KR102617140B1 - 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법 - Google Patents

노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102617140B1
KR102617140B1 KR1020160114549A KR20160114549A KR102617140B1 KR 102617140 B1 KR102617140 B1 KR 102617140B1 KR 1020160114549 A KR1020160114549 A KR 1020160114549A KR 20160114549 A KR20160114549 A KR 20160114549A KR 102617140 B1 KR102617140 B1 KR 102617140B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern
exposure
area
mask
unit
Prior art date
Application number
KR1020160114549A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180027715A (ko
Inventor
최용석
박재홍
강민
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020160114549A priority Critical patent/KR102617140B1/ko
Priority to CN201710790213.2A priority patent/CN107807492B/zh
Publication of KR20180027715A publication Critical patent/KR20180027715A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102617140B1 publication Critical patent/KR102617140B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2059—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam
    • G03F7/2063—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a scanning corpuscular radiation beam, e.g. an electron beam for the production of exposure masks or reticles
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2045—Exposure; Apparatus therefor using originals with apertures, e.g. stencil exposure masks
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/22—Exposing sequentially with the same light pattern different positions of the same surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70475—Stitching, i.e. connecting image fields to produce a device field, the field occupied by a device such as a memory chip, processor chip, CCD, flat panel display
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

노광용 마스크는 일반 영역, 상기 일반 영역의 일측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획된 제1 가장자리 영역, 및 상기 일반 영역의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획되고, 상기 제1 가장자리 영역과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역을 포함한다. 상기 일반 영역에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성되고, 상기 제1 가장자리 영역에서, 제1 유닛 내에 A 패턴이 형성되고, 상기 제1 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제2 유닛 내에 B 패턴이 형성되어, 상기 A 패턴과 상기 B 패턴이 이중 노광되면, 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴을 형성한다.

Description

노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법{EXPOSURE MASK AND EXPOSURE METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 노광용 마스크 및 상기 노광용 마스크를 이용한 노광 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크 및 상기 마스크 크기 보다 큰 영역에 대해 노광하기 위한 노광 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 기술의 발전에 힘입어 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 뛰어난 디스플레이 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 디스플레이 장치에는 기존 브라운관 텔레비전(cathode ray tube: CRT)이 성능이나 가격 면에서 많은 장점을 가지고 널리 사용되었으나, 소형화 또는 휴대성의 측면에서 CRT의 단점을 극복하고, 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 장점을 갖는 표시 장치, 예를 들면 플라즈마 표시 장치, 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 등이 주목을 받고 있다.
한편, 상기 표시 장치에 있어서, 각 기판에 각종 패턴을 형성하기 위하여 감광액 도포(Photo Resist Coating), 정렬(Align) 및 노광(Exposure), 현상(Develop) 등의 일련의 공정으로 진행되는 사진공정(Photo Process)이 진행된다.
여기서, 상기 표시 장치의 대형화에 따라, 상기 표시 장치보다 작은 마스크를 대형 기판 위에 상하 이동하면서 노광하는 방식인 스티치 노광 방법이 사용되는데, 상기 샷들 간의 경계인 스티치 라인이 사용자에게 인식되는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 스티치 라인이 시인되지 않는 대면적 표시 장치를 제조 하기 위한 노광용 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 노광용 마스크를 이용한 노광 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 노광용 마스크는 일반 영역, 상기 일반 영역의 일측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획된 제1 가장자리 영역, 및 상기 일반 영역의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획되고, 상기 제1 가장자리 영역과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역을 포함한다. 상기 일반 영역에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성되고, 상기 제1 가장자리 영역에서, 제1 유닛 내에 A 패턴이 형성되고, 상기 제1 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제2 유닛 내에 B 패턴이 형성되어, 상기 A 패턴과 상기 B 패턴이 이중 노광되면, 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기 제1 가장자리 영역에서, 제3 유닛 내에 상기 B 패턴이 형성될 수 있다. 상기 제3 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제4 유닛 내에 상기 A 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 가장자리 영역에서, 상기 A 패턴이 형성된 유닛과 상기 B 패턴이 형성된 유닛은 랜덤하게 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광용 마스크는 표시 장치를 제조하기 위한 것으로, 하나의 유닛이 상기 표시 장치의 복수개의 픽셀에 대응될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광용 마스크는 표시 장치를 제조하기 위한 것으로, 하나의 유닛이 상기 표시 장치의 하나의 픽셀에 대응될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 슬릿 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 도트(Dot) 개구 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 일반 영역의 상기 패턴은 광 투과 정도가 90% 이하 10% 이상인 하프톤 영역을 포함할 수 있다. 