KR101405251B1 - 노광 장치 및 이를 사용한 기판 처리 장치 - Google Patents

노광 장치 및 이를 사용한 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노광 장치 및 상기 노광 장치를 사용한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치는, 기판을 이동시키는 이동부; 원통으로 형성되고, 상기 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판과 접촉하여 회전하거나 상기 기판 위에서 회전하는 마스크부; 그리고 상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판에 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.

Description

노광 장치 및 이를 사용한 기판 처리 장치{LITHOGRAPHY AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 노광 장치 및 상기 노광 장치를 사용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 이동 단말기에 사용되고 있는 터치스크린의 터치인식 방식은 감압방식에서 정전용량방식으로 변화하고 있다. 정전용량방식의 터치스크린은 광을 투과시키면서 전류가 흐를 수 있는 투명 전극을 사용하여 만들어진다. 현재 이러한 투명 전극은 투명 전극 필름을 시트 형태로 절단하고, 절단된 투명 전극에 패턴을 형성하는 방법으로 제조된다.
그러나, 투명 전극에 패턴을 형성하는 공정은 포토리소그래피나 도전성 물질의 인쇄 등의 방법으로 진행되는데, 이러한 방법은 낮은 생산 속도, 높은 제조비용 및 패턴의 낮은 한계해상도와 같은 문제점들이 있어 고성능의 터치스크린 제조를 위해서는 개선될 필요가 있다.
나아가, 종래의 제조 방법은 투명 전극 필름을 시트 형태로 절단한 후 패터닝을 수행하기 때문에, 대면적의 투명 전극을 제조하기 어려우며, 제조 시간이 길고 제조 비용이 높다는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예는 기판 처리 공정의 수율을 높이고, 대면적의 기판을 처리할 수 있는 노광 장치, 상기 노광 장치를 사용한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치는, 기판을 이동시키는 이동부; 원통으로 형성되고, 상기 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판과 접촉하여 회전하거나 상기 기판 위에서 회전하는 마스크부; 그리고 상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판에 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 이동시키는 이동부; 상기 기판에 감광수단을 제공하는 제공부; 상기 감광수단이 제공된 기판에 광을 조사하는 노광부; 그리고 상기 광이 조사된 기판을 현상하는 현상부를 포함하며, 상기 노광부는: 원통으로 형성되고, 상기 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판과 접촉하여 회전하거나 상기 기판 위에서 회전하는 마스크부; 그리고 상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판에 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 기판을 이동시키는 단계; 원통 형상의 마스크를 상기 기판과 접촉하여 회전시키거나 상기 기판 위에서 회전시키는 단계; 그리고 상기 마스크에 형성된 패턴을 통해 상기 기판에 광을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판에 패턴을 입히기 전에 시트 형태로 절단할 필요 없이 연속적으로 기판 처리 공정을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 공정의 수율이 개선되고, 대면적의 기판을 보다 빠르고 저렴하게 처리할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명이 일 실시예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴층의 단면도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴층의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 기판에 대해 마스크부를 배치한 모습을 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 기판에 대해 마스크부를 배치한 모습을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 패턴이 형성된 기판의 평면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 패턴이 형성된 기판의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 현상부의 단면도이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 현상부의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치(100)의 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치(100)는, 원통형으로 형성된 마스크부를 기판에 대하여 회전시키면서 마스크부 내에 구비된 광원으로 기판에 광을 조사하는 장치이다. 상기 노광 장치(100)에 의해 처리되는 기판은, 패터닝을 수행하기 전에 시트 형태로 절단될 필요 없이 연속적으로 처리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치(100)는, 이동부(미도시), 마스크부(12) 및 광원부(13)를 포함할 수 있다. 상기 이동부는 기판(11)을 이동시킬 수 있다. 상기 마스크부(12)는 원통형으로 형성되고, 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판(11)과 접촉하여 회전하거나 상기 기판(11) 위에서 회전할 수 있다. 상기 광원부(13)는 상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판(11)에 광을 조사할 수 있다.
