KR100684719B1 - 다이렉트 이메이징 노광기를 이용한 노광 방법 - Google Patents

Abstract

다이렉트 이메이징 노광기를 이용하여 피노광층을 노광할 때, 각 노광 영역의 경계부에서 노광량 차이로 인해 발생하는 선폭 차이를 방지할 수 있는 노광 방법을 제공한다. 상기 DI(Direct Imaging) 노광기는 2개 이상의 노광 헤드를 이용하여 기판상의 피노광층을 영역별로 노광하는 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 노광 방법은 피노광층을 노광하는데 필요한 노광량을 판단하고, 상기 노광량이 설정값 이상인가를 판단한 후, 상기 노광량이 설정값 이상인 경우, 롤식(roll type) 노광 방법, 역순차적 노광 방법 및 복합식 노광 방법중 선택된 어느 한 방법에 따라 노광을 실시한다.

레이저 다이오드, 노광, 노광량, 헤드 겹침부, 영역간 경계부, 시간차,

Description

다이렉트 이메이징 노광기를 이용한 노광 방법{EXPOSURE METHOD BY DIRECT IMAGING EXPOSURE APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광 방법의 순서도이다.

도 2는 도 1의 롤식 노광 방법을 나타내는 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 롤식 노광 방법과 순차적 노광 방법에 의해 전극 재료를 각각 노광한 후에 촬영한 사진이다. .

도 4a 및 도 4b는 순차적 노광 방법과 롤식 노광 방법에 의해 감광 재료를 각각 노광한 후에 촬영한 사진이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 역순차적 노광 방법을 나타내는 도면이다.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 복합식 노광 방법을 나타내는 도면이다.

도 7은 종래 기술에 따른 순차적 노광 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다이렉트 이메이징 노광기를 이용한 노광 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 노광 영역의 경계부에서 노광량 차이로 인해 발생하는 선폭 차이를 방지할 수 있는 노광 방법에 관한 것이다.

기판 위의 피노광층을 노광하기 위한 노광기의 하나로, 최근에는 다이렉트 이메이징(Direct Imaging: 이하 "DI"라 한다) 노광기가 사용되고 있다.

여기에서, 상기한 DI 노광기는 레이저 다이오드(Laser Diode: 이하 "LD"라 한다)를 광원으로 사용하며, 포토마스크를 사용함이 없이 기판 위의 피노광층을 직접 노광하는 장비를 말한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 DI 노광기는 LD를 포함하는 노광 헤드를 복수개 구비한다. 상기 노광 헤드들은 일정 간격, 예컨대 대략 340㎜의 간격만큼 서로 이격된 상태로 스캐닝 유닛에 고정되며, 설정된 노광량으로 기판 위의 피노광층을 노광한다. 이때, 상기 노광 헤드들은 설정된 스캐닝 속도로 이송된다.

도 7에는 종래 기술에 따른 DI 노광기를 이용한 노광 방법이 도시되어 있다. 이 도면을 참조하여 종래의 노광 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

DI 노광기의 기판 테이블(미도시함)에는 기판(100)이 배치되고, 상기 기판(100)에는 피노광층(102)이 형성되어 있다.

그리고, 기판 테이블의 상측에는 스캐닝 유닛이 배치되며, 스캐닝 유닛에는 제1 내지 제3의 노광 헤드(H0,H1,H2)가 서로간에 대략 340㎜의 간격만큼 이격된 상태로 구비된다.

기판(100)이 기판 테이블에 배치되면, 상기한 제1 내지 제3 노광 헤드들(H0,H1,H2)은 도 7에 도시한 순차적 노광 방법에 따라 피노광층(102)의 제1 내지 제3 영역(A,B,C)을 각각 스캐닝하며 노광한다.

여기에서, 상기 순차적 노광 방법은 각각의 노광 헤드들이 도 5에 도시한 바와 같이 해당 영역을 ①→②→③→④→...의 순서로 노광하는 방식을 말한다.

그런데, 상기 순차적 노광 방법에 따라 기판(100)의 피노광층(102)을 노광하는 경우에는 각 영역(A,B,C)의 경계부(D)에서 아래와 같은 문제점이 발생된다.

