동되는 표면이 서로에 대해 움직일 수 있게 구성되는 배열을 설치하는데 적합하다.

실행 가능한 실시예에서, 디바이스는 오직 작동 유닛을 이동시키는데 적합한 반면, 스탬핑 표면과 수용 표면을 적소에 유지한다. 그러한 실시예에서, 예를 들면, 디바이스는 가이딩 바를 포함할 수 있고, 작동 유닛은 가이딩 바 상에 장착되며, 작동 유닛은 가이딩 바에 대해 움직일 수 있게 구성된다.

또 다른 실행 가능한 실시예에서, 디바이스는 스탬프와 기판 모두 움직이는데 적합한 반면, 작동 유닛은 고정 위치에 유지된다. 그러한 실시예에서, 예를 들면, 디바이스는 두 쌍의 회전 가능한 릴을 포함할 수 있고, 한 쌍의 회전 가능한 릴은 스탬프를 매달기 위해 구성되며, 또 다른 쌍의 회전 가능한 릴은 기판을 매달기 위해 구성되고, 작동 유닛은 스탬프와 기판 중 하나의 뒷면이 디바이스의 동작동안 통과하는 위치에서 고정적으로 배치된다.

작동 유닛과 작동 수단은 어떤 적합한 방식으로 설계될 수 있고, 작동 수단이 스탬핑 표면과 수용 표면 중 하나의 영역 상에 작동하여 이 영역을 움직이기 위해 설계된다는 것이 중요하다. 예를 들면, 작동 유닛은 압력 챔버를 부분적으로 에워싸는 슬라이더 본체를 포함할 수 있고, 압력 챔버는 스탬프에 열려있다. 그러한 작동 유닛이 스탬프의 뒷면 위로 움직이면, 스탬프 영역은, 이러한 영역은 압력 챔버에서 만연하는 압력 영향 하에 있자마자, 작동 유닛에 의해 기판을 향해 밀어지고, 이러한 영역이 압력 챔버와 더 이상 교통하지 않을 경우 곧바로 그들의 처음 위치로 다시 이동한다.

US 2004/0197712호는 스탬프가 지지 제재 주위에 형성되는 콘택트 프린팅 시스템을 기재하고, 지지 제재는 둘 다 단단하게 잡아당기는 스프링에 부착되어 있다. 기판은 스탬프의 앞면에 위치된다. 스탬프를 기판에 접촉시킬 목적으로, 스탬프의 뒷면을 따라 롤링되는 롤러가 적용된다. 롤러의 롤링 작동때문에, 공기는 스탬프와 기판 사이의 접촉선 앞으로 밀어져서, 스탬프와 기판 사이의 공기가 갇히는 것이 예방된다. 이러한 방식으로, 결국 기판이 완전한 스탬프에 의해 접촉되는 것을 성취하게 된다.

본 발명에 대한 중요한 차이점은, 연속적인 전사 영역이 시간 주기동안 생성되고 후속적으로 제거되는 공정이 일어나지 않는다는 것이다. 더욱이, 롤러는, 기판의 수용 표면을 향하는 방향으로 스탬핑 표면 영역을 이동시키기 위한 작동 수단을 갖는 작동 유닛으로 여겨질 수 없다. 대신에, 롤러는 기판의 수용 표면에 대해 스탬핑 표면을 누르기 위한 프레싱 수단의 종류이고, 스탬핑 표면과 수용 표면 사이의 접촉은 한 쪽면에서 다른 쪽으로 점차적으로 수립된다. 그러므로, US 2004/0197712호에 기재된 접촉 프린팅 시스템이 적용되면, 패턴의 전사가 스탬프의 다른 영역에 대해 일어나는 시간을 조절하는 것이 가능하지 않다. 반대로, 본 발명에 따른 방법이 적용되는 상황에서는, 스탬핑 표면 영역이 작동 유닛의 작동 수단의 영향 하에 수용 표면을 향해 추진되는 시간을 정확하게 조절하는 것이 가능하다. 게다가, US 2004/0197712호 기재된 콘택트 프린팅 시스템에서, 스탬프가 스프링에 의해 단단히 당겨지기 때문에, 스탬프에서의 장력이 획득되고, 이는 스탬프의 변형과 콘택트 프린팅 공정에서의 부정확성을 야기한다.

본 발명은 더 나아가, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법에 관한 것으로서, 스탬핑 표면과 수용 표면 중 적어도 하나는 플렉시블하고, 스탬프가 패턴을 기판으로 국부적으로 전사하는 연속적인 전사 영역이 시간의 일정 주기 동안 생성되고 후속하여 제거되며, 이는 스탬핑 표면과 수용 표면의 플렉시블한 것의 영역을 또 다른 스탬핑 표면과 수용 표면을 향한 방향으로 움직이기 위한 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛을 적용시킴으로써 이루어지고, 작동 수단은 부분적으로 작동되는 표면 일부분 상에 미리 결정된 압력을 가하도록 적응되며, 스탬프와 기판의 상호 위치는 기판의 수용 표면의 패턴과 스탬프의 스탬핑 표면의 패턴을 보면서 패턴 전사 공정 전체에 걸쳐 감시되고, 기판의 수용 표면의 패턴과 스탬프의 스탬핑 표면의 패턴의 잘못된 배열이 발견되는 경우, 스탬프와 기판의 상호 위치는, 기판의 수용 표면의 패턴과 스탬프의 스탬핑 표면의 패턴의 적절한 배열이 획득될 때까지 스탬프와 기판이 서로에 대해 변위됨으로써 정정된다.

미세구조를 포함하는 패턴을 프린팅하면, 특히 구체적인 패턴이 기판 상에 이미 존재하고, 이 패턴에 새로운 층을 첨가하는 것이 요구되는 경우, 스탬프와 기판이 서로에 대해 정확하게 위치되는 것이 중요하다. 종래 기술에 따르면, 스탬프와 기판이 서로에 대해 위치하는 공정은 새로운 패턴층이 시작되기 전에 수행된다. 잘 알려진 배열 과정에 따르면, 스탬프의 스탬핑 표면과 기판의 수용 표면 모두에서 배치되는 참조 부호가 사용된다. 그러나, 실제로는, 패턴 전사 공정동안, 스탬프의 스탬핑 표면의 패턴과 기판의 수용 표면의 패턴의 잘못된 배열이 생겨나는데, 그 결과 새로 전사되는 패턴이 기판의 수용 표면상에 이미 존재하는 패턴에 대해 변위된다. 이러한 변위은 기판이 더 이상 사용될 수 없는 그러한 경우에도 이루어진다.

본 발명에 따른 방법이 적용되면, 스탬프와 기판이 서로에 대해 위치하는 공정 또한 패턴 전사 공정 전체에 걸쳐 수행된다. 잘못된 배열이 발견되는 경우, 기판의 수용 표면의 패턴과 스탬프의 스탬핑 표면의 패턴의 적절한 배열이 획득될 때까지, 스탬프와 기판의 상호 위치는 스탬프와 기판이 서로에 대해 변위되면서 정정된다. 이러한 방식으로, 고도로 정확한 결과를 획득하기 위해서, 고도로 정확한 방식으로 스탬프와 기판의 상호 위치를 조절하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 방법이, 작동 수단이 부분적으로 작동된 표면 영역 상의 미리 결정된 압력을 가하는데 적합한 상황에 적용될 수 있고, 그러한 상황에서, 작동 수단의 적어도 한 영역이 투명할 수 있다. 이것은, 스탬프의 스탬핑 표면과 기판의 수용 표면을 보는 수단이 작동 수단 또한 존재하는 기판과 스탬프의 측면에 위치되는 경우에 관련된다.

