KR100635462B1 - Photo-mask, method of manufacturing the same and blank mask used to the same method - Google Patents

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윤상필
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엄현석
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Abstract

A photomask, a manufacturing method thereof, and a blank mask used therefor are provided to improve uniformity of thickness of a remaining photoresist layer by using a light transmissivity controlling region instead of a fine pattern. A photomask includes a transparent substrate(20), a light transmissivity controlling layer(22) on the transparent substrate, and a light shielding layer(24) on the light transmissivity controlling layer. A first hole(h1) for exposing partially the transparent substrate to the outside is formed through the stacked structure of the light transmissivity controlling layer and the light shielding layer. A second hole(h2) for exposing partially the light transmissivity controlling layer to the outside is formed through the light shielding layer.

Description

포토 마스크와 그 제조 방법과 이 제조 방법에 사용되는 블랭크 마스크{Photo-mask, method of manufacturing the same and blank mask used to the same method}Photo-mask, manufacturing method thereof and blank mask used in this manufacturing method {Photo-mask, method of manufacturing the same and blank mask used to the same method}

도 1은 종래 기술에 의한 그레이톤 마스크의 평면도와 그레이톤 마스크 통과후의 광 세기 분포를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing a plan view of a gray tone mask according to the prior art and light intensity distribution after passing through a gray tone mask.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 블랭크 마스크의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a blank mask according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 9는 도 2의 블랭크 마스크를 이용한 포토 마스크 제조 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.3 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a photomask using the blank mask of FIG. 2.

도 10은 본 발명의 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법으로 형성한 포토 마스크의 평면도이다.10 is a plan view of a photomask formed by the photomask manufacturing method according to the embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 17은 본 발명의 제2 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.11 to 17 are cross-sectional views showing step by step a method of manufacturing a photo mask according to a second embodiment of the present invention.

도 18 내지 도 24는 본 발명의 제3 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.18 to 24 are cross-sectional views showing step by step a method of manufacturing a photo mask according to a third embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

20:투명기판 22, 40, 50:투과율 조절막20: transparent substrate 22, 40, 50: transmittance control film

24:차광막 A11:투광부24: Light shielding film A11: Light transmitting part

A22:투과율 조절부 h1, h11:제1 홀A22: transmittance adjusting unit h1, h11: first hole

h2, h22:제2 홀 L1, L11, L31:1차 노광h2, h22: 2nd hole L1, L11, L31: 1st exposure

L2, L22:2차 노광 PR1, PR2:포토레지스트막L2, L22: Secondary exposure PR1, PR2: Photoresist film

PR1A, PR1B, PR1C, PR2A, PR2B, PR2C:포토레지스트막 패턴PR1A, PR1B, PR1C, PR2A, PR2B, PR2C: photoresist film pattern

S1, S2:적층물S1, S2: Laminate

1. 발명의 분야1. Field of Invention

본 발명은 플랫 패널 디스플레이의 제조에 사용되는 마스크와 그 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 자세하게는 포토 마스크와 그 제조 방법과 이 제조 방법에 사용되는 블랭크 마스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask used in the manufacture of a flat panel display and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a photomask, a manufacturing method thereof, and a blank mask used in the manufacturing method.

2. 관련기술의 설명2. Description of related technology

최근의 플랫 패널 디스플레이 제조 공정, 예컨대 액정 디스플레이(LCD) 제조 공정에서는 포토 마스크의 사용 매수를 줄이기 위해 그레이톤 마스크(또는 슬릿 마스크)를 사용하는 것이 일반적이다.In a recent flat panel display manufacturing process, such as a liquid crystal display (LCD) manufacturing process, it is common to use a gray tone mask (or slit mask) to reduce the number of use of the photo mask.

그레이톤 마스크는 LCD 제조용 노광 장치의 해상 한계 이하의 미세 패턴이 형성된 투과율 조정부를 포함하고, 상기 투과율 조정부를 투과하는 광량을 조절하여 기판의 상기 투과율 조정부에 대응되는 영역 상에 포토레지스트막을 선택적으로 남기는 것을 목적으로 만들어진 포토 마스크이다.The gray tone mask includes a transmittance adjusting unit having a fine pattern below a resolution limit of an exposure apparatus for manufacturing an LCD, and controls the amount of light passing through the transmittance adjusting unit to selectively leave a photoresist film on an area corresponding to the transmittance adjusting unit of a substrate. It is a photo mask made for the purpose.

일반적으로, 대형 LCD 제조용 노광 장치의 해상도(resolution power) 한계는 2.5㎛∼4.0㎛ 정도이다. 도 1의 (a)도에 도시된 그레이톤 마스크에서 투과율 조정부(A2)의 미세 패턴(10)의 선폭(W)과 미세 패턴(10)사이의 스페이스(12)의 폭은 2.5㎛보다 작다. 도 1의 (b)도는 이러한 그레이톤 마스크를 통과한 광의 세기 분포를 보여준다.In general, the resolution power limit of the exposure apparatus for manufacturing large LCDs is on the order of 2.5 μm to 4.0 μm. In the gray tone mask shown in FIG. 1A, the width of the space 12 between the line width W and the fine pattern 10 of the fine pattern 10 of the transmittance adjusting unit A2 is smaller than 2.5 μm. Figure 1 (b) shows the intensity distribution of the light passing through this gray tone mask.

도 1의 (a)와 (b)도를 참조하면, 그레이톤 마스크의 투광부(A1)를 통과한 광의 세기에 비해서 해상 한계보다 작은 미세 패턴(10)이 형성된 투과율 조절부(A2)를 통과한 광의 세기가 작다는 것을 알 수 있다. 그러므로, LCD 기판 상에 도포된 포토레지스트막 중에서 그레이톤 마스크의 투과율 조절부(A2)에 대응되는 영역 상에 형성된 부분에 전달되는 광량은 그레이톤 마스크의 투광부(A1)에 대응되는 영역 상에 형성된 부분에 전달되는 광량보다 작다. 이 결과, 그레이톤 마스크를 이용하여 상기 LCD 기판 상에 도포된 포토레지스트막을 노광한 후에 그 결과물을 현상할 경우, 상기 그레이톤 마스크의 투과율 조절부(A2)에 대응되는 기판 상에는 포토레지스터막이 잔존하게 된다. 이에 따라 LCD 기판 상에 도포된 포토레지스트막을 이용하여 상기 LCD 기판에 대한 1차 식각을 진행한 후, 상기 잔존 포토레지스트막이 제거될 정도의 애싱 공정을 실시한 다음, 상기 잔존 포토레지스트막이 제거된 부분을 2차 식각할 수 있다.Referring to FIGS. 1A and 1B, the light passing through the light transmitting portion A1 of the gray tone mask passes through the transmittance adjusting portion A2 in which the fine pattern 10 smaller than the resolution limit is formed. It can be seen that the intensity of a light is small. Therefore, the amount of light transmitted to the portion formed on the region corresponding to the transmittance adjusting portion A2 of the gray tone mask among the photoresist film applied on the LCD substrate is on the region corresponding to the light transmitting portion A1 of the gray tone mask. Less than the amount of light delivered to the formed portion. As a result, when the resultant is developed after exposing the photoresist film coated on the LCD substrate using the gray tone mask, the photoresist film remains on the substrate corresponding to the transmittance adjusting part A2 of the gray tone mask. do. Accordingly, after the primary etching is performed on the LCD substrate using the photoresist film applied on the LCD substrate, an ashing process is performed to remove the remaining photoresist film, and then the portion where the remaining photoresist film is removed is removed. Secondary etching can be done.

