(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の条件で硬化することができる流動体、
前記流動体が塗布される基底部、および
前記塗布された流動体に振動を加えて前記流動体の表面に波形を形成する振動部、
を含み、
前記振動部が所望する前記流動体の表面パターンにマッチングする振動条件で振動を加えることを特徴とする、流動体の表面パターン形成装置。
【請求項２】
前記流動体は、フォトレジスト、樹脂、およびＵＶ樹脂のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載の流動体の表面パターン形成装置。
【請求項３】
前記基底部は、半導体ウエハまたはＬＥＤチップであることを特徴とする、請求項１に記載の流動体の表面パターン形成装置。
【請求項４】
前記振動部は、
前記流動体に機械的振動を加える機械的振動機、音波を発進させて前記流動体に振動を加える音波振動機、および超音波を発進させて前記流動体に振動を加える超音波振動機のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項１に記載の流動体の表面パターン形成装置。
【請求項５】
前記振動部は、波形、周波数、および振幅を変更させることができることを特徴とする、請求項１に記載の流動体の表面パターン形成装置。
【請求項６】
基底部に流動体を塗布する流動体収容段階、
前記基底部に塗布された流動体に振動を付加して前記流動体の表面に波形を形成する振動段階、および
波形が形成された流動体を硬化する硬化段階、
を含み、
前記振動段階において、所望する前記流動体の表面パターンにマッチングする振動条件で振動を付加することを特徴とする、流動体の表面パターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂などのような流動体の表面に一定のパターンを形成することができる流動体の表面パターン形成装置およびその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、表示装置や半導体装置の製造工程には、基板上に塗布された膜の表面を所望する形状にパターン化するパターン形成工程が複数含まれる。
図１は、従来技術に係る表面パターン形成装置およびその形成方法の一例を示す構成図である。
【０００３】
従来技術に係る表面パターン形状装置およびその形成方法は、図１（ａ）に示すように、表面に凹凸格子４ａを有するスタンパ４を準備する。
次に、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、表面にパターン形成が必要な樹脂５にスタンパ４の凹凸格子４ａを熱プレスなどの処理によって圧迫し、樹脂５に凹凸格子４ａのパターンを転写する。
次に、スタンパ４を除去すれば、図１の（ｃ）に示すように、スタンパ４の凹凸格子４ａが転写された凹凸格子５ａを有する樹脂５が得られる。
一方、樹脂５の構成材料が熱可塑性樹脂である場合には、射出成形や圧出成形などによって製作されてもよい。
【０００４】
しかし、従来技術に係る表面パターン形成装置およびその形成方法は、樹脂５の表面に多様な形状の凹凸格子５ａを生成するためには、多様な凹凸格子４ａの形状を有する多数のスタンパ４が必要になるという短所がある。
また、スタンパ４の転写によって樹脂５の表面にパターンを形成するため、パターンの大きさに制約が多いという短所がある。
さらに、樹脂５の表面にスタンパ４の機械的接触が必要となるため、工程数が多く、生産費用が増加するという短所がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するために案出されたものであって、樹脂などの表面に別途の機械的接触なくパターンが形成されるため、容易に多様なパターンを形成することができ、パターンの大きさに制約が少なく、生産費用を節減することができる流動体の表面パターン形成装置およびその形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的を達成するために、本発明の流動体の表面パターン形成装置は、一定の条件で硬化することができる流動体、前記流動体が塗布される基底部、および前記塗布された流動体に振動を加えて前記流動体の表面に波形を形成する振動部、を含み、前記振動部が所望する前記流動体の表面パターンにマッチングする振動条件で振動を加えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る流動体の表面パターン形成装置において、前記流動体は、フォトレジスト、樹脂、およびＵＶ樹脂（ＵＶ  ｒｅｓｉｎ）のうちのいずれか１つであることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る流動体の表面パターン形成装置において、前記基底部は、半導体ウエハまたはＬＥＤチップ（ＬＥＤ  ｃｈｉｐ）であることが好ましい。
