(57)【要約】【課題】本発明は、平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光方法に関する。【解決手段】本発明では、光源と；基板が安着される水平支持面を有するステージと；前記水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと；前記マスクの端側を取り囲むフレームと；前記光源と前記ステージ間に位置して、前記ステージ上に光を照射するために、前記マスクを通じて光源から光の方向を調節するための光学部とを含む平板表示装置用露光装置を提供することによって、大型化マスクを適用してもマスクの自体荷重による曲がり現象を防いで、このことによって、正確なパターン転写が可能な露光方法を提供して、さらに、より信頼性のあるフォトリソグラフィ工程を提供する。【選択図】    図３
2006276862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と；
基板が安着される水平支持面を有するステージと；
前記水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと；
前記マスクの端側を取り囲むフレームと；
前記光源と前記ステージ間に位置して、前記ステージ上に光を照射するために、前記マスクを通じて光源から光の方向を調節するための光学部とを含む平板表示装置用露光装置。
【請求項２】
前記基板上に位置する薄膜層と、前記薄膜層上に位置するフォトレジスト層を含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項３】
前記光学部は、ミラーユニットを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項４】
前記ミラーユニットは、前面コーティングミラー及びコールドライトミラーのいずれかであることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項５】
前記フレームは、前記ステージの表面を基準に、上下の端側を支持することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項６】
前記光学部は、
前記光源と前記マスク間に配置されたコンデンサーレンズユニットと；
前記マスクと前記ミラーユニット間、または、前記ミラーユニットと前記基板間の位置のいずれかの領域に位置するオブジェクティブレンズユニットを含むことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項７】
前記オブジェクティブレンズユニットは、少なくとも、１つのプリズムとレンズを含むことを特徴とする請求項６に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項８】
前記マスクは、石英で構成されたベース基板と、前記ベース基板上に位置する不透明物質のパターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項９】
前記マスクは、前記パターンに対応する遮断部と、前記パターンを除いた前記ベース基板領域に対応する透過部を含むことを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置用露光装置。
【請求項１０】
光源と；
基板が安着される水平支持面を有するステージと；
前記水平支持面に対して垂直に配置されて、遮断部と透過部を含み、前記ステージの水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと、前記マスクの端側を取り囲むフレームと、前記光源と前記ステージ間に位置して、前記ステージ上に光が照射されるように、前記マスクを通じて光源からの光の方向を調節する光学部を含む露光器を準備する段階と；
薄膜層と、前記薄膜層上に位置するフォトレジスト層を含む基板を配置する段階と；
前記透過部に対応する基板上に位置する前記フォトレジスト層の一部領域上に、前記光学部によって前記マスクを通じて光源からの光を照射する段階とを含む平板表示装置用露光装置を利用する露光方法。
【請求項１１】
前記光学部は、ミラーユニットを含むことを特徴とする請求項１０に記載の平板表示装置用露光装置を利用する露光方法。
【請求項１２】
前記ミラーユニットは、前面コーティングミラー及びコールドライトミラーのいずれかから選択されることを特徴とする請求項１１に記載の平板表示装置用露光装置を利用する露光方法。
【請求項１３】
前記光学部は、
前記光源と前記マスク間に配置されたコンデンサーレンズユニットと；
