KR19990003281A - Manufacturing method of liquid crystal display device using multiple exposure - Google Patents

Abstract

이 발명은 액정 표시 장치의 패널과 같이, 마스크보다 더 큰 기판에 대하여 패터닝을 수행할 때 사용하기에 적합한, 다중 노광을 이용한 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display device using multiple exposures, which is suitable for use when patterning a substrate larger than a mask, such as a panel of a liquid crystal display device.

1차적으로 노광 및 현상된 후, 1차 노광시 각 샷 영역의 경계면을 포함하는 추가 샷에 의해 2차 노광을 수행함으로써 각 샷 영역의 경계면에서 발생하는 스티치 불량으로 인한 영향을 감소시킬 수 있다.After the primary exposure and development, the secondary exposure is performed by the additional shot including the boundary of each shot region during the primary exposure, thereby reducing the effect due to stitch defects occurring at the boundary of each shot region.

Description

다중 노광을 이용한 액정 표시 장치의 제조방법Manufacturing method of liquid crystal display device using multiple exposure

이 발명은 다중 노광을 이용한 액정 표시 장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정 표시 장치의 패널과 같이, 마스크보다 더 큰 기판에 대하여 패터닝을 수행할 때 사용하기에 적합한 포토 레지스트 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display using multiple exposures, and more particularly, to a photoresist process suitable for use in patterning a substrate larger than a mask, such as a panel of a liquid crystal display. will be.

일반적인 액정 표시 장치에서, 데이타 라인 또는 소스/드레인과 같은 금속 패터닝 또는 화소 전극과 같은 ITO(indium tin oxide) 패터닝을 수행하기 위해서는 포토 레지스트 공정이 수행되어야 한다. 그런데, 액정 표시 장치의 패널을 제조함에 있어서, 일반적인 반도체 집적회로와 달리, 기판의 크기가 마스크보다 더 크다. 따라서, 도1a에 도시된 바와 같이, 스테퍼(stepper) 방식의 노광기로 기판에 하나의 마스크로 여러번 노광을 시켜야 한다. 마스크로 한 번의 노광을 수행하는 것을 샷(shot)이라고 부르며, 도1a에서는 샷 A, 샷 B로 표기되어 있다.In a typical liquid crystal display, a photoresist process must be performed to perform metal patterning such as data lines or sources / drains or indium tin oxide (ITO) patterning such as pixel electrodes. However, in manufacturing a panel of a liquid crystal display device, unlike a general semiconductor integrated circuit, the size of the substrate is larger than the mask. Therefore, as illustrated in FIG. 1A, a substrate is exposed to a substrate several times with a single mask using a stepper type exposure machine. Performing one exposure with a mask is called a shot, and is denoted as shot A and shot B in FIG. 1A.

그런데, 통상의 노광 공정에서는, 도1b에 도시된 바와 같이, 인접하는 두 샷 A, B영역의 경계면에서 마스크를 정확하게 위치(align)시키는 것이 사실상 불가능하므로, 스티치 불량이 발생한다. 도1b에서는, ITO 패턴을 형성한 상태에서 데이타 라인 패턴을 형성하기 위하여 노광을 수행한 모습이 도시되어 있다. 두 샷 영역 A, B가 정확하게 위치하지 않음으로써 샷 영역 A와 B에서 데이타 라인 패턴과 ITO 패턴간의 거리가 균일하지 않다. 즉, 도1b에서 거리 a와 b가 동일하지 않다. 이러한 현상을 스티치 불량이라 한다.By the way, in the normal exposure process, as shown in Fig. 1B, it is virtually impossible to align the mask accurately at the interface between two adjacent shot A and B regions, so that a stitch failure occurs. In FIG. 1B, the exposure is performed to form the data line pattern in the state where the ITO pattern is formed. Since the two shot regions A and B are not positioned correctly, the distance between the data line pattern and the ITO pattern in the shot regions A and B is not uniform. That is, in Fig. 1B, the distances a and b are not the same. This phenomenon is called stitch defect.

만일, 액정 표시 장치의 패널 크기가 작을 경우에는 위와 같은 스티치 불량이 큰 문제가 되지 않았으나, 현재는 패널 크기의 대형화가 추구되고 있으므로 위와 같은 스테퍼 방식의 노광으로 인한 스티치 불량이 제품의 품질을 저하시키는 원인으로 지적되고 있다.If the panel size of the liquid crystal display device is small, the above stitch defects are not a big problem. However, since the enlargement of the panel size is currently pursued, the stitch defects caused by the stepper-type exposure deteriorate the product quality. It is pointed out as the cause.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다중 노광을 이용하여 샷의 경계면에서 발생하는 스티치 불량을 제거할 수 있는 액정 표시 장치의 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device capable of eliminating the above-described technical problem and eliminating stitch defects occurring at an interface of a shot using multiple exposures.