본 발명에 따른 방법을 수행하는데 적합한 디바이스는, 기판의 수용 표면과 스탬프의 스탬핑 표면을 동시에 보기 위해 구성되는, 카메라와 같은 이미지 탐지 수단; 및 기판의 수용 표면과 스탬프의 스탬핑 표면의 적절한 배열을 획득하기 위한 것처럼, 이미지의 해독의 결과를 근거로 이미지 탐지 수단에 의해 획득되는 이미지를 해독하고 스탬프와 기판의 상호 위치를 조절하기 위한 해독 및 조절 수단을 포함한다. 기판의 수용 표면과 스탬프의 스탬핑 표면상에 이미지 탐지 수단의 시야를 방해하는 것을 막기 위해, 이미지 탐지 수단과 이미지가 획득되어야하는 장소 사이에서 연장되는 경로에서의 디바이스의 구성요소는 투명하다.

본 발명은 도면에 대해 더욱 상세하게 설명될 것이고, 비슷한 부분은 같은 참조 번호로 표시될 것이다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주는 개략도.

도 2는 본 발명의 두 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주는 개략도.

도 3은 본 발명의 세 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주는 개 략도.

도면에서, 중요한 몇몇 세부사항을 예증하기 위한 목적으로, 보여진 디바이스의 영역은 확대된 방식으로 묘사된다. 결과적으로, 도면은 디바이스의 정확한 비율로 여겨지지 않는다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주고, 이는 참조 번호(1)로 표시된다. 하기에서, 이 디바이스(1)는 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)로서 언급될 것이다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)는 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위해 이용된다. 기판(20)을 지탱하려는 목적으로, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)는 지탱 표면(23)을 갖는 테이블(22)을 포함한다. 기판(20)은 (도시되지 않은) 적절한 고정 수단에 의해 테이블(22)상에 고정된다. 예를 들면, 테이블(22)은 진공 척(chuck)으로 설계될 수 있고, 이 진공 척은 진공을 기초로 지탱 기판(23)에 대해 기판(20)을 잡고 있을 수 있다.

스탬프(10)는 플렉시블한 제재로 이루어져 있어, 스탬프(10)를 변형하기 매우 쉬워진다. 예를 들면, 스탬프(10) 제재는, 스탬프(10)의 작은 영역이 단지 1kPa의 매우 약한 과압을 받을 때 이미 국부적으로 변형된 것으로 선택된다. 특히, 스탬프(10)는 폴리디메틸실록산(PDMS) 제재와 같은 부드러운 탄성 제재로 이루어져 있다.

스탬프(10)는 뒤 판(13)에 부착되고, 뒤 판은 예를 들면, 중합체 판, 또는 유리의 얇은 판을 들 수 있다. 뒤 판(13)은 스탬프(10)의 캐리어로서 다뤄지고, 또한 평면 밖의 방향에서 매우 플렉시블하다. 결과적으로, 스탬프(10)와 뒤 판(13) 전체가 평면 밖의 방향에서 플렉시블한 범위는 스탬프(10)만이 플렉시블한 범위에 비교할 만 하다.

스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)은, 패턴(12)이 기판(20)의 수용 표면(21)으로 이동되도록 한정한 전사 표면(14)을 포함한다. 패턴(12)의 특징은 미크론과 미크론 이하의 범위에 있을 수 있다. 도 1에서, 명확함을 위해, 오직 패턴(12)의 한 영역만이 개략적으로 확대된 방식으로 묘사된다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)에서, 스탬프(10)는, 스탬핑 표면(11)이 테이블(22)의 지탱 표면(23)을 향하도록 위치되거나, 기판(20)이 테이블(22)상에 놓여져 있는 경우에는, 기판(20)의 수용 표면(21)을 향하도록 위치된다. 스탬프(10)와 뒤 판(13) 모두 마이크로-홀(16)을 갖는 스탬프 홀딩 판(15)에 의해 잡혀지고, 마이크로-홀은 일직선의 채널로서 도 1에 개략적으로 묘사된다. 실시예에서, 스탬프 홀딩 판(15)은 복수의 마이크로-홀(16)이 존재하는 다공성 제재를 포함한다. 예를 들면, 스탬프 홀딩 판(15)은 다공성 알루미늄으로 이루어져 있다. 그러나, 스탬프 홀딩 판(15)은 반드시 다공성 제재를 포함하는 것은 아니다. 예를 들면, 스탬프 홀딩 판(15)이 복수의 좁은 경로가 배열된 판을 포함하는 것 또한 가능하다.

스탬프 홀딩 판(15)의 뒷면에서, 즉, 스탬프(10)와 접촉하도록 의도되지 않은 스탬프 홀딩 판(15)의 측면에서, 진공 챔버(17)가 배열된다. 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)의 작동 동안, 진공 챔버(17)에서 널리 퍼지는 진공의 영향 하에, 진공 챔버(17)가 마이크로-홀(16)을 통해 스탬프(10) 상에 흡입력을 발휘함으로써, 스탬프(10)와 뒤 판(13)은 스탬프 홀딩 판(15)에 대해 잡혀진다.

진공 챔버(17)의 내부에는, 슬라인더 본체(25)가 존재하는데, 슬라이더 본체는 가이딩 바(26) 상에 미끄러지듯이 배열된다. 슬라이더 본체(25)의 앞면, 즉 스탬프 홀딩 판(15)을 향한 슬라이더 본체(25)의 측면에서, 오목한 곳(27)이 배열되고, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)의 작동동안, 압력 챔버(27)로서 적용된다. 예를 들면, 약 2kPa의 약한 과압은 압력 챔버(27)에서 널리 퍼진다.

압력 챔버(27)는 슬라이더 본체(25)에 의해 진공 챔버(17)로부터 완전히 분리된다. 정면에서, 슬라이더 본체(25)는 인장(seal)(28)을 통해 스탬프 홀딩 판(15)에 접촉하여, 압력 챔버(27)로부터 진공 챔버(17)로의 공기 누출을 막는다.

진공 챔버(17)와 압력 챔버(27)는 진공과 압력을 각각 공급 채널을 통해 공급하기 위한 적절한 디바이스에 연결된다. 명확함을 위해, 도 1에서, 어떤 적절한 디바이스와 공급 채널일 수 있다는 점에서, 그러한 디바이스와 공급 채널은 도시되지 않는다.

