KR100787090B1 - 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투과부, 반투과부 및 차광부를 가지는 하프톤 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 광 투과율을 가지는 반투과부가 적어도 두개 이상 구비됨으로써, 하나의 마스크로 복수층을 패터닝할 수 있는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크를 이루는 구성수단은, 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 광투과부, 상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 차단시키는 광차단부, 상기 투명기판 상에 반투과 물질이 적층되어 형성되되, 조사되는 소정 파장대의 광을 서로 다른 광투과율로 통과시키는 적어도 두개 이상의 반투과부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
마스크, 하프톤, 반투과부

Description

다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법{a half tone mask having multi－half permeation part and a method for manufacturing thereof}
도 1은 종래의 포토 마스크의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크의 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크를 제조하는 공정도 순서도이다.
본 발명은 투과부, 반투과부 및 차광부를 가지는 하프톤 마스크 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 광 투과율을 가지는 반투과부가 적어도 두개 이상 구비됨으로써, 하나의 마스크로 복수층을 패터닝할 수 있는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
포토리소그라피(Photolithography)공정으로 패터닝을 할 때 사용되는 일반적인 포토마스크는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명기판(11)과 투명기판(11) 상에 형성되며 광을 완전히 투과시키는 광투과부(13)와 광을 완전히 차단시키는 광차단부 (15)를 가진다.
상기와 같은 종래의 마스크는 한 층의 패턴을 구현할 수 밖에 없으므로 노광→현상→에칭으로 이루어지는 한 싸이클의 포토리소그라피 공정에만 사용할 수 있다. 상세히 설명하면, 액정디스플레이의 TFT(Thin Film Transistor) 및 CF(Color Filter)는 많은 층이 증착/도포되어 있고, 증착/도포된 각 층은 각각 포토리소그라피공정으로 패터닝된다. 그런데, 한 싸이클의 포토리소그라피 공정을 줄일 수 만 있다면 큰 경제적인 효과를 얻을 수 있는데, 종래의 마스크는 단지 한 층의 패턴을 구현할 수 밖에 없는 구조로 되어 있으므로, 비경제적이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 서로 다른 광 투과율을 가지는 반투과부가 적어도 두개 이상 구비됨으로써, 하나의 마스크로 복수층을 패터닝할 수 있는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크를 이루는 구성수단은, 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 광투과부, 상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 차단시키는 광차단부, 상기 투명기판 상에 반투과 물질이 적층되어 형성되되, 조사되는 소정 파장대의 광을 서로 다른 광투과율로 통과시키는 적어도 두개 이상의 반투과부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적어도 두개 이상의 반투과부의 광투과율은 반투과 물질의 조성을 달리하거나, 두께를 달리하여 조정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것을 특징으로 한다. 상기 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
또한, 상기 광차단부는 반투과물질 막과 차광물질 막이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크가 이용되어 평판패널 디스플레이가 제조될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크의 제조방법을 이루는 구성수단은, 투명기판 상에 반투과물질 막, 차광물질 막 및 제1 포토레지스트를 순차적으로 형성하고, 상기 제1 포토레지스트에 대하여 풀(full) 노광과 하프(half) 노광을 수행한 후, 상기 노광된 제1 포토레지스트 부분을 현상함으로써, 풀(full) 노광 영역과 하프(half) 노광 영역을 형성하는 단계, 상기 풀(full) 노광 영역에 노출된 상기 차광물질 막과 반투과물질 막을 순차적으로 에칭하여 광투과부를 형성하는 단계, 상기 제1 포토레지스트에 대하여 에싱(ashing) 처리를 수행함으로써, 상기 하프(half) 노광 영역에 위치한 상기 차광물질 막을 외부로 노출시키는 단계, 상기 외부로 노출된 차광물질 막을 부분 에칭하여 상기 반투과물질 막을 외부로 노출시킴으로써 기본 반투과부를 형성시키고, 상기 잔존하는 제1 포토레지스트를 제거하여 광차단부를 형성시키는 단계, 상기 광투과부 상에 반투과 물질을 적층하여 상기 기본 반투과부와 다른 광투과율을 가지는 적어도 하나의 부가 반투과부를 더 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부가 반투과부를 형성하는 단계는, 상기 기본 반투과부, 광투과부 및 광차단부 상에 제2 포토레지스트를 형성하고, 상기 부가 반투과부가 형성될 상기 광투과부 부분만 외부로 노출되도록 상기 제2 포토레지스트를 노광 및 현상하는 과정, 상기 외부로 노출된 광투과부 상부와 제2 포토레지스트 상부에 반투과 물질을 적층하는 과정, 상기 제2 포토레지스트 및 그 상부에 적층된 반투과 물질은 리프트 오프(lift-off)법으로 제거시키고, 상기 외부로 노출된 광투과부 상부에만 상기 반투과 물질을 잔존시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부가 반투과부를 더 형성하기 위하여 상기 부가 반투과부를 형성하는 단계가 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크(Half Tone Mask)(100)는 투명기판(110), 광차단부(125), 광투과부(121) 및 복수개의 반투과부(130)를 가진다.