前記マスクと前記ミラーユニット間、または、前記ミラーユニットと前記基板間の位置のいずれかの領域に位置するオブジェクティブレンズユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の平板表示装置用露光装置を利用する露光方法。
【請求項１４】
基板上に薄膜層とフォトレジスト層を順に形成する段階と；
光源と、基板が安着される水平支持面を有するステージと、遮断部と透過部を含み、前記ステージの前記水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと、前記マスクの端側を取り囲むフレームと、前記光源とステージ間に位置して、前記ステージ上に光が照射されるように、前記マスクを通じて光源からの光の方向を調節する光学部を含む露光器を準備する段階と；
前記ステージ上に基板を配置する段階と；
前記透過部に対応する基板上に位置するフォトレジスト層の一部領域上に、前記光学部によって前記マスクを通じて光源からの光を照射する段階と；
前記薄膜層の領域を露光するために、フォトレジストパターンを形成して、前記フォトレジスト層の露光された領域を現像する段階とを含む平板表示装置のフォトエッチング方法。
【請求項１５】
前記現像段階で露光された薄膜層の一部領域をエッチングすることによって、前記薄膜層をパターニングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の平板表示装置のフォトエッチング方法。
【請求項１６】
基板上に薄膜層を形成する段階と；
前記薄膜層上に、フォトレジスト層を形成する段階と；
実質的に、前記マスクを垂直に配置する段階と；
前記フォトレジスト層の一部領域上に、前記マスクを通じて光を照射する段階と；
前記薄膜層の一部領域を露光するために、フォトレジストパターンを形成して、前記フォトレジスト層の露光された領域を現像する段階を含み、ここで、前記フォトレジストパターンの形態は、前記平板表示装置の構成要素に対応して、前記構成要素は、ゲート配線、データ配線、画素電極、共通電極のうちのいずれかであることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記薄膜層の露光された領域に対して照射された光の方向を変える段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記照射されえた光の方向を変える段階は、照射された光を反射する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の平板表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、社会が本格的な情報化時代に入ることによって、各種の電気的信号情報を視覚的に表現するディスプレー分野が急速度に発展しており、これに応じて、軽量化、薄形化、低消費電力化等の優れた特性の多様な種類の平板表示装置が紹介され、既存のブラウン管ＣＲＴを速く代替している。
【０００３】
このような平板表示装置の具体的な例としては、液晶表示装置ＬＣＤ、プラズマ表示装置ＰＤＰ、電界放出表示装置ＦＥＤ、電気発光表示装置ＥＬＤ等があって、これらは、普通、１組の基板間に固有の蛍光または、偏光物質層を介した後、合着させた平板表示パネルを必須的な構成要素として備えている。  
【０００４】
最近、これら平板表示パネルに画像表現の基本単位である画素を行列方式に配列して、各々を薄膜トランジスタのようなスイッチング素子を独立的に制御する能動行列方式が幅広く利用されている。
【０００５】
例えば、色の再現性と動映像の具現能力等が優れて、ノートブック用表示画面、ＴＶ、モニター等に最も活発に活用されている液晶表示装置の場合、これの表示パネルである液晶パネルは、液晶層を間に対面合着された第１基板及び第２基板で構成されて、上部基板または、アレイ基板と称される第１基板の内面には、多数のデータ配線とゲート配線が縦横に交差して画素を定義し、これらの交差点ごとに薄膜トランジスタを備えて、各画素に実装された透明画素電極と一対一対応連結される。
【０００６】
また、これとは向かい合う第２基板は、普通、下部基板または、カラーフィルター基板と称されて、内面には、第１基板のデータ配線及びゲート配線、薄膜トランジスタ等のように、液晶駆動と直接的な関連のない部分を遮りながら各画素電極だけを露出させる格子状のブラックマトリックスと、この各格子の内部に充填された、例えば、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂのカラーフィルターと、この全部を覆う透明共通電極を備える。
