KR100780815B1 - Manufacturing method of blankmask and photomask for liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레지스트 잔류량의 균일도 문제를 해결하기 위한 액정표시장치용 블랭크마스크, 포토마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 블랭크마스크 제조방법에서는, 투명기판 상에 차광막 및 제1 반사방지막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제1층을 형성한 다음, 이를 습식 식각으로 패터닝하여 제1층 패턴을 형성한다. 제1층 패턴을 포함한 투명기판 상에 제2 반사방지막 및 반투과막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제2층을 형성한 후, 제2층 상에 레지스트를 도포한다. 동일한 습식 식각액에 대하여, 차광막의 식각 속도는 반투과막의 식각 속도보다 작고, 제1 반사방지막의 식각 속도와 제2 반사방지막의 식각 속도는 차광막의 식각 속도와 반투과막의 식각 속도 사이가 되도록 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blank mask, a photomask, and a manufacturing method for a liquid crystal display device for solving the problem of uniformity of resist residual amount. In the blank mask manufacturing method according to the present invention, a first layer including at least one selected from a light shielding film and a first antireflection film is formed on a transparent substrate, and then patterned by wet etching to form a first layer pattern. After forming a second layer including at least one selected from a second anti-reflection film and a semi-transmissive film on the transparent substrate including the first layer pattern, a resist is applied on the second layer. For the same wet etchant, the etch rate of the light shielding film is smaller than the etch rate of the semi-transmissive film, and the etch rate of the first anti-reflective film and the etching rate of the second anti-reflective film are between the etch rate of the light shielding film and the etch rate of the semi-transmissive film.
액정표시장치, 블랭크마스크, 포토마스크, 투과율, 위상차, 반투과막, 노광, 현상, 슬릿 LCD, blank mask, photo mask, transmittance, retardation, transflective film, exposure, development, slit
Description
도 1은 일반적인 스퍼터링 장비를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a general sputtering equipment.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법의 일 실시예를 나타낸 단면도들이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating an embodiment of a blank mask and a photomask manufacturing method according to the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 다른 블랭크마스크 및 포토마스크의 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views of other blank and photomasks that may be prepared in accordance with the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 또 다른 블랭크마스크 및 포토마스크의 단면도들이다.4A and 4B are cross-sectional views of yet another blank and photomask that may be prepared in accordance with the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 제조될 수 있는 또 다른 블랭크마스크 및 포토마스크의 단면도들이다.5A and 5B are cross-sectional views of yet another blank and photomask that can be made in accordance with the present invention.
도 6a 및 도 6b 본 발명에 따라 제조될 수 있는 또 다른 블랭크마스크 및 포토마스크의 단면도들이다.6A and 6B are cross-sectional views of yet another blank and photomask that may be prepared in accordance with the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10...투명기판 20...제1층10 ... transparent substrate 20 ... 1st layer
30...차광막 40...제1 반사방지막30 ...
50...제2층 60...제2 반사방지막50 ...
70...반투과막 PR1, PR2...레지스트막70 Transflective film PR1, PR2 resist film
B1, B2, B3, B4, B5, B6...블랭크마스크B1, B2, B3, B4, B5, B6 ... blank mask
P1, P2, P3, P4, P5, P6...포토마스크P1, P2, P3, P4, P5, P6 ... photomask
본 발명은 액정표시장치(liquid crystal display : LCD)용 블랭크마스크, 포토마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 습식 식각을 이용할 수 있는 블랭크마스크, 포토마스크 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blank mask, a photomask, and a manufacturing method for a liquid crystal display (LCD), and to a blank mask, a photomask, and a method of manufacturing the same, which can use wet etching.
종래 액정표시장치 제조공정에서는 슬릿 마스크(slit mask) 기술을 사용한다. 슬릿 마스크는 차광영역과 투과영역 이외에 슬릿 패턴이 형성된 슬릿영역을 갖는 것으로, 슬릿영역을 투과하는 노광광은 슬릿 패턴에 의해 회절됨으로써 투과영역을 지나는 경우보다 낮은 투과도를 나타내게 된다. 투과영역을 지나는 광에 의해서는 기판 상의 레지스트 해당 부위가 완전 노광이 됨에 반하여, 슬릿영역을 지나는 광에 의해서는 기판 상의 레지스트 해당 부위 노광량이 감소되어 불완전 노광이 된다. 이에 따라, 현상 공정시 현상액에 대한 용해성의 차이가 생겨서 완전 노광된 부위의 레지스트는 제거되는 반면, 불완전 노광된 부위에는 레지스트 잔막이 남게 된다. 이 때 슬릿 패턴이 미세화되거나 구조가 복잡해질 경우 슬릿영역을 통과하는 회절광의 제어와 레지스트 잔류량의 균일도를 제어하기 힘들어지는 문제점이 야기되어 생산 및 수율 측면에서 비용의 손실을 가져올 수 있다.In the conventional liquid crystal display manufacturing process, a slit mask technique is used. The slit mask has a slit region in which a slit pattern is formed in addition to the light shielding region and the transmissive region, and the exposure light that passes through the slit region is diffracted by the slit pattern, thereby exhibiting a lower transmittance than when passing through the transmissive region. The light passing through the transmissive region is completely exposed to the resist corresponding portion on the substrate, whereas the light passing through the slit region is reduced to expose the resist corresponding portion on the substrate, resulting in incomplete exposure. As a result, a difference in solubility in the developing solution occurs during the development process, so that the resist of the completely exposed portion is removed, whereas the resist remaining film remains in the incompletely exposed portion. At this time, when the slit pattern becomes fine or the structure becomes complicated, it becomes difficult to control the control of the diffracted light passing through the slit region and the uniformity of the resist residual amount, resulting in cost loss in terms of production and yield.