상기 이동부는 기판(11)을 이송하는 장치로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(11)을 지지하여 임의의 방향으로 기판(11)을 이송하는 컨베이어일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(11)은 처리 전에 롤에 감겨 보관될 수 있으며, 상기 롤에서 풀려나와 상기 노광 장치(100)로 이동하여 노광 처리되는 경우, 상기 이동부는 상기 롤을 회전시키는 모터일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판(11)은 처리 후 롤에 감길 수 있으며, 이와 같은 롤투롤(roll to roll) 공정에서 상기 이동부는 하나 또는 그 이상의 롤을 회전시키는 모터일 수 있다.
상기 기판(11)은 상면에 감광수단(111)이 제공된 투명 필름(112)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 감광수단(111)은 포토레지스트 및 감광 필름 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 마스크부(12)는 원통 형상을 가지며, 원통의 곡면에 패턴을 가질 수 있다. 상기 마스크부(12)는 기판(11)에 대하여 회전할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 마스크부(12)는 상기 기판(11)과 접촉하여 회전할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 기판(11)으로부터 이격 배치되어, 상기 기판(11) 위에서 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 광을 투과시키는 원통형 프레임(121), 및 패턴이 형성되고 상기 원통형 프레임(121)의 외주면 상에 위치하는 패턴층(122)을 포함할 수 있다. 상기 원통형 프레임(121)은 상기 광원부(13)에서 생성된 광이 기판(11)으로 전달될 수 있도록 투명 재질, 예컨대 석영, 투명 폴리머, 유리 등으로 만들어질 수 있다.
상기 패턴층(122)에는 패턴이 형성되어 있다. 상기 패턴층(122)은 상기 원통형 프레임(121)의 외주면 상에 위치할 수 있으나, 패턴층(122)의 위치는 이에 제한되지 않고 원통형 프레임(121)의 내주면 상에도 위치할 수 있다. 상기 패턴층(122)은 접착제 및 양면 테이프 중 적어도 하나를 사용하여 상기 원통형 프레임(121)에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 패턴층(122)은 돌출부 및 함몰부 중 적어도 하나가 배열된 투명 시트일 수 있다. 이와 같이, 기저층으로부터 소정 높이로 돌출된 돌출부 또는 소정 깊이로 함몰된 함몰부가 투명 시트의 평면 상에 배열되어 패턴층(122)을 구성하는 경우, 상기 패턴층(122)은 위상 변이 리소그래피(phase shift lithography) 방식으로 기판에 패턴을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴층(122)의 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 패턴층(122)은 광을 투과시키는 투명 시트(20)로 구성되며, 상기 투명 시트(20) 상에는 돌출부(21)가 규칙적으로 배열될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 돌출부(21)는 상기 투명 시트(20) 상에서 불규칙적으로 배열될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(21)는 사각형의 윤곽을 가질 수 있으나, 돌출부의 형상은 이에 제한되지 않고, 직선형, 원형, 타원형 또는 다각형의 윤곽을 가질 수도 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 상기 투명 시트(20)에 배열되는 돌출부(21)는 단일 형상으로만 구성될 수 있으나, 다른 실시예에서는 둘 이상의 형상이 혼합되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 돌출부(21)는 상기 투명 시트(20) 상에서 서로 이격되어 배열될 수 있다. 도 4는 도 3에 도시된 패턴층(122)을 A-A' 방향으로 절단한 모습을 나타내는 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(21)는 투명 시트(20) 상에서 간격 d 만큼 이격되어 배열될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는, 상기 투명 시트(20) 상에 돌출부(21)만 배열되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패턴층(122)은 기저층으로부터 소정 깊이만큼 함몰된 함몰부가 규칙적으로 배열된 투명 시트일 수도 있다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 투명 시트(20) 상에 함몰부(22)가 규칙적으로 배열된 패턴층(122)의 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 함몰부(22)는 투명 시트(20) 상에 규칙적으로 배열될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 상기 함몰부(22)는 투명 시트(20) 상에서 불규칙적으로 배열될 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 함몰부(22)는 상기 투명 시트(20) 상에서 서로 이격되어 배열될 수 있다. 상기 투명 시트(20)의 평면 상에서 상기 함몰부(22)는 사각형, 삼각형, 오각형과 같은 다각형의 윤곽을 가질 수 있으나, 함몰부(22)의 형상은 이에 제한되지 않고, 원형 또는 타원형으로도 형성될 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에서 상기 함몰부(22)는 단일 형상으로만 구성될 수 있으나, 다른 실시예에서는 둘 이상의 형상이 혼합되어 구성될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 패턴층(122)은 투명 시트(20)에 돌출부(21)와 함몰부(22) 둘 모두가 배열되도록 구성될 수도 있다.
