KR100310420B1 - 감광막 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감광막 형성방법에 관한 것으로서, 특히, 하프-톤 마스크(half tone mask) 제조공정에서 제 2 감광막 도포공정전 단계에서 차광막패턴 및 투면기판 표면에 생성된 잔막을 제거한 다음 감광막을 도포하므로서 감광막 리프팅(resist lifting)현상을 방지하는 감광막 접착성 향상방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 감광막 형성방법은 광투과영역과 광차단영역이 정의된 투명기판 상에 제 1 막과 제 2 막을 차례로 형성하고 제 2 막 위에 광투과영역의 소정부위에 대응하는 제 2 막의 표면을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와, 감광막패턴으로 보호되지 않는 제 2 막을 플라즈마 건식식각으로 제거하여 잔류한 제 2 막으로 이루어진 제 2 막패턴을 형성하는 단계와, 감광막패턴을 제거하는 단계와, 제 2 막패턴을 식각마스크로 이용하여 제 1 막을 플라즈마 건식식각으로 패터닝하여 제 1 막패턴을 형성하고 투명기판의 소정 부위를 노출시키는 단계와, 플라즈마 건식식각으로 발생한 잔막을 제거하는 단계와, 제 2 막패턴과 제 1 막패턴을 포함하는 투명기판의 전면에 감광막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 감광막 형성방법에 관한 것으로서, 특히, 하프-톤 마스크(half tone mask) 제조공정에서 제 2 감광막 도포공정전 단계에서 차광막패턴 및 투면기판 표면에 생성된 잔막을 제거한 다음 감광막을 도포하므로서 감광막 리프팅(resist lifting)현상을 방지하는 감광막 접착성 향상방법에 관한 것이다.
하프-톤 마스크 제조는 투명 기판 위에 위상반전층과 차광층을 형성한 다음 이 들의 소정 부위를 패터닝하여 이루어진다. 이러한 패터닝을 위하여 2 회의 감광막 도포공정을 필요로 한다. 위상반전막 패터닝은 플라즈마 건식식각으로 실시하는데, 이때 잔류하는 차광층패턴과 노출된 투명기판 표면에는 잔막이 형성된다. 따라서, 제 2 감광막 도포시 포토레지스트와 투명기판 및 차광층패턴 표면과의 접착성을 저하시켜 리지스트 리프팅(resist lifting) 현상을 일으켜 마스크 패턴의 신뢰성을 저하시킨다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 감광막 형성공정 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 투명기판인 석영 기판(10) 위에 반전막(11), 차광막(12)을 형성한 다음 그 위에 감광막을 도포하여 형성한다. 이때, 반전막(11)은 MoSiN으로 형성하고, 차광막(12)은 도전성 물질로 Cr과 CrOx 등을 사용하여 형성다.
그리고, 감광막의 소정부위에 전자빔 등으로 노광(E-beam writing)을 실시하여 감광막의 일부를 변성시킨 변성막(131)을 형성한다. 노광되지 않은 감광막(130) 부위는 현상시 잔류하게 된다.
도 1b를 참조하면, 노광된 감광막인 변성막을 현상(develop)하여 제거한다. 따라서, 차광막(12) 상에는 노광되지 않은 감광막패턴(130)이 잔류하여 이후 차광막(12) 패턴 형성용 식각시 식각마스크로 이용된다.
도 1c를 참조하면, 크롬 등으로 이루어진 차광막의 소정 부위를 감광막패턴(130)을 식각마스크로 이용하는 플라즈마 방식의 건식식각으로 제거하여 잔류한 차광막으로 이루어진 차광막패턴(120)을 형성한다.
도 1d를 참조하면, 감광막패턴을 산소 애슁(O2ashing)이나 황산용액으로 박리하여 제거한다. 따라서, 차광막패턴(120)의 표면이 노출된다.
도 1e를 참조하면, 차광막패턴(120)을 식각마스크로 이용하여 이로부터 보호되지 않는 부위의 반전막을 제거하여 잔류한 반전막으로 이루어진 반전막패턴(110)을 형성한다. 이때, 반전막패턴(110)은 플라즈마를 이용하는 건식식각으로 형성되며, 그 결과 투명기판(10)의 소정 부위가 노출되어 투광영역을 형성하는데, 노출된 투명기판(10) 표면과 차광막패턴(120) 표면에는 잔막(residue,R1)이 형성된다. 이러한 잔막(R1)은 이후 도포되는 감광막의 접착성을 저하시켜 리지스트 리프팅을 유발한다.
