KR100684047B1 - 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

평판표시장치용 기판측에 프린트패드를 이용하여 식각 및 비식각 영역을 가지는 전처리패턴을 용이하게 만들 수 있는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치를 개시한다.

이러한 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치는, 감광성 유기막이 코팅된 기판을 로딩하기 위한 스테이지와, 이 스테이지측에 로딩된 기판의 감광성 유기막측에 식각 및 비식각영역에 대응하는 전처리패턴을 프린트하기 위한 프린트패드와, 이 프린트패드를 상기 기판의 유기막측에 대응하여 전처리패턴의 프린트가 가능한 자세가 되도록 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정하는 홀더수단과, 상기 프린트패드의 가압력으로 상기 기판의 유기막측에 전처리패턴이 프린트될 수 있도록 상기 홀더수단의 위치 변화를 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동장치를 포함한다. 상기 패드는 프린트 동작 및 자세가 비(非)부착 분위기에 의해 분리 가능하게 고정된 상태로 이루어지므로 더욱 향상된 작동성 및 프린트 품질 등을 얻을 수 있다.

평판표시장치, 기판의 미세패턴, 사진 식각공정(photolithography), 감광성 고분자 유기막, 박막 트랜지스터, 식각 처리를 위한 기판의 전처리 패턴, 프린트패드, 홀더수단

Description

기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치{equipment for making etching area on substrate}

도 1은 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치의 바람직한 셋팅실시예를 나타내는 전체사시도.

도 2는 도 1의 요부 확대정면도.

도 3은 도 1의 요부 확대사시도.

도 4는 도 2의 홀더수단의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도.

도 5는 도 2의 홀더수단의 구조를 설명하기 위한 전체 사시도.

도 6은 도 5의 저면사시도.

도 7은 도 6의 흡착면 구조를 설명하기 위한 부분 확대사시도.

도 8은 도 2의 홀더수단에 의해 고정되는 프린트패드의 프린트 자세를 설명하기 위한 부분 확대정면도.

도 9는 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치를 이용하여 기판측에 전처리패턴을 형성하는 과정을 설명하기 위한 공정도.

도 10은 도 9의 코팅단계에 의해 기판의 패턴막측에 유기막이 도포된 상태를 나타내는 부분 확대단면도.

도 11, 도 12는 도 7의 접지막의 작용을 설명하기 위한 부분 확대정면도.

도 13은 도 9의 공정에 의해 기판측에 전처리패턴이 형성된 상태를 나타내는 부분 확대단면도.

도 14는 도 13의 전처리패턴에 의해 기판의 패턴막측에 식각 작용으로 미세패턴이 형성된 상태를 나타내는 부분 확대단면도이다.

본 발명은 프린트패드를 이용하여 식각 및 비식각 영역을 가지는 전처리패턴을 기판측에 용이하게 만들 수 있는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 상기 패드의 프린트 동작 및 자세가 비(非)부착 분위기에 의해 분리 가능하게 고정된 상태로 이루어지므로 더욱 향상된 작동성 및 프린트 품질 등을 얻을 수 있는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 액정표시장치의 박막 트랜지스터는 기판의 제조 공정에서 게이트 배선층과 함께 게이트 절연막이나 반도체층, 저항성 접촉층 그리고, 도전체층 등을 포함하고 미세패턴들이 형성된 다층 구조의 패턴막으로 이루어진다.

상기 패턴막측에 미세패턴을 형성하는 방법은 주로 감광성 유기막을 이용한 사진 식각공정(photolithography)에 의해 형성되며, 상기 감광성 유기막은 식각공정 전의 전처리공정에서 상기 패턴막측에 일정한 두께로 코팅된 후 이 유기막측에 식각 및 비식각 영역에 대응하는 전처리패턴들을 미리 형성하여 식각처리시 상기 유기막의 전처리패턴들에 의해 미세패턴이 형성되는 것이다.

상기한 전처리패턴을 기판의 패턴막측에 형성하는 공정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기판의 패턴막 위에 고분자 감광성수지(photosensitive-polymer)를 도포하여 일정한 두께로 유기막을 코팅하고, 소정의 모양으로 패턴들이 형성된 이미 잘 알려진 마스크를 이용하여 상기 유기막을 노광(expose)하는 것이다.