이와 같이, 종래의 그레이톤 마스크를 이용할 경우, 상기 LCD 기판을 식각하는데 있어 2장의 포토 마스크가 필요한 것을 1장의 포토 마스크로 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, when the conventional gray tone mask is used, there is an advantage in that two photo masks required for etching the LCD substrate can be reduced to one photo mask.

그러나 종래의 포토 마스크인 상기 그레이톤 마스크의 경우, 투과율 조절부(A2)를 이루는 미세 패턴(10)의 선폭이, 예를 들어 1㎛이하일 때, 미세 패턴(10)의 선폭 오차는 ±0.1㎛이하이고, 미세 패턴(10)간의 선폭 오차, 곧 선폭 레인지(최대 선폭-최소 선폭)도 0.1㎛이하가 되어야 한다.However, in the case of the gray tone mask which is a conventional photo mask, when the line width of the fine pattern 10 constituting the transmittance adjusting unit A2 is, for example, 1 μm or less, the line width error of the fine pattern 10 is ± 0.1 μm. The line width error between the fine patterns 10, that is, the line width range (maximum line width-minimum line width) should also be 0.1 占 퐉 or less.

이러한 조건은 현재의 플랫 패널 디스플레이에 적용되는 대형 포토 마스크의 정밀도와 균일도(선폭 레인지) 측면에서 볼 때, 매우 엄격한 조건이다.These conditions are very stringent in terms of precision and uniformity (linewidth range) of large photo masks applied to current flat panel displays.

더욱이 최근에는 LCD 제조에 적용되는 포토 마스크의 사이즈는 1㎛ 이상으로 증가하고 있다. 이렇게 큰 사이즈의 포토 마스크가 상기한 정밀도 및 균일도 조건을 충족하기는 매우 어렵다.Moreover, in recent years, the size of photo masks applied to LCD manufacturing has increased to 1 µm or more. It is very difficult for such a large size photo mask to meet the above precision and uniformity conditions.

이렇게 되면, 노광을 실시할 때마다 투과율 조절부(A2)를 통과하는 광 투과율이 다를 수 있고, 결국 LCD 기판 상에 잔류하는 포토레지스트막의 두께가 노광할 때마다 달라질 수 있다. In this case, the light transmittance passing through the transmittance adjusting unit A2 may be different each time the exposure is performed, and thus the thickness of the photoresist film remaining on the LCD substrate may be changed each time the exposure is performed.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 투과율 조절을 위해 노광장치의 한계 해상 이하의 미세 패턴을 형성할 필요가 없고, 대형 포토 마스크에 대해서도 투과율 조절부를 통과하는 광량을 일정하게 하여 LCD 기판 상에 잔류하는 포토레지스트막의 두께 균일성을 확보할 수 있는 포토 마스크를 제공함에 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to improve the above-described problems of the prior art, and it is not necessary to form a fine pattern below the limit resolution of the exposure apparatus for controlling the transmittance, and to pass through the transmittance adjusting part even for a large photo mask. The present invention provides a photo mask capable of securing a uniform thickness of a photoresist film remaining on an LCD substrate by keeping the amount of light constant.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제를 상기 포토 마스크의 제조 방법을 제공함에 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing the photomask.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기 포토 마스크의 제조 방법에 사용되는 블랭크 마스크를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a blank mask used in the method of manufacturing the photo mask.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성된 투과율 조절막 및 상기 투과율 조절막 상에 형성된 차광막을 포함하되, 상기 투과율 조절막과 차광막으로 구성된 적층물에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀이 형성되어 있고, 상기 차광막에 상기 투과율 조절막이 노출되는 제2 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 포토 마스크를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention includes a transparent substrate, a transmittance control film formed on the transparent substrate and a light shielding film formed on the transmittance control film, the transparent substrate in a laminate consisting of the transmittance control film and the light shielding film The exposed first hole is formed, and the light shielding film is provided with a second hole in which the transmittance adjusting film is exposed.

여기서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께를 가질 수 있다.Here, the transmittance adjusting film may have a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300nm to 500nm.

또한, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께를 가질 수 있다.In addition, the transmittance adjusting film may have a thickness that changes the phase of incident light up to 60 °.

상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 동일한 물질막일 수 있다.The transmittance adjusting film and the light blocking film may be the same material film.

본 발명은 또한 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성된 차광막 및 상기 투명기판과 상기 차광막 상에 형성된 투과율 조절막을 포함하되, 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀들이 형성되어 있고, 상기 투과율 조절막은 상기 제1 홀들 중 일부만 채우고 있는 것을 특징으로 하는 포토 마스크를 제공한다.The present invention also includes a transparent substrate, a light blocking film formed on the transparent substrate and a transmittance control film formed on the transparent substrate and the light shielding film, in order to achieve the technical problem, the first hole is exposed to the light shielding film Are formed, and the transmittance adjusting film provides only a part of the first holes.

여기서, 상기 투과율 조절막의 특징은 상기한 바와 같을 수 있다.Here, the characteristics of the transmittance control membrane may be as described above.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 투명기판 상에 순차적 으로 적층된 투과율 조절막 및 차광막을 포함하는 적층물을 형성하는 제1 단계, 상기 적층물에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀을 형성하는 제2 단계 및 상기 차광막의 상기 제1 홀과 이격된 위치에 상기 투과율 조절막이 노출되는 제2 홀을 형성하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention provides a first step of forming a laminate comprising a transmittance control film and a light shielding film sequentially stacked on a transparent substrate, the first hole to expose the transparent substrate to the laminate And a third step of forming a second hole in which the transmittance control film is exposed at a position spaced apart from the first hole of the light blocking film.

여기서, 상기 제2 단계는 상기 적층물 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 제1 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 적층물의 일부를 노출시키는 단계, 상기 노광된 영역이 제거된 포토레지스트막을 식각 마스크로 하여 상기 적층물의 노출된 부분을 식각하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The second step may include applying a photoresist film on the stack, selectively exposing a region corresponding to the first hole of the photoresist film, removing the exposed area of the photoresist film, and The method may further include exposing a portion of the stack, etching the exposed portion of the stack using the photoresist film from which the exposed region is removed as an etching mask, and removing the photoresist film.

상기 제3 단계는 상기 적층물 상에 상기 제1 홀을 채우는 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 제2 홀에 대응되는 영역을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계, 상기 노광된 부분이 제거된 포토레지스트막을 식각 마스크로 하여 상기 차광막의 노출된 부분을 제거하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The third step may include applying a photoresist film filling the first hole on the stack, selectively exposing a region corresponding to the second hole of the photoresist film, the exposed portion of the photoresist film. Removing the exposed portions of the light-shielding layer by removing the exposed portions, removing the exposed portion of the light-shielding layer by using the photoresist layer from which the exposed portion is removed as an etching mask, and removing the photoresist layer. .

상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께로 형성할 수 있다. 또한 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께로 형성할 수 있다.The transmittance control film can be formed to a thickness such that the transmittance is 10% to 70% when the wavelength of the incident light is 300nm to 500nm. In addition, the transmittance control film may be formed to a thickness that changes the phase of incident light up to 60 °.

상기 제2 단계에서 상기 적층물에 상기 제1 홀과 함께 정렬 마크를 형성할 수 있다.In the second step, an alignment mark may be formed in the stack together with the first hole.

상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막으로 형성할 수 있다.The transmittance control film and the light blocking film may be formed of a material film containing a metal having a different etching selectivity.

