KR20160038189A - 마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판 - Google Patents

마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판 Download PDF

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Abstract

마스크리스 노광 장치는 기판으로 노광원 으로부터 제공된 소스 빔을 반사하여 상기 기판상에 노광 빔들을 스캔하는 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micro-mirror device, DMD)를 포함하는 노광 헤드 및 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스를 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 이용하여 제어하는 시스템 제어부를 포함한다. 상기 그래픽 데이터 시스템 파일의 채널부의 형상은 상기 노광 헤드의 스캔 방향에 대해 사선 방향으로 연장된다.

Description

마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판{MASKLESS EXPOSURE DEVICE, MASKLESS EXPOSURE METHOD AND DISPLAY SUBSTRATE MANUFACTURED BY THE MASKLESS EXPOSURE DEVICE AND MASKLESS EXPOSURE METHOD}
본 발명은 마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치의 불량을 줄일 수 있는 마스크리스 노광 장치, 마스크리스 노광 방법 및 이에 의해 제조되는 표시 기판에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 기판의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT), 신호 배선들을 포함하는 금속 패턴을 형성하기 위해서는, 상기 표시 기판 상에 금속층 및 포토레지스트층을 순차적으로 형성하고, 상기 포토레지스트층의 상부에 상기 금속 패턴에 대응하는 형상의 마스크를 배치한다.
이어서, 상기 마스크의 상부에서 광을 제공하여 상기 포토레지스트층을 노광 및 현상하여 상기 마스크의 형상에 대응하는 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 상기 금속층을 식각함으로써 상기 금속패턴을 형성할 수 있다.
그러나 다수의 금속 패턴들을 포함하는 표시 기판의 경우, 상기 금속 패턴들 각각의 형상이 상이하므로 상기 금속 패턴들의 개수에 따른 다수의 마스크들이 필요하다. 또한, 상기 금속 패턴들 각각의 형상을 변경할 때마다 상기 마스크의 형상도 변경되어야 하므로 마스크를 다시 제작해야 한다. 상기 마스크의 제조비용이 상당히 고가이므로 상기 표시 기판의 생산 원가를 증가시키는 요인이 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 마스크를 이용하지 않고 기판에 다수의 빔들을 제공할 수 있는 디지털 노광 장치가 이용되고 있다. 상기 디지털 노광 장치에서, 상기 빔들을 개별적으로 온/오프시켜 상기 기판에 선택적으로 상기 빔들을 제공함으로써, 원하는 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
그러나, 이러한 디지털 노광 장치에서 빔들의 크기, 위치 및 강도 등의 광학 특성이 다르기 때문에 패턴이 균일하게 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라 표시 장치의 불량이 발생될 수 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 표시 장치의 불량을 줄일 수 있는 마스크리스 노광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표시 장치의 불량을 줄일 수 있는 마스크리스 노광 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 마스크리스 노광 장치에 의해 제조되는 표시 기판을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치는 기판으로 노광원 으로부터 제공된 소스 빔을 반사하여 상기 기판상에 노광 빔들을 스캔하는 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micro-mirror device, DMD)를 포함하는 노광 헤드 및 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스를 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 이용하여 제어하는 시스템 제어부를 포함한다. 상기 그래픽 데이터 시스템 파일은 상기 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 및 상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제4 내지 제6 서브 X-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제5 내지 제8 서브 X-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 Y-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 시스템 제어부는 상기 기판에 형성되는 패턴에 대하여 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 제작하는 파일 제작부, 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일들로부터 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성하여 온/오프 타이밍을 제어하는 데이터 출력부 및 상기 기판을 고정하는 스테이지를 이송시키는 이송신호를 출력하는 이송 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이송 제어부는 상기 데이터 출력부로부터 생성된 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터에 따라 상기 기판을 스캔 방향으로 이송시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법은 기판에 형성되는 패턴에 대하여 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 제작하는 단계, 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일로부터 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성하는 단계, 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터에 따라 상기 기판을 노광하는 단계, 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 보정 데이터에 따라 상기 기판을 노광하는 단계를 포함한다. 상기 그래픽 데이터 시스템 파일은 상기 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 및 상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제4 내지 제6 서브 X-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계는 기판 상에 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제7 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정하는 단계, 상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계, 상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 이용하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계, 상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계 및 상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭의 차이를 이용하여 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제5 내지 제8 서브 X-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키를 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계는 기판상에 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제9 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정하는 단계, 상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계, 상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 이용하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계, 상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계 및 상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭의 차이를 이용하여 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 Y-얼라인키는 제1 노광 영역에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키, 상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키 및 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계는 기판 상에 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제3 Y-얼라인키 패턴들의 토탈 피치(total pitch)를 측정하는 단계, 상기 제1 및 제2 Y-얼라인키 패턴들의 미스얼라인 수치를 측정하는 단계, 상기 제3 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 측정하는 단계 및 상기 1 및 제2 Y-얼라인키 패턴들의 미스얼라인 수치와 상기3 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 이용하여 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판은 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인, 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결되는 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 소스 전극, 상기 소스 전극과 이격되어 배치되는 드레인 전극 및 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 형성되는 채널부를 포함하는 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 화소 전극, 상기 화소 전극과 인접하게 배치되고 상기 제2 방향으로 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 패턴 및 상기 X-얼라인키 패턴과 인접하게 배치되며, 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키 패턴을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴을 포함하고, 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴을 포함하고, 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴 및 상기 Y-얼라인키 패턴은 상기 게이트 라인과 동일한 층에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴 및 상기 Y-얼라인키 패턴은 평면도 상에서 상기 데이터 라인과 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치는 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 및 상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키를 포함하는 그래픽 데이터 시스템 파일을 포함한다. 또한, 상기 X-얼라인키 및 상기 Y-얼라인키를 이용하여 X-성분 및 Y-성분의 미스얼라인을 개선할 수 있다.