예컨대, 제1 영역(A)과 제2 영역(B)의 경계부(D)에서는 제2 영역(B)을 노광하는 제2 헤드(H1)에 의해 노광이 실시됨과 아울러, 제1 영역(A)을 노광하는 제1 헤드(H0)에 의해서도 노광이 실시되는데, 상기 제2 헤드(H1)에 의한 노광 시점과 제1 헤드(H0)에 의한 노광 시점 사이에는 일정한 시간차가 존재한다.

그리고, 상기한 시간차는 노광량에 의해 결정되는데, 이 노광량은 피노광층(102)의 재질에 따라, 다시 말하면 LD에 대한 피노광층(102)의 감도에 따라 결정된다. 즉, 피노광층(102)의 감도가 높으면 피노광층(102)의 감도가 낮은 재료에 비해 노광량이 상대적으로 작으며, 노광 시간 또한 짧다.

따라서, 상기 피노광층(102)이 고감도의 재료, 예컨대 DFR(Dry Film Resistor)과 같은 감광(Photo Resistor) 재료로 이루어지는 경우에는 저노광량으로 노광을 하게 되므로, 각 영역(A,B,C)을 순차적 노광 방법에 의해 노광하더라도 상기 경계부(D)에서의 시간차가 크지 않다.

그러나, 전극 재료와 같이 노광량이 큰 재료에 있어서는 상기 시간차가 고감도의 재료에 비해 크게 발생되므로, 상기 경계부(D)에서는 노광의 경화도가 주변부와 비교해 큰 차이를 나타내게 되고, 이로 인해 선폭 차이가 발생되어 스캔 라인을 따라 줄무늬가 발생하는 문제점이 있다.

이에, 종래에는 오프셋(offset), LD 채널별 파워(power), 정렬 등의 값을 조정함으로써 상기 경계부에서의 노광량 차이를 줄이고자 하였으나, 상기한 문제점을 완벽하게 제거하지는 못하였다.

본 발명은 상기한 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 DI 노광기를 이용하여 피노광층을 영역별로 노광할 때, 노광량 차이로 인해 상기 영역들의 경계부에서 선폭 차이가 발생되는 것을 방지할 수 있는 노광 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예는,

2개 이상의 노광 헤드를 구비하는 DI 노광기를 이용하여 기판상의 피노광층을 영역별로 노광하는 노광 방법으로서,

상기 피노광층을 노광하는데 필요한 노광량을 판단하는 단계;

상기 노광량이 설정값 이상인가를 판단하는 단계;

상기 노광량이 설정값 이상인 경우, 롤식 노광 방법, 역순차적 노광 방법 및 복합식 노광 방법중 선택된 어느 한 방법에 따라 노광을 실시하는 단계;

를 포함하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법을 제공한다.

여기에서, 상기 노광량이 설정값 이하인 경우에는 순차적 노광 방법, 롤식 노광 방법, 역순차적 노광 방법 및 복합식 노광 방법중 선택된 어느 한 방법에 따 라 노광을 실시할 수 있는데, 이 중에서 상기 순차적 노광 방법 또는 역순차적 노광 방법을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 설정값은 15mJ로 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 피노광층이 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조용 감광 마스크를 형성하기 위한 감광 재료인 경우, 상기 감광 재료는 상기한 DI 노광기를 이용하여 순차적 노광 방법 또는 역순차적 노광 방법에 의해 노광할 수 있다.

그리고, 상기 피노광층이 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 재료인 경우에는 상기한 DI 노광기를 이용하여 순차적, 롤식, 역순차적 및 복합식 노광 방법중 선택된 어느 한 방법에 따라 노광을 실시한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광 방법을 나타내는 순서도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 롤식(roll type) 노광 방법을 나타내는 도면을 도시한 것이다.

DI 노광기는 LD를 포함하는 제1 내지 제3의 노광 헤드(H0,H1,H2)를 구비한다. 상기 노광 헤드들(H0,H1,H2)은 일정 간격, 예컨대 대략 340㎜의 간격만큼 서로 이격된 상태로 스캐닝 유닛에 고정되며, 설정된 스캐닝 속도로 이송된다.

DI 노광기의 기판 테이블(미도시함)에는 기판, 예컨대 플라즈마 디스플레이 패널의 유리 기판(10)이 배치된다.

