KR20060094908A

KR20060094908A - 각인 장치

Info

Publication number: KR20060094908A
Application number: KR1020060018058A
Authority: KR
Inventors: 유끼오 이이무라; 마사까즈 가네모또; 미쯔노리 고꾸보
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2006-02-24
Publication date: 2006-08-30
Also published as: TWI348181B; TW200727336A; JP4500183B2; DE102006008464B4; US20060193938A1; KR100683106B1; DE102006008464A1; US7789653B2; JP2006237395A

Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 대상 물체를 지지하기 위한 장착부와, 상기 장착부로부터 멀리 그리고 이에 근접하게 이동할 수 있는 이동 가능한 본체와, 이동 가능한 본체에 선회 가능하게 부착된 지지부와, 상기 지지부에 부착되며, 대상 물체 상에 인각을 하도록 패터닝된 각인면을 포함하는 템플릿과, 이동 가능한 본체와 지지부 사이에 개재되고, 적어도 3개의 액츄에이터를 포함하는 조절기를 포함하며, 상기 액츄에이터는 각인면의 배향을 조절하도록 독립적으로 제어 가능하게 구동되는 각인 장치가 제공된다.

각인 장치, 장착부, 지지부, 템플릿, 액츄에이터, 조절기, 대상 물체

Description

각인 장치 {IMPRINTING APPARATUS}

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 각인 장치를 개략적으로 도시하는 설명도.

도2는 각인 장치의 거리 측정 장치와 액츄에이터 사이의 관계를 도시하는 설명도.

도3은 거리 측정 장치의 특성을 도시하는 그래프.

도4는 거리 측정 장치에 의한 측정을 도시하는 설명도.

도5는 측정된 값과 보상된 값 사이의 관계를 도시하는 설명도.

도6은 액츄에이터의 배열을 도시하는 설명도.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 각인 장치를 도시하는 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 각인 장치

3: 프레임

5: 상부 프레임

7: 하부 프레임

9: 안내 로드

11: 이동 가능한 테이블

13: 대상 물체

15: 장착부

19: 이동 가능한 본체

33: 서보모터

41: 템플릿

43: 지지판

45: 구면 베어링

47A, 47B, 47C: 액츄에이터

49A, 49B, 49C: 거리 측정 장치

본 출원은 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된 선행 일본 특허 출원 제2005-051757호(2005년 2월 25일 출원)를 기초로 하며 이로부터 우선권의 이익을 주장한다.

본 발명은 템플릿으로부터 대상 물체에 패턴을 각인하기 위한 각인 장치에 관한 것으로, 특히 템플릿과 대상 물체 사이의 평행도의 정확도가 높게 템플릿으로부터 대상 물체에 패턴을 각인하기 위한 각인 장치에 관한 것이다.

레지스트 상에 나노 크기의 미세 패턴을 형성하기 위한 "나노 각인"이라는 분야는 최근 개발 중에 있다. 본 분야에서, 레지스트 상의 요구되는 패턴의 보완 물로서의 음각 패턴은 템플릿(또는 스탬퍼)으로서 작용하는 나노 크기의 미세도를 갖는 전자 비임 기록 방법에 의해 석영 기판 상에 조각된다. 그 다음, 템플릿은 소정 압력으로 레지스트 상에 압박되어 레지스트 상에 양각 패턴을 각인한다. 이에 의해, 요구되는 나노 크기의 패턴이 레지스트 상에 형성될 수 있다. 나노 각인 분야는 "정밀 엔지니어링 및 나노 기술을 위한 국제 협회의 정밀 엔지니어링 저널, 25(2001)192-199"이라는 자료에 개시되어 있다.

전술된 각인 단계에서, 레지스트 상에 템플릿을 밀접하고 균일하게 압박하도록 레지스트 상에 패턴을 정밀하게 형성하는 것이 중요하다. 템플릿과 레지스트 사이의 평행도의 정밀한 조절이 요구된다. 밀접하고 균일한 압박을 위해, 전술된 자료는 템플릿이 대상 물체에 압박될 때 템플릿의 배향을 수동적으로 조절하도록 충분히 가요성이 있는 가요성 지지부를 개시하고 있다. 그러나, 가요성 지지부가 매우 가요성이 있기 때문에 템플릿을 압박하기 위한 압력이 비교적 큰 경우에 가요성 지지부가 적용될 수 없다.