도1a는 액정 표시 장치의 제조공정 중 일반적인 포토 레지스트 공정에서 샷 실행 방법을 설명하는 평면도.Fig. 1A is a plan view for explaining a shot execution method in a general photoresist process in the manufacturing process of a liquid crystal display.

도1b는 상기 도1a에서 두 샷간의 경계면에서 발생하는 스티치를 설명하는 평면도.FIG. 1B is a plan view illustrating stitches occurring at an interface between two shots in FIG. 1A; FIG.

도2a는 이 발명의 실시예에 따른 다중 노광을 수행하는 방법을 설명하는 기판의 평면도.2A is a plan view of a substrate illustrating a method of performing multiple exposures according to an embodiment of the present invention.

도2b는 이 발명의 실시예에 따른 다중 노광에 의해 두 샷간의 경계면에서의 불연속성을 제거하는 과정을 설명하는 평면도.FIG. 2B is a plan view illustrating a process of removing discontinuity at an interface between two shots by multiple exposures according to an embodiment of the present invention. FIG.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 포토 레지스트 공정의 절차를 설명하는 순서도.3 is a flow chart illustrating a procedure of a photoresist process according to an embodiment of this invention.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조방법은, 시료가 표면 전체에 코팅된 기판 위에 감광제를 도포한 후, 샷 영역이 서로 접하도록 마스크를 위치시켜 노광을 수행하는 제1공정; 상기 제1공정 후에 노광된 영역을 현상에 의해 제거하고, 감광제를 재도포시키는 제2공정; 상기 제2공정 후에 각 샷 영역의 경계면을 포함하도록 마스크를 위치시켜 2차 노광을 수행하며, 상기 2차 노광에 의해 노광된 영역을 현상에 의해 제거하는 제3공정; 및 기판의 노광되지 않은 감광막의 패턴을 마스크로서 이용하여 식각을 수행한 후, 상기 노광되지 않은 감광막을 박리 공정에 의해 제거하는 제4공정을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, including: applying a photosensitive agent on a substrate on which a sample is coated on an entire surface thereof, and then performing exposure by placing a mask so that the shot regions are in contact with each other; fair; A second step of removing the area exposed after the first step by development and recoating the photosensitive agent; A third step of performing a second exposure by positioning a mask to include an interface of each shot area after the second step, and removing the area exposed by the second exposure by development; And a fourth step of performing etching using the pattern of the unexposed photosensitive film of the substrate as a mask, and then removing the unexposed photosensitive film by a peeling process.

이 발명에 따른 샷 영역이 서로 접하도록 마스크를 위치시킨 상태에서 1차 노광을 하고, 현상에 의해 노광된 영역을 제거한 후, 감광제를 재도포시킨 상태에서 상기 각 샷 영역의 경계면을 포함하도록 마스크를 위치시켜 2차 노광을 수행한다. 따라서, 상기 2차 노광시 상기 샷 영역의 경계면에서 발생한 오차를 보상할 수 있도록 상기 마스크를 위치시킴으로써 두 샷의 경계면에서 발생하는 스티치 불량으로 인한 영향을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 2차 노광은 적어도 1회 이상 반복될 수 있으며, 1차 노광시의 각 샷 영역의 경계면 중 적어도 하나 이상에 대하여 이루어질 수 있다.After the first exposure is performed with the masks positioned so that the shot areas according to the present invention are in contact with each other, the areas exposed by development are removed, and the masks are included to include the boundary surfaces of the respective shot areas with the photosensitive agent recoated. Position to effect secondary exposure. Therefore, by placing the mask to compensate for the error occurring at the boundary of the shot region during the second exposure, the effect of the stitch defect occurring at the boundary of the two shots can be reduced. In addition, the secondary exposure may be repeated at least once or more, and may be performed on at least one or more of the interface of each shot region during the primary exposure.

상기한 이 발명의 목적, 특징 및 잇점은 도면을 참조한 아래의 상세한 실시예 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.The objects, features and advantages of this invention described above will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2a는 이 발명의 실시예에 따른 다중 노광을 수행하는 방법을 설명하는 기판의 평면도.2A is a plan view of a substrate illustrating a method of performing multiple exposures according to an embodiment of the present invention.