플라즈마 디스플레이 패널은 2매의 유리 기판, 예컨대 상판과 하판 사이에 방전 가스를 충진하고, 상기 방전 가스를 방전시키는 것에 따라 화상을 구현한다. 가스 방전을 위해, 통상적으로 상기 상판에는 X전극 및 Y전극이 구비되고, 하판에는 어드레스 전극이 구비되며, 상판과 하판은 방전 공간을 형성하는 격벽에 의해 일정 간격만큼 이격된 상태로 배치된다.

이러한 구성의 플라즈마 디스플레이 패널은 섀시 베이스에 부착된 상태에서 프런트 커버 및 백 커버와 함께 플라즈마 디스플레이 장치를 구성한다.

DI 노광기의 기판 테이블에 배치되는 유리 기판(10)을 하판이라고 하면, 상기 유리 기판(10)에는 어드레스 전극 형성을 위한 시트상의 피노광층(12)이 형성되어 있다.

그리고, 기판 테이블의 상측에는 스캐닝 유닛이 배치된다.

그런데, 상기 피노광층(12)은 위에서 설명한 바와 같이 어드레스 전극을 형성하기 위한 시트상의 전극 재료로 이루어진다. 따라서, 고노광량(대략 30mJ)으로 노광을 실시해야 하는데, 이 경우, 도 5의 순차적 노광 방법에 따라 노광을 실시하면 영역간 경계부에서 노광량 차이로 인한 선폭 차이가 발생된다.

이에, 본 발명의 실시예에서는 노광량 차이로 인한 선폭 차이가 발생되는 것을 방지하기 위하여, 롤식(roll type) 노광 방법을 제안한다.

상기 롤식 노광 방법은 제1 내지 제3 영역(A,B,C)을 각각 노광하는 제1 내지 제3 노광 헤드(H0,H1,H2)를 도 1에 도시한 ①→②→③→④→...의 순서로 노광하는 방법을 말한다.

이 방법에 의하면, 제1 영역(A)과 제2 영역(B)의 경계부(D)에서는 제2 노광 헤드(H1)에 의한 노광 작업이 실시된 직후 곧바로 제1 노광 헤드(H0)에 의한 노광 작업이 실시된다.

따라서, 경계부(D)에서의 노광 시간차로 인한 노광량 차이가 거의 발생되지 않으므로, 선폭 차이가 발생되는 것이 방지된다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 롤식 노광 방법과 종래의 순차적 노광 방법에 의해 노광을 실시한 후에 전극 재료를 각각 촬영한 것으로, 본 발명의 노광 방법을 적용한 도 3a의 경우에는 종래의 노광 방법을 적용한 도 3b의 경우에 비해 원형으로 표시된 경계부에서 선폭이 균일하게 형성된 것을 알 수 있다.

상기한 롤식 노광 방법에 의해 유리 기판(10)에 어드레스 전극을 형성한 후에는 격벽 재료를 도포하고, 습식 식각 방법 등에 의해 격벽 재료를 패터닝하여 격벽을 형성하게 된다. 이때, 상기 격벽 재료를 패터닝하기 위해서는 감광 마스크를 형성해야 하는데, 이 마스크를 형성하기 위해 격벽 재료 위에 DFR(Dry Film Resistor)과 같은 감광(Photo Resistor) 재료가 도포되고, 상기 감광 재료는 DI 노광기를 이용한 노광 작업에 의해 마스크 패턴으로 형성된다.

이때, 상기 감광 재료는 저노광량(대략 10mJ)으로 노광 작업을 실시하므로, DI 노광기의 스캐닝 동작이 유리한 순차적 노광 방법을 사용하여 감광 재료를 노광한다.

도 4a 및 도 4b는 순차적 노광 방법과 롤식 노광 방법에 의해 형성한 감광 마스크를 각각 촬영한 것으로, 저노광량으로 노광하는 재료는 도 4a 및 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이 영역간 경계부(D)에서의 선폭이 균일하게 형성된다.