비교적 큰 압력으로 각인할 수 있는 임의의 각인 장치가 요구된다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 대상 물체를 지지하기 위한 장착부와, 장착부로부터 멀리 그리고 이에 근접하게 이동할 수 있는 이동 가능한 본체와, 이동 가능한 본체에 선회 가능하게 부착된 지지부와, 지지부에 부착되며, 대상 물체 상에 인각을 하도록 패터닝된 각인면을 포함하는 템플릿과, 이동 가능한 본체와 지지부 사이에 개재되고, 적어도 3개의 액츄에이터를 포함하는 조절기를 포함하며, 상기 액 츄에이터는 각인면의 배향을 조절하도록 독립적으로 제어 가능하게 구동되는 각인 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 대상 물체를 지지하기 위한 장착부와, 대상 물체 상에 패턴을 각인하도록 구성된 템플릿을 지지하고, 축을 형성하며, 축을 따라 장착부를 향해 제어 가능하게 이동 가능하며 축을 중심으로 선회 가능한 지지부와, 지지부에 부착되고 축을 중심으로 일정 간격으로 배열된 3개 이상의 조절 세트를 포함하며, 각각의 조절 세트는, 지지부를 선회시키도록 지지부와 접촉하는 액츄에이터와 대상 물체까지의 거리를 측정하도록 구성된 거리 측정 장치를 구비하며, 상기 액츄에이터와 거리 측정 장치는 축에 대해 서로 대향되는 각인 장치가 제공된다.

이제 도1이 참조된다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 각인 장치(1)에는 장치 전체의 구성을 위한 프레임(3)이 제공된다. 프레임(3)에는 상부 프레임(5), 하부 프레임(7) 및 복수의(전형적으로는 4개의) 안내 로드(9)가 더 제공된다. 묶음 로드로서도 작용하는 안내 로드(9)는 수직으로 서로 평행하게 세워져 있다. 상부 프레임(5)과 하부 프레임(7)은 평행한 안내 로드(9)에 의해 단일체로 서로 고정된다. 이동 가능한 테이블(11)은 하부 프레임(7) 상에 부착되고 안내 로드에 수직한 방향으로, 즉 수평 방향으로 부드럽게 제어 가능하게 이동될 수 있다. 대상 물체(13)를 지지하기 위한 지지 장착부(15)는 이동 가능한 테이블(11) 상에 부착된다.

소위 X-Y 테이블이 바람직하게는 이동 가능한 테이블(11)에 적용되며, 이는 서로 수직한 X 및 Y 방향으로 각각 이동 가능한 X 및 Y 테이블과, X 및 Y 테이블을 각각 제어 가능하게 구동하는 X 및 Y 서보모터가 제공된다. X 및 Y 테이블은 서로 층을 이루어 이동 가능한 테이블(11)이 임의의 수평 방향으로 제어 가능하게 이동될 수 있다. X-Y 테이블이 공지되어 있기 때문에, 이동 가능한 테이블(11)에 대한 더욱 상세한 설명은 주어지지 않을 것이다. 대상 물체(13)는 실리콘, 유리 또는 임의의 세라믹 등의 적절한 재료의 기판과, 기판 상에 코팅된 수십 ㎚ 내지 수 ㎛의 두께를 갖는 열가소성 수지의 레지스트로 구성되어 제공된 판이다. 지지 장착부(15)에는 레지스트를 가열하고 이에 따라 연화하기 위한 히터 등의 가열 수단(17)이 제공된다.

이동 가능한 본체(19)는 안내 로드(9)에 걸치고 지지 장착부(15)에 대면하도록 제공된다. 볼 부싱 등의 적절한 부싱이 안내 로드(9)를 따른 이동 가능한 본체(19)의 운동을 가능하게 하기 위해 이동 가능한 본체(19)와 안내 로드(9) 사이에 개재된다. 이에 의해, 이동 가능한 본체(19)는 프레스 기계 내의 램과 같이 지지 장착부(15)로부터 멀리 그리고 이에 근접하게 이동될 수 있다. 프레임(3)에는 안내 로드(9)와 평행하게 한 쌍의 선형 안내부(21)가 제공된다. 한 쌍의 슬라이더(23)는 선형 안내부(21)를 따라 활주 가능하게 이동하고, 이동 가능한 본체(19)의 운동을 안내하기 위해 이동 가능한 본체(19)에 부착된다.