본 발명은 또한 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 투명기판 상에 차광막을 형성하는 제1 단계, 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 적어도 2개의 홀들을 형성하는 제2 단계 및 상기 홀들 중 적어도 하나를 투과율 조절막으로 채우는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light shielding film on a transparent substrate, a second step of forming at least two holes through which the transparent substrate is exposed, and at least one of the holes. It provides a photo mask manufacturing method comprising the step of filling the with a transmittance control film.

여기서, 상기 제2 단계에서 상기 홀들과 함께 정렬 마크를 형성할 수 있다.Here, in the second step, an alignment mark may be formed together with the holes.

또한, 상기 제2 단계는 상기 차광막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 홀들에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계, 상기 차광막의 노출된 부분을 식각하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The second step may further include applying a photoresist film on the light shielding film, selectively exposing a region corresponding to the holes of the photoresist film, and removing the exposed area of the photoresist film to partially remove the light shielding film. The method may further include exposing the light, etching the exposed portion of the light blocking film, and removing the photoresist film.

또한, 상기 제3 단계는 상기 투명기판 상에 상기 홀들을 채우고 상기 차광막을 덮는 투과율 조절막을 형성하는 단계, 상기 투과율 조절막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 투과율 조절막으로 채워진 홀들 중 선택된 홀 둘레의 상기 포토레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 선택된 홀 둘레의 상기 투과율 조절막을 노출시키는 단계, 상기 투과율 조절막의 노출된 부분을 제거하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제 거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The third step may include forming a transmittance adjusting film filling the holes on the transparent substrate and covering the light blocking film, applying a photoresist film on the transmittance adjusting film, and selecting holes selected from the holes filled with the transmittance adjusting film. Selectively exposing the circumferential photoresist film, removing the exposed portion of the photoresist film to expose the transmittance control film around the selected hole, removing the exposed portion of the transmittance control film and the photo The method may further include removing the resist film.

상기 투과율 조절막의 형성, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막의 식각 선택비에 관한 내용은 상기한 바와 같을 수 있다.Formation of the transmittance control film, the etching selectivity of the transmittance control film and the light shielding film may be as described above.

본 발명은 또한 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 투명기판 상에 차광막을 형성하는 제1 단계, 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀을 형성하는 제2 단계, 상기 제1 홀을 투과율 조절막으로 채우는 제3 단계 및 상기 차광막의 상기 제1 홀과 이격된 위치에 상기 투명기판이 노출되는 제2 홀을 형성하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a first step of forming a light shielding film on a transparent substrate, a second step of forming a first hole to expose the transparent substrate on the light shielding film, the transmittance of the first hole in order to achieve the above another technical problem And a fourth step of forming a second hole in which the transparent substrate is exposed at a position spaced apart from the first hole of the light blocking film.

이 제조 방법에서는 상기 제2 단계에서 상기 제1 홀과 함께 정렬 마크를 형성할 수 있다.In this manufacturing method, an alignment mark can be formed together with the first hole in the second step.

또한, 상기 제2 단계는 상기 차광막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 제1 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계, 상기 차광막의 노출된 부분을 식각하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The second step may include applying a photoresist film on the light shielding film, selectively exposing a region corresponding to the first hole of the photoresist film, and removing the exposed area of the photoresist film to remove the light shielding film. The method may further include exposing a portion of the substrate, etching the exposed portion of the light blocking film, and removing the photoresist film.

또한, 상기 제3 및 제4 단계는 상기 차광막 상에 상기 제1 홀을 채우는 투과율 조절막을 형성하는 단계, 상기 투과율 조절막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계, 상기 포토레지스트의 상기 제2 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계, 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 투과율 조절막의 일부를 노출시키는 단계, 상기 투과율 조절막의 노출된 부분과 그 아래의 상기 차 광막을 순차적으로 제거하는 단계 및 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The third and fourth steps may include forming a transmittance control film filling the first hole on the light blocking film, applying a photoresist film on the transmittance control film, and corresponding to the second hole of the photoresist. Selectively exposing a region to be exposed, removing the exposed portion of the photoresist film to expose a portion of the transmittance control film, and sequentially removing the exposed portion of the transmittance control film and the light blocking film below it And removing the photoresist film.

상기 투과율 조절막의 형성, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막의 식각 선택비에 관한 내용은 상기한 바와 같을 수 있다.Formation of the transmittance control film, the etching selectivity of the transmittance control film and the light shielding film may be as described above.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성된 투과율 조절막, 상기 투과율 조절막 상에 형성된 차광막 및 상기 차광막 상에 형성된 포토레지스트막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크를 제공한다.In order to achieve the above another technical problem, the present invention comprises a transparent substrate, a transmittance control film formed on the transparent substrate, a light shielding film formed on the transmittance control film and a blank comprising a photoresist film formed on the light shielding film Provide a mask.

이러한 블랭크 마스크에서, 상기 차광막은 반사 방지막을 포함할 수 있다. 그리고 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막일 수 있다.In the blank mask, the light blocking film may include an anti-reflection film. The transmittance adjusting film may have a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300 nm to 500 nm. In addition, the transmittance adjusting film may have a thickness that changes the phase of incident light up to 60 °. In addition, the transmittance controlling film and the light blocking film may be material films containing metals having different etching selectivity.

이러한 본 발명을 이용하면, 포토 마스크의 투과율 조절부의 광 투과율을 항시 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 LCD 제조 공정에서 기판에 잔류하는 포토레지스트막 두께에 대한 균일성을 확보할 수 있는 바, 잔류 포토레지스트막의 두께 불균일성에 따른 종래의 문제점을 크게 개선할 수 있다. 이에 따라 LCD 제조 공정의 신뢰성도 높아질 수 있다. 그리고 본 발명의 포토 마스크는 종래의 그레이톤 마스크와 같이 투과율 조절부에 노광 장치의 한계 해상 이하의 미세 패턴을 포함하지 않으므로 사이즈가 1㎛이상인 대형 포토 마스크가 필요한 LCD 제조 공정에도 용이 하게 적용할 수 있다.By using the present invention, the light transmittance of the transmittance adjusting portion of the photo mask can be kept constant at all times. Therefore, it is possible to ensure uniformity of the thickness of the photoresist film remaining on the substrate in the LCD manufacturing process, it is possible to greatly improve the conventional problem due to the thickness non-uniformity of the residual photoresist film. Accordingly, the reliability of the LCD manufacturing process may be increased. And since the photo mask of the present invention does not include a fine pattern below the limit resolution of the exposure apparatus like the conventional gray tone mask, it can be easily applied to an LCD manufacturing process requiring a large photo mask having a size of 1 μm or more. have.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 포토 마스크와 그 제조 방법과 이 제조 방법에 사용되는 블랭크 마스크를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.Hereinafter, a photo mask according to an embodiment of the present invention, a manufacturing method thereof, and a blank mask used in the manufacturing method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of layers or regions illustrated in the drawings are exaggerated for clarity.

