KR20160044671A - 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 마스크는 투명 기판 및 차광 패턴을 포함한다. 상기 차광 패턴은 상기 투명 기판 상에 배치되어 광을 차단하는 차광부 및 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함한다. 상기 회절 패턴은 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함한다. 따라서, 마스크 끝단에 노광기 의 한계 해상력 이하의 크기로 패턴을 형성하여 포토 공정에 있어서의 포토 패턴에 영향을 주지 않으면서, 회절 및 간섭을 일으킬 수 있으며, 이에 따라 노광 효율을 개선할 수 있다.

Description

마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법{MASK, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY PANEL USING THE SAME}
본 발명은 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노광 효율이 개선된 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 대면적이 용이하고 박형 및 경량화가 가능한 평판 디스플레이(flat panel display, FPD)가 표시 장치로서 널리 이용되고 있으며, 이러한 평판 디스플레이로는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED) 등이 사용되고 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 액정의 특정한 분자 배열에 전압을 인가하여 분자 배열을 변환시키고, 이러한 분자 배열의 변환에 의해 발광하는 액정 셀의 복굴절성, 선광성, 2 색성 및 광 산란 특성 등의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하여 영상을 표시하는 디스플레이 장치이다.
상기 액정 표시 장치는 영상을 표시하는 액정 표시 패널을 포함한다. 상기 액정 표시 패널은 금속을 이용하여 배선 패턴을 형성하는데, 이러한 배선 패턴은 마스크를 이용한 노광 공정 및 식각 공정을 거쳐 형성된다.
최근, 배선 패턴의 미세화가 요구되며, 이에 따라 포토 패턴의 미세화 역시 요구되고 있다. 다만, 일반적인 노광기 의 한계 해상력이 2.5㎛이므로, 한계 해상력 이하의 패턴을 형성하는 것은 어렵다.
이러한 포토 패턴의 미세화를 위하여, 고감광성 포토레지스트 적용, 노광기 의 한계 해상력의 향상을 고려하여 볼 수 있다. 다만, 노광기 는 고가이므로 노광기 의 과도한 사용에 따라 공정 비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 공정 비용을 감소시키기 위하여 노광 공정에서의 노광 효율을 증가시켜 노광기 의 수명을 향상시킬 필요가 있다.
이에 따라, 최근, 광의 회절 및 간섭 현상을 이용하여 노광량을 감소시켜 노광 효율을 향상시키는 위상 시프트 마스크가 개발되었으나, 이는 복수의 재료가 사용되어 비용이 증가하며, 복수의 레이저 공정이 추가되어 그 제작이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 노광 효율이 개선된 마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 마스크를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 마스크를 이용한 표시 패널을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 마스크는 투명 기판 및 차광 패턴을 포함한다. 상기 차광 패턴은 상기 투명 기판 상에 배치되어 광을 차단하며, 차광부 및 회절 패턴을 포함한다. 상기 회절 패턴은 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차광 패턴은 크롬(Cr)을 포함할수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차광부는 일방향으로 연장된 직사각형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 인접한 상기 돌출부들은 서로 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회절 패턴은, 상기 차광부의 제1 측면으로부터 돌출된 제1 돌출 패턴 및 상기 차광부의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된 제2 돌출 패턴을 포함할 수 있으며, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 회절 패턴은, 상기 차광부의 제1 측면으로부터 돌출된 제1 돌출 패턴 및 상기 차광부의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된 제2 돌출 패턴을 포함할 수 있으며, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 비대칭 구조를 가질 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 마스크의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법에 있어서, 투명 기판 상에 차광 금속층을 형성한다. 상기 차광 금속층 상에 제1 포토레지스트 물질을 도포하여 제1 포토레지스트 층을 형성한다. 레이저 빔을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 층에 레이저를 조사하여, 제1 영역 및 상기 제1 영역의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 돌출 영역을 포함하는 제2 영역을 경화시킨다. 상기 제1 포토레지스트 층을 현상하여 제1 포토 패턴을 형성한다. 