구체적으로, 각인 장치(1)에 수직으로 이동 가능한 슬라이더(23)와 평행한 복수의 안내 로드(9)가 제공되기 때문에, 이동 가능한 본체(19)는 수평 방향 이동 및 선회가 방지되고, 정확하게 수직 방향으로 수평을 유지하면서 이동할 수 있다.

상부 프레임(5)에는 수직 방향으로 이동 가능한 본체(19)를 구동하기 위한 구동 기구가 제공된다. 유압 실린더 등의 유압 기구, 크랭크 기구 및 링크 기구가 구동 기구에 바람직한 예로서 예시되지만, 제어 가능하며 정확하고 왕복 운동하는 구동이 가능한 임의의 기구가 본 실시예의 구동 기구에 적용될 수 있다. 설명을 편리하게 하기 위해, 본 실시예를 설명하도록 볼 스크루 기구가 구동 기구로서 예시된다.

구체적으로, 볼 스크루 기구(25)가 상부 프레임(5)에 부착되어 볼 스크루 기구(25)의 구동 로드(27)가 이동 가능한 본체(19)와 링크된다. 볼 스크루 기구(25)의 구동 스크루 또는 구동 너트를 회전시킴으로써, 구동 로드(27)는 이동 가능한 본체(19)를 제어 가능하게 구동하도록 상승 또는 하강한다. 한편, 구동 너트 또는 구동 스크루가 회전하는지는 볼 스크루 기구(25)의 구성에 따르며 본 발명에서 중요하지는 않다.

종동 휘일(29)은 볼 스크루 기구(25)의 구동 스크루 또는 구동 너트에 구동 가능하게 부착된다. 종동 휘일(29)은 타이밍 벨트(37)를 거쳐 서보모터(33)에 의해 구동되는 구동 휘일(35)에 링크되는데, 이는 브래킷(31)을 거쳐 상부 프레임(5)에 의해 지지된다. 구체적으로, 서보모터(33)는 휘일(29, 35), 타이밍 벨트(37) 등을 거쳐 볼 스크루 기구(25)를 구동한다. 선택적으로, 서보모터(33)는 임의의 전달 부재없이 볼 스크루 기구(25)를 직접 구동하도록 변형될 수 있다.

따라서, 제어기(39)의 제어하에서 정규 방향 또는 역 방향으로 서보모터(33)를 회전시킴으로써, 이동 가능한 본체(19)는 안내 로드(9)와 선형 안내부(21)를 따 라 수직으로 제어 가능하게 하강 또는 상승한다. 이동 가능한 본체(19)의 수직 위치는 (도시되지 않은) 검출 수단에 의해 검출될 수 있다. 검출 수단의 예로서, 서보모터(33)의 회전 위치를 검출하기 위한 회전식 인코더 등의 회전식 검출기 또는 수직 위치를 직접 검출하기 위해 선형 안내부(21)에 수평으로 제공된 선형 눈금이 예시될 수 있다.

템플릿(41)이 부착된 지지 판(43)은 이동 가능한 본체(19)의 하부면에 의해 선회 가능하게 지지된다. 이동 가능한 본체(19)의 하부면은 구면 베어링(45)의 축방향 중심이 볼 스크루 기구(25)의 축방향 중심과 일치하는 방식으로 대체로 하부면의 중심에 구면 베어링(45)을 갖는다. 구면 베어링(45)은 지지 판(43)을 선회 가능하게 지지할 수 있다. 구면 베어링(45)은 일반적인 구성을 갖도록 구성될 수 있고 작은 마찰 항력과 극히 작은 유격을 보장한다.

템플릿(41)은 예컨대 실리콘, 유리 또는 임의의 세라믹으로 제조되며 대상 물체 상에 각인되기 위한 미세 패턴을 갖는다. 패턴은 예컨대 나노 크기의 미세도를 갖는 전자 비임 기록 방법에 의해 형성된다.

