KR100749976B1 - 포토마스크 및 그 제조 방법, 전자 기기의 제조 방법 - Google Patents

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히로츠나 미우라
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 포토마스크의 제조 방법은, 액적 토출법을 이용하여 차광성 재료를 함유하는 액체의 액적을 기판상의 소정의 위치에 토출하는 토출 공정과, 상기 액체를 건조시켜 상기 차광성 재료로 이루어지는 차광 패턴을 상기 기판상에 형성하는 건조 공정을 구비한다.

Description

포토마스크 및 그 제조 방법, 전자 기기의 제조 방법{PHOTOMASK, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
도 1은 본 발명의 포토마스크를 사용하여 제작하는 반도체 장치의 일 예를 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시 형태의 패턴 형성 장치 및 패턴 형성 방법을 나타내는 공정도,
도 3은 동 공정도의 계속 도면,
도 4는 동 공정도의 계속 도면,
도 5는 동 차광 패턴을 확대 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 제 2 실시 형태의 패턴 형성 장치를 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제 3 실시 형태의 패턴 형성 장치를 도시하는 도면,
도 8은 동 패턴 형성 장치에 의한 레이저 가이드의 원리를 도시하는 도면,
도 9는 동 패턴 형성 장치에 의한 레이저 가이드의 원리를 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 제 4 실시 형태의 패턴 형성 장치를 도시하는 도면,
도 11a, 도 11b, 도 11c 및 11d는 본 발명의 제 5 실시 형태의 패턴 형성 방법을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 전자 기기의 일 예를 나타내는 액정 표시 장치의 사시도.
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도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 100 : 패턴 형성 장치 102 : 제어부
110 : 용액 탱크 120 : 토출 헤드
130 : 기판 캐리지 132 : 기판
134 : 크롬 미립자군 12, 140 : 레이저 조사부
501 : 반도체 디바이스 502 : 메모리부
503 : 논리 회로부 504 : 배선부
505 : 입출력 게이트부 506 : 외부 단자
1304 : 액정 표시 장치 1304a, 1340b : 투명 기판
본 발명은 포토마스크 및 그 제조 방법, 전자 기기의 제조 방법에 관한 것이고, 특히 액적 토출법을 이용한 포토 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 장치, 각종 디스플레이 등의 전자 기기의 제조 프로세스에 있어서, 박막 패턴의 형성에 포토리소그래피 기술이 이용되고 있고, 기판상에 도포한 포토 레지스트 등의 감광성 재료에 포토마스크의 패턴을 전사하는 방법이 채용되고 있다.
포토마스크를 제조하는 때는, CAD 데이터를 기초로 레티클(reticle)을 제작한 후, 축소 투영 노광을 반복하여 행하여 마스터 마스크를 제작하여, 워킹 마스크(working mask)(카피)를 양산한다고 하는 방법이 일반적이다.
워킹 마스크의 구체적인 제조 방법으로서는, 석영유리 등의 투명 기판상에 예컨대 크롬 증착막을 성막하여, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 제거라고 한, 반도체 장치의 제조 공정과 동일한 포토리소그래피 기술을 이용하여 레티클의 패턴을 전사하여, 크롬막을 패터닝하는 방법이 일반적으로 이용된다(예컨대, 일본 특허 공개 제 1997-73166 호 공보 참조). 기타, 전자선에 의한 직접 묘화법 등이 채용되는 것도 있다.
완성된 포토마스크를 이용하여 전자 기기를 실제로 제조한 결과, 포토마스크의 패턴을 수정할 필요가 발생하는 일이 있다. 또는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit, 특정 용도 집적 회로)라고 불리는 반도체 장치와 같이, 미리 특정한 기능을 가진 몇 개의 회로 블럭을 갖춘 반완성품을 준비해 두고, 배선만을 이어 바꾸는 것으로 고객 요구에 맞춘 세미 커스텀(semi custom) IC를 제조하게 하는 경우에는 고객 사양을 입수한 시점에서 배선의 형성, 수정이 필요하게 된다.
이러한 종류의 패턴 형성, 수정, 변경 등의 요구에 대하여, 종래 방법에서는 레티클의 수정으로부터 시작되어 포토리소그래피 공정을 모두 재시도하여, 새로운 포토마스크를 제작해야 하기 때문에, 방대한 시간이나 비용이 든다.
본 발명은 패턴 형성, 수정, 변경 등의 요구에 대하여 저비용으로 신속, 용이하게 대응 가능한 포토마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 이 포토마스크를 이용한 전자 기기의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 포토마스크의 제조 방법은, 액적 토출법을 이용하여 차광성 재료를 함유하는 액체의 액적을 기판상의 소정의 위치에 토출하는 토출 공정과, 상기 액체를 건조시켜 상기 차광성 재료로 이루어지는 차광 패턴을 상기 기판상에 형성하는 건조 공정을 구비한다.
즉, 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에서는, 기판상에 존재하는 복수의 차광 패턴 중, 모든 차광 패턴을 종래의 포토리소그래피법에 의해 형성하는 것은 아니고, 적어도 일부의 차광 패턴을 액적 토출법에 의해 형성한다.
구체적으로는, 차광성 재료로서 예컨대 크롬 등의 금속 미립자를 용매중에 분산시킨 액체의 액적을, 잉크젯법 등의 액적 토출법을 이용하여 기판상에 토출시키고, 그 후 액체를 건조시켜 차광성 재료를 기판상에 잔존시켜, 차광 패턴을 형성한다. 금속 미립자를 함유하는 액체를 액적 토출법으로 토출시키는 기술은, 금속 배선 형성 기술로서 최근 제안되어 있고, 실현이 가능하다.
새로운 패턴 형성이나 패턴 수정, 변경 등이 필요한 개소만큼 이 방법을 적용하면, 이 부분에서는 포토리소그래피 기술이 불필요하게 되어, 패턴 형성, 수정, 변경 등을 저비용으로 신속, 용이하게 실현할 수 있다.
또한, 상술한 ASIC 등을 제조할 때에, 특정 기능을 가진 회로 블럭을 갖춘 반완성품을 준비해 놓은 단계에서는 종래대로의 포토리소그래피 기술을 이용했다고 해도, 배선 형성 공정에서 완성까지 상기의 액적 토출법을 이용하도록 하면, 고객의 사양 입수로부터 제품 출하까지의 공기를 단축할 수 있고, 또한 비용 삭감도 가능하게 된다.
또한, 레이저광의 조사에 의해 상기 액체의 건조를 하더라도 좋다.