먼저, 본 발명의 실시예에 의한 블랭크 마스크에 대해 설명한다.First, a blank mask according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 실시예에 의한 블랭크 마스크는 도 2에 도시한 바와 같이 투명기판(20)을 포함하고, 투명기판(20) 상에 순차적으로 적층된 투과율 조절막(22), 반사 방지막이 포함된 차광막(24) 및 포토레지스트막(PR1)을 포함한다. 여기서, 투명기판(20)은 석영 기판일 수 있다. 투과율 조절막(22)과 차광막(24)의 주성분은 동일할 수 있다. 그리고 투과율 조절막(22)은 차광막(24)과 접착성이 우수할 뿐만 아니라 차광막(24)에 대해 식각 선택비가 우수한 물질막일 수 있다. 예컨대, 투과율 조절막(22)은 알루미늄(Al)막 또는 알루미늄 화합물막일 수 있는데, 이 경우에 차광막(24)은 크롬(Cr)막 또는 크롬 화합물막일 수 있다. 투과율 조절막(22)을 구성하는 물질로 차광막(24)을 구성할 수 있고, 반대의 경우도 가능하다.The blank mask according to the embodiment of the present invention includes a transparent substrate 20 as shown in FIG. 2, and a light shielding film including a transmittance adjusting film 22 and an antireflection film sequentially stacked on the transparent substrate 20. 24 and photoresist film PR1. Here, the transparent substrate 20 may be a quartz substrate. The main components of the transmittance adjusting film 22 and the light blocking film 24 may be the same. The transmittance adjusting film 22 may be a material film having excellent adhesion to the light blocking film 24 and excellent etching selectivity with respect to the light blocking film 24. For example, the transmittance adjusting film 22 may be an aluminum (Al) film or an aluminum compound film. In this case, the light blocking film 24 may be a chromium (Cr) film or a chromium compound film. The light shielding film 24 can be comprised with the material which comprises the transmittance | permeability control film 22, and vice versa.

한편, 투과율 조절막(22)의 두께는 입사광의 파장, 위상 또는 투과율에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 투과율 조절막(22)에 입사되는 광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율 조절막(22)은 상기 광의 투과율이 10%∼70%되는 두께를 가질 수 있다. 또한, 투과율 조절막(22)은 상기 입사광이 투과율 조절막(22)을 통과하면서 상기 입사광의 위상(phase)이 최대 60°달라질 수 있는 두께를 가질 수 있다. 투과율 조절막(22)을 통과하면서 상기 입사광의 위상이 60°보다 크게 될 경우, 상 충돌 현상에 의해 광의 세기에 왜곡이 일어날 수 있다. 이를 감안하면, 투과율 조절막(22)의 두께는 400Å이하일 수 있다. 그리고 차광막의 두께는 600Å∼1,200Å 정도가 바람직할 수 있다.Meanwhile, the thickness of the transmittance adjusting film 22 may vary depending on the wavelength, phase, or transmittance of incident light. For example, when the wavelength of light incident on the transmittance adjusting film 22 is 300 nm to 500 nm, the transmittance adjusting film 22 may have a thickness of 10% to 70% of the transmittance of the light. In addition, the transmittance adjusting film 22 may have a thickness such that a phase of the incident light may vary by up to 60 ° while the incident light passes through the transmittance adjusting film 22. If the phase of the incident light becomes greater than 60 ° while passing through the transmittance adjusting film 22, distortion may occur in the light intensity due to a phase collision phenomenon. In consideration of this, the thickness of the transmittance control film 22 may be 400 kPa or less. In addition, the thickness of the light shielding film may be about 600 Pa to 1,200 Pa.

본 발명의 제1 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법은 이러한 블랭크 마스크를 이용한다.The photomask manufacturing method according to the first embodiment of the present invention uses such blank mask.

구체적으로, 도 3을 참조하면, 블랭크 마스크의 포토레지스트막(PR1)에 레이저 노광 장비를 이용하여 1차 노광(L1)을 실시한다. 1차 노광(L1)은 포토레지스트막(PR1)의 주어진 영역, 예컨대 투명기판(20)의 투광부에 대응되는 영역에만 실시된다. 1차 노광(L1) 후, 1차 현상 공정을 실시한다. 상기 1차 현상 공정에 의해 포토레지스트막(PR1)의 1차 노광(L1)에 노출된 영역이 제거되면서 차광막(24) 상에는 도 4에 도시한 바와 같이 차광막(24)의 주어진 영역이 노출되는 포토레지스트막 패턴(PR1A)이 형성된다. 포토레지스트막 패턴(PR1A)을 식각 마스크로 사용하여 차광막(24)의 노출된 영역을 식각하고, 계속해서 차광막(24)의 노출된 영역 아래에 형성된 투과율 조절막(22)도 순차적으로 식각한다.Specifically, referring to FIG. 3, the primary exposure L1 is performed on the photoresist film PR1 of the blank mask using a laser exposure equipment. The primary exposure L1 is performed only in a given region of the photoresist film PR1, for example, in a region corresponding to the light transmitting portion of the transparent substrate 20. After the primary exposure L1, a primary development step is performed. A photo exposed to the first exposure L1 of the photoresist film PR1 by the first development process is removed and a given region of the light shielding film 24 is exposed on the light shielding film 24 as shown in FIG. 4. The resist film pattern PR1A is formed. The exposed area of the light shielding film 24 is etched using the photoresist film pattern PR1A as an etching mask, and then the transmittance control film 22 formed under the exposed area of the light shielding film 24 is sequentially etched.

상기 식각은 습식 또는 건식 방식을 이용할 수 있는데, 투과율 조절막(22)과 차광막(24)이 동일 성분인 경우, 상기 식각은 한번에 실시할 수 있다. 그러나 투과율 조절막(22)과 차광막(24)의 주성분이 다를 경우, 상기 식각은 투과율 조절막(22)에 대한 1차 식각을 실시한 다음, 차광막(24)에 맞는 식각 조건을 설정한 후 그에 따라 2차 식각을 실시할 수 있다.The etching may be performed using a wet or dry method. When the transmittance adjusting film 22 and the light shielding film 24 are the same component, the etching may be performed at a time. However, when the main components of the transmittance adjusting film 22 and the light blocking film 24 are different, the etching is performed by first etching the transmittance adjusting film 22, and then the etching conditions for the light blocking film 24 are set. Secondary etching can be performed.

이러한 식각 후에 포토레지스트막 패턴(PR1A)을 제거한다. 이렇게 해서, 도 5에 도시한 바와 같이 투과율 조절막(22) 및 차광막(24)을 포함하는 적층물(S1)에 투명기판(20)의 투광부(A11)가 노출되는 제1 홀(h1)이 형성된다.After this etching, the photoresist film pattern PR1A is removed. In this way, as illustrated in FIG. 5, the first hole h1 exposing the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20 to the stack S1 including the transmittance adjusting film 22 and the light blocking film 24. Is formed.

한편, 이와 같은 제1 홀(h1)을 형성하여 투명기판(20)에 투광부(A11)를 한정하는 과정에서 투명기판(20) 상에 혹은 투과율 조절막(22) 상에 후속 2차 노광을 위한 정렬마크를 형성할 수 있다.Meanwhile, in the process of forming the first hole h1 to define the transmissive portion A11 in the transparent substrate 20, subsequent secondary exposure is performed on the transparent substrate 20 or on the transmittance control film 22. Can form an alignment mark.

다음, 도 6을 참조하면, 차광막(24) 상에 제1 홀(h1)을 채우는 포토레지스트막(PR2)을 도포한다. 이어서, 포토레지스트막(PR2)의 주어진 영역을 레이저 노광 장비를 이용하여 2차 노광(L2)한다. 2차 노광(L2)은 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)에 대응되는 포토레지스트막(PR2)의 소정 영역에 대해서만 이루어진다. 따라서 2차 노광(L2) 후에 이어지는 현상 공정에서는 포토레지스트막(PR2)의 상기 소정 영역만 제거된다.Next, referring to FIG. 6, the photoresist film PR2 filling the first hole h1 is coated on the light shielding film 24. Subsequently, a given region of the photoresist film PR2 is subjected to secondary exposure L2 using the laser exposure equipment. The secondary exposure L2 is performed only for a predetermined region of the photoresist film PR2 corresponding to the transmittance adjusting unit A22 of the transparent substrate 20. Therefore, in the development step following the secondary exposure L2, only the predetermined region of the photoresist film PR2 is removed.