템플릿(41)으로부터 대상 물체(13) 상에 패턴을 각인할 때, 템플릿(41)의 패터닝된 면과 대상 물체(13)의 표면 사이의 평행도를 조절하도록 지지 판(43)의 편향 각도가 조절된다. 이러한 조절을 위해, 이동 가능한 본체(19)와 지지 판(43) 사이에 3개 이상의 액츄에이터(47A, 47B, 47C)가 제공된다. 액츄에이터(47A, 47B, 47C)에는 복수의 축적된 압전 요소(전왜 요소) 또는 자왜 요소가 각각 제공된다. 각각 제어된 전압을 인가함으로써, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)는 각각 제어되어 작 은 변형이 된다. 액츄에이터(47A, 47B, 47C)는 도2에 도시된 바와 같이 구면 베어링(45)의 중심에 중심 결정된 원을 따라 동일 간격으로 배치된다.

각각 인가된 전압에 의해 제어된 액츄에이터(47A, 47B, 47C)의 작은 변형은 구면 베어링(45)의 중심에 중심 결정된 지지 판(43)의 편향을 유도한다. 따라서, 인가된 전압으로 액츄에이터(47A, 47B, 47C)의 변형을 적절하게 조절함으로써, 템플릿(41)의 패터닝된 면과 대상 물체(13)의 표면 사이의 평행도를 조절하도록 지지 판(43)의 배향이 적절하게 조절된다.

평행도의 조절을 위해, 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)는 액츄에이터(47A, 47B, 47C)에 대응하여 각각 배열되고 이에 대면된다. 구체적으로, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)와 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)는 각각이 지지 판(43)의 배향의 조절을 위해 제시된 조절부로서 작용하는 쌍으로서 각각 제공된다. 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)는 장치 자체로부터 대상 물체(13)의 표면까지의 거리를 측정하도록 각각 구성된다. 예컨대 고 해상도의 반사식 CCD 변위 센서가 바람직하게는 거리 측정 장치에 적용될 수 있다.

CCD 변위 센서는 측정 중심(L0)으로서의 특정 지점으로부터 변위 거리를 검출하고, 도3에 도시된 바와 같은 한정된 범위 내에서 측정된 거리와 선형 관계인 아날로그 신호로서 측정된 거리를 출력한다. 바람직하게는 상표명 "Z300-S10"[옴론 코포레이션(OMRON corporation)]으로 상업적으로 입수 가능한 센서가 이에 적용될 수 있다. 이러한 CCD 변위 센서가 1 ㎛의 해상도로 변위를 검출할 수 있기 때문에, 대상 물체(13)의 표면 상의 특정 지점과 템플릿(41)의 패터닝된 면 사이의 거리가 이 센서에 의해 1 ㎛의 해상도로 측정될 수 있다.

액츄에이터(47A, 47B, 47C)를 조절하기 위해 요구되는 보상량을 결정하도록 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)가 각각 배열된다. 가장 간단한 배열에서, 거리 측정 장치는 액츄에이터와 각각 정렬될 수 있다. 그러나, 거리 측정 장치와 액츄에이터 사이의 치수적인 상호 작용을 피하기 위해, 거리 측정 장치는 이러한 정렬된 위치로부터 벗어날 수 있다. 본 실시예에 따라, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)와 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)는 도2에 도시된 바와 같이 배열된다. 평면도에서와 같이, 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C) 각각은 대응 액츄에이터(47A, 47B 또는 47C)의 중심과 구면 베어링(45)의 중심을 통과하는 직선 상에 그리고 구면 베어링(45)의 중심에 대해 대응 액츄에이터(47A, 47B 또는 47C)에 대향하여 배치된다. 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)의 배치는 필수적으로 정확하게 요구되지는 않고 얼마 정도는 이로부터 벗어날 수 있다.

구체적으로, 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C) 각각은 지지 판(43)의 선회 운동의 중심, 즉 구면 베어링(45)의 중심에 수직한 선에 대해 대응 액츄에이터(47A, 47B 또는 47C)에 대향한 구역 상에 있다.

