KR20080001797A - 레지스트 인쇄용 클리체 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20080001797A
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남승희
류순성
권오남
장윤경
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 기판에 형성되는 패턴에 대응하도록 형성된 다수의 홈 사이의 돌출 패턴으로 소정의 높이를 갖는 볼록 패턴이 바람직하게는 대칭되게 형성되어 있는 클리체 및 이를 제조하기 위한 방법을 개시한다. 본 발명에 따라 제작된 클리체는 전사 과정에서 레지스트를 정확하게 정의하여 전사해주기 때문에 전사율이 크게 개선되고, 이에 따라 미세한 패턴을 형성할 수 있게 되었다.

Description

레지스트 인쇄용 클리체 및 그 제조방법{Cliche for Printing Resist and Process of Fabricating Thereof}
도 1a 내지 도 1f는 종래 포토리소그라피 방법에 의하여 패턴을 형성하는 공정을 개략적으로 도시한 공정도.
도 2a 내지 도 2d는 종래 역 오프셋 방식을 이용한 레지스트 프린팅 방법에 따라 패턴이 형성되는 과정을 개략적으로 도시한 공정도.
도 3a 내지 도 3c는 종래 레지스트 프린팅 방법에 따라 클리체에 레지스트가 전사되는 과정에서의 문제점을 개략적으로 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전사율이 크게 개선되는 클리체의 제조 과정을 단계별로 도시한 공정도.
도 5는 본 발명에 따라 제작된 클리체의 개략적인 형상을 도시한 도면.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 클리체를 이용하여 역 오프셋 방식에 따른 레지스트 프린팅 방법에 의하여 패턴이 형성되는 과정을 개략적으로 도시한 공정도.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따라 제작된 클리체로 레지스트가 전사되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 클리체 110 : 홈
120 : 돌출 패턴 122 : 볼록 패턴
130 : 제 1 금속층 140 : 제 1 포토레지스트층
150 : 제 2 금속층 160 : 제 2 포토레지스트층
200 : 인쇄용 블랑켓 210 : 레지스트
214 : 전사 패턴 214a : 레지스트 패턴
300 : 기판 310 : 피처리층
본 발명은 레지스트 인쇄 장치에 사용되는 클리체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인쇄 방식을 통하여 패턴을 형성하는 레지스트 인쇄 장치에 있어서 내부에 잉크가 충진되는 클리체의 개선된 형태 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)와 같은 표시 소자에서는 각각의 화소에 박막트랜지스터와 같은 소자가 구비되어 표시 소자를 구동하게 된다. 그런데, 액정표시소자와 같은 평판 표시 소자에 있어서 패턴공정은 제조된 소자의 성능에 크게 영향을 미치는 중요한 공정이다. 이에 따라 최근에는 소자의 성능을 향 상시킬 수 있도록 연구가 진행되고 있는데, 특히 미세금속패턴을 형성하여 소자의 성능을 향상시키고자 하는 다양한 시도가 전개되고 있다. 현재까지 가장 일반적으로 사용되는 패턴 형성 공정은 감광성물질인 포토레지스트(photoresist, PR)를 이용한 공정으로서, 도 1a 내지 도 1e는 PR을 이용하여 금속 배선의 패턴을 형성하기 위한 공정을 단계별로 개략적으로 도시한 공정도이다.
우선, 도 1a에 도시된 것과 같이 산화실리콘 등의 반도체 물질 또는 유리와 같은 절연물질로 이루어진 기판(10)의 상면으로 금속 박막층(12)을 증착한 후, 예컨대 스핀-코팅 등의 방법을 사용하여 도 1b에 도시된 것과 같이 상기 금속 박막층(12)의 상면으로 감광성 고분자인 포토레지스트층(14)을 형성한다. 이어서 도 1c에 도시된 것과 같이 상기 포토레지스트층(14)의 상면에 마스크(16)를 위치시킨 뒤 자외선(UV) 광을 조사한다. 일반적으로 포토레지스트에는 포지티브 타입과 네거티브 타입으로 구분될 수 있는데, 본 도면에서는 그 일례로서 네거티브 타입의 포토레지스트를 사용한 경우를 도시하고 있다.