도 1f를 참조하면, 반전막패턴(110)과 그 위에 동일한 패턴으로 위치한 차광막패턴(120)을 포함하는 투명기판(10)의 전면에 상기 패턴사이의 갭을 충분히 매립하는 두께로 도전성 폴리머 감광막(14)을 회전도포법 등의 방법으로 형성한다. 이때, 도전성 감광막(14)을 형성하는 이유는 두 번째 노광시 발생하는 차지-업(charge up)현상을 방지하기 위해서이다. 그러나, 이러한 감광막(14)의 접착성은 전술한 잔막(R1) 때문에 저하된다.
이후 도시되지는 않았지만, 하프-톤 마스크의 빛이 투과할 영역에 대응하는 도전성 감광막(14) 부위를 전자 빔 등으로 노광한 다음 현상하여 잔류한 도전성 감광막패턴을 형성한다. 그리고, 도전성 감광막패턴으로 보호되지 않는 차광막패턴을 제거한다. 따라서, 잔류한 차광막패턴이 완성된 하므톤 마스크를 이용하는 노광공정에서 빛의 투과를 차단하는 차광영역이 되고, 나머지 부위는 광투과영역이 된다.
그리고, 잔류한 도전성 감광막패턴을 제거한다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 감광막 형성방법은 제 2 감광막 도포시 포토레지스트와 투명기판 및 차광층패턴 표면과의 접착성을 저하시켜 리지스트 리프팅(resist lifting) 현상을 일으켜 마스크 패턴의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 제 2 감광막 도포공정전 단계에서 차광막패턴 및 투명기판 표면에 생성된 잔막을 제거한 다음 감광막을 도포하므로서 감광막리프팅(resist lifting)현상을 방지하여 하프-톤 마스크의 신뢰성을 향상시키는 감광막 형성방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 감광막 형성방법은 광투과영역과 광차단영역이 정의된 투명기판 상에 제 1 막과 제 2 막을 차례로 형성하고 제 2 막 위에 광투과영역의 소정부위에 대응하는 제 2 막의 표면을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와, 감광막패턴으로 보호되지 않는 제 2 막을 플라즈마 건식식각으로 제거하여 잔류한 제 2 막으로 이루어진 제 2 막패턴을 형성하는 단계와, 감광막패턴을 제거하는 단계와, 제 2 막패턴을 식각마스크로 이용하여 제 1 막을 플라즈마 건식식각으로 패터닝하여 제 1 막패턴을 형성하고 투명기판의 소정 부위를 노출시키는 단계와, 플라즈마 건식식각으로 발생한 잔막을 제거하는 단계와, 제 2 막패턴과 제 1 막패턴을 포함하는 투명기판의 전면에 감광막을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 감광막 형성공정 단면도
도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 감광막 형성공정 단면도
하프-톤 마스크 제조시 반전막 패터닝은 플라즈마 건식식각으로 실시하는데, 이때 잔류하는 차광층패턴과 노출된 투명기판 표면에는 잔막이 형성된다. 따라서, 본 발명에서는 이 잔막을 소정의 식각제로 제거하므로서 제 2 감광막 도포시 포토레지스트와 투명기판 및 차광층패턴 표면과의 접착성을 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따른 감광막 형성공정 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 투명기판인 석영 기판(20) 위에 반전막(21), 차광막(22)을 형성한 다음 그 위에 감광막을 도포하여 형성한다. 이때, 반전막(21)은 MoSiN으로 형성하고, 차광막(22)은 도전성 물질로 Cr과 CrOx등을 사용하여 형성다.
그리고, 감광막의 소정부위에 전자빔 등으로 노광(E-beam writing)을 실시하여 감광막의 일부를 변성시킨 변성막(231)을 형성한다. 노광되지 않은 감광막(230) 부위는 현상시 잔류하게 된다.
도 2b를 참조하면, 노광된 감광막인 변성막을 현상(develop)하여 제거한다. 따라서, 차광막(22) 상에는 노광되지 않은 감광막패턴(230)이 잔류하여 이후 차광막(22) 패턴 형성용 식각시 식각마스크로 이용된다.
도 2c를 참조하면, 크롬 등으로 이루어진 차광막의 소정 부위를 감광막패턴(230)을 식각마스크로 이용하는 플라즈마 방식의 건식식각으로 제거하여 잔류한 차광막으로 이루어진 차광막패턴(220)을 형성한다.
도 2d를 참조하면, 감광막패턴을 산소 애슁(O2ashing)이나 황산용액으로 박리하여 제거한다. 따라서, 차광막패턴(220)의 표면이 노출된다.