장치(49A, 49B, 49C)로부터 대상 물체(13)의 표면 상의 대응 지점까지의 거리가 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)에 의해 측정될 때, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)를 조절하는 변위 명령을 위한 전압이 각각 인가되어, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)의 변형이 미세하게 조절된다. 따라서, 템플릿(41)의 패터닝된 면과 대상 물체(13)의 표면 사이의 평행도가 미세하게 조절되도록 템플릿(41)의 패터닝된 면의 배향이 조절된다.

거리 측정이 수행될 때, 측정 중심(L0)에 대해 거리가 측정된다. 따라서, 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)에 의해 측정된 대상 물체(13)의 표면까지의 거리 값이 각각 L1, L2 및 L3라 하면(도3 참조), 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)가 배치되는 지점에서 평행도를 조절하기 위해 요구되는 보상량은 각각 측정 중심(L0)으로부터 이들의 차이, 즉 (L1 - L0), (L2 - L0) 및 (L3 - L0)로서 얻어진다.

상기 보상량은 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)가 액츄에이터(47A, 47B, 47C)로부터 각각 벗어나기 때문에 액츄에이터(47A, 47B, 47C)가 배치되는 지점의 보상량으로 전환되어야 한다. 액츄에이터(47A, 47B, 47C)를 연장하면 템플릿(41)의 패터닝된 면 상의 대응 지점으로부터 대상 물체(13)의 표면까지의 거리가 감소하게 된다. 따라서, 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C) 각각이 전술된 바와 같이 구면 베어링(45)의 중심에 대해 대응 액츄에이터(47A, 47B 또는 47C)에 대향하여 배열되기 때문에, 액츄에이터(47A, 47B, 47C)를 연장하면 대응 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)로부터 대상 물체(13)의 표면까지의 거리가 증가하게 된다. 이러한 상황은 도5에 도시된다. 액츄에이터(47A, 47B, 47C)가 배치되는 지점에서의 평행도를 조절하기 위해 요구되는 보상량(l₁, l₂, l₃)은 이하의 방식에 의해 각각 전환된다.

전환 계산을 편리하게 하기 위해, 지지 판(43)의 상부 표면과 구면 베어링(45)의 회전 중심이 액츄에이터에 임의의 전압을 인가하지 않는 초기 상태에서 동일 평면 내에 있다고 가정하여 이하의 설명이 주어질 것이다. 또한, 도6에 도시된 바와 같이 구면 베어링(45)의 회전 중심에 원점을 갖는 X-Y-Z 공간 좌표계가 가정된다. 한편, 지점(P1, P2, P3)은 액츄에이터(47A, 47B, 47C)와 지지 판(43) 사이의 접촉 지점을 나타낸다. 지점(P1, P2, P3)의 피치 원은 반경(R)을 갖는다.

액츄에이터(47A, 47B, 47C)에 인가된 전압이 각각 그 변위(Δ1, Δ2, Δ3)를 생성한다면, X-Y-Z 좌표계에서 그 팁 단부의 각각의 좌표(P1, P2, P3)는

P1 = (-R, 0, Δ1)

P2 =

P3 =

원점(O)에 중심 결정된 평면은 일반적으로 다음 등식으로 표시된다.

ax + by + cz = 0

팁 단부가 평면 내에 있기 때문에, 이하의 등식이 얻어질 수 있다.

등식(2)을 등식(3)과 (4)에 대입하면

등식(5)에 등식(6)을 더하면

c(Δ1 + Δ2 + Δ3) = 0 … (7)

따라서, Δ1, Δ2, Δ3은 이하의 조건을 만족하여야 한다.

Δ1 + Δ2 + Δ3 = 0 … (8)

거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)의 조건으로부터 주어진 요구량(l₁, l₂, l₃)에 오프셋(Δ)을 더한 것이 각각 Δ1, Δ2, Δ3 와 동일하다고 가정하면, 이하의 등식이 얻어진다.

등식(9)을 등식(8)에 대입하면, l₁ + l₂ + l₃ + 3Δ = 0이고 따라서

따라서, 각각의 액츄에이터(47A, 47B, 47C)에 주어져야 하는 변위(Δ1, Δ2, Δ3)는 다음과 같이 얻어진다.