위의 문제점을 해결하기 위해 슬릿 마스크 대용으로 일반적인 위상반전막 마스크를 사용하는 경우가 있다. 이 때, 위상반전막을 통과한 노광광의 위상차가 특정 파장에서 180도 및 특정 투과율을 가지도록 설계하고 위상반전막과 투명기판을 통과한 노광광의 간섭현상을 이용하여 미세 패턴을 형성한다. 그런데, 액정표시장치 제조공정용 노광파장에서 높은 투과율과 높은 위상차를 나타내는 특성이 있기 때문에 레지스트 잔류량 및 균일도를 제어하기 힘든 문제점이 발생할 수 있다. In order to solve the above problems, a general phase shift mask may be used instead of a slit mask. At this time, the phase difference of the exposure light passing through the phase inversion film is designed to have a 180 degree and a specific transmittance at a specific wavelength, and a fine pattern is formed by using the interference phenomenon of the exposure light passing through the phase inversion film and the transparent substrate. However, in the exposure wavelength for the manufacturing process of the liquid crystal display device, there is a characteristic that it is difficult to control the resist residual amount and uniformity because of the characteristics of high transmittance and high phase difference.
이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로, 반투과막의 두께를 조절하여 위상차 발생을 제어하고 투과율을 조절하여 레지스트의 잔류량을 조절할 수 있지만, 대면적을 가지는 포토마스크 제조 공정에서 건식 식각 방법을 적용하기가 어렵다. 그렇다고 현재의 물질계에 습식 식각을 사용할 수도 없으며 습식 식각에 용이한 물질 선정 및 생산 적용 검증에 많은 시간이 필요하다.As a method for improving this problem, it is possible to control the phase difference generation by controlling the thickness of the semi-permeable membrane and to adjust the residual amount of the resist by adjusting the transmittance, but it is difficult to apply the dry etching method in the photomask manufacturing process having a large area. . However, it is not possible to use wet etching in the current material system and much time is required for the selection of materials that are easy for wet etching and verification of production application.
본 발명의 목적은 레지스트 잔류량의 균일도 문제를 해결하기 위한 포토마스크를 제조할 때에 습식 식각 공정을 적용하여 대면적 포토마스크 공정을 진행할 수 있도록 하는 블랭크마스크, 포토마스크 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a blank mask, a photomask, and a method of manufacturing the same to enable a large-area photomask process by applying a wet etching process when manufacturing a photomask to solve the problem of uniformity of resist residual amount. .
본 발명은 차광막, 반사방지막 그리고 반투과막과 같이 블랭크마스크 및 포토마스크를 이루는 막을 크롬(Cr) 물질을 기본으로 구성하되, 동일 습식 식각액에 대하여 서로 다른 식각 속도를 가지게 함으로써, 대면적에도 적용이 용이한 습식 식각 방법을 이용하여 투과율 및 위상차 조절이 용이한 반투과막을 제조하도록 하 여 종래기술의 문제점을 해결할 수가 있다.According to the present invention, a film forming a blank mask and a photomask such as a light shielding film, an antireflection film, and a semi-transmissive film is composed of a chromium (Cr) material, but has a different etching rate with respect to the same wet etchant, and thus is applicable to a large area. It is possible to solve the problems of the prior art by preparing a semi-permeable membrane that can easily control transmittance and retardation by using an easy wet etching method.
본 발명에 따른 블랭크마스크 제조방법은, 투명기판 상에 차광막 및 제1 반사방지막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제1층을 형성하는 단계; 상기 제1층을 습식 식각으로 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 일부 노출시키는 제1층 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1층 패턴을 포함한 상기 투명기판 상에 제2 반사방지막 및 반투과막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제2층을 형성하는 단계; 및 상기 제2층 상에 레지스트를 도포하는 단계를 포함하며, 동일한 습식 식각액에 대하여, 상기 차광막의 식각 속도는 상기 반투과막의 식각 속도보다 작고, 상기 제1 반사방지막의 식각 속도와 상기 제2 반사방지막의 식각 속도는 상기 차광막의 식각 속도와 상기 반투과막의 식각 속도 사이인 것이다.The blank mask manufacturing method according to the present invention comprises: forming a first layer including at least one selected from a light shielding film and a first antireflection film on a transparent substrate; Patterning the first layer by wet etching to form a first layer pattern partially exposing the surface of the transparent substrate; Forming a second layer including at least one selected from a second anti-reflection film and a semi-transmissive film on the transparent substrate including the first layer pattern; And applying a resist on the second layer, wherein, for the same wet etching solution, an etching rate of the light blocking film is less than an etching rate of the semi-transmissive film, and an etching rate and the second reflection of the first anti-reflection film The etching rate of the barrier layer is between the etching rate of the light blocking film and the etching rate of the transflective film.
상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막은 동일한 금속을 모체로 하는 물질을 사용함이 바람직하며, 예컨대 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 실리콘(Si) 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐틴옥사이드(InSnO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성할 수가 있다. 특히 질화크롬(CrN), 산화크롬(CrO), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 탄화질화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON), 불화크롬(CrF), 불화질화크롬(CrNF), 불산화크롬(CrOF), 불탄화크롬(CrCF), 불탄화질화크롬(CrCNF), 불산 화질화크롬(CrONF), 및 불탄화산화질화크롬(CrCONF) 중에서 하나 이상을 포함하는 성분인 크롬 화합물로 형성함이 바람직하다. The light shielding film, the first antireflection film, the second antireflection film, and the semi-transmissive film are preferably made of a material having the same metal as a matrix. For example, cobalt (Co), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), Chromium (Cr), Vanadium (V), Palladium (Pd), Titanium (Ti), Niobium (Nb), Zinc (Zn), Hafnium (Hf), Germanium (Ge), Aluminum (Al), Platinum (Pt), Manganese (Mn), Iron (Fe), Silicon (Si) Nickel (Ni), Cadmium (Cd), Zirconium (Zr), Magnesium (Mg), Lithium (Li), Selenium (Se), Copper (Cu), Yttrium It can be formed of any one selected from the group consisting of (Y), sulfur (S), indium tin oxide (InSnO), and a combination thereof. In particular, chromium nitride (CrN), chromium oxide (CrO), chromium carbide (CrC), chromium carbide (CrCO), chromium nitride (CrCN), chromium oxynitride (CrON), chromium oxynitride (CrCON), chromium fluoride (CrF), chromium fluoride (CrNF), chromium fluoride (CrOF), chromium fluorocarbon (CrCF), chromium fluoronitride (CrCNF), chromium fluoride image quality (CrONF), and chromium fluoronitride (CrCONF) It is preferable to form with the chromium compound which is a component containing one or more of them.