조사되는 소정 파장대의 광을 완전히 투과시키는 투명기판(110)은 일반적으로 석영(Qz)으로 마련되나, 광을 투과할 수 있는 투명성 물질이라도 무관하다. 그리고, 상기 광차단부(125)와 광투과부(121)는 상기 투명기판(110) 상에 적층되는 반투과물질 막(113)과 차광물질 막(115)을 패터닝하여 형성된다.
즉, 패터닝되어 상기 투명기판(110)을 노출시키는 부분이 광을 투과시키는 광투과부(121)이고, 패터닝되지 않아 상기 막(반투과물질 막(113) + 차광물질 막(115))이 잔존하는 부분이 광을 차단시키는 광차단부(125)이다.
상기 반투과물질 막(113)은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물을 적층하여 형성한다. 상기 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
그리고, 상기 차광물질 막(115)은 Cr과 CrxOy가 함께 존재하는 물질을 상기 반투과물질 막(113) 상에 적층함로써 형성된다.
한편, 상기 광투과부(121) 중 필요한 부위의 투명기판(110) 상에는 다양한 조성물로 이루어진 반투과 물질이 적층되어 조사되는 소정 파장대의 광의 일부만을 투과시키는 반투과부(130)가 형성된다.
그런데, 본 발명에서의 가장 큰 특징은 상기 반투과부(130)가 다중으로 구비되고, 이와 같이 다중으로 구비되는 반투과부(130)들은 서로 다른 광투과율을 가진 다는 점이다. 도 2에서는 서로 다른 광투과율을 가지는 세개의 반투과부(131, 133, 135)가 예시되고 있으나, 반투과부의 개수는 필요에 따라 변경 가능하다.
상기 적어도 두개 이상의 반투과부(130)들의 광투과율은 적층되는 반투과 물질의 조성을 달리하거나, 두께를 달리하여 조정될 수 있다. 즉, 반투과 물질을 이루는 조성물의 특성에 따라 광투과율을 서로 달리할 수 있고, 같은 조성물을 이용하는 경우에도 두께를 달리함으로써 광투과율을 조정할 수 있다.
또한, 상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것이 바람직하다. 상기 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
즉, 상기 반투과부(130)의 조성물은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz, SixOy, SixOyNz, SixCOy, SixCOyNz, MoxSiy, MoxOy, MoxOyNz, MoxCOy, MoxOyNz, MoxSiyOz, MoxSiyOzN MoxSiyCOzN, MoxSiyCOz, TaxOy, TaxOyNz, TaxCOy, TaxOyNz, AlxOy, AlxCOy, AlxOyNz, AlxCOyNz, TixOy, TixOyNz, TixCOy 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 상기 반투과부(130)를 형성할 수 있다. 그런데, 가장 바람직하게는 산소가 포함된 크롬(CrxOy)으로 상기 반투과부(130)를 형성하는 것이다. 상기 첨자 x,y 및 z는 자연수로서 각 화학 원소의 개수를 의미한다.
상기 조사되는 광은 노광기에 따라 그 파장대가 달라질 수 있으므로 별도로 제한되는 것은 아니며, 일반적으로 300㎚∼440㎚ 파장대가 사용된다. 상기 반투과 부(130)는 상기 조사되는 광의 일부만 투과시킬 수 있으면 족하고 광투과량에 제한이 있는 것은 아니며, 바람직하게는 조사되는 광의 10％∼90％의 광을 투과시킬 수 있으면 된다.
다음은, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크를 제조하는 공정을 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크를 제조하는 공정을 보인 도이다.
도시된 바와 같이, 단계(S10)에서는 석영(Qz)재의 투명기판(110) 상에 반투과물질 막(113)과 Cr과 CrO2 로 구성된 차광물질 막(115)을 순차적으로 적층한다. 상기 반투과물질 막(113)은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물로 형성할 수 있다. 상기 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
다음으로, 단계 S20에 도시된 바와 같이, 상기 차광물질 막(115) 상에 파지티브(Positive) 성질을 가진 제 1 포토레지스트(141)를 형성한다. 그런 후, 상기 제 1 포토레지스트(141)의 상측에서 레이져 빔을 조사하여 제 1 포토레지스트(141) 상에 원하는 패턴을 드로잉(Drawing)한다.