액체의 건조는 임의의 방법에 의해 액체를 가열하는 것에 의해 실현할 수 있지만, 레이저광 조사에 의한 방법을 채용하면, 국소적으로 액체만을 가열할 수 있기 때문에, 기판상의 다른 부분에 열변형 등의 데미지를 부여하는 일이 없이, 단시간에 액체를 건조시킬 수 있다.
상술한 건조 공정은, 기판상에 상기 액체의 액적을 토출한 후, 레이저광을 조사하더라도 물론 무방하지만, 이 순서 대신에, 기판상의 상기 액체의 토출 목표 위치에 대하여 미리 레이저광을 조사한 상태로 상기 토출 목표 위치에 액체를 토출함으로써, 액체의 액적이 기판상에 착탄하는 것과 동시에 건조를 하도록 하더라도 무방하다.
이 방법에 의하면, 액적의 확산이 억제되고, 미세한 차광 패턴이 형성될 수 있음과 동시에, 액체의 토출로부터 건조까지의 처리 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또한, 기판상에 토출한 상기 액체에 레이저광을 조사하여 액체를 건조시킨 후, 건조한 액체의 위에 또한 액적을 적층하는 공정을 구비하여도 무방하다.
포토마스크의 차광 패턴은 충분한 차광성을 갖는 것이 중요하다. 그런데, 액체의 액적을 건조시켜 기판상에 차광성 재료를 잔존시켜, 차광 패턴을 형성했을 때, 경우에 따라서는 차광 패턴의 막 두께를 충분히 확보할 수 없고, 광 투과율을 충분히 낮출 수 없는 것으로 생각된다. 이러한 경우, 건조시킨 액적의 위에 또 액적을 적층시키면 차광 패턴의 막 두께를 넓힐 수 있어, 충분한 차광성을 얻을 수 있다. 이 경우, 적층하는 층수는 임의로 설정할 수 있다.
또한, 기판상의 상기 액체의 토출 목표 위치의 주위에 미리 레이저광을 조사한 상태로 상기 토출 목표 위치를 향해서 액체를 토출하여, 레이저광에 의해서 액체의 액적이 기판상의 토출 목표 위치에 착탄되도록 액적의 토출 위치를 가이드하도록 하더라도 무방하다.
예컨대 미세한 차광 패턴을 형성하려고 액적의 직경을 미소하게 한 경우, 기류 등에 의해 액적의 비산 경로의 만곡이 발생하여, 소망의 위치에 고밀도의 패턴을 형성할 수 없을 우려가 있다.
그 경우, 레이저광에 의한 가이드를 이용하면, 액적을 기판상의 토출 목표 위치에 확실히 착탄시킬 수 있어, 소망의 위치에 고 정밀도의 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 레이저광에 의한 가이드란, 토출 목표 위치의 주위에 레이저광을 조사하여, 레이저광속을 예컨대 띠 형상으로 형성해 놓으면, 가령 액적의 비산 경로의 만곡이 발생하여, 액적이 레이저광속에 닿았다고 하면, 닿은 부분의 용매가 기화하여, 그 기압에 의해 레이저광속으로부터 이격되는 방향으로(마치 액적이 레이저광속으로 되튀는 것처럼) 액적이 토출 목표 위치에 유도된다라는 현상을 이용한 것이다.
또한, 건조 공정을 거친 후에 형성된 차광 패턴에 레이저광 또는 전자선을 조사함으로써, 차광 패턴의 트리밍(trimming)을 행하는 공정을 더 구비하더라도 좋다.
이 방법에 의하면, 액적 토출 공정과 건조 공정만으로 완전한 차광 패턴을 형성하지 않더라도 무방하고, 예컨대 큰 차광 패턴을 형성한 후, 레이저광 또는 전자선으로 여분인 부분을 깎는 등의 트리밍을 실시하는 것에 따라, 소망의 형상의 차광 패턴을 얻을 수 있다.
포토마스크상의 복수의 차광 패턴 중, 배선 영역에 속하는 차광 패턴을 상기 토출 공정과 상기 건조 공정에 의해 형성하도록 하더라도 무방하다.
포토마스크의 복수의 차광 패턴 중, 어떤 부분에 액적 토출법을 적용하는 가는 임의로 선택할 수 있지만, 예컨대 ASIC 등의 반도체 장치용의 포토마스크를 상정하면, 기능 블럭 영역 내는 각종 메모리나 논리 회로가 뒤얽혀 패턴 밀도가 높고, 한편 배선 영역내는 비교적 공간이 많고 패턴 밀도가 낮다. 액적 토출법을 이용하여 패턴을 형성하는 경우, 아무리 해도 포토리소그래피법에 비교해서 패턴의 정밀도를 높게 하는 것이 어렵기 때문에, 패턴 밀도가 낮은 배선 영역에 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 포토마스크는 상기 본 발명의 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 패턴 수정, 변경 등의 요구에 대하여 저비용으로 신속, 용이하게 대응 가능한 포토마스크를 실현할 수 있다.
본 발명의 전자 기기의 제조 방법은 상기 본 발명의 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 저비용, 짧은 납기에서 패턴 수정, 변경 등의 요구에 대하여 유연하게 대응 가능한 전자 기기를 제공할 수 있다.
[제 1 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 1 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 실시 형태의 포토마스크를 이용하여 제작하는 반도체 장치의 개략 구성도이다. 본 실시 형태에서는, 반도체 장치의 일 예로서 ASIC의 일종인 액정 표시 장치의 구동용 LSI를 작성하는 예를 들어 설명한다.
본 실시 형태의 반도체 장치(501)는, 도 1에 도시하는 바와 같이 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등으로 이루어지는 메모리부(502), 다수의 MOS 트랜지스터로 구성되는 복수의 논리 회로부(503), 메모리부(502)나 복수의 논리 회로부(503) 사이를 접속하는 다수의 배선이 배치되는 배선부(504)(배선 영역), 입출력 게이트부(505), 외부 단자(506) 등을 갖추고 있다. 배선부(504)는 메모리부(502), 논리 회로부(503) 등과 비교해서 차광 패턴의 밀도가 낮다.