상기 제1층은 차광막과 제1 반사방지막의 적층 순서에 상관없이 형성하고, 상기 제2층은 상기 제2 반사방지막과 반투과막의 적층 순서에 상관없이 형성하며, 상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막은 서로 조합으로 위상 및 투과율 조절이 가능한 반투과성을 가지는 것이다. 그리고, 상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막 각각은 단일막이거나 2층 이상의 구조를 가질 수 있다. The first layer may be formed regardless of the stacking order of the light blocking film and the first antireflection film, and the second layer may be formed regardless of the stacking order of the second antireflection film and the transflective film, and the light blocking film, the first antireflection film, The second anti-reflection film and the semi-transmissive film have semi-transmissive properties in which phase and transmittance can be adjusted in combination with each other. Each of the light blocking film, the first antireflection film, the second antireflection film, and the transflective film may be a single film or a structure having two or more layers.
상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막의 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것일 수 있다. 상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막은 진공챔버 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법(ALD, CVD, co-sputtering)을 이용하여 형성할 수가 있는데, 상기 불활성 가스로는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 및 제논(Xe)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용하고, 상기 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4) 및 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 상기 진공챔버의 진공도는 1 내지 5mTorr, 인가전력은 0.5 내지 2㎾인 조건에서, 상기 불활성 가스로 는 아르곤을, 상기 반응성 가스로는 질소, 이산화탄소 및 메탄을 사용하며 각 가스의 혼합 비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소 : 메탄을 5 내지 80%: 0 내지 95%: 0 내지 95%: 0 내지 95%로 할 수 있다. 여기서, 상기 이산화탄소 대신에 산소, 아산화질소, 산화질소 및 이산화질소 중 적어도 어느 하나를 사용할 수도 있으며, 상기 불활성 가스와 반응성 가스의 혼합비율은 불활성 가스 : 반응성 가스가 1 내지 95% : 0.1 내지 100% 범위 내를 유지하도록 한다. The content of the light shielding film, the first antireflection film, the second antireflection film, and the semi-transmissive film is 0 to 95 at%, respectively, or a mixed content of carbon (C), oxygen (O), and nitrogen (N), and the rest is chromium (Cr It may be made of). The light shielding film, the first antireflection film, the second antireflection film, and the transflective film may be formed by using reactive sputtering or vacuum deposition (ALD, CVD, co-sputtering) by introducing an inert gas and a reactive gas into the vacuum chamber. As the inert gas, at least one selected from the group consisting of argon (Ar), helium (He), neon (Ne), and xenon (Xe) is used, and as the reactive gas, oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ) and fluorine ( F) one or more selected from the group consisting of, the vacuum chamber of the vacuum degree is 1 to 5mTorr, the applied power is 0.5 to 2 kPa, the inert gas is argon, the reactive gas is nitrogen , Carbon dioxide and methane The mixing ratio can be 5 to 80%: 0 to 95%: 0 to 95%: 0 to 95% of argon: nitrogen: carbon dioxide: methane. Here, at least one of oxygen, nitrous oxide, nitrogen oxide and nitrogen dioxide may be used instead of the carbon dioxide, and the mixing ratio of the inert gas and the reactive gas is in the range of 1 to 95%: 0.1 to 100% of inert gas: reactive gas. Keep me.
상기 반투과막은 노광광인 190nm 내지 500nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 70%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å일 수 있다.The transflective film may have a transmittance of 5% to 70%, an optical phase shift of 0 ° to 100 °, and a thickness of 50 μs to 4,500 μs with respect to light having a wavelength of 190 nm to 500 nm as exposure light.
블랭크마스크 제조방법 중 상기 차광막, 제1 반사방지막, 제2 반사방지막 및 반투과막의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 상기 투명기판을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 150℃ 내지 700℃ 범위에서 1 내지 60분 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다. In order to improve the adhesion of the light shielding film, the first antireflection film, the second antireflection film, and the transflective film and the growth of the film in the blank mask manufacturing method, the transparent substrate is heated to a temperature of 50 ° C. to 700 ° C., and the stress relaxation and chemical The method may further include a heat treatment for 1 to 60 minutes in the range of 150 ° C to 700 ° C as a method for improving the resistance to.
본 발명에 따른 블랭크마스크는, 투명기판; 상기 투명기판 위에 형성되어 상기 투명기판 표면을 일부 노출시키며, 차광막 및 제1 반사방지막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제1층 패턴; 상기 제1층 패턴을 포함한 상기 투명기판 상에 형성되고 제2 반사방지막 및 반투과막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제2층; 및 상기 제2층 상에 도포된 레지스트막을 포함하며, 동일한 습식 식각액에 대하여, 상기 차광막의 식각 속도는 상기 반투과막의 식각 속도보다 작고, 상기 제1 반사방지막의 식각 속도와 상기 제2 반사방지막의 식각 속도는 상기 차광막의 식각 속도와 상기 반투과막의 식각 속도 사이인 것이다. Blank mask according to the present invention, a transparent substrate; A first layer pattern formed on the transparent substrate to partially expose the surface of the transparent substrate and including at least one selected from a light shielding film and a first anti-reflection film; A second layer formed on the transparent substrate including the first layer pattern and including at least one selected from a second anti-reflection film and a semi-transmissive film; And a resist film applied on the second layer, wherein, for the same wet etching solution, an etching rate of the light blocking film is less than an etching rate of the semi-transmissive film, and the etching rate of the first anti-reflection film and the second anti-reflection film The etching rate is between the etching rate of the light shielding film and the etching rate of the semi-transmissive film.
본 발명에 따른 포토마스크 제조방법은 본 발명에 따른 블랭크마스크 제조방법에 의한 블랭크마스크를 이용하고, 블랭크마스크의 제2층을 습식 식각으로 패터닝하여 투명기판 표면을 일부 노출시키는 제2층 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것이다.The photomask manufacturing method according to the present invention uses a blank mask according to the blankmask manufacturing method according to the present invention, and patterns the second layer of the blank mask by wet etching to form a second layer pattern partially exposing the surface of the transparent substrate. It is to include a step.