【０００７】
前述した構成の液晶パネルは、画素電極と共通電極間の電位差を利用して、その間に介された液晶分子の配列方向を人為的に変化させることにより透過率の差が発生されて、その他の平板表示パネルとは異なり、液晶パネルには、それに自体発光要素がないために、液晶パネルの背面に別途のバックライトを備えて、これから出射された光を液晶パネルに通過させ、各画素別の透過率の差によるカラーフィルターの色の組合によって多様なカラー画像を具現する。
【０００８】
この時、一般的な平板表示装置の製造工程には、基板上に、所定の物質の薄膜層を形成する薄膜蒸着工程と、前記薄膜層の選択された一部を露出させるフォトリソグラフィ工程と、前記露出された部分を除去して、目的とする形態にパターニングするエッチング工程が何度か繰り返えされる。
【０００９】
また、フォトリソグラフィ工程は、薄膜層が蒸着された基板上に、フォトレジストを塗布する段階と、目的とする形態のパターンが形成されたマスクでフォトレジストを露光する段階と、現像液を利用してフォトレジストの露光された部分または、それ以外の部分を除去する現像段階とを含み、その結果、マスクのパターンと実質的に同一な形態のフォトレジストパターンを得ることができる。
【００１０】
一方、最近の大面積高画素の平板表示装置が脚光を浴びてから、前述したフォトリソグラフィ工程のうち、特に、露光段階でさらに繊細で精巧な技術が要求されているが、ここで使用される平板表示装置用製造設備が露光装置である。
【００１１】
図１は、従来の平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を概略的に示した斜視図である。
【００１２】
図１に示したように、平板表示装置用露光装置は、紫外線または、Ｘ−ｒａｙ等の光を発する光源１０と、前記光源１０から出射される光を基板２上にシルエット転写するために、所定のパターン２４が形成されているマスク２０、また、露光しょうとする基板２が安着される水平支持面３２を提供するステージ３０を含む。この時、前記マスク２０は、ステージ３０に水平に配置されている。
【００１３】
ここで、前記基板２には、所定の物質の薄膜層４の上部に、フォトレジスト６が塗布されている、また、マスク２０は、透明板をさらに含み、前記透明板は、石英で構成されたり、前記パターン２４は、クロムＣｒのような不透明金属で構成される。
【００１４】
前記露光装置を利用した露光工程を説明する。
前記基板２をステージ３０の水平支持面３２上に配置する段階と、前記マスク２０を基板に平行に配置する段階と、光源から光がマスク２０を通じて基板上に照射して、前記マスク２０のパターン２４のイメージを基板２のフォトレジスト６に転写する段階とを含む。
【００１５】
例えば、前記フォトレジスト６がポジティブタイプである場合、前記光が照射された部分は、工程後除去されて、照射されていない部分が後でパターンとして残る。逆に、前記フォトレジスト６がネガティブタイプである場合には、光が照射された部分がパターンとして残って、照射されてない部分は、除去される。
【００１６】
前述した露光段階の次には、前記フォトレジスト６の硬化した部分を除去するために、現像液を利用した現像段階が引き続き、この工程によって前記マスク２０のパターン２４と実質的に同一なフォトレジストパターンが形成される。
【００１７】
以後のエッチング段階では、前記薄膜層４の前記フォトレジストパターンにより露出された部分だけをエッチングすることによって、望む薄膜パターンを形成することができる。一方、最近の平面表示装置が大型化されることによって、これに対応して前記露光装置のマスクのサイズも大型化されており、このことから、いくつかの問題が発生している。
【００１８】
そのうちの１つは、既存の露光工程では、マスク２０が基板に水平に配置されたが、マスク２０が大型化されることによって、マスクの自体荷重の増加によりマスク２０が重力方向に曲がる現象が発生する。
【００１９】
露光工程の特性から、マスク２０は、光が透過されるメイン領域が支持できないので、端側だけを支持しなければならないために、前記大型化による曲がり現象は、仕方のないことである。
【００２０】
例えば、基板サイズ１５００Ｘ１８５０ｍｍ、マスクサイズ１１００Ｘ１３００ｍｍである大型化モデルで、このような曲がり現象が発見されており、そのサイズが大きくなるほど、曲がり現象は、さらに大きくなる。
【００２１】
このように、マスクの大型化による水平配置で発生する問題は、次のような問題を発生させる。
【００２２】
水平配置されることによって、粒子等が基板面に降りやすく、その量も増加されて、このような粒子は、露光工程時、基板２のフォトレジスト６に転写投影され、正確なパターン転写を防ぐ、所謂、ドット欠陥のような画質不良を誘発する。