그리고, 노광이 완료되면 노광 처리된 부분의 감광성 유기막을 선택적으로 제거하기 위한 현상(develop)처리를 행하는 이미 잘 알려진 공정들을 거치면서 상기 기판의 유기막측에 식각 및 비식각 영역을 가지는 전처리패턴층이 형성되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전처리패턴을 만들기 위한 전처리 공정은, 감광성 유기막을 코팅하는 단계와, 감광성 유기막을 노광하는 단계 그리고, 감광성 유기막의 노광된 부분들을 다시 현상하는 단계와 같은 여러 단계들을 각각 거쳐야 하므로 작업 능률과 공정의 효율성 등을 향상시키기에는 한계가 있으며, 이와 같이 여러 개의 단계들로 이루어지는 전처리 공정은 예를들면, 크린룸과 같은 작업장에서 과다한 공간을 점유할 뿐만 아니라, 공정이 복잡하고 설치 호환성의 저하 및 과다한 제작비 등이 소요되는 문제가 있다.

게다가, 상기한 종래의 전처리공정에서 상기 노광이나 현상처리를 위한 작업은 일련의 공정수가 많을 뿐만 아니라, 상대적으로 작업이 복잡하고 전체 공정라인에서 대부분의 작업 시간을 차지하므로 이러한 문제점들을 개선하지 않고서는 전처 리 공정은 물론이거니와 사진 식각공정의 전체 효율성 및 생산성 등을 향상시키기 어렵다.

더욱이, 상기 노광 단계는 패턴이 형성된 별도의 노광용 마스크를 반드시 이용하여야 하므로 이러한 마스크를 이용한 노광 처리는 노광 시스템의 셋팅이 복잡할 뿐만 아니라, 마스크의 형태나 노광 환경 등에 따라 처리 시간의 편차는 물론이거니와 노광 품질의 차이가 발생하므로 작업 능률과 공정의 효율성 등을 더욱 저하시키는 한 요인이 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판의 패턴막측에 식각 처리를 위한 전처리패턴을 프린트패드의 가압력으로 직접 만들 수 있으며, 특히 상기 패드는 비(非)부착 분위기에 의해 용이하게 분리될 수 있도록 고정된 상태에서 프린트 동작이 이루어지므로 전처리패턴을 만들 때에 더욱 원활한 프린트 동작이 가능할 뿐만 아니라 이로 인하여 만족할 만한 프린트 품질을 얻을 수 있는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 감광성 유기막이 코팅된 기판을 로딩하기 위한 스테이지와, 이 스테이지측에 로딩된 기판의 감광성 유기막측에 식각 및 비식각영역에 대응하는 전처리패턴을 프린트하기 위한 프린트패드와, 이 프린트패드를 상기 기판의 유기막측에 대응하여 전처리패턴의 프린트가 가능한 자세가 되도록 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정하는 홀더수단과, 상기 프린트패드의 가압력으로 상기 기판의 유기막측에 전처리패턴이 프린트될 수 있도록 상기 홀더수단의 위치 변화를 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동장치를 포함하는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치는, 감광성 유기막(T1)이 코팅된 기판(G)을 로딩하기 위한 스테이지(2)와, 이 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)의 유기막(T1)측에 식각 및 비식각영역에 대응하는 전처리패턴(P1)을 프린트하기 위한 프린트패드(4)와, 이 프린트패드(4)를 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 대응하여 전처리패턴(P1)의 프린트가 가능한 자세가 되도록 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정하는 홀더수단(6)과, 상기 프린트패드(4)의 가압력으로 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)이 프린트될 수 있도록 상기 홀더수단(6)의 위치 변화를 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동장치(8)를 포함한다. 이와 같은 장치는 도 1에서와 같은 단일의 작업대(W) 위에 설치된 코팅장치(D1)와 경화장치(D2) 사이의 구간에 설치되어 사진 식각공정 전에 기판(G)측에 식각 및 비식각 영역을 만들기 위한 전처리 작업이 가능하도록 셋팅될 수 있다.

먼저, 상기 코팅장치(D1)와 경화장치(D2)의 구조를 간략하게 설명하면, 상기 코팅장치(D1)는, 기판(G)의 피처리면 즉, 증착 성형된 패턴막(T2) 위에 감광성 고분자수지를 일정한 두께로 도포하여 감광성 유기막(T1)을 코팅하는 이미 잘 알려진 구조로 이루어지고, 상기 경화장치(D2)는 상기 프린트패드(4)에 의해 프린트되는 전처리패턴(P1)들이 식각 공정에서 식각 처리가 가능한 상태의 형태 안정성이 부여될 수 있도록 예를들면, 열로서 경화 처리를 행하는 유브이 오븐과 같은 구조로 이루어질 수 있다.