구체적으로, 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법은 투명기판 상에 차광막을 단일막 또는 2층 이상 연속막으로 형성하는 단계; 상기 차광막 위에 제1 반사방지막을 단일막 또는 2층 이상 연속막으로 형성하는 단계; 상기 제1 반사방지막과 차광막을 습식 식각으로 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 일부 노출시키는 제1층 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1층 패턴을 포함한 상기 투명기판 상에 제2 반사방지막을 단일막 또는 2층 이상 연속막으로 형성하는 단계; 상기 제2 반사방지막 위에 반투과막을 단일막 또는 2층 이상 연속막으로 형성하는 단계; 및 상기 제2 반사방지막과 반투과막을 습식 식각으로 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 일부 노출시키는 제2층 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수가 있고, 동일한 습식 식각액에 대하여, 상기 차광막의 식각 속도는 상기 반투과막의 식각 속도보다 작고, 상기 제1 반사방지막의 식각 속도와 상기 제2 반사방지막의 식각 속도는 상기 차광막의 식각 속도와 상기 반투과막의 식각 속도 사이인 것이다.Specifically, the photomask manufacturing method according to the present invention comprises the steps of forming a light shielding film on a transparent substrate as a single film or two or more continuous film; Forming a first anti-reflection film as a single film or a continuous film of two or more layers on the light shielding film; Patterning the first anti-reflection film and the light shielding film by wet etching to form a first layer pattern partially exposing the surface of the transparent substrate; Forming a second anti-reflection film as a single film or two or more continuous films on the transparent substrate including the first layer pattern; Forming a transflective film as a single film or a continuous film of two or more layers on the second anti-reflection film; And patterning the second anti-reflection film and the semi-transmissive film by wet etching to form a second layer pattern exposing a part of the surface of the transparent substrate. For the same wet etchant, the etch rate of the light shielding film is The etching rate of the first anti-reflection film and the etching rate of the second anti-reflection film are smaller than the etching rate of the transflective film, and are between the etching rate of the light blocking film and the etching rate of the semi-transmissive film.
또한, 본 발명에 따른 포토마스크는 본 발명에 따른 블랭크마스크에서 제2층이 패터닝되어 있는 것으로, 투명기판; 상기 투명기판 위에 형성되어 상기 투명기 판 표면을 일부 노출시키며, 차광막 및 제1 반사방지막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제1층 패턴; 및 상기 제1층 패턴을 포함한 상기 투명기판 상에 형성되고 상기 투명기판 표면을 일부 노출시키며, 제2 반사방지막 및 반투과막 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 제2층 패턴을 포함하며, 동일한 습식 식각액에 대하여, 상기 차광막의 식각 속도는 상기 반투과막의 식각 속도보다 작고, 상기 제1 반사방지막의 식각 속도와 상기 제2 반사방지막의 식각 속도는 상기 차광막의 식각 속도와 상기 반투과막의 식각 속도 사이인 것이다. In addition, the photomask according to the present invention is that the second layer is patterned in the blank mask according to the present invention, a transparent substrate; A first layer pattern formed on the transparent substrate to partially expose the surface of the transparent substrate and including at least one selected from a light shielding film and a first anti-reflection film; And a second layer pattern formed on the transparent substrate including the first layer pattern and partially exposing the surface of the transparent substrate, the second layer pattern including at least one selected from a second anti-reflection film and a semi-transmissive film. The etching rate of the light blocking layer is smaller than the etching rate of the semi-transmissive layer, and the etching rate of the first anti-reflection film and the etching rate of the second anti-reflection film are between the etching rate of the light blocking film and the etching rate of the semi-transmissive film. It is
본 발명에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서 투명기판은 유리 또는 석영으로 구성된 평판디스플레이용 블랭크마스크 기판 및 반도체용 블랭크마스크의 기판을 말하며, 평판 디스플레이는 액정표시장치, 유리전계발광소자(OLED), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계발광표시장치(FED) 등이 있다.In the method of manufacturing a blank mask and a photo mask according to the present invention, a transparent substrate refers to a blank mask substrate for a flat panel display and a blank mask for a semiconductor composed of glass or quartz, and a flat panel display refers to a liquid crystal display device and an OLED. , Plasma display (PDP), electroluminescent display (FED), and the like.
본 발명에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서는 반투과막, 반사빙지막 및 차광막을 패터닝하는 데에 포토리소그라피나 전자빔((E-beam)리소그라피를 이용(단색광의 레이저나 전자빔으로 노광하고 현상)할 수 있으며, 블랭크마스크의 구성요소로서의 레지스트막은 옵틱(optic) 포토레지스트인 THMR-iP3500, THMR-iP3600, DPR-i7000, AZ-1500 또는 GXR, 전자빔 레지스트인 EBR-9, PBS 또는 ZEP-7000, 포지티브 화학증폭형 레지스트인 FEP-171, 네가티브 화학증폭형 레지스트인 FEN-270 또는 NEB-22 등의 알칼리 용해 가능한 레진과 PAG(Photo Acid Generator)로 구성된 성분의 레지스트 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 레지스트막은 스핀 코팅 또는 캐필러리 코팅에 의해 형성하며, 레지스트막은 1,000Å 내지 15,000Å까지 두께 조절이 가능한 막으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 레지스트막을 도포한 다음, 핫플레이트를 사용하여 소프트 베이크(soft bake)를 실시한다. In the blank mask and photomask manufacturing method according to the present invention, photolithography or electron beam ((E-beam) lithography is used for patterning a semi-transmissive film, a reflective ice film and a light shielding film (exposure with a single color laser or electron beam and development). The resist film as a component of the blank mask may be optical photoresist THMR-iP3500, THMR-iP3600, DPR-i7000, AZ-1500 or GXR, electron beam resist EBR-9, PBS or ZEP-7000, It can be selected and used among alkali-soluble resins such as FEP-171, a positive chemically amplified resist, FEN-270 or NEB-22, a resist composed of a component composed of PAG (Photo Acid Generator), and the like. The film is formed by spin coating or capillary coating, and the resist film is preferably composed of a film whose thickness can be adjusted from 1,000 mm to 15,000 mm. Further, by applying a resist film, and then, using a hot plate to be subjected to a soft bake (soft bake).
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다음에 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하는 도면에 있어서, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭하며 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings illustrating embodiments of the present invention, like reference numerals in the drawings refer to like elements, and overlapping descriptions will be omitted.