상기 하프톤 영역에는 슬릿 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광용 마스크는 표시 장치의 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스를 제조하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컬러 필터층 또는 상기 블랙 매트릭스는 두께가 다른 부분을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 노광 방법은 마스크를 이용하여 제1 샷을 노광하는 단계, 및 상기 마스크를 이용하여 상기 제1 샷과 일부 중첩하게 제2 샷을 노광하는 단계를 포함한다. 상기 마스크는 일반 영역, 상기 일반 영역의 일측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획된 제1 가장자리 영역, 및 상기 일반 영역의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획되고, 상기 제1 가장자리 영역과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역을 포함한다. 상기 일반 영역에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성된다. 상기 제1 가장자리 영역에서, 제1 유닛 내에 A 패턴이 형성되고, 상기 제1 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제2 유닛 내에 B 패턴이 형성된다. 상기 제1 샷을 노광하는 단계에서 상기 A 패턴에 의해 상기 기판이 노광되고, 상기 제2 샷을 노광하는 단계에서 상기 B 패턴에 의해 상기 기판이 노광되면, 상기 A 패턴 및 상기 B 패턴이 이중 노광된 부분은 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 샷을 노광하는 단계에서는, 상기 제1 샷은 상기 마스크의 상기 제2 가장자리 영역에 대응하는 제2 가장자리 영역을 포함할 수 있다. 상기 제2 샷을 노광하는 단계에서는, 상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역이 상기 제1 샷의 상기 제2 가장자리 영역과 중첩하도록 노광할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역에서, 제3 유닛 내에 상기 B 패턴이 형성되고, 상기 제3 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제4 유닛 내에 상기 A 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역에서, 상기 A 패턴이 형성된 유닛과 상기 B 패턴이 형성된 유닛은 랜덤하게 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광 방법은 표시 장치를 제조하기 위한 것으로, 상기 마스크의 하나의 유닛이 상기 표시 장치의 하나의 픽셀에 대응될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크의 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 슬릿 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 마스크의 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 도트(Dot) 개구 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광용 마스크의 상기 일반 영역의 상기 패턴은 광 투과 정도가 90% 이하 10% 이상인 하프톤 영역을 포함할 수 있다. 상기 하프톤 영역에 대응해서 상기 노광용 마스크에는 슬릿 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노광 방법은 표시 장치의 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스를 제조하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컬러 필터층 또는 상기 블랙 매트릭스는 두께가 다른 부분을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 샷과 제2 샷의 경계인 스티치 라인 부분에서의 이중 노광에 의해 노광량의 산포(dispersion)에 의한 편차가 최소화 될 수 있다. 즉, 상기 이중 노광 되는 부분은 상기 제1 샷에서 노광용 마스크의 우측의 제2 가장자리 영역에서 1/2 광량의 노광이 이루어지고, 상기 제2 샷에서 상기 노광용 마스크의 좌측의 제1 가장자리 영역에서 나머지 1/2 광량의 노광이 이루어지므로, 전체적으로 노광량의 분포가 고르게 될 수 있다. 이에 따라 상기 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 가장자리 영역에서, A 패턴과 B 패턴이 랜덤하게 배열됨에 따라, 상기 스티치 라인 부근에서의 노광량 산포에 따른 편차를 분산시킬 수 있으며, 이에 따라 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 평면도이다.
도 2는 도 1의 노광용 마스크를 이용하여 기판에 대한 n번째 샷(shot) 및 n+1번째 샷을 나타낸 평면도이다.
도 3a 내지 3c는 도 2의 SA 영역에서의 n번째 샷, n+1번째 샷을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크에 의해 형성되는 하나의 유닛 내의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크에 의해 형성되는 하나의 유닛 내의 패턴을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 7b의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 9a 및 도 9b는 도 7a 및 7b의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용한 노광 방법을 사용하여 제조한 표시 장치의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용한 노광 방법을 사용하여 제조한 표시 장치의 단면도이다.
도 12 및 도 13는 비교예와 본 발명의 실시예에 따른 노광량 산포를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 노광용 마스크(10)는 일반 영역(NA) 및 상기 일반 영역(NA)의 일측에 인접한 제1 가장자리 영역(PA1) 및 상기 일반 영역(NA)의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 상기 제1 가장자리 영역(PA1)과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역(PA2)을 포함한다. 예를 들면, 상기 노광용 마스크(10)는 직사각형 형태를 갖고, 상기 제1 가장자리 영역(PA1)과 상기 제2 가장자리 영역(PA2)은 제1 방향(D1)으로 이격되고 각각 상기 제1 방향(D1)과 실질적으로 수직한 제2 방향(D2)으로 연장되고, 상기 제1 가장자리 영역(PA1)과 상기 제2 가장자리 영역(PA2) 사이에 상기 일반 영역(NA)이 형성될 수 있다.
상기 일반 영역(NA)에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 피노광 부재인 상기 기판은 표시 장치의 기판일 수 있고, 상기 노광 패턴은 포토레지스트 패턴, 컬러 필터 패턴, 또는 블랙 매트릭스 패턴일 수 있다.
상기 포토레지스트 패턴은 상기 표시 장치의 회로 패턴을 형성하기 위한 포토레지스트 패턴일 수 있다. 상기 컬러 필터 패턴은 상기 표시 장치의 컬러 필터층을 구성하는 레드(red), 그린(green) 또는 블루(blue) 컬러 필터 패턴일 수 있다. 상기 블랙 매트릭스 패턴은 상기 표시 장치의 블랙 매트릭스 패턴일 수 있다. (자세한 내용은 도 10 및 도 11 참조)
상기 제1 가장자리 영역(PA1)은 복수의 유닛들로 구획될 수 있다. 상기 제2 가장자리 영역(PA2)은 복수의 유닛들로 구획될 수 있다.