【００２３】
図２は、図１の切断線ＩＩ−ＩＩ線に沿って切断された断面図であって、マスクの曲がり現象を説明するための図面である。
【００２４】
図２に示したように、マスク２０の中心部分が自体荷重によって重力方向に曲がっており、粒子４０がマスク２０の表面上に降りる。このようなマスク２０の形態変形と粒子４０の付着は、結局、フォトレジストパターンないし薄膜パターンの歪曲と密接な関係があるので、このような問題を解決するために、マスク２０の厚さを増加させて、洗浄周期を短くしているが、これは、工程費用の上昇をもたらす。
【００２５】
その理由は、マスク２０の厚さを増加させる場合に、高価な石英等で構成されたマスク２０の透明板の製造費用を大きく上昇させるのは勿論、自体荷重がさらに増加されて完全な解決策にはならず、さらに、図面には示してないが、このような方法によると、マスク２０の端側を支持する器具部に加えられる負担も増加される。
【００２６】
また、清浄周期を短くすると、その分頻繁な清浄によってマスク２０の破損可能性を高めて、装備の効率を落とすことと同時に、工程が面倒になる短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
前記問題を解決するために、本発明は、大型化マスクを適用する場合でも、マスクの自体荷重によって重力方向に中央部が曲がる現象を防ぐ。また、水平配置によって粒子がマスクの表面上に降りることを防いで、さらに正確なパターン転写を可能にする平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光方法を提供することを第１目的として、このような露光方法を含んで、さらに信頼性のあるフォトリソグラフィ工程を提供することを第２目的とする。これを利用して信頼性のある基板のフォトリソグラフィ工程を具現する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
前記目的を達成するための本発明の第１特徴は、光源と；基板が安着される水平支持面を有するステージと；前記水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと；前記マスクの端側を取り囲むフレームと；前記光源と前記ステージ間に位置して、前記ステージ上に光を照射するために、前記マスクを通じて光源から光の方向を調節するための光学部とを含む平板表示装置用露光装置を提供する。
【００２９】
前記基板上に位置する薄膜層と、前記薄膜層上に位置するフォトレジスト層を含み、前記光学部は、ミラーユニットを含み、前記ミラーユニットは、前面コーティングミラー及びコールドライトミラー(cold light mirror)のいずれかであって、前記フレームは、前記ステージの表面を基準に、上下の端側を支持する。
【００３０】
前記光学部は、前記光源と前記マスク間に配置されたコンデンサーレンズユニットと；前記マスクと前記ミラーユニット間、または、前記ミラーユニットと前記基板間の位置のいずれかの領域に位置するオブジェクティブレンズユニットを含み、前記オブジェクティブレンズユニットは、少なくとも、１つのプリズムとレンズを含むことを特徴とする。
【００３１】
前記マスクは、石英で構成されたベース基板と、前記ベース基板上に位置する不透明物質のパターンを含む。
【００３２】
前記マスクは、前記パターンに対応する遮断部と、前記パターンを除いた前記ベース基板領域に対応する透過部を含む。
【００３３】
本発明の第２特徴は、光源と；基板が安着される水平支持面を有するステージと；前記水平支持面に対して垂直に配置されて、遮断部と透過部を含み、前記ステージの水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと、前記マスクの端側を取り囲むフレームと、前記光源と前記ステージ間に位置して、前記ステージ上に光が照射されるように、前記マスクを通じて光源からの光の方向を調節する光学部を含む露光器を準備する段階と；薄膜層と、前記薄膜層上に位置する前記フォトレジスト層を含む基板を配置する段階と；前記透過部に対応する基板上に位置する前記フォトレジスト層の一部領域上に、前記光学部によって前記マスクを通じて光源からの光を照射する段階をと含む平板表示装置用露光装置を利用する露光方法を提供する。
【００３４】
前記光学部は、ミラーユニットを含み、前記ミラーユニットは、前面コーティングミラー及びコールドライトミラーのいずれかから選択される。
【００３５】