도 1은 일반적인 스퍼터링 장비의 진공챔버 내에서 박막을 성막하는 것을 개략적으로 도시한 것이며, 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도들이다. FIG. 1 schematically illustrates a thin film deposition in a vacuum chamber of a general sputtering apparatus, and FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views schematically illustrating a blank mask and a photomask manufacturing method according to a first embodiment of the present invention. admit.
도 1을 참조하면, 진공챔버(300) 하부에 박막 증착을 위한 타겟(302)을 설치하고 그 상부에 투명기판(304)을 설치하여 투명기판(304) 표면에 박막을 형성하게 된다. 전형적인 스퍼터링에 의한 박막 형성 과정을 살펴보면, 우선 기판 홀더(306)에 투명기판(304)을 장착하고, 타겟 홀더(308)에 타겟(302)을 장착한 후, 배기부(400)를 이용해 진공챔버(300) 내에 진공을 형성하여 유지한다. 이후에, 가스주입부(402)에 가스를 주입하여 타겟(302)으로부터 스퍼터링을 실시하고, 이를 투명기판(304)에 증착시킨다. Referring to FIG. 1, a thin film is formed on the surface of the
본 발명에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서는 차광막과 제1 반사방지막 중의 적어도 어느 하나, 그리고 제2 반사방지막과 반투과막 중의 적어도 어느 하나를 투명기판 상에 성막하게 되는데, 이러한 막은 도 1과 같은 진공챔버(300) 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법(ALD, CVD, co-sputtering)을 이용하여 형성함이 바람직하다.In the blank mask and the photomask manufacturing method according to the present invention, at least one of the light shielding film and the first antireflection film, and at least one of the second antireflection film and the transflective film is formed on the transparent substrate. It is preferable to form by using reactive sputtering or vacuum deposition (ALD, CVD, co-sputtering) by introducing an inert gas and a reactive gas in the
이 때, 불활성 가스로는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne) 및 제논(Xe)으로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용하고, 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4) 및 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 진공챔버(30)의 진공도가 1 내지 5mTorr, 인가전력은 0.5 내지 2㎾인 조건에서, 불활성 가스로는 아르곤을, 반응성 가스로는 질소, 이산화탄소 및 메탄을 사용하는 경우, 각 가스의 혼합 비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소 : 메탄을 5 내지 80%: 0 내지 95%: 0 내지 95%: 0 내지 95%로 할 수 있다. 이 때, 이산화탄소 대신에 산소, 아산화질소, 산화질소 및 이산화질소 중 적어도 어느 하나를 사용할 수도 있으며, 불활성 가스와 반응성 가스의 혼합비율은 불활성 가스 : 반응성 가스가 1 내지 95% : 0.1 내지 100% 범위 내를 유지하도록 한다. In this case, at least one selected from the group consisting of argon (Ar), helium (He), neon (Ne) and xenon (Xe) is used as the inert gas, and oxygen (O 2 ) and nitrogen (N) are used as the reactive gas. 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitric oxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ) and fluorine (F) It can be used by selecting one or more from the group consisting of. When the vacuum degree of the
다음 도 2a 내지 도 2d를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기로 한다. Next, referring to FIGS. 2A to 2D, a blank mask and a photomask manufacturing method according to a first embodiment of the present invention will be described.
도 2a를 참조하면, 유리 또는 석영 등의 투명기판(10) 상에 제1층(20)을 형 성한 후, 제1층(20) 상에 레지스트막(PR1)을 형성한다. 여기서, 제1층(20)은 차광막(30)과 제1 반사방지막(40)을 순차적으로 적층하여 형성하는데, 경우에 따라서는 차광막(30)만으로 형성하거나, 제1 반사방지막(40)만으로 형성하기도 하며, 차광막(30)과 제1 반사방지막(40)의 적층 순서를 달리 하여 형성할 수도 있다. 즉, 제1층(20)은 차광막(30)과 제1 반사방지막(40)의 적층 순서에 상관없이 형성할 수 있다. 그리고, 차광막(30)과 제1 반사방지막(40) 각각은 단일막 또는 2층 이상 연속막 구조를 가질 수 있다. Referring to FIG. 2A, after forming the first layer 20 on the
먼저 차광막(30)은 예를 들어, Co, Ta, W, Mo, Cr, V, Pd, Ti, Nb, Zn, Hf, Ge, Al, Pt, Mn, Fe, Si, Ni, Cd, Zr, Mg, Li, Se, Cu, Y, S, InSnO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성할 수 있다. 특히 크롬 화합물로 형성함이 바람직한데, 가능한 크롬 화합물은 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, CrF, CrNF, CrOF, CrCF, CrCNF, CrONF, 및 CrCONF 중에서 하나 이상을 포함하는 성분을 가진 것이다. 성분 함량은 탄소, 산소 및 질소의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어질 수 있다. First, the
바람직하기로, 차광막(30)은 크롬을 타겟으로 하여 아르곤, 메탄 가스를 이용한 리액티브 스퍼터링으로 탄화크롬(CrC)을 형성한다. 투명기판(10) 위에 형성되는 여러 막 중 식각 속도가 가장 작게 형성되어 식각이 더디게 진행되도록 차광막(30)인 탄화크롬막의 조성은 탄소가 0 내지 95at%이며 나머지는 크롬으로 이루어지도록 한다. 차광막(30)은 진공챔버(도 1의 300)의 진공도가 2mTorr, 인가 전력이 1㎾인 조건에서 불활성 가스로는 아르곤을, 반응성 가스로는 메탄을 사용하며 그들 의 혼합 비율은 아르곤 : 메탄을 5 내지 80% : 0 내지 30%로 한 상태에서 형성하며, 두께는 500 내지 1000Å 정도로 형성한다. Preferably, the
그리고 나서, 차광막(30)의 접착력 및 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(10)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 150℃ 내지 700℃ 범위에서 1 내지 60분 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. Then, in order to improve the adhesion and growth of the light-shielding