상기 제1 가장자리 영역(PA1) 및 상기 제2 가장자리 영역(PA2)에는 각각 상기 기판에 상기 노광 패턴을 형성하기 위한 하프 패턴이 형성될 수 있다. 상기 하프 패턴은 상기 일반 영역(NA)의 상기 패턴에 대해 1/2의 광량을 투과시키는 패턴으로, 상기 제1 가장자리 영역(PA1)의 하프 패턴에 의해 노광되고, 상기 제2 가장자리 영역(PA2)의 하프 패턴에 의해 이중으로 노광되면, 상기 일반 영역(NA)의 상기 패턴에 의해 형성되는 상기 노광 패턴과 동일한 노광 패턴을 형성할 수 있다. (자세한 설명은 도 3a 내지 도 3c 참조)
도 2는 도 1의 노광용 마스크를 이용하여 기판에 대한 n번째 샷(shot) 및 n+1번째 샷을 나타낸 평면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 상기 노광용 마스크(10)를 이용하여 상기 기판 상에 n번째 샷((n)S)을 노광하고, 다시 상기 노광용 마스크(10)를 이용하여 상기 기판 상의 상기 n번째 샷((n)S)에 인접한 영역에 상기 n+1번째 샷((n)S+1)을 노광한다. 상기 과정을 반복하여, 상기 기판이 상기 노광용 마스크(10)보다 큰 경우에도 상기 기판 전체에 노광하는 것이 가능하다. 이하, 상기 n번째 샷((n)S)은 제1 샷((n)S)으로 나타내고, 상기 n+1번째 샷((n)S+1)은 제2 샷((n+1)S)으로 표현한다.
상기 제1 샷((n)S)에서는 상기 노광용 마스크(10)를 이용하여 상기 기판을 노광한다. 상기 제1 샷((n)S)에서는, 상기 노광용 마스크(10)의 상기 제1 가장자리 영역(PA1)에 대응하는 영역, 상기 일반 영역(NA)에 대응하는 영역, 상기 제2 가장자리 영역(PA2)에 대응하는 영역이 노광될 수 있다.
상기 제2 샷((n)S+1)에서는 상기 노광용 마스크(10)를 이용하여 상기 제1 샷((n)S)과 인접하는 영역을 노광한다. 상기 제2 샷((n+1)S)에서는, 상기 노광용 마스크(10)의 상기 제1 가장자리 영역(PA1)에 대응하는 영역, 상기 일반 영역(NA)에 대응하는 영역, 상기 제2 가장자리 영역(PA2)에 대응하는 영역이 노광될 수 있다.
이때, 상기 제1 샷((n)S)의 상기 제2 가장자리 영역(PA2)에 대응하는 영역과, 상기 제2 샷((n+1)S)의 상기 제1 가장자리 영역(PA1)에 대응하는 영역은 서로 중첩한다. 이에 따라, 상기 제1 샷((n)S)의 상기 일반 영역(NA)에 대응하는 영역과, 상기 제2 샷((n+1)S)의 상기 일반 영역(NA)에 대응하는 영역에는 상기 노광 패턴이 형성되고, 상기 제1 샷((n)S)과 상기 제2 샷((n+1)S)이 중첩하는 영역에는 이중 노광에 의해 형성되는 상기 일반 영역(NA)에서의 상기 노광 패턴과 동일한 노광 패턴이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1 샷((n)S) 과 상기 제2 샷((n+1)S)의 경계선을 스티치 라인(SL)으로 정의하면, 상기 스티치 라인(SL) 근처에서 상기 제1 방향(D1)을 따라서 제1 샷에 의해 형성된 노광 패턴, 이중 노광에 의한 노광 패턴 및 제2 샷에 의해 형성된 노광 패턴이 차례로 형성된다.
일반적으로 상기 노광용 마스크(10)를 이용하여 노광 하는 경우, 상기 노광용 마스크(10)의 좌우 편차 등에 따라 노광량의 좌우 편차가 발생할 수 있다. 즉, 상기 제1 가장자리 영역(PA1) 부근에서의 노광량 분포는 상기 제2 가장자리 영역(PA2) 부근에서의 노광량 분포와 상이할 수 있다. 이에 따라 제1 샷과 제2 샷의 경계인 상기 스티치 라인(SL)에서의 노광량의 좌우 편차가 발생할 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 스티치 라인(SL)부분에서의 이중 노광에 의해 좌우 편차가 최소화 될 수 있다. 즉, 상기 이중 노광 되는 부분은 제1 샷에서 상기 노광용 마스크(10)의 우측의 제2 가장자리 영역에서 1/2 광량의 노광이 이루어지고, 제2 샷에서 상기 노광용 마스크(10)의 좌측의 제1 가장자리 영역에서 나머지 1/2 광량의 노광이 이루어지므로, 전체적으로 노광량의 분포가 고르게 될 수 있다. 이에 따라 상기 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
도 3a 내지 3c는 도 2의 SA 영역에서의 n번째 샷(제1 샷), n+1번째 샷(제2 샷)을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a를 참조하면, 상기 제1 샷((n)S)이 노광된다. 노광용 마스크의 제2 가장자리 영역((n)PA2)은 복수의 유닛(하나의 사각형 칸으로 도시됨)들로 구획될 수 있다. 각각의 유닛들에는 A 패턴(A1) 또는 B 패턴(B1)이 형성된다. 상기 제2 가장자리 영역((n)PA2)에서 상기 A 패턴(A1)과 상기 B 패턴(B1)은 랜덤하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 유닛에 상기 A 패턴(A1)이 배치되고, 제3 유닛에 상기 B 패턴(B1)이 배치될 수 있다. 상기 제1 유닛과 상기 제3 유닛은 상기 제2 가장자리 영역((n)PA2) 내의 임의의 위치에 위치할 수 있다.
상기 노광용 마스크의 일반 영역((n)NA)에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴(N1)이 형성된다.