이 반도체 장치는 ASIC의 일종이며, 고객 사양을 입수하기 전에 메모리부(502), 복수의 논리 회로부(503) 등을 갖춘 반완성품을 준비해 두고, 고객 사양을 입수한 시점에서 배선부(504)내의 배선만을 형성하는 것으로 고객 요구에 맞춘 세미 커스텀 IC를 제작한다라고 하는 것이다. 예컨대 배선층의 하나인 알루미늄 층의 패터닝용의 포토마스크를 상정했다 라고 하면, 본 실시 형태에서는 메모리부(502), 복수의 논리 회로부(503)의 부분의 차광 패턴은 포토리소그래피법에 의해 미리 형성되어 있고, 배선부(504)내의 차광 패턴만을 액적 토출법을 이용하여 형성한다고 하는 설정으로 설명한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 배율이 1/10의 축소투영 노광 장치에 이용하는 포토마스크를 제작한다. 따라서, 반도체 장치상에서 1㎛ 폭의 배선에 대응하는 차광 패턴의 폭은 10㎛이다. 이 치수이면 기존의 잉크젯 기술로 충분히 묘획이 가능하다.
이하, 본 실시 형태의 차광 패턴의 형성 방법을 도 2 내지 도 4를 이용하여 설명한다. 도 2 내지 도 4는 차광 패턴을 형성하기 위한 패턴 형성 장치(액적 토출 장치)(100)를 나타냄과 동시에, 차광 패턴의 형성 순서를 나타내는 공정도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제어부(102)는 토출 헤드(120), 기판 캐리지(130), 레이저 조사부(140)(및 광원), 및 액추에이터(도시 생략)의 각각에 구동 신호를 출력하여, 시스템 전체를 제어한다. 이 제어부(102)는 CPU, 타임 클락(timer clock), 차광 패턴의 정보를 기억한 메모리 등을 포함한다. 용액 탱크(110)에는, 예컨대 C14H30(n-테트라데칸) 등의 유기 용매에, 차광 패턴의 재료가 되는 예컨대 크롬 등의 미립자가 분산된 점도 20mPa·s 정도의 용액이 저장되어 있다. 토출 헤드(120)는 피에조 소자에 의한 전기 기계 변환 방식을 이용한 것으로, 제어부(102)의 제어하에, 용액 탱크(110)로부터 용액의 공급을 받아, 용액을 액적화해서 토출한다.
액적 토출법의 토출 기술로서는 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 기계 변환식, 전기 열 변환 방식, 정전 흡인 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은, 재료에 대전 전극으로 전하를 부여하여, 편향 전극으로 재료의 비산 방향을 제어하여 노즐(128)로부터 토출시키는 것이다.
또한, 가압 진동 방식은 재료에 30㎏/㎠ 정도의 초고압을 인가하여 노즐 선단측에 재료를 토출시키는 것이고, 제어 전압을 걸지 않는 경우에는 재료가 직진하여 노즐(128)로부터 토출되고, 제어 전압을 인가하면, 재료 사이에 정전적인 반발이 일어나, 재료가 비산하여 노즐(128)로부터 토출되지 않는다 라고 하는 것이다. 또한, 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스식인 전기 신호를 받아 변형하는 성질을 이용한 것으로, 피에조 소자가 변형함으로써 재료를 저류한 공간에 가소 물질을 거쳐서 압력을 부여하여, 이 공간에서 재료를 압출하여 노즐(128)로부터 토출시키는 것이다. 또한, 액적 토출 방식으로서는, 액체 재료를 가열하여 발생한 기포(버블)에 의해 액체 재료를 토출시키는 버블(서멀) 방식이라도 채용 가능하지만, 피에조 방식에 의한 액적 토출은 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성에 영향을 부여하기 어렵다는 이점을 갖는다.
또한, 포토 마스크의 차광성 재료를 이루는 미립자로서는 크롬이 적합하게 이용된다. 그 외에도, 은, 동, 금, 니켈, 망간 등을 이용할 수 있다. 차광성 재료의 미립자는, 분산성을 향상시키기 위해서 표면에 유기물 등을 코팅하여 쓰는 것으로도 할 수 있다. 미립자의 표면에 코팅하는 코팅재로서는, 예컨대 입체 장해(steric hindrance)나 정전 반발을 유발하게 하는 폴리머를 들 수 있다. 또한, 미립자의 입경은 5㎚ 이상, 0.1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 0.1㎛보다 크면, 노즐의 막힘이 일어나기 쉬워, 토출 헤드(120)에 의한 토출이 곤란하게 되기 때문이다. 또한, 5㎚보다 작으면, 미립자에 대한 코팅제의 체적비가 커져, 얻어지는 막중의 유기물의 비율이 과다하게 되기 때문이다.
또한, 분산매로서는, 상기 미립자를 분산할 수 있는 것으로, 응집을 일으키지 않는 것이면 특히 한정되지 않지만, n-테트라데칸의 외에, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류, n-헵탄, n-옥탄, 데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라히드로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌, 시클로헥실벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또는 에틸렌 글리콜디메틸에테르, 에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 1,2-디메톡시 에탄, 비스(2-메톡시에틸) 에테르, p-디옥산 등의 에테르계 화합물, 또한 프로필렌카보네이트, 감마-부틸올락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭시드, 사이클로헥사논 등의 극성 화합물을 들 수 있다. 이들중, 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또한 액적 토출 방식으로의 적용의 용이한 점에서, 물, 알콜류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 특히 바람직한 분산매로서는 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다. 이들 분산매는, 단독으로도, 또는 2종 이상의 혼합물로서도 사용할 수 있다.
기판 캐리지(130)는, 제어부(102)의 제어하에, 토출 헤드(120)에 대하여 기판(132)을 수평방향으로 상대 이동시킨다(반송한다). 이 때, 기판 캐리지(130)는 제어부(102)에 포함되는 메모리에 기억되어 있는 차광 패턴의 정보에 따라서 기판(132)을 주사한다.
이에 따라, 기판(132)에는 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적에 의해 차광 패턴이 묘획된다. 본 실시 형태에 있어서는, 제어부(102)의 메모리에는 도면중 A 방향과 평행하게 연장하는 직선형상의 차광 패턴의 정보가 기억되어 있는 것으로 하고, 기판(132)의 주사 방향은 A 방향인 것으로 한다. 본 실시 형태에서는, 포토마스크용의 기판(132)으로서 바람직한 석영유리 등의 투명 기판이 이용된다.
용액 탱크(110)의 측방에는 레이저 조사부(140)가 설치된다. 레이저 조사부(140)는 제어부(102)로부터 출력되는 구동 신호에 따라 두 가지의 강도(고 레벨 또는 저 레벨)의 레이저광을 사출하여, 기판(132)의 상면을 포함하는 수평면 내에 레이저광을 집광시킨다. 보다 상세하게는, 레이저광은, 그 집광 위치(P1)와 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적의 착탄 위치(P2)를 연결하는 직선이, 기판(132)의 주사 방향(이 예에서는 A 방향)과 평행하게 되도록 집광된다. 기판(132)상에 토출된 액적은, 기판(132)의 A 방향의 주사에 의해 레이저광의 집광 위치(P1)를 통과한다. 레이저 조사부(140)로부터 사출되는 레이저광 중, 강도가 저 레벨의 레이저광은 기판(132)상에 토출된 액적의 건조를 촉진시켜, 상기 액적을 기판(132)상의 도포 위치에 정착시키는 역할을 맡고 있다. 한편, 강도가 고 레벨의 레이저광은 상기 액적에 포함되는 크롬 미립자군을 소성하는 역할을 맡고 있다.