또한, 상기 X-얼라인키 및 상기 Y-얼라인키는 노광 헤드의 복수의 스캔 영역 사이에 형성된다. 따라서, 노광 헤드의 복수의 스캔 영역간 미스얼라인을 보다 정확하게 보정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 마스크리스 노광 장치의 일 실시예에 따른 노광 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 노광 헤드를 이용한 노광 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 1의 마스크리스 노광 장치의 일 실시예에 따른 시스템 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 스캔들 사이의 X-성분 미스얼라인 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 A 부분을 확대한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 스캔들 사이의 Y-성분 미스얼라인 상태를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 10의 B 부분을 확대한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 X-성분 미스얼라인 보정 방법을 나타낸 블록도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 Y-성분 미스얼라인 보정 방법을 나타낸 블록도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치 및 마스크리스 노광 방법에 의해 제조되는 표시 기판을 나타내는 평면도이다.
도 17은 도 16의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 18 내지 도 21은 도 17의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치 및 마스크리스 노광 방법에 의해 제조되는 표시 기판을 나타내는 평면도이다.
도 23은 도 22의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 24 내지 도 27은 도 23의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치를 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(100)은 표시패널을 형성하기 위한 모기판으로 복수의 제1 영역(10)들과 상기 제1 영역을 제외한 나머지 부분인 제2 영역(50)을 포함한다. 상기 제1 영역(10)에는 매트릭스 타입으로 배열되는 다수의 패널(S11,..., Smn)들이 형성된다. 상기 제2 영역(50)은 상기 기판(100)의 고유번호가 형성되는 글라스 ID 영역(51) 및 상기 다수의 패널들의 고유번호가 형성되는 셀 ID 영역(52)을 포함한다. 또한, 상기 제2 영역(50)은 기판의 가장자리 부분인 에지 노광 영역(53)을 포함한다.
상기 기판(100)은 노광부(30)의 하부로 제1 방향(D11)을 따라 이송되어 노광된다. 상기 기판(100)은 하부에 배치된 스테이지(미도시)에 의해 상기 노광부(30)로 이송된다.
상기 노광방식은 스텝 노광 또는 스캔 노광을 포함한다. 스텝 노광은 노광시 기판의 이동과 멈춤이 반복하는 동작이 포함된 것을 말하며, 스캔 노광은 노광시 기판의 연속적인 동작이 포함된 것을 말한다. 섬형 패턴(island pattern)은 주로 스텝 노광으로 형성할 수 있고, 스트립 패턴(strip pattern)은 주로 스캔 노광으로 형성할 수 있다.
상기 노광부(30)는 복수의 노광헤드(E1, E2, E3,...EK-2, EK-1, EK)를 포함하고, 상기 복수의 노광헤드는 스캔 방향인 상기 제1 방향(D11)과 직교하는 제2방향(D12)을 따라 배열된다.(여기서, K는 자연수)
상기 복수의 노광헤드(E1, E2, E3,..., EK-2, EK-1, EK)는 예를 들어, 2열로 배열된다. 상기 제2 방향(D12)으로 배열된 제1 열의 노광헤드들과, 상기 제1 열과 근접하여 상기 제2 방향(D12)으로 배열된 제2 열의 노광헤드들은 교대로 배치될 수 있다. 상기 노광헤드들은 도시하지는 않았으나, 다양한 배열 형태로 상기 제2 방향(D12)을 따라 배열될 수 있다.
고정된 상기 노광부(30)가 상기 제1 방향(D11)으로 이동하는 상기 기판(100)을 노광하므로 상기 기판(100)에는 상기 제1 방향(D11)과 반대방향으로 노광 패턴이 형성된다.
상기 노광헤드들은 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micro mirror device: DMD)를 포함한다. 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)는 온/오프 데이터에 노광빔을 조사할 수 있다. 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)의 해당 셀의 디지털 미러에서 소스 빔이 반사되어 상기 노광 빔이 생성되며, 상기 노광 빔은 상기 노광 헤드로부터 출사된다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크리스 노광 장치의 일 실시예에 따른 노광 헤드를 나타낸 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 노광 헤드(31)는 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD, 36)를 포함한다. 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD, 36)는 노광원(40)으로부터 소스 빔을 전달받는다. 상기 소스 빔은 포토레지스트 노광용 자외선일 수 있다. 노광의 대상물인 피처리 기판(12)에는 감광막(11)이 형성되어 있다. 상기 감광막(11)은 기판에 패턴을 형성할 때, 상기 패턴의 마스크를 형성하기 위해 사용된다. 상기 감광막(11)은 유리 기판의 표면에 감광성 에폭시(epoxy) 수지 등의 감광성 수지를 도포하여 형성될 수 있다. 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD, 36)는 상기 기판(100)에 전사될 화상 데이터에 기초하여 선택적으로 상기 소스 빔을 반사한다.
상기 노광 헤드(31)는 투영 광학계(38)을 포함한다. 상기 투영 광학계(38)는 다수의 렌즈들을 포함하며, 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD, 36)로부터 선택적으로 반사된 반사광들을 상기 노광 빔으로 변환시킨다.
도 3은 도 2에 도시된 노광 헤드를 이용한 노광 공정을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 마스크리스 노광 장치는 상기 기판의 제1 방향(D1)으로 연장된 일 변을 기준으로 제1 각도(θ1)로 경사진 상태로 고정될 수 있다. 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 방향을 제2 방향(D2)으로 정의할 때, 상기 마스크리스 노광장치가 경사진 방향은 상기 제1 방향(D1)과 상기 제2 방향(D2) 사이의 방향일 수 있다.
