KR100749801B1 - 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 그포토마스크 - Google Patents

반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 그포토마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법에 있어서, 특히 필름과 유리기판의 접착방식을 활용하되 진공압 제공장치를 활용하여 접착처리함으로서 경제성과 상품성을 갖춘 포토마스크를 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 포토마스크에 관한 것으로,
레이저 플로팅 및 노광에 의한 일정 패턴이 형성되는 필름마스크와, 광투과성의 접착층과, 유리기판을 각각 준비하는 준비단계(S10)와; 구동롤러에 진공압을 제공하여 구동롤러 내부에서 진공압이 형성되도록 하는 진공압 단계(S20)와; 진공압이 제공된 구동롤러로 필름마스크를 순차적으로 흡착하여 구동롤러에 감는 구동롤러 흡착 단계(S30)와; 접착제 도포단계(S40)와; 필름마스크가 흡착된 구동롤러를 접착제가 도포된 유리기판에 접면시켜 회전하면서 순차적으로 부착하는 필름마스크 접착 단계(S50)로 이루어지는 것이 특징이며;
진공압 제공을 받은 구동롤러를 이용하여 필름마스크를 부착되게 함으로서 작업의 편의성을 제공할 수 있음은 물론이고, 유리기판에 필름마스크가 균일 밀착됨으로서 노광처리시 불량발생을 현저히 줄일 수 있다.
반도체, 디스플레이, 포토마스크, 제조방법

Description

반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 그 포토마스크{FILM COMBINE GLASS PHOTO MASK MANUFACTURING METHOD FOR SEMICONDUCTOR OR DISPLAY PANEL AND PHOTO MASK THEREOF}
도 1은 본 발명에 의한 반도체 및 디스플레이 패널용 FCG 포토마스크를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 도 1의 FCG 포토마스크에 대한 결합상태 단면도.
도 3은 본 발명의 FCG 포토마스크에 있어 필름마스크의 구조를 보인 단면 상세도.
도 4는 본 발명에 의해 제조된 인쇄층을 갖는 필름마스크의 실제 구성을 보인 예시도.
도 5는 본 발명에 적용되는 접착층의 광투과효율을 설명하기 위해 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 장치중 접착제 도포장치를 이용하여 접착액을 도포하는 것을 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명의 장치중 구동롤러를 이용하여 필름마스크를 유리기판에 부착하는 것을 나타낸 구성도.
도 8은 도 7의 실시예로서 유리기판을 유동하여 필름마스크를 부착하는 것을 나타낸 구성도.
도 9는 본 발명의 실시예로서 구동롤러를 반달형태로 제작한 것을 나타낸 구성도.
도 10은 본 발명의 동작흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 포토마스크 110: 필름마스크
111: PET필름 112: 보호층
113: 감광층 114: 산란빛 흡수층
115: 정전기방지층 116: 백코팅층
120: 접착층 130: 유리기판
210: 진공압 제공장치 220: 접착제 도포장치
230: 구동롤러
본 발명은 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 그 포토마스크에 관한 것으로, 특히 필름과 유리기판의 접착방식을 활용하되 진공압 제공장치를 활용하여 접착처리함으로서 경제성과 상품성을 갖춘 포토마스크를 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법 및 그 포토 마스크에 관한 것이다.
종래 사용되는 고가의 크롬마스크 및 에멀전마스크를 저가의 비용으로 대체할 수 있도록 함으로써 경제성을 추구할 수 있도록 한 반도체 및 디스플레이 패널용 FCG 포토마스크에 관한 것이다.
일반적으로 포토마스크는 빛을 이용하여 회로 등의 패턴을 패터닝화하는 포토리소그래피공정에 사용되는 것으로서, 반도체나 LCD/PDP 등의 디스플레이용 패널을 포함하는 고도의 정밀성을 요구하는 전자장치의 제조에 사용되며, 통상 감광액(포토레지스트)이 입혀진 웨이퍼나 스테인리스, LCD/PDP용 유리기판 위에 노광공정을 통해서 회로패턴이 형성되게 하는 제품이다.
이러한 포토마스크로는 통상 에멀전마스크 또는 크롬마스크가 사용되고 때로는 마스크용 필름과 유리기판을 접합한 것을 사용하기도 하는데, 포토마스크를 포토마스크지그 등에 고정시킨 후 노광공정에 의한 회로패턴이 형성되게 한다.