본 실시예에서 차광막(30) 위에 형성하는 제1 반사방지막(40)도 예를 들어, Co, Ta, W, Mo, Cr, V, Pd, Ti, Nb, Zn, Hf, Ge, Al, Pt, Mn, Fe, Si, Ni, Cd, Zr, Mg, Li, Se, Cu, Y, S, InSnO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성할 수 있으며, 특히 차광막(30)과 동일한 금속을 모체로 하는 물질, 즉 크롬 화합물로 형성함이 바람직하다. 가능한 크롬 화합물은 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, CrF, CrNF, CrOF, CrCF, CrCNF, CrONF, 및 CrCONF 중에서 하나 이상을 포함하는 성분을 가진 것이다. 성분 함량은 탄소, 산소 및 질소의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어질 수 있다. In the present embodiment, the first
바람직하기로, 제1 반사방지막은(40)은 산화질화탄화크롬(CrCON)막으로 형성하며, 그 조성은 탄소가 0 내지 20at%, 산소가 0 내지 60at%, 질소가 0 내지 60at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어지도록 하는데, 이것은 동일한 습식 식각액에 대하여 차광막(30)보다 식각 속도를 크게 만들기 위해서이다.Preferably, the
제1 반사방지막(40)은 진공 챔버(도 1의 300)의 진공도가 2mTorr, 인가 전력이 1㎾인 조건에서 불활성 가스로는 아르곤을, 반응성 가스로는 질소와 이산화탄소 를 사용하며 그들의 혼합 비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소를 5 내지 80% : 20 내지 95% : 0 내지 30%로 한 상태에서 형성하며, 두께는 100 내지 300Å 정도로 형성한다. The first
제1 반사방지막(40)의 접착력 및 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(10)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 150℃ 내지 700℃ 범위에서 1 내지 60분 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다. In order to improve the adhesion and growth of the first
제1 반사방지막(40) 위에는 예컨대 AZ-1500을 스핀 코팅 방식을 이용하여 7000Å 두께로 도포하여 레지스트막(PR1)을 형성한다. 그런 다음, 200℃ 정도의 핫 플레이트에서 15분 정도 소프트 베이크를 실시한다. 이렇게 하여 1차적인 액정표시장치용 블랭크마스크(B1)를 제조하게 된다. On the first
다음으로, 도 2a에 도시한 것과 같은 1차적인 블랭크마스크(B1)를 가지고 포토마스크 공정을 진행하는 방법은 도 2b에 도시되어 있다. Next, a method of performing a photomask process with the primary blank mask B1 as shown in FIG. 2A is shown in FIG. 2B.
전자빔이나 단색광의 레이저를 이용한 묘사 방식으로 레지스트막(PR1)을 노광하고, 노광된 부분에 현상공정을 진행하여 레지스트 패턴(미도시)을 형성한다. 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여 습식 식각액, 예를 들면 Cr-7S 용액을 이용하여 제1층(20), 여기서는 제1 반사방지막(40) 및 차광막(30)을 순차적으로 약 170초 동안 습식 식각하여, 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시키는 제1층 패턴(20a)을 형성한다.The resist film PR1 is exposed by a description method using an electron beam or a laser of monochromatic light, and a development process is performed on the exposed portion to form a resist pattern (not shown). Using the formed resist pattern as a mask, a wet etching solution, for example, Cr-7S solution, was used to sequentially wet the first layer 20, here, the
잔존하는 레지스트 패턴은 황산 용액에 디핑방식으로 완전히 제거한 후, 제1 반사방지막(40) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다.The remaining resist pattern is completely removed in a sulfuric acid solution by dipping, and then a cleaning process is performed to remove foreign substances that may remain on the surface of the first
이러한 과정에 의해 도 2b와 같은 1차적인 포토마스크(P1)가 제조되며, 이것은 2차 제조공정을 위해 운송되며, 운송 중에서의 이물질 오염을 고려하여 세정 공정을 다시 실시한다.By this process, the primary photomask P1 as shown in FIG. 2B is manufactured, which is transported for the secondary manufacturing process, and the cleaning process is performed again in consideration of contamination of foreign matters during transportation.
다음, 도 2c를 참조하여, 도 2b와 같은 1차적인 포토마스크(P1) 위에 제2층(50)을 형성하고 제2층(50) 상에 새로운 레지스트막(PR2)을 형성한다. 여기서, 제2층(50)은 제1 반사방지막(40)을 보호하기 위한 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70)을 순차적으로 적층하여 형성하는데, 경우에 따라서는 제2 반사방지막(60)만으로 형성하거나, 반투과막(70)만으로 형성하기도 하며, 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70)의 적층 순서를 달리 하여 형성할 수도 있다. 즉, 제2층(50)은 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70)의 적층 순서에 상관없이 형성할 수가 있다. 그리고, 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70) 각각은 단일막 또는 2층 이상 연속막 구조를 가질 수 있다. 또한, 차광막(30), 제1 반사방지막(40), 제2 반사방지막(60) 및 반투과막(70)은 서로 조합으로 위상 및 투과율 조절이 가능한 반투과성을 가진다. Next, referring to FIG. 2C, a
바람직하기로, 제2 반사방지막은(60)은 산화질화탄화크롬(CrCON)막으로 형성하며, 그 조성은 탄소가 0 내지 20at%, 산소가 0 내지 60at%, 질소가 0 내지 60at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어지도록 하여, 동일 습식 식각액에 대하여, 제1 반사방지막(40)과 동일한 식각 속도를 가지도록 형성한다. Preferably, the
제2 반사방지막(60) 형성 과정은 제1 반사방지막(40) 형성 과정과 동일하다. 즉, 진공 챔버(도 1의 300)의 진공도가 2mTorr, 인가 전력이 1㎾인 조건에서 불활성 가스로는 아르곤을, 반응성 가스로는 질소와 이산화탄소를 사용하며 그들의 혼합 비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소를 5 내지 80% : 20 내지 95% : 0 내지 30%로 한 상태에서 형성하며, 두께는 100 내지 300Å 정도로 형성한다. The process of forming the
그런 다음, 제2 반사방지막(60)의 접착력 및 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(10)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 150℃ 내지 700℃ 범위에서 1 내지 60분 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다. Then, in order to improve the adhesion and growth of the