다음에, 상기 구성의 패턴 형성 장치(100)에 있어서의 차광 패턴의 패터닝 동작에 대하여 설명한다. 이 동작 설명으로서는, 기판(132)의 5회의 주사에 의해, A 방향과 평행하게 연장 배선을 패터닝하는 예에 대하여 설명한다. 우선, 제 1 회째의 주사시에 있어서, 제어부(102)는 토출 헤드(120)에 의해 액적의 토출을 시작하여, 이 이후 일정의 시간 간격으로서 액적을 토출한다. 이어서, 제어부(102)는 기판 캐리지(130)에 의해 기판(132)을 A 방향으로 주사하여, 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적을, 차광 패턴을 그리도록 기판(132)상에 착탄시킨다. 이 때, 기판 캐리지(130)는, 시간적으로 연속하여 토출된 액적의 각각이, 서로 이격된 위치에 착탄하게 하는 속도로 기판(132)을 주사한다. 이 결과, 기판(132)에 있어서는, 각 액적이 이격된 상태로 도포된다.
이와 같이 액적을 이간시켜 도포하는 것은 다음 이유에 의한다. 일반적으로, 복수의 액적이 서로 연속하도록 액적을 도포하면, 그 액적의 연속체는 표면 장력의 작용에 의해 구에 가까이 가도록 변형하여, 국소적인 이동이 발생한다. 그래서, 본 실시 형태에 있어서는, 액적을 서로 이격되도록 도포하여, 각 액적을 도포 위치에 멈추도록 하고 있다. 이와 같이 서로 이격하도록 도포된 액적의 각각은, 기판 캐리지(130)에 의한 기판(132)의 반송에 따라, 레이저 조사부(140)로부터 사출되는 레이저광의 집광 위치(P1)로 순차적으로 반송된다.
제어부(102)는, 액적이 집광 위치(P1)에 도달하면, 저 레벨 강도의 레이저광을 레이저 조사부(140)로부터 사출시켜, 기판(132) 상면에 레이저광을 집광시킨다. 이 저 레벨 강도의 레이저광의 사출 타이밍은 토출 헤드(120)와 기판(132)과의 거리나, 액적의 토출 속도, 토출 헤드(120)에 출력되는 구동 신호, 착탄 위치(P2)와 집광 위치(P1)와의 거리 등에 따라 결정된다.
기판(132)상의 액적은 집광 위치(P1)를 통과하는 사이에 레이저광에 의해 가열되어, 액적에 포함되는 유기 용매가 기화한다. 기판 캐리지(130)는 액적이 집광 위치(P1)를 통과하는 사이에 유기 용매가 약간 남는 정도까지 액적이 건조하게 하는 속도로 기판(132)을 주사한다.
이 주사 속도는, 액적에 포함되는 유기 용액의 양이나 레이저광의 강도 등에 따라 설정할 수 있다. 이러한 레이저광의 조사에 의해, 액적에 포함되는 크롬 미립자가 이산적으로 기판(132)에 정착한다. 또한, 한번의 주사에 의해 액적이 필요 충분하게 건조하지 않으면, 액적으로의 레이저광의 조사의 처리에 대하여만 재주사하더라도 좋다. 이와 같이, 액적에 포함되는 용매 등의 성분이 약간 남는 정도로 액적의 일부를 기화시켜, 차광성 재료(이 예에서는 크롬 미립자)가 그 착탄 위치로부터 편이하지 않도록 액적을 두껍게 하는 것을 본 명세서에서는「건조」라고 칭한다.
도 3은 제 2 회째의 주사의 모양을 도시하는 도면이다. 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이 기판 캐리지(130)는, 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적이 제 1 회째의 주사에 의해 도포된 액적의 간격을 메우는 위치에 착탄하도록 기판(132)을 반송한다. 여기서, 이와 같이 액적을 착탄시키면, 새롭게 도포된 액적과, 제 1 회째의 주사에 의해 도포된 액적이 부분적으로 접하는 것이 되지만, 제 1 회째의 주사에 의해 도포된 액적은 레이저광에 의해 이미 건조되어 있다. 이 때문에, 새롭게 도포된 액적이 제 1 회째의 주사에 의해 도포된 액적과 융합하여 국소적인 이동을 일으킬 우려는 없다. 그 후, 새롭게 도포된 액적의 각각은 계속해서 레이저광의 집광 위치(P1)까지 순차적으로 반송되어, 레이저광에 의해 가열되어 건조된다. 이후, 패턴 형성 장치(100)에 있어서는, 제 3 회, 제 4 회의 주사를 마찬가지로 해서 실행하여, 액적을 건조시키면서, 용액에 포함되는 크롬 미립자를 차광 패턴에 따라서 적층한다.
도 4는 제 5 회째의 주사의 모양을 도시하는 도면이다. 이 제 5 회째의 주사에 있어서는, 상술한 제 1 회째로부터 제 4 회째까지의 처리와는 달리, 액적의 건조의 처리 대신에, 크롬 미립자군의 소성에 관계하는 처리가 행하여진다. 제어부(102)는 레이저 조사부(140)의 레이저 강도를 저 레벨로부터 고 레벨로 전환한다. 이어서, 제어부(102)는 토출 헤드(120)에 의한 액적의 토출을 시작하여, 이것 이후 일정한 시간 간격으로써 액적을 토출한다. 또한, 기판 캐리지(130)는, 제 4 회의 주사에 있어서 건조된 액적의 간격으로 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적이 착탄하도록 기판(132)을 반송한다. 이에 따라, 토출 액적이 서로 이격하도록 기판(132)상에 도포된다.
이렇게 하여 도포된 액적은, 전회까지의 주사에 의해 건조된 액적[크롬 미립자군(134)]과 동시에, 레이저광의 집광 위치(P1)로 반송된다. 레이저 조사부(140)는 새롭게 도포된 액적과, 크롬 미립자군(134)을 향해서, 고 레벨 강도의 레이저광을 조사하여, 약 300℃까지 크롬 미립자군(134)을 가열하여 크롬 미립자군(134)을 소성한다. 이에 따라, 크롬 미립자군(134)에 포함되는 각 크롬 미립자가 충분히 결합하여, 차광 패턴이 완성된다.