이와 같이, 위상 변이 리소그래피 방식으로 기판(11)에 패턴을 형성하는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크부(12)는, 돌출부 및 함몰부 중 적어도 하나가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 투명 시트를 패턴층(122)으로 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 노광 장치(100)는 위상 변이 리소그래피 방식 대신 포토리소그래피(photolithography) 방식을 사용하여 기판에 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 패턴층(122)은 광을 차단하는 불투명한 물질이 부착된 투명 필름일 수 있다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴층(122)의 평면도를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴층(122)은 광을 차단할 수 있는 불투명한 물질(41)이 규칙적으로 부착된 투명 필름(40)일 수 있다. 도 6의 실시예에서는 불투명한 물질(41)이 규칙적으로 부착되어 있으나, 다른 실시예에서는 불투명한 물질이 불규칙적으로 부착될 수도 있다. 또한, 도 6의 실시예에서는 불투명한 물질(41)이 사각형 모양의 광 차단 영역을 형성하도록 부착되었으나, 상기 광 차단 영역의 형상은 원형, 타원형 및 다각형 중 적어도 하나일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 불투명한 물질이 부착된 투명 필름은, 포토리소그래피, 나노임프린트, 스텝퍼(stepper) 또는 스캐너(scanner)를 사용하여 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 기판(11)과 접촉 시 변형되는 쿠션층을 더 포함할 수 있다. 상기 쿠션층은 상기 패턴층(122) 상에 위치하며, 광을 투과시키도록 투명 재질로 만들어질 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 광원부(13)는 상기 마스크부(12) 내부에 구비되어 상기 기판(11)에 광을 조사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부(13)는 광을 생성하는 광원(131), 및 광이 기판(11)을 향하도록 반사시키는 반사부재(132)를 포함할 수 있다.
상기 광원(131)은 자외선을 생성할 수 있으나, 패턴의 크기에 따라 X선 또는 전자빔을 생성할 수도 있다. 상기 광원(131)은 원통 형상을 가질 수 있으나, 상기 기판(11)을 향해 선 모양의 광을 생성하는 한 형상에는 제한이 없다.