이들 값에 비례하는 전압이 각각의 액츄에이터(47A, 47B, 47C)에 인가될 때, 탬플릿(41)은 평행도를 조절하도록 적절하게 배향된다.

제어기(39)는 전술된 계산을 수행한다.

평행도의 조절은 이하와 같이 수행된다. 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)의 측정 중심(L0)이 대상 물체(13)의 상부 표면에 사실상 대응하도록, 서보모터(33)는 제어기(39)의 제어하에서 이동 가능한 본체(19)를 하강시키도록 구동된다. 따라서, 대상 물체(13)의 상부 표면까지의 거리는 거리 측정 장치(49A, 49B, 49C)에 의해 각각 측정되고 측정된 값(L1, L2, L3)은 제어기(39)에 입력된다. 그 다음, 이로부터 요구되는 전압(V1, V2, V3)이 전술된 바와 같이 계산되고 액츄에이터(47A, 47B, 47C)에 인가된다. 이에 의해, 템플릿(41)의 패터닝된 면과 대상 물체(13)의 상부 표면 사이의 평행도를 조절하도록 지지 판(43)이 제어 가능하게 배향된다.

전술된 바와 같은 평행도의 조절 후에, 이러한 상태에서 템플릿(41)의 배향을 유지하면서, 템플릿(41)은 대상 물체(13)의 상부 표면 상의 레지스트 상으로 압박된다. 레지스트는 바람직하게는 미리 가열 수단(17)에 의해 가열되어 연화된다. 따라서, 대상 물체(13)가 냉각되어 레지스트가 경화된 후 템플릿(41)이 대상 물체(13)로부터 분리된다. 이에 의해, 미세한 패턴이 그 인각으로서 템플릿(41)의 패터닝된 면으로부터 대상 물체(13) 상으로 각인된다.

제어기(39)에는 바람직하게는 측정된 값(L1, L2, L3)과 보상 전압(V1, V2, V3)의 기억을 위한 저장 수단이 제공된다. 제어기(39)가 재활성화될 때, 템플릿(41)의 배향이 저장된 데이터로부터 복원될 수 있다. 이에 의해, 템플릿(41)에 의한 각인은 템플릿(41)이 교환될 때까지 일정한 조건으로 반복적이고 안정적으로 수행될 수 있다.

한편, 대상 물체(13) 상의 열가소성 레지스트가 가열되어 연화된 후 각인이 수행되는 경우 전술된 설명이 주어졌다. 그러나, 본 발명은 자외선 경화 레지스트가 사용되는 경우에 적용될 수 있다. 이러한 경우, 템플릿(41)이 투명하게 구성되고 광원(51)이 지지 판(43)에 부착되는 것이 바람직하다. 선택적으로, 광원(51)과, 광원의 광을 유도하는 광학 안내로가 바람직하게는 조합되어 제공된다.

전술된 바와 같은 CCD 변위 센서 대신에, 예컨대 레이저 변위 센서, LED 변위 센서, 초음파 센서 또는 접촉 변위 센서가 거리 측정 장치(47A, 47B, 47C)에 적용될 수 있다. 또한, 전술된 설명이 직립 각인 장치에 주어졌지만, 각인 장치는 수평 장치로서 구성 및 사용될 수 있다.

전술된 설명으로부터 이해되는 바와 같이, 본 발명의 본 실시예에 따른 각인 장치는 템플릿을 대상 물체 상으로 밀접하고 균일하게 압박할 수 있다. 장치에 가요성 지지부가 없기 때문에, 정밀도가 손상되지 않고도 비교적 큰 압력이 각인하는데 인가될 수 있다. 또한, 대상 물체의 재료 품질과 이것이 연성이거나 강성인지에 관계없이 정밀한 각인이 수행될 수 있다.

추가적인 장점 및 변형은 본 분야의 당업자에게 용이할 것이다. 따라서, 본 발명의 광범위한 태양은 특정 상세사항과 본 명세서에 도시되고 설명된 대표적인 실시예로 제한되지 않는다. 따라서, 첨부된 특허청구범위와 그 균등물에 의해 정의된 바와 같이 일반적인 발명 개념의 기술사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형이 될 수 있다.