본 실시 형태와 같이, ASIC에서의 배선부(504)내의 차광 패턴만에 새로운 패턴 형성 등이 필요한 개소에만 액적 토출법을 적용하면, 이 부분에서는 포토리소그래피 기술이 불필요하게 되어, 패턴 형성을 저비용으로 신속, 용이하게 실현할 수 있다. 또한, ASIC 등을 제조할 때에, 특정 기능을 가진 회로 블럭을 갖춘 반완성품을 준비해 놓은 단계에서는 종래 대로의 포토리소그래피 기술을 이용했다고 해도, 배선 형성 공정에서 완성까지 상기 액적 토출법을 이용하도록 하면, 고객의 사양 입수로부터 제품 출하까지의 공기를 단축할 수 있어, 또한 비용 삭감도 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 패턴 형성 장치(100)에 의하면, 액적에 레이저광을 조사하므로써, 도포 직후에 액적을 건조시킨다. 이에 따라, 액적에 포함되는 크롬 미립자를 도포 위치로부터 위치 어긋남을 생기게 하는 일이 없이 기판(132)상에 건조, 정착시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 방법에 의하면, 도포된 액적은 레이저광에 의해 강제적으로 건조시켜진다. 따라서, 액적의 도포 공정과 도포된 액적의 자연 건조 공정을 되풀이하여 실행하는 종래의 패터닝 기술과 비교하여 처리 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 기판 전체를 가열하는 방법에 비교해서, 레이저광을 조사하여 기판(132)중 크롬 미립자군(134)의 부분만을 국소적으로 가열하고 있기 때문에, 기판(132)에 있어서 열팽창이 거의 발생하는 일이 없고, 정렬이 어긋날 가능성이나 단선이 발생할 가능성이 낮게 된다. 더구나, 본 실시 형태에 의하면, 기판(132) 전체가 아니라, 크롬 미립자군(134)만을 국소적으로 가열하기 때문에, 기판(132)마다 가열하는 방식과 비교해서, 에너지 소비량을 대폭 저감하는 것이 가능하다.
[제 2 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
제 1 실시 형태에 있어서는, 차광성 재료를 포함하는 액적을 도포한 후, 상기 액적에 저 레벨 강도의 레이저광을 조사하여, 상기 액적을 건조시켜 차광 패턴으로 하는 패턴 형성 장치(100)에 대하여 설명했다. 이것에 대하여, 제 2 실시 형태에 있어서, 액적의 도포와 대략 동시에 상기 액적에 레이저광을 조사하여 액적을 건조시키는 패터닝 형성 장치에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 패턴 형성 장치의 구성 중, 상술한 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 있어서는 동일한 부호를 이용하여 설명한다.
도 6은 제 2 실시 형태에 관한 패턴 형성 장치(200)의 구성도이다. 동 도면에 도시하는 바와 같이 동 장치(200)는 제 1 실시 형태의 패턴 형성 장치(100)와 비교하면, 레이저광의 광로에 반사체(180)가 새롭게 추가되어 있다. 이 반사체(180)는, 레이저 조사부(140)로부터 사출된 레이저광을 기판(132) 상면중 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적의 착탄 위치(P2)에 집광하도록 반사한다. 가령, 토출 헤드(120)로부터 액적이 토출되고 나서 착탄하기까지의 기간에 있어서, 기판(132)이 거의 주사되지 않는 것으로 간주할 수 있으면, 반사체(180)는, 기판(132) 상면중 토출 헤드(120)에 마련된 노즐(128)의 연직 하방의 지점에 레이저광을 집광시킨다.
이러한 구성에 의해, 패터닝시에 있어서는, 레이저광은 반사체(180)에 의해 액적의 착탄 위치(P2)에 집광된다. 이에 따라, 토출 헤드(120)로부터 토출된 액적은 착탄과 거의 동시에 레이저광에 의해 가열되어, 착탄과 거의 동시에 건조된다. 이 결과, 상술의 제 1 실시 형태와 같이, 액적에 포함되는 크롬 미립자를 도포 위치(착탄 위치(P2))에 정착시킬 수 있다. 즉, 이러한 구성에서는, 기판상의 액적의 토출 목표 위치에 대하여 미리 레이저광을 조사한 상태로 토출 목표 위치에 액적을 토출함으로써, 액적이 기판상에 착탄하는 것과 동시에 건조를 하기 때문에, 액적의 비산이 억제되고, 미세한 차광 패턴이 형성할 수 있음과 동시에, 액적의 토출로부터 건조까지의 처리 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 반사체(180)를 이용하여 반사광(레이저광)을 착탄 위치(P2)에 집광시키는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 레이저 조사부(140)로부터 사출된 직접광(레이저광)이 착탄 위치(P2)에 집광되게 하는 위치에 레이저 조사부(140)를 마련하는 구성으로서도 좋다.
[제 3 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
제 1, 제 2 실시 형태에 있어서는, 차광성 재료를 포함하는 액적에 레이저광을 조사하여, 액적을 건조시켜 차광 패턴으로 하는 패턴 형성 장치에 대하여 설명했다. 이것에 대하여, 제 3 실시 형태에 있어서는, 레이저광의 조사에 의해 액적의 진로를 가이드하는 패턴 형성 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 패턴 형성 장치(10)의 구성도이다. 제어부(5)는 패턴 형성 장치(10)의 각 부분의 동작을 통괄한다. 용액 탱크(3)에는 제 1, 제 2 실시 형태와 마찬가지로 액상체로서 크롬 미립자를 n-테트라데칸으로 분산시킨 용액이 수용되어 있다. 용액 탱크(3)에 수용된 용액은 배관(4)을 거쳐서 토출부(25)에 공급되고, 그 후 토출부(25)의 노즐로부터 액적으로서 토출된다. 본 실시 형태에 대한 패턴 형성 장치(10)는, 기판(9)상에 크롬 미립자 분산액을 액적으로서 토출하고, 그 후 기판(9)상의 분산매를 증발시킴으로써, 기판(9)상에 크롬을 잔존시켜, 이에 따라 차광 패턴을 형성하는 장치이다.
토출부(25)는 기판(9)에 대하여 크롬 미립자 분산액을 액적으로서 토출하는 부재이다. 실제의 헤드부(20)는 이러한 토출부(25)를 복수개 구비하고 있고, 제어부(5)에 의해 각각의 토출부(25)에 구동 신호가 공급된다. 또한, 레이저 조사부(21)는 기판(9)에 대하여 레이저광을 사출한다. 실제의 헤드부(20)는 이러한 레이저 조사부(21)를 복수(본 실시 형태에서는 6개) 구비하고 있다. 각 레이저 조사부(21)가 각 토출부(25)를 둘러싸도록 해서 배치되어 있다.