상기 제1 포토 패턴을 마스크로 하여 상기 차광 금속층을 식각하여 상기 제1 영역에 대응되는 차광부 및 상기 제2 영역에 대응되며 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함하는 회절 패턴을 포함하는 차광 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 물질은 네거티브 타입일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 포인트를 상기 제1 포토레지스트 층 상에 X 방향으로 이동시켜 상기 제1 영역을 경화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 포인트를 상기 제1 포토레지스트 층 상에 상기 X 방향에 수직한 Y 방향으로 이동시켜 상기 제2 영역을 경화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 상기 포인트의 직경은 0.5㎛ 내지 1.5㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차광 금속층은 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법에 있어서, 베이스 기판 상에 금속 층을 형성한다. 상기 금속 층 상에 제2 포토레지스트 물질을 도포하여 제2 포토레지스트 층을 형성한다. 상기 제2 포토레지스트 층 상에 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되어 광을 차단하는 차광부 및 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함하며, 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 차광 패턴을 포함하는 복수의 마스크들을 이용하여 상기 제2 포토레지스트 층을 노광한다. 상기 제2 포토레지스트 층을 현상하여 제2 포토 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 포토레지스트 물질은 포지티브 타입일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 포토레지스트 층은 40mJ 내지 50mJ의 노광량으로 노광될 수 있으며, 상기 제2 포토 패턴은 상기 차광 패턴에 대응되는 영역에 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 폭으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 인접한 상기 돌출부들은 서로 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법에 따르면, 마스크 끝단에 노광기 의 한계 해상력 이하의 크기로 패턴을 형성하여 포토 공정에 있어서의 포토 패턴에 영향을 주지 않으면서, 회절 및 간섭을 일으킬 수 있으며, 이에 따라 노광 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다.
도 2는 도 1의 제1 화소의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 평면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 평면도이다.
도 4a는 도 3a의 I-I'선에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른마스크의 단면도이다.
도 4b는 도 3b의 II-II'선에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3a의 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 3a의 마스크를 이용하여 표시 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 평면도이다. 도 2는 도 1의 제1 화소의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 패널은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 복수의 화소들을 포함한다.
상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 이와는 달리 상기 게이트 라인(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있고, 상기 데이터 라인(DL)은상기 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다.
상기 화소들은 매트릭스 형태로 배치된다. 상기 화소들은 상기 게이트 라인들(GL) 및 상기 데이터 라인들(DL)에 의해 정의되는 영역에 배치될 수 있다.
각 화소는 인접한 게이트 라인(GL) 및 인접한 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 화소는 인접한 하나의 게이트 라인(GL) 및 인접한 하나의 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 화소는 직사각형 형상, V 자 형상 및Z 자 형상 등 다양할 수 있다.
도 1 및도 2를 참조하면, 상기 표시 패널은, 영상을 표시하는 복수의 화소 영역을 가지는 기판 및 박막 트랜지스터(TFT)를 포함한다. 상기 화소 영역은 복수의 열과 복수의 행을 가진 매트릭스 형태로 배열된다.
상기 화소 영역은 스위칭 소자(switching element)를 포함하며, 예를 들어, 상기 스위칭 소자는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)일 수 있다. 상기 스위칭 소자는 인접한 게이트 라인(GL) 및 인접한 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 배치될 수 있다.
상기 기판 상에 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(GL)을 포함하는 게이트 패턴이 배치된다. 상기 게이트 라인(GL)은 상기 게이트 전극(GE)과 전기적으로 연결된다.
상기 기판 상에 반도체 패턴(SM)을 형성한다. 상기 반도체 패턴(SM)은 상기 게이트 전극(GE)과 중첩하여 배치된다.
상기 반도체 패턴(SM) 상에 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 포함하는 데이터 패턴이 배치된다. 상기 소스 전극(SE)은 상기 반도체 패턴(SM)과중첩하고, 상기 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된다.
상기 드레인 전극(DE)은 상기 반도체 패턴(SM) 상에 상기 소스 전극(SE)으로부터 이격된다. 상기 반도체 패턴(SM)은 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE) 사이에서 전도 채널(conductive channel)을 이룬다.