그러나, 상기 롤식 노광 방법에 비해 순차적 노광 방법의 노광 시간이 짧으므로, 저노광량 재료에서는 순차적 노광 방법을 이용하여 노광을 실시하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 순차적 노광 방법과 롤식 노광 방법은 피노광층 재료의 노광에 필요한 노광량이 설정값, 예컨대 15mJ 이상인가 또는 이하인가에 따라 선택하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노광 방법을 나타내는 도면을 도시한 것으로, 본 실시예는 2개 이상의 노광 헤드들을 구비하는 DI 노광기를 이용하여 피노광층을 노광하는데 사용이 가능하다.

보다 구체적으로, 본 실시예의 노광 방법은 역순차적 노광 방법에 의해 피노광층을 노광하는 것으로, 상기 역순차적 노광 방법은 이웃하는 노광 헤드들이 인접한 헤드와 서로 다른 방향으로 이송되면서 노광을 실시하는 방법을 말한다.

즉, 제1 영역(A)을 노광하는 제1 헤드(H0)는 이 영역(A)의 좌측으로부터 우측을 향해 노광 작업을 실시하고, 제2 영역(B)을 노광하는 제2 헤드(H1)는 이 영역(B)의 우측으로부터 좌측을 향해 노광 작업을 실시하며, 제3 영역(C)을 노광하는 제3 헤드(H2)는 이 영역(C)의 좌측으로부터 우측을 향해 노광 작업을 실시한다.

이러한 구성의 역순차적 노광 방법에 의하면, 영역간 경계부(D)에서의 시간차를 최소화할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 것으로, 복합식 노광 방법에 의해 해당 영역을 노광하는 것으로, 상기한 복합식 노광 방법은 일부 영역은 롤식 노광 방법에 의해 노광을 실시하고, 나머지 영역은 순차적 노광 방식에 의해 노광을 실시하는 방법을 말한다.

보다 구체적으로, 제1 영역(A)을 노광하는 제1 헤드(H0)와 제2 영역(B)을 노광하는 제2 헤드(H1)는 롤식 노광 방법에 의해 노광을 실시하고, 제3 영역(C)을 노광하는 제3 헤드(H2)는 이 영역(C)의 좌측으로부터 우측을 향해 순차적 노광 방법에 의해 노광 작업을 실시한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 노광 방법은 다양한 형태로 변형할 수 있다. 그리고, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 노광 방법들은 플라즈마 디스플레이 패널의 상판 전극, 예컨대 X전극 및 Y전극을 형성하는 데에도 사용이 가능하며, 플라즈마 디스플레이 패널에 국한되지 않고 여타의 디스플레이 장치 제조에도 사용이 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 설명한 본 발명의 노광 방법에 의하면, 영역간 경계부에서 노광량 차이로 인한 선폭 차이 발생을 방지할 수 있으며, 이에 따라 줄무늬 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 2개 이상의 노광 헤드를 구비하는 DI(Direct Imaging) 노광기를 이용하여 기판상의 피노광층을 영역별로 노광하는 노광 방법으로서,

   상기 피노광층을 노광하는데 필요한 노광량을 판단하는 단계;

   상기 노광량이 설정값 이상인가를 판단하는 단계;

   상기 노광량이 설정값 이상인 경우, 롤식(roll type) 노광 방법, 역순차적 노광 방법 및 복합식 노광 방법 중 선택된 어느 한 방법에 따라 노광을 실시하는 단계;

   를 포함하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 노광량이 설정값 이하인 경우 순차적 노광 방법을 이용하여 피노광층을 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 노광량이 설정값 이하인 경우 롤식 노광 방법을 이용하여 피노광층을 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 노광량이 설정값 이하인 경우 역순차적 노광 방법을 이용하여 피노광층을 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 노광량이 설정값 이하인 경우 복합식 노광 방법을 이용하여 피노광층을 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 설정값이 15mJ인 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
7. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 피노광층이 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조용 감광 마스크를 형성하기 위한 감광 재료인 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 감광 재료를 순차적 노광 방법에 의해 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 감광 재료를 역순차적 노광 방법에 의해 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
10. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 피노광층이 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 재료인 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 전극 재료를 순차적 노광 방법에 의해 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 전극 재료를 역순차적 노광 방법에 의해 노광하는 것을 특징으로 하는 DI 노광기를 이용한 노광 방법.

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