도 7은 2차 노광(L2) 후에 실시된 현상 공정 결과를 보여주는데, 이를 참조하면, 차광막(24) 상에 투광부(A11)사이에 차광막(24)의 일부가 노출되는 포토레지스트막 패턴(PR2A)이 형성된 것을 알 수 있다.FIG. 7 shows the results of the development process performed after the second exposure L2. Referring to this, the photoresist pattern PR2A exposing a part of the light shielding film 24 between the light transmitting portions A11 on the light shielding film 24. It can be seen that) is formed.

계속해서, 상기 현상 공정 후에 포토레지스트막 패턴(PR2A)을 식각 마스크로 하여 차광막(24)의 노출된 영역을 식각한다. 이 식각은 투과율 조절막(22)이 노출될 때까지 실시한다. 이러한 식각 결과, 도 8에 도시한 바와 같이, 차광막(24)에 투과율 조절막(22)의 일부가 노출되는 홀(h2)(이하, 제2 홀)이 형성된다. 제2 홀(h2)에 입사되는 광은 투과율 조절막(22)을 거쳐 투명기판(20)에 입사된다. 그러므 로 제2 홀(h2)을 통해 입사되는 광의 투명기판(20) 투과율은 경로 상에 투과율 조절막(22)이 없는 제1 홀(h1)을 통해 입사되는 광에 비해 낮다. 제2 홀(h2)을 통해 투명기판(20)에 입사되는 광은 그 경로 상에 놓인 투과율 조절막(22)의 두께에 따라 투명기판(20)을 통과하는 투과율이 달라지므로, 결국 제2 홀(h2)에 대응되는 투명기판(20)의 주어진 영역(A22)으로 입사되는 광의 투과율은 제1 홀(h1)을 통해 투명기판(20)에 입사되는 광의 투과율과 다르게 된다. 이러한 이유로 투명기판(20)의 제2 홀(h2)에 대응되는 영역(A22)을 투과율 조절부라 한다.Subsequently, after the developing step, the exposed region of the light shielding film 24 is etched using the photoresist film pattern PR2A as an etching mask. This etching is performed until the transmittance control film 22 is exposed. As a result of this etching, as shown in FIG. 8, a hole h2 (hereinafter referred to as a second hole) in which a part of the transmittance adjusting film 22 is exposed is formed in the light shielding film 24. Light incident on the second hole h2 is incident on the transparent substrate 20 through the transmittance adjusting film 22. Therefore, the transmittance of the transparent substrate 20 of the light incident through the second hole h2 is lower than that of the light incident through the first hole h1 having no transmittance adjusting film 22 on the path. Since the light incident on the transparent substrate 20 through the second hole h2 is transmitted through the transparent substrate 20 according to the thickness of the transmittance adjusting film 22 placed on the path, the second hole eventually becomes the second hole. The transmittance of light incident on the given area A22 of the transparent substrate 20 corresponding to (h2) is different from the transmittance of light incident on the transparent substrate 20 through the first hole h1. For this reason, the region A22 corresponding to the second hole h2 of the transparent substrate 20 is called a transmittance adjusting unit.

계속해서, 제2 홀(h2)이 형성된 후에 포토레지스트막 패턴(PR2A)을 제거하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 투광부(A11)를 포함하고, 균일한 두께의 투과율 조절막(22)이 그 상부면을 덮고 있는 투과율 조절부(A22)를 갖는 포토 마스크가 완성된다.Subsequently, when the photoresist film pattern PR2A is removed after the second hole h2 is formed, as shown in FIG. 9, the light transmittance adjusting film 22 including the light transmitting portion A11 and having a uniform thickness is illustrated. The photomask which has this transmittance | permeability adjustment part A22 which covers this upper surface is completed.

도 10은 도 9에 도시한 본 발명의 제1 실시예에 의한 포토 마스크의 평면 형태를 보여준다. 도 3 내지 도 9는 도 10을 3-3'방향으로 절개한 단면도들이다.FIG. 10 shows a planar shape of the photomask according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 3 to 9 are cross-sectional views taken along the line 3-3 'of FIG.

도 10을 참조하면, 투과율 조절부(A22)의 폭과 너비가 투광부(A11)보다 넓은 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that the width and width of the transmittance adjusting unit A22 are wider than the light transmitting unit A11.

다음에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법에 대해 설명한다. 이 과정에서 상기 제1 실시예에서 언급한 부재와 동일한 부재들에 대해서는 제1 실시예에서 사용한 참조번호(부호)를 그대로 사용한다. 이러한 사실은 후술되는 제3 실시예에도 적용된다.Next, a photomask manufacturing method according to a second embodiment of the present invention will be described. In this process, the same reference numerals (symbols) used in the first embodiment are used for the same members as those mentioned in the first embodiment. This fact also applies to the third embodiment described later.

도 11을 참조하면, 투명기판(20) 상에 차광막(24)을 형성하고, 차광막(24) 상에 포토레지스트막(PR1)을 형성한다. 포토레지스트막(PR1)의 주어진 영역만을 레이저 노광 장비를 이용하여 선택적으로 1차 노광(L11)한다. 포토레지스트막(PR1)에서 선택적으로 1차 노광(L11)되는 부분은 투명기판(20)의 투광부 및 투과율 조절부로 사용될 영역에 대응한다. 1차 노광(L11) 후, 현상 공정을 실시하여 포토레지스트막(PR1)에서 1차 노광(L11)된 부분을 제거한다. 상기 현상 공정 결과, 도 12에 도시한 바와 같이, 차광막(24) 상에 차광막(24)의 소정 영역이 노출되는 포토레지스트막 패턴(PR1B)이 형성된다. 이러한 포토레지스트막 패턴(PR1B)을 식각 마스크로 하여 차광막(24)의 노출된 영역을 식각한다. 이 식각은 투명기판(20)이 노출될 때까지 실시하고, 상기 식각 후, 포토레지스트막 패턴(PR1B)을 제거한다. 이러한 식각 결과, 도 13에 도시한 바와 같이, 차광막(24)에 투명기판(20)이 노출되는 제1 홀(hh1)이 복수개 형성된다. 제1 홀(hh1)중 일부는 투명기판(20)의 투광부(A11)를 노출시키고, 나머지는 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)를 노출시킨다.Referring to FIG. 11, the light blocking film 24 is formed on the transparent substrate 20, and the photoresist film PR1 is formed on the light blocking film 24. Only a given region of the photoresist film PR1 is selectively subjected to primary exposure L11 using the laser exposure equipment. A portion of the photoresist film PR1 that is selectively exposed to the first exposure L11 corresponds to a region to be used as a light transmitting portion and a light transmittance adjusting portion of the transparent substrate 20. After the primary exposure L11, a development step is performed to remove the portion of the primary exposure L11 from the photoresist film PR1. As a result of the above development process, as shown in FIG. 12, the photoresist film pattern PR1B on which the predetermined region of the light shielding film 24 is exposed is formed. An exposed area of the light shielding film 24 is etched using the photoresist film pattern PR1B as an etching mask. This etching is performed until the transparent substrate 20 is exposed, and after the etching, the photoresist film pattern PR1B is removed. As a result of this etching, as illustrated in FIG. 13, a plurality of first holes hh1 through which the transparent substrate 20 is exposed are formed in the light shielding film 24. Some of the first holes hh1 expose the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20, and others expose the transmittance adjusting portion A22 of the transparent substrate 20.