상기 반사부재(132)는 상기 광원(131)을 둘러싸도록 배치되고, 광이 기판(11)을 향해 조사되도록 상기 기판(11)을 향하는 쪽에 슬릿(133)이 형성될 수 있다. 상기 반사부재(132)의 내측면은 반사물질로 코팅될 수 있어, 광원(131)으로부터 출사되는 광이 기판을 향해 반사되도록 한다. 실시예에 따라, 상기 반사부재(132)의 내측면은 반사물질로 코팅되지 않고, 광의 일부 또는 전부를 흡수할 수도 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서 상기 반사부재(132)는 상기 광원(131)과 접촉하여 광원의 둘레를 둘러싸지만, 다른 실시예에서 상기 반사부재(132)는 광원(131)으로부터 소정 간격 이격된 채 광원을 둘러쌀 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 마스크부(12)는 원통형으로 형성되고, 기판(11)에 대하여 회전하도록 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 원통의 외주면에서의 선속도가 상기 기판(11)의 이동 속도와 동일하도록 회전할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 마스크부(12)가 기판(11)에 접촉하도록 배치된 모습을 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 마스크부(12)가 기판(11)과 접촉하여 회전하는 경우, 상기 마스크부(12)의 외주면, 보다 구체적으로, 상기 마스크부(12)의 외주면 중 기판(11)과의 접촉지점에서의 선속도 Vl은 기판(11)의 이동 속도 Vs와 동일할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 외주면에서의 선속도가 상기 기판(11)의 이동 속도보다 빠르거나 느리도록 회전할 수 있다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 마스크부(12)가 기판(11)으로부터 이격되어 배치된 모습을 나타낸다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 마스크부(12)는 상기 기판(11)으로부터 소정 간격만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 이 경우 상기 마스크부(12)의 외주면에서의 선속도 Vl은 상기 기판(11)의 이동 속도 Vs보다 빠르거나 느리도록 회전할 수 있다.
상기 마스크부(12)의 외주면에서의 선속도가 기판(11)의 이동 속도와 동일하게 회전하는 경우, 기판(11)에 전사되는 패턴은 마스크부(12)의 패턴과 동일하게 형성된다. 반면, 상기 마스크부(12)의 외주면에서의 선속도가 기판(11)의 이동 속도보다 빠르게 회전하는 경우, 기판(11)에 전사되는 패턴은 마스크부(12)의 패턴보다 더 조밀하게 형성된다. 또한, 상기 마스크부(12)의 외주면에서의 선속도가 기판(11)의 이동 속도보다 느리게 회전하는 경우, 기판(11)에 전사되는 패턴은 마스크부(12)가 갖는 패턴보다 더 엉성하게 형성된다.
도 9는 마스크부의 선속도가 기판의 이동 속도와 동일하게 회전하는 경우 기판(11)에 전사된 패턴을 도시하며, 도 10은 마스크부의 선속도가 기판의 이동 속도보다 빠르게 회전하는 경우 기판(11)에 전사되는 패턴을 도시하며, 도 11은 마스크부의 선속도가 기판의 이동 속도보다 느리게 회전하는 경우 기판(11)에 전사되는 패턴을 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 마스크부의 선속도와 기판의 이동 속도가 동일하면, 마스크부(12)의 패턴과 기판(11)에 전사된 패턴은 1:1로 매칭이 될 수 있다. 하지만, 도 10에 도시된 바와 같이, 마스크부의 선속도가 기판의 이동 속도보다 빠르면, 마스크부(12)의 패턴에 비해 기판(11)에 전사된 패턴이 기판의 이동 방향으로 보다 조밀하게 형성됨을 확인할 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 마스크부의 선속도가 기판의 이동 속도보다 느리면, 마스크부(12)의 패턴에 비해 기판(11)에 전사된 패턴이 기판의 이동 방향으로 보다 엉성하게 형성됨을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스크부(12)는 모터에 연결되어 회전할 수 있으며, 상기 모터는 모터의 회전을 제어하는 제어부로부터 제어 신호를 수신하여 마스크부(12)의 회전 속도를 변경할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는, 기판(26)을 이동시키는 이동부, 상기 기판(26)에 감광수단을 제공하는 제공부(23), 상기 감광수단이 제공된 기판(26)에 광을 조사하는 노광부(24), 및 상기 광이 조사된 기판(26)을 현상하는 현상부(25)를 포함할 수 있다. 상기 노광부(24)는 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치(100)에 해당되며, 원통형으로 형성되고 원통의 곡면에 패턴을 가지며 기판(26)과 접촉하여 회전하거나 기판(26) 위에서 회전하는 마스크부, 및 상기 원통 내부에 구비되어 기판(26)에 광을 조사하는 광원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(26)은 전도성 물질이 덮인 투명 필름일 수 있다. 상기 전도성 물질은 알루미늄, 몰리브덴, 알루미늄과 몰리브덴의 합금, 금, 은, 철, 텅스텐, 크롬, 니켈, 구리, 니켈과 구리의 합금, 알루미늄 합금 및 구리 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 전류가 흐를 수 있는 임의의 물질일 수 있다. 