구체적으로, 상기 마스크리스 노광 장치의 경사 방향은 양의 제1 방향(+D1)과 양의 제2 방향(+D2) 사이의 제3 방향(D3)일 수 있다. 상기 제1 각도(θ1)는 상기 제1 방향(D1)으로 연장된 기준선에 대해서 시계 방향으로 회전한 예각으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 각도(θ1)는 약 0.1ㅀ 내지 약 0.5ㅀ일 수 있다.
상기 마스크리스 노광 장치가 상기 제3 방향(D3)으로 기울어진 상태에서, 스캔 방향(MD)을 따라 상기 기판(SUB)에 상기 스팟 빔들(20)을 제공할 수 있다. 상기 스캔 방향(MD)은 양의 제1 방향(+D1)과 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 마스크리스 노광 장치의 상기 제1 각도(θ1)가 약 0ㅀ인 경우 상기 마스크리스 노광장치를 이용하여 상기 기판(SUB)을 상기 양의 제1 방향(+D1)을 따라 노광하면, 상기 기판(SUB)에서 서로 인접한 스팟 빔들(20) 사이의 영역에 대응하는 영역은 실질적으로 노광되지 않는다. 따라서, 소정의 면적을 갖는 영역을 전체적으로 노광하기 위해서는 상기 마스크리스 노광장치와 상기 기판(SUB)이 상기 제1 각도(θ1)로 기울어진 상태에서 노광 공정을 수행할 수 있다.
상기 마이크로-미러들(222)이 모두 온 데이터를 받고 상기 기판(SUB)이 정지된 상태에서 상기 기판(SUB)에 상기 스팟 빔들(20)이 조사되는 경우, 상기 스팟 빔들(20)은 상기 제3 방향(D3)으로 소정 간격(x)으로 이격될 수 있다. 또한, 상기 스팟 빔들(20)은 상기 제3 방향(D3)과 직교하는 방향으로도 상기 소정 간격(x)으로 이격될 수 있다.
상기 마스크리스 노광 장치가 상기 기판(SUB)의 특정 영역, 예를 들어 패턴 형성 영역(L)만을 노광시키기 위해서는 상기 패턴 형성 영역(L)에만 상기 스팟 빔들(20)을 제공하여야 한다. 본 발명에서, 상기 패턴 형성 영역(L)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장된 상기 기판(SUB)의 일변을 기준으로 시계 방향으로 제2 각도(θ2)로 기울어진 제4 방향(D4)을 따라 연장된다. 상기 패턴 형성 영역(L)은 사용자에 의해서 상기 제4 방향(D4)을 따라 연장된 라인 형태로 디자인될 수 있다. 상기 마스크리스 노광 장치에 의해 상기 패턴 형성 영역(L)이 전체적으로 노광된 때, 상기 패턴 형성 영역(L)에는 지름(2r)을 갖는 원형의 상기 스팟 빔들(20)이 상기 제4 방향(D4)을 따라 소정 간격(Δk)으로 중첩됨으로써 상기 패턴 형성 영역(L)이 전체적으로 노광된 것이라고 할 수 있다.
도 4는 도 1의 마스크리스 노광 장치의 일 실시예에 따른 시스템 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 시스템 제어부는 파일제작부(200), 데이터 출력부(300) 및 이송 제어부(400)를 포함할 수 있다.
상기 파일 제작부(200)는 그래픽 시스템 파일(GDS)을 제작한다. 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS)파일은 여러 개의 층(layer)으로 구성된 캐드(CAD)파일이 변환된 것으로, 예를 들어, 게이트 패턴, 액티브 패턴, 소스 드레인 패턴 등의 각각의 레이어(layer)에 대한 데이터를 포함한다.
상기 데이터 출력부(300)는 상기 그래픽 시스템 파일(GDS)로부터 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성한다. 예를 들어, 상기 그래픽 시스템 파일(GDS)로부터 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성한다.
상기 데이터 출력부(300)는 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(36)로 출력한다.
상기 이송 제어부(400)는 상기 스테이지(미도시)를 이송시키는 이송 신호를 출력한다. 상기 이송 제어부(400)는 상기 데이터 출력부(300)로부터 인가되는 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스 온/오프 데이터에 따라, 노광 빔들의 온 및 오프 타이밍을 제어하고, 상기 스테이지를 이송시킨다.
본 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치는 상기 기판(100)상의 패턴에 대한 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 제작하는 단계, 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일로부터 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성하는 단계 및 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터에 따라 상기 기판(100)을 노광하는 단계에 의해 표시 기판을 제작할 수 있다.
상기 데이터 출력부(300)에서 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS)파일로부터 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성한다. 상기 온/오프 데이터를 생성하기 위한 온/오프 파일은 바이너리(binary file) 파일로서 1과 0으로 구성된다. 1은 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)가 온이 되게 하여 광을 기판에 전달할 수 있다. 0은 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)가 오프되게 하여 광이 기판에 전달되는 것을 차단한다.
상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)는 상기 온/오프 데이터에 따라 광을 선택적으로 반사하여, 상기 그래픽 데이터 시스템(GDS)파일에 저장된 상기 패턴의 데이터에 따라 상기 기판(100)을 노광한다. 따라서, 상기 패턴을 갖는 기판을 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 X-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2) 및 제3 서브 X-얼라인키(XK3), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2) 및 제3 서브 X-얼라인키(XK3)와 대칭되도록 배치되는 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 제5 서브 X-얼라인키(XK5) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키(XK7)를 포함한다.
상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7)은 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제4 서브 X-얼라인키(XK4) 및 제5 서브 X-얼라인키(XK5)는 제1 행에 배치될 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6)는 제2 행에 배치될 수있다.