이와 같은 제1 홀(hh1)을 형성하는 과정에서 투명기판(20) 상에 후속 2차 노광을 위한 정렬 마크를 형성할 수 있다.In the process of forming the first hole hh1, an alignment mark for subsequent secondary exposure may be formed on the transparent substrate 20.

다음, 도 14를 참조하면, 차광막(24) 상으로 제1 홀(hh1)을 채우는 투과율 조절막(40)을 형성한다. 투과율 조절막(40)은 상술한 도 2의 투과율 조절막(22)과 동일할 수 있다. 투과율 조절막(40) 상에 포토레지스트막(PR2)을 도포한다. 이어서 포토레지스트막(PR2)의 주어진 영역에만 레이저 노광 장비를 이용하여 선택적으로 2차 노광(L22)을 실시한다. 이 경우, 상기 2차 노광(L22)은 투명기판(20)의 투광부(A11)에 대응되는, 포토레지스트막(PR2)의 주어진 영역에 대해서만 실시한다. 이러 한 2차 노광(L22) 후에 현상 공정을 실시하면, 포토레지스트막(PR2)에서 2차 노광(L22)된 영역이 제거된다. 이 결과, 도 15에 도시한 바와 같이 투과율 조절막(40)의 한정된 영역 상에 포토레지스트막 패턴(PR2B)이 형성된다. 포토레지스트막 패턴(PR2B)은 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)를 덮는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 14, a transmittance adjusting film 40 filling the first hole hh1 is formed on the light blocking film 24. The transmittance control film 40 may be the same as the transmittance control film 22 of FIG. 2. The photoresist film PR2 is coated on the transmittance control film 40. Subsequently, secondary exposure L22 is selectively performed using a laser exposure apparatus only in a given region of photoresist film PR2. In this case, the secondary exposure L22 is performed only for a given region of the photoresist film PR2 corresponding to the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20. When the development step is performed after such secondary exposure L22, the region exposed by the secondary exposure L22 in the photoresist film PR2 is removed. As a result, as shown in FIG. 15, the photoresist film pattern PR2B is formed on the limited region of the transmittance control film 40. The photoresist film pattern PR2B is preferably formed at a position covering the transmittance adjusting part A22 of the transparent substrate 20.

계속해서, 포토레지스트막 패턴(PR2B)을 식각 마스크로 사용하여 투과율 조절막(40)의 노출된 부분을 식각한다. 이때, 상기 식각은 습식 또는 건식 식각을 이용하여 실시할 수 있다. 이러한 식각 결과, 도 16에 도시한 바와 같이, 투명기판(20)의 투광부(A11)가 노출된다. Subsequently, the exposed portion of the transmittance control film 40 is etched using the photoresist film pattern PR2B as an etching mask. In this case, the etching may be performed using wet or dry etching. As a result of this etching, as illustrated in FIG. 16, the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20 is exposed.

상기 식각 후, 포토레지스트막 패턴(PR2B)을 제거한다. 이렇게 해서, 도 17에 도시한 바와 같이, 투광부(A11)와 투과율 조절부(A22)포함하되, 투광부(A11)사이에 위치한 투과율 조절부(A22)가 투과율 조절막(40)으로 덮인 포토 마스크가 완성된다.After the etching, the photoresist film pattern PR2B is removed. In this way, as shown in FIG. 17, the light transmitting part A11 and the transmittance adjusting part A22 are included, and the transmittance adjusting part A22 positioned between the light transmitting parts A11 is covered with the transmittance adjusting film 40. The mask is complete.

다음에는 본 발명의 제3 실시예에 의한 포토 마스크 제조 방법에 대해 설명한다.Next, a photomask manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 18을 참조하면, 투명기판(20) 상에 차광막(24)을 형성한다. 차광막(24) 상에 포토레지스트막(PR1)을 도포한다. 포토레지스트막(PR1)의 주어진 영역에만 레이저 노광 장비를 이용하여 선택적 1차 노광(L31)을 실시한다. 선택적 1차 노광(L31)은 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)에 대응되는 포토레지스트막(PR1)의 소정 영역에 대해서 실시하는 것이 바람직하다. 1차 노광(L31)후에 포토레지스트막 (PR1)에 대한 현상 공정을 실시한다. 이 결과, 도 19에 도시한 바와 같이 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)에 대응되는 차광막(24)의 소정 영역이 노출되는 포토레지스트막 패턴(PR1C)이 차광막(24) 상에 형성된다. 이러한 포토레지스트막 패턴(PR1C)을 식각 마스크로 하여 차광막(24)의 노출된 부분을 투명기판(20)이 노출될 때까지 식각하면, 도 20에 도시한 바와 같이 차광막(24)에 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)가 노출되는 제1 홀(h11)이 형성된다. 상기 식각은 습식 또는 건식 식각 방식을 이용할 수 있다. 제1 홀(h11) 형성 후에는 도 21에 도시한 바와 같이 차광막(24) 상에서 포토레지스트막 패턴(PR1C)을 에싱하여 제거한다. 제1 홀(h11)을 형성하는 과정에서 후속 2차 노광을 위한 정렬 마크를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 18, a light shielding film 24 is formed on the transparent substrate 20. The photoresist film PR1 is applied onto the light shielding film 24. The selective primary exposure L31 is performed using only the laser exposure equipment on a given region of the photoresist film PR1. The selective primary exposure L31 is preferably performed on a predetermined region of the photoresist film PR1 corresponding to the transmittance adjusting unit A22 of the transparent substrate 20. After the primary exposure L31, a developing step for the photoresist film PR1 is performed. As a result, as shown in FIG. 19, a photoresist film pattern PR1C having a predetermined region of the light blocking film 24 corresponding to the transmittance adjusting unit A22 of the transparent substrate 20 is formed on the light blocking film 24. do. Using the photoresist film pattern PR1C as an etching mask, the exposed portion of the light shielding film 24 is etched until the transparent substrate 20 is exposed, as shown in FIG. 20. A first hole h11 through which the transmittance adjusting part A22 of 20 is exposed is formed. The etching may use a wet or dry etching method. After formation of the first hole h11, the photoresist film pattern PR1C is ashed on the light shielding film 24 as shown in FIG. 21. In the process of forming the first hole h11, an alignment mark for subsequent secondary exposure may be formed.

도 22를 참조하면, 차광막(24) 상에 제1 홀(h11)을 채우는 투과율 조절막(50)을 형성한다. 투과율 조절막(50)은 도 2의 투과율 조절막(22)과 동일할 수 있다. 투과율 조절막(50) 상에 제1 홀(h11)은 덮고 투과율 조절막(50)의 일부 영역은 노출시키는 포토레지스트막 패턴(PR2C)을 형성한다. 이때, 투과율 조절막(50)의 노출되는 일부 영역은 투명기판(20)의 투광부(A11)에 대응되는 영역이다.Referring to FIG. 22, a transmittance adjusting film 50 filling the first hole h11 is formed on the light blocking film 24. The transmittance control film 50 may be the same as the transmittance control film 22 of FIG. 2. A photoresist film pattern PR2C is formed on the transmittance control film 50 to cover the first hole h11 and expose a portion of the transmittance control film 50. In this case, the exposed portion of the transmittance adjusting film 50 is a region corresponding to the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20.

