KR960003482B1 - 액정 표시 장치의 칼라 필터 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

액정 표시 장치의 칼라 필터 제조방법
제1도에서 제3도까지는 칼라 필터의 레드, 그린 및 블루칼라 패턴을 형성하기 위한 종래의 얼라인 키패턴의 단면 형상을 도시하고 있으며,
제4도는 종래 얼라인 키 패턴의 평면을 도시하며,
제5도는 종래 얼라인 키의 반사광으로 부터 검출되는 파형도를 나타낸다.
제6도에서 제8도까지는 칼라 필터의 레드, 그린 및 블루칼라 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 얼라인키 패턴의 단면 형상을 도시하고 있으며,
제9도는 본 발명의 얼라인 키 패턴의 평면을 도시하며,
제10도는 본 발명의 얼라인 키의 반사광으로 부터 검출되는 파형도를 나타내고,
제11도는 파장에 따른 칼라 레지스트의 투과율을 나타내고 있는 그래프이다.
본 발명은 액정 표시(Liquid Crystal Display) 장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 칼라 필터의 칼라 패턴을 형성하기 위한 자동 얼라인 키의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 칼라 필터를 제조하는 과정에서 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(blue) 칼라 패턴을 형성하기 위해서는 기판 상에 크롬(Cr)을 이용하여 얼라인 키(Align Key) 패턴을 형성시킨 다음, 칼라 레지스트(Resist)를 도포하고, 레이저 빔(Laser Beam)를 이용하여 상기 얼라인 키를 타켓(target)으로 마스크(Mask)를 자동 얼라인한 다음 일반적인 후속의 포토리소그래피(Photolithography) 기술을 이용하여 상기 칼라 레지스트를 패터닝(patterning)하고 있으나, 상기 칼라 가운데 그린 및 블루 칼라를 형성하기 위해 도포되는 레지스트는 레이저 빔의 투과율이 매우 낮아 레이저 빔의 반사광을 감지할 수 없으므로 자동 얼라이너(Aligner)가 얼라인 키를 인식하는데 어려움이 있다.
첨부 도면 제1도에서 제3도까지는 칼라 필터의 레드, 그린 및 블루칼라 패턴을 형성하기 위한 종래의 얼라인 키 패턴의 단면 형상을 도시하고 있으며, 첨부 도면 제4도는 종래 얼라인 키 패턴의 평면을 도시하며, 첨부 도면 제5도는 종래 얼라인 키의 반사광으로 부터 검출되는 파형도를 나타낸다.
상기 도면을 참조하여 보면, 제1도에서 제3도가지의 도면에 있어서 각각의 단면 형상은 칼라층을 제외하고는 동일한 구조로 되어 있으며, 제1도를 참조하여 종래의 얼라인 키 패턴 및 그 형성 방법을 설명하기로 한다. 먼저, 얼라인 키 패턴의 형성 방법을 간단히 살펴보면, 기판(11) 상에 약 1500Å정도의 크롬을 증착한 후, 통상의 포토리소그래피 공정을 이용하여 얼라인 키 패턴(12)을 형성시킨 다음, 레드 칼라 레지스트(13)를 도포하고, 그 위에 산화방지막(16)을 형성시킨 후, 파장이 약 633nm 정도의 레이저 빔(17)를 이용하여 상기 얼라인 키를 타켓으로 마스크를 자동 얼라인한 다음, 일반적인 후속의 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 칼라 레지스트(12)를 패터닝하여 레드 칼라 패턴을 형성하게 된다.