상기 스테이지(2)는 상기 코팅장치(D1)측에서 패턴막(T2) 위에 유기막(T1)이 코팅된 기판(G)을 후술하는 프린트패드(4)에 대응하는 위치에서 전처리패턴(P1)의 프린트가 가능한 자세로 로딩하기 위한 것으로서, 도 2에서와 같이 기판(G)의 로딩이 가능한 평면의 표면적을 가지는 판상의 형태로 이루어지고, 상기 작업대(W)에서 상기 코팅장치(D1)와 상기 경화장치(D2) 사이에 도면에서와 같이 위치한다.

상기 스테이지(2)의 재질은 금속이나 합성수지가 사용될 수 있으며, 상기 작업대(W)에서 후술하는 홀더수단(6)측에 고정되는 프린트패드(4)와 기판(G)이 서로 평행한 자세로 접촉하면서 전처리패턴(P1)의 프린트가 가능하도록 설치된다. 이때, 상기 스테이지(2)는 상기 작업대(W) 위에서 상기 코팅장치(D1)와 경화장치(D2)측에 대응하여 도 1에서와 같이 예를들면, 미끄럼 이동이 가능한 가이드부재(L1)에 설치되어 일정한 구간을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다.

상기 프린트패드(4)는 상기 스테이지(2)에 로딩된 기판(G)의 유기막(T1)측에 대응하여 가압력으로 전처리패턴(P1)을 직접 프린트하기 위한 것으로서, 도 2를 참조하면, 일정한 두께를 가지며 상기 기판(G)의 전체 표면이 가려질 수 있는 크기 범위내로 이루어지고, 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)의 프린트가 가능하도록 예를들면, 식각 및 비식각 영역에 대응하는 이미 잘 알려진 모양으로 구획되어 패턴 처리된 패턴면(P2)이 형성된 구조이다.

상기 프린트패드(4)는 연질의 투명 또는 반투명한 액상의 합성수지 원료를 이용하여 예를들면, 마스터링 플레이트 등을 이용한 이미 잘 알려진 성형방법에 의해 전처리패턴(P)의 프린트가 가능한 패턴면(P2)을 가지는 형태로 제작될 수 있다.

상기 프린트패드(4)는 연질의 투명 또는 반투명한 합성수지 중에서 PDMS(POLY DIMETHYLSILOXANE) 재질을 사용할 수 있다.

특히, PDMS재질은 상대적으로 넓고 평탄하지 않은 표면 영역에 대응하여 안정적인 점착력을 얻을 수 있으며, 일정한 점도를 가지는 폴리머수지 등을 프린트할 때에 접촉면측에서 접촉 현상 등이 잘 일어나지 않으므로 성형 및 가공성 그리고 내구성 등이 우수한 것으로 알려져 있으므로 상기 프린트패드(4)의 용도 및 기능 등에 부합하는 재질 중에 하나가 될 수 있다.

한편, 상기 홀더수단(6)은 상기 프린트패드(4)를 프린트 동작이 가능한 자세로 분리 가능하게 고정하기 위한 것으로, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 홀더수단(6)은, 상기 프린트패드(4)를 2군데 이상의 지점에서 공기의 부압에 의한 흡착력으로 고정하는 흡착면(F1)을 가지는 홀더(10)들과, 이 홀더(10)들의 흡착면(F1)측에서 상기 프린트패드(4)를 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정할 수 있는 표면 영역을 형성하는 접지막(F2)을 포함한다. 본 실시예에서는 상기 홀더(10)가 도 2에서와 같이 2개가 1조로 이루어져서 상기 스테이지(2)의 상측에서 후술하는 구동장치(8)에 의해 승,하강이 가능한 이동플레이트(12)의 내측에 형성된 개구부(14)측에 대응하여 도면에서와 같은 자세로 셋팅된 구조를 일예로 나타내고 있다.

상기 홀더(10)는 상기 프린트패드(4)에서 패턴면(P1)이 형성된 반대편측의 표면을 2군데 이상 고정하기 위한 것으로서, 이를 위하여 도 5, 도 6에서와 같이 장방향 모양의 막대 형태로 이루어지고, 상기 이동플레이트(12)측에서 도면에서와 같이 이격 배치될 수 있다.