도2b는 이 발명의 실시예에 따른 다중 노광에 의해 두 샷간의 경계면에서의 불연속성을 제거하는 과정을 설명하는 평면도.FIG. 2B is a plan view illustrating a process of removing discontinuity at an interface between two shots by multiple exposures according to an embodiment of the present invention. FIG.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 포토 레지스트 공정의 절차를 설명하는 순서도.3 is a flow chart illustrating a procedure of a photoresist process according to an embodiment of this invention.

아래에서 도3의 순서도를 참조하여 이 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 3.

먼저, 시료가 코팅된 기판이 준비되면, 이 발명에 따른 포토 레지스터 공정이 시작된다(S1). 여기서, 시료란 메탈 또는 ITO가 될 수 있다. 예를 들어, 게이트 또는 소스/드레인 패턴을 형성하고자 할 경우에는 시료가 메탈이 되며, 화소 전극을 형성하고자 할 경우에는 시료가 ITO가 된다. 이 발명의 실시예에서는 ITO 패턴이 완성된 상태에서 데이타 라인을 패터닝하기 위하여 포토 레지스트 공정을 수행하는 것으로 가정하고 설명하였으나, 이 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다.First, when a substrate coated with a sample is prepared, the photoresist process according to the present invention is started (S1). Here, the sample may be metal or ITO. For example, when the gate or source / drain pattern is to be formed, the sample is a metal, and when the pixel electrode is to be formed, the sample is ITO. In the embodiment of the present invention, it is assumed that the photoresist process is performed to pattern the data line in the state where the ITO pattern is completed. However, the technical scope of the present invention is not limited thereto.

다음으로, 기판 표면 전체에 감광제(photoresist)가 도포된다(S2). 감광제가 도포된 후에는, 도2a에 실선으로 도시된 바와 같은 영역에 마스크를 위치시킨 상태에서 스테퍼 노광기에 의한 노광이 수행된다(S3). 상기 노광을 수행하기 전에 감광막에 열처리를 하여 경화시킬 있으며, 이러한 공정을 소프트 베이크(soft bake)라 한다. 상기 노광 공정에서 마스크는 각 샷 영역이 서로 접하도록 위치된다. 이미 설명한 바와 같이, 기판이 마스크보다 훨씬 크므로, 노광은 다수 횟수 반복적으로 수행된다. 노광이 완료된 후에는 현상 공정(S4)이 수행된다. 상기 현상 공정(S4)에서는 노광된 영역이 제거된다. 상기 현상 공정 후에는 감광막이 약화되므로, 다시 열처리 시켜 경화시킬 수 있으며, 현상 후의 열처리를 하드 베이크(hard bake)라 한다.Next, a photoresist is applied to the entire surface of the substrate (S2). After the photosensitive agent is applied, exposure by a stepper exposure machine is performed in a state where the mask is placed in an area as shown by solid lines in FIG. 2A (S3). Before performing the exposure, the photoresist is cured by heat treatment. This process is called soft bake. In the exposure process, the mask is positioned so that each shot region is in contact with each other. As already explained, since the substrate is much larger than the mask, the exposure is repeatedly performed a number of times. After the exposure is completed, the developing step S4 is performed. In the developing step S4, the exposed area is removed. Since the photosensitive film is weakened after the developing process, it may be hardened by heat treatment again. The heat treatment after development is referred to as a hard bake.

현상 공정이 수행된 후, 도2b에 도시된 바와 같이, 각 샷 영역의 경계면에 마스크를 정확히 위치시키지 못함으로 인해 스티치 불량이 발생한 경우에는, 도2a에 점선으로 도시된 바와 같이, 각 샷의 경계면을 포함하는 추가 샷(C)을 실행하기 위하여, 감광제를 다시 도포한다(S5). 그리고, 마스크를 상기 추가 샷(C) 영역에 다시 위치시킨 상태에서 2차 노광을 수행한다(S6). 상기 2차 노광에 의해 노광된 영역은 현상공정(S7)에 의해 다시 제거된다. 다음, 상기 노광되지 않은 감광 패턴을 마스크로서 이용하여 기판 전체에 식각 공정을 수행하며(S8), 상기 식각 공정에 의해 시료의 패터닝이 이루어질 수 있다. 다음으로, 식각되지 않은 시료위에 남아 있는 감광제를 제거하기 위한 박리 공정이 수행되며(S9), 이 공정이 끝나면 포토 레지스트 공정이 완료된다(S9).After the developing process is performed, as shown in FIG. 2B, if a stitch failure occurs due to the inability to accurately position the mask at the boundary of each shot region, the boundary of each shot, as shown by a dotted line in FIG. 2A. In order to execute the additional shot (C) comprising a, the photosensitive agent is applied again (S5). In operation S6, the second exposure is performed while the mask is positioned in the additional shot C region. The area exposed by the secondary exposure is removed again by the developing step S7. Next, an etching process is performed on the entire substrate using the unexposed photosensitive pattern as a mask (S8), and the patterning of the sample may be performed by the etching process. Next, a peeling process for removing the photoresist remaining on the non-etched sample is performed (S9), and the photoresist process is completed (S9) when this process is completed.