그런데, 종래 노광공정을 위하여 사용되는 포토마스크에 있어서, 필름을 유리기판에 접합하여 사용하는 경우 광투과성을 고려하여 필름의 모서리 부분에 접착테이프를 붙여 유리기판 위에 고정시키는 방식을 이용한다. 상기의 경우 모서리 부분만 접합을 하므로 유리기판과 필름의 접합시 필름의 가운데 부분이 떨어져 노광 작업시 필름이 처지는 문제점이 발생되고 이에 따라 초점 및 얼라인이 맞지 않으므로 패턴형성대상물에 정교한 회로패턴의 형성이 어렵고, 패턴형성대상물 위의 포토레지스트가 필름에 묻어서 노광 횟수가 줄어드는 문제점이 발생되고 있었으며, 이러한 접착테이프에 의한 필름과 유리기판의 모서리 부분 고정방식은 작업의 불편함 을 야기할 뿐만 아니라 제조시간을 증대시키고 생산성의 저하를 초래하는 요인이 되고 있다.
즉, 접착 테이프에 의한 부착방법은 노광작업시 필름이 처져서 정교한 회로패턴 형성이 어려울 뿐만 아니라, 손으로 테이프를 부착하므로 작업성이 매우 떨어지는 문제가 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 필름을 유리기판에 접착제를 이용하여 부착하되, 필름을 진공압 제공장치와 롤러를 이용하여 흡착 및 밀착을 가능토록 하여 제조시간의 절감 및 생산성의 향상을 기대할 수 있도록 한 반도체장치 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 레이저 플로팅 및 노광에 의한 일정 패턴이 형성되는 필름마스크와, 광투과성의 접착제와, 유리기판과, 구동롤러와, 진공압 제공장치와, 접착제 도포장치를 각각 준비하는 준비단계(S10)와; 진공압 제공장치를 이용하여 구동롤러에 진공압을 제공하여 구동롤러 내부에서 진공압이 형성되도록 하는 진공압 단계(S20)와; 진공압이 제공된 구동롤러로 필름마스크를 순차적으로 흡착하여 구동롤러에 감는 구동롤러 흡착 단계(S30)와; 접착제 도포장치를 이용하여 유리기판에 도포함으로서 접착층을 형성하는 접착제 도포단계(S40)와; 필름마스크가 흡착된 구동롤러를 접착제가 도포된 유리기판에 접면시켜 회전하면서 순차적으로 부착하는 필름마스크 접착 단계(S50)로 이루어지는 것이 특징이다.
아울러, 상기 필름마스크 접착단계(S30)는, 구동롤러를 좌우로 이동시키거나 또는, 유리기판을 좌우로 유동시켜 필름마스크를 유리기판에 접착하는 것이 특징이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 의한 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 도 1의 포토마스크에 대한 결합상태 단면도이고, 도 3은 본 발명의 포토마스크에 있어 필름마스크의 구조를 보인 단면 상세도이다.
본 발명의 포토마스크(100)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 필름마 스크(110)와, 접착층(120)과, 유리기판(130)으로 이루어진다.
상기 필름마스크(110)는 레이저 플로팅 및 노광에 의한 일정 패턴이 형성되고, 광투과성 접착층(120)을 이용하여 유리기판(130)에 접착하여 이루어진다.
아울러, 상기 필름마스크(110)는 투명한 PET(Poly Ethylene Terephthalate; 폴리에틸렌 테레프탈레이트)필름(111)의 상면에 보호층(112)과 감광층(113) 및 산란빛 흡수층(114)을 위에서 아래로 순차 형성하고 그 하면에는 정전기방지층(115)과 백코팅층(116)을 형성시킨 상태에서, 상기 PET필름(111)의 상면 즉 보호층(112)의 표면에 캐드/캠(CAD/CAM) 프로그램 출력에 의한 레이저 플로팅을 행하여 패턴을 인쇄한 후 노광을 행하여 감광층(113)에 패턴이 감광되어 형성되는 인쇄필름으로 구성되며, 이때, 상기 PET필름(111)의 상/하면으로 형성되는 각각의 적층구조는 스퍼터링방식에 의한 증착으로 구성되며, 상기 보호층(112)과 감광층(113) 및 산란빛 흡수층(114)이 필름마스크(110) 상에서 인쇄된 패턴을 갖는 인쇄층(P)을 형성하게 되고, 상기 PET필름(111)과 정전기방지층(115) 및 백코팅층(116)이 필름층(F)을 형성하게 되는 것이다.
이하에서 본 발명의 포토마스크 제작에 사용되는 장치를 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 장치중 접착제 도포장치를 이용하여 접착액을 도포하는 것을 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명의 장치중 구동롤러를 이용하여 필름마스크를 유리기판에 부착하는 것을 나타낸 구성도.