압력 챔버(27)의 앞에 존재하는 스탬프(10) 영역은 압력 챔버(27)에 널리 퍼지는 압력에 의해 야기되는 압력을 받게되고, 압력이 스탬프 홀딩 판(15)에서 마이크로-홀(16)을 통해 전달된다. 그 결과, 스탬프(10)의 이 영역은 기판(20)의 수용 표면(21)을 향해 부푸는 반면, 스탬프(10)의 나머지 영역은 진공 챔버(17)에서 널리 퍼지는 진공의 영향 하에 스탬프 홀딩 판(15)에 대해 잡혀진다. 완전함을 위해, 공정에서, 뒤 판(13)의 결합된 영역은 부푼 스탬프(10)의 영역과 함께 움직이는 것이 주지된다. 스탬프(10)의 부푼 영역의 상부는 기판(20)의 수용 표면(21)과 접하고, 접촉이 성립되는 위치에서, 패턴(12) 영역은 스탬핑 표면(11)으로부터 수용 표면(21)으로 이동된다.

슬라이더 본체(25)는 스탬프 홀딩 판(15)과 스탬프(10)에 대해 계속 움직이고, 슬라이더 본체(25)는 가이딩 바(26)를 따라 안내된다. 결과적으로, 압력 챔버(27)는 스탬프 홀딩 판(15)과 스탬프(10)에 대해 계속 움직여진다. 공정에서, 압력 챔버(27)는 인장(28)을 통해 진공 챔버(17)로부터 분리되어 유지된다.

슬라이더 본체(25)와 압력 챔버(27)의 이동 결과, 기판(20)의 수용 표면(21)을 향해 추진되는 스탬프(10)의 영역은 인접한 영역으로 계속적으로 바뀐다. 스탬프(10)의 부푼 영역은 슬라이더 본체(25)와 압력 챔버(27)와 함께 있는 그대로 움직인다. 패턴(12)의 영역이 존재하는 스탬프(10)의 모든 영역은 기판(20)의 수용 표면(21)과 접촉되어져 있으면, 스탬프(10)로부터 기판(20)으로의 패턴(12)의 전사가 완료된다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(10)의 중요한 이점은, 진공과 과압 사이에서 스탬프(10)의 뒷면에서 조건을 바뀌는 것이 디바이스(1)에서 진동을 야기할 수 있는 어떠한 전환 작동을 포함하지 않는다는 것이다. 대신에, 조건은 가이딩 바(26)를 따라 슬라이더 본체(25)의 이동에 근거하여 바뀐다. 이러한 방식으로, 특히 슬라이더 본체(25)의 이동이 계속적인 성질인 경우에 진동의 발생이 막아진다.

더욱이, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)에서, 이러한 조건이, 동일한 챔 버(17, 27)에서 유지되기 때문에, 진공과 과압이 매우 잘 조절 가능하다. 또한, 진공과 과압 사이의 전이는 매우 잘 조절 가능하다. 원한다면, 진공과 과압 사이의 적어도 하나의 다른 압력 양식을 갖는 것이 가능하다. 예를 들면, 슬라이더 본체(25)는 압력 챔버(27) 주위의 또 다른 오목한 곳을 포함할 수 있고, 이 오목한 곳의 압력은 진공과 과압 사이의 레벨에서 유지된다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)에서, 스탬프(10)에 대해 기판(20)을 위치시키는 것은, 적절한 상호 위치가 얻어질 때까지 테이블(22)을 이동시킴으로써 수행된다. 테이블(22)을 이동시키기 위한 목적으로, (도시되지 않은) 테이블 위치 수단이 제공되고, 이 수단은 본래 알려진 적절한 위치 수단일 수 있다. 특히, 적어도 하나의 패턴(12)이 기판(20)으로 이미 전사되었을 경우, 스탬프(10) 상의 패턴(12)이 기판(20)상에 이미 존재하는 패턴과 정렬될 필요가 있기 때문에, 스탬프(10)에 대해 기판(20)을 위치시키는 공정은 정확하게 수행되는 것이 중요하다.

바람직하게는, 스탬프(10)에 대한 기판(20)이 위치는 시각적으로 확인되는데, 즉, 기판(20)의 수용 표면(21)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)을 보면서 확인된다. 이러한 표면(11, 21)은 정렬 표시로 제공될 수 있으므로, 적절한 상호 위치는, 표면(11, 21)상의 표시의 위치가 서로 대응할 때까지 이러한 표시를 보면서 테이블(22)을 이동시키며 획득될 수 있다. 실시예에서, 정렬 표시는 이른바 므와레(moire)패턴을 포함할 수 있다. 그러나, 스탬프(10)상의 패턴(12)과 기판(12)상의 패턴을 모두 직접 보고, 패턴이 정확하게 정렬될 때까지 테이블(22)을 움직이는 것 또한 가능하다.

본 발명의 범위 내에서, 예를 들면, 카메라와 렌즈를 포함하는 이미지 탐지 배열에 의해 수행되는 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치의 검사를 갖는 것이 가능하다. 이러한 가능성은, 스탬프(10)가 공기 압력에 의해 작동되는 사실의 결과로서, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)는 넓은 범위에 투명하다는 통찰로부터 나온다. 스탬프(10)와 뒤 판(13)은 투명한 제재로 이루어 질 수 있고, 동일한 것은, 진공과 과압을 공급하기 위해 사용된 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1) 요소에 도움이 되며, 유리 또는 또 다른 적절한 투명한 제재로 구성될 수 있다.

스탬프(10)와 스탬프(10) 뒤에 배열된 구조 모두 투명일 수 있다는 점에서, 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치를 스탬프(10)의 패턴(12)이 기판(20)에 전사되는 공정 전체에 감시하는 것이 가능하고, 필요하다면, 적절한 상호 위치를 되찾기 위해 작동을 정정하는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 특히, 상호 위치의 감시는 스탬프(10)와 기판(20)상의 패턴을 직접적으로 보고 이러한 패턴들을 비교하면서 수행되는 경우에 패턴 전사 공정의 정확성은 심지어 더 향상된다.

카메라에 의해 얻어진 이미지를 해독하고 적합한 방식으로 테이블(22)을 조절하기 위한 목적으로, 패턴 전사 공정의 시작에서, 그리고 패턴 전사 공정 동안에, 어떤 적절한 제어기와 소프트웨어 이행이 적용될 수 있다. 바람직하게는, 스탬프(10)와 기판(20)의 패턴에 관한 데이터가 저장된 메모리가 적용된다.

오직 하나의 카메라만이 스탬프(10)와 기판(20) 상의 패턴을 보기 위해 사용되는 것이 가능하다. 유리하게는, 그러한 경우, 카메라는 슬라이더 본체(25)와 함께 움직여질 수 있도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 두 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주고, 이 디바이스는 참조 번호(2)에 의해 표시된다. 하기에서, 이러한 디바이스(2)는 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)로서 언급될 것이다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)처럼, 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)는 플렉시블한 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위해 이용되고, 스탬프(10)는 뒤 판(13)에 의해 지탱되고, 기판(20)은 이동 가능한 테이블(22)의 지탱 표면(23)상에 놓인다. 도 2에서, 명백함을 위해, 패턴(12)의 영역만이 확대방식으로 도시된다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)와 두 번째 패턴 전사 디바이스(2) 사이의 중요한 차이점은, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)는 스탬프 홀딩 판(15), 압력 챔버(27)를 둘러싸는 슬라이더 본체(25), 및 진공 챔버(17)를 포함하는 반면, 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)는 스탬프(10)를 유지하고 스탬프(10) 영역을 작동하기 위한 다른 구성요소들을 포함한다는 것이다.