도 8은 이러한 헤드부(20)로부터 액적의 토출 및 레이저광의 사출을 행한 경우의 액적 및 레이저광의 진로방향(궤적)을 도시한 것이다. 도 8에서는, 하나의 토출부(25) 및 상기 토출 헤드(25)의 주위에 배치한 레이저 조사부(21)에 착안하여, 액적 및 레이저광의 진로에 대하여 나타냈다.
노즐의 막힘이나 공기 저항의 영향이 무시할 수 있다고 한다면, 도 8에 도시하는 바와 같이 노즐로부터 토출된 액적은 인가된 운동량에 의해서 기판(9)의 목표 위치에 낙하(착탄)한다.
여기서, 토출 목표 위치(9Z)는, 헤드부(20)와 스테이지(12)와의 상대 위치 조정에 의해서 미리 조정되어 있다. 본 실시 형태에서는, 토출 목표 위치(9Z)는 노즐의 바로 아래에 위치하는 것을 상정했다.
한편, 도 9는 노즐의 막힘이나 공기 저항의 영향 등에 의해 액적의 진로가 만곡되어 버리는 경우를 도시한 것이다.
도 9에 도시하는 바와 같이 액적의 진로 방향은, 기판(9)상의 토출 목표 위치(9Z)와는 별도의 방향으로 빗나가는 것으로 되지만, 상기 액적은 레이저광중 어느 하나와 충돌한다. 그리고, 이 충돌에 의해, 액적은 되튀는 방향으로 진로변경된다. 이에 따라, 액적은 기판(9)의 토출 목표 위치(9Z)에 무사 착탄되는 것으로 되는 것이다. 또한, 도 9에서는 액적과 레이저광이 한번만 충돌한 예를 도시했지만, 또한 많은 충돌을 되풀이한 후, 최종적으로 액적이 토출 목표 위치(9Z)에 착탄하는 경우도 있다.
액적과 레이저광이 충돌하여, 액적이 레이저광에 되튀는 현상은, 레이저광의 광에너지에 의해 액적의 일부가 기화하는 것에 근거하는 것이다. 즉, 액적이 레이저광에 가까이 가면, 액적중 레이저광에 가까운 부분이 온도 상승하여, 상기 부분이 기화한다.
기화할 때에 발생하는 에너지에 의해, 레이저광에 가까이 간 액적이, 레이저광으로부터 멀어지도록 진로 변경된다. 본 발명자는, 이와 같이, 레이저광을 토출 목표 위치(9Z)의 근린 위치(주위 위치)에 조사해 놓으면, 액적이 레이저광에 의해서 둘러싸이는 영역 내를 진행(낙하)하여 가서, 최종적으로 토출 목표 위치(9Z)에 겨우 도착하게 되는 점에 착안한 것이다.
여기서, 이웃하는 레이저광의 사이에서 액적이 빠져 나가는 것을 방지하기 위해서, 액적의 반경이나 레이저광의 빔 직경을 고려한 뒤에, 레이저광을 조사하는 위치 간격을 정하여 놓으면 좋다. 또한, 액적이 레이저광에 의해 되튀는 현상은 기화할 때에 발생하는 에너지나 액적의 운동량에 근거하여 해석할 수 있다. 이 때문에, 미리 시뮬레이션 실험을 하여, 액적이 레이저광에 되튀는 바람직한 조건을 구하여 놓는 것이 바람직하다.
이상이 본 실시 형태의 패턴 형성 장치(10)의 동작 원리이다. 이와 같이, 패턴 형성 장치(10)에 의하면, 토출 헤드(25)의 막힘이나 공기 저항의 영향 등에 의해서, 액적의 진로 방향이 토출 목표 위치(9Z)로 향하는 방향으로부터 바뀐 경우이더라도, 상기 액적은 주위의 레이저광에 되튀도록 하여 진로 변경하면서, 본래의 토출 목표 위치(9Z)에 도착한다(착탄한다).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 대한 패턴 형성 장치(10)에 의하면, 높은 위치 정밀도에 의해 기판상에 크롬 미립자 분산액의 액적을 착탄시킬 수 있다. 그 결과, 차광 패턴의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 우수한 포토마스크를 제작할 수 있다.
[제 4 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 4 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 레이저광의 조사에 의해 기판상에 토출하는 액적을 복수 적층하여, 두꺼운 막의 차광 패턴을 형성하는데 바람직한 패턴 형성 장치에 대하여 설명한다.
도 10은 패턴 형성 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
패턴 형성 장치는 액적 토출 헤드(1)와 제어 장치(CONT)와 스테이지(7)를 구비하고 있다. 스테이지(7)는 이 패턴 형성 장치에 의해 크롬 미립자 분산액을 도포하는 기판(P)을 지지하는 것이다. 액적 토출 헤드(1)는 복수의 토출 노즐을 갖춘 멀티노즐 타입의 액적 토출 헤드이며, 복수의 토출 노즐이 액적 토출 헤드(1)의 하면에 일정 간격으로 설치된다. 액적 토출 헤드(1)의 토출 노즐로부터는 스테이지(7)에 지지되어 있는 기판(P)에 대하여, 상술한 크롬 미립자를 포함하는 분산액이 토출된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 도 10에 도시하는 바와 같이 액적 토출 헤드(1)의 주사 방향의 한쪽측에 광 검출기(11)가 배치되고, 액적 토출 헤드(1)의 주사 방향의 다른쪽측에 레이저 조사부(12)가 복수의 노즐마다 각각 설치된다. 광 검출기(11)는 액적 토출 헤드(1)의 바로 아래의 위치에 검지광을 조사하여, 그 반사광을 검출하므로써 겹쳐 쌓인 액적의 상부 위치를 검출하는 것이고, 검출 결과는 제어 장치(CONT)에 출력된다. 또한, 액적의 상부 위치 검출로서는, 반사광의 넓이를 조사하는 방법, 회절광의 분포를 조사하는 방법 등을 이용하여도 무방하다. 또한, 액적의 토출 수와, 쌓아 올려진 액적의 상부 위치의 관계를 미리 구하고, 토출한 액적수에 따라 상부 위치를 구하는 것으로도 가능하다. 이 경우, 광 검출기를 생략할 수 있다.