또한, 상기의 크롬으로 이루어진 얼라인 키(12)을 타켓으로 마스크를 얼라인하고 상기와 동일한 제조방법을 통해 제2도 및 제3도와 같이 그린 및 블루 칼라 패턴을 형성시킬 수 있으나, 도포되는 그린(14) 및 블루(15) 칼라 레지스트는 레이저 빔의 투과율이 매우 낮아(제11도의 파장에 따른 투과율 참조 : 블루 ; 31, 그린 ; 32, 레드 ; 33) 레이저 빔의 반사광을 감지할 수 없으므로 자동 얼라이너(Aligner)가 얼라인 키를 인식하는데 어려움이 있다. 즉, 레드 칼라 레지스트(13)는 633nm정도의 파장을 갖는 레이저 빔 투과율이 90% 이상이기 때문에 레이저 빔이 얼라인 키 패턴에서 반사되어 자동 얼라이너에서 반사 파장의 신호 검출이 가능하므로 자동 얼라인이 가능하지만, 그린과 블루 칼라 레지스트(14,15)는 상기한 정도의 레이저 빔의 파장에서 투과율이 제로(zero)에 가깝고, 또 크롬으로 이루어진 패턴의 두께가 낮아 패턴 단차가 거의 없는 제4도와 같은 얼라인 키 패턴을 사용하면 그린 레지스트(14) 및 블루레지스트(15)에서 빛이 대부분 흡수되므로 얼라인 키 패턴에서 반사되는 빛의 양이 거의 없어 제5도에 보인 바와 같이 반사파의 검출 신호가 발생되지 않으며, 마스크의 자동 얼라인을 위해서는 얼라인키 패턴 상부의 칼라 레지스트를 제거해야 할 필요가 있다. 이를 위해서는 아세톤, 또는 현상액(developer)등의 용제로 키 패턴 상부를 수동적으로 문질러서 닦아내어 얼라인 키를 노출시켜야 하므로 수동작업 과정으로 인한 생산성 및 제조 수율의 저하를 초래하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 얼라인 키의 단차를 크게하여 회절광의 신호를 검출할 수 있도록 칼라 레지스트를 이용한 얼라인 키 패턴의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 칼라 필터의 얼라인 키 패턴의 제조 방법은, 기판 상에 제1칼라필터레지스트층을 형성하는 단계, 제1마스크를 얼라인하고 상기 제1칼라레지스트층을 패터닝하여 제1칼라필터 패턴과 제1얼라인키 패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제1칼라패턴 및 상기 제1얼라인키 패턴이 형성된 기판 상에 형성 되고, 상기 제1칼라얼라인키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제1단차영역에서의 빛을 가지는 제2칼라레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제1단차영역을 감지하고 제2마스크를 얼라인하는 단계, 상기 제2칼라레지스트층을 패터닝하여 제2칼라패턴과 제2얼라인키 패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제2칼라패턴과 상기 제2얼라인키 패턴이 형성된 기판 상에 형성되고, 상기 제2얼라인키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제2단차영역을 가지는 제3칼라레지스트층을 형성하는단계, 상기 제2단차영역에서의 빛을 감지하고 제3마스크를 얼라인하는 단계, 및 상기 제3칼라레지스트층을 패터닝하여 제3칼라패턴을 형성하는 단계를 구비한다. 또한, 상기 제1칼라레지스트층, 상기 제2칼라레지스트층 및 상기 제3칼라레지스트층 상에 산화방지막을 형성하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기한 본 발명의 방법에 의하면 레드 및 그린 칼라 패턴을 형성할 때 각각 그린 및 블루 레지스트의 얼라인먼트에 사용할 수 있게 칼라 레지스트를 이용한 얼라인 키패턴을 형성함으로써 단차 경사면에서 반사되는 회절광에 의해 자동 얼라인이 가능하다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 제6도에서 제8도까지는 칼라 필터의 레드, 그린 및 블루칼라 패턴을 형성하기 위한 본 발명의 얼라인 키 패턴의 단면 형상을 도시하고 있으며, 첨부 도면 제9도는 본 발명의 얼라인 키 패턴의 평면을 도시하며, 첨부 도면 제10도는 본 발명의 얼라인 키의 최절광으로부터 검출되는 파형도를 나타낸다.
상기 도면을 참조하여 보면, 제6도에서 제8도까지의 도면에 있어서 각각의 단면 형상을 보면, 레드 칼라 레지스트의 패터닝을 위해 크롬으로 이루어진 얼라인 키 패턴에 마스크를 얼라인하고(제6도), 그린 칼라 레지스트의 패터닝에서는 레드 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키 패턴에 마스크를 얼라인하고(제7도), 블루 칼라 레지스트의 패터닝에서는 그린 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키 패턴에 마스크를 얼라인하여(제8도), 레이저 빔을 조사함으로써 증가된 얼라인 키의 단차 경사로 부터 발생하는 회절광에서 신호를 검출하여 자동 얼라인이 가능해 진다.
제6도의 본 발명의 레드 칼라 레지스트의 얼라인 키 패턴의 형성 방법은 제1도와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
제7도를 참조하여 본 발명의 그린 칼라 레지스트의 얼라인 키 패턴 및 그 형성 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 얼라인 키 패턴의 형성 방법을 간단히 살펴보면, 상기 제6도의 얼라인 키를 이용하여 마스크를 얼라인하고 통상의 포토리소그래피 공정을 이용하여 레드 칼라 패턴을 형성시 그린 칼라 얼라인 키 위치에 레드 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키(23')를 동시에 형성한 다음, 그린 칼라 레지스트(24)를 도포하고, 그 위에 0.6㎛-1.0㎛정도의 산화방지막(26)을 형성시킨 후, 파장이 약 600nm-700nm 정도의 레이저 빔(27)를 조사하여 상기 그린 칼라 레지스트의 경사면에서 유발되는 회절광을 이용한 검출 신호에 따라 마스크를 자동 얼라인한 다음, 상기와 동일한 방법으로 일반적인 후속의 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 칼라 레지스트(24)를 패터닝하여 그린 칼라 패턴과 함께 블루 칼라 레지스트의 얼라인 키 위치에 상기 그린 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키(24')를 제8도와 같이 형성하게 된다. 이때, 상기의 얼라인 키 형성 이전에 레드 칼라 패턴(23)이 차광막(22) 상에 형성되어 있으므로 그린 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키(24')는 레드 칼라 패턴 상에 위치하게 된다. 이어서, 제8도에서 처럼 상기의 그린 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키(24')를 형성 한다. 다음 그 상면에 블루레지스트(25)를 도포하고 그 위에 산화방지 막(26)을 형성시킨 후, 제7도에서와 동일한 방법으로 파장이 약 600nm-700nm 정도의 레이저 빔(27)을 이용하여 상기 그린 칼라 레지스트로 이루어진 얼라인 키(24')에 마스크를 자동 얼라인한 다음, 일반적인 후속의 포토리소그래피 기술을 이용하여 상기 칼라레지스트(24)를 패터닝하여 블루 칼라 패턴을 형성시킨다.