반투과막(70)도 예를 들어, Co, Ta, W, Mo, Cr, V, Pd, Ti, Nb, Zn, Hf, Ge, Al, Pt, Mn, Fe, Si, Ni, Cd, Zr, Mg, Li, Se, Cu, Y, S, InSnO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 형성할 수 있으며, 특히 차광막(30), 제1 반사방지막(40) 및 제2 반사 방지막(60)과 동일한 금속을 모체로 하는 물질, 즉 크롬 화합물로 형성함이 바람직하다. 가능한 크롬 화합물은 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, CrF, CrNF, CrOF, CrCF, CrCNF, CrONF, 및 CrCONF 중에서 하나 이상을 포함하는 성분을 가진 것이다. 성분 함량은 탄소, 산소 및 질소의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어질 수 있다. The
바람직하기로는, 반투과막(70)은 질화크롬(CrN)으로 형성하며, 막의 조성은 질소가 0 내지 90at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어지도록 하여, 동일 습식 식각액에 대하여, 차광막(30), 제1 반사방지막(40) 및 제2 반사 방지막(60)에 비하여 식각 속도가 제일 커서 식각이 제일 빨리 진행될 수 있도록 형성한다.Preferably, the
이러한 반투과막(70)은 진공챔버(도 1의 300)의 진공도가 2mTorr, 인가 전력이 1㎾인 조건에서 불활성 가스로는 아르곤을, 반응성 가스로는 질소를 사용하고, 그 비율은 아르곤 : 질소를 5 내지 80% : 20 내지 95%로 한 상태에서 두께 100 ~ 350Å 정도로 형성한다. 이 때 반투과막(70)의 역할은 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70)의 투과율 및 위상차를 고려하여 형성한다. 반투과막(70)은 190nm 내지 500nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 70%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å이 되도록 형성할 수 있다. The
반투과막(70) 위에는 예컨대 AZ-1500을 스핀 코팅 방식을 이용하여 10000Å 두께로 도포하여 레지스트막(PR2)을 형성한다. 그런 다음, 200℃ 정도의 핫 플레이트에서 15분 정도 소프트 베이크를 실시한다. 이렇게 하여 최종적인 액정표시장치용 블랭크마스크(B2)를 제조하게 된다. On the
이와 같이 제조된 블랭크마스크(B2)는 투명기판(10); 투명기판(10) 위에 형성되어 투명기판(10) 표면을 일부 노출시키며, 차광막(30) 및 제1 반사방지막(40) 을 포함하는 제1층 패턴(20a); 제1층 패턴(20a)을 포함한 투명기판(10) 상에 형성되고 제2 반사방지막(60) 및 반투과막(70)을 포함하는 제2층(50); 및 제2층(50) 상에 도포된 레지스트막(PR2)을 포함한다. 동일한 습식 식각액에 대하여, 차광막(30)의 식각 속도는 반투과막(70)의 식각 속도보다 작고, 제1 반사방지막(40)의 식각 속도와 제2 반사방지막(60)의 식각 속도는 차광막(30)의 식각 속도와 반투과막(70)의 식각 속도 사이가 된다. 상술한 바와 같이 제1 반사방지막(40)의 식각 속도와 제2 반사방지막(60)의 식각 속도는 서로 동일할 수 있다. The blank mask (B2) prepared as described above is a
다음으로, 도 2c에 도시한 것과 같은 블랭크마스크(B2)를 가지고 포토마스크 공정을 진행하는 방법은 도 2d에 도시되어 있다. Next, a method of performing a photomask process with a blank mask B2 as shown in FIG. 2C is shown in FIG. 2D.
전자빔이나 단색광의 레이저를 이용한 묘사 방식으로 레지스트막(PR2)을 노광하고, 노광된 부분에 현상공정을 진행하여 레지스트 패턴(미도시)을 형성한다. 형성된 레지스트 패턴을 마스크로 하여 습식 식각액, 예를 들면 Cr-7S 용액을 이용하여 제2층(50), 여기서는 반투과막(70) 및 제2 반사방지막(60)을 순차적으로 약 25초 동안 습식 식각하여, 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시키는 제2층 패턴(50a)을 형성한다. 투명기판(10) 중 반투과막(70) 및 제2 반사방지막(60)만이 놓인 부분은 반투과막 영역(H)으로 정의되어, 액정표시장치 제조공정의 노광 공정시 반투과막 영역의 레지스트는 불완전 노광되어 현상공정시 레지스트의 잔류량이 균일하게 제어될 수 있으므로 제조공정에 따른 생산성 향상 및 공정여유도를 증가시킬 수 있다. The resist film PR2 is exposed by a description method using an electron beam or a laser of monochromatic light, and a development process is performed on the exposed portion to form a resist pattern (not shown). Using the formed resist pattern as a mask, the
이와 같이, 본 발명에서는 동일한 금속을 모체로 하여, 예컨대 크롬 화합물로 막들을 구성하되, 반투과막(70)의 식각 속도를 제일 크게 하고 차광막(30)의 식각 속도를 제일 작게 함으로써, 반투과막(70)의 습식 식각시 차광막(30) 등이 식각되지 않도록 할 수가 있다. 따라서, 식각 공정시 습식 식각 방법을 사용하여 차광막(30) 및 반투과막(70)을 패터닝할 수 있으므로 공정을 용이하게 운영할 수 있으며, 건식 식각 장비의 투자 없이 품질완성도 및 공정단순화를 통한 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있어 경쟁력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, the films are made of the same metal, for example, a chromium compound, but the etching rate of the
제2층 패턴(50a) 형성 후, 잔존하는 레지스트 패턴은 황산 용액에 디핑방식 으로 완전히 제거한 후, 반투과막(70) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. 이렇게 하여 포토마스크(P2) 제조를 완료한다.After the
이와 같이 제조된 포토마스크(P2)는 투명기판(10); 투명기판(10) 위에 형성되어 투명기판(10) 표면을 일부 노출시키며, 차광막(30) 및 제1 반사방지막(40) 을 포함하는 제1층 패턴(20a); 및 제1층 패턴(20a)을 포함한 투명기판(10) 상에 형성되고 투명기판(10) 표면을 일부 노출시키며, 제2 반사방지막(60) 및 반투과막(70)을 포함하는 제2층 패턴(50a)을 포함하게 된다. 동일한 습식 식각액에 대하여, 차광막(30)의 식각 속도는 반투과막(70)의 식각 속도보다 작고, 제1 반사방지막(40)의 식각 속도와 제2 반사방지막(60)의 식각 속도는 차광막(30)의 식각 속도와 반투과막(70)의 식각 속도 사이가 된다. The photomask P2 manufactured as described above may include a
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 블랭크마스크 제조공정과 포토마스크 제조공정이 비연속으로 진행되고, 대면적 포토마스크 공정에서 용이한 습식 식각을 공정에 적용할 수 있다. 블랭크마스크막 물질의 변경 없이 포토마스크 제조공정에 적용할 수 있으므로 블랭크마스크에 대한 신뢰성 및 편리성을 제공한다. As described above, according to the present invention, the blank mask manufacturing process and the photomask manufacturing process are performed discontinuously, and easy wet etching can be applied to the process in the large-area photomask process. It can be applied to the photomask manufacturing process without changing the blank mask material, thereby providing reliability and convenience for the blank mask.