상기 게이트 전극(GE), 상기 소스 전극(SE), 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 반도체 패턴(SM)은 상기 박막 트랜지스터(TFT)를 구성한다.
예를 들어, 상기 게이트 전극(GE), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)의 폭은 2.5㎛ 이하일 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 평면도이다. 도 4a는 도 3a의 I-I'선에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 단면도이다. 도 4b는 도 3b의 II-II'선에 따라 절단한 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크의 단면도이다. 도 5a 내지 도 5d는 도 3a의 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 3a 및 도 4a를 참조하면, 상기 제1 마스크(MASK1)는 투명 기판 및 차광 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 투명 기판(1)은 유리기판 또는 투명한 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 차광 패턴은 상기 투명 기판(1) 상에 배치된다. 상기 차광 패턴은 상기 차광 패턴을 향하여 제공되는 광을 차단할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광 패턴은 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.
상기 차광 패턴은 차광부(10) 및 회절 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 일방향으로 연장된 직사각형일 수 있다.
상기 회절 패턴은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 돌출된 복수의 돌출부들(11)을 포함하며, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에는 이격 공간(12)이 형성되어 있다.
상기 회절 패턴이 복수의 돌출부들(11) 및 상기 돌출부들(11) 사이의 이격 공간(12)을 포함하여, 상기 회절 패턴을 향하여 제공되는 광을 회절시킬 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴을 통과하여 회절된 광이 간섭 현상을 통하여, 제1 포토레지스트 층에 노광되는 노광량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 장변 및 단변을 가지는 직사각형이며, 상기 돌출부는 상기 차광부(10)의 상기 장변의 측면으로부터 돌출될 수 있다.
예를 들어, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에 형성된 상기 이격 공간(12)은 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리(S)를 가질 수 있다.
상기 이격 거리(S)가 1㎛ 미만인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 증가하여 상기 회절 패턴을 통과하는 광의 양이 줄어들어, 포토 공정에서의 노광량이 증가한다. 상기 이격 거리(S)가 2㎛ 초과인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 감소하여 광의 회절이 일어나지 않는다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.5㎛ 내지 1.5㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 연장된 상기 돌출부들(11)의 길이가 0.5㎛ 미만인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 감소하여 광의 회절이 일어나지 않는다. 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 연장된 상기 돌출부들(11)의 길이가 2㎛ 초과인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 증가하여 상기 회절 패턴을 통과하는 광의 양이 줄어들어, 포토 공정에서의 노광량이 증가한다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 차광부(10)의 측면과 평행한 방향으로 연장된 상기 돌출부들(11)의 길이가 1㎛ 미만인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 감소하여 광의 회절이 일어나지 않는다. 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 연장된 상기 돌출부들(11)의 길이가 2㎛ 초과인 경우, 상기 돌출부(11)의 영역이 증가하여 상기 회절 패턴을 통과하는 광의 양이 줄어들어, 포토 공정에서의 노광량이 증가한다.
상기 돌출부들(11) 및 상기 이격 공간(12)은 노광기 의 한계 해상력인 2.5㎛ 이하의 패턴으로 형성된다. 따라서, 상기 제1 마스크(MASK1)가 상기 회절 패턴을 포함하더라도, 형성되는 포토 패턴의 형상에 영향을 미치지 않는다.
상기 회절 패턴은, 제1 돌출 패턴 및 제2 돌출 패턴을 포함하며, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 차광부(10)의 제1 측면으로부터 돌출되며, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 차광부(10)의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된다.
예를 들어, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 대칭 구조(symmetry structure)를 가질 수 있다.
도 3b 및 도 4b를 참조하면, 상기 제2 마스크(MASK2)는 투명 기판 및 차광 패턴을 포함한다.
상기 차광 패턴은 차광부(10) 및 회절 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 일방향으로 연장된 직사각형일 수 있다.
상기 회절 패턴은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 돌출된 복수의 돌출부들(11)을 포함하며, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에는 이격 공간(12)이 형성되어 있다.