UV 광이 조사되면 마스크(16)에 의하여 블로킹된 영역을 제외하고 UV가 조사된 영역의 포토레지스트는 그 화학적 구조가 변하게 된다. 이에 따라 현상액을 조사하면, 도 1d에 도시된 것과 같이 자외선이 조사되지 않은 영역의 포토레지스트층(14)이 제거되고 자외선이 조사된 영역으로만 일정한 포토레지스트 패턴(14a)이 형성된다. 이와 같이 자외선이 조사된 영역으로만 형성된 포토레지스트 패턴(14a)에 의하여 금속 박막층(12)이 블로킹 된 상태에서 식각액을 적용하면, 도 1e에 도 시된 것과 같이 포토레지스트 패턴(14a)에 의하여 블로킹된 영역을 제외한 나머지 부분의 금속 박막층(12)이 제거된다. 그 후 도 1f에 도시된 것과 같이 스트리퍼를 적용하여 barrier로 작용하였던 상기 포토레지스트 패턴(14a)을 박리하면 기판(10) 상에는 소정의 금속 패턴(12a)만이 남게 되어 금속 배선이 완성된다.
그런데, 이와 같이 기존 공정을 이용하여 금속 배선을 형성하고자 하는 경우에는 금속 박막을 증착한 뒤에, 포토레지스트층의 형성 공정, UV 조사를 통한 노광 공정, UV 조사를 받은 부분을 제거하는 현상 공정, 감광 고분자가 open된 금속 박막 식각 공정 및 barrier로 기능하였던 포토레지스트층을 박리하는 공정 등을 거쳐야 하기 때문에 그 공정이 지나치게 복잡할 뿐만 아니라 복수개의 패턴이 형성된 전기 소자의 경우에는 각 패턴을 형성하기 위해서 별도로 포토레지스트 공정이 수행되어야 하기 때문에 제조비용이 상승하여 바람직하지 않다.
이와 같은 포토리소그래피 방법에 따른 문제점을 개선하기 위하여 인쇄 방법을 이용하여 패턴을 형성하는 방법이 제안된 바 있는데, 도 2a 내지 도 2c는 인쇄 방법을 이용하여 기판 상에 패턴을 형성하는 방법으로서, 역 오프셋(reverse offset) 방식을 이용하여 패턴을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면으로서, 레지스트 프린팅 방법을 도시한 것이다.
우선, 도 2a에 도시된 것과 같이, 전사 롤러의 외주변을 따라 밀착되도록 형성되어 있는 예컨대 실리콘 고무 등으로 제조되는 인쇄용 블랑켓(blanket, 30)의 외주면을 따라 레지스트(32)를 코팅한다. 상기 레지스트(32)는 도시하지 아니한 레지스트 공급부로부터 다수의 롤러를 경유하여 일정하게 회전하는 인쇄용 블랑켓(30)의 외주면을 따라 균일하게 도포시키거나 또는 레지스트가 노즐(미도시)을 경유하여 회전하는 인쇄용 블랑켓(30)의 외주면으로 분사되는 방법을 통하여 코팅될 수 있다.
이어서, 도 2b에 도시되어 있는 것과 같이, 레지스트(32)가 코팅되어 있는 인쇄용 블랑켓(30)을 인쇄 테이블(40) 상에 놓여 있는 클리체(20)의 상면으로 회전시킨다. 상기 클리체(20)에는 기판 위에 형성하고자 하는 패턴에 대응하도록 특정 위치에 다수의 홈(22)이 형성되어 있다. 즉, 클리체(20)의 홈(22)과 홈(22) 사이에는 돌출 패턴(24)이 구비되어 일종의 요철 형상을 이루고 있는데, 상기 클리체(20)를 이루는 다수의 홈(22)은 예컨대 상술한 바 있는 포토리소그래피 방법에 의하여 형성된다.
레지스트(32)가 코팅되어 있는 인쇄용 블랑켓(30)이 요철 형상의 클리체(20)의 표면에 접촉하도록 회전하게 되면, 클리체(20)에 형성된 다수의 홈(22) 사이에 구비된 돌출 패턴(24)과 접촉하는 레지스트(32)의 경우, 인쇄용 블랑켓(30)에 비하여 부착력이 양호한 돌출 패턴(24)으로 전사된다. 이에 반하여, 레지스트(32)는 클리체(20)에 형성된 홈(22)과는 접촉하지 않기 때문에 이 부분의 레지스트(32)는 그 대로 인쇄용 블랑켓(30)의 외주면에 잔존하여 전사 패턴(34)을 이룬다. 이에 따라, 클리체(20)의 표면을 따라 인쇄용 블랑켓(30)이 1회 회전하면, 인쇄용 블랑켓(30)의 외주면을 따라 코팅되었던 레지스트(32) 중에서 클리체(20)의 돌출 패턴(24)과 접촉하고 있던 부분의 레지스트(32)는 제거되고, 홈(22) 부분에 대응하는 다수의 전사 패턴(34)을 형성하게 된다.