도 2e를 참조하면, 차광막패턴(220)을 식각마스크로 이용하여 이로부터 보호되지 않는 부위의 반전막을 제거하여 잔류한 반전막으로 이루어진 반전막패턴(210)을 형성한다. 이때, 반전막패턴(210)은 플라즈마를 이용하는 건식식각으로 형성되며, 그 결과 투명기판(20)의 소정 부위가 노출되어 투광영역을 형성하는데, 노출된 투명기판(20) 표면과 차광막패턴(220) 표면에는 잔막(residue,R2)이 형성된다. 이러한 잔막(R2)은 이후 도포되는 감광막의 접착성을 저하시켜 리지스트 리프팅을 유발한다.
즉, 이 상태에서 감광막을 기판 전면에 도포하게 되면 감광막 중의 일부가 기판 표면으로부터 이탈되고, 따라서 식각마스크로의 역할을 방해하여 광투과영역을 노출시키기 위한 차광막패턴 식각불량을 유발하여, 포토마스크로서의 역할을 수행할 수 없게 된다. 따라서, 이 잔막(R2)은 제거되어야 한다.
도 2f를 참조하면, 형성된 표면 잔막을 제거한다. 이때, 식각제로는 REM2를 사용하여 투명기판(20) 표면 및 차광층(220) 표면의 잔막을 제거한다.
도 2g를 참조하면, 반전막패턴(210)과 그 위에 동일한 패턴으로 위치한 차광막패턴(220)을 포함하는 투명기판(20)의 전면에 상기 패턴사이의 갭을 충분히 매립하는 두께로 도전성 폴리머 감광막(24)을 회전도포법 등의 방법으로 형성한다. 이때, 도전성 감광막(24)을 형성하는 이유는 두 번째 노광시 발생하는 차지-업(charge up)현상을 방지하기 위해서이다. 이때, 이러한 감광막(24)의 접착성은 전술한 잔막(R2)을 제거하였으므로 증가된다.
이후 도시되지는 않았지만, 하프-톤 마스크의 빛이 투과할 영역에 대응하는 도전성 감광막(24) 부위를 전자 빔 등으로 노광한 다음 현상하여 잔류한 도전성 감광막패턴을 형성한다. 그리고, 도전성 감광막패턴으로 보호되지 않는 차광막패턴을 제거한다. 따라서, 잔류한 차광막패턴이 완성된 하므톤 마스크를 이용하는 노광공정에서 빛의 투과를 차단하는 차광영역이 되고, 나머지 부위는 광투과영역이 된다.
그리고, 잔류한 도전성 감광막패턴을 제거한다.
따라서, 본 발명의 감광막 형성방법은 제 2 감광막 도포공정전 단계에서 차광막패턴 및 투명기판 표면에 생성된 잔막을 제거한 다음 감광막을 도포하므로서 감광막 리프팅(resist lifting)현상을 방지하여 하프-톤 마스크의 신뢰성을 향상시키는 장점이 있다.
Claims (6)
- 광투과영역과 광차단영역이 정의된 투명기판 상에 제 1 막과 제 2 막을 차례로 형성하고 상기 제 2 막 위에 상기 광투과영역의 소정부위에 대응하는 상기 제 2 막의 표면을 노출시키는 감광막패턴을 형성하는 단계와,상기 감광막패턴으로 보호되지 않는 상기 제 2 막을 플라즈마 건식식각으로 제거하여 잔류한 상기 제 2 막으로 이루어진 제 2 막패턴을 형성하는 단계와,상기 감광막패턴을 제거하는 단계와,상기 제 2 막패턴을 식각마스크로 이용하여 상기 제 1 막을 플라즈마 건식식각으로 패터닝하여 제 1 막패턴을 형성하고 상기 투명기판의 소정 부위를 노출시키는 단계와,상기 플라즈마 건식식각으로 발생한 잔막을 제거하는 단계와,상기 제 2 막패턴과 제 1 막패턴을 포함하는 상기 투명기판의 전면에 감광막을 형성하는 단계로 이루어진 감광막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 막은 위상반전막이고 상기 제 2 막은 차광막으로 형성하는 것이 특징인 감광막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 막은 MoSiN으로 형성하고, 상기 제 2 막은 도전성 물질로 Cr과 CrOx등을 사용하여 형성하는 것이 특징인 감광막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 감광막을 형성하는 단계 이후,상기 감광막을 상기 광차단영역의 상기 제 2 막패턴상에만 잔류시키는 단계와,상기 감광막이 잔류하지 않는 부위의 상기 제 2막패턴을 제거하는 단계와,잔류한 상기 감광막을 제거하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것이 특징인 감광막 형성방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 투명기판 상에 형성된 구조는 포토마스크인 것이 특징인 감광막 형성방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 잔막은 식각제 REM2로 제거하는 것이 특징인 감광막 형성방법.
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