도 3B를 참조하면, 상기 제2 샷((n+1)S)이 노광된다. 상기 노광용 마스크의 제1 가장자리 영역((n+1)PA1)은 복수의 유닛(하나의 사각형 칸으로 도시됨)들로 구획될 수 있다. 각각의 유닛들에는 B 패턴(B2) 또는 A 패턴(A2)이 형성된다. 상기 제1 가장자리 영역((n+1)PA1)에서 상기 B 패턴(B2)과 상기 A 패턴(A2)은 각각 상기 제1 샷((n)S)의 상기 제2 가장자리 영역((n)PA2)의 상기 A 패턴(A1)과 상기 B 패턴(B1)과 대응하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1 샷((n)S)의 상기 제1 유닛에 대응되는 부분에 상기 제2 샷((n+1)S)의 제2 유닛이 배치되고, 상기 제1 샷((n)S)의 상기 제3 유닛에 대응되는 부분에 상기 제2 샷((n+1)S)의 제4 유닛이 배치되는 경우, 상기 제2 유닛에 상기 B 패턴(B2)이 형성되고, 상기 제4 유닛에 상기 A 패턴(A2)이 형성될 수 있다.
상기 노광용 마스크의 일반 영역((n+1)NA)에는 상기 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴(N2)이 형성된다.
도 3C를 참조하면, 상기 제1 샷((n)S)과 상기 제2 샷((n+1)S)이 모두 노광되면, 상기 제1 샷((n)S)의 상기 일반 영역((n)NA)에 상기 일반 패턴(N1)에 대응되는 노광 패턴이 형성되고, 상기 제2 샷((n+1)S)의 상기 일반 영역((n+1)NA)에 상기 일반 패턴(N2)에 대응되는 노광 패턴이 형성되고, 상기 제1 샷((n)S)과 상기 제2 샷((n+1)S)이 중첩되는 영역에는, 상기 A 패턴(A1 또는 A2)과 상기 B 패턴(B1 또는 B2)이 이중 노광되어 노광 패턴이 형성된다. 상기 이중 노광된 노광 패턴은 상기 일반 영역((n)NA 또는 (n+1)NA)에 형성된 상기 노광 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다.
도면에서는 상기 제1 샷((n)S)의 제2 가장자리 영역((n)PA2)에 상기 스티치 라인(SL)의 좌우에 각각 상기 유닛들이 3*2 매트릭스 형태로 배치되고, 상기 제2 가장자리 영역((n)PA2)에 인접한 상기 일반 영역(NA)에 상기 유닛들이 3*2 매트릭스 형태로 배치된 예가 도시되어 있다. 그러나 상기 유닛들의 배치 및 구성은 이에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 노광용 마스크의 상기 제1 및 제2 가장자리 영역의 각 유닛 내에 A 패턴 또는 B 패턴이 형성된 것으로 설명되었으나, 이중 노광하여 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴을 형성할 수 있는 하프 패턴 구조면 무방하다. (도 1의 설명 참조) 이때, 상기 노광 패턴이 필요로 하는 노광량의 1/2씩 상기 제1 및 제2 샷에서 각각 노광되도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따르면, 이중 노광 뿐만 아니라 상기 A 패턴과 B 패턴이 랜덤하게 배열됨에 따라, 상기 스티치 라인 부근에서의 노광 편차에 따른 패턴 편차를 분산시킬 수 있으며, 이에 따라 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크에 의해 형성되는 하나의 유닛 내의 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 기판 상에 하나의 유닛(UNIT) 내에 패턴(PT)이 형성된다. 상기 패턴(PT)은 상기 노광용 마스크를 이용하여 노광(Exposure) 및 현상(Develop)의 공정 등을 통해 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 패턴(PT)은 하나의 픽셀의 컬러 필터 패턴에 대응될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 패턴(PT)은 블랙 매트릭스일 수 있다.
본 실시예에서는 노광된 부분이 경화되어 패턴으로 형성되는 네거티브 타입이 예시되어 있으나, 포지티브 타입의 경우도 유사하게 구현될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 A 패턴(A)은 상기 패턴(PT)에 대응하여 형성된 제1 슬릿 패턴(SLT1)을 포함하고, 상기 B 패턴(B)은 상기 패턴(PT)에 대응하여 형성된 제2 슬릿 패턴(SLT2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)은 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)은 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다.
상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)의 상기 슬릿과 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)의 상기 슬릿은 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 패턴(PT)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)은 상기 패턴(PT)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)은 상기 패턴(PT)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 패턴(PT)을 형성할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 4, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 A 패턴(A)은 상기 패턴(PT)에 대응하여 형성된 제1 도트 패턴(DOT1)을 포함하고, 상기 B 패턴(B)은 상기 패턴(PT)에 대응하여 형성된 제2 도트 패턴(DOT2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 도트 패턴(DOT1)은 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다. 상기 제2 도트 패턴(DOT2)은 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 도트형 개구들이 사각형 형상을 갖는 것으로 설명되었으나 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 도트형 개구는 원형 개구일 수 있다.
상기 제1 도트 패턴(DOT1)의 상기 도트형 개구와 상기 제2 도트 패턴(DOT2)의 상기 도트형 개구는 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 패턴(PT)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도트 패턴(DOT1)은 상기 패턴(PT)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2 도트 패턴(DOT2)은 상기 패턴(PT)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 패턴(PT)을 형성할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크에 의해 형성되는 하나의 유닛 내의 패턴을 나타낸 평면도 및 단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 기판 상에 하나의 유닛(UNIT) 내에 제1 패턴(PT1) 및 제2 패턴(PT2)이 형성된다. 상기 제1 및 제2 패턴들(PT1, PT2)은 상기 노광용 마스크를 이용하여 노광(Exposure) 및 현상(Develop)의 공정 등을 통해 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 패턴(PT1, PT2)은 블랙 매트릭스일 수 있다. 상기 제1 패턴(PT1)은 풀 노광(full exposure)에 의해 형성되는 패턴이고, 상기 제2 패턴(PT2)은 하프 노광(half exposure)에 의해 형성되는 패턴으로 상기 제1 패턴(PT1)보다 얇은 두께로 형성될 수 있다. 즉, 상기 노광용 마스크는 서로 다른 두께의 패턴을 한번에 형성할 수 있는 하프톤 마스크 일 수 있다. 예를 들면, 상기 노광용 마스크의 일반 영역(도 1의 NA 참조)에는 광 투과 정도가 90% 이하 10% 이상인 하프톤 영역이 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하여 형성될 수 있다. 상기 하프톤 영역은 슬릿 패턴 등으로 구현될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 패턴(PT)은 서로 다른 두께의 컬러 필터 패턴일 수 있다.