【０００９】
本発明に係る流動体の表面パターン形成装置において、前記振動部は、前記流動体に機械的振動を加える機械的振動機、音波を発進させて前記流動体に振動を加える音波振動機、および超音波を発進させて前記流動体に振動を加える超音波振動機のうちのいずれか１つであることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る流動体の表面パターン形成装置において、前記振動部は、波形、周波数、および振幅を変更させることができるものが好ましい。
【００１１】
また、このような目的を達成するために、本発明の流動体の表面パターン形成方法は、基底部に流動体を塗布する流動体収容段階、前記基底部に塗布された流動体に振動を付加して前記流動体の表面に波形を形成する振動段階、および波形が形成された流動体を硬化する硬化段階、を含み、前記振動段階において、所望する前記流動体の表面パターンにマッチングする振動条件で振動を付加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流動体の表面パターン形成装置およびその形成方法は、流動体に多様な波形、周波数、および振幅で振動を加える振動部によって流動体の表面に多様な波形パターンを容易に形成することができるという長所がある。
【００１３】
また、本発明は、流動体の表面に機械的接触なく波形パターンを形成することができるため、波形パターンの大きさに制約が少なく、波形パターンの生産費用を節減することができるという長所がある。すなわち、流動体の表面に微細な大きさの波形パターンを形成するために別途の精密金型を用いる必要がないという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来技術に係る表面パターン形成装置および形成方法の一例を示す構成図である。
【図２】本発明に係る流動体の表面パターン形成装置を示す概念図である。
【図３】本発明に係る流動体の表面パターン形成装置の実施形態を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る流動体の表面パターン形成装置の実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る流動体の表面パターン形成装置の実施形態を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る流動体の表面パターン形成方法を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る好ましい実施形態について詳しく説明する。これに先立ち、本明細書および特許請求の範囲に用いられた用語や単語は、通常的あるいは辞書的な意味として解釈されてはならず、発明者はそれ自身の発明を最も最善の方法として説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚し、本発明の技術的な思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。
【００１６】
図２は、本発明に係る流動体の表面パターン形成装置を示す概念図である。また、図３〜図５は、本発明に係る流動体の表面パターン形成装置の実施形態を示す斜視図である。
【００１７】
本発明に係る流動体の表面パターン形成装置は、図２に示すように、一定の条件で硬化することができる流動体１２０と、流動体１２０が塗布される基底部１１０と、塗布された流動体１２０に振動を加えて流動体１２０の表面に波形を形成する振動部１３０とを含む。
【００１８】
また、前記流動体の表面パターン形成装置は、作業者が所望する流動体の表面パターンがイメージで入力される第１イメージ入力部と、振動部の加振によって形成された流動体の表面パターンがイメージで入力される第２イメージ入力部と、第１、２イメージ入力部に入力されたイメージを比較して振動部にフィードバックを与えるコントローラと、第１、２イメージ入力部に入力されたイメージを比較して一致する場合、該当する表面パターンと該当する波形、周波数、振幅条件の条件情報をマッチングして格納しておく格納部とを追加で備えることが好ましい。