계속해서, 포토레지스트막 패턴(PR2C)을 식각 마스크로 사용하여 투과율 조절막(50)의 노출된 영역을 투명기판(20)이 노출될 때까지 식각한다. 이러한 식각 공정은 투과율 조절막(50)과 차광막(24)을 순차적으로 식각하는 공정인 바, 투과율 조절막(50)과 차광막(24)을 구성하는 물질의 동일성 여부에 따라 제1 실시예에서 설명한 바와 같이, 단일 공정 또는 복수 공정이 될 수 있다. 또한, 상기 식각 공정은 습식 혹은 건식 식각 공정으로 진행할 수 있다.Subsequently, using the photoresist film pattern PR2C as an etching mask, the exposed region of the transmittance adjusting film 50 is etched until the transparent substrate 20 is exposed. The etching process is a process of sequentially etching the transmittance control film 50 and the light shielding film 24, and according to whether the materials constituting the transmittance control film 50 and the light shielding film 24 are identical to each other. As can be a single process or multiple processes. In addition, the etching process may be a wet or dry etching process.

이러한 식각에 의해서 도 23에 도시한 바와 같이 차광막(24)과 투과율 조절막(50)으로 이루어진 적층물(S2)에는 투명기판(20)의 투광부(A11)가 노출되는 제2 홀(h22)이 형성된다.As shown in FIG. 23, the second hole h22 exposing the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20 is exposed to the stack S2 including the light blocking film 24 and the transmittance control film 50 as shown in FIG. 23. Is formed.

상기 식각 후, 포토레지스트막 패턴(PR2C)을 제거하면, 도 24에 도시한 바와 같이 투명기판(20)의 투광부(A11)가 노출되고, 투명기판(20)의 투과율 조절부(A22)는 투과율 조절막(50)으로 덮인 포토 마스크가 완성된다.After the etching, when the photoresist layer pattern PR2C is removed, the light transmitting portion A11 of the transparent substrate 20 is exposed, and the transmittance adjusting portion A22 of the transparent substrate 20 is exposed as shown in FIG. 24. The photomask covered with the transmittance adjustment film 50 is completed.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 레이저 노광장비를 이용하는 대신, 포토레지스트막의 소정 영역을 한정하는 마스크와 함께 반도체 제조 공정에 사용되는 통상의 노광 장치를 이용할 수도 있을 것이다. 또한, 상술한 설명에 언급되지 않은 물질을 차광막 혹은 투과율 조절막으로 이용하여 상기한 제1 내지 제3 실시예를 구현할 수도 있을 것이다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, one of ordinary skill in the art may use a conventional exposure apparatus used in a semiconductor manufacturing process together with a mask defining a predetermined region of a photoresist film instead of using a laser exposure apparatus. . In addition, the above-described first to third embodiments may be implemented by using a material not mentioned in the above description as a light blocking film or a transmittance control film.

또한, 차광막과 투과율 조절막사이에 별도의 물질막을 더 구비할 수도 있을 것이다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.In addition, a separate material film may be further provided between the light shielding film and the transmittance control film. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명의 포토 마스크는 노광 장비의 해상 한계에 민감하게 반응하는 미세 패턴을 포함하는 대신, 균일한 두께의 투과율 조절막으로 덮인 투과율 조절부를 포함한다. 따라서 본 발명의 포토 마스크를 이용하면, 포토 마스 크의 투과율 조절부의 광 투과율을 항시 일정하게 유지할 수 있다. 따라서 LCD 제조 공정에서 기판에 잔류하는 포토레지스트막 두께에 대한 균일성을 확보할 수 있는 바, 잔류 포토레지스트막의 두께 불균일성에 따른 종래의 문제점을 크게 개선할 수 있다. 이에 따라 LCD 혹은 PDP의 제조 공정의 신뢰성이 높아질 수 있다.As described above, the photo mask of the present invention includes a transmittance control unit covered with a transmittance adjusting film having a uniform thickness, instead of including a fine pattern that is sensitive to the resolution limit of the exposure equipment. Therefore, by using the photomask of the present invention, the light transmittance of the transmittance adjusting portion of the photomask can be kept constant at all times. Therefore, it is possible to ensure uniformity of the thickness of the photoresist film remaining on the substrate in the LCD manufacturing process, it is possible to greatly improve the conventional problem due to the thickness non-uniformity of the residual photoresist film. Accordingly, the reliability of the manufacturing process of the LCD or PDP can be increased.

또한, 본 발명의 포토 마스크는 종래의 그레이톤 마스크와 같이 투과율 조절부에 노광 장치의 한계 해상 이하의 미세 패턴을 포함하지 않으므로 사이즈가 1㎛이상인 대형 포토 마스크가 필요한 LCD 제조 공정에도 용이하게 적용할 수 있다.In addition, since the photomask of the present invention does not include a fine pattern below the limit resolution of the exposure apparatus in the transmittance adjusting portion like the conventional gray tone mask, it can be easily applied to an LCD manufacturing process requiring a large photomask having a size of 1 μm or more. Can be.

Claims (33)