레이저 조사부(12)는, 제어 장치(CONT)의 제어하에, 액적 토출 헤드(1)의 아래쪽으로 향해서 대각선 입사로 레이저광을 조사하는 것으로, 내부에는 레이저광을 집광하는 광학 소자(도시 생략)가 설치된다. 제어 장치(CONT)는, 광학 소자의 위치를 조정하는 것에 의해, 레이저광의 초점 위치, 즉 레이저광에 의한 광에너지 부여 위치를 조정하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 미소경의 액적에 대하여 효과적으로 광에너지를 부여하기 위해서, 빔 중심의 광 강도가 높게 되는 빔 프로파일로 했다.
이하, 상기의 패턴 형성 장치를 이용한 액적 도포 방법에 대하여 설명한다.
우선, 액적 토출 헤드(1)에 대하여 차광 패턴을 형성해야 할 위치에 기판(P)을 이동시켜, 위치 결정한다. 그리고, 헤드(1)의 노즐(25)로부터 한 방울째의 액적(L)을 토출하여 기판(P) 상에 도포한다. 도포한 액적(L)(L1라 한다)은 표면 장력에 의해 일단 구 상태가 되지만, 기판(P)의 표면이 친액화되어 있으면, 일정한 시간, 또는 액적 표면 에너지에 따른 시간(예컨대 약 20마이크로초)이 경과한 후에 기판(P)의 표면 에너지와 액적 표면 에너지에 따른 접촉각이 될 때까지 확산된다. 이 시간은 이미 알려져 있기 때문에, 제어 장치(CONT)는, 액적(L1)이 기판(P)의 표면에서 확산되기 전에 레이저 조사부(12)로부터 레이저광(예컨대 1미리초당 1.0 W/㎟)을 조사시킨다. 레이저광의 조사에 의해 광에너지가 부여된 액적(L1)은 건조 또는 소성한다. 이 액적(L1)에 대한 레이저광의 조사는, 다음(2 방울째)의 액적이 적층하면 좋기 때문에, 반드시 소성할 필요는 없고, 표면이 마르는 정도의 에너지로 좋다.
1 방울째의 액적(L1)이 정착하면, 제어 장치(CONT)는 이 액적(L1)상에 액적 토출 헤드(1)로부터 2 방울째의 액적(L2)을 토출시켜, 액적(L2)이 액적(L1)상에 도포된 후에, 즉시 레이저광을 조사시킨다. 이 때, 레이저광을 조사해야 할 위치(집광 위치)는, 액적(L1)에 대하여 레이저 조사할 때보다도 높은 위치로 되어 있다. 그 때문에, 제어 장치(CONT)는, 광 검출기(11)가 검출한 액적(L2)의 상부 위치에 근거하여 레이저 조사부(12)의 광학 소자를 이동시켜, 레이저광의 초점 위치(광에너지의 부여 위치)를 액적(L2)의 상부로 변경한다.
또한, 액적(L1)은 기판(P)상에 도포되어 있지만, 액적(L2)은 액적(L1)상에 도포되어 있기 때문에, 레이저 조사점에서의 반사율이 다르다. 그 때문에, 액적(L2)에 대하여 액적(L1)과 동등의 광에너지를 부여하면, 액적(L2)에 가해지는 열이 크고 증발해 버릴 가능성이 있다. 그 때문에, 제어 장치(CONT)는, 2 방울째 이후의 액적에 대해서는, 1 방울째의 액적(L1)보다도 적은 광에너지(예컨대 1미리초당 0.5 W/㎟)를 부여하도록, 액적의 착탄 부위의 재질에 따라 광에너지의 부여량을 설정한다.
이와 같이, 액적(L2)에 광에너지를 부여하여 건조 또는 소성하는 것에 의해, 액적(L1)상에 액적(L2)을 적층한 상태로 도포 정착시킬 수 있다.
그리고, 동일한 순서로 액적(L2)상에 액적(L3) 이후를 도포, 건조 또는 소성을 순차적으로 되풀이하고, 또한 이 동작을 주사 방향에 되풀이하는 것에 의해, 기판(P) 상에 높이 수백 미크론 정도의 차광 패턴을 형성할 수 있다.
포토마스크의 차광 패턴은 충분한 차광성을 갖는 것이 중요하지만, 차광 패턴을 형성했을 때, 경우에 따라서는 차광 패턴의 막 두께를 충분히 확보할 수 없고, 광 투과율을 충분히 낮추지 못하는 것으로 생각된다. 이러한 경우, 본 실시 형태와 같이, 건조시킨 액적의 위에 추가로 액적을 적층시키면, 차광 패턴의 막 두께를 넓힐 수 있어, 충분한 차광성을 얻을 수 있다.
[제 5 실시 형태]
이하, 본 발명의 제 5 실시 형태에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.
제 1 내지 제 4 실시 형태에 있어서는, 액적 토출법을 이용하여 차광 패턴을 처음부터 묘획하여 가는 설정으로 설명했지만, 본 실시 형태에 있어서는, 이미 일부 완성된 차광 패턴에 대하여 액적 토출법을 이용하여 수정 패턴을 형성하는 예에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서는, 도 11a에 도시하는 바와 같이 액적 토출법을 이용하여 차광 패턴을 형성하기 전에, 직선형상의 차광 패턴(30a, 30b)이 미리 형성되어 있다. 이들 차광 패턴(30a, 30b)은, 예컨대 포토리소그래피법에 의해, 배선부(504) 이외의 메모리부(502), 논리 회로부(503) 등의 차광 패턴과 동시에 형성된 것이다.
다음에, 도 11b에 도시하는 바와 같이 제 1 내지 제 4 실시 형태에서 언급한 바와 같이, 기판상의 패턴 수정 개소에 잉크젯법을 이용하여 크롬 미립자 분산액의 액적을 토출한다. 여기서는, 차광 패턴(30a, 30b)의 사이에 액적의 축적 부분(31)을 형성한다. 이 축적 부분(31)은 1방울의 액적으로 형성하더라도 좋고, 복수의 액적으로 형성하더라도 좋아, 패턴 수정 개소의 크기에 맞추어 적절히 설정이 가능하다.
다음에, 도 11c에 도시하는 바와 같이 기판상에 토출한 크롬 미립자 분산액의 액적을 건조, 소성한다. 이 경우, 제 1 실시 형태에서 설명한 것과 같이, 레이저광을 이용하여 건조, 소성하더라도 좋고, 기판 가열 등에 의해 행하여도 좋다. 또는, 제 2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 토출 목표 위치에 미리 레이저광을 조사해 놓음으로써, 착탄과 동시에 건조 소성하여도 무방하다. 어떠한 방법에 의해서도, 액적의 건조, 소성 후, 액적의 축적 부분(32)은, 도 11b에 도시한 건조 전의 축적 부분(31)에 비해서 작게 된다.