상기 홀더(10)의 재질로는 내구성 및 내마모성, 내부식성 등이 우수한 금속이나 합성수지가 사용될 수 있으며, 상기 흡착면(F1)측에는 상기 프린트패드(4)의 고정 및 분리를 위한 공기의 부압 작용이 이루어지도록 도 4에서와 같은 통로 구간들과 연통된 다수개의 흡착홀(16)들이 형성된다.

그리고, 상기 흡착홀(16)들의 통로들은 도면에는 나타내지 않았지만 공기의 부압 작용을 위한 이미 잘 알려진 동력원 즉, 진공발생장치와 연결되어 상기 흡착면(F1)측을 통하여 공기의 부압에 의한 흡착 작용으로 상기 프린트패드(4)를 분리 가능하게 고정하는 구조이다.

도 6을 참조하면, 상기 홀더(10) 즉, 흡착면(F1)의 표면에는 상기 프린트패드(4)를 고정할 때에 접촉하는 부분을 줄일 수 있도록 도면에서와 같은 모양의 구간을 가지는 홈(18)들이 형성된 구조일 수 있다. 이 홈(18)들은 후술하는 접지막(F2)이 형성된 후에도 도 7에서와 같은 모양을 가지며 상기 홀더(10)의 내측으로 파여진 형태가 되도록 이루어진다.

상기 접지막(F2)은 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)에서 상기 프린트패드(4)가 용이하게 분리될 수 있는 상태로 고정될 수 있도록 비(非)부착 분위기를 가지는 표 면 영역을 제공하는 것으로서, 이를 위하여 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)측에서 이 흡착면(F1) 전체를 덮는 자세로 도 7에서와 같이 형성된 구조일 수 있다.

상기 접지막(F2)은 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)측에서 일정한 두께를 가지는 비부착성 표면 영역의 형성이 가능하도록 예를들면, 강화폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 이와 유사한 물성 특성을 가지는 합성수지를 원료를 이용하여 이미 잘 알려진 코팅 방법으로 형성된 코팅층으로 이루어질 수 있다.

상기한 접지막(F2)을 만들기 위하여 사용되는 합성수지 원료 즉, 강화폴리에틸렌 테레프탈레이트는 열가소성(熱可塑性)수지 중에서 내열성은 물론이거니와 강성, 인장강도, 형태안정성 및 내후성 등이 우수하고, 특히 타 물체들과 접촉할 때에 비부착 특성을 가지는 것으로 잘 알려져 있으므로 상기 접지막(F2)에서 비부착 분위기를 용이하게 형성할 수 있는 재질 중에 하나가 될 수 있다.

상기와 같이 접지막(F2)에 의해 비부착 분위기의 표면 영역이 형성되면, 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)을 통하여 상기 프린트패드(4)를 고정할 때에 이들의 접촉면측에서 일체의 표면 부착력이 발생하지 않는 상태로 고정이 가능하므로 예를들면, 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)측에 상기 패드(4)가 고정되어 기판(G)의 유기막(T1) 표면을 덮는 자세로 프린트 동작된 후 상기 흡착면(F1)측에서 상기 패드(4)를 분리할 때에 이들의 자체 표면 부착력에 의해 상기 패드(4)의 프린트 자세나 위치 등이 변화되어 전처리패턴(P1)이 손상되거나 이로 인하여 전체 프린트 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기에서는 접지막(F2)이 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)측에서 일정한 두께를 가지도록 코팅 처리되어 이루어지는 것을 일예로 설명하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예를들면, 상기한 접지막(F2)에 대응하는 필름 형태로 제작하여 상기 홀더(10)의 흡착면(F1)측에서 별도의 접착제 등으로 부착될 수 있다.

또한, 상기 접지막(F2)은 상기한 코팅 및 필름 처리 이외에도 이미 잘 알려진 도금(plating)과 같은 방법에 의해 내부식성 및 내구성이 우수하고 표면 부착력이 낮은 것으로 알려진 은(Au) 성분을 포함하는 은 도금층으로 이루어질 수도 있다.

상기한 홀더수단(6)은 상기 구동장치(8)에 의해 상기 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)에 대응하여 2방향 이상으로 위치가 변화되면서 상기 프린트패드(4)에 의해 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)이 직접 프린트될 수 있도록 이루어진다.

