KR20030058339A - 노광용 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노광 장치에 관한 것으로, 특히 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판에 구성되는 투명전극을 패턴하기 위한 노광용 척(chuck)에 관한 것이다.

본 발명을 요약하면, 기판을 고정하는 척에 구성되고 기판을 상/하로 움직이도록 하는 핀을 포함하는 핀홀을 상기 척에 십자 형상으로 구성한다.

이와 같이 하면, 상기 기판 중 투명 전극 패턴이 형성되는 영역을 피할 수 기 때문에 상기 핀홀에서 반사된 빛에 의한 얼룩 불량이 발생하지 않는다.

Description

노광용 척{A chuck for exposure}

본 발명은 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판을 제작하기 위한 노광용 척(chuck)에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 액정표시장치(11)는 다수의 서브컬러필터(7)와, 각 서브 컬러필터 사이에 구성된 블랙매트릭스(6)와, 상기 서브컬러필터(7)와 블랙매트릭스(6)상에 증착된 투명한 공통전극(18)이 형성된 상부기판(5)과, 화소영역(P)과, 화소영역 상에 형성된 화소전극(17)과, 스위칭소자(T)와, 어레이배선이 형성된 하부기판(22)으로 구성되며, 상기 상부기판(5)과 하부기판(22) 사이에는 액정(14)이 충진되어 있다.

상기 하부기판(22)은 어레이기판이라고도 하며, 스위칭소자인 박막트랜지스터(T)가 매트릭스형태(matrix type)로 위치하고, 이러한 다수의 박막트랜지스터를 교차하여 지나가는 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 형성된다.

이때, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(13)과 데이터배선(15)이 교차하여 정의되는 영역이며, 상기 화소영역 상에는 전술한 바와 같이, 투명한 화소전극(17)이 형성된다.

상기 화소전극(17)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성금속을 사용한다.

전술한 바와 같은 구성을 가지는 액정패널의 동작은 액정의 전기광학적 효과에 기인한 동작특성에 의한 것이다.

자세히 설명하면, 상기 액정층(14)은 유전이방성 물질이며, 전압이 인가되면 전계의 인가방향에 따라 분자의 배열방향이 바뀌는 특성을 갖는다.

따라서, 이러한 배열상태에 따라 광학적 특성이 바뀜으로써 전기적인 광변조가 생기게 된다.

이러한 액정의 광 변조현상에 의해 빛을 차단 또는 통과시키는 방법으로 이미지를 구현하게 된다.

도 1은 상기 공통전극과 화소전극 사이에 발생하는 수직전계에 의해 액정이 구동하는 방식을 사용하는 액정표시장치에 관한 것이나, 이하 도 2는 상기 공통전극과 화소전극을 하부기판에 동시에 구성하여, 상기 두 전극 사이에 발생하는 수평 전계에 의해 액정을 구동하는 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판의 구성을 나타낸 것이다.

일반적으로, 수평전계로 액정을 구동한다 하여, 상기 어레이기판으로 제작된 액정표시장치를 "횡전계방식 액정표시장치"라 한다.

도 2는 일반적인 횡전계방식 액정표시장치용 어레이기판의 일부를 개략적으로 구성한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 일반적인 IPS모드 액정표시장치용 어레이기판은 소정간격 이격되어 평행하게 일 방향으로 구성된 다수의 게이트배선(32)과 공통배선(36)과, 상기 두 배선과 교차하며 특히 게이트배선(32)과는 화소영역(P)을 정의하는 데이터배선(44)이 구성된다.

상기 게이트배선(32)과 데이터배선(34)의 교차지점에는 게이트전극(34)과 액티브층(40)과 소스전극(46)및 드레인전극(48)을 포함하는 박막트랜지스터(T)가 구성되며, 상기 소스전극(46)은 상기 데이터배선(44)과 연결되고, 상기 게이트전극(34)은 상기 게이트배선(32)과 연결된다.

이때, 상기 게이트전극(34)은 상기 게이트배선(32)의 일부이다.

상기 화소영역(P)에는 상기 드레인전극(48)과 연결되는 화소전극(50)과, 화소영역(P)상에서 상기 화소전극(50)과 평행하게 구성되고 상기 스토리지 배선(36)과 연결되는 공통전극(37)이 구성된다.

전술한 바와 같이 구성되는 횡전계 방식 어레이기판은 화소의 개구율을 개선하기 위해 상기 공통전극 또는 화소전극을 투명전극으로 형성한다.

이때, 액정패널의 어레이기판은 대면적에 다수개가 동시에 형성된다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 대면적의 원판 글라스(60)에 다수개의 셀(62) 영역을 정의하고, 상기 각 셀(62)에 패턴되는 구성을 모든 셀(62)에 대해 동시에 진행한다.

상기 각 셀에 구성되는 패턴은 포토리소그라피 공정(photo-lithography)을 거쳐 형상화되는데, 포토리소그라피 공정은 마스크에 그려진 패턴을 박막이 증착된 기판 위에 전사시켜 형성하는 일련의 공정으로 일반 사진 현상의 공정과 같다.

상기 포토 공정은 감광액 도포공정(이하"포토레지스트"라 칭함), 포토레지스트가 도포된 기판을 정렬하고 빛을 조사하여 노광하는 공정이 주요공정이다.

전술한 공정에 연속하여, 상기 현상된 포토레지스트 사이로 노출된 박막을 식각하는 공정이 진행되어 상기 각 셀에 패턴을 형성할 수 있게 된다.

이하, 도 4와 5를 참조하여 노광공정을 설명한다.

도 4는 노광공정을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 노광공정 시 기판을 고정하는 척의 개략적인 형상을 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이, 노광기는 기판(60)을 고정하는 척(70)과, 상기 척(70)의 상부에서 빛을 조사하는 광원(80)과, 상기 척(70)과 광원(80)사이에 위치하는 마스크(90)로 대략 구성된다.