도 8은 도 7의 실시예로서 유리기판을 유동하여 필름마스크를 부착하는 것을 나타낸 구성도.
도 9는 본 발명의 실시예로서 구동롤러를 반달형태로 제작한 것을 나타낸 구성도로서,
본 발명은 상기와 같은 구조의 필름마스크(110)와, 접착제(121)와, 유리기판(130)을 각각 준비한다. 아울러, 진공압 제공장치(210)와, 접착제 도포장치(220) 및 구동롤러(230)를 준비한다.
접착제 도포장치(220)는 유리기판(130)의 상부에 위치하여 적정량의 접착제(121)를 유리기판(130)에 투여함으로서 접착층(120)이 형성되도록 하고, 진공압 제공장치(210)는 구동롤러(230)의 측면에 배치되어 구동롤러(230)의 회전에 영향을 주지않으면서 내측에 진공압이 형성되도록 한다.
그리고, 접착제 도포장치(220)를 이용하여 유리기판(130)에 접착제(121)를 도포한다.
그리고, 구동롤러(230)를 이용하여 필름마스크(110)를 제공장치(도시하지 않음)로부터 분리하는바, 이때, 상기 구동롤러(230)에는 진공압 제공장치(210)가 연결되어 있어 항시 진공압을 유지하여 외부 물체를 흡입하는 기능을 하며, 아울러 구동롤러(230)에는 다수개의 홀(231)이 형성되어 시트와 같은 비교적 얇은 물체를 접촉하면 쉽게 부착시킬 수 있다.
본 발명은 진공압이 제공된 구동롤러(230)를 이용하여 필름마스크(110)를 제공장치로부터 이탈시키고, 이후 구동롤러(230)를 이동시켜 유리기판에 접면시키면서 회동한다.
그러면 필름마스크(110)가 접착제(121)를 통해 유리기판(130)에 부착되며, 이때 진공압이 제공된 상태를 유지하고 있으나 필름마스크(110)가 접착제(121)에 부착되기 때문에 필름마스크(110)가 구동롤러(230)로부터 이탈되어 유리기판(130)에 달라붙는다.
즉, 구동롤러(230)에 제공되는 진공압을 중간에 끊는 것이 아니라, 연속적으로 진공압을 제공하며, 이에 따라 필름마스크(110)를 진공압으로 부착하고, 아울러 필름마스크(110)를 유리기판(130)에 부착할 때에는 유리기판(130)에 존재하는 접착제(121)의 접착력으로 인하여 진공압이 제공된 상태에서도 필름마스크(110)가 유리기판(130)에 부착되는 것이다.
상기 구동롤러(230)는 다양한 형태로 제공될 수 있는바, 원통형으로 제작하고 내외부가 관통되는 홀(231)을 형성하여 구성할 수 있으며, 아울러 반원통으로 제작하여 원주부분만 홀(231)을 형성하여 구성할 수도 있다.
상기와 같이 구동롤러(230)로서 원통형을 이용하게 되면, 구동롤러(230)를 좌우로 회동시켜 필름마스크(110)를 유리기판(130)에 부착할 수도 있고, 아니면 구동롤러(230)를 정지한 상태에서 유리기판(130)을 좌우로 회동시켜 필름마스크(110)를 유리기판(130)에 부착할 수도 있다.
아울러, 반원통형 구동롤러(230a)를 이용하게 되면 반원통의 외주연에 필름마스크(110)를 흡착한 상태에서 유리기판(130)의 접착층(120)에 도장을 찍듯이 좌우로 서서히 유동하면서 필름마스크(110)를 부착할 수도 있다.
상기 접착층(120)을 이루는 접착제(121)는 내후성 및 노광처리에 따른 광투 과성을 고려하여 투명한 아크릴계 재질로 구성함이 바람직하며, 등방성(isotropic)의 구조로 구성되게 함이 바람직하다.
결국, 상기 필름마스크(110)는 상기 접착층(120)을 매개로 하되 라미네이팅(laminating) 접합을 통하여 상기 유리기판(130)에 균일하게 밀착 고정되게 한다.
또한, 도 4는 본 발명에 의해 제조된 인쇄층을 갖는 필름마스크(110)의 실제 구성을 보인 예시도로서, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 나타낸 것이며, 이때 검정색으로 표시된 선이나 글자 및 블록들이 레이저 플로팅에 의한 패턴의 구성이다.