이어서, 다수의 전사 패턴(34)이 형성되어 있는 인쇄용 블랑켓(30)을 기판(10)의 전면에 형성된 피처리층(11)의 표면과 접촉시킨 상태에서 회전시키면, 도 2c에 도시된 것과 같이 인쇄용 블랑켓(30)에 일정하게 형성된 전사 패턴(34)이 피처리층(11)의 표면으로 전사된다. 이와 같이 피처리층(11)의 표면으로 전사된 전사 패턴(34)을 UV 조사 등으로 처리하면, 도 2d에 도시된 것과 같이, 피처리층(11)의 전면에는 일정한 레지스트 패턴(34a)이 형성된다.
상기 피처리층(11)은 예컨대 TFT의 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 게이트 라인, 화소 전극과 같은 금속 패턴을 형성하기 위한 금속층이거나, 또는 산화실리콘이나 질화실리콘과 같은 절연층일 수 있다. 피처리층(11)의 상면에 일정한 형태로 형성된 레지스트 패턴(34a)은 상술한 포토 공정에서 레지스트 역할을 수행하여, 그 하부에 노출된 피처리층(11)을 에칭하면 원하는 패턴을 갖는 금속층(전극구조) 또는 절연층(컨택홀)을 형성할 수 있다.
상술한 것과 같은 종래의 인쇄 방식에 있어서 인쇄용 블랑켓(30)에 코팅되어 있는 레지스트(32)가 클리체(20)로 전사되는 과정을 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 우선, 도 3a에 도시된 것과 같이 레지스트(32)가 외주면을 따라 일정한 두께로 코팅되어 있는 인쇄용 블랑켓(30)이 요철 형상을 갖는 클리체(20)의 표면을 따라 회전하면, 클리체(20) 중에서 다수의 홈(22) 사이에 형성된 돌출 패턴(24)과 인쇄용 블랑켓(30)의 외주면에 코팅된 레지스트(32)가 접촉한다. 이어서, 인쇄용 블랑켓(30)이 일정한 속도로 회전함에 따라, 도 3b에 도시된 것과 같이, 클리체(20)의 돌출 패턴(24)에 접촉하고 있던 레지스트(32)는 인쇄용 블랑켓(30)에 비하여 부착력이 뛰어난 돌출 패턴(24)과 보다 밀착하기 시작하고, 계속하여 인쇄용 블랑켓(30)이 회전하면서, 도 3c에 도시한 것과 같이 돌출 패턴(24)으로 레지스트(32)가 전사된다.
그런데, 종래 패턴을 형성하기 위하여 인쇄용 블랑켓(30)과 접촉하도록 구성되는 클리체(20)의 다수의 홈(22) 사이에 형성되는 돌출 패턴(24)은 그 상면이 평평하도록 구성되어 있다. 따라서 레지스트(32)가 클리체(20)로 전사되는 과정에서 잘려지는 레지스트(32)가 명확하게 한정되지 않기 때문에 레지스트(32)에 포함된 안료 등의 성분이 클리체(20)에 잔존하게 되어, 정확하게 전사가 일어나지 않게 된다. 이와 아울러, 인쇄용 블랑켓(30)에 잔존하는 전사 패턴 역시 불명료하게 명확하게 한정되지 않고 돌출 패턴(24)에 접촉한 레지스트 영역이 완전히 제거되지 않고, 인쇄용 블랑켓(30)의 외부에 잔존하게 된다(36). 이에 따라 전사 패턴(34)이 기판 상면으로 전사되는 과정에서 패턴 영역이 아닌 부분에도 레지스트가 전사되기 때문에, 레지스트 패턴이 불명료하게 되고, 최종적으로 생성되는 패턴 역시 불명료하게 되어 미세 패턴을 형성하는 데 있어 패턴 불량을 야기하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 목적은 패턴을 형성하기 위하여 인쇄용 블랑켓의 외주면을 따라 형성되어 있는 레지스트 등의 인쇄층을 명확하게 전사되어 전사 특성이 크게 개선될 수 있는 패턴 형성용 인쇄 장치에 사용되는 클리체 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 인쇄용 블랑켓의 외주면에 연속적으로 코팅되어 있는 레지스트 등의 인쇄층을 분명하게 한정하도록 절단하도록 하여 미세한 레지스트 패턴을 기판의 상면으로 전사시킬 수 있도록 구성되는 패턴 형성을 위한 인쇄 장치에 사용되는 클리체 