두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서, 스탬프(10)와 뒤 판(13)은 도 2에서 개략적으로 묘사된 두 벽(18) 사이의 무-응력 방식으로 조여진다. 기판(20)을 향해 스탬프(10)를 국부적으로 밀기 위한 목적으로, 진공이 미리 적하된 공기 베어링(30)이 제공되고, 뒤 판(13)의 뒷면에 좁은 간격으로 배열된다. 예를 들면, 공기 베어링(30)과 뒤 판(13)의 뒷면 사이의 간격 너비는 단지 5 내지 10㎛이다. 더욱이, 공기 베어링(30)은 가이딩 바(31)상에 미끄러지듯이 장착된다.

일반적으로, 공기 베어링은 접촉하지 않는 방식으로 물체를 나르기 위해 사 용되고, 공기의 얇은 층은 공기 베어링과 물체 사이에 제공된다. 공기 베어링이 기술분야에 잘-알려져 있으므로, 이러한 베어링과 그들의 작동은 여기에서 더 설명되지 않을 것이다.

도 2에서 보여진 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)의 공기 베어링(30)은 과압 조건에서 뒤 판(13)과 스탬프(10) 모두의 뒷면에 공기를 공급하기 위한 중앙 홈(32)을 포함한다. 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)의 작동 동안, 뒤판(13)의 영역, 및 중앙 홈(32)의 앞에 있는 스탬프(10)의 결합된 영역은 기판(20)을 향해 밀어진다. 공정에서, 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11) 영역은 기판(20)의 수용 표면(21)과 접촉한다. 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)이 서로 접촉하는 영역은, 스탬프(10)의 패턴(12)이 기판(20)의 수용 표면(21)으로 전사되는 전사 영역이다.

적절한 위치 즉, 공기 베어링(30)의 바로 앞의 위치에서 과압의 영향 하에 기판(20)을 향해 밀어지는 영역을 둘러싸는 스탬프(10)의 영역을 유지하기 위한 목적으로, 공기 베어링(30)은 중앙 홈(32)을 둘러싸는 진공 홈(33)을 포함한다. 진공 홈(33)의 양쪽 면에서, 과압을 공급하기 위한 과압 홈은 미리 적하되는 공기 베어링 분야에 잘 알려져 있는 방식으로 배열된다. 명확함을 위해, 이러한 과압 홈은 도 2에서 보여지지 않는다. 과압 홈에 의해 가해지는 압력과 진공 홈(33)에 의해 가해지는 흡입력 사이의 평형을 기초로, 스탬프(10)와 뒤 판(13)을 적절한 위치에서 유지하기에 알맞은 힘이 실현되고, 공기 베어링(30)과 뒤 판(13) 사이의 접촉은 막아진다.

공기 베어링(30)은 또한, 중앙 홈(32)과 진공 홈(33) 사이에 위치한 중간 홈(34)을 포함한다. 이러한 중간 홈(34)에서, 대기 압력이 널리 퍼진다. 이러한 방식으로, 중간 홈(34)은 과압과 진공 사이의 전이의 더 나은 조절을 공급한다. 그러나, 중간 홈(34)은 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)의 작동에 필수적이지 않으므로, 이러한 홈(34)은 빠질 수 있다는 것이 주지된다.

공기 베어링(30)의 여러 가지 홈(32, 33, 34)은 공급 채널을 통해 진공과 압력을 공급하기 위한 적절한 디바이스에 연결된다. 명확함을 위해, 도 2에서, 그러한 디바이스와 공급 채널이 그 자체로 알려진 어떤 적절한 디바이스와 공급채널일 수 있다는 점에서, 그러한 디바이스와 공급 채널은 도시되지 않는다.

두 번째 패턴 전사 디바이스(2)의 작동 동안, 공기 베어링(30)은 가이딩 바(31)를 따라 이동되고, 바람직하게는 연속 방식으로 이동된다. 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서 공기 베어링(30)의 이동은 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)에서의 슬라이더 본체(25)의 이동과 같은 효과를 갖는데, 즉, 기판(20)의 수용 표면(21)을 향해 추진되는 스탬프(10) 영역이 인접한 영역으로 계속하여 대체된다. 또한, 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서, 진공 또는 대기 압력과 과압 사이의 스탬프(10) 뒷면에서 조건을 바꾸는 것은 어떠한 전환 작용도 포함하지 않아, 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)의 진동의 생성이 막아진다.

두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서, 스탬프(10)와 기판(20)의 적절한 상호 위치는 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)에 과해 기재된 것과 같은 방식으로 획득될 수 있다. 또한, 측정은, 필요하다면, 패턴 전사 공정동안, 스탬프(10)와 기판(20)의 적절한 상호 위치를 정정하기 위해 이루어진다. 그러므로, 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)는 또한 카메라, 렌즈, 제어기, 및 카메라에 의해 제공된 이미지를 해독하고 테이블(22)의 결합된 이동을 결정하기 위한 소프트웨어 이행을 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 세 번째 바람직한 실시예에 따른 디바이스를 보여주는데, 이 디바이스는 참조 번호 3으로 표시된다. 하기에서, 이러한 디바이스(3)는 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)로 언급될 것이다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)는 오픈릴식(reel-to-reel)의 공정으로서, 플렉시블한 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 플렉시블한 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하는 공정을 수행하기에 적합하다. 도 3에서, 명확함을 위해, 패턴(12) 영역만이 확대된 방식으로 개략적으로 묘사된다. 동일한 것은, 패턴 전사 공정의 결과로, 기판(20)의 수용 표면(21)상에 획득되는 패턴(24)에 적용시킨다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)에서, 스탬프(10)는 폐루프와 같이 형태를 이루고, 스탬프(10)는 한 쌍의 회전 가능한 릴(19a, 19b)상에 매달려있다. 스탬프(10)로부터 패턴(12)을 수용하기 위한 수용 표면(21)을 갖는 기판(20)은 또한 한 쌍의 회전 가능한 릴(29a, 29b)상에 매달려 있다. 릴(19a, 19b) 사이에 존재하는 스탬프(10)의 영역이 실질적으로 평평하도록, 스탬프(10)가 매달려 있는 릴(19a, 19b)은 특정 상호 거리로 배열된다. 비슷한 방식으로, 릴(29a, 29b)사이에 존재하는 기판(20)의 영역이 실질적으로 평평하도록, 기판(20)이 매달려 있는 릴(29a, 29b)은 특정 상호 거리로 배열된다. 릴(19a, 19b, 29a, 29b) 쌍의 위치는, 스탬 프(10)의 스탬핑 표면(11) 영역이 기판(20) 수용 표면(21) 영역을 향하는 방식으로 서로 적응되고, 이러한 표면들 사이의 작은 간격이 존재한다.