前記光学部は、前記光源と前記マスク間に配置されたコンデンサーレンズユニットと；前記マスクと前記ミラーユニット間、または、前記ミラーユニットと前記基板間の位置のいずれかの領域に位置するオブジェクティブレンズユニットをさらに含む。
【００３６】
本発明の第３特徴は、基板上に薄膜層とフォトレジスト層を順に形成する段階と；光源と、基板が安着される水平支持面を有するステージと、遮断部と透過部を含み、前記ステージの前記水平支持面に対して垂直に配置されたマスクと、前記マスクの端側を取り囲むフレームと、前記光源とステージ間に位置して、前記ステージ上に光が照射されるように、前記マスクを通じて光源からの光の方向を調節する光学部を含む露光器を準備する段階と；前記ステージ上に基板を配置する段階と；前記透過部に対応する基板上に位置するフォトレジスト層の一部領域上に、前記光学部によって前記マスクを通じて光源からの光を照射する段階と；前記薄膜層の領域を露光するために、フォトレジストパターンを形成して、前記フォトレジスト層の露光された領域を現像する段階とを含む平板表示装置のフォトエッチング方法を提供する。
【００３７】
前記現像段階で露光された薄膜層の一部領域をエッチングすることによって、前記薄膜層をパターニングする段階をさらに含む。
【００３８】
本発明の第４特徴は、基板上に薄膜層を形成する段階と；前記薄膜層上に、フォトレジスト層を形成する段階と；実質的に、前記マスクを垂直に配置する段階と；前記フォトレジスト層の一部領域上に、前記マスクを通じて光を照射する段階と；前記薄膜層の一部領域を露光するために、フォトレジストパターンを形成して、前記フォトレジスト層の露光された領域を現像する段階を含み、ここで、前記フォトレジストパターンの形態は、前記平板表示装置の構成要素に対応して、前記構成要素は、ゲート配線、データ配線、画素電極、共通電極のうちのいずれかであることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。
【００３９】
前記薄膜層の露光された領域に対して照射された光の方向を変える段階をさらに含み、前記照射されえた光の方向を変える段階は、照射された光を反射する段階を含む。
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明をより詳しく説明する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明による露光装置は、マスクが大型化されても、マスクを基板面を基準に垂直に配置することによって、基板が重力方向に曲がる現象を防ぐ。すなわち、本発明によるマスクをフレームによって重力方向に対して垂直に配置することによって、自体荷重による形態変形を防いで、その結果、長時間、安定的な固定状態が維持できる。従って、マスクの厚さが薄くても、形態変形が最小化できてマスクの製造費用を節減させ、さらに正確なパターン転写ができる。
【００４２】
また、前記マスクを重力方向を基準に垂直に配置することによって、光が照射されるマスクの表面上に粒子が降りるのを最小化して、粒子等によるパターン歪曲の不良を防ぐ。
【実施例】
【００４３】
図３は、本発明による平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を示した概略的な斜視図である。
【００４４】
図３に示したように、本発明による平板表示装置用露光装置は、基板１０２が安着される水平支持面１４２を有するステージ１４０と、前記水平支持面１４２に対して垂直に配置されたマスク１２０と、前記マスク１２０が介された状態で、前記基板１０２と離隔されるように位置して、前記マスク１２０を通じて前記基板１０２上に光を照射する光源１１０と、前記マスク１２０と基板１０２区間に位置して、基板に照射される光を基板に照射される前に適切に処理する光学部１５０とを含む。
【００４５】
具体的に、前記光源１１０は、本発明による露光工程のエネルギー源の光を出射する部分であって、例えば、紫外線、Ｘ−ｒａｙまたは、いろいろな波長のレーザーを提供する。
【００４６】
前記マスク１２０は、前記光源１１０から出射された光の進行経路に対応するように位置するが、前記マスク１２０には、基板１０２に転写されるパターン１２４と、前記マスク１２０のベース基板である透明板１２２を含む。例えば、前記パターン１２４は、クロムのような不透明の金属物質で構成されて、前記透明板は、石英のような透明物質から選択される。すなわち、図面には示してないが、前記マスク１２０の領域は、前記パターン１２４が形成された部分は、遮断部で定義されて、その他の透明板１２２だけで構成された部分は、透過部で定義される。特に、本発明は、前記マスクを垂直に配置することを特徴とするが、このように、前記マスク１２の垂直配置ができるように、本発明では、前記マスクの端側を支持する固定部材をさらに含む。