상기 척(70)은 기판(60)을 상/하로 옮기는 핀(72)과, 상기 핀(72)의 이동경로가 되는 핀홀(74)로 구성된다.

상기 척(70)에 박막(62)과 포토레지스트(64)가 적층된 기판(60)을 고정한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 척(70)은 사각형상으로 제작되며 사각형상의 대각 선상에 각각 소정길이로 일 방향으로 연장된 핀홀(74)이 각각 두 개씩 구성된다.

상기 핀홀(74)의 내부에는 핀(72)이 구성된다.

전술한 바와 같이 구성된 척(70)에 기판(60)을 고정하게 되면 어레이기판으로 구성될 셀(62)이 상기 각 핀홀(74)의 상부에 위치하는 형상이 된다.

연속하여, 상기 기판(60)의 상부에 위치한 마스크(90)에 빛을 조사하여 노광공정을 진행한다.

이때, 상기 기판(60)에 비해 마스크(90)의 면적이 작기 때문에, 동일한 마스크를 이용하여 기판(60)의 전면에 대해 순차적으로 진행함으로써 노광공정이 완료된다.

그러나, 상기 척을 이용하여 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 투명전극을 형성하기 위한 노광공정 시, 상기 기판 상에 증착된 투명 금속층을 통과한 광원이 노광 척의 핀홀에 반사되어 포토레지스트에 2차 영향을 주게 된다.

상기 핀홀에 의해 반사된 빛은 상기 척의 표면에 의해 반사된 빛과는 회절량의 차이가 있다.

이러한 상태로, 액정패널을 제작하게 되면 상기 핀홀의 형상과 유사한 얼룩이 발생하게 된다.

따라서, 전술한 바와 같은 형상을 한 척으로는 액정패널의 개발과 제작이 불가능하다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 목적으로 안출된 것으로, 상기 척에 구성되는 핀홀의 위치를 새롭게 설계하였다.

도 1은 일반적인 액정표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고,

도 2는 일반적인 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판의 한 화소를 도시한 개략적인 평면도이고,

도 3은 어레이기판이 될 다수개의 셀이 정의된 대면적 유리기판을 도시한 평면도이고,

도 4는 노광공정을 설명한기 위한 도면이고,

도 5는 종래에 따른 노광용 척을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 노광용 척을 개략적으로 도시한 평면도이고,

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`을 따라 절단한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 척 102 : 핀

104 : 핀홀 120 : 기판

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광용 척은, 사각형상 척의 중앙 선상에 서로 대칭되도록 구성된 제 1 핀홀과, 제 2 핀홀과; 상기 사각형상 척의 중앙 선상의 가운데를 교차하여 지나가는 가로선상에 서로 대칭되도록 구성된 제 3 핀홀과, 제 4 핀홀과; 상기 각 핀홀의 내부에 구성되고 상하로 움직이는 핀을 포함한다.

상기 기판을 진공으로 흡착하는 진공 흡착홀을 더욱 포함한다.

상기 핀은 "ㄱ"형상이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

-- 실시예 --

본 발명은 상기 척에 구성된 핀홀을 척의 대각선상에 구성하지 않고, 십자 형상으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 6과 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 노광용 척을 설명한다.

도 6는 기판이 구성된 척의 형상을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ`을 따라 절단한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 노광용 척(100)에는 기판(120)을 이동하는 "ㄱ"형상의 핀(102)과, 상기 핀의 이동경로인 핀홀(104)과, 기판(120)을 진공으로 흡착하는 진공홀(106)을 포함한다.

또한, 상기 척(100)의 표면은 기판(120)과의 접촉면적을 줄이기 위한 접촉돌기(108)를 포함한다

이때, 상기 접촉돌기(108)와 진공홀(106)의 표면은 동일한 높이 이다.

전술한 구성에서, 상기 핀홀(104)은 척(100)의 중앙을 가로지르는 수직선상에 각각 대칭적으로 배치하고, 상기 수직선상의 중앙을 교차하는 가로선상에 각각 대칭적으로 배치한다.

이와 같이 하면, 상기 핀홀(104)은 대면적 기판(120)에서 어레이기판으로 제작될 셀(C)과 셀 사이에 위치하게 된다.

따라서, 상기 핀홀(104)에 의해 반사된 빛이 상기 어레이기판으로 제작될 셀(C)에 유입되는 것을 최소화 할 수 있다.

따라서, 노광공정 중 상기 핀홀에 의한 얼룩이 발생하지 않는다.

전술한 바와 같이 핀홀의 위치를 새롭게 설계한 노광 척을 사용하면, 횡전계 방식 액정표시장치용 어레이기판에 구성되는 투명 전극 패턴을 제작하는데 있어서, 포토레지스트에 2차 영향을 주지 않기 때문에, 액정패널을 제작한 후에도 얼룩이 발생하지 않는다.

따라서, 제품의 불량률을 낮출 수 있으므로 수율을 개선할 수 있다.

Claims (3)

1. 노광장치에 구성되고, 기판을 고정하는 노광용 척에 있어서,

   사각형상 척의 중앙 선상에 서로 대칭되도록 구성된 제 1 핀홀과, 제 2 핀홀과;

   상기 사각형상 척의 중앙 선상의 가운데를 교차하여 지나가는 가로선상에 서로 대칭되도록 구성된 제 3 핀홀과, 제 4 핀홀과;

   상기 각 핀홀의 내부에 구성되고 상하로 움직이는 핀

   을 포함하는 노광용 척.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판을 진공으로 흡착하는 진공 흡착홀을 더욱 포함하는 노광용 척.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 핀은 "ㄱ"형상인 노광용 척.