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 후술하는 발명의 구성 및 첨부하는 도면을 통하여 보다 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 일 관점에 따르면, 본 발명은 패턴 형성용 인쇄 장치에 사용되는 클리체의 제조 방법에 있어서, (a) 클리체 기판 상에 제 1 금속층 및 제 1 포토레지스트층을 순차적으로 형성하는 단계; (b) 상기 제 1 포 토레지스트층을 현상하여 제 1 레지스트 패턴을 형성하는 단계; (c) 상기 제 1 레지스트 패턴 사이에 노출된 제 1 금속층 및 상기 클리체 기판을 식각하여 상기 클리체 기판에 홈을 형성하는 단계; (d) 상기 제 1 포토레지스트층을 제거하고, 식각된 상기 클리체 기판 및 제 1 금속층의 상부로 제 2 금속층 및 제 2 포토레지스트층을 순차적으로 형성하는 단계; (e) 상기 제 2 포토레지스트층의 주변에서 제 1 금속층, 제 2 금속층 및 클리체 기판의 상단을 식각하는 단계; (f) 상기 제 2 포토레지스트층을 제거하고, 제 2 금속층을 식각하는 단계를 포함하는 클리체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 클리체 기판은 글래스이며, 제 1 금속층은 몰리브덴, 알루미늄, ITO, 크롬, 티탄 등의 금속 물질로부터 형성될 수 있고, 상기 제 2 금속층은 크롬, ITO 등의 물질로부터 제조될 수 있다.
특히, 상술한 (c) 단계는 제 1 금속층을 식각하는 단계와, 식각되어 노출된 제 1 금속층 하부의 클리체 기판을 식각하는 단계와, 상기 제 1 금속층을 다시 식각하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 (d) 단계에서 제 2 포토레지스트층은 제 1 금속층의 적어도 일부를 덮을 수 있도록 형성된다.
또한, 상기 (e) 단계에서 상기 제 1 금속층 및 제 2 금속층은 단일 에칭액에 의하여 식각되거나 또는 별도의 에칭액에 의하여 각각 식각될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 패턴 형성용 인쇄 장치에 사용되는 클리체로서, 다수의 홈 사이에 형성된 돌출 패턴의 주변으로 볼록 패턴이 구비되어 있는 클리체를 제공한다.
본 발명의 바람직한 양태에 따른 상기 클리체는 글래스로부터 제조될 수 있으며, 상기 볼록 패턴은 대칭적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 클리체에 형성된 다수의 홈 사이의 돌출 패턴으로 레지스트가 전사되는 과정에서 레지스트가 완전히 전사되지 못함으로 인하여 야기되는 전사 특성을 개선하기 위하여 다수의 홈 주변의 돌출 패턴 상으로 볼록 패턴을 구비한 클리체를 통하여 전사율을 향상시킬 수 있도록 하였다.
도 4a 내지 도 4j는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전사율이 크게 개선된 클리체의 제작 공정을 단계별로 도시한 공정도이다. 우선, 클리체의 소재가 되는 클리체 기판(100)의 상면으로 제 1 금속층(130)을 증착 형성한 뒤, 제 1 금속층(130)의 상면으로 감광성 고분자 등의 물질로 이루어진 제 1 포토레지스트층(140)을 도포한다. 계속하여 상기 제 1 포토레지스트층(140) 상부에 일정한 오픈부가 형성된 마스크를 위치시킨 뒤 UV 등으로 조사하여, 도 4a에 도시된 것과 같이 제 1 포토레지스트층(140)에 패턴을 형성한다. 상기 클리체 기판(100)은 바람직하게는 글래스로 제작되며, 제 1 금속층(130)을 이루는 금속 물질로는 기판의 상면에 증착될 수 있는 임의의 금속 물질로서 알루미늄, 몰리브덴(Mo), ITO, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 이들 합금 등의 물질을 포함한다.