도 1, 도 3을 참조하면 상기 구동장치(8)는, 상기 2개의 홀더(10)를 상기 기판(G)의 유기막(T1) 표면에 대응하는 수평 구간을 따라 이동시키기 위한 수평구동부(20)와, 상기 홀더(10)들을 상기 기판(G)의 유기막(T1) 표면에 대응하는 수직 구간을 따라 이동시키기 위한 수직구동부(22)를 포함한다.

상기 수평구동부(20)는, 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 대응하여 상기 2개의 홀더(10)가 수평 구간을 따라 이동이 가능하도록 도 3에서와 같이 상기 이동플레이트(12)측에 상기 홀더(10)들의 수평 이동 구간에 대응하도록 벨트(24)가 설치되고, 이 벨트(24)는 상기 홀더(10)들의 이동을 위한 동력을 발생하는 구동원(M1)으로부터 동력을 전달받을 수 있도록 셋팅된 구조일 수 있다.

상기 구동원(M1)은 회전력을 발생함과 아울러 상기 벨트(24)의 이송 피치 등의 조절이 가능한 스탭 모터가 사용될 수 있으며, 상기 벨트(24)는 상기 구동원(M1) 즉, 스탭핑 모터에 주로 연결되어 정해진 구간을 따라 이동하면서 동력을 전달하는 이미 잘 알려진 타이밍벨트가 사용될 수 있다.

상기 홀더(10)들은 상기 이동플레이트(12)측에서 상기 수평구동부(20)의 구동시 수평 구간을 따라 미끄럼 이동이 가능하도록 도 2에서와 같은 가이드부재(L2)에 의해 상기 기판(G)에 대응하여 도면에서와 같은 방향으로 수평 이동이 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 홀더(10)들은 상기 구동원(M1)의 회전 동력에 의해 상기 벨트(24)가 일방향으로 이동하면 상기 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)에 대응하는 수평 이동 구간을 따라 이동하면서 간격이 좁혀지거나 벌어질 수 있도록 상기 2개의 홀더(10)가 도 3에서와 같이 상기 벨트(24)의 상측 가이드구간과 하측 가이드구간의 일측 지점에 각각 고정된다.

상기한 수평구동부(20)는 상기 단일의 구동원(M1)에 의한 정, 역 회전에 의해 상기 벨트(24)가 정해진 구간을 따라 이동 할 때에 상기 2개의 홀더(10)가 상기 가이드부재(L2)에 의해 가이드되면서 간격이 서로 좁혀지거나 벌어질 수 있도록 동력 전달이 가능한 구조이므로 상기 홀더(10)들에 의해 2군데 지점이 이격 고정되는 프린트패드(4)를 평면(平面) 또는 곡면(曲面)의 프린트 자세가 되도록 용이하게 변화시킬 수 있다.

상기 수직구동부(22)는, 상기 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)의 유기막(T1) 측에 대응하여 상기 2개의 홀더(10)가 수직 구간을 따라 이동이 가능하도록 도 3에서와 같이 상기 이동플레이트(12)를 관통하는 자세로 2개의 스크류(26)가 설치되고, 이 스크류(26)는 회전 동력을 발생하는 구동원(M2)과 동력 전달이 가능하게 셋팅된 구조일 수 있다.

상기 스크류(26)는 상기 작업대(W)에서 상기 스테이지(2)를 사이에 두고 상기 이동플레이트(12)측에 나사 결합으로 각각 관통하여 상기 스크류(26)의 회전시 상기 이동플레이트(12)가 나사부에 의해 수직 구간을 따라 상하방향으로 이동할 수 있도록 이루어진다.

상기 스크류(26)는 예를들면, 피이동체측에 나사 결합으로 관통하고 이 나사 결합부측에서 볼부재 등의 가이드 작용으로 상기 피이동체를 상기 스크류(26)의 나사부 구간을 따라 이동 가능하게 가이드하는 이미 잘 알려진 볼스크류(ball screw)가 사용될 수 있다.

그리고, 상기 스크류(26)에 이동 가능하게 고정되는 이동플레이트(12)에는 도 1에서와 같은 가이드바(28)들이 설치되어 상기 스크류(26)의 회전시 상기 가이드바(28)들에 의해 상기 이동플레이트(12)가 상기 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)에 대응하여 평행한 자세를 가지며 승,하강 동작이 이루어질 수 있도록 셋팅된다.