【００１９】
前記流動体１２０は、フォトレジスト（ＰＲ）、樹脂（ｒｅｓｉｎ：Ｒ）、およびＵＶ樹脂（ＵＲ）のうちのいずれか１つからなる。
【００２０】
ここで、フォトレジスト（ＰＲ）は、薄い膜で生成され、光を当てれば耐薬品性が大きい硬質膜に変化する感光性材料を意味する。詳細に説明すれば、フォトレジスト（ＰＲ）は、プリント配線基板、集積回路・高密度集積回路の製造、新聞などの印刷版の製作などに用いられる。本実施形態において、フォトレジスト（ＰＲ）は、図３に示すように、シリコンウエハ（Ｗ）上に塗布されてベーキング（ｂａｋｉｎｇ）工程に用いられてもよい。すなわち、シリコンウエハ（Ｗ）が基底部１１０となり、フォトレジスト（ＰＲ）がシリコンウエハ（Ｗ）に塗布され、シリコンウエハ（Ｗ）はプレート（Ｐ）に積載される構成である。
【００２１】
他の方法として、本実施形態において、流動体１２０は、ＵＶ樹脂（ＵＲ）でなされてもよい。すなわち、図４に示すように、ＵＶ樹脂（ＵＲ）がプレート（Ｐ）に積載された基底部１１０の上面に位置する。ここで、ＵＶ樹脂（ＵＲ）は、紫外線樹脂（ＵＶ  ｒｅｓｉｎ）を意味する。
【００２２】
さらに他の方法として、本実施形態において、流動体１２０は、ＬＥＤチップ（ＬＥＤ  ｃｈｉｐ：ＬＣ）の製造過程のうち、密封（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）のための樹脂（Ｒ）の分配過程（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）に用いられてもよい。すなわち、図５に示すように、基底部１１０は、ＬＥＤパッケージ（ＬＥＤ  ｐａｃｋａｇｅ：ＬＰ）に形成されたＬＥＤチップ（ＬＥＤ  ｃｈｉｐ）に該当し、ＬＥＤチップ（ＬＥＤ  ｃｈｉｐ：ＬＣ）の上面に流動体１２０である樹脂（Ｒ）が塗布される。
【００２３】
前記流動体１２０が硬化することができる一定の条件は、図３に示すように、流動体１２０がフォトレジスト（ＰＲ）である場合には、フォトレジスト（ＰＲ）に光を照射すればフォトレジスト（ＰＲ）が硬化する。また、図４に示すように、流動体１２０がＵＶ樹脂（ＵＲ）である場合には、ＵＶ樹脂（ＵＲ）に紫外線を照射すればＵＶ樹脂（ＵＲ）が硬化する。さらに、図５に示すように、流動体１２０が樹脂（Ｒ）である場合には、固化温度以下に温度を低めれば樹脂（Ｒ）が硬化する。すなわち、流動体１２０の硬化条件は、光の照射、固化温度以下の温度、または紫外線の照射でなされてもよい。
【００２４】
前記振動部１３０は、機械的振動機、超音波振動機、または圧電振動機（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｒｉｖｅｒ）などの多様な形態で備えられてもよい。
【００２５】
振動部１３０は、流動体１２０に機械的振動を加える機械的振動機、音波を発進させて流動体に振動を加える音波振動機、および超音波を発進させて流動体に振動を加える超音波振動機のうちのいずれか１つで備えられる。前記機械的振動機は、流動体１２０に機械的振動を加えるために、基底部１１０や基底部１１０が積載されたプレート（Ｐ）、またはＬＥＤパッケージ（ＬＰ）と機構的に連結する。
【００２６】
一方、振動部１３０は、波形、周波数、および振幅が変更可能なように備えられる。すなわち、流動体１２０の表面に多様な波形パターンを形成することができるように、振動部１３０の振動波形、周波数、および振幅を変更させることができる制御部が備えられる。
【００２７】
以下、上述したように構成された本発明に係る流動体の表面パターン形成方法の作用効果について説明する。
【００２８】
図６は、本発明の一実施形態に係る流動体の表面パターン形成方法を示す構成図である。
本発明に係る流動体１２０の表面パターン形成方法は、基底部１１０に流動体１２０を塗布する流動体１２０収容段階と、前記基底部１１０に塗布された流動体１２０に振動を付加して前記流動体１２０の表面に波形を形成する振動段階と、波形が形成された流動体１２０を硬化する硬化段階とを含む。
【００２９】