이어서, 제 1 레지스트 패턴(140) 사이의 노출된 영역으로 제 1 금속층(130)을 식각(etching) 처리한다. 이 때, 사용되는 에칭액의 에칭 속도를 조절함으로써, 도 4b에 도시된 것과 같이, 레지스트 패턴(140) 사이의 노출된 영역에 위치하는 제 1 금속층(130)의 내측면(132)이 제 1 레지스트 패턴 내면(142)에 비하여 들어가는 형상을 갖도록 식각된다. 본 단계에서 사용될 수 있는 에칭액으로는 금속층을 식각할 수 있는 질산/초산/인산 등의 무기 혼산액이나 유기산 등을 사용할 수 있다. 예컨대 제 1 금속층(130)으로 몰리브덴을 사용하는 경우에는 질산/초산/인산을 주재로 하는 혼산액을 사용할 수 있고, 크롬을 사용한 경우에는 질산/CAN(Cerium Ammonium Nitrate)의 혼합물을 주재로 하는 에칭액을 사용할 수 있으며, ITO를 사용한 경우에는 염산/질산의 혼산액, 염화철(Ⅲ) 용액 또는 옥살산과 같은 유기산 수용액을 사용할 수 있는데, 이와 같이 금속층을 식각하는데 사용되는 에칭액은 상용화되어 있어 용이하게 구입할 수 있다.
제 1 금속층(130)의 식각 처리한 뒤, HF 등의 에칭액을 이용하여 제 1 레지스트 패턴(140) 사이의 영역에 노출된 클리체 기판(100)을 식각 처리하면, 도 4c에 도시된 것과 같이 노출된 영역을 중심으로 클리체 기판(100)이 식각되어 일정한 형상을 갖는 홈(110)이 형성되고, 홈(110)이 형성된 영역 이외의 영역은 상대적으로 돌출되어 돌출 패턴(120)을 이룬다. 이때, 에칭 속도를 조절하면 클리체 기판(100) 상에 형성된 홈(110)의 내면(112)은 상기 제 1 금속층(130)의 내면(132)에 비하여 크게 형성된다. 이와 같이 클리체 기판(100)에 일정한 형태의 홈(110)을 형 성한 뒤에, 그 측면이 노출되어 있는 제 1 금속층(130)을 식각 처리, 바람직하게는 over-etching 처리하면, 도 4d에 도시된 것과 같이 제 1 금속층(130)의 노출된 내면(132)이 클리체 기판(100)에 형성된 홈(110)의 내주면(112)의 외측에 형성되는 일종의 'CD(critical dimension)'가 형성된다.
이어서, 클리체 기판(100) 및 제 1 금속층(130)의 상면을 덮고 있던 제 1 포토레지스트층(140)을 박리한 뒤, 다른 금속물질을 적층시키면 도 4e에 도시한 것과 같이 제 2 금속층(160)이 클리체 기판(100)의 홈(110) 전 영역 및 돌출 패턴(120)의 일부 영역과, 돌출 패턴(120)의 일부 영역에 잔존하는 제 1 금속층(130)의 표면에 형성된다. 이때, 바람직하게는 제 2 금속층(150)을 이루는 물질과 제 1 금속층(130)을 이루는 물질은 서로 다른 물질로서, 제 1 금속층(130)을 이루는 물질은 후술하는 제 2 금속층(160)을 식각하는 과정에서 동일한 에칭액에 의하여 식각될 수 있는 물질이거나 또는 별도의 에칭액에 의하여 식각될 수 있는 물질일 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면 제 1 금속층(130)을 이루는 금속은 제 2 금속층(150)을 이루는 금속에 비하여 에칭액에 의하여 용이하게 식각될 수 있는 물질을 사용할 수 있다.
계속하여 도 4f에 도시된 것과 같이, 제 2 금속층(160)의 표면으로 감광 고분자로 이루어진 제 2 포토레지스트층(160)을 도포한다. 이때, 바람직하게는 상기 제 2 포토레지스트층(160)은 클리체 기판(100)의 홈 영역(110)은 물론이고, 돌출 패턴(120)의 주변부에 잔존하는 제 1 금속층(130)의 적어도 일부를 커버할 수 있도록 코팅된다. 만약, 제 2 포토레지스트층(160)이 제 1 금속층(130)의 적어도 일부를 커버하지 않도록 도포되면, 돌출 패턴(120)에 직접 적층되어 있는 제 2 금속층(150) 영역 역시 후술하는 식각 공정에서 제거되어 본 발명에 따른 볼록 패턴(122, 도 4h 참조)이 명확하게 형성되지 못할 수도 있기 때문이다.