상기 구동원(M2)은 회전력을 발생하는 전동 모터가 사용될 수 있으며, 상기 2개의 스크류(26)측에 회전력의 전달이 가능하도록 도 1 및 도 3에서와 같은 자세로 상기 작업대(W) 내측에 설치되어 상기 스크류(26)의 하측단에 회전력의 전달이 가능하도록 연결된다. 이때, 상기 2개의 구동원(M2) 즉, 전동 모터는 상기 스크류 (26)에 의해 상기 이동플레이트(12)가 상기 기판(G)에 대응하여 평행한 자세로 수직 구간을 따라 이동이 가능하도록 회전 속도나 방향 등이 동일하게 제어되도록 이루어진다.

상기한 구동장치(8)의 동력 발생 및 전달 구조는 상기 홀더(10)에 고정되는 프린트패드(4)로 상기 스테이지(2)측에 로딩된 기판(G)의 감광성 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)을 만들 때에 예를들면, 상기 패드(4)가 도 8에서와 같은 "∪"자 모양으로 고정된 상태에서 상기 수직구동부(22)에 의해 상기 기판(G)을 향하여 하측으로 이동할 때에 상기 홀더(10)들의 간격이 벌어지면서 도 2에서와 같이 상기 기판(G)의 유기막(T1) 전체 표면에 대응하여 "―"자 모양으로 변화되는 프린트 동작으로 전처리패턴(P1)을 만들 수 있는 것이다.

특히, 상기와 같은 프린트패드(4)의 프린트 동작은 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)을 프린트할 때에 도 8에서와 같이 상기 유기막(T1) 표면의 중간 지점에서 선(線) 접촉된 상태에서 도 2에서와 같이 면(面) 접촉하는 형태로 가압 동작이 변화되면서 프린트를 행할 수 있으므로 상기 프린트패드(4)의 가압 동작시 이 패드(4)의 패턴면(P2)과 상기 기판(G)의 유기막(T1) 표면이 서로 겹쳐지는 자세를 가지며 접촉할 때에 이들 사이에 기포 등이 발생하거나 존재하는 것을 방지할 수 있다. 만일 상기 프린트패드(4)와 상기 기판(G)의 유기막(T1) 사이에 기포 등이 존재하면 상기 유기막(T1)의 표면측에 불규칙한 기포 홈 등이 발생하여 전처리패턴(P1)의 프린트 품질을 저하시키는 한 요인이 될 수 있다.

다음으로, 상기한 구조로 이루어지는 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치를 이용하여 기판(G)의 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)을 형성하는 프린트 작업을 더욱 상세하게 설명하고, 본 실시예에서는 상기 장치가 도 1에서와 같은 코팅장치(D1)와 경화장치(D2) 사이의 구간에서 이 장치들과 연계되어 도 9에서와 같은 전처리공정 중에서 코팅단계(S1)와 경화단계(S3) 사이의 프린트단계(S2)에서 전처리패턴(P1)이 프린트되는 것을 일예로 설명한다.

먼저, 상기 코팅단계(S1)는 도 1에서와 같은 코팅장치(D1)를 이용하여 이미 잘 알려진 방법으로 상기 기판(G)의 패턴막(T2)측에 감광성 고분자 수지를 도포하여 도 10에서와 같은 감광성 유기막(T1)을 균일하게 코팅하는 것이다.

상기와 같이 코팅장치(D1)에 의해 유기막(T1)이 형성된 기판(G)은 프린트 단계(S2) 즉, 본 발명에 따른 장치에 대응하는 프린트 영역으로 옮겨져서 도 11에서와 같이 상기 작업대(W) 위에 설치된 스테이지(2)측에서 상기 프린트패드(4)에 의해 상기 유기막(T1)측에 전처리패턴(P1)의 프린트가 가능한 자세로 로딩된다.

상기와 같이 프린트 영역에서 상기 스테이지(2)측에 기판(G)이 로딩되면, 상기 프린트패드(4)가 상기 홀더수단(6)과 구동장치(8)에 의해 다음과 같은 프린트 동작에 의한 가압력으로 전처리패턴(P1)이 형성된다.