상기 투명 필름은 PET(polyethylene terephthalate) 또는 TAC(tri-acetyl cellulose)로 만들어질 수 있으나, 이에 제한되지 않고 광을 투과할 수 있는 임의의 투명 재질로도 만들어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치(200)는 전도성 물질이 덮인 투명 필름을 기판으로 사용하여, 터치스크린 등에 사용되는 투명 전극을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치(200)는 처리 전의 기판(26)을 감아 보관하는 제 1 롤(21)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 이동부는 상기 제 1 롤(21)을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다. 상기 모터에 의해 제 1 롤(21)이 회전함으로써, 제 1 롤(21)에 감긴 기판(26)이 풀려 나와 상기 제공부(23), 노광부(24) 및 현상부(25)로 이동하게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치(200)는 처리 후의 기판(26)을 감아 보관하는 제 2 롤(22)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 이동부는 상기 제 2 롤을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다. 상기 모터에 의해 제 2 롤(22)이 회전함으로써, 기판(26)이 제공부(23), 노광부(24) 및 현상부(25)를 거쳐 이동하게 되고, 처리가 끝난 기판(26)은 최종적으로 제 2 롤(22)에 감기게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치(200)는 제 1 롤(21) 및 제 2 롤(22) 중 어느 하나만 포함할 수 있으나, 다른 실시예에서 상기 기판 처리 장치(200)는 제 1 롤(21) 및 제 2 롤(22) 둘 모두를 포함할 수 있다. 기판 처리 장치(200)가 제 1 롤(21) 및 제 2 롤(22)을 모두 포함하는 경우, 기판 처리 장치(200)는 롤 투 롤 공정으로 기판(26)을 연속적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 이동부는 상기 기판(26)을 지지하여 임의의 방향으로 이송하는 컨베이어를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제공부(23)는 상기 기판(26)에 포토레지스트를 도포하는 도포부를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 도포부는 블레이드를 사용하여 기판에 공급된 포토레지스트를 일정 두께로 균일하게 펴 바르는 블레이딩 방식으로 포토레지스트를 기판에 도포할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 도포부는 포토레지스트를 기판에 분사하는 스프레잉 방식으로 기판에 포토레지스트를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제공부(23)는 상기 기판(26)에 감광 필름을 부착하는 부착부를 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 부착부는 감광수단으로 포토레지스트 대신 감광 필름을 기판에 부착하여 기판에 패턴을 전사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제공부(23)는 상기 도포부 및 상기 부착부 중 어느 하나를 포함하거나, 둘 모두를 포함할 수도 있다.
상기 노광부(24)는 원통형의 마스크부를 기판(26)에 대하여 회전시면서 마스크부 내에 장착된 광원부로 기판(26)에 광을 조사하여 마스크부의 패턴을 기판(26)으로 전사할 수 있다. 상기 기판 처리 장치(200)에 포함되는 노광부(24)는 도 1 내지 도 11을 통해 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치(100)에 대응된다.
상기 현상부(25)는 기판에 전사된 패턴을 현상한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 현상부(25)는 상기 광이 조사된 기판(26)을 현상액에 담금으로써 기판을 현상할 수 있다. 상기 현상부(25)는 기판(26)이 현상에 필요한 시간만큼 현상액을 지나 이동하도록 구성됨으로써, 기판에 전사된 패턴을 현상할 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 현상부(25)의 단면도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 현상부(25)는 현상액(251)을 수용하는 수용부(252)를 포함할 수 있다. 상기 수용부(252)에는 기판(26)이 인입되는 인입구(253), 및 기판(25)이 인출되는 인출구(254)가 구비될 수 있다. 상기 인입구(253)를 통해 진입된 기판(26)은, 수용부(252) 내에 구비된 제 1 롤러(255)를 지나 현상액(251)을 향해 이동하며, 수용부(252) 내에서 현상액(251)에 잠기도록 구비된 제 2 롤러(256)를 지나 현상액(251) 밖을 향해 이동하며, 수용부(252) 내에 구비된 제 3 롤러(257)를 지나 인출구(254)를 통해 수용부(252) 밖으로 인출될 수 있다.