このとき、作業者が所望する流動体１２０の表面パターンを第１イメージ入力部を介して入力してもよく、コントローラは第１イメージ入力部と第２イメージ入力部を介して入力されたイメージを比較して振動部にフィードバックを与え、第１イメージ入力部と第２イメージ入力部を介して入力されたイメージが一致するように振動部の波形、周波数、および振幅を調節する。また、第１イメージ入力部と第２イメージ入力部を介して入力されたイメージが一致する場合には、振動部の波形、周波数、振幅条件の条件情報を格納部に格納する。
【００３０】
次に、図６に示す流動体の表面パターン形成方法について詳しく説明すれば、図６（ａ）に示すように、基底部１１０の上面に流動性がある流動体１２０が塗布される。ここで、基底部１１０は、図２〜図４に示すように、シリコンウエハ（Ｗ）またはＬＥＤチップ（ＬＣ）などが用いられてもよい。また、流動体１２０は、図２〜図４に示すように、フォトレジスト（ＰＲ）、樹脂（Ｒ）またはＵＶ樹脂（ＵＲ）などが用いられてもよい。
【００３１】
基底部１１０に流動体１２０が塗布される流動体１２０収容段階の後には、図６（ｂ）に示すように、塗布された流動体１２０に振動を付加する。基底部１１０に積載されたプレート（Ｐ）に機械的振動機または圧電振動機を連結して流動体１２０の表面に波形を形成したり、超音波振動機を利用して流動体１２０の表面に波形を形成する。
【００３２】
詳細に説明すれば、図３〜図５に示すように、フォトレジスト（ＰＲ）、ＵＶ樹脂（ＵＶ硬化性樹脂）（ＵＲ）、または樹脂（Ｒ）に振動を付加するために、プレート（Ｐ）またはＬＥＤパッケージ（ＬＰ）に機械的振動機または圧電振動機を連結してフォトレジスト（ＰＲ）、ＵＶ樹脂（ＵＲ）、または樹脂（Ｒ）の表面に波形を形成したり、超音波振動機を利用してフォトレジスト（ＰＲ）、ＵＶ樹脂（ＵＲ）、または樹脂（Ｒ）の表面に波形を形成する。
【００３３】
この後、図６（ｃ）に示すように、表面に波形が形成された流動体１２０を硬化する。すなわち、流動体１２０がフォトレジスト（ＰＲ）である場合には光を照射し、樹脂（Ｒ）である場合には固化温度以下に温度を低め、ＵＶ樹脂（ＵＲ）である場合には紫外線を照射する。
【００３４】
本発明のそれぞれの実施形態を詳しく説明すれば、図３では、シリコンウエハ（Ｗ）の上面にフォトレジスト（ＰＲ）を塗布した後、振動部１３０を用いてフォトレジスト（ＰＲ）の表面に波形を形成した後、フォトレジスト（ＰＲ）に光を照射してフォトレジスト（ＰＲ）を硬化する。
【００３５】
また、図４では、基底部１１０の上面にＵＶ樹脂（ＵＲ）を塗布した後、振動部１３０を用いてＵＶ樹脂（ＵＲ）の表面に波形を形成した後、ＵＶ樹脂（ＵＲ）に紫外線を照射してＵＶ樹脂（ＵＲ）を硬化する。
【００３６】
さらに、図５では、ＬＥＤチップ（ＬＣ）の上面に樹脂（Ｒ）を塗布した後、振動部１３０を用いて樹脂（Ｒ）の表面に波形を形成した後、樹脂（Ｒ）の温度を固化温度以下に冷却して樹脂（Ｒ）を硬化する。
【００３７】
一方、図６に示すように、表面に波形パターンが形成されて硬化した流動体１２０をメッキ用マスタとして用いることができるという長所がある。
【００３８】
以上、本発明は限定された実施形態と図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により、本発明の技術思想と添付された特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正および変形が可能であることはもちろんである。
【００３９】
本発明を支援した国家研究開発事業は教育科学技術部の「２１世紀フロンティア研究開発事業」であり、課題固有番号は「０８ｋ１４０１-００５３０」である。研究事業名は「ナノメカトロニクス技術開発事業」であり、研究課題名は「ナノ射出成形工程技術開発」であり、韓国機械研究院の主管として２００８年４月１日から２００９年３月３１日まで実行される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の流動体の表面パターン形成装置およびその形成方法は、流動体に多様な波形、周波数、および振幅で振動を加える振動部によって流動体の表面に多様な波形パターンを容易に形成することができ、流動体の表面に機械的接触なく波形パターンを形成することができるため、波形パターンの大きさに制約が少なく、波形パターンの生産費用を節減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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