제 2 포토레지스트층(160)이 형성되면, 에칭액을 이용하여 제 2 포토레지스트층(160)에 의하여 블로킹되지 않은 금속층(130, 150) 영역을 예컨대 습식 식각 처리하여, 도 4g에 도시된 것과 같이 클리체 기판(120)의 돌출 패턴(120)이 일부 노출되도록 한다. 이때, 제 1 금속층(130)과 제 2 금속층(150)을 이루는 물질 및 사용되는 에칭액에 따라 상기 제 1 금속층(130)과 제 2 금속층(150)은 동시에 식각되거나 또는 순차적으로 식각된다.
예를 들어 제 1 금속층(130)으로 몰리브덴을 사용하고 제 2 금속층(150)으로 크롬 또는 ITO를 사용한 경우에는 제 1 금속층(130) 상부에 형성된 제 2 금속층(150)을 식각하기 위하여 사용된 에칭액에 의하여 식각되는 과정에서 제 1 금속층(130)인 몰리브덴이 훨씬 신속하게 식각되기 때문에 제 2 금속층(150)이 식각되는 동안에 제 1 금속층(130)이 완전히 제거된다. 이에 반하여 크롬을 제 1 금속층으로 사용하고 ITO를 제 2 금속층으로 사용하거나 그 반대로 사용한 경우에는 사용되는 에칭액이 서로 다르고 각각의 에칭액에 의하여 다른 금속층이 식각되지 않으므로 이 경우에는 우선 제 2 금속층(150)을 식각할 수 있는 에칭액으로 제 2 금속 층(150)을 제거한 뒤, 노출된 제 1 금속층(130)은 별도의 에칭액을 사용하여 제거할 수 있다. 이와 같은 방법을 통하여 제 1 금속층(130)은 완전히 제거되고, 제 2 금속층(150)의 외측은 수직 절곡되어 상부 외측(152)에 비하여 그 하부 외측(154)이 안쪽으로 더 제거되는 형태를 갖는다.
이어서, HF 등의 에칭액을 사용하여 클리체 기판(150)의 노출된 돌출 패턴(120)에 처리하면, 도 4h에 도시된 것과 같이 돌출 패턴 중에서 제 2 금속층(150)에 의하여 블로킹 된 영역을 제외한 주변 돌출 패턴(120) 영역이 식각된다. 이에 따라 제 2 금속층(150)에 의하여 완전히 블로킹 된 영역은 주변의 돌출 패턴(120)에 비하여 일정한 높이로 상향 돌출되는 볼록부, 또는 볼록 패턴(122)을 형성한다. 계속해서 제 2 포토레지스트층(160)을 박리하고(도 4i), 클리체 기판(100)의 일부에 잔존하는 제 2 금속층(150)을 식각 처리에 의하여 완전히 제거하면 본 발명에 따라 돌출 패턴(120)의 일부 영역에 대칭적으로 볼록 패턴(122)이 형성된 클리체(100)가 제조된다. 도면에서는 금속층(130, 150)은 실질적으로 수직하게 식각되는 것으로 도시하였으나, 에칭 과정에서 사용되는 에칭액에 의한 에칭 속도를 조절하는 등의 방법으로 테이퍼 형상의 측면을 가지도록 식각할 수 있다.
도 5는 상술한 도 4a 내지 도 4j의 단계를 통하여 제작된 클리체(100)를 개략적으로 도시한 도면으로서, 본 발명에 따라 제작된 클리체(100)는 다수의 홈(110)이 형성되어 있으며, 다수의 홈(110) 사이의 돌출 패턴(120)의 주변부에 각 각 대칭적으로 볼록 패턴(122)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
이어서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 클리체(100)를 이용하여 레지스트를 기판에 전사하는 과정을 간략하게 설명한다. 도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제작된 클리체를 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 공정도이고, 도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따라 제작된 클리체로 레지스트가 전사되는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 전사 롤러(202)의 외주면을 따라 밀착 형성된 인쇄용 블랭킷(200)의 외주면을 따라 레지스트(210)를 코팅 처리한다. 이어서, 도 6b에 도시된 것과 같이, 레지스트(210)가 코팅된 인쇄용 블랭킷(200)을 인쇄 테이블(140) 상에 놓여 있는, 본 발명에 따라 제작된 클리체(100)의 상면으로 회전시킨다. 본 발명에 따라 제작된 클리체(100)에는 최종 패턴에 대응되는 위치에 다수의 홈(110)이 형성되고, 홈(110) 사이의 돌출 패턴(120) 중 홈(110)과 인접한 영역으로는 일정한 보다 돌출된 형태를 갖는 볼록 패턴(122)이 형성되어 있다. 따라서 인쇄용 블랑켓(200)의 외주면에 코팅된 레지스트(210) 중에서 돌출 패턴(120)과 접촉한 부분은 돌출 패턴(120)으로 전사되고, 홈(110) 부분에 인접한 레지스트(120)는 클리체(100)로 전사되지 않기 때문에, 이 부분이 인쇄용 블랑켓(200)의 외주면에서 전사 패턴(214)을 형성한다.