따라서, 상기한 본 발명의 방법에 의하면 레드 및 그린 칼라 패턴을 형성할 때 각각 그린 및 블루 칼라 레지스트의 얼라인먼트에 사용할 수 있게 칼라 레지스트를 이용한 얼라인 키패턴을 제9도와 같이 형성함으로써 얼라인 키 패턴 상부의 그린 및 블루 칼라 레지스트의 단차 경사면에서 반사되는 회절광을 검출하여 제10도에 나타낸 바와 같은 신호에 의해 자동 얼라인이 가능하다.
본 발명은 상기 일 실시예에 한하지 않으며 당 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 유사한 변형으로 실시 가능함은 명백하다.

Claims (4)

  1. 칼라패턴을 형성하기 위해 칼라레지스트를 이용한 마스크의 자동얼라인 키 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 기판 상에 제1칼라필터레지스트층을 형성하는 단계, 제1마스크를 얼라인하고, 상기 제1칼라레지스트층을 패터닝하여 제1칼라레지스트층과 제1얼라인 키 패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제1칼라패턴 및 상기 제1얼라인키 패턴이 형성된 기판 상에 형성되고, 상기 제1칼라얼라인 키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제1단차영역을 가지는 제2칼라레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제1단차영역에서의 빛을 감지하고 제2마스크를 얼라인하는 단계, 상기 제2칼라레지스트층을 패터닝하여 제2칼라패턴과 제2얼라인키 패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제2칼라패턴과 상기 제2얼라인키 패턴이 형성된 기판상에 형성되고, 상기 제2얼라인키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제2단차영역을 가지는 제3칼라레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제2단차영역에서의 빛을 감지하고 제3마스크를 얼라인하는 단계, 및 상기 제3칼라레지스트층을 패터닝하여 제3칼라패턴을 형성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 액정표시용 칼라필터 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1칼라레지스트층은 레드 칼라레지스트층이고, 상기 제2칼라레지스트층은 그린 칼라 레지스트층이고, 상기 제3칼라레지스트층은 블루 칼라 레지스트층임을 특징으로 하는 액정표시용 칼라필터 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1칼라레지스트층, 상기 제2칼라레지스트층 및 상기 제3칼라레지스트층 상에 산화방지막을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 액정 표시용 칼라필터 제조 방법.
  4. 칼라패턴을 형성하기 위해 칼라레지스트를 이용한 마스크의 자동얼라인 키 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 기판 상에 차광막을 형성하는 단계, 제1마스크를 얼라인하고 상기 차광막을 패터닝하여 제1얼라인 키 패턴과 차광막패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제1얼라인 키 패턴과 상기 차광막 패턴이 형성된 상기 기판 상에 형성되고, 상기 제1얼라인 키 패턴의 상부의 높이를 변화시키는 제1단차영역을 가지는 제1칼라필터레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제1단차영역에서의 빛을 감지하고 제2마스크를 얼란하는 단계, 상기 제1칼라레지스트층을 패터닝하여, 제1칼라패턴과 제2얼라인키 패턴을 동시에 형성하는 단계, 상기 제1칼라패턴 및 상기 제2얼라인 패턴이 형성된 기판 상에 형성되고, 상기 제2칼라 얼라인 키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제2단차영역을 가지는 제2칼라레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제2단차영역에서의 빛을 감지하고 제3마스크를 얼라인하는 단계, 상기 제2칼라레지스트층을 상기 제3얼라인키 패턴이 형성된 기판 상에 형성되고 상기 제3얼라인키 패턴 위의 높이를 변화시키는 제3단차영역을 가지는 제3칼라레지스트층을 형성하는 단계, 상기 제3단차영역에서의 빛을 감지하고 제4마스크를 얼라인하는 단계, 및 상기 제3칼라레지스트층을 패터닝하여 제3칼라패턴을 형성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 액정표시용 칼라필터 제조방법.
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