상기 도2b에 도시된 바와 같이, 1차 노광시 샷 A와 B의 경계면에서 마스크를 정확히 위치시킬 수 없어 스티치 불량이 발생하더라도, 상기 경계면을 포함하는 2차 노광에 의해 패터닝 에러를 어느 정도 보상할 수 있다. 예를 들어, 샷 A영역에서는 패터닝 후에 데이타 라인 패턴과 ITO 패턴간의 거리가 a이고, 샷 B영역에서는 b인데 반해, 추가샷 C영역에서는 상기 a와 b 사이에 위치하는 c로 보정함으로써 스티치 불량으로 인한 영향을 감소시킬 수 있다.As shown in FIG. 2B, even if the mask cannot be accurately positioned at the interface between shots A and B during the first exposure, a stitch failure occurs, the patterning error is compensated to some extent by the second exposure including the interface. Can be. For example, in the shot A region, after the patterning, the distance between the data line pattern and the ITO pattern is a, and in the shot B region, the distance is b, whereas in the additional shot C region, the distance between the data lines pattern and the ITO pattern is corrected by c located between the a and b. Can reduce the effect.

이상 설명된 바와 같이, 이 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조방법에서는 1차적으로 노광 및 현상된 후, 1차 노광시 각 샷 영역의 경계면을 포함하는 추가 샷에 의해 2차 노광을 수행함으로써 각 샷 영역의 경계면에서 발생하는 스티치 불량으로 인한 영향을 감소시킬 수 있다.As described above, in the manufacturing method of the liquid crystal display according to the present invention, each shot is performed by firstly exposing and developing, and then performing second exposure by an additional shot including an interface of each shot region during the first exposure. It is possible to reduce the effects due to stitch defects occurring at the interface of the region.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although this invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents which fall within the scope of the following claims.

Claims (3)

시료가 표면 전체에 코팅된 기판 위에 감광제를 도포한 후, 샷 영역이 서로 접하도록 마스크를 위치시켜 노광을 수행하는 제1공정;A first step of performing exposure by applying a photosensitive agent on a substrate on which a sample is coated on the entire surface, and then placing a mask so that the shot regions contact each other; 상기 제1공정 후에 노광된 영역을 현상에 의해 제거하고, 감광제를 재도포시키는 제2공정;A second step of removing the area exposed after the first step by development and recoating the photosensitive agent; 상기 제2공정 후에 각 샷 영역의 경계면을 포함하도록 마스크를 위치시켜 2차 노광을 수행하며, 상기 2차 노광에 의해 노광된 영역을 현상에 의해 제거하는 제3공정;A third step of performing a second exposure by positioning a mask to include an interface of each shot area after the second step, and removing the area exposed by the second exposure by development; 기판의 노광되지 않은 감광막의 패턴을 마스크로서 이용하여 식각을 수행한 후, 상기 노광되지 않은 감광막을 박리 공정에 의해 제거하는 제4공정을 포함하는,A fourth step of removing the unexposed photosensitive film by a peeling process after performing etching using the pattern of the unexposed photosensitive film of the substrate as a mask, 액정 표시 장치의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 시료는 게이트 또는 소스/드레인을 형성하기 위한 메탈이거나, 화소 전극을 형성하기 위한 ITO인,The sample is a metal for forming a gate or a source / drain, or ITO for forming a pixel electrode. 액정 표시 장치의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal display device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2차 노광은 적어도 1회 이상 반복될 수 있으며, 1차 노광시의 각 샷 영역의 경계면 중 적어도 하나 이상에 대하여 이루어지는,The secondary exposure may be repeated at least once or more, and is made for at least one of the boundary surfaces of each shot region during the primary exposure, 액정 표시 장치의 제조방법.Method of manufacturing a liquid crystal display device.