이와 같이 인쇄용 블랑켓(200)의 외주면에 연속적으로 형성된 레지스트(210)의 일부 영역이 클리체(100)의 돌출 패턴(120)으로 전사되는 과정을 도 7a 및 도 7b를 참조하여 상세하게 설명한다. 인쇄용 블랑켓(200)이 요철 형상을 갖는 클리체(100)의 표면을 따라 회전하면, 인쇄용 블랑켓(200)에 연속적으로 코팅된 레지스트(210)는 클리체(100)의 돌출 패턴(122)과 접촉한다(도 7a). 그런데, 본 발명에 따라 제작된 클리체(100)의 경우 돌출 패턴(120)의 주변부에 바람직하게는 대칭적으로 형성된 볼록 패턴(122)이 형성되어 있고, 이 볼록 패턴(122)은 레지스트(210)와 보다 더 밀착되어 있기 때문에, 볼록 패턴(122)에 의하여 전사되어질 레지스트(210) 영역이 명확하게 정의된다. 이어서, 인쇄용 블랭킷(200)이 계속하여 회전함에 따라 인쇄용 블랑켓(200)에 코팅된 레지스트(210) 중에서 클리체(100)의 돌출 패턴(120)에 접촉하고 있는 레지스트(210) 영역은 인쇄용 블랑켓(200)보다 부착력이 뛰어난 돌출 패턴(120)으로 전사된다. 그런데, 앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따라 제작된 클리체(100)의 돌출 패턴(120)의 주변에 대칭적으로 형성된 볼록 패턴(122)이 전사될 레지스트(210) 영역을 명확히 한정하고 있었기 때문에, 레지스트(210)가 클리체(100)로 전사되는 과정에서도 레지스트(210) 영역을 명확하게 잘라, 인쇄용 블랑켓(200)으로부터 제거한다. 이에 따라, 인쇄용 블랑켓(210)에 잔존하는 전사 패턴(214)이 정교하게 형성되고, 전사 패턴(214) 이외의 영역에는 레지스트가 잔존하지 않게 되어 전사 특성이 크게 개선될 수 있다.
상술한 것과 같은 방법을 통하여 일정한 형태의 전사 패턴(214)이 형성된 인쇄용 블랑켓(200)을 기판(300)의 전면에 형성된 피처리층(310)의 표면과 접촉시킨 상태에서 회전시키면, 도 6c에 도시된 것과 같이 전사 패턴(214)이 피처리층(310)의 표면으로 전사된다. 이어서, 피처리층(11)의 표면으로 전사된 전사 패턴(214)을 UV 조사 등으로 처리하면, 도 6d에 도시된 것과 같이, 피처리층(310)의 전면에는 일정한 레지스트 패턴(214a)이 형성된다.
상기 피처리층(310)은 예컨대 TFT의 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 게이트 라인, 화소 전극과 같은 금속 패턴을 형성하기 위한 금속층이거나, 또는 산화실리콘이나 질화실리콘과 같은 절연층일 수 있다. 피처리층(310)의 상면에 일정한 형태로 형성된 레지스트 패턴(214a)은 포토 공정에서 레지스트 역할을 수행하여, 그 하부에 노출된 피처리층(310)을 에칭하면 원하는 패턴을 갖는 금속층(전극구조) 또는 절연층(컨택홀)을 형성할 수 있다.
그런데, 본 발명에 따르면 인쇄용 블랑켓(200)의 외부에 코팅된 레지스트가 전사되는 과정에서 원하는 패턴을 제외한 나머지 부분은 클리체(100)로 명확하게 전사되고 인쇄용 블랑켓(200)에 잔존하지 않는다. 따라서 피처리층(310)의 표면으로 전사 패턴(214)이 전사되는 과정에서도 전사 패턴(214)과 전사 패턴(214) 사이에는 잔존하는 레지스트가 없어, 미세한 전사 패턴(214) 만이 피처리층(310)의 상면으로 전사되어 레지스트 패턴(214a)을 형성한다. 이와 같이 정교하게 레지스트 패턴(214a)이 형성되기 때문에 원하는 형태의 금속층 또는 절연층과 같은 미세 패 턴을 형성하는 과정에서 패턴 불량이 야기되는 문제를 해소할 수 있게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 기술하였으나, 이는 어디까지나 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되는 것은 결코 아니다. 오히려 본 발명이 속하는 분야의 당업자라면 상술한 실시예에 기초하여 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다는 점이 자명하다 할 것이다. 그러나 그와 같은 다양한 변형과 변경은 본 발명의 정신을 훼손하지 아니하는 범위 내에서 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부된 청구의 범위를 통하여 보다 분명해질 것이다.
