KR20050034770A - 얼라인마크 형성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 얼라인 마크 형성을 향상시킬 수 있는 얼라인마크 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 기판과; 레이저 광선을 발생시키는 광발생부와; 빔 스플리터 및 적어도 하나의 스캐너를 포함하는 광경로변환부를 이용하여 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선의 경로를 변환시켜 상기 기판 상의 일정영역에 조사하여 얼라인 마크를 형성하는 광경로변환부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

얼라인마크 형성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PATTERN ALIGN MARK}
본 발명은 얼라인 마크 형성장치에 관한 것으로, 특히, 얼라인 마크 형성을 향상시킬 수 있는 얼라인마크 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근들어, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP"라 함) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-luminescence:이하 "EL "이라 함)표시장치 등이 있다.
이와 같은, 평판표시장치에는 다수의 층들이 형성되는 데, 이러한 다수의 층들이 상호 단락, 쇼트 되는 등의 불량없이 설계대로 형성되기 위해 각각의 층 형성시 얼라인 마크를 동시에 형성한다. 그리고, 얼라인 마크를 이용하여 후속 공정시 각각의 층들을 정위치 시키게 된다.
이하, 예들들어 LCD의 경우 얼라인 마크 형성에 관하여 살펴보면 다음과 같다.
통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널과, 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.
액정표시패널은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 칼러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에 일정한 셀갭 유지를 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.
박막 트랜지스터 어레이 기판은 게이트 라인들 및 데이터 라인들과, 그 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막 트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극 등과, 그들 위에 도포된 배향막으로 구성된다.
게이트 라인들과 데이터 라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소전압신호를 화소 전극에 공급한다.
칼라필터 어레이 기판은 액정셀 단위로 형성된 칼라필터들과, 칼러필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙 매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통 전극과, 그들 위에 도포되는 배향막으로 구성된다.
액정표시패널은 박막 트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터 어레이 기판을 별도로 제작하여 합착한 다음 액정을 주입하고 봉입함으로써 완성하게 된다.
여기서, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터 어레이 기판 각각에는 합착시 박막 트랜지스터 어레이 기판과 칼라필터 어레이 기판을 정위치시키거나 각각의 층들을 설계한데로 형성하기 위한 다수의 얼라인 마크가 형성된다.
이러한, 얼라인 마크(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 기판 상의 비표시영역(P2)에 형성된다.
구체적으로 설명하면, 하부기판(42) 상에 스퍼터링 방법 등의 증착방법을 통해 게이트 금속층(8a)과 포토레지스트(25)가 순차적으로로 적층된 후 도 2a에 도시된 바와 같이 게이트 금속층(8a) 상에 포토 마스크(65)가 정렬된다. 이 후, 포토리쏘그래피 공정과 식각공정으로 게이트 금속층(8a)이 패터닝됨으로써 도 2b에 도시된 바와 같이 게이트라인(2), 게이트전극(8)을 포함하는 게이트 패턴과 얼라인 마크(60)가 형성된다. 여기서, 얼라인 마크(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 사각형, 원형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이러한, 얼라인 마크는 후속되는 소스/드레인 패턴 등의 다수의 층형성시 각각의 층들을 정위치시키기 위한 기준이 된다.
그러나, 이와 같이 포토마스크를 이용하여 얼라인 마크를 형성하는 경우에는 기판이 점차로 대형화 되는 추세에 대응할 수 없는 단점이 있다. 다시말해서, 기판의 크기가 점차로 다양화 및 대형화됨에 따라 포토 마스크 또한 다양화 및 대형화되어야 함으로써 재료낭비 등의 문제가 발생된다.