기판(20)으로부터 작은 간격에 위치된 스탬프(10) 영역의 뒷면에서, 스탬프 베어링(36)과, 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)의 작동 동안 압력 챔버(37)로서 이용되는 오목한 곳(37)을 포함하는 압력 유닛(35)이 배열된다. 압력 유닛(35)에서, 압력 챔버(37)는 스탬프 베어링(36)에 의해 둘러싸여진다. 스탬프 베어링(36)은 스탬프(10)를 안내하기 위해 이용되고, 스탬프(10) 영역과 기판(20) 사이의 접촉을 형성하기 위한 것처럼, 스탬프(10)로부터 기판(20)으로 패턴(12) 영역의 전사를 실현시키기 위해, 압력 챔버(37)는 기판(20)을 향해 스탬프(10) 영역을 누르기 위해 이용된다.

이 경우, 스탬프 베어링(36)은 압력을 가하기 위한 내측 홈(41)과 외측 홈(42) 및, 진공을 제공하기 위한 중간 홈(43)을 포함하는 진공이 미리 적하되는 공기 베어링이다. 도 3에서, 가하는 압력은 아래로 향하는 화살표로 표시되고, 진공은 위로 향하는 화살표로 표시된다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)의 작동 동안 기판(20)을 안내하는 목적으로, 기판 베어링(45)이 배열된다. 도시된 실시예에서, 기판 베어링(45)은 중앙 홈(46)과 압력을 가하기 위한 외측 홈(47), 및 진공을 제공하기 위한 중간 홈(48)을 포함하는 진공이 미리 적하되는 공기 베어링이다. 도 3에서, 가해지는 압력은 위로 향하는 화살표로 표시되고, 진공은 아래로 향하는 화살표로 표시된다. 더욱이, 기판 베어링(45)과 기판(20) 사이의 공기 쿠션 형성은 구부러진 화살표 쌍들로 표시된 다.

명확함을 위해, 도 1 및 도 2와 같이, 도 3은 스탬프 베어링(36)의 홈(41, 42, 43)과 기판 베어링(45)의 홈(46, 47, 48)에 진공과 압력을 공급하기 위한 어떤 디바이스와 결합된 공급 채널을 도시하지 않는데, 이들은 그 자체로 알려진 어떤 적절한 디바이스와 공급 채널일 수 있다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)의 동작 동안, 릴(19a, 19b)은 회전된다. 도 3에서, 회전이 이루어지는 방향은 릴(19a, 19b)에서 묘사된 화살표로 표시된다. 릴(19a, 19b)의 회전 결과로서, 스탬프(10)는 압력 유닛(35)을 따라 이동된다. 공정에서, 스탬프(10)는 스탬프 베어링(36)에 의해 안내되는 반면, 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11) 영역이 기판(20)의 수용 표면(21)과 접촉할 정도로, 압력 챔버(37)의 앞에 존재하는 스탬프(10) 영역은 기판(20)을 향해 이동되고, 패턴(12) 영역은 스탬프(10)로부터 기판(20)으로 전사된다. 패턴(12)의 적절한 전사를 얻도록, 기판(20)이 스탬프(10)와 실질적으로 같은 속도로 같은 방향으로 이동되는 것 또한 중요하다. 이러한 방식으로, 연속 공정이 실현되고, 스탬프(10)의 인접 영역은 압력 챔버(37)에서 널리 퍼지는 압력의 영향 하에, 연속적으로 부풀고, 스탬프(10)의 각각 새로 부푼 영역은 기판(20)의 수용 표면(21)의 새로운 영역과 접촉하고, 이 영역은 접촉되고 있는 영역에 인접하게 위치된다. 그러한 공정을 적용함으로써, 비교적 넓은 영역 상에 패턴 전사 공정을 수행하는 것이 가능하다.

본 발명의 범위 내에서, 여러 공정들은 스탬프(10)와 기판(20)이 실질적으로 같은 속도로 이동되는 것을 확실히 하기 위해 적용될 수 있다. 예를 들면, 기 판(20)이 기판(20)과 스탬프(10) 사이의 접촉이 일어나는 마찰을 근거로 스탬프(10)를 따라 이동되는 공정을 갖는 것이 가능하다. 그러나, 예를 들면, 양 쌍의 릴(19a, 19b, 29a, 29b)의 구동 릴의 회전 가능한 속도가 정확하게 조절되는 공정을 갖는 것 또한 가능하다.

기판(20)의 패턴화된 영역은 릴(29a, 29b) 중 하나에 감겨진다. 필요하다면, 후속-경화 또는 건조 단계와 같은 추가적인 단계를 수행하기 위한 수단이 관련된 릴(29b)과 기판 베어링(45) 사이에 위치될 수 있다.

유리하게는, 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)는 스탬프(10)로 잉크를 공급하기 위한 스테이션(40)을 포함한다. 도 3에서, 그러한 잉크 공급 스테이션(40)은 개략적으로 묘사된다. 도시된 예에서, 잉크 공급스테이션(40)은 압력 유닛(35)을 향해 이동하는, 즉 기판(20)에 접촉하려는 스탬프(10) 영역에 잉크를 공급하기 위한 것처럼 배열된다.

특정한 경우에, 기판(20)상의 패턴(24)을 경화하기 위한 UV-빛을 사용하는 것이 필요할 수 있다. UV-빛을 공급하기 위한 목적으로, UV-소스(50)가 사용된다. 기판(20)과 기판 베어링(45) 양쪽이 투명한 경우, UV-소스(50)는 기판 베어링(45)의 뒷면, 즉, 기판(20)을 향하도록 의도된 면에 마주보는 기판 베어링(45) 면에 배열될 수 있다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3) 적용의 중요한 이점은, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)와 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서의 경우 같이, 한번에 하나의 기판(20)을 처리하는 대신에 원하는 패턴(24)을 갖는 롤로부터 연속적인 기판(20)을 제공하는 것이 가능하다는 것이다. 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)에서 수행되는 소위 오픈릴식의 공정은 특히 플렉시블한 기판(20)이 사용될 때 적용 가능하고, 이 공정은 벽지에 디스플레이를 프린팅하고, 플렉시블한 테이프 상에 트랜지스터를 프린팅하고, 테이프 상에 마이크로 어레이를 프린팅하는 것이 가능하도록 하는 기술이다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)의 작동 동안, 패턴 전사 공정은 스탬프(10)가 실질적으로 평평한 스탬프(10) 영역에서 이루어진다. 결과적으로 스탬프(10)의 패턴(12)은 변형되지 않고, 스탬프(10)로부터 기판(20)으로 패턴(12)의 전사는 정확한 방식으로 이루어진다. 그래서, 고도로 정확한 패턴 전사 공정을 수행하는 것이 가능하고, 패턴(12)의 치수는 대개 1㎛ 이하일 수 있다.

적어도 하나의 패턴(24)이 이미 기판(20)상에 존재하고, 후속 패턴(24)이 적용될 필요가 있는 경우, 스탬프(10)의 패턴(12)이 기판(20)의 패턴(들)(24)에 대해 정확하게 위치되는 것이 중요하다. 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)에서, 릴(19a, 19b, 29a, 29b) 사이의 스탬프(10)와 기판(20) 영역은 실질적으로 평면이라고 하면, 스탬프(10)와 기판(20)의 정확한 상호 위치를 실현하는 조건을 실제로 만족시키는 것이 가능하다.