한편 제1 실시예와 동일한 블랭크마스크 및 포토마스크 제조 방법을 사용하여 다양한 박막 구조를 가지는 액정표시장치용 블랭크마스크 및 포토마스크를 제작할 수 있다.Meanwhile, blank masks and photomasks for liquid crystal display devices having various thin film structures may be manufactured using the same blank mask and photomask manufacturing method as in the first embodiment.
먼저 도 3a는 제1 반사방지막(40)을 형성함이 없이 차광막(30)만을 형성하고 패터닝한 후, 그 위에 제2 반사방지막(60, 실질적으로는 제1의 반사방지막이 됨)과 반투과막(70)을 순차적으로 형성하고 레지스트막(PR2)을 도포한 블랭크마스크(B3) 의 단면도이고, 도 3b는 이것을 이용하여 제2 반사방지막(60)과 반투과막(70)을 패터닝하여 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시킨 포토마스크(P3)의 단면도이다. 도 2c의 블랭크마스크(B2) 및 도 2d의 포토마스크(P2)에 비하여 제1 반사방지막(40)이 생략되어 있음을 볼 수 있다. First, FIG. 3A illustrates that only the
다음, 도 4a는 제1 반사방지막(40)을 형성함이 없이 차광막(30)만을 형성하고 패터닝한 후, 그 위에 반투과막(70)과 제2 반사방지막(60, 실질적으로는 제1의 반사방지막이 됨)을 순차적으로 형성하고 레지스트막(PR2)을 도포한 블랭크마스크(B4)의 단면도이고, 도 4b는 이것을 이용하여 반투과막(70)과 제2 반사방지막(60)을 패터닝하여 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시킨 포토마스크(P4)의 도면이다. 도 3a의 블랭크마스크(B3) 및 도 3b의 포토마스크(P3)에 반투과막(70)과 제2 반사방지막(60)의 적층 순서가 바뀐 것을 볼 수 있다. Next, FIG. 4A shows that after forming and patterning only the
그 다음으로 도 5a는 제1 반사방지막(40)을 형성함이 없이 차광막(30)만을 형성하고 패터닝한 후, 제2 반사방지막(60)을 형성함이 없이 반투과막(70)을 형성하고 레지스트막(PR2)을 도포한 블랭크마스크(B5)의 단면도이고, 도 5b는 이것을 이용하여 반투과막(70)을 패터닝하여 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시킨 포토마스크(P5)의 단면도이다. 도 4a의 블랭크마스크(B4) 및 도 4b의 포토마스크(P4)에 비하여 제2 반사방지막(60)이 생략되어 있음을 볼 수 있다. Subsequently, in FIG. 5A, after forming and patterning only the
그 다음으로 도 6a는 제1 반사방지막(40)을 형성함이 없이 차광막(30)만을 형성하고 패터닝한 후, 제2 반사방지막(60)만을 형성하고 레지스트막(PR2)을 도포한 블랭크마스크(B6)의 단면도이고, 도 6b는 이것을 이용하여 제2 반사방지막(60) 을 패터닝하여 투명기판(10) 표면의 일부를 노출시킨 포토마스크(P6)의 단면도이다. 도 3a의 블랭크마스크(B3) 및 도 3b의 포토마스크(P3)에 비하여 반투과막(70)이 생략되어 있음을 볼 수 있다. Next, FIG. 6A illustrates a blank mask in which only the
이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is obvious.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 액정표시장치용 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법은 포토마스크 제조공정의 반투과막 제조를 위한 공정에서 일반적으로 사용되는 크롬 물질의 식각 속도를 조절함으로서 반투과막과 차광막, 반사방지막을 동일계열 물질로 구성할 수 있다. 블랭크마스크막 물질의 변경 없이 포토마스크 제조공정에 적용할 수 있으므로 블랭크마스크에 대한 신뢰성 및 편리성을 제공한다. As described above, the blank mask and the photomask manufacturing method for a liquid crystal display according to the present invention control the etching rate of the chromium material which is generally used in the process for manufacturing the transflective film of the photomask manufacturing process. In addition, the antireflection film may be formed of the same series material. It can be applied to the photomask manufacturing process without changing the blank mask material, thereby providing reliability and convenience for the blank mask.
블랭크마스크 제조공정과 포토마스크 제조공정이 비연속으로 진행되고, 대면적 포토마스크 공정에서 용이한 습식 식각을 공정에 적용할 수 있다. The blank mask manufacturing process and the photomask manufacturing process are performed discontinuously, and easy wet etching can be applied to the process in the large-area photomask process.
따라서, 공정을 용이하게 운영할 수 있으며, 건식식각 장비의 투자 없이 품질완성도 및 공정단순화를 통한 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있어 경쟁력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, the process can be easily operated, and cost reduction and high value-added products can be manufactured through quality completion and process simplification without the investment of dry etching equipment, thereby increasing competitiveness.
또한, 액정표시장치 제조공정의 노광 공정시 반투과막 영역의 레지스트는 불완전 노광되어 현상공정시 레지스트의 잔류량이 균일하게 제어될 수 있으므로 제조공정에 따른 생산성 향상 및 공정여유도를 증가시킬 수 있다. In addition, since the resist of the semi-transmissive layer region is incompletely exposed during the exposure process of the liquid crystal display manufacturing process, the residual amount of the resist may be uniformly controlled during the development process, thereby increasing productivity and process flexibility according to the manufacturing process.
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