다음에, 도 11d에 도시한 바와 같이, 액적의 축적 부분(32)에 트리밍을 실시하여, 소망의 차광 패턴(33a, 33b)을 형성한다. 구체적으로는, 고 강도의 레이저광을 조사하여 원형의 축적 부분(32)의 주연부를 직선형상으로 삭제하는 동시에, 축적 부분(32)의 중앙부를 직선형상으로 절단하는 것에 의해서, 2개의 직선형상의 채광 패턴(30a, 30b)을 기초로 2개의 U자 형상의 차광 패턴(33a, 33b)을 형성한다.
본 실시 형태의 방법에 의하면, 액적 토출 공정과 건조 공정만으로 소망의 차광 패턴을 형성하여도 무방하고, 예컨대 큰 차광 패턴(도 11c의 액적 축적 부분(32))을 형성한 후, 레이저광으로 여분의 부분을 삭제 등의 트리밍을 실시함으로써, 소망의 형상의 차광 패턴(33a, 33b)을 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 도 11c의 건조 공정과 도 11d의 트리밍 공정을 별개로 행하였지만, 액적을 건조시키기 전에 고 강도의 레이저광을 조사하면, 액적이 유동하여 그 부분으로부터 탈출하기 때문에, 건조 공정과 트리밍 공정을 동시에 행할 수 있다.
그리고, 상기 실시 형태에서는 트리밍에 레이저광을 이용하였지만, 레이저광 대신에 전자선을 이용하여도 무방하다. 전자선을 이용하는 것에 의해 정밀한 트리밍(제거)이 가능해진다.
[전자 기기]
상기 실시 형태에서 설명한 포토마스크를 이용하여 복수의 포토리소그래피(레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 제거) 공정을 실시함으로써, 도 1에 도시한 바와 같은 액정 표시 장치의 구동용 LSI를 작성할 수 있다.
도 12는 이 구동용 LSI를 탑재한 전자 기기의 일 예인 액정 표시 장치를 도시하는 사시도이다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치(1304)를 구성하는 2장의 투명 기판(1304a, 1304b)의 한쪽에, 금속의 배선 패턴이 형성된 폴리이미드 테이프(1322)에 구동용 LSI(1324)를 실장한 TCP(Tape Carrier Package)(1320)를 접속하여, 액정 표시 장치를 구성할 수 있다.
본 구성에 의하면, 상기 실시 형태의 포토마스크를 사용하여 제작한 구동용 LSI를 이용한 것으로, 저비용, 단납기에서 패턴 수정, 변경 등의 요구에 대하여 유연하게 대응 가능한 전자 기기를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 기술범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에 있어서 여러가지의 변경을 가하는 것이 가능하다. 예컨대 차광 패턴의 구성 재료, 패턴 형성 장치의 상세한 구성, 제조 조건 등의 구체적인 기재에 있어서는 적절히 변경이 가능하다. 또한, 상기 실시 형태에서는 ASIC에서 배선층을 형성하는 예로 설명했지만, ASIC에 한정하지 않고, 다른 반도체 장치용 포토마스크의 차광 패턴의 버그(bug)의 수정시에 본 발명을 이용하여도 좋다. 이 경우, 버그의 수정이 저비용으로, 단기간에 용이하게 실시할 수 있어, 막대한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, 액적에 레이저광을 조사하므로써, 도포 직후에 액적을 건조시기 때문에, 액적에 포함되는 크롬 미립자를 도포 위치로부터 위치 어긋남을 생기게 하는 일없이 기판상에 건조, 정착시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 도포된 액적은 레이저광에 의해 강제적으로 건조되기 때문에, 액적의 도포 공정과 도포된 액적의 자연 건조 공정을 반복하여 실행하는 종래의 패터닝 기술과 비교하여 처리 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 기판 전체를 가열하는 방법에 비교해서, 레이저광을 조사하여 기판중 크롬 미립자군의 부분만을 국소적으로 가열하고 있기 때문에, 기판에 있어서 열팽창이 거의 발생하는 일이 없고, 정렬이 어긋날 가능성이나 단선이 발생할 가능성이 낮게 된다. 더구나, 본 발명에 의하면, 기판 전체가 아니라, 크롬 미립자군만을 국소적으로 가열하기 때문에, 기판마다 가열하는 방식과 비교하고, 에너지 소비량을 대폭 저감하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 포토마스크의 제조 방법에 있어서,
    액적 토출법을 이용하여 차광성 재료를 함유하는 액체의 액적을 기판상의 소정의 위치에 토출하는 토출 공정과,
    상기 액체를 건조시켜 상기 차광성 재료로 이루어지는 차광 패턴을 상기 기판상에 형성하는 건조 공정을 구비하고,
    상기 기판상의 복수의 차광 패턴중 적어도 일부의 차광 패턴을 상기 토출 공정과 상기 건조 공정에 의해 형성하는
    포토마스크의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액체의 건조 공정은 레이저광을 상기 액체에 조사하는 공정을 갖는
    포토마스크의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판에 상기 레이저광을 조사한 상태로 상기 액적을 상기 기판상에 토출하는
    포토마스크의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판상에 있어서 상기 액적의 토출 목표 위치에 상기 레이저광을 조사한 상태로 상기 기판상의 상기 토출 목표 위치에 상기 액적을 토출하는
    포토마스크의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 액적이 상기 기판상에 착탄하는 것과 동시에 상기 액체의 건조를 행하는
    포토마스크의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    건조한 상기 액체의 위에 또 액적을 적층하는 공정을 더 구비하는
    포토마스크의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 액적의 진로를 레이저광에 의해서 가이드하는
    포토마스크의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판상에 있어서 상기 액적의 토출 목표 위치의 주위에 상기 레이저광을 조사한 상태로 상기 기판상의 상기 토출 목표 위치를 향해서 상기 액적을 토출하는
    포토마스크의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판상에 형성된 차광 패턴에 레이저광 또는 전자선을 조사함으로써, 상기 차광 패턴의 트리밍을 행하는 공정을 더 구비하는
    포토마스크의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광 패턴은 상기 포토마스크에 있어서 복수의 차광 패턴중 배선 영역에 속하는
    포토마스크의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 기재된 포토마스크의 제조 방법에 의해서 제조된
    포토마스크.
  12. 제 11 항에 기재된 포토마스크를 이용하여 패턴을 형성하는
    전자 기기의 제조 방법.
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