나아가, 도 5는 본 발명에 적용되는 접착층의 광투과효율을 설명하기 위해 나타낸 도면으로서, 빛반사 보정된 광원의 광투과효율을 나타낸 것이며, 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 접착층은 99%가 초과되는 광투과효율을 보여주고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 포토마스크 제조방법을 도 10을 통해 정리하면 다음과 같다.
본 발명의 포토마스크 제조방법은, 레이저 플로팅 및 노광에 의한 일정 패턴이 형성되는 필름마스크(110)와, 광투과성의 접착제(121)와, 유리기판(130)과, 구동롤러(230)와, 진공압 제공장치(210)와, 접착제 도포장치(220)를 각각 준비하는 준비단계(S10)와; 진공압 제공장치(210)를 이용하여 구동롤러(230)에 진공압을 제공하여 구동롤러(230) 내부에서 진공압이 형성되도록 하는 진공압 단계(S20)와; 진공압이 제공된 구동롤러(230)로 필름마스크(110)를 순차적으로 흡착하여 구동롤러(2300에 감는 구동롤러 흡착 단계(S30)와; 접착제 도포장치(220)를 이용하여 접 착제(121)를 유리기판에 도포함으로서 접착층(120)을 형성하는 접착제 도포단계(S40)와; 필름마스크(110)가 흡착된 구동롤러(230)를 접착제(121)가 도포된 유리기판(130)에 접면시켜 회전하면서 순차적으로 부착하는 필름마스크 접착 단계(S50)를 포함하여 이루어진다.
아울러, 상기 필름마스크 접착단계(S30)는 구동롤러(230)를 좌우로 이동시키거나 또는 유리기판(130)을 좌우로 유동시켜 필름마스크(110)를 유리기판(130)에 접착하여 이루어진다.
상술한 바와 같은 이러한 구성의 본 발명에 의한 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크(100)는 광투과성의 접착층(120)을 매개로 라미네이팅 접합을 통하여 필름마스크(110)와 유리기판(130)을 균일하게 밀착 고정하되, 진공압 제공을 받은 구동롤러를 이용하여 부착되게 함으로서 작업의 편의성을 제공할 수 있음은 물론이고, 유리기판에 필름마스크가 균일 밀착됨으로서 노광처리시 불량발생을 현저히 줄일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크에 의하면, 필름마스크와 유리기판의 전체적인 균일 접착을 행하고 광투과효율을 고려한 접착을 행함으로써 노광 처리시 불량발생을 현저히 감소시킬 수 있고 아주 정교하면서도 정밀한 패턴의 형성을 가능하게 하며 기존 접착테이프 사용에 의한 작업자의 불편을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 진공압을 제공한 구동롤러에 의해 필름마스크를 유리기판에 접착시킴으로서 제조시간의 절감 및 생산성의 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.

Claims (3)

  1. 레이저 플로팅 및 노광에 의한 일정 패턴이 형성되는 필름마스크(110)와, 광투과성의 접착제(121)와, 유리기판(130)과, 구동롤러(230)와, 진공압 제공장치(210)와, 접착제 도포장치(220)를 각각 준비하는 준비단계(S10)와;
    진공압 제공장치(210)를 이용하여 구동롤러(230)에 진공압을 제공하여 구동롤러(230) 내부에서 진공압이 형성되도록 하는 진공압 단계(S20)와;
    진공압이 제공된 구동롤러(230)로 필름마스크(110)를 순차적으로 흡착하여 구동롤러(2300에 감는 구동롤러 흡착 단계(S30)와;
    접착제 도포장치(220)를 이용하여 접착제(121)를 유리기판에 도포함으로서 접착층(120)을 형성하는 접착제 도포단계(S40)와;
    필름마스크(110)가 흡착된 구동롤러(230)를 접착제(121)가 도포된 유리기판(130)에 접면시켜 회전하면서 순차적으로 부착하는 필름마스크 접착 단계(S50)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필름마스크 접착단계(S30)는, 구동롤러(230)를 좌우로 이동시키거나 또는, 유리기판(130)을 좌우로 유동시켜 필름마스크(110)를 유리기판(130)에 접착하 는 것을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크 제조방법.
  3. 상기 제 1항 또는 제 2항의 방법을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 반도체 및 디스플레이 패널용 포토마스크.
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KR100927518B1 (ko) 2009-08-12 2009-11-17 이종오 유리기판에 포토마스크용 필름을 자동으로 부착하는 포토 마스크 제조방법 및 이를 통해 제조되는 포토마스크

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