스탬프(10)와 기판(20)의 패턴(12, 24)의 상호 위치를 감시하고 조절하기 위한 목적으로, 세 번째 패턴 전사 디바이스(3)는, 카메라(51)에 의해 얻어지는 이미지를 해독하고, 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치의 정정이 필요하다고 생각되는 경우, 스탬프(10)와 기판(20) 중 적어도 하나의 위치를 조정하기 위한, 해독 및 조 절 수단(도시되지 않음)에 연결되는 카메라(51)를 포함한다. 스탬프(10)와 기판(20)이 패턴 전사 공정의 시작에서 올바른 상호 위치에 놓여져 있으면, 스탬프(10)와 기판(20)의 이동이 계속되면서, 상호 위치의 정정이 패턴 전사 공정동안 수행된다.

세 번째 패턴 전사 디바이스(3)와, 다른 전술된 패턴 전사 디바이스(1, 2)에 있어서, 스탬프(10)와 기판(20)을 서로에 대해 정렬하기 위한 어떤 적절한 배열이 적용될 수 있다는 것에 주목된다. 예를 들면, 기판(20)에는 적외선에 의해 검출될 수 있는 정렬 표시가 제공될 수 있고, 패턴 전사 디바이스(1, 2, 3)는 적외선을 방사하고 정렬 표시를 검출하는데 적응된 배열을 포함한다.

스탬프(10)와 기판(20)의 패턴(12, 24)을 적어도 하나의 카메라(51)에 의해 직접적으로 보는 바람직한 선택권이 적용될 때, 카메라(51)가 스탬프(10)의 측면에 위치되는지 또는 기판(20)의 측면에 위치되는지에 대한 차이점은 없다. 어느 쪽에서든, 카메라(51)와 패턴(12, 24) 사이에 배열되는 구성요소가 투명하다는 것이 중요하다. 공기 압력이 스탬프(10) 영역을 작동시키기 위해 사용될 때, 투명한 구성요소를 적용시키는 것이 충분히 가능하다.

모든 도시된 디바이스(1, 2, 3)는 비교적 넓은 면적을 갖는 기판(20)상에 패턴 전사 공정을 수행하기 위한 목적으로 사용하는데 적합하다. 결과적으로, 이러한 디바이스(1, 2, 3)는 예를 들면, 디스플레이를 제조하기 위해 적용되는데 적합하다. 다른 가능한 적용들은 플라스틱 전자공학, 바이오센서, 감속도 요소/와이어 그리드, 편광된 백라이트, 렌즈 어레이 및 마이크로 어레이의 제조 분야에 이용된다.

본 발명의 내용 내에서, 스탬프(10) 및/또는 기판(20)에서의 변형이 막아지는 것이 중요하다. 그래서, 무-응력 형식으로 매달려지는 스탬프(10)와 기판(20) 모두를 갖는다는 것이 중요하다. 게다가, 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 거리는 대개 마이크로이터로 비교적 매우 작다. 이러한 방식으로, 패턴 전사 공정 동안 이루어지는, 스탬프(10) 및/또는 기판(20)이 부푸는 것은 상당한 변형을 초래하지 않으므로, 패턴 전사 공정의 정확성은 그 자체로 알려진 많은 다른 패턴 전사 공정에 비해 높다는 것이 실현된다.

본 발명에 따르면, 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 접촉은 미리 결정된 압력에 근거하여 형성된다. 이러한 방식으로, 미리 결정된 접촉 압력이 획득되고, 이것은 스탬프(10)로부터 기판(20)으로의 패턴(12)의 전사가 달성되기 위해 접촉 압력이 너무 낮지 않을 수 있는 반면, 패턴(12)의 변형을 막기 위해 접촉 압력은 또한 너무 높지 않을 수 있다는 점에서 중요하다. 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면까지 패턴을 전사하기 위한 많은 알려진 방법, 예를 들면, US 2004/0197712호로부터 알려진 방법에 따르면, 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 접촉은 롤러 또는 비슷한 것과 같은 단단한 부재의 영향 하에 성립된다. 그러한 방법에서, 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 접촉 압력은 접촉이 성립되는 장소에서 스탬프(10)와 기판(20)의 특성에 의해 영향을 받는다. 예를 들면, 울퉁불퉁한 면이 존재하는 장소에서의 접촉 압력은 이 경우가 아닌 장소에서의 접촉압력보다 높다. 고도로 정확한 패턴 전사 공정을 갖는 바람의 관점에서, 미리 결정된 압력을 근거로 성립된 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 접촉을 갖는 것이 가장 유리하다.

본 발명의 범위는 앞에서 논의한 예를 한정하지 않지만, 본 발명의 여러 보정과 변형은 첨부된 청구항에 한정된 것처럼 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것은 당업자에게 명백해질 것이다.

앞에서 기재한 디바이스(1, 2, 3)가 적용될 때, 스탬프(10) 영역은 압력의 영향 하에 기판(20)을 향해 부푼다. 특히, 과압이 널리 퍼지는 압력 챔버(27, 37) 또는 홈(32)은 스탬프(10) 영역 상에 압력을 가하기 위해 적용된다. 본 발명의 범위 내에서, 공기가 기판(20)과 접촉하는 스탬프(10) 영역을 놓기 위해 사용되는 것은 필수적이지 않다. 예를 들면, 스탬프(10)가 부착된 뒤 층(13)은 자기적으로 활성이고, 스탬프(10) 영역은 자기력 영향 하에 부푸는 것이 가능하다. 압전기 작동기 또는 다른 적절한 타입의 작동 수단을 적용하는 것 또한 가능하다.

보여진 예에서, 스탬프(10)와 기판(20) 사이의 접촉은 기판(20)을 향하여 스탬프(10) 영역을 이동시키면서 실현된다. 기판(20)이 플렉시블하다면, 원칙적으로, 본 발명 내에서, 접촉은 기판(20) 영역을 스탬프(10)를 향해 이동시키거나, 스탬프(10)와 기판(20) 모두의 영역을 이동시키면서 성립되는 것 또한 가능하다.

첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)와 두 번째 패턴 전사 디바이스(2)에서, 기판(20)은 이동 가능한 테이블(22)상에 놓여진다. 이러한 디바이스(1, 2)에서, 스탬프(10)와 기판(20)을 서로에 대해 적절한 위치에 놓는 공정은 테이블(22)에 의해, 스탬프(10)에 대해 기판(20)을 움직이면서 수행된다. 본 발명의 범위 내에서, 위치시키는 과정을 수행하기 위한 목적으로, 스탬프(10)가 이동되거나 또는 기판(20)과 스탬프(10) 모두 이동되는 동안, 기판(20)이 적소에 유지되는 것 또한 가능하다.

스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)에 그 자체로 알려진 어떤 적절한 잉크가 제공될 수 있다. 예를 들면, 잉크는 확산에 의해 스탬핑 표면(11)에 공급되는 분자를 포함할 수 있다. 스탬핑 표면(11)이 기판(20)의 수용 표면(21)에 접촉하는 장소에서, 분자는 스탬핑 표면(11)으로부터 수용 표면(21)으로 전사된다. 또 다른 타입의 잉크가 사용되고, 이것은 표면(11, 21)이 서로에 대해 가까운 범위 내에 있을 때, 스탬핑 표면(11)으로부터 수용 표면(21)에 전사되는 것 또한 가능한데, 표면(11, 21)의 물리적 접촉은 필수적이지 않다. 이러한 관점에서, "접촉"이란 단어는, 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)에 적용될 때, 스탬핑 표면(11)이 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사할 수 있게 하기 위해, 물리적 접촉의 가능성과, 효율적으로 근접한 범위 내에 있는 것 모두 망라하도록 전제된다.