투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 상에 형성된 투과율 조절막; 및A transmittance control film formed on the transparent substrate; And 상기 투과율 조절막 상에 형성된 차광막을 포함하되,Including a light blocking film formed on the transmittance control film, 상기 투과율 조절막과 차광막으로 구성된 적층물에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀이 형성되어 있고,A first hole through which the transparent substrate is exposed is formed in a laminate including the transmittance adjusting film and the light blocking film; 상기 차광막에 상기 투과율 조절막이 노출되는 제2 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 포토 마스크.And a second hole in which the transmittance adjusting film is exposed in the light blocking film. 제 1 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께를 갖는 물질막인 것을 특징으로 하는 포토 마스크.The photomask of claim 1, wherein the transmittance adjusting film is a material film having a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300 nm to 500 nm. 제 1 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께를 갖는 물질막인 것을 특징으로 하는 포토 마스크.The photomask of claim 1, wherein the transmittance adjusting film is a material film having a thickness that changes a phase of incident light at a maximum of 60 °. 제 1 항에 있어서, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 동일한 물질막인 것을 특징으로 하는 포토 마스크.The photomask of claim 1, wherein the transmittance adjusting film and the light blocking film are the same material film. 투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 상에 형성된 차광막; 및A light blocking film formed on the transparent substrate; And 상기 투명기판과 상기 차광막 상에 형성된 투과율 조절막을 포함하되,It includes a transmittance control film formed on the transparent substrate and the light shielding film, 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀들이 형성되어 있고,First holes are formed in the light blocking film to expose the transparent substrate, 상기 투과율 조절막은 상기 제1 홀들 중 일부만 채우고 있는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.The transmittance control film is a photo mask, characterized in that filling only some of the first holes. 제 5 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.6. The photomask according to claim 5, wherein the transmittance adjusting film has a thickness of 10% to 70% when the incident light has a wavelength of 300 nm to 500 nm. 제 5 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 포토 마스크.6. The photomask of claim 5, wherein the transmittance adjusting film has a thickness for changing a phase of incident light up to 60 degrees. 투명기판 상에 순차적으로 적층된 투과율 조절막 및 차광막을 포함하는 적층물을 형성하는 제1 단계;A first step of forming a laminate including a transmittance adjusting film and a light blocking film sequentially stacked on the transparent substrate; 상기 적층물에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀을 형성하는 제2 단계; 및A second step of forming a first hole in the stack to expose the transparent substrate; And 상기 차광막의 상기 제1 홀과 이격된 위치에 상기 투과율 조절막이 노출되는 제2 홀을 형성하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And forming a second hole in which the transmittance adjusting film is exposed at a position spaced apart from the first hole of the light blocking film. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 단계는,The method of claim 8, wherein the second step, 상기 적층물 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the laminate; 상기 포토레지스트막의 상기 제1 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing a region corresponding to the first hole of the photoresist film; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 적층물의 일부를 노출시키는 단계;Removing the exposed area of the photoresist film to expose a portion of the stack; 상기 노광된 영역이 제거된 포토레지스트막을 식각 마스크로 하여 상기 적층물의 노출된 부분을 식각하는 단계; 및Etching the exposed portion of the stack using the photoresist film from which the exposed region is removed as an etching mask; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 8 항에 있어서, 상기 제3 단계는,The method of claim 8, wherein the third step, 상기 적층물 상에 상기 제1 홀을 채우는 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film filling the first hole on the stack; 상기 포토레지스트막의 상기 제2 홀에 대응되는 영역을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing a region corresponding to the second hole of the photoresist film; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계;Removing the exposed portion of the photoresist film to expose a portion of the light shielding film; 상기 노광된 부분이 제거된 포토레지스트막을 식각 마스크로 하여 상기 차광막의 노출된 부분을 제거하는 단계; 및Removing the exposed portion of the light blocking film by using the photoresist film from which the exposed portion is removed as an etching mask; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포 토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 8 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.9. The method of claim 8, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300 nm to 500 nm. 제 8 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 8, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness that changes the phase of incident light at a maximum of 60 °. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 적층물에 상기 제1 홀과 함께 정렬 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein in the second step, an alignment mark is formed in the stack together with the first hole. 제 8 항에 있어서, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 8, wherein the transmittance adjusting film and the light blocking film are formed of a material film containing a metal having a different etching selectivity. 투명기판 상에 차광막을 형성하는 제1 단계;Forming a light shielding film on the transparent substrate; 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 적어도 2개의 홀들을 형성하는 제2 단계; 및Forming at least two holes through which the transparent substrate is exposed in the light blocking film; And 상기 홀들 중 적어도 하나를 투과율 조절막으로 채우는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And filling the at least one of the holes with a transmittance control film. 제 15 항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 홀들과 함께 정렬 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.16. The method of claim 15, wherein an alignment mark is formed with the holes in the second step. 제 15 항에 있어서, 상기 제2 단계는,The method of claim 15, wherein the second step, 상기 차광막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the light shielding film; 상기 포토레지스트막의 상기 홀들에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing a region corresponding to the holes of the photoresist film; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계;Removing the exposed area of the photoresist film to expose a portion of the light shielding film; 상기 차광막의 노출된 부분을 식각하는 단계; 및Etching the exposed portion of the light shielding film; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 15 항에 있어서, 상기 제3 단계는,The method of claim 15, wherein the third step, 상기 투명기판 상에 상기 홀들을 채우고 상기 차광막을 덮는 투과율 조절막을 형성하는 단계;Forming a transmittance adjusting film filling the holes on the transparent substrate and covering the light blocking film; 상기 투과율 조절막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the transmittance control film; 상기 투과율 조절막으로 채워진 홀들 중 선택된 홀 둘레의 상기 포토레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing the photoresist film around a selected hole among the holes filled with the transmittance control film; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 선택된 홀 둘레의 상기 투과율 조절막을 노출시키는 단계;Removing the exposed portion of the photoresist film to expose the transmittance control film around the selected hole; 상기 투과율 조절막의 노출된 부분을 제거하는 단계; 및Removing the exposed portion of the transmittance control membrane; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 15 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.The method of manufacturing a photomask according to claim 15, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300 nm to 500 nm. 제 15 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.16. The method of claim 15, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness that changes the phase of incident light at a maximum of 60 degrees. 제 15 항에 있어서, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.The method of claim 15, wherein the transmittance adjusting film and the light blocking film are formed of a material film containing a metal having a different etching selectivity. 투명기판 상에 차광막을 형성하는 제1 단계;Forming a light shielding film on the transparent substrate; 상기 차광막에 상기 투명기판이 노출되는 제1 홀을 형성하는 제2 단계;A second step of forming a first hole in which the transparent substrate is exposed; 상기 제1 홀을 투과율 조절막으로 채우는 제3 단계; 및Filling the first hole with a transmittance control film; And 상기 차광막의 상기 제1 홀과 이격된 위치에 상기 투명기판이 노출되는 제2 홀을 형성하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And forming a second hole in which the transparent substrate is exposed at a position spaced apart from the first hole of the light blocking film. 제 22 항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 제1 홀과 함께 정렬 마크를 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein in the second step, an alignment mark is formed together with the first hole. 제 22 항에 있어서, 상기 제2 단계는,The method of claim 22, wherein the second step, 상기 차광막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the light shielding film; 상기 포토레지스트막의 상기 제1 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing a region corresponding to the first hole of the photoresist film; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 영역을 제거하여 상기 차광막의 일부를 노출시키는 단계;Removing the exposed area of the photoresist film to expose a portion of the light shielding film; 상기 차광막의 노출된 부분을 식각하는 단계; 및Etching the exposed portion of the light shielding film; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 22 항에 있어서, 상기 제3 및 제4 단계는,The method of claim 22, wherein the third and fourth steps, 상기 차광막 상에 상기 제1 홀을 채우는 투과율 조절막을 형성하는 단계;Forming a transmittance adjusting film filling the first hole on the light blocking film; 상기 투과율 조절막 상에 포토레지스트막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the transmittance control film; 상기 포토레지스트의 상기 제2 홀에 대응하는 영역을 선택적으로 노광하는 단계;Selectively exposing a region corresponding to the second hole of the photoresist; 상기 포토레지스트막의 상기 노광된 부분을 제거하여 상기 투과율 조절막의 일부를 노출시키는 단계;Removing the exposed portion of the photoresist film to expose a portion of the transmittance control film; 상기 투과율 조절막의 노출된 부분과 그 아래의 상기 차광막을 순차적으로 제거하는 단계; 및Sequentially removing the exposed portion of the transmittance control film and the light blocking film thereunder; And 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.And removing the photoresist film. 제 22 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness of 10% to 70% when the wavelength of incident light is 300 nm to 500 nm. 제 22 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the transmittance adjusting film is formed to a thickness that changes the phase of incident light at a maximum of 60 degrees. 제 22 항에 있어서, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막으로 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.23. The method of claim 22, wherein the transmittance adjusting film and the light blocking film are formed of a material film containing a metal having a different etching selectivity. 투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 상에 형성된 투과율 조절막;A transmittance control film formed on the transparent substrate; 상기 투과율 조절막 상에 형성된 차광막; 및A light blocking film formed on the transmittance control film; And 상기 차광막 상에 형성된 포토레지스트막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.And a photoresist film formed on the light shielding film. 제 29 항에 있어서, 상기 차광막은 반사 방지막을 포함하는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.30. The blank mask of claim 29, wherein the light shielding film comprises an anti-reflection film. 제 29 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 파장이 300nm∼500nm일 때, 투과율이 10%∼70%가 되는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.30. The blank mask according to claim 29, wherein the transmittance adjusting film has a thickness of 10% to 70% when the incident light has a wavelength of 300 nm to 500 nm. 제 29 항에 있어서, 상기 투과율 조절막은 입사광의 위상을 최대 60°변화시키는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.30. The blank mask of claim 29, wherein the transmittance adjusting film has a thickness for changing a phase of incident light at a maximum of 60 degrees. 제 29 항에 있어서, 상기 투과율 조절막과 상기 차광막은 식각 선택비가 다른 금속을 함유하는 물질막인 것을 특징으로 하는 블랭크 마스크.30. The blank mask of claim 29, wherein the transmittance adjusting film and the light blocking film are material films containing metals having different etching selectivity.
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