본 실시예에서는 노광된 부분이 경화되어 패턴으로 형성되는 네거티브 타입이 예시되어 있으나, 포지티브 타입의 경우도 유사하게 구현될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a 및 7b의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 7a, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 A 패턴(A)은 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하여 형성된 제1 슬릿 패턴(SLT1) 및 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하여 형성된 제1' 슬릿 패턴(SLT1')을 포함하고, 상기 B 패턴(B)은 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하여 형성된 제2 슬릿 패턴(SLT2) 및 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하여 형성된 제2' 슬릿 패턴(SLT2')을 포함할 수 있다. 상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)은 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)은 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 상기 제1' 슬릿 패턴(SLT')은 상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)의 슬릿들 보다 낮은 밀도로 형성된 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다. 상기 제2' 슬릿 패턴(SLT2')은 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)의 슬릿들 보다 낮은 밀도로 형성된 복수의 슬릿들을 포함할 수 있다.
상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)의 상기 슬릿과 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)의 상기 슬릿은 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 슬릿 패턴(SLT1)은 제1 상기 패턴(PT1)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2 슬릿 패턴(SLT2)은 상기 제1 패턴(PT1)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 제1 패턴(PT1)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1' 슬릿 패턴(SLT1')의 상기 슬릿과 상기 제2' 슬릿 패턴(SLT2')의 상기 슬릿은 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1' 슬릿 패턴(SLT1')은 제2 상기 패턴(PT2)을 형성하기 위한 노광량(하프 노광)의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2' 슬릿 패턴(SLT2')은 상기 제2 패턴(PT2)을 형성하기 위한 노광량(하프 노광)의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 제2 패턴(PT2)을 형성할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 도 7a 및 7b의 상기 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크의 A 패턴과 B 패턴을 나타낸 평면도들이다.
도 7a, 도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 A 패턴(A)은 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하여 형성된 제1 도트 패턴(DOT1) 및 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하여 형성된 제1' 도트 패턴(DOT1')을 포함하고, 상기 B 패턴(B)은 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하여 형성된 제2 도트 패턴(DOT2) 및 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하여 형성된 제2' 도트 패턴(DOT2')을 포함할 수 있다. 상기 제1 도트 패턴(DOT1)은 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다. 상기 제2 도트 패턴(DOT2)은 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다. 상기 제1' 도트 패턴(DOT1')은 상기 제1 도트 패턴(DOT1)의 도트형 개구들 보다 낮은 밀도로 형성된 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다. 상기 제2' 도트 패턴(DOT2')은 상기 제2 도트 패턴(DOT2)의 도트형 개구들 보다 낮은 밀도로 형성된 복수의 도트형 개구들을 포함할 수 있다.
상기 제1 도트 패턴(DOT1)의 상기 도트형 개구와 상기 제2 도트 패턴(DOT2)의 상기 도트형 개구는 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 제1 패턴(PT1)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도트 패턴(DOT1)은 제1 상기 패턴(PT1)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2 도트 패턴(DOT2)은 상기 제1 패턴(PT1)을 형성하기 위한 노광량의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 제1 패턴(PT1)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제1' 도트 패턴(DOT1')의 상기 도트형 개구와 상기 제2' 도트 패턴(DOT2')의 상기 도트형 개구는 상기 유닛 내에서 서로 다른 위치에 형성됨으로써, 이중 노광에 의해 상기 제2 패턴(PT2)에 대응하는 노광을 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1' 도트 패턴(DOT1')은 제2 상기 패턴(PT2)을 형성하기 위한 노광량(하프 노광)의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성되고, 상기 제2' 도트 패턴(DOT2')은 상기 제2 패턴(PT2)을 형성하기 위한 노광량(하프 노광)의 1/2의 광량을 투과시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 이중 노광을 통해, 상기 제2 패턴(PT2)을 형성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용한 노광 방법을 사용하여 제조한 표시 장치의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 상기 표시 장치는 기판(100), 상기 기판(100) 상에 배치되는 블랙 매트릭스(BM), 상기 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 상기 기판(100) 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함한다. 상기 컬러 필터층은 적색 컬러 필터 패턴(R), 녹색 컬러 필터 패턴(G), 청색 컬러 필터 패턴(B)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 박막 트랜지스터가 형성된 표시 장치의 TFT 기판일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 기판(100)은 상기 TFT 기판에 대향하는 대향 기판일 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM), 상기 적색 컬러 필터 패턴(R), 상기 녹색 컬러 필터 패턴(G) 및 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)은 각각 본 발명의 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 상기 청색 컬러 필터(B)의 경우를 예로 들면, 상기 블랙 매트릭스(BM), 상기 적색 컬러 필터 패턴(R) 및 상기 녹색 컬러 필터 패턴(G)이 형성된 상기 기판(100) 상에 청색 컬러 필터를 구성하는 포토레지스트를 도포한 후, 상기 노광용 마스크를 이용하여 제1 샷((n)S) 및 제2 샷(n+1)S)을 노광한 후 현상하여, 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)를 형성할 수 있다.