【００４７】
具体的に、前記マスク１２０は、これの上下段の端側を支持するフレーム１３０によって垂直に配置される。この時、前記光源１１０は、マスク１２０と水平に向かい合うので、光源１１０から出射された光には、マスク１２０を通過する過程の際、これのパターン１２４に繁栄され水平に進行される。
【００４８】
また、このようにマスク１２０を通過した光の進行経路には、光学部１５０を備えるが、前記光学部１５０には、前記光を反射させるミラーユニット１６０が含まれる。例えば、前記ミラーユニット１６０は、プロジェクションミラーと称される前面コーティングミラーまたは、光の進行経路の変更と共に、特定の波長帯だけを選択的に分離するコールドライトミラーのいずれかから選択される。
【００４９】
前記ミラーユニット１６０は、マスク１２０を通過して水平に進行される光の経路を、望ましくは、重力方向である下部方向に変更させる役割をする。
【００５０】
また、前記光学部１５０には、前述したミラーユニット１６０だけでなく、光源１１０から出射された後、最終的に基板１０２に照射される全ての段階の光を加工及び処理する光学ユニットをさらに含む。
【００５１】
前記ステージ１４０は、基板１０２が安着される部分であって、光学部１５０のミラーユニット１６０によって重力方向の方に進行される光が、基板１０２に到達されるようにマスク１２０の下段で基板１０２が安着される水平支持面１４２を提供する。
【００５２】
前記露光工程での基板１０２は、所定の薄膜層１０４と、前記薄膜層１０４の上部に形成されて、前記露光工程で露光される対象物であるフォトレジスト１０６を含む。
【００５３】
結論的に、前記光源１１０から出射された光は、垂直に配置されたマスク１２０を通過しながら前記マスク１２０のパターン１２０を反映する光になって、前記パターン１２０が反映された光は、光学部１５０のミラーユニット１６０によって進行経路が変更された状態でステージ１４０の水平支持面１４２に安着された基板１０２に照射される。
【００５４】
このような露光メカニズムによって、前記フォトレジスト１０６上に、前記マスク１２０のパターン１２４と実質的に同一なシルエットを有する光が転写される。
【００５５】
従って、マスク１２０のパターン１２４に対応するフォトレジスト１０６の一部は光に露出されるが、それ以外の部分は、光に露出されない。
【００５６】
前記フォトレジストを利用したフォトリソグラフィ工程を、より詳しく説明する。
【００５７】
前記フォトレジスト１０６は、光によって分子構造が変化され、現像液に対する選択的な溶解が可能な物質で構成されて、溶媒役割のソルベントと、モノマーの化学結合物として、現像後に残留されるフォトレジストパターンの実体であるポリマーと、光を受けて前記ポリマーにエネルギーを伝達して現像液に溶けたり、溶けなかったりする、媒介物質である感光剤を含む。
【００５８】
また、このようなフォトレジスト１０６は、感光剤の種類によってポジティブタイプとネガティブタイプに区分される。前述した露光過程によってポジティブタイプである場合は、光に露出された部分だけ硬化して、ネガティブタイプである場合は、光に露出されてない部分が硬化する。
【００５９】
その結果、後続の現像工程で、フォトレジスト１０６の硬化した部分だけを除去して、実質的にマスク１２０のパターン１２４と同一形態のフォトレジストパターンを利用してパターニングされる。
【００６０】
前記前述した装置は、液晶表示装置のような平板表示装置を製造する工程であって、基板上に薄膜層を形成する段階と、前記薄膜層上にフォトレジスト層を形成する段階と、前記基板上に、実質的に垂直にマスクを配置する段階と、前記フォトレジスト層上に、前記マスクを通じて光を照射する段階と、フォトレジストパターンの形態が前記平板表示装置の構成要素に対応する前記薄膜層の一部領域を露光してフォトレジストパターンを形成するために、前記フォトレジスト層の露光された領域を現像する段階とを利用する。
【００６１】
前記工程は、ゲート配線、データ配線、画素電極、共通電極、また、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極のような薄膜トランジスタの構成要素のような平板表示装置の構成要素の複合構成要素または、セットで形成するために繰り返される。
【００６２】
図４は、本発明の一実施例による平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を詳しく示した側面図である。
【００６３】