도 13에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 현상부(25)는 세 개의 롤러(255, 256, 257)를 구비하지만, 실시예에 따라 상기 현상부(25)는 그 이상의 롤러를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 현상부(25)는 현상액(251)에 잠기도록 구비된 제 2 롤러(256)를 두 개 포함하여, 기판(26)이 현상액(251)에 보다 오래 잠기도록 할 수 있다. 나아가, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 현상부(25)는 현상액(251)에 잠긴 제 2 롤러(256)를 셋 이상 포함하고 롤러가 배치되는 높이를 상이하게 하여, 현상액(251) 내에서 기판이 이동하는 경로를 구불구불하게 형성할 수도 있다. 그 결과, 기판(26)은 기판에 전사된 패턴이 현상되기에 충분한 시간 동안 현상액(251)에 잠길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이동부는 상기 기판(26)의 이동 속도를 제어하는 이동 속도 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 이동부가 제 1 롤(21) 및 제 2 롤(22)를 회전시키는 모터를 포함하는 경우, 상기 이동 속도 제어부는 상기 모터에 제어 신호를 전송하여 모터의 회전 속도를 조절하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노광부(24)는 상기 마스크부의 회전 속도를 제어하는 회전 속도 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 마스크부가 모터에 연결되어 회전하는 경우, 상기 회전 속도 제어부는 상기 모터에 제어 신호를 전송하여 모터의 회전 속도를 조절하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노광부(24)는 상기 기판(26)과 상기 마스크부 사이의 거리를 조절하는 거리 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 거리 조절부는, 상기 마스크부에 연결되어 마스크부를 상하 방향으로 이동시키는 승강부를 포함할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하는 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(300)은, 기판을 이동시키는 단계(S32), 원통 형상의 마스크를 기판에 대하여 회전시키는 단계(S34), 및 상기 마스크에 형성된 패턴을 통해 기판에 광을 조사하는 단계(S35)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 마스크를 기판에 대하여 회전시키는 단계(S34)는, 마스크를 기판과 접촉시키는 단계, 및 마스크의 외주면에서의 선속도가 기판의 이동 속도와 동일하도록 마스크를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 마스크를 기판에 대하여 회전시키는 단계(S34)는, 마스크를 기판으로부터 이격시켜 배치하는 단계, 및 마스크의 외주면에서의 선속도가 기판의 이동 속도보다 빠르거나 느리도록 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 방법(300)은 기판을 이동시키는 단계(S32) 전에, 제 1 롤에 감긴 기판을 푸는 단계(S31)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판 처리 방법(300)은 기판에 광을 조사하는 단계(S35) 후에, 기판을 제 2 롤에 감는 단계(S37)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 방법(300)은 마스크를 기판에 대하여 회전시키는 단계(S34) 전에, 기판에 감광수단을 제공하는 단계(S33)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 감광수단을 제공하는 단계(S33)는, 기판에 포토레지스트를 도포하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 감광수단을 제공하는 단계(S33)는, 기판에 감광 필름을 부착하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 방법(300)은 기판에 광을 조사하는 단계(S35) 후에, 기판을 현상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상, 원통 형상의 마스크를 기판에 대하여 회전시키면서 마스크 내에 구비된 광원으로부터 마스크를 통해 기판에 광을 조사하는 노광 장치, 상기 노광 장치를 사용한 기판 처리 장치 및 방법을 설명하였다. 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치, 기판 처리 장치 및 방법에 따르면, 기판에 패턴을 전사하기 전에 기판을 시트 형태로 절단할 필요가 없어져, 연속적인 기판 처리 공정을 구현할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 공정의 수율이 개선될 수 있고, 대면적의 기판을 처리 가능하며, 기판 처리 공정의 속도가 빨라지고 비용이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.