이에 따라, 기판의 크기 등과 관계없이 용이하게 얼라인 마크를 형성할 수 있는 얼라인마크 형성 장치 및 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 얼라인 마크 형성을 향상시킬 수 있는 얼라인 마크 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 얼라인 마크 형성장치는 기판과; 레이저 광선을 발생시키는 광발생부와; 빔 스플리터 및 적어도 하나의 스캐너를 포함하는 광경로변환부를 이용하여 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선의 경로를 변환시켜 상기 기판 상의 일정영역에 조사하여 얼라인 마크를 형성하는 광경로변환부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 광경로변환부는 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선을 둘 이상의 방향으로 분리하는 빔 스플리터와; 상기 빔 스플리터로부터 분리된 각각의 레이저 광선의 경로를 변환하여 상기 기판 상에 조사하는 적어도 하나의 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐너 각각은 상기 레이저 광선이 상기 기판 상의 원하는 위치에 조사되도록 상기 레이저 광선의 경로를 변환시키는 다수의 유동 미러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유동미러는 상기 레이저 광선이 원하는 위치에 조사되도록 반사각이 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 광경로변환부는 상기 빔 스플리터에서 분리된 각각의 레이저 광선을 상기 스캐너 각각으로 반사시키는 적어도 하나의 반사미러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 얼라인 마크 형성방법은 기판을 마련하는 단계와; 광발생부로부터 레이저 광선이 발생되는 단계와; 광경로변화부를 이용하여 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선의 경로를 변환하여 기판 상의 일영역에 조사하여 얼라인 마크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 광선의 경로를 변환하고 조사하는 단계는 빔 스플리터를 이용하여 상기 레이저 광선을 둘 이상의 방향으로 분리하는 단계와; 적어도 하나의 스캐너를 이용하여 상기 분리된 레이저 광선의 경로를 변환하여 상기 기판 상에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스캐너 각각에 포함되는 다수의 유동미러에 의해 상기 레이저 광선의 경로가 변환되는 것을 특징으로 한다.
상기 유동미러는 상기 레이저 광선이 원하는 위치에 조사되도록 반사각이 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 기판을 마련하는 단계는 상기 기판 상에 금속층과 포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 광선은 상기 포토레지스트 상에 조사되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 얼라인 마크 형성장치를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 얼라인마크 형성 장치는 레이저 생성부(110), 레이저 생성부(110) 하부에 위치하는 빔 스플리터(120), 빔 스플리터의 좌우에 위치하는 제1 및 제2 스캐너(140,150), 빔 스플리커(120)와 제1 스캐너(140) 사이에 위치하는 제1 미러(135), 빔 스플리커(120)와 제2 스캐너(150) 사이에 위치하는 제2 미러(135)로 구성된다.
레이저 생성부(110)는 레이저를 생성하여 빔 스플리터(120)에 레이저를 공급한다.
빔 스플리터(120)는 레이저 생성부(110)에서 공급되는 레이저 중 50%는 제1 미러(135) 방향으로 반사시키고 나머지 50%는 제2 미러(137) 방향으로 투과시킨다.
제1 미러(135)는 빔 스플리터(120)로 부터 입사되는 레이저를 반사시켜 제1스캐너(140)로 입사시킨다.
제2 미러(137)는 빔 스플리터(120)로 부터 입사되는 레이저를 반사시켜 제2 스캐너(150)로 입사시킨다.
제1 스캐너(140)에는 원하는 형태의 얼라인 마크를 형성하기 위하여 제1 스캐너(140)로 입사되는 레이저의 경로를 변환하기 위한 다수의 유동미러(145)를 포함한다.
도 5a 및 도 5b를 참조하여 구체적으로 설명하면, 제1 스캐너(140)에 입사되는 레이저는 소정각도로 유동하는 유동미러(145)에 의해 다수번 반사되어 포토레지스트가 형성된 기판의 제1 영역(A)에 조사된다.
이어서, 소정각도록 다시 변화되는 유동미러(145)를 통해 다수번 반사된 레이저는 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 영역과 다른 제2 영역(B)에 조사된다. 이와 같은 일련의 조사 과정이 반복되어 원하는 위치에 원하는 형태의 얼라인 마크(70)가 형성된다.
제2 스캐너 역시 다수의 유동미러(145)를 포함하여 빔 스플리터(120) 및 제2 미러(137)를 경유한 레이저의 조사 방향을 조절하여 얼라이 마크를 형성한다.