図４に示したように、本実施例による光学部２５０は、光源２１０とマスク２２０間で、光を接続させるコンデンサーレンズユニット２５２と、マスク２２０と基板間に位置するオブジェクティブレンズユニット２５４をさらに含む。前記オブジェクティブレンズユニット２５４は、マスク２２０とミラーユニット２６０間または、ミラーユニット２６０と基板２０２間に位置する。また、必要によって、オブジェクティブレンズユニット２５４には、少なくとも、１つのプリズム２５６と複数のレンズ２５７、２５８を含む。従って、コンデンサーレンズユニット２５２とオブジェクティブレンズユニット２５４は、各々光の進行経路と位相差を正しく修正して、最終的には、基板２０２のフォトレジスト２０６に照射される光にマスク２２０のパターン２２４を正確に反映させる役割をし、その細部構成は、いくらでも自由に変更される。
【００６４】
以下、図５は、本発明の一実施例による平板表示装置のフォトリソグラフィ工程の概略的な工程フローチャートであって、前記図３による露光装置及びこれを利用した露光工程を参照して説明する。
【００６５】
ＳＴ１は、プリベイク、スピンコーティング、ソフトベイクを経て薄膜層１０４が蒸着された基板１０２上に、均一な厚さでフォトレジスト１０６を塗布する段階である。この時、プリベイクは、薄膜層１０４が蒸着された基板１０２上の残留水分を除去して、後続のフォトレジスト１０６に対する接着力を向上させるための工程であって、スピンコーティングは、フォトレジスト液を基板１０２の薄膜層１０４に落とした後、高速回転させて均一な厚さでコーティングするための工程であり、ソフトベイクは、フォトレジスト１０６に残っているソルベント等の揮発性分を蒸発させて弱く硬化する工程である。
【００６６】
ＳＴ２は、基板１０２とマスク１２０のアラインを含む露光段階であって、ソフトベイクが完了された基板１０２を、本発明による露光装置のステージ１４０に備えた水平支持面１４２に安着させて、フレーム１３０を利用してマスク１２０を垂直に固定した後、これを正確な位置に配列する。光源１１０から光が出射されマスク１２０のパターン１２４を基板１０２に転写させる露光工程が行われるが、この過程は、詳しく前述したために、省略する。
【００６７】
前記マスク１２０を整列して配置する段階は、マスク自体の荷重によって曲がりが発生することを防ぐために、実質的に垂直にマスクを支持する段階と、前記マスク１２０を基板１０２に垂直に配置する段階を含む。
【００６８】
ＳＴ３は、現像とハードベイク工程を含む。
【００６９】
この時、現像工程は、所定の現像液を利用して、基板１０２上に塗布されたフォトレジスト１０６において、光に露出された部分と露出されてない部分の化学的改質変化の特性によって、いずれかの部分を選択的に除去して、その結果、マスク１２０のパターン１２４と同一な形状のフォトレジストパターンが形成される。また、このようなフォトレジストパターンの接着力を強化するために、基板１０２全体に、所定の温度を加えるハードベイク段階を経る。
【００７０】
このようなフォトリソグラフィ工程が完了された基板は、フォトレジストパターンによって薄膜層の選択された一部が露出された状態であって、最終的には、ＳＴ４で、エッチングによって薄膜層の露出された部分を除去して、残留フォトレジストを薄利及び洗浄することにより、目的とする薄膜パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】従来の平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を概略的に示した斜視図である。
【図２】図１の切断線ＩＩ−ＩＩ線に沿って切断された断面図であって、マスクの曲がり現象を説明するための図面である。
【図３】本発明による平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を示した概略的な斜視図である。
【図４】本発明の一実施例による平板表示装置用露光装置及びこれを利用した露光工程を詳しく示した側面図である。
【図５】本発明の一実施例による平板表示装置のフォトリソグラフィ工程の概略的な工程フローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１０２：基板
１０４：薄膜層
１０６：フォトレジスト層
１１０：光源
１２０：マスク
１２２：透明板
１２４：パターン
１３０：フレーム
１４０：ステージ
１４２：水平支持面
１５０：光学部
１６０：ミラーユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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