상기 회절 패턴이 복수의 돌출부들(11) 및 상기 돌출부들(11) 사이의 이격 공간(12)을 포함하여, 상기 회절 패턴을 향하여 제공되는 광을 회절시킬 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴을 통과하여 회절된 광이 간섭 현상을 통하여, 제1 포토레지스트 층에 노광되는 노광량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 장변 및 단변을 가지는 직사각형이며, 상기 돌출부는 상기 차광부(10)의 상기 장변의 측면으로부터 돌출될 수 있다.
예를 들어, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에 형성된 상기 이격 공간(12)은 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리(S)를 가질 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.5㎛ 내지 1.5㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11) 및 상기 이격 공간(12)은 노광기 의 한계 해상력인 2.5㎛ 이하의 패턴으로 형성된다. 따라서, 상기 제2 마스크(MASK2)가 상기 회절 패턴을 포함하더라도, 형성되는 포토 패턴의 형상에 영향을 미치지 않는다.
상기 회절 패턴은, 제1 돌출 패턴 및 제2 돌출 패턴을 포함하며, 상기 제1 돌출 패턴은 상기 차광부(10)의 제1 측면으로부터 돌출되며, 상기 제2 돌출 패턴은 상기 차광부(10)의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된다.
예를 들어, 상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 비대칭 구조(asymmetry structure)를 가질 수 있다.
도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 투명 기판(1) 상에 차광 금속층(M)을 형성한다.
상기 차광 금속층(M)은 광 반사 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 차광 금속층(M)은 크롬(Cr)을 포함할 수 있다.
상기 차광 금속층(M)이 형성된 상기 투명 기판(1) 상에 제1 포토레지스트 물질을 도포하여 제1 포토레지스트 층(PR)을 형성한다.
예를 들어, 상기 제1 포토레지스트 물질은 네거티브 타입(negative type)일 수 있다.
상기 제1 포토레지스트 층(PR)이 형성된 상기 투명 기판(1) 상에 레이저 빔(2)을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 층(PR)에 레이저를 조사할 수 있다.
상기 레이저를 조사하여 제1 영역 및 상기 제1 영역의 측면으로부터돌출되며 서로 이격된 돌출 영역을 포함하는 제2 영역을 경화시킬 수 있다.
상기 레이저 빔(2) 에서 출사된 포인트를 이동시켜 상기 제1 영역을 경화시킬 수 있다. 상기 포인트는 상기 제1 포토레지스트 층(PR) 상에 X 방향(X)으로 이동시켜 상기 제1 영역을 경화시킬 수 있다.
상기 레이저 빔(2) 에서 출사된 포인트를 이동시켜 상기 제2 영역을 경화시킬 수 있다. 상기 포인트는 상기 제1 포토레지스트 층(PR) 상에 Y 방향(Y)으로 이동시켜 상기 제2 영역을 경화시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 레이저 빔(2)에서 출사된 상기 포인트의 직경은 0.5㎛ 내지 1.5㎛일 수 있다.
상기 제1 영역 및 상기 제2 영역이 경화되어 제1 포토 패턴(PR')을 형성할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 포토레지스트 층의 경화된 상기 제1 포토 패턴(PR')을 제외한 나머지 부분은 현상액을 이용하여 현상되어 제1 포토 패턴(PR')을 형성할 수 있다.
상기 제1 포토 패턴(PR')을 마스크로 하여, 상기 차광 금속층(M)을 식각하여 차광 패턴을 형성한다.
예를 들어, 상기 차광 금속층(M)은 식각액 등을 이용하여 식각할 수 있다.
상기 차광 패턴은 차광부(10) 및 회절 패턴을 포함한다.
상기 차광부(10)는 상기 제1 영역에 대응된다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 일방향으로 연장된 직사각형일 수 있다.
상기 회절 패턴은 상기 제2 영역에 대응된다. 상기 회절 패턴은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들(11)을 포함한다.
상기 회절 패턴은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 돌출된 복수의 돌출부들(11)을 포함하며, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에는 이격 공간(12)이 형성되어 있다.