본 발명의 상기 구성에 따르면, 본 발명의 각인 장치는 템플릿을 대상 물체 상으로 밀접하고 균일하게 압박할 수 있다. 장치에 가요성 지지부가 없기 때문에, 정밀도가 손상되지 않고도 비교적 큰 압력이 각인하는데 인가될 수 있다. 또한, 대상 물체의 재료 품질과 이것이 연성이거나 강성인지에 관계없이 정밀한 각인이 수행될 수 있다.

Claims

대상 물체를 지지하기 위한 장착부와,

상기 장착부로부터 멀리 그리고 이에 근접하게 이동할 수 있는 이동 가능한 본체와,

이동 가능한 본체에 선회 가능하게 부착된 지지부와,

상기 지지부에 부착되며, 대상 물체 상에 인각을 하도록 패터닝된 각인면을 포함하는 템플릿과,

상기 이동 가능한 본체와 지지부 사이에 개재되고, 적어도 3개의 액츄에이터를 포함하는 조절기를 포함하며,

상기 액츄에이터는 각인면의 배향을 조절하도록 독립적으로 제어 가능하게 구동되는 각인 장치.
제1항에 있어서, 상기 액츄에이터에 대응하여 배열된 복수의 거리 측정 장치를 더 포함하는 각인 장치.
제2항에 있어서, 각각의 거리 측정 장치는 지지부의 선회 운동 중심에 수직한 선에 대해 대응 액츄에이터에 대향하는 구역 상에 있는 각인 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지부는 대상 물체를 가열하기 위한 히터를 포함하는 각인 장치.
제1항에 있어서, 상기 템플릿을 조명하기 위한 조명기를 더 포함하며, 조명기는 지지부에 부착된 광원과 외부 광원의 광을 유도하도록 지지부에 부착된 광학 안내로의 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 각인 장치.
제1항에 있어서, 각각의 액츄에이터는 압전 요소와 자왜 요소의 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 각인 장치.
제1항에 있어서, 각각의 거리 측정 장치는 CCD 변위 센서, 레이저 변위 센서, LED 변위 센서, 초음파 센서 및 접촉 변위 센서를 포함하는 각인 장치.
제1항에 있어서, 상기 거리 측정 장치에 의해 측정된 값으로부터 액츄에이터를 구동하도록 조절 전압을 계산하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 각인 장치.
대상 물체를 지지하기 위한 장착부와,

대상 물체 상에 패턴을 각인하도록 구성된 템플릿을 지지하고, 축을 형성하며, 축을 따라 장착부를 향해 제어 가능하게 이동 가능하며 축을 중심으로 선회 가능한 지지부와,

상기 지지부에 부착되고 축을 중심으로 일정 간격으로 배열된 3개 이상의 조 절 세트를 포함하며,

각각의 조절 세트는, 지지부를 선회시키도록 지지부와 접촉하는 액츄에이터와 대상 물체까지의 거리를 측정하도록 구성된 거리 측정 장치를 구비하고,

상기 액츄에이터와 거리 측정 장치는 축에 대해 서로 대향되는 각인 장치.
제9항에 있어서, 상기 지지부는 대상 물체를 가열하기 위한 히터를 포함하는 각인 장치.
제9항에 있어서, 상기 템플릿을 조명하기 위한 조명기를 더 포함하며, 조명기는 지지부에 부착된 광원과 외부 광원의 광을 유도하도록 지지부에 부착된 광학 안내로의 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 각인 장치.
제9항에 있어서, 상기 거리 측정 장치에 의해 측정된 값으로부터 액츄에이터를 구동하도록 조절 전압을 계산하도록 구성된 제어기를 더 포함하는 각인 장치.
제9항에 있어서, 각각의 액츄에이터는 압전 요소와 자왜 요소의 그룹으로부터 선택된 것을 포함하는 각인 장치.
제9항에 있어서, 각각의 거리 측정 장치는 CCD 변위 센서, 레이저 변위 센서, LED 변위 센서, 초음파 센서 및 접촉 변위 센서를 포함하는 각인 장치.