상기 프린트패드(4)는 2군데 이상의 지점이 상기 홀더수단(6) 즉, 홀더(10)들의 흡착면(F1)을 통하여 흡착 고정되어 예를들면, 프린트 전에 자세가 도 8에서와 같이 "∪"자 모양으로 고정된 상태에서 상기 수직구동부(22)에 의해 상기 홀더(10)들이 상기 기판(G)의 유기막(T1)측을 향하여 수직 구간을 따라 하측으로 이동할 때에 상기 수평구동부(20)에 의해 상기 2개의 홀더(10) 간격이 점차 벌어지면서 상기 프린트패드(4)가 도 2에서와 같이 "―"자 모양의 가압 자세로 변화되면서 상기 패드(4)의 패턴면(P2)에 의해 상기 기판(G)의 유기막(T1) 전체 표면에 대응하여 도면에서와 같은 모양으로 전처리패턴(P1)을 프린트하는 것이다.

상기 프린트패드(4)는 상기한 프린트 자세 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 상기 2개의 홀더(10)들에 고정되어 예를들면, "―"자 모양의 가압 자세를 가지며 수직 구간을 따라 상하방향으로만 이동하는 프린트 동작으로 전처리패턴(P1)을 프린트할 수도 있다.

상기와 같이 소정의 프린트 자세로 전처리패턴(P1)을 프린트하는 프린트패드(4)는 상기 홀더(10)들의 흡착면(F1)측에 형성된 접지막(F2)을 통하여 도 11에서와 같이 공기의 부압에 의한 흡착력으로 용이하게 고정이 가능할 뿐만 아니라, 상기 접지막(F2)이 비부착 분위기로 상기 프린트패드(4)의 고정이 가능한 표면 구조를 가지므로 예를들면, 상기 패드(4)의 가압 동작 후 상기 기판(G)의 유기막(T1) 표면이 상기 패드(4)에 의해 덮혀진 상태로 후술하는 경화단계(S3)에서 경화 처리가 가능하도록 상기 홀더(10)측에서 상기 패드(4)를 분리할 때에 상기 연질의 프린트패드(4)와 상기 흡착면(F1)의 표면들이 자체 부착력에 의해 서로 달라붙는 현상 등이 일체 발생하지 않으므로 도 12에서와 같이 상기 홀더(10)측에서 상기 패드(4)를 더욱 용이하게 분리할 수 있으며, 이와 같은 패드(4)의 분리 동작시에 상기 기판(G)측에서 프린트 자세나 위치 등이 변화되어 전처리패턴(P1)이 손상되거나 프린트 품질 등이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기와 같은 프린트단계(S2)에서 상기 프린트패드(4)의 가압력에 의한 프린트 동작으로 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에 대응하여 전처리패턴(P1)을 용이하게 직접 프린트할 수 있는 것이다.

그리고, 상기한 프린트단계(S2)가 완료되면, 상기 유기막(T1)측에 상기 프린트패드(4)가 덮혀진 상태로 상기 기판(G)을 상기 경화장치(D2)에 대응하는 영역으로 옮겨서 경화단계(S3)를 행하고, 이러한 경화단계(S3)는 상기 기판(G)측에 프린트된 전처리패턴(P1)들이 식각 처리시 요구되는 형태 안정성을 가지는 상태가 되도록 열로서 경화 처리하는 것이다.

상기와 같은 각각의 단계(S1, S2, S3)들에 의해 식각 처리를 위한 기판(G)의 전처리 공정이 모두 완료되는 것이며, 이와 같은 전처리공정에 의해 도 13에서와 같이 전처리패턴(P1)이 형성된 기판(G)은 도면에는 나타내지 않았지만 식각 공정으로 옮겨져서 이미 잘 알려진 에칭과 같은 방법으로 식각 처리되며, 이와 같은 식각 처리시 상기 기판(G)의 유기막(T1)측에는 전처리패턴(P1)들에 의해 식각 및 비식각 영역이 형성된 상태이므로 이러한 영역들에 의해 원활하게 식각 작용이 이루어지면서 상기 기판(G)의 패턴막(T2)측에 도 14에서와 같은 미세패턴(P3)들이 용이하게 형성되는 것이다.