스티치 라인(SL)의 좌측에 위치하는 상기 제1 샷((n)S)의 일반 영역((n)NA)의 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)을 제1 샘플(SAMPLE1)로 정의하고, 상기 제1 샷((n)S)의 제2 주변 영역((n)PA2)과 상기 제2 샷((n+1)s)의 제1 주변 영역((n+1)PA1)이 중첩하는 영역의 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)들을 제2 샘플(SAMPLE2) 및 제4 샘플(SAMPLE4)로 각각 정의하고, 상기 제2 샷((n+1)s)의 일반 영역((n+1)NA)의 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)을 제3 샘플(SAMPLE3)로 정의할 수 있다. 이경우, 상기 제1 샷((n)S)에 의해 형성된 제1 샘플(SAMPLE1)은 상기 노광용 마스크의 우측 부분에 의해 형성된 것이고, 상기 제2 샷((n+1)S)에 의해 형성된 제3 샘플(SAMPLE3)은 상기 노광용 마스크의 좌측 부분에 의해 형성된 것이고, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 상기 노광용 마스크의 우측 부분 및 좌측 부분의 이중 노광에 의해 형성된 것이다.
이때, 상기 노광용 마스크의 좌측 부분과 우측 부분의 편차에 의한 노광량의 편차가 발생하더라도, 상기 스티치 라인(SL) 부근의 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 이중 노광에 의해 형성되어, 상기 노광량 편차를 분산시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 상기 제1 샷((n)S)에서 각각 A 패턴 및 B 패턴에 의해 노광되고, 상기 제2 샷((n+1)S)에서 각각 B 패턴 및 A 패턴에 의해 노광되며, 상기 노광용 마스크의 상기 A 패턴과 B 패턴이 랜덤하게 배치되므로, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)간의 노광량 편차도 분산시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용한 노광 방법을 사용하여 제조한 표시 장치의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 상기 표시 장치는 기판(100), 상기 기판(100) 상에 배치되는 블랙 매트릭스(BM), 상기 블랙 매트릭스(BM)가 형성된 상기 기판(100) 상에 배치되는 컬러 필터층을 포함한다. 상기 컬러 필터층은 적색 컬러 필터 패턴(R), 녹색 컬러 필터 패턴(G), 청색 컬러 필터 패턴(B)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 박막 트랜지스터가 형성된 표시 장치의 TFT 기판일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 상기 기판(100)은 상기 TFT 기판에 대향하는 대향 기판일 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM), 상기 적색 컬러 필터 패턴(R), 상기 녹색 컬러 필터 패턴(G) 및 상기 청색 컬러 필터 패턴(B)은 각각 본 발명의 실시예에 따른 노광용 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(BM)의 경우를 예로 들면, 상기 기판(100) 상에 블랙 매트릭스를 구성하는 포토레지스트를 도포한 후, 상기 노광용 마스크를 이용하여 제1 샷((n)S) 및 제2 샷(n+1)S)을 노광한 후 현상하여, 상기 블랙 매트릭스(BM)를 형성할 수 있다.
상기 블랙 매트릭스(BM)는 하프톤 영역을 포함하는 마스크를 이용하여 형성되어, 제1 두께(t1) 및 상기 제2 두께(t2)를 갖는 부분을 포함할 수 있다. 상기 블랙 매트릭스(BM)의 상기 제1 두께(t1)를 갖는 부분은 상기 하프톤 영역에 의해 형성되고, 상기 제1 두께(t1)는 상기 제2 두께(t2)보다 작을 수 있다.
스티치 라인(SL)의 좌측에 위치하는 상기 제1 샷((n)S)의 일반 영역((n)NA)의 상기 블랙 매트릭스(BM)를 제1 샘플(SAMPLE1)로 정의하고, 상기 제1 샷((n)S)의 제2 주변 영역((n)PA2)과 상기 제2 샷((n+1)s)의 제1 주변 영역((n+1)PA1)이 중첩하는 영역의 상기 블랙 매트릭스(BM)들을 제2 샘플(SAMPLE2) 및 제4 샘플(SAMPLE4)로 각각 정의하고, 상기 제2 샷((n+1)s)의 일반 영역((n+1)NA)의 상기 블랙 매트릭스(BM)를 제3 샘플(SAMPLE3)로 정의할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 샷((n)S)에 의해 형성된 제1 샘플(SAMPLE1)은 상기 노광용 마스크의 우측 부분에 의해 형성된 것이고, 상기 제2 샷((n+1)S)에 의해 형성된 제3 샘플(SAMPLE3)은 상기 노광용 마스크의 좌측 부분에 의해 형성된 것이고, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 상기 노광용 마스크의 우측 부분 및 좌측 부분의 이중 노광에 의해 형성된 것이다.
이때, 상기 노광용 마스크의 좌측 부분과 우측 부분의 편차에 의한 노광량의 편차가 발생하더라도, 상기 스티치 라인(SL) 부근의 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 이중 노광에 의해 형성되어, 상기 노광량 편차를 분산시킬 수 있다. 또한, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)은 상기 제1 샷((n)S)에서 각각 A 패턴 및 B 패턴에 의해 노광되고, 상기 제2 샷((n+1)S)에서 각각 B 패턴 및 A 패턴에 의해 노광되며, 상기 노광용 마스크의 상기 A 패턴과 B 패턴이 랜덤하게 배치되므로, 상기 제2 샘플(SAMPLE2) 및 상기 제4 샘플(SAMPLE4)간의 노광량 편차도 분산시킬 수 있다.