상기 회절 패턴이 복수의 돌출부들(11) 및 상기 돌출부들(11) 사이의 이격 공간(12)을 포함하여, 상기 회절 패턴을 향하여 제공되는 광을 회절시킬 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴을 통과하여 회절된 광이 간섭 현상을 통하여, 제1 포토레지스트 층에 노광되는 노광량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 장변 및 단변을 가지는 직사각형이며, 상기 돌출부는 상기 차광부(10)의 상기 장변의 측면으로부터 돌출될 수 있다.
예를 들어, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에 형성된 상기 이격 공간(12)은 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리(S)를 가질 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.5㎛ 내지 1.5㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11) 및 상기 이격 공간(12)은 노광기 의 한계 해상력인 2.5㎛ 이하의 패턴으로 형성된다. 따라서, 상기 제1 마스크(MASK1)가 상기 회절 패턴을 포함하더라도, 형성되는 포토 패턴의 형상에 영향을 미치지 않는다.
도 6a 내지 도 6c는 도 3a의 마스크를 이용하여 표시 패널을 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 베이스 기판(100) 상에 금속 층(110)을 형성한다.
예를 들어, 상기 베이스 기판(100)은 유리기판 또는 투명한 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 금속 층(110)은 구리(Cu) 또는 이들의 합금(alloy)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 층은 게이트 전극(GE) 및 게이트 라인(GL)을 포함하는 게이트 패턴을 형성하기 위한 것일 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 층은 소스 전극(SE), 드레인 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)을 포함하는 데이터 패턴을 형성하기 위한 것일 수 있다.
상기 금속 층(110) 상에 제2 포토레지스트 물질을 도포하여 제2 포토레지스트 층(120)을 형성한다.
예를 들어, 상기 제2 포토레지스트 물질은 포지티브 타입(positive type) 일 수 있다.
상기 제2 포토레지스트 층(120) 상에 복수의 마스크들(MASK1)을 이용하여 상기 제2 포토레지스트 층(120)을 노광한다.
상기 차광 패턴은 차광부(10) 및 회절 패턴을 포함한다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 일방향으로 연장된 직사각형일 수 있다.
상기 회절 패턴은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 돌출된 복수의 돌출부들(11)을 포함하며, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에는 이격 공간(12)이 형성되어 있다.
상기 회절 패턴이 복수의 돌출부들(11) 및 상기 돌출부들(11) 사이의 이격 공간(12)을 포함하여, 상기 회절 패턴을 향하여 제공되는 광을 회절시킬 수 있다. 따라서, 상기 회절 패턴을 통과하여 회절된 광이 간섭 현상을 통하여, 제1 포토레지스트 층에 노광되는 노광량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 차광부(10)는 장변 및 단변을 가지는 직사각형이며, 상기 돌출부는 상기 차광부(10)의 상기 장변의 측면으로부터 돌출될 수 있다.
예를 들어, 인접한 상기 돌출부들(11) 사이에 형성된 상기 이격 공간(12)은 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리(S)를 가질 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.5㎛ 내지 1.5㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11)은 상기 차광부(10)의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장될 수 있다.
상기 돌출부들(11) 및 상기 이격 공간(12)은 노광기 의 한계 해상력인 2.5㎛ 이하의 패턴으로 형성된다. 따라서, 상기 제1 마스크(MASK1)가 상기 회절 패턴을 포함하더라도, 형성되는 포토 패턴의 형상에 영향을 미치지 않는다.
상기 복수의 마스크들(MASK1)은 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 상기 마스크들(MASK1)은 원하는 포토 패턴의 폭에 대응되도록 이격될 수 있으며, 예를 들어, 인접하는 상기 마스크들(MASK1)은 2.5㎛ 내지 3.5㎛ 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 포토레지스트 층(120)은 40mJ 내지 50mJ의 노광량으로 노광될 수 있다. 따라서, 상기 제2 포토 패턴(120')은 상기 차광 패턴에 대응되는 영역에 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 폭으로 형성될 수 있다.