상기에서는 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치는 식각 처리를 위해 기판의 피처리면측에 식각 및 비식각 영역을 가지는 전처리패턴을 홀더수단에 의해 프린트 자세 및 위치 등이 제어되는 프린트패드를 이용하여 간단한 공정으로 용이하게 형성할 수 있으며, 특히 상기 홀더수단에서 상기 프린트패드를 흡착력으로 분리 가능하게 고정하는 홀더들의 흡착면측에는 비부착 분위기의 표면 영역을 가지는 접지막이 형성되어 예를들면, 상기 프린트패드를 고정하여 상기 기판측에 가압 동작을 행함은 물론이거니와 가압 동작된 패드가 상기 흡착면측에서 분리되어 상기 기판측에 덮혀진 상태가 되도록 셋팅하는 일련의 프린트 동작이 더욱 용이하게 이루어지고, 이와 같은 홀더와 프린트패드의 분리 동작시에 기판측에서 상기 패드의 프린트 자세나 위치 등이 변화되어 전처리패턴이 손상되거나 이로 인하여 프린트 품질 등이 저하되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 홀더의 흡착면측에 형성되는 접지막은 테레프탈레이트와 같은 합성수지를 이용한 코팅층이나 필름층 또는 도금과 같은 방법에 의한 은(Au)성분의 도금층으로 이루어지므로 제작이 용이할 뿐만 아니라 구조가 간단하며, 특히 이러한 재질들에 의해 형성되는 접지막은 상기 흡착면측에서 최적의 비부착 분위기를 가지는 표면 영역의 제공이 가능하므로 상기 프린트패드의 프린트동작을 위한 작동성 및 조작성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 홀더수단은 상기 프린트패드의 2군데 이상의 지점을 홀더들로 고정하고, 이 홀더들은 구동장치 즉, 수평구동부와 수직구동부에 의해 상기 기판의 유기막측에 대응하여 2방향 이상으로 위치가 변화되면서 상기 프린트패드를 상기 기판의 유기막측에 대응하여 예를들면, 선(線) 접촉 형태에서 점차 면(面) 접촉하는 형태의 프린트 자세 또는 직접 면접촉이 가능한 자세로 전처리패턴이 프린트되도록 가이드가 가능한 구조이므로 전처리패턴을 만들기 위한 공정 및 작업의 효율성 향상은 물론이거니와 더욱 양질의 프린트 품질을 얻을 수 있다.

Claims (9)

1. 감광성 유기막이 코팅된 기판을 로딩하기 위한 스테이지;

   상기 스테이지측에 로딩된 기판의 감광성 유기막측에 식각 및 비식각영역에 대응하는 전처리패턴을 프린트하기 위한 프린트패드;

   상기 프린트패드를 상기 기판의 유기막측에 대응하여 전처리패턴의 프린트가 가능한 자세가 되도록 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정하는 홀더수단;

   상기 프린트패드의 가압력으로 상기 기판의 유기막측에 전처리패턴이 프린트될 수 있도록 상기 홀더수단의 위치 변화를 위한 동력을 발생 및 전달하는 구동장치;

   를 포함하며,

   상기 홀더수단은, 상기 프린트패드의 2군데 이상의 지점을 공기의 부압에 의한 흡착력으로 고정하고 접촉 면적을 줄이기 위한 홈을 갖는 흡착면을 구비한 홀더들;

   상기 각 흡착면을 덮는 상태로 코팅층이나 필름층 또는 도금층을 형성하여 프린트패드를 비부착 분위기로 분리 가능하게 고정하기 위한 접지막;

   을 포함하는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 접지막은 강화폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 은(Au)을 포함하여 이루어지는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 구동장치는, 상기 홀더를 상기 기판의 유기막 표면에 대응하는 수평 구간을 따라 이동시키기 위한 수평구동부와, 상기 홀더들을 상기 기판의 유기막 표면에 대응하는 수직 구간을 따라 이동시키기 위한 수직구동부를 포함하는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 구동장치는, 상기 홀더들이 상기 기판의 감광성 유기막측에 대응하여 2방향 이상으로 위치 변화가 가능하도록 직선 또는 회전 동력을 발생 및 전달하여 상기 프린트패드가 기판측에 선(線) 접촉 상태에서 점차 면(面) 접촉하는 자세 또는 직접 면(面) 접촉하는 자세로 가압 동작이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 프린트패드는, 상기 기판의 표면을 가릴 수 있는 크기 범위내로 이루어지고, 가압측 표면에는 가압 동작에 의해 기판의 감광성 유기막측에 전처리패턴의 프린트가 가능하도록 이에 대응하는 패턴층이 형성되는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 프린트패드는 PDMS재질로 이루어지는 기판상에 식각영역을 만들기 위한 장치.

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