100: 노광 장치 11: 기판
12: 마스크부 13: 광원부
200: 기판 처리 장치 21: 제 1 롤
22: 제 2 롤 23: 제공부
24: 노광부 25: 현상부

Claims (20)

  1. 기판을 이동시키는 이동부;
    원통으로 형성되고, 상기 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판과 접촉하여 회전하거나 상기 기판 위에서 회전하는 마스크부; 그리고
    상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판에 광을 조사하는 광원부를 포함하며,
    상기 마스크부는:
    상기 광을 투과시키는 원통형 프레임;
    상기 패턴이 형성되고, 상기 원통형 프레임의 외주면 상에 위치하는 패턴층; 그리고
    상기 패턴층 상에 위치하며, 상기 광을 투과시키고, 상기 기판과 접촉 시 변형되는 쿠션층;
    을 포함하는 노광 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층은:
    돌출부 및 함몰부 중 적어도 하나가 배열된 투명 시트인 노광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌출부 및 상기 함몰부 중 적어도 하나는 직선형, 원형, 타원형 또는 다각형의 윤곽을 갖는 노광 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 돌출부 또는 상기 함몰부는 상기 투명 시트 상에서 서로 이격되어 배열되는 노광 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 패턴층은:
    상기 광을 차단하는 불투명한 물질이 부착된 투명 필름인 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 불투명한 물질이 부착된 투명 필름은, 포토리소그래피, 나노임프린트, 스텝퍼(stepper) 또는 스캐너(scanner)를 사용하여 제조되는 노광 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는:
    상기 광을 생성하는 광원; 그리고
    상기 광이 상기 기판을 향하도록 반사시키는 반사부재;
    를 포함하는 노광 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광원은 원통 형상을 갖는 노광 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 반사부재는:
    상기 광원을 둘러싸도록 배치되고, 상기 광이 상기 기판을 향해 조사되도록 상기 기판을 향하는 쪽에 슬릿이 형성되는 노광 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크부는 외주면에서의 선속도가 상기 기판의 이동 속도와 동일하도록 회전하는 노광 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크부는 외주면에서의 선속도가 상기 기판의 이동 속도보다 빠르거나 느리도록 회전하는 노광 장치.
  14. 기판을 이동시키는 이동부;
    상기 기판에 감광수단을 제공하는 제공부;
    상기 감광수단이 제공된 기판에 광을 조사하는 노광부; 그리고
    상기 광이 조사된 기판을 현상하는 현상부;
    를 포함하며,
    상기 노광부는:
    원통으로 형성되고, 상기 원통의 곡면에 패턴을 가지며, 상기 기판과 접촉하여 회전하거나 상기 기판 위에서 회전하는 마스크부; 그리고
    상기 원통 내부에 구비되어 상기 기판에 광을 조사하는 광원부를 포함하며,
    상기 마스크부는:
    상기 광을 투과시키는 원통형 프레임;
    상기 패턴이 형성되고, 상기 원통형 프레임의 외주면 상에 위치하는 패턴층; 그리고
    상기 패턴층 상에 위치하며, 상기 광을 투과시키고, 상기 기판과 접촉 시 변형되는 쿠션층;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    처리 전의 기판을 감아 보관하는 제 1 롤을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    처리 후의 기판을 감아 보관하는 제 2 롤을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제 1 롤을 회전시키는 모터를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 제 2 롤을 회전시키는 모터를 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 제공부는 상기 기판에 포토레지스트를 도포하는 도포부를 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 제공부는 상기 기판에 감광 필름을 부착하는 부착부를 포함하는 기판 처리 장치.
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