상기 제2 포토레지스트 층(120)을 현상하여 제2 포토 패턴(120')을 형성한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 마스크, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법은 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등에 적용할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
MASK 1, 2: 제1, 제2 마스크 1: 투명 기판
2: 레이저 빔 10: 차광부
11: 돌출부 12: 이격 공간
M: 차광 금속층 PR: 제1 포토레지스트 층
PR': 제1 포토 패턴 100: 베이스 기판
110: 금속층 120: 제2 포토레지스트 층
120': 제2 포토 패턴

Claims (20)

  1. 투명 기판; 및
    상기 투명 기판 상에 배치되어 광을 차단하는 차광부 및 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함하며, 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 차광 패턴을 포함하는 마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차광 패턴은 크롬(Cr)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 차광부는 일방향으로 연장된 직사각형인 것을 특징으로 하는 마스크.
  4. 제1항에 있어서, 인접한 상기 돌출부들은 서로 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  5. 제1항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 마스크.
  6. 제5항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 마스크.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회절 패턴은, 상기 차광부의 제1 측면으로부터 돌출된 제1 돌출 패턴 및 상기 차광부의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된 제2 돌출 패턴을 포함하며,
    상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  8. 제1항에 있어서, 상기 회절 패턴은, 상기 차광부의 제1 측면으로부터 돌출된 제1 돌출 패턴 및 상기 차광부의 상기 제1 측면의 반대 면인 제2 측면으로부터 돌출된 제2 돌출 패턴을 포함하며,
    상기 제1 돌출 패턴 및 상기 제2 돌출 패턴은 서로 비대칭 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 마스크.
  9. 투명 기판 상에 차광 금속층을 형성하는 단계;
    상기 차광 금속층 상에 제1 포토레지스트 물질을 도포하여 제1 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
    레이저 빔을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 층에 레이저를 조사하여, 제1 영역 및 상기 제1 영역의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 돌출 영역을 포함하는 제2 영역을 경화시키는 단계;
    상기 제1 포토레지스트 층을 현상하여 제1 포토 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 포토 패턴을 마스크로 하여 상기 차광 금속층을 식각하여 상기 제1 영역에 대응되는 차광부 및 상기 제2 영역에 대응되며 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함하는 회절 패턴을 포함하는 차광 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 마스크의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 물질은 네거티브 타입인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 포인트를 상기 제1 포토레지스트 층 상에 X 방향으로 이동시켜 상기 제1 영역을 경화시키는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 포인트를 상기 제1 포토레지스트 층 상에 상기 X 방향에 수직한 Y 방향으로 이동시켜 상기 제2 영역을 경화시키는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 레이저 빔에서 출사된 상기 포인트의 직경은 0.5㎛ 내지 1.5㎛인 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  14. 제9항에 있어서, 상기 차광 금속층은 크롬(Cr)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
  15. 베이스 기판 상에 금속 층을 형성하는 단계;
    상기 금속 층 상에 제2 포토레지스트 물질을 도포하여 제2 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
    상기 제2 포토레지스트 층 상에 투명 기판 및 상기 투명 기판 상에 배치되어 광을 차단하는 차광부 및 상기 차광부의 측면으로부터 돌출되며 서로 이격된 복수의 돌출부들을 포함하며, 광을 회절시키는 회절 패턴을 포함하는 차광 패턴을 포함하는 복수의 마스크들을 이용하여 상기 제2 포토레지스트 층을 노광하는 단계; 및
    상기 제2 포토레지스트 층을 현상하여 제2 포토 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 포토레지스트 물질은 포지티브 타입인 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제2 포토레지스트 층은 40mJ 내지 50mJ의 노광량으로 노광되며,
    상기 제2 포토 패턴은 상기 차광 패턴에 대응되는 영역에 2.5㎛ 내지 3.5㎛의 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서, 인접한 상기 돌출부들은 서로 1㎛ 내지 2㎛의 이격 거리를 가지는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면으로부터 수직한 방향으로 0.1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 돌출부들은 상기 차광부의 측면과 평행한 방향으로 1㎛ 내지 2㎛의 길이로 연장된 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
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