상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 제1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭과 상기 1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 X-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 X-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제4 서브 X-얼라인키(XK4)와 대칭되도록 배치되는 제5 서브 X-얼라인키(XK5), 제6 서브 X-얼라인키(XK6), 제7 서브 X-얼라인키(XK7) 및 제8 서브 X-얼라인키(XK8) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키(XK9)를 포함한다.
상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8, XK9)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8, XK9)은 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제5 서브 X-얼라인키(XK5) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6)는 제1 행에 배치될 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키(XK3), 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 제7 서브 X-얼라인키(XK7) 및 제8 서브 X-얼라인키(XK8)는 제2 행에 배치될 수있다.
상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 제1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭과 상기 1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 X-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 스캔들 사이의 X-성분 미스얼라인 상태를 나타내는 평면도이다. 도 8은 도 7의 A 부분을 확대한 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 광학 헤드의 제4 스캔(S4) 및 제5 스캔(S5)의 X-성분 미스얼라인 상태가 도시된다.
한 개의 광학 헤드가 담당하는 노광 영역은 8 스캔일 수 있다. 예를 들어, 1 스캔은 66.5nm일 수 있다. 따라서, 하나의 광학 헤드가 담당하는 노광 영역은 532nm일 수 있다.
노광 헤드의 스캔들 사이의 X-성분 미스얼라인은 스캔들 사이의 X-성분 영역이 좁아지는 경우와 미스얼라인은 스캔들 사이의 X-성분 영역이 넓어지는 경우를 포함한다.
상기 제4 스캔(S4) 및 제5 스캔(S5)의 X-성분 미스얼라인 상태는 영역별로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 제4 스캔(S4) 및 제5 스캔(S5)의 제 4행에서는 제4 스캔(S4) 및 제5 스캔(S5) 사이의 영역이 좁아지며, 상기 제4 스캔(S4) 및 제5 스캔(S5)의 제 5행에서는 제 4스캔(S4) 및 제5 스캔(S5) 사이의 영역이 넓어진다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 Y-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1)와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)를 포함한다.
상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 사각틀 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴의 형상과 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들의 형상을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 Y-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 스캔들 사이의 Y-성분 미스얼라인 상태를 나타내는 평면도이다. 도 11은 도 10의 B 부분을 확대한 평면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 광학 헤드의 제1 스캔(S1) 내지 제8 스캔(S8)의 Y-성분 미스얼라인 상태가 도시된다.
한 개의 광학 헤드가 담당하는 노광 영역은 8 스캔일 수 있다. 예를 들어, 1 스캔은 66.5nm일 수 있다. 따라서, 하나의 광학 헤드가 담당하는 노광 영역은 532nm일 수 있다.
노광 헤드의 스캔들 사이의 Y-성분 미스얼라인은 제2 스캔(S2)과 같이 노광 시작 위치가 낮은 경우와 제4 스캔(S4)과 같이 노광 시작 위치가 높은 경우를 포함한다.
노광 시작 위치는 각 스캔 마다 다를 수 있다. 예를 들어, 제7 스캔(S7)의 노광 시작 위치가 정상이라고 할 때, 제8 스캔(S8)의 노광 시작 위치는 상기 제7 스캔(S7)의 노광 시작 위치보다 낮게 형성된다. Y-성분 미스얼라인은 각 스캔 마다 발생할 수 있으며, 제1 스캔(S2)을 기준으로 제2 스캔(S2)의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다. 또한, 보정된 제2 스캔(S2)을 기준으로 제3 스캔(S3)의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다. 즉, 이전 스캔을 기준으로 다음 스캔의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽데이터 시스템(GDS) 파일은 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 포함한다. 상기 Y-얼라인키는 상기 X-얼라인키의 상부에 배치될 수 있다.
상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2) 및 제3 서브 X-얼라인키(XK3), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2) 및 제3 서브 X-얼라인키(XK3)와 대칭되도록 배치되는 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 제5 서브 X-얼라인키(XK5) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키(XK7)를 포함한다.
상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7)은 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제4 서브 X-얼라인키(XK4) 및 제5 서브 X-얼라인키(XK5)는 제1 행에 배치될 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6)는 제2 행에 배치될 수 있다.
상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 제1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 7 서브 X-얼라인키(XK7)에 의해 형성되는 패턴의 폭과 상기 1 내지 제6 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6)에 의해 형성되는 패턴들의 폭을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 X-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
상기 Y-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1)와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)를 포함한다.
상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 사각틀 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴의 형상과 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들의 형상을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 Y-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 나타내는 평면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 헤드의 디지털 마이크로 미러 디바이스에 이용되는 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일은 X-얼라인키 및 Y-얼라인키를 포함한다. 상기 Y-얼라인키는 상기 X-얼라인키의 상부에 배치될 수 있다.
상기 X-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제3 서브 X-얼라인키(XK3) 및 제4 서브 X-얼라인키(XK4)와 대칭되도록 배치되는 제5 서브 X-얼라인키(XK5), 제6 서브 X-얼라인키(XK6), 제7 서브 X-얼라인키(XK7) 및 제8 서브 X-얼라인키(XK8) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키(XK9)를 포함한다.
상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8, XK9)은 동일한 폭을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8, XK9)은 바(bar) 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 서브 X-얼라인키(XK1), 제2 서브 X-얼라인키(XK2), 제5 서브 X-얼라인키(XK5) 및 제6 서브 X-얼라인키(XK6)는 제1 행에 배치될 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키(XK3), 제4 서브 X-얼라인키(XK4), 제7 서브 X-얼라인키(XK7) 및 제8 서브 X-얼라인키(XK8)는 제2 행에 배치될 수있다.
상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 제1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭은 상기 1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭과 동일하게 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 9 서브 X-얼라인키(XK9)에 의해 형성되는 패턴의 폭과 상기 1 내지 제8 서브 X-얼라인키들(XK1, XK2, XK3, XK4, XK5, XK6, XK7, XK8)에 의해 형성되는 패턴들의 폭을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 X-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
상기 Y-얼라인키는 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제1 노광 영역(EA1)과 인접하는 제2 노광 영역(EA2)에 배치되며 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1)와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)를 포함한다.
상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 서브 Y-얼라인키(YK1), 상기 제2 서브 Y-얼라인키(YK2) 및 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 사각틀 형상을 가질 수 있다.
상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)는 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 가지므로, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제1 노광 영역(EA1)에 배치되는 부분과 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)의 상기 제2 노광 영역(EA2)에 부분은 동일한 면적을 가질 수 있다.
상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 틀어지지 않고 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들이 미스얼라인(mis-alignment)되어 노광하는 경우 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴은 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들과 동일한 형상으로 형성되지 않게 된다.
따라서, 상기 제3 서브 Y-얼라인키(YK3)에 의해 형성되는 패턴의 형상과 상기 제1 및 제2 서브 Y-얼라인키들(YK1, YK2)에 의해 형성되는 패턴들의 형상을 비교하여 상기 제1 노광 영역(EA1)과 상기 제2 노광 영역(EA2)을 노광하는 광학 헤드들의 Y-성분 미스얼라인(mis-alignment) 여부를 확인할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 X-성분 미스얼라인 보정 방법을 나타낸 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 X-성분 미스얼라인 보정 방법은 기판 상에 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제7 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정하는 단계(S110), 제1 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값과 제2 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계(S120), 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계(S130), 상기 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 실제 경계부의 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계(S140) 및 상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭의 차이를 이용하여 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계(S150)를 포함한다.
기판 상에 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제7 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정한다. 이후, 측정된 상기 X-얼라인키 패턴들의 폭을 이용하여 제1 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값과 제2 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산한다.
상기 제1 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값과 제2 노광 영역에 형성되는 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계(S120)에서는 X-얼라인키 패턴이 7개 형성되는 경우 상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산한다. 또한, X-얼라인키 패턴이9개 형성되는 경우, 상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산한다.
경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계(S130)에서는 X-얼라인키 패턴이 7개 형성되는 경우, 상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 2로 나눈 값과 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 2로 나눈 값을 더하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산한다. 또한, X-얼라인키 패턴이9개 형성되는 경우, 상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 2로 나눈값과 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 2로 나눈 값을 더하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산한다.
상기 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 실제 경계부의 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계(S140)에서는 상기 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계(S130)에서 계산된 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 실제 형성되는 경계부의 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교한다.
예를 들어, X-얼라인키 패턴이7개 형성되는 경우, 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 제7 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교한다. 이때, 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 작은 경우는 스캔 사이의 영역이 좁아진 것이며, 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 큰 경우는 스캔 사이의 영역이 넓어진 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 이에 따른 보정 데이터를 생성할 수 있다. 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 작은 경우는 스캔 사이의 영역을 넓게 하는 값으로, 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 큰 경우는 스캔 사이의 영역을 좁게 하는 값으로 보정 데이터를 생성할 수 있다.
또한, X-얼라인키 패턴이9개 형성되는 경우, 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 제9 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교한다. 이때, 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 작은 경우는 스캔 사이의 영역이 좁아진 것이며, 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 큰 경우는 스캔 사이의 영역이 넓어진 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 이에 따른 보정 데이터를 생성할 수 있다. 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 작은 경우는 스캔 사이의 영역을 넓게 하는 값으로, 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭이 상기 경계부 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭보다 큰 경우는 스캔 사이의 영역을 좁게 하는 값으로 보정 데이터를 생성할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 Y-성분 미스얼라인 보정 방법을 나타낸 블록도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 방법의 Y-성분 미스얼라인 보정 방법은 기판 상에 상기 Y-얼라인키들에 대응되게 형성되는 Y-얼라인키 패턴들의 토탈 피치(total pitch)를 측정하는 단계(S210), 제1 노광 영역 및 제2 노광 영역에 형성되는 Y-얼라인키 패턴들의 Y-성분 미스얼라인 수치를 측정하는 단계(S220), 상기 제1 노광 영역 및 상기 제2 노광 영역의 경계부에 형성되는 Y-얼라인키 패턴의 Y-성분 미스얼라인 수치를 측정하는 단계(S230) 및 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 보정 데이터를 생성하는 단계(S240)를 포함한다.
상기 기판 상에 상기 Y-얼라인키들에 대응되게 형성되는 Y-얼라인키 패턴들의 토탈 피치(total pitch)를 측정하는 단계(S210)에서는 기판 상에 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제3 Y-얼라인키 패턴들의 토탈 피치(total pitch)를 측정한다.
상기 제1 노광 영역 및 제2 노광 영역에 형성되는 Y-얼라인키 패턴들의 Y-성분 미스얼라인 수치를 측정하는 단계(S220)에서는 상기 제1 노광 영역에 형성되는 제1 Y-얼라인키 패턴과 상기 제2 노광 영역에 형성되는 제2 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 측정한다. 상기 미스얼라인 수치는 마스크리스 노광 장치의 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일의 상기 Y-얼라인키를 기준으로 상기 제1 노광 영역에 형성되는 제1 Y-얼라인키 패턴과 상기 제2 노광 영역에 형성되는 제2 Y-얼라인키 패턴을 비교하여 측정할 수 있다.
이후, 상기 제1 노광 영역 및 제2 노광 영역의 경계부에 형성되는 제3 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 측정한다. 이에 따라, Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성할 수 있다.
Y-성분의 미스 얼라인의 보정은 제1 스캔(S2)을 기준으로 제2 스캔(S2)의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다. 또한, 보정된 제2 스캔(S2)을 기준으로 제3 스캔(S3)의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다. 즉, 이전 스캔을 기준으로 다음 스캔의 Y-성분 미스 얼라인을 보정할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치 및 마스크리스 노광 방법에 의해 제조되는 표시 기판을 나타내는 평면도이다. 도 17은 도 16의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)은 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 액티브 패턴(AP), 화소 전극(PE), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 유기막(140), X-얼라인키 패턴 및 Y-얼라인키 패턴을 포함한다.
상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)을 포함할 수 있다. 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(110)은 유리 기판, 쿼츠 기판, 실리콘 기판, 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다.
상기 게이트 라인(GL)은 상기 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 상기 게이트 라인(GL)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 라인(GL)은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE)은 상기 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GE)과 전기적으로 연결된다. 상기 게이트전극(GE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GE)은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE) 상에는 상기 제1 절연층(120)이 형성된다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 베이스 기판(110) 및 상기 게이트 전극(GE)을 포함하는 제1 도전 패턴을 커버한다. 상기 제1 절연층(120)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하고, 500Å의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(120)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP) 상에는 상기 데이터 라인(DL)이 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인(DL)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 라인(DL)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 6000Å의 두께를 가질 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP) 상에는 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 형성된다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 액티브 패턴(AP) 위에 서로 이격되어 배치된다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 데이터 라인(DL)과 동일한 층으로 형성될 수 있다.
상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 데이터 라인(DL) 상에는 제2 절연층(130)이 형성된다. 상기 제2 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(130)상에는 유기막(140)이 형성된다. 상기 유기막(140)은 상기 표시 기판(100)의 상면을 실질적으로 평탄화함으로써, 단차로 인해 발생하는 문제, 예를 들어, 신호 배선의 단선 등을 방지할 수 있다. 상기 유기막(140)은 유기 물질을 포함하는 절연층일 수 있다. 상기 유기막(140)은 컬러 필터일 수 있다.
상기 화소 전극(PE)은 상기 유기막(140) 상에 배치되며, 상기 제1 콘택홀(CNT1)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(PE)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 전극(PE)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(PE)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(110) 상에는 X-얼라인키 패턴 및 Y-얼라인키 패턴이 형성된다.
상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)을 포함할 수 있다. 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들은 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들은 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들은 평면도 상에서 상기 데이터 라인(DL)과 중첩할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 사각틀 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 상기 1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 평면도 상에서 상기 데이터 라인(DL)과 중첩할 수 있다.
도 18 내지 도 21은 도 17의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 18을 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 게이트 전극(GE) 및 제3 서브X-얼라인키 패턴(XP3), 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)을 형성한다. 이후, 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제1 절연층(120)을 형성한다.
상기 게이트 전극(GE) 및 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)은 제1 도전층을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 제1 도전층은 스푸터링법 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1 도전층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 상기 제1 도전층은 게이트 금속층일 수 있다. 또한 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)은 게이트 금속 패턴일 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)은 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)은 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브 X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)은 상기 게이트 전극(GE)과 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제6 서브X-얼라인키 패턴(XP6) 및 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(120)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
도 19를 참조하면, 상기 제1 절연층(120)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제2 도전층이 형성된다. 상기 제2 도전층은 데이터 금속층 및 반도체층을 포함한다. 상기 제2 도전층을 패터닝하여 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)을 형성할 수 있다.
상기 데이터 금속층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 금속층은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 반도체층은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화물 반도체는, 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO) 또는 인듐 아연 주석 산화물(IZTO)을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 산화물 반도체는 인듐 갈륨 아연 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층(125)을 패터닝하여 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)을 형성한다. 이후, 상기 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제2 절연층(130)을 형성한다.
상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다.
도 20을 참조하면, 상기 제2 절연층(130)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 유기막(140)을 형성한다. 상기 유기막(140)은 상기 표시 기판(100)의 상면을 실질적으로 평탄화함으로써, 단차로 인해 발생하는 문제, 예를 들어 신호 배선의 단선 등을 방지할 수 있다. 상기 유기막(140)은 유기 물질을 포함하는 절연층일 수 있다. 또한 상기 유기막(140)은 컬러 필터 일 수 있다.
이후, 상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130) 및 상기 유기막(140)을 패터닝한다. 이에 따라, 상기 드레인 전극(DE)이 부분적으로 노출된다.
제1 콘택홀(CNT1)은 상기 유기막(140) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성되며, 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출한다.
도 21을 참조하면, 상기 패터닝된 유기막(140)상에 투명 전극층(150)을 형성한다.
상기 투명 전극층(150)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 전극층(150)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 전극층(150)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 상기 투명 전극층(150)을 패터닝하여 화소 전극(PE)을 형성한다.
상기 화소 전극(PE)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(PE)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 제1 콘택홀(CNT1)을 통하여 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치 및 마스크리스 노광 방법에 의해 제조되는 표시 기판을 나타내는 평면도이다. 도 23은 도 22의 II-II'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(100)은 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 액티브 패턴(AP), 화소 전극(PE), 제1 절연층(120), 제2 절연층(130), 유기막(140), X-얼라인키 패턴 및 Y-얼라인키 패턴을 포함한다.
상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)을 포함할 수 있다. 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(110)은 유리 기판, 쿼츠 기판, 실리콘 기판, 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다.
상기 게이트 라인(GL)은 상기 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 상기 게이트 라인(GL)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 라인(GL)은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE)은 상기 베이스 기판(110) 상에 배치된다. 상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GE)과 전기적으로 연결된다. 상기 게이트전극(GE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(GE)은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 게이트 전극(GE) 상에는 상기 제1 절연층(120)이 형성된다. 상기 제1 절연층(120)은 상기 베이스 기판(110) 및 상기 게이트 전극(GE)을 포함하는 제1 도전 패턴을 커버한다. 상기 제1 절연층(120)은 무기 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 산화물(SiOx) 또는 실리콘 질화물(SiNx)를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하고, 500Å의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(120)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP) 상에는 상기 데이터 라인(DL)이 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인(DL)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 라인(DL)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 6000Å의 두께를 가질 수 있다.
상기 액티브 패턴(AP) 상에는 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 형성된다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 액티브 패턴(AP) 위에 서로 이격되어 배치된다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 상기 데이터 라인(DL)과 동일한 층으로 형성될 수 있다.
상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다.
상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 데이터 라인(DL) 상에는 제2 절연층(130)이 형성된다. 상기 제2 절연층(130)은 실리콘 산화물(SiOx) 및 실리콘 질화물(SiNx)을 포함할 수 있다.
상기 제2 절연층(130)상에는 유기막(140)이 형성된다. 상기 유기막(140)은 상기 표시 기판(100)의 상면을 실질적으로 평탄화함으로써, 단차로 인해 발생하는 문제, 예를 들어, 신호 배선의 단선 등을 방지할 수 있다. 상기 유기막(140)은 유기 물질을 포함하는 절연층일 수 있다. 상기 유기막(140)은 컬러 필터일 수 있다.
상기 화소 전극(PE)은 상기 유기막(140) 상에 배치되며, 상기 제1 콘택홀(CNT1)을 통해 상기 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(PE)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소 전극(PE)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(PE)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(110) 상에는 X-얼라인키 패턴 및 Y-얼라인키 패턴이 형성된다.
상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)을 포함할 수 있다. 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)을 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)들은 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)들은 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)들은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7, XP8, XP9)들은 평면도 상에서 상기 데이터 라인(DL)과 중첩할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 사각틀 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 상기 1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP1, XP2, XP3, XP4, XP5, XP6, XP7)들과 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층에 배치될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴(YP1, YP2, YP3)들은 평면도 상에서 상기 데이터 라인(DL)과 중첩할 수 있다.
도 24 내지 도 27은 도 23의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 24를 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 게이트 전극(GE) 및 제3 서브X-얼라인키 패턴(XP3), 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)을 형성한다. 이후, 상기 게이트 전극(GE) 및 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제1 절연층(120)을 형성한다.
상기 게이트 전극(GE), 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)은 제1 도전층을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 제1 도전층은 스푸터링법 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1 도전층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 상기 제1 도전층은 게이트 금속층일 수 있다. 또한 상기 게이트 전극(GE), 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)은 게이트 금속 패턴일 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)은 상기 게이트 전극(GE)과 동일한 층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)은상기 게이트 전극(GE)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)은 상기 게이트 전극(GE)과 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1 절연층(120)은 상기 게이트 전극(GE), 상기 제3 서브 X-얼라인키 패턴(XP3), 상기 제4 서브 X-얼라인키 패턴(XP4), 상기 제7 서브 X-얼라인키 패턴(XP7), 상기 제8 서브 X-얼라인키 패턴(XP8) 및 상기 제9 서브 X-얼라인키 패턴(XP9)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 상기 제1 절연층(120)은 실리콘 질화물(SiNx) 또는 실리콘 산화물(SiOx)을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 절연층(120)은 서로 다른 물질을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다.
도 25를 참조하면, 상기 제1 절연층(120)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제2 도전층이 형성된다. 상기 제2 도전층은 데이터 금속층 및 반도체층을 포함한다. 상기 제2 도전층을 패터닝하여 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)을 형성할 수 있다.
상기 데이터 금속층은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 금속층은 티타늄(Ti)을 포함하는 하부층 및 상기 하부층의 상부에 형성되며, 구리(Cu)를 포함하는 상부층을 포함할 수 있다.
상기 반도체층은 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 산화물 반도체는, 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO) 또는 인듐 아연 주석 산화물(IZTO)을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 산화물 반도체는 인듐 갈륨 아연 산화물을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전층(125)을 패터닝하여 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)을 형성한다. 이후, 상기 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE) 및 데이터 라인(DL)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 제2 절연층(130)을 형성한다.
상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 망간(Mn), 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)은 구리(Cu)층 및 상기 구리(Cu)층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄(Ti)층을 포함할 수 있다.
도 26을 참조하면, 상기 제2 절연층(130)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 유기막(140)을 형성한다. 상기 유기막(140)은 상기 표시 기판(100)의 상면을 실질적으로 평탄화함으로써, 단차로 인해 발생하는 문제, 예를 들어 신호 배선의 단선 등을 방지할 수 있다. 상기 유기막(140)은 유기 물질을 포함하는 절연층일 수 있다. 또한 상기 유기막(140)은 컬러 필터 일 수 있다.
이후, 상기 제1 절연층(120), 상기 제2 절연층(130) 및 상기 유기막(140)을 패터닝한다. 이에 따라, 상기 드레인 전극(DE)이 부분적으로 노출된다.
제1 콘택홀(CNT1)은 상기 유기막(140) 및 상기 제2 절연층(130)을 통해 형성되며, 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출한다.
도 21을 참조하면, 상기 패터닝된 유기막(140)상에 투명 전극층(150)을 형성한다.
상기 투명 전극층(150)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 전극층(150)은 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 투명 전극층(150)은 티타늄(titanium: Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다.
도 23을 참조하면, 상기 투명 전극층(150)을 패터닝하여 화소 전극(PE)을 형성한다.
상기 화소 전극(PE)은 투명 도전 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 산화 인듐 주석(indium tin oxide: ITO) 또는 산화 아연 주석(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 화소 전극(PE)은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴 티타늄 합금(MoTi)을 포함할 수 있다. 상기 화소 전극(PE)은 제1 콘택홀(CNT1)을 통하여 드레인 전극(DE)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크리스 노광 장치는 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 및 상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키를 포함하는 그래픽 데이터 시스템 파일을 포함한다. 또한, 상기 X-얼라인키 및 상기 Y-얼라인키를 이용하여 X-성분 및 Y-성분의 미스얼라인을 개선할 수 있다.
또한, 상기 X-얼라인키 및 상기 Y-얼라인키는 노광 헤드의 복수의 스캔 영역 사이에 형성된다. 따라서, 노광 헤드의 복수의 스캔 영역간 미스얼라인을 보다 정확하게 보정할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 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.
100: 기판 10: 제1 영역
30: 노광 헤드 50: 제2 영역
36: 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)
40: 광원 38: 투영 광학계

Claims (20)

  1. 기판으로 노광원 으로부터 제공된 소스 빔을 반사하여 상기 기판상에 노광 빔들을 스캔하는 디지털 마이크로 미러 디바이스(digital micro-mirror device, DMD)를 포함하는 노광 헤드; 및
    상기 디지털 마이크로 미러 디바이스를 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 이용하여 제어하는 시스템 제어부를 포함하고,
    상기 그래픽 데이터 시스템 파일은
    상기 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키; 및
    상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는Y-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 X-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제4 내지 제6 서브 X-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 X-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제5 내지 제8 서브 X-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 Y-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 시스템 제어부는
    상기 기판에 형성되는 패턴에 대하여 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 제작하는 파일 제작부;
    상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일들로부터 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성하여 온/오프 타이밍을 제어하는 데이터 출력부; 및
    상기 기판을 고정하는 스테이지를 이송시키는 이송신호를 출력하는 이송 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이송 제어부는 상기 데이터 출력부로부터 생성된 상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터에 따라 상기 기판을 스캔 방향으로 이송시키는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 장치.
  9. 기판에 형성되는 패턴에 대하여 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일을 제작하는 단계;
    상기 그래픽 데이터 시스템(GDS) 파일로부터 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터를 생성하는 단계;
    상기 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 온/오프 데이터에 따라 상기 기판을 노광하는 단계;
    제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 보정 데이터에 따라 상기 기판을 노광하는 단계를 포함하며,
    상기 그래픽 데이터 시스템 파일은
    상기 노광 헤드의 스캔 방향과 평행하게 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키; 및
    상기 X-얼라인키와 인접하게 배치되며 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 X-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제3 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제4 내지 제6 서브 X-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제7 서브 X-얼라인키를 포함하며,
    상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계는
    기판 상에 상기 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제7 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계;
    상기 제1 내지 제3 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제4 내지 제6 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 이용하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계;
    상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계; 및
    상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제7 X-얼라인키 패턴의 폭의 차이를 이용하여 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 X-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 내지 제4 서브 X-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제5 내지 제8 서브 X-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제9 서브 X-얼라인키를 포함하며,
    상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들은 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계는;
    기판 상에 상기 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제9 X-얼라인키 패턴들의 폭을 측정하는 단계;
    상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 계산하는 단계;
    상기 제1 내지 제4 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값 및 제5 내지 제8 X-얼라인키 패턴들의 폭의 평균값을 이용하여 경계부의 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭을 계산하는 단계;
    상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭을 비교하는 단계; 및
    상기 X-얼라인키 패턴의 타겟 폭과 상기 제9 X-얼라인키 패턴의 폭의 차이를 이용하여 제1 방향으로 연장되는 X-성분의 미스얼라인을 보정하는 제1 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 Y-얼라인키는
    제1 노광 영역에 배치되는 제1 서브 Y-얼라인키;
    상기 제1 노광 영역과 인접하는 제2 노광 영역에 배치되며 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 상기 제1 서브 Y-얼라인키와 대칭되도록 배치되는 제2 서브 Y-얼라인키; 및
    상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선 상에 배치되며, 상기 제1 노광 영역과 상기 제2 노광 영역의 경계선을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는 제3 서브 Y-얼라인키를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계는
    기판 상에 상기 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키들에 대응되게 형성되는 제1 내지 제3 Y-얼라인키 패턴들의 토탈 피치(total pitch)를 측정하는 단계;
    상기 제1 및 제2 Y-얼라인키 패턴들의 미스얼라인 수치를 측정하는 단계;
    상기 제3 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 측정하는 단계; 및
    상기 1 및 제2 Y-얼라인키 패턴들의 미스얼라인 수치와 상기 3 Y-얼라인키 패턴의 미스얼라인 수치를 이용하여 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 Y-성분의 미스 얼라인을 보정하는 제2 보정 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크리스 노광 방법.
  16. 제1 방향으로 연장되는 게이트 라인;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되는 데이터 라인;
    상기 게이트 라인과 전기적으로 연결되는 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결되는 소스 전극, 상기 소스 전극과 이격되어 배치되는 드레인 전극 및 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극 사이에 형성되는 채널부를 포함하는 스위칭 소자;
    상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결되는 화소 전극;
    상기 화소 전극과 인접하게 배치되고 상기 제2 방향으로 연장되며, 바(bar) 형상을 갖는 X-얼라인키 패턴; 및
    상기 X-얼라인키 패턴과 인접하게 배치되며, 사각틀 형상을 갖는 Y-얼라인키 패턴을 포함하는 하는 표시 기판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제7 서브 X-얼라인키 패턴을 포함하고, 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  18. 제16항에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴은 제1 내지 제9 서브 X-얼라인키 패턴을 포함하고, 상기 Y-얼라인키 패턴은 제1 내지 제3 서브 Y-얼라인키 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  19. 제16항에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴 및 상기 Y-얼라인키 패턴은 상기 게이트 라인과 동일한 층에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  20. 제16항에 있어서, 상기 X-얼라인키 패턴 및 상기 Y-얼라인키 패턴은 평면도 상에서 상기 데이터 라인과 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
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