도 12 및 도 13은 비교예와 본 발명의 실시예에 따른 노광량 산포를 개략적으로 나타낸 도면들이다.
도 12를 참하면, 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 매트릭스 형태로 배열되는 네 개의 유닛들을 예로 들어 설명한다. 노광용 마스크의 좌우측의 편차에 따라 우측 부분은 60mW/cm2 의 세기로 노광되고, 좌측 부분은 40mW/cm2 의 세기로 노광되는 경우를 가정한다.
상기 비교예에 따르면, 제1 샷에 의해 노광되는 영역(A1, A2)은 상기 노광용 마스크의 우측 부분을 통해 노광되고, 제2 샷에 의해 노광되는 영역(B1, B2)은 상기 노광용 마스크의 좌측 부분을 통해 노광되어, 노광량의 편차가 발생한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르면, A1. A2. B1, B2 영역이 모두 이중 노광되어, 상기 노광용 마스크의 좌측 부분을 통해 50% 노광되고, 상기 노광용 마스크의 우측 부분을 통해 50% 노광되므로, 전체적으로 상기 노광용 마스크의 좌우측 편차에 의한 노광량 차이가 분산되어 평준화 될 수 있다. 이에 따라 노광 품질이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 제1 샷과 제2 샷의 경계인 스티치 라인 부분에서의 이중 노광에 의해 노광량의 산포(dispersion)에 의한 편차가 최소화 될 수 있다. 즉, 상기 이중 노광 되는 부분은 상기 제1 샷에서 노광용 마스크의 우측의 제2 가장자리 영역에서 1/2 광량의 노광이 이루어지고, 상기 제2 샷에서 상기 노광용 마스크의 좌측의 제1 가장자리 영역에서 나머지 1/2 광량의 노광이 이루어지므로, 전체적으로 노광량의 분포가 고르게 될 수 있다. 이에 따라 상기 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 가장자리 영역에서, A 패턴과 B 패턴이 랜덤하게 배열됨에 따라, 상기 스티치 라인 부근에서의 노광량 산포에 따른 편차를 분산시킬 수 있으며, 이에 따라 노광 패턴의 품질이 향상될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 노광용 마스크 100: 기판
R,G,B: 컬러 필터 패턴 BM: 블랙 매트릭스
SL: 스티치 라인 NA: 일반 영역
PA1: 제1 가장자리 영역 PA2: 제2 가장자리 영역

Claims (20)

  1. 일반 영역;
    상기 일반 영역의 일측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획된 제1 가장자리 영역; 및
    상기 일반 영역의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획되고, 상기 제1 가장자리 영역과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역을 포함하고,
    상기 일반 영역에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성되고,
    상기 제1 가장자리 영역에서, 제1 유닛 내에 A 패턴이 형성되고,
    상기 제1 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제2 유닛 내에 B 패턴이 형성되어,
    상기 A 패턴과 상기 B 패턴이 이중 노광되면, 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴을 형성하고,
    상기 제1 가장자리 영역에서, 제3 유닛 내에 상기 B 패턴이 형성되고,
    상기 제3 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제4 유닛 내에 상기 A 패턴이 형성되며,
    상기 제1 가장자리 영역에서, 상기 A 패턴이 형성된 유닛과 상기 B 패턴이 형성된 유닛은 랜덤하게 배열되는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 노광용 마스크는 표시 장치를 제조하기 위한 것으로,
    하나의 유닛이 상기 표시 장치의 복수개의 픽셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 노광용 마스크는 표시 장치를 제조하기 위한 것으로,
    하나의 유닛이 상기 표시 장치의 하나의 픽셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 슬릿 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 도트(Dot) 개구 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 일반 영역의 상기 패턴은 광 투과 정도가 90% 이하 10% 이상인 하프톤 영역을 포함하고,
    상기 하프톤 영역에는 슬릿 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 노광용 마스크는 표시 장치의 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스를 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층 또는 상기 블랙 매트릭스는 두께가 다른 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광용 마스크.