본 발명에 따른 방법과 도시된 디바이스(1, 2, 3)는 다양한 부드러운 리소그래픽(lithographic) 인쇄 기술, 특히, 마이크로콘택트 프린팅, 엠보싱, 및 각인(imprinting)으로 알려진 기술에 대해 적용되는 것이 적합하다. 마이크로 프린팅에서, 전사되는 패턴(12)을 짜내고(squeezing) 비트는 것을 막기 위하여, 기판(20)과 접촉하는 스탬프(10)를 놓도록 스탬프(10)상에 적용되는 압력이 제한된다는 것이 중요하다. 엠보싱과 각인에서, 패턴의 전사는 기판(20)의 수용 표면(21)에 공급되는 잉크 층에 각인을 형성하는 것을 포함한다. 그래서, 그러한 기술이 적용될 때, 압력은 훌륭한 각인을 만들만큼 충분히 높아야 한다.

앞에서, 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 방법과 디바이스(1, 2, 3)가 기재된다.

예를 들면, WO 03/099463호에 기재된 종래 기술에 따르면, 패턴 전사 공정을 수행하기 위한 목적으로, 스탬프(10)의 결합된 영역을 기판(20)과 접촉하도록 하기 위해, 작동기의 매트릭스가 적용되고, 작동기는 스탬프(10) 상에서 작동하기 위해 개별적으로 어드레스된다. 그러므로, 패턴 전사 공정은 분리된 단계로 이루어진다. 그 결과, 진동이 발생되고, 진동은, 특히 패턴(12)의 형상이 미크론 이하의 범위에 있을 때 패턴(12)의 전사에 부정적인 영향을 갖는다.

본 발명에 따르면, 패턴 전사 공정은 더욱 연속적인 방식으로 수행되어, 진동의 발생이 막아지다. 이러한 유리한 효과를 성취하는 바람직한 방법은, 스탬프(10)와, 스탬프(10)을 기판(20)을 향해 이동시키기 위해 영역의 일부에 압력을 가하기 위한 압력 챔버(27, 37) 또는 홈(32)을 갖는 유닛(25, 30, 35)을 서로에 대해 이동시키는 것을 포함한다. 일반적으로, 작동 유닛(25, 30, 35)과 스탬프(10)는 서로에 대해 이동된다. 공정에서, 스탬프(10)와 기판(20)은 서로에 대해 고정되어 유지되고, 스탬프(10)와 기판(20)의 미리 결정된 상호 위치로부터의 편차가 검출되는 경우, 서로에 대한 스탬프(10)와 기판(20)의 오직 작은 변위가 실현된다.

그 중에, 첫 번째 패턴 전사 디바이스(1)가 기재된다. 이 디바이스(1)는 플렉시블한 뒤 판(13) 상에 장치된 플렉시블 스탬프(10), 다공성 스탬프 홀딩 판(15), 및 진공 챔버(17) 를 포함하고, 스탬프(10)는 진공 챔버(17)에서 널리 퍼지는 진공의 영향 하에 판(15)에 기대어 유지된다. 스탬프(10)의 앞에, 기판(20)이 테이블(22)상에 위치된다.

진공 챔버(17) 내부에서, 미끄러지듯이 배열된 본체(25)가 배열되고, 이 본 체(25)는 스탬프(10) 영역 상에 압력을 가하기 위한 압력 챔버(27)를 포함하여, 영역은, 기판(20)에 접촉할 때까지 기판(20)을 향해 밀어진다. 패턴 전사 공정 동안, 본체(25)는 이동된다. 그 결과, 스탬프(10)의 인접한 영역은 기판(20)을 향해 밀어지는 공정을 연속적으로 통과하고, 기판(20)과 접촉하며, 그 자리에 다시 옮겨진다. 이러한 방식으로, 스탬프(10)의 패턴(12)은 진동의 초래 없이 기판(20)으로 전사되어, 패턴(12)의 전사가 고도로 정확한 방식으로 이루어진다.

스탬프(10)로부터 기판(20)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 디바이스(1)는 기판(20)을 지탱하기 위한 테이블(22), 플렉시블한 스탬프(10), 및 스탬프(10) 영역 상에 압력을 가하기 위한 압력 챔버(27)를 갖는 이동 가능하도록 배열된 본체(25)를 포함하므로, 영역은 기판(20)을 향해 밀어지고 기판(20)과 접촉한다. 전사 공정 동안, 본체(25)는 이동된다. 그 결과, 스탬프(10)의 인접한 영역은 기판(20)을 향해 밀어지는 공정을 연속적으로 통과하고 나가고, 기판(20)과 접촉하며, 그 자리에 다시 옮겨진다. 이러한 방식으로, 스탬프(10)의 패턴(12)은 진동의 초래 없이 기판(20)으로 전사되어, 패턴(12)의 전사가 고도로 정확한 방식으로 이루어진다.

본 발명은 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법에 관한 것으로서, 적어도 하나의 스탬핑 표면과 수용 표면이 플렉시블하고, 스탬프가 기판에 패턴을 국부적으로 전사하는 연속적인 전사 영역이 시간 주기동안 생성되고 그 후 제거된다.

Claims (15)

1. 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 방법으로서, 상기 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 적어도 하나가 플렉시블한, 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 방법에 있어서,

   스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 플렉시블한 표면의 부분이 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)의 다른 표면을 향하는 방향으로 부풀도록 상기 부분 상에 시간의 일정 주기 동안 압력을 가하는 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛을 적용함으로써, 상기 스탬프(10)가 기판(20)에 패턴(12)을 국부적으로 전사하는 연속적인 전사 영역을 시간의 일정 주기동안 생성하고 상기 연속적인 전사 영역을 연속적으로 제거하는 단계로서, 상기 작동 유닛과 부분적으로 작동되는 표면은 서로에 대해 이동되고, 상기 작동 수단은 압력 챔버(27, 37)를 포함하고, 상기 작동 유닛은 슬라이더 본체(25) 또는 압력 유닛(35)을 포함하고, 또는 상기 작동 수단은 과압 상태에서 공기를 공급하기 위한 중앙 홈(32)을 포함하고, 상기 작동 유닛은 공기 베어링(30)을 포함하는, 생성 및 제거 단계를 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 작동 유닛 및 상기 부분적으로 작동되는 표면의 상호 이동은 계속적이고, 끊임없는 이동인, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 모두 동일한 속도와 동일한 방향으로 이동되고, 상기 작동 유닛이 고정된 위치에 배열되며, 스탬프(10)와 기판(20) 중 하나의 뒷면이 작동 유닛을 따라 이동되는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 작동 유닛이 스탬프(10)와 기판(20) 중 하나의 뒷면 위에 이동되는 반면, 이러한 스탬프(10)와 기판(20) 중 하나는 고정되어 유지되는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 작동 수단은 상기 부분적으로 작동되는 표면의 부분 상에 미리 결정된 압력을 가하는데 적응된, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
6. 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스(1, 2, 3)로서, 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 적어도 하나가 플렉시블하고, 디바이스(1, 2, 3)는 제 1항 또는 제 2항에 기재된 방법을 수행하는데 적응되며, 디바이스(1, 2, 3)는 하기의 요소:

   - 수용 표면(21)을 갖는 기판(20)을 현가하기 위한 수단(22, 29a, 29b);

   - 패턴(12)을 포함하는 스탬핑 표면(11)을 갖는 스탬프(10)를 현가하기 위한 수단(15, 17, 18, 19a, 19b); 및

   - 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)의 플렉시블한 표면의 부분이 상기 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)의 다른 표면을 향하는 방향으로 부풀도록 상기 부분 상에 압력을 가하기 위한 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛을 포함하고,

   디바이스(1, 2, 3)는, 작동 유닛 및 부분적으로 작동되는 표면(11, 21)이 서로에 대해 이동 가능하도록 배열되는 구성을 성립하는데 적응되고, 상기 작동 수단은 압력 챔버(27, 37)를 포함하고, 상기 작동 유닛은 슬라이더 본체(25) 또는 압력 유닛(35)을 포함하고, 또는 상기 작동 수단은 과압 상태에서 공기를 공급하기 위한 중앙 홈(32)을 포함하고, 상기 작동 유닛은 공기 베어링(30)을 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
7. 제 6항에 있어서, 두 쌍의 회전 가능한 릴(19a, 19b, 29a, 29b)을 포함하고, 그 중 한 쌍의 회전 가능한 릴(19a, 19b)은 스탬프(10)를 현가하기 위해 배열되며, 또 다른 한 쌍의 회전 가능한 릴(29a, 29b)은 기판(20)을 현가하기 위해 배열되고, 압력 유닛(35)은 스탬프(10)와 기판(20) 중 하나의 뒷면이 디바이스(3)의 작동 동안 통과하는 위치에 고정하여 배열되는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
8. 제 6항에 있어서, 가이드(26, 31)를 포함하고, 상기 슬라이더 본체(25) 및 공기 베어링(30)은 가이드(26, 31) 상에 장착되며, 상기 슬라이더 본체(25) 및 공기 베어링(30)은 가이드(26, 31)에 대해 이동 가능하도록 배열되는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
9. 제 8항에 있어서, 진공 챔버(17)와, 복수의 홀(16)을 갖는 스탬프 홀딩 판(15)을 포함하고, 진공 챔버(17)는 스탬프(10)가 위치되어야 하는 면보다 스탬프 홀딩 판(15)의 또 다른 면상에 배열되며, 상기 슬라이더 본체(25) 및 공기 베어링(30)은 진공 챔버(17) 내부에 위치되는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
10. 제 7항에 있어서, 작동 유닛(30, 35)은 부분적으로 작동되는 표면(11, 21)의 부분을 지지하기 위한 공기 베어링(30) 및 스탬프 베어링(36)을 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
11. 제 6항에 있어서, 상기 슬라이더 본체(25) 및 압력 유닛(35)은, 스탬프(10)가 위치되어야 하는 면에 있고 과압에서 공기를 포함하도록 의도되는 압력 챔버(27, 37)를 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
12. 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 방법으로서, 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 적어도 하나가 플렉시블한, 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하기 위한 방법에 있어서,

    스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 플렉시블한 표면의 부분이 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)의 다른 표면을 향하는 방향으로 부풀도록 상기 부분 상에 압력을 가하는 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛을 적용함으로써, 상기 스탬프(10)가 기판(20)에 패턴(12)을 국부적으로 전사하는 연속적인 전사 영역을 시간의 일정 주기동안 생성하고 상기 연속적인 전사 영역을 연속적으로 제거하는 단계로서, 상기 작동 수단은 부분적으로 작동되는 표면의 부분 상에 미리 결정된 압력을 가하는데 적응되는, 생성 및 제거 단계와,

    기판(20)의 수용 표면(21)의 패턴(24)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)의 패턴(12)을 봄으로써 패턴 전사 공정 전체에서 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치를 감시하는 단계와,

    기판(20)의 수용 표면(21)의 패턴(24)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)의 패턴(12)의 오정렬이 발견되는 경우, 기판(20)의 수용 표면(21)의 패턴(24)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)의 패턴(12)의 정렬이 획득될 때까지 스탬프(10)와 기판(20)을 서로에 대해 옮겨지게 함으로써 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치를 정정하는 단계로서, 상기 작동 수단은 압력 챔버(27, 37)를 포함하고, 상기 작동 유닛은 슬라이더 본체(25) 또는 압력 유닛(35)을 포함하고, 또는 상기 작동 수단은 과압 상태에서 공기를 공급하기 위한 중앙 홈(32)을 포함하고, 상기 작동 유닛은 공기 베어링(30)을 포함하는, 정정 단계를

    포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하기 위한 방법.
13. 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)으로부터 기판(20)의 수용 표면(21)으로 패턴(12)을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스(1, 2, 3)로서, 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 적어도 하나가 플렉시블하고, 디바이스(1, 2, 3)는 제 12항에 기재된 방법을 수행하는데 적응되며, 디바이스(1, 2, 3)는 하기의 요소:

    - 수용 표면(21)을 갖는 기판(20)을 현가하기 위한 수단(22, 29a, 29b);

    - 패턴(12)을 포함하는 스탬핑 표면(11)을 갖는 스탬프(10)를 현가하기 위한 수단(15, 17, 18, 19a, 19b);

    - 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21) 중 플렉시블한 표면의 부분이 스탬핑 표면(11)과 수용 표면(21)의 다른 표면을 향하는 방향으로 부풀도록 상기 부분 상에 압력을 가하는 작동 수단을 갖는 적어도 하나의 작동 유닛;

    - 기판(20)의 수용 표면(21)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)을 동시에 보기 위해 배열되는, 카메라를 포함하는 이미지 검출 수단; 및

    - 기판(20)의 수용 표면(21)과 스탬프(10)의 스탬핑 표면(11)의 정렬을 획득하기 위한 것처럼, 이미지의 해석의 결과를 근거로 이미지 검출 수단에 의해 획득되는 이미지를 해석하고, 스탬프(10)와 기판(20)의 상호 위치를 조절하기 위한 해독 및 조절 수단을 포함하고,

    이미지 검출 수단과, 이미지가 취해지는 장소 사이에 연장되는 경로에서의 디바이스(1, 2, 3)의 구성요소는 투명하고,

    상기 작동 수단은 압력 챔버(27, 37)를 포함하고, 상기 작동 유닛은 슬라이더 본체(25) 또는 압력 유닛(35)을 포함하고, 또는 상기 작동 수단은 과압 상태에서 공기를 공급하기 위한 중앙 홈(32)을 포함하고, 상기 작동 유닛은 공기 베어링(30)을 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
14. 제 13항에 있어서, 투명한 구성요소는 작동 유닛의 적어도 일부분을 포함하는, 스탬프의 스탬핑 표면으로부터 기판의 수용 표면으로 패턴을 전사하는 공정에서의 적용을 위한 디바이스.
15. 삭제

Images