한편, 다수의 유동미러(145)들은 피에조(Piezo) 소자에 의해 미세하게 조절되거나 코일, 영구자석을 이용한 전자기적인 힘 예를 들어, 로렌츠의 힘 등에 의해 조절될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 얼라인마크 형성 장치는 종래 대비 포토 마스크를 이용함이 없이 직접 포토레지스트 상에 원하는 형태의 얼라인 마크를 형성하게 된다. 이에 따라, 기판 다양화 및 대형화에 관계없이 원하는 위치에 원하는 형태의 얼라인 마크를 용이하게 형성할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 얼라인 마크의 형성방법을 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판 상에 원하는 금속층과 포토레지스트를 순차적으로 형성된 후 같이 얼라인마크 형성장치가 기판 상에 정렬된다.(S2)
이어서, 레이저 생성부(110)에서 생성된 레이저가 빔 스플리터(120)에 입사된다.(S4) 빔 스플리터(120)는 레이저 생성부(110)에서 입사되는 레이저 중 50%는 제1 미러(135) 방향으로 반사시키고 나머지 50%는 제2 미러(137) 방향으로 투과시킨다.(S6)
제1 및 제2 미러(135,137)로 입사된 레이저는 다시 제1 및 제2 스캐너(140,150)에 각각 입사되어 제1 및 제2 스캐너(140,150)내의 다수의 유동미러(145)에 의해 다수의 반사를 반복하여 조사방향이 조절(S8)된 후 포토레지스트 상의 원하는 위치에 조사된다.(S10)
이와 같은 조사 과정이 다수번 반복됨으로써 도 7에 도시된 바와 같이 원하는 위치에 원하는 형태의 얼라인 마크가 다수개 형성된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 얼라인마크 형성 장치 및 방법은 다수개의 유동미러에 의해 레이저의 조사 위치를 조절하여 얼라인 마크를 형성한다. 이에 따라, 기판의 크기에 관계 없이 용이하게 얼라인 마크를 형성할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래의 액정표시패널의 비표시영역에 형성된 얼라인 마크를 나타내는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래 포토마스크를 이용한 얼라인 마크 형성을 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 얼라인 마크의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 얼라인 마크 형성 장치를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 유동미러를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 얼라인마크 형성방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 얼라인마크 발생장치에 의해 기판 상에 형성된 얼라인 마크를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 게이트 라인 7 : 게이트 전극
42 : 하부기판 65 : 포토마스크
25 : 포토레지스트 60,70 : 얼라인 마크
110 : 레이저 생성부 120 : 빔 스플리터
140 : 제1 스캐너 150 : 제2 스캐너

Claims (11)

  1. 기판과;
    레이저 광선을 발생시키는 광발생부와;
    빔 스플리터 및 적어도 하나의 스캐너를 포함하는 광경로변환부를 이용하여 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선의 경로를 변환시켜 상기 기판 상의 일정영역에 조사하여 얼라인 마크를 형성하는 광경로변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광경로변환부는
    상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선을 둘 이상의 방향으로 분리하는 빔 스플리터와;
    상기 빔 스플리터로부터 분리된 각각의 레이저 광선의 경로를 변환하여 상기 기판 상에 조사하는 적어도 하나의 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스캐너 각각은 상기 레이저 광선이 상기 기판 상의 원하는 위치에 조사되도록 상기 레이저 광선의 경로를 변환시키는 다수의 유동 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유동미러는 상기 레이저 광선이 원하는 위치에 조사되도록 반사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 광경로변환부는
    상기 빔 스플리터에서 분리된 각각의 레이저 광선을 상기 스캐너 각각으로 반사시키는 적어도 하나의 반사미러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성 장치.
  6. 기판을 마련하는 단계와;
    광발생부로부터 레이저 광선이 발생되는 단계와;
    광경로변화부를 이용하여 상기 광발생부로부터 발생된 레이저 광선의 경로를 변환하여 기판 상의 일영역에 조사하여 얼라인 마크를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 레이저 광선의 경로를 변환하고 조사하는 단계는
    빔 스플리터를 이용하여 상기 레이저 광선을 둘 이상의 방향으로 분리하는 단계와;
    적어도 하나의 스캐너를 이용하여 상기 분리된 레이저 광선의 경로를 변환하여 상기 기판 상에 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스캐너 각각에 포함되는 다수의 유동미러에 의해 상기 레이저 광선의 경로가 변환되는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 유동미러는 상기 레이저 광선이 원하는 위치에 조사되도록 반사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판을 마련하는 단계는
    상기 기판 상에 금속층과 포토레지스트를 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 레이저 광선은 상기 포토레지스트 상에 조사되는 것을 특징으로 하는 얼라인마크 형성방법.
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