  11. 마스크를 이용하여 제1 샷을 노광하는 단계; 및
    상기 마스크를 이용하여 상기 제1 샷과 일부 중첩하게 제2 샷을 노광하는 단계를 포함하고,
    상기 마스크는
    일반 영역;
    상기 일반 영역의 일측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획된 제1 가장자리 영역; 및
    상기 일반 영역의 상기 일측에 대향하는 타측에 인접하고, 복수의 유닛들로 구획되고, 상기 제1 가장자리 영역과 동일한 면적을 갖는 제2 가장자리 영역을 포함하고,
    상기 일반 영역에는 피노광 부재인 기판에 노광 패턴을 형성하기 위한 패턴이 형성되고,
    상기 제1 가장자리 영역에서, 제1 유닛 내에 A 패턴이 형성되고,
    상기 제1 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제2 유닛 내에 B 패턴이 형성되고,
    상기 제1 샷을 노광하는 단계에서 상기 A 패턴에 의해 상기 기판이 노광되고, 상기 제2 샷을 노광하는 단계에서 상기 B 패턴에 의해 상기 기판이 노광되면,
    상기 A 패턴 및 상기 B 패턴이 이중 노광된 부분은 상기 일반 영역의 노광 패턴과 동일한 노광 패턴이 형성되고,
    상기 제1 샷을 노광하는 단계에서는, 상기 제1 샷은 상기 마스크의 상기 제2 가장자리 영역에 대응하는 제2 가장자리 영역을 포함하고,
    상기 제2 샷을 노광하는 단계에서는, 상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역이 상기 제1 샷의 상기 제2 가장자리 영역과 중첩하도록 노광하며,
    상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역에서, 상기 A 패턴이 형성된 유닛과 상기 B 패턴이 형성된 유닛은 랜덤하게 배열되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 제1 가장자리 영역에서, 제3 유닛 내에 상기 B 패턴이 형성되고, 상기 제3 유닛과 대응하는 위치의 상기 제2 가장자리 영역의 제4 유닛 내에 상기 A 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  14. 삭제
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 노광 방법은 표시 장치를 제조하기 위한 것으로,
    상기 마스크의 하나의 유닛이 상기 표시 장치의 하나의 픽셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 슬릿 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 마스크의 상기 A 패턴과 상기 B 패턴은 도트(Dot) 개구 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 노광용 마스크의 상기 일반 영역의 상기 패턴은 광 투과 정도가 90% 이하 10% 이상인 하프톤 영역을 포함하고,
    상기 하프톤 영역에 대응해서 상기 노광용 마스크에는 슬릿 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 노광 방법은 표시 장치의 컬러 필터층 또는 블랙 매트릭스를 제조하기 위한 것을 특징으로 하는 노광 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 컬러 필터층 또는 상기 블랙 매트릭스는 두께가 다른 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
KR1020160114549A 2016-09-06 2016-09-06 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법 KR102617140B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114549A KR102617140B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법
CN201710790213.2A CN107807492B (zh) 2016-09-06 2017-09-05 利用曝光用掩膜的曝光方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160114549A KR102617140B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180027715A KR20180027715A (ko) 2018-03-15
KR102617140B1 true KR102617140B1 (ko) 2023-12-27

Family

ID=61569848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160114549A KR102617140B1 (ko) 2016-09-06 2016-09-06 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102617140B1 (ko)
CN (1) CN107807492B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210008986A (ko) 2019-07-15 2021-01-26 삼성디스플레이 주식회사 노광용 마스크 및 이를 이용하여 제조한 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101078696B1 (ko) * 2004-12-30 2011-11-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2014003088A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Fujitsu Semiconductor Ltd 露光方法、露光装置およびフォトマスク

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100575230B1 (ko) * 2002-12-28 2006-05-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 노광 장치를 이용한 노광 방법
KR101050312B1 (ko) * 2003-12-30 2011-07-19 엘지디스플레이 주식회사 분할 노광 방법
KR100713893B1 (ko) * 2005-03-03 2007-05-04 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 액정표시장치의 제조방법
JP2008009083A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Toppan Printing Co Ltd スキャニング露光方法
CN103033975B (zh) * 2012-12-12 2015-09-23 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜板以及利用掩膜板构图的方法
KR102233457B1 (ko) * 2013-12-06 2021-03-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법
CN104777674B (zh) * 2015-04-27 2018-10-19 深圳市华星光电技术有限公司 一种用于光配向的光罩装置及应用设备
CN104965388B (zh) * 2015-07-06 2019-05-31 深圳市华星光电技术有限公司 用于光配向的光罩及光配向方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101078696B1 (ko) * 2004-12-30 2011-11-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
JP2014003088A (ja) * 2012-06-15 2014-01-09 Fujitsu Semiconductor Ltd 露光方法、露光装置およびフォトマスク

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180027715A (ko) 2018-03-15
CN107807492A (zh) 2018-03-16
CN107807492B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9696594B2 (en) Display substrate and fabricating method thereof, and display device
US10012905B2 (en) Device substrate and fabricating method thereof
US10241361B2 (en) Color film substrate, manufacturing method thereof and display device
US20170299773A1 (en) Substrate and Manufacturing Method Therefor, Display Panel and Display Device
US10365523B2 (en) Display panel and manufacturing method based on BOA technology
CN105789223B (zh) 一种阵列基板及其制作方法、显示面板、显示装置
US9116297B2 (en) Color filter substrate, manufacturing method thereof and liquid crystal panel
US20190049804A1 (en) Active switch array substrate, manufacturing method therfor, and display panel
US8767324B2 (en) Color filter substrate, display device, and exposure method
JP2016018734A (ja) 表示装置及びその製造方法
US10871678B2 (en) Color filter substrate, fabricating method thereof, display panel and display device
US20210165256A1 (en) Active switch array substrate, manufacturing method thereof and liquid crystal display panel applying the same
US9122150B2 (en) Method for manufacturing color filter
US8698984B2 (en) Color filter, liquid crystal display device, and color filter production method
US10203542B2 (en) Color film substrate and manufacturing method thereof
JP6854898B2 (ja) カラーフィルタ、表示装置及びカラーフィルタの製造方法
KR102617140B1 (ko) 노광용 마스크 및 이를 이용한 노광 방법
WO2011086882A1 (ja) カラーフィルタ基板の露光方法
US20190011829A1 (en) Photomask and method for manufacturing active switch array substrate using same
KR101082906B1 (ko) 표시패널 및 이의 제조방법
KR20080024337A (ko) 컬러 필터 기판 및 이의 제조 방법 및 액정 표시 장치
US10061163B2 (en) Color filter plate and fabrication method thereof, display panel
US20210391396A1 (en) Array substrate and manufacturing method therefor, display device, and mask plate
TW201621419A (zh) 顯示面板及其製造方法
US11841573B2 (en) Mask plate group and display panel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant