JP2012528353A - Halftone mask and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、多重半透過部を形成する半透過物質の数及び工程数を減らすことによって時間及びコストを低減できるハーフトーンマスク及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るハーフトーンマスクは、基板と、該基板上に形成され、照射される所定波長帯の光を透過させる透過領域と、前記基板上に少なくとも2つの半透過物質が交互に積層された多数層で形成され、前記半透過物質の積層された数によって互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図1The present invention provides a halftone mask and a method of manufacturing the same that can reduce time and cost by reducing the number of semi-transmissive materials and the number of steps for forming a multiple semi-transmissive portion.
A halftone mask according to the present invention includes a substrate, a transmission region that is formed on the substrate and transmits light of a predetermined wavelength band to be irradiated, and at least two semitransparent materials are alternately formed on the substrate. And a semi-transmission region having multiple semi-transmission portions having different transmittances depending on the number of the semi-transmission materials laminated.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、多重半透過部を形成する半透過物質の数及び工程数を減らすことによって時間及びコストを低減できるハーフトーンマスク及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a halftone mask capable of reducing time and cost by reducing the number of semi-transmissive materials and the number of steps forming a multiple semi-transmissive portion, and a manufacturing method thereof.
一般に、液晶表示装置は、電界を用いて、誘電異方性を有する液晶の光透過率を調節することによって画像を表示する。そのために、液晶表示装置は、画像を表示する液晶表示パネルと、液晶表示パネルを駆動する駆動回路と、液晶表示パネルに光を提供するバックライトアセンブリと、を含む。 Generally, a liquid crystal display device displays an image by adjusting the light transmittance of a liquid crystal having dielectric anisotropy using an electric field. For this purpose, the liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel that displays an image, a drive circuit that drives the liquid crystal display panel, and a backlight assembly that provides light to the liquid crystal display panel.
液晶表示パネルは、液晶を挟んでシーリング材にて貼り合わせられたカラーフィルタ基板と薄膜トランジスタ基板とを備える。 The liquid crystal display panel includes a color filter substrate and a thin film transistor substrate bonded with a sealing material with a liquid crystal interposed therebetween.
カラーフィルタ基板は、絶縁基板上に積層されたブラックマトリクス、カラーフィルタ及び共通電極を備える。 The color filter substrate includes a black matrix, a color filter, and a common electrode stacked on an insulating substrate.
薄膜トランジスタ基板は、下部絶縁基板上に交差して形成されたゲートライン及びデータラインと、ゲートライン及びデータラインと画素電極との間に接続された薄膜トランジスタと、を備える。薄膜トランジスタは、ゲートラインからのスキャン信号に応答してデータラインからのデータ信号を画素電極に供給する。 The thin film transistor substrate includes a gate line and a data line formed to intersect with each other on the lower insulating substrate, and a thin film transistor connected between the gate line, the data line, and the pixel electrode. The thin film transistor supplies a data signal from the data line to the pixel electrode in response to a scan signal from the gate line.
このような薄膜トランジスタ基板は、多数のマスク工程を用いて形成されており、マスク工程を減らすために、ソース及びドレイン電極、半導体パターンを形成する工程を、ハーフトーンマスクを用いて1つのマスク工程で形成する。 Such a thin film transistor substrate is formed using a number of mask processes, and in order to reduce the mask process, the process of forming the source and drain electrodes and the semiconductor pattern is performed in one mask process using a halftone mask. Form.
この場合、ハーフトーンマスクは、紫外線を遮断する遮断領域と、紫外線を部分透過させる半透過領域と、紫外線を透過させる透過領域と、を含む。このようなハーフトーンマスクの半透過領域は、互いに異なる透過率を有する多重半透過部で形成すればよい。多重半透過部を形成するために、互いに異なる透過率を有する多数の半透過物質を用いる。すなわち、3個の互いに異なる透過率を有するハーフトーンマスクを形成するために、互いに異なる半透過物質を有する3個の半透物質が必要である。このように、3個以上の互いに異なる半透過部を有するハーフトーンマスクを形成する方法では、第1半透過物質を積層し、第1半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングした後、再び第2半透過物質を積層し、該第2半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングした後、第3半透過物質を積層し、第3半透過物質をフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程でパターニングすることで、3個の互いに異なる透過率を有する半透過領域を形成できる。 In this case, the halftone mask includes a blocking region that blocks ultraviolet rays, a semi-transmissive region that partially transmits ultraviolet rays, and a transmissive region that transmits ultraviolet rays. The semi-transmission region of such a halftone mask may be formed by multiple semi-transmission portions having different transmittances. In order to form a multiple semi-transmissive portion, a large number of semi-transmissive materials having different transmittances are used. That is, in order to form three halftone masks having different transmittances, three semipermeable materials having different semitransmissive materials are required. As described above, in the method of forming the halftone mask having three or more different semi-transmissive portions, the first semi-transmissive material is stacked, and after the first semi-transmissive material is patterned in the photolithography process and the etching process, The second semi-transmissive material is again laminated, and the second semi-transmissive material is patterned by the photolithography process and the etching process, and then the third semi-transmissive material is laminated, and the third semi-transmissive material is formed by the photolithography process and the etching process. By patterning, three semi-transmissive regions having different transmittances can be formed.
しかしながら、多重半透過部を形成するために、互いに異なる半透過物質のそれぞれにフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を行わねばならず、工程数が増加し、その分、時間及びコストが増加するという問題があった。 However, in order to form a multiple semi-transparent portion, it is necessary to perform a photolithography process and an etching process on each of different semi-transparent materials, which increases the number of processes, and accordingly increases the time and cost. there were.
上記問題を解決するために、本発明は、多重半透過部を形成するハーフトーン材質の数及び工程数を減らすことによってコスト及び時間を低減できるハーフトーンマスク及びその製造方法を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a halftone mask and a method of manufacturing the same that can reduce the cost and time by reducing the number of halftone materials and the number of steps for forming a multiple transflective portion.
上記技術的課題を達成するために、本発明に係るハーフトーンマスクは、基板と、前記基板上に形成され、照射される所定波長帯の光を透過させる透過領域と、前記基板上に少なくとも2つの半透過物質が交互に積層された多数層で形成され、前記半透過物質の積層された数によって互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above technical problem, a halftone mask according to the present invention includes a substrate, a transmission region formed on the substrate and transmitting light of a predetermined wavelength band to be irradiated, and at least 2 on the substrate. And a semi-transmission region having multiple semi-transmission portions each having a transmittance different from each other depending on the number of the semi-transmission materials stacked. .
ここで、前記ハーフトーンマスクは、前記交互に積層された多数の半透過物質の上部または下部に形成された遮断層を有する遮断領域をさらに含むことができる。 Here, the halftone mask may further include a blocking region having a blocking layer formed on an upper portion or a lower portion of the plurality of semi-transmissive materials stacked alternately.
ここで、前記多重半透過部は、前記積層された数に従って、光を5〜80%範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする。 Here, the multiple transflective portions are formed to transmit light at different transmittances in the range of 5 to 80% according to the number of the stacked layers.
また、前記半透過物質は、Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Alを主元素とし、これら主元素の少なくとも2つが混合された複合物質である、または、前記主元素に、COx、Ox、Nxの少なくとも1つが添加された物質であることを特徴とする。 The translucent material is a composite material in which Cr, Si, Mo, Ta, Ti, and Al are main elements, and at least two of these main elements are mixed, or the main elements include CO x , O It is a substance to which at least one of x and N x is added.
そして、前記少なくとも2つの半透過物質のそれぞれは、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成されることを特徴とする。 Each of the at least two semi-permeable materials is formed of a semi-permeable material having different etching ratios.
また、前記半透過領域は、第1及び第2半透過物質が交互に形成される場合に、前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に積層されてなり、光をX%透過させる第1半透過部と、前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に形成され、前記第1半透過部に積層された第1及び第2半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をY%透過させる第2半透過部と、前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に形成され、第2半透過部に積層された第1及び第2半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をZ%透過させる第3半透過部と、を含むことを特徴とする。 The semi-transmission region is formed by alternately stacking the first semi-transmission material and the second semi-transmission material when the first and second semi-transmission materials are alternately formed, and transmits X% of light. The first semi-transmissive portion, the first semi-transmissive material and the second semi-transmissive material are alternately formed, and the number of the first and second semi-transmissive materials stacked on the first semi-transmissive portion is larger. The first and second semi-transmitting portions are formed and alternately formed with the second semi-transmitting portion that transmits Y% of light, and the first semi-transmitting material and the second semi-transmitting material are stacked on the second semi-transmitting portion. And a third semi-transmissive portion that is formed more than the number of layers of the transmissive material and transmits Z% of light.
上記技術的課題を達成するために、本発明に係るハーフトーンマスクの製造方法は、基板上に少なくとも2つの半透過物質を交互に多層積層する段階と、前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質上に遮断層を積層する段階と、前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして異なるようにし、互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above technical problem, a method of manufacturing a halftone mask according to the present invention includes a step of alternately stacking at least two semi-transparent materials on a substrate, and a step of alternately stacking at least two semi-transparent materials. The step of laminating the barrier layer on the permeable material and the number of layers of the at least two semi-permeable materials alternately stacked are made different by etching to form multiple semi-transmissive portions having different heights. And a step of performing.
ここで、前記多重半透過部は、前記半透過物質が積層された数に従って、光を5〜80%範囲の別々の透過率で透過させるように形成されることを特徴とする。 Here, the multiple semi-transmission part is formed to transmit light at different transmittances in the range of 5 to 80% according to the number of laminated semi-transmission materials.
また、前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階は、前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質上の遮断層上にフォトレジストを積層した後、該フォトレジストに段差を有するように形成する段階と、前記段差を有するフォトレジストをマスクとし、露出された前記遮断層、交互に積層された少なくとも2つの半透過物質を順に、互いに異なる高さを有するようにエッチングする段階と、を含むことを特徴とする。 In addition, the step of forming the multiple semi-transmissive portions having different heights by etching the number of the laminated layers of the at least two semi-transmissive materials that are alternately laminated to each other includes the step of: After the photoresist is laminated on the blocking layer on the transmissive material, the photoresist is formed to have a step, and the exposed blocking layer is alternately stacked using the photoresist having the step as a mask. Etching at least two semi-transparent materials in order to have different heights from each other.
そして、前記少なくとも2つの半透過物質のそれぞれには、互いに異なるエッチング比を有する物質を用いることを特徴とする。 The at least two translucent materials may be materials having different etching ratios.
また、前記半透過物質は、Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Alを主元素とし、これら主元素の少なくとも2つが混合された複合物質である、または、前記主元素に、COx、Ox、Nxの少なくとも1つが添加された物質であることを特徴とする。 The translucent material is a composite material in which Cr, Si, Mo, Ta, Ti, and Al are main elements, and at least two of these main elements are mixed, or the main elements include CO x , O It is a substance to which at least one of x and N x is added.
本発明に係るハーフトーンマスクは、2つの半透過物質を交互に積層し、2つの半透過物質の積層高さによって光の透過率を異なるようにした多重半透過部を含む。 The halftone mask according to the present invention includes multiple semi-transmissive portions in which two semi-transmissive materials are alternately laminated so that the light transmittance varies depending on the stack height of the two semi-transmissive materials.
この場合、2つの半透過物質には、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質を用い、交互に積層された2つの半透過物質を段階別にエッチングして積層高さを異なるようにすることによって、高さによって光の透過率が異なる多重半透過部を形成する。 In this case, by using semi-permeable materials having different etching ratios for the two semi-permeable materials, by etching the two semi-permeable materials alternately stacked in stages to make the stack heights different, Multiple semi-transmissive portions having different light transmittances depending on the height are formed.
このように、少なくとも2つの半透過物質を用い、段階別にエッチングして互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することによって、半透過物質の数及び工程数を減らすことができる。これにより、工程が単純化し、工程にかかる時間及びコストを低減でき、結果として生産性を向上させることができる。 As described above, the number of semi-transmissive materials and the number of steps can be reduced by using at least two semi-transmissive materials and forming multiple semi-transmissive portions having different transmittances by performing etching step by step. Thereby, the process is simplified, the time and cost required for the process can be reduced, and as a result, the productivity can be improved.
以下、本発明の好適な実施例を、図1乃至図13を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明の実施例に係るハーフトーンマスクを示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a halftone mask according to an embodiment of the present invention.
ハーフトーンマスク100は、図1に示すように、基板102上に、遮断領域S1と、多重半透過部を有する半透過領域S3、S4、S5と、透過領域S2と、を含む。
As shown in FIG. 1, the halftone mask 100 includes a blocking region S1, semi-transmissive regions S3, S4, and S5 having multiple semi-transmissive portions, and a transmissive region S2 on the
基板102は、基板102上に照射される所定波長帯の光を完全に透過させる透明基板であり、例えば、石英で形成するとよく、光を透過させうる透明性物質であればいずれも使用可能である。
The
半透過領域S3、S4、S5は、基板102上に照射される所定波長帯の光を互いに異なる透過率で透過させるように多重半透過部を含む。このような半透過領域S3、S4、S5は、フォトレジスト工程において露光工程時に紫外線を部分透過させることによって、現像工程後に互いに異なる厚さを有するフォトレジストパターンで形成すればよい。
The semi-transmissive regions S3, S4, and S5 include multiple semi-transmissive portions so as to transmit light of a predetermined wavelength band irradiated on the
具体的に、半透過領域S3、S4、S5は、少なくとも2つの半透過物質112、114を用いて、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を含む領域とする。すなわち、半透過領域S3、S4、S5には、少なくとも2つの半透過物質112、114が交互に多数積層され、交互に形成された少なくとも2つの半透過物質112、114の数によって互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することができる。
Specifically, the semi-transmissive regions S3, S4, and S5 are regions including multiple semi-transmissive portions having different transmittances by using at least two
ここでは、半透過領域S3、S4、S5が、半透過物質として第1及び第2半透過物質112、114を交互に4層形成する場合を取り上げて説明する。
Here, the case where the semi-transmissive regions S3, S4, and S5 form four layers of the first and second
言い換えると、半透過領域S3、S4、S5は、基板102上に第1半透過物質114が形成されて光をX%透過させる第1半透過部S3と、第1半透過物質114上に第2半透過物質112が積層形成されて光をY%透過させる第2半透過部S4と、第1半透過物質114及び第2半透過物質112が交互に3層形成されて光をZ%透過させる第3半透過部S5と、を含む。ここで、X%、Y%、Z%はそれぞれ、照射される光を5〜80%透過させる透過率を意味する。すなわち、多重半透過部は、積層された半透過物質の数に従って、照射される光を5〜80%の範囲で別々の透過率で透過させることができる。
In other words, the semi-transmissive regions S3, S4, and S5 are formed on the first
ここで、第1及び第2半透過物質112、114には、Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Alを主元素とし、これら主元素の少なくとも2つが結合した化合物、または、主元素にCOx、Ox、Nxの少なくとも1つが結合した化合物であると好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
Here, the first and second
第1及び第2半透過物質112、114の組成物には、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させうる種々のものを用いることができる。本発明では、CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz、SixOy、SixOyNz、SixCOy、SixCOyNz、MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz、MoxCOy、MoxOyNz、MoxSiyOz、MoxSiyOzN、MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz、TaxOy、TaxOyNz、TaxCOy、TaxOyNz、AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz、AlxCOyNz、TixOy、TixOyNz、TixCOyのいずれか一つまたはこれらの組み合わせで第1及び第2半透過物質112、114を形成すればよい。
As the composition of the first and second
最も好ましくは、第1半透過物質112をCrxOy、CrxCOy、CrxOyNzで形成する場合、上に列挙した半透過物質のうち、Crと選択的にエッチングできる第2半透過物質114を使用する。すなわち、第1及び第2半透過物質112、114はそれぞれ、上に列挙した半透過物質のうち、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成しなければならない。
Most preferably, when the first
このように、多数の第1及び第2半透過物質112、114を交互に形成し、その数によって、互いに異なる透過率を有する第1乃至第mの半透過部を形成することができる。ここで、mは、1よりも大きい自然数である。これを、図13を参照して説明する。
As described above, a plurality of first and second
図13に示すように、半透過領域S3、S4、S5は、第1半透過物質114及び第2半透過物質112が交互に多数層形成されて、光をX%透過させる第1半透過部S3と、第1半透過物質114及び第2半透過物質112が交互に形成され、第1半透過部S3に積層された第1及び第2半透過物質112、114の数よりも多く形成されて、光をY%透過させる第2半透過部S4と、第1半透過物質114及び第2半透過物質112が交互に形成され、第2半透過部S4に積層された第1及び第2半透過物質112、114の数よりも多く形成されて、光をZ%透過させる第3半透過部S5と、を含むことができる。
As shown in FIG. 13, in the semi-transmissive regions S3, S4, and S5, the first semi-transmissive portion is formed by alternately forming multiple layers of the first
すなわち、少なくとも2つの半透過物質を交互に積層し、その積層数に従って透過率を異なるようにした多重半透過部を有する半透過領域を備えたハーフトーンマスクとすることができる。 That is, it is possible to obtain a halftone mask having a semi-transmission region having multiple semi-transmission portions in which at least two semi-transmission substances are alternately laminated and the transmittance varies according to the number of lamination.
遮断領域S1は、露光工程時に紫外線を遮断することによって、現像工程後にフォトレジストパターンが残ることになる。そのために、遮断領域S1は、多数の第1半透過物質114及び多数の第2半透過物質112上に遮断層を積層して形成し、紫外線を遮断する。
In the blocking area S1, the photoresist pattern remains after the development process by blocking the ultraviolet rays during the exposure process. For this purpose, the blocking region S1 is formed by stacking blocking layers on the multiple first
このように、透過領域S2、遮断領域S1、半透過領域S3、S4、S5が含まれたハーフトーンマスクを形成する工程を、図2乃至図12を参照して説明する。 A process of forming a halftone mask including the transmissive region S2, the blocking region S1, and the semi-transmissive regions S3, S4, and S5 will be described with reference to FIGS.
図2乃至図12は、図1に示す本発明の実施例に係るハーフトーンマスクの製造方法を示す断面図である。第1及び第2半透過物質は交互に積層して多数層とすることができ、ここでは、第1及び第2半透過物質を交互に4層形成した場合を取り上げて説明する。 2 to 12 are cross-sectional views showing a method of manufacturing the halftone mask according to the embodiment of the present invention shown in FIG. The first and second semipermeable materials may be alternately stacked to form a plurality of layers. Here, a case where four layers of the first and second semipermeable materials are alternately formed will be described.
図2を参照すると、基板102上に、スパッタ法、化学気相蒸着法などを用いて第1半透過物質114及び第2半透過物質112を交互に4層積層した後、遮断層110、フォトレジスト120を順に積層する。
Referring to FIG. 2, four layers of the first
具体的に、第1及び第2半透過物質112、114には、Cr、Si、Mo、Ta、Ti、Alを主元素とし、これら主元素の少なくとも2つが結合した化合物、または、主元素にCOx、Ox、Nxの少なくとも1つが結合した化合物を用いることが好ましい。下付き文字は、結合する主元素によって変わる自然数である。
Specifically, the first and second
第1及び第2半透過物質112、114の組成物には、照射される所定波長帯の光を一部のみ通過させるうる種々のものを用いることができる。本発明では、CrxOy、CrxCOy、CrxOyNz、SixOy、SixOyNz、SixCOy、SixCOyNz、MoxSiy、MoxOy、MoxOyNz、MoxCOy、MoxOyNz、MoxSiyOz、MoxSiyOzN、MoxSiyCOzN、MoxSiyCOz、TaxOy、TaxOyNz、TaxCOy、TaxOyNz、AlxOy、AlxCOy、AlxOyNz、AlxCOyNz、TixOy、TixOyNz、TixCOyのいずれか一つまたはこれらの組み合わせで第1及び第2半透過物質112、114を形成すればよい。
As the composition of the first and second
最も好ましくは、第1半透過物質112をCrxOy、CrxCOy、CrxOyNzで形成する場合、上に列挙した半透過物質のうち、Crと選択的にエッチングできる第2半透過物質114を使用することができる。すなわち、第1及び第2半透過物質112、114はそれぞれ、上に列挙した半透過物質のうち、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質で形成しなければならない。
Most preferably, when the first
また、遮断層110は、紫外線を遮断できる材質で形成すればよく、例えば、Cr及びCrxOyで構成された膜で形成することができる。
The
図3を参照すると、遮断層110上に形成されたフォトレジスト120が描画された後、現像されることで、段差を有する第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bが形成され、透過領域S2の形成される位置では遮断層が露出される。
Referring to FIG. 3, the
具体的に、レーザービームを強度調節してフォトレジスト120に照射することによって、互いに異なる厚さの第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bが形成される。第1フォトレジストパターン120aは、遮断領域S1、第1半透過部S3、第3半透過部S5が形成される領域に位置し、第2フォトレジストパターン120bは、第2半透過部S4が形成される領域に位置するようになる。透過領域S2の形成される位置では遮断層110が露出される。
Specifically, by adjusting the intensity of the laser beam and irradiating the
図4を参照すると、遮断層110上に残された第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bをマスクとし、露出された遮断層110、第1及び第2半透過物質112、114がエッチング工程で除去される。
Referring to FIG. 4, using the first and
具体的に、遮断層110、第1及び第2半透過物質112、114を、第1及び第2フォトレジストパターンをマスクとし、エッチング工程により基板120を露出させることで、透過領域S2が形成される。
Specifically, the transmissive region S2 is formed by exposing the
図5を参照すると、酸素(O2)プラズマを用いたアッシング工程で第1フォトレジストパターン120aは薄くなり、第2フォトレジストパターン120bは除去される。第2フォトレジストパターン120bの除去により、光透過率Y%の第2半透過部S4が形成される位置では遮断層110が露出される。
Referring to FIG. 5, the
図6を参照すると、遮断層110上に残された第1フォトレジストパターン120aをマスクとし、第2半透過部S4の形成される位置に露出された遮断層110、第2半透過物質112、第1半透過物質114をエッチング工程で順に除去する。これで、基板102上に、第1及び第2半透過物質112、114が積層された第2半透過部S4が形成される。その後、基板102上に残存している第1フォトレジストパターン120aがストリップ工程により除去される。
Referring to FIG. 6, the
図7を参照すると、遮断領域S1、透過領域S2、第2半透過部S4が形成された基板102上に、フォトレジスト120が形成され、フォトレジスト120が描画された後、現像されることで、段差を有する第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bが形成される。
Referring to FIG. 7, a
具体的に、レーザービームを強度調節してフォトレジスト120に照射することによって、互いに異なる厚さの第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bが形成される。第1フォトレジストパターン120aは、遮断領域S1、透過領域S2、第2半透過部S4が形成される領域に位置し、第2フォトレジストパターン120bは、第3半透過部S5の形成される領域に位置するようになる。第1半透過部S3の形成される位置では遮断層110が露出される。
Specifically, by adjusting the intensity of the laser beam and irradiating the
図8を参照すると、基板102上に、第1及び第2フォトレジストパターン120a、120bをマスクとし、露出された遮断層110、第2半透過物質112、第1半透過物質114がエッチング工程で順に除去される。これにより、第1半透過部S3の形成される領域に第1及び第2半透過物質112、114が残される。
Referring to FIG. 8, using the first and
図9を参照すると、酸素(O2)プラズマを用いたアッシング工程で第1フォトレジストパターン120aは薄くなり、第2フォトレジストパターン120bは除去される。第2フォトレストパターン120bの除去により、光透過率Z%の第3半透過部S5が形成される位置では遮断層110が露出される。
Referring to FIG. 9, the
図10を参照すると、基板102上に、第1フォトレジストパターン120aをマスクとし、露出された遮断層110がエッチング工程で除去された後、図11に示すように、第2半透過物質112が除去される。
Referring to FIG. 10, after the exposed
その後、図12を参照すると、基板102上に残存している第1フォトレジスト120aがストリップ工程で除去されることで、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を備えたハーフトーンマスクが形成される。
Thereafter, referring to FIG. 12, the
これにより、基板102上に照射される光を透過するように基板102を露出させる透過領域S2と、基板102上に第1半透過物質114及び第2半透過物質112が交互に4層積層され、その上に遮断層110が形成された遮断領域S1が形成される。そして、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域は、基板上に、第1半透過物質が積層されて、光透過率X%を有する第1半透過部S3と、第1及び第2半透過物質112、114が積層されて、光透過率Y%を有する第2半透過部S4と、第1及び第2半透過物質112、114が交互に3層積層されて、光透過率Z%を有する第3半透過部S5が形成される。
As a result, four layers of the first
このように、第1及び第2半透過物質112、114は、互いに異なるエッチング比を有する半透過物質が交互に多層形成され、段階的なエッチング工程により、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を形成することができる。
As described above, the first and second
すなわち、第1及び第2半透過物質のみを用いて、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有するハーフトーンマスクとすることができる。 That is, a halftone mask having multiple semi-transmissive portions having different transmittances using only the first and second semi-transmissive materials can be obtained.
一方、本発明の実施例として、第1及び第2半透過物質を用いて第1乃至第3半透過部のみを形成する方法を説明したが、第1及び第2半透過物質の積層数によって、互いに異なる透過率を有する多重半透過部を種々形成してもよい。 Meanwhile, as an embodiment of the present invention, a method of forming only the first to third semi-transmissive portions using the first and second semi-transmissive materials has been described. However, depending on the number of stacked first and second semi-transmissive materials. Various multiple translucent portions having different transmittances may be formed.
また、第1及び第2半透過物質の他に、第1乃至第nの半透過物質を積層し、段階別にエッチング工程することで、第1乃至第mの半透過部を有する多重半透過部を形成してもよい。ここで、n、mは、1よりも大きい自然数である。 In addition to the first and second semi-transmissive materials, the first to n-th semi-transmissive materials are stacked, and an etching process is performed step by step, thereby providing a multiple semi-transmissive portion having the first to m-th semi-transmissive portions. May be formed. Here, n and m are natural numbers larger than 1.
以上の詳細な説明では本発明の好適な実施例を参照して本発明を説明してきたが、当該技術の分野における熟練した当業者または当該技術の分野における通常の知識を有する者にとっては、添付した特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び技術領域を逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できるということは明らかであろう。 While the foregoing detailed description has described the invention with reference to the preferred embodiment of the invention, it should be understood that those skilled in the art or those having ordinary knowledge in the art will be It will be apparent that various modifications and changes may be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims.
102 基板
110 遮断層
112 第2半透過物質
114 第1半透過物質
120 フォトレジスト
102
Claims (11)
前記基板上に形成され、照射される所定波長帯の光を透過させる透過領域と、
前記基板上に少なくとも2つの半透過物質が交互に積層された多数層で形成され、前記半透過物質の積層された数によって互いに異なる透過率を有する多重半透過部を有する半透過領域と、
を含むことを特徴とするハーフトーンマスク。 A substrate,
A transmission region formed on the substrate and transmitting light of a predetermined wavelength band to be irradiated;
A semi-transmissive region having multiple semi-transmissive portions formed of multiple layers in which at least two semi-transmissive materials are alternately laminated on the substrate and having different transmittances depending on the number of the semi-transmissive materials stacked;
The halftone mask characterized by including.
前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に積層されてなり、光をX%透過させる第1半透過部と、
前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に形成され、前記第1半透過部に積層された第1及び第2半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をY%透過させる第2半透過部と、
前記第1半透過物質及び第2半透過物質が交互に形成され、第2半透過部に積層された第1及び第2半透過物質の層数よりも多く形成されて、光をZ%透過させる第3半透過部と、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のハーフトーンマスク。 The semi-transmissive region is formed when the first and second semi-permeable materials are alternately formed.
A first semi-transmission part in which the first semi-transmission substance and the second semi-transmission substance are alternately laminated, and transmits X% of light;
The first semi-transmissive material and the second semi-transmissive material are alternately formed, and are formed in a number larger than the number of layers of the first and second semi-transmissive materials stacked on the first semi-transmissive portion. A second semi-transmissive portion to transmit,
The first semi-transmissive material and the second semi-transmissive material are alternately formed and formed more than the number of layers of the first and second semi-transmissive materials stacked in the second semi-transmissive portion, and transmit Z% of light. A third translucent part to be made,
The halftone mask according to claim 1, comprising:
前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質上に遮断層を積層する段階と、
前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質の積層数を、段階別にエッチングして異なるようにし、互いに異なる高さを有する多重半透過部を形成する段階と、
を含むことを特徴とするハーフトーンマスクの製造方法。 Alternately laminating at least two translucent materials on a substrate,
Laminating a barrier layer on the alternately laminated at least two semipermeable materials;
Etching the step-by-step stacking layers of the at least two semi-transparent materials alternately stacked to form different semi-transmission portions having different heights; and
A method for producing a halftone mask, comprising:
前記交互に積層された少なくとも2つの半透過物質上の遮断層上にフォトレジストを積層した後、該フォトレジストに段差を形成する段階と、
前記段差を有するフォトレジストをマスクとし、露出された前記遮断層、交互に積層された少なくとも2つの半透過物質を順に、互いに異なる高さを有するようにエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする、請求項7に記載のハーフトーンマスクの製造方法。 Etching the number of the alternately laminated at least two semi-transparent materials to be different according to the steps, and forming multiple semi-transmissive portions having different heights from each other,
Forming a step on the photoresist after laminating a photoresist on the barrier layer on the alternately laminated at least two semi-transparent materials;
Etching the exposed barrier layer and the alternately laminated at least two semi-transmissive materials in order to have different heights using the photoresist having the step as a mask,
The manufacturing method of the halftone mask of Claim 7 characterized by the above-mentioned.
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