본 발명에 따라 제작된 패턴 형성을 위한 인쇄 장치에 사용될 수 있는 클리체는 2개의 금속층 및 2개의 포토레지스트층의 형성 및 현상, 식각 등의 공정을 통하여 인쇄용 블랭킷의 외주면에 코팅된 레지스트와 접촉하는 돌출 패턴의 주변부로 돌출 패턴보다 상향 돌출되어 있도록 볼록 패턴을 형성하였다.
이에 따라 인쇄용 블랭킷의 레지스트가 클리체의 돌출 패턴에 접촉하여 전사되는 과정에서 대칭적으로 형성된 볼록 패턴이 전사되어질 레지스트의 경계를 정확하게 한정하여 잘라내기 때문에, 인쇄용 블랭킷에 잔존하는 레지스트 패턴이 정교하게 전사되고, 돌출 패턴과 접촉하는 인쇄용 블랭킷의 외주면에는 레지스트가 잔존하지 않음으로 인하여 전사 특성이 크게 개선되었다.
아울러, 인쇄용 블랭킷의 외주면으로 명확하게 전사 패턴이 형성되기 때문에 전사 패턴이 기판의 상면으로 전사되어 형성되는 레지스트 패턴 또한 정교하게 형성될 수 있어, 이와 같은 레지스트 패턴을 마스크로 하여 패턴을 형성하고자 하는 경우에 미세한 금속 패턴을 형성할 수 있어, 패턴 불량을 최소화할 수 있다.

Claims (11)

  1. 패턴 형성용 인쇄 장치에 사용되는 클리체의 제조 방법에 있어서,
    (a) 클리체 기판 상에 제 1 금속층 및 제 1 포토레지스트층을 순차적으로 형성하는 단계;
    (b) 상기 제 1 포토레지스트층을 현상하여 제 1 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (c) 상기 제 1 레지스트 패턴 사이에 노출된 제 1 금속층 및 상기 클리체 기판을 식각하여 상기 클리체 기판에 홈을 형성하는 단계;
    (d) 상기 제 1 포토레지스트층을 제거하고, 식각된 상기 클리체 기판 및 제 1 금속층의 상부로 제 2 금속층 및 제 2 포토레지스트층을 순차적으로 형성하는 단계;
    (e) 상기 제 2 포토레지스트층의 주변에서 제 1 금속층, 제 2 금속층 및 클리체 기판의 상단을 식각하는 단계;
    (f) 상기 제 2 포토레지스트층을 제거하고, 제 2 금속층을 식각하는 단계를 포함하는 클리체의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 클리체 기판은 글래스인 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 금속층은 몰리브덴, 알루미늄, ITO, 크롬, 티타늄으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 금속층은 크롬, ITO 중에서 형성되는 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 제 1 금속층을 식각하는 단계와, 식각되어 노출된 제 1 금속층 하부의 클리체 기판을 식각하는 단계와, 상기 제 1 금속층의 노출된 측면을 식각하는 단계를 포함하는 클리체의 제조 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 상기 제 2 포토레지스트층은 상기 제 1 금속층의 일부를 덮을 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제 1 금속층 및 제 2 금속층은 단일 에칭액에 의하여 식각되는 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 상기 제 1 금속층 및 제 2 금속층은 별도의 에칭액에 의하여 개별적으로 식각되는 것을 특징으로 하는 클리체의 제조 방법.
  9. 패턴 형성용 인쇄 장치에 사용되는 클리체로서,
    다수의 홈 사이에 형성된 돌출 패턴의 주변으로 볼록 패턴이 구비되어 있는 클리체.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 클리체는 글래스인 것을 특징으로 하는 클리체.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 볼록 패턴은 대칭적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 클리체.
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US9131758B2 (en) 2004-08-17 2015-09-15 The Finding Ip Holding Company Llc Key locator with a container

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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