상기 제1 포토레지스트(141) 상에 형성되는 패턴은 풀(full) 노광과 하프(half) 노광을 수행하여 형성된다. 즉, 풀(full) 노광이 수행되는 상기 제1 포토레 지스트(141) 부분은 조사되는 빛을 모두 받아 모든 두께에 대하여 반응하고, 하프(half) 노광이 수행되는 상기 제1 포토레지스트(141) 부분은 조사되는 빛의 일부만을 받아 일정 두께에 대하여만 반응한다.
상기와 같이 풀(full) 노광과 하프(half) 노광을 수행한 후, 상기 노광된 제1 포토레지스트(141) 부분을 현상하면, 단계 S30에 도시된 바와 같이, 풀(full) 노광 영역(145)과 하프(half) 노광 영역(143)이 형성된다.
상기와 같이 풀(full) 노광 영역(145)과 하프(half) 노광 영역(143)이 형성된 후에는, 상기 풀(full) 노광 영역(145)에 노출된 상기 차광물질 막(115)과, 상기 차광물질 막(115) 하부에 존재하는 반투과물질 막(113)을 순차적으로 에칭한다. 그러면, 단계 S40에 도시된 바와 같이, 투명기판(110)이 외부로 노출되는 부분에 해당하는 광투과부(121)가 형성된다.
상기 단계(S40)에서 광투과부(121)를 형성한 후에는, 상기 제1 포토레지스트(141)에 대하여 에싱(ashing) 처리를 수행한다. 그러면, 단계 S50에 도시된 바와 같이, 상기 하프(half) 노광 영역(143)에 잔존하는 제1 포토레지스트(141)는 제거되어 상기 차광물질 막(115)이 외부로 노출되고, 상기 제1 포토레지스트(141)의 높이는 전체적으로 낮아진다.
상기와 같이, 제1 포토레지스트(141)에 대하여 에싱 처리를 수행하여 상기 하프(half) 노광 영역(143)에 위치한 차광물질 막(115)이 외부로 노출되면, 단계 S60에 도시된 바와 같이, 상기 외부로 노출된 차광물질 막(115)을 부분 에칭함으로써 상기 차광물질 막(115)의 하부에 위치하는 상기 반투과물질 막(113)을 외부로 노출시킨다.
상기와 같이, 외부로 노출된 반투과물질 막(113)이 본 발명의 실시예에 따른 첫 번째 반투과부(131)에 해당한다. 이와 같이 형성된 첫 번째 반투과부(131)를 이하에서는 기본 반투과부(131)라 명한다. 상기 기본 반투과부(131)가 형성된 후, 상기 차광물질 막(115) 상에 잔존하는 제1 포토레지스트(141)를 제거한다. 그러면, 단계 S70에 도시된 바와 같이, 반투과물질 막(113)과 차광물질 막(115)이 적층되어 형성된 광차단부(125)가 형성된다.
상기 기본 반투과부(131)의 광투과율은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있는 화학 조성물의 조성비, 두께를 통하여 원하는 대로 조절할 수 있다.
또한, 상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것이 바람직하다. 상기 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
즉, 상기 반투과부(131)의 조성물은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz, SixOy, SixOyNz, SixCOy, SixCOyNz, MoxSiy, MoxOy, MoxOyNz, MoxCOy, MoxOyNz, MoxSiyOz, MoxSiyOzN MoxSiyCOzN, MoxSiyCOz, TaxOy, TaxOyNz, TaxCOy, TaxOyNz, AlxOy, AlxCOy, AlxOyNz, AlxCOyNz, TixOy, TixOyNz, TixCOy 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 상기 반투과부(131)를 형성할 수 있다. 그런데, 가장 바 람직하게는 산소가 포함된 크롬(CrxOy)으로 상기 반투과부(131)를 형성하는 것이다. 상기 첨자 x,y 및 z는 자연수로서 각 화학 원소의 개수를 의미한다. 이하에서 형성되는 반투과부의 조성은 상기에서 설명한 조성과 동일하다. 다만, 조성물의 종류와 두께가 변경됨으로써, 광 투과율이 달라진다.
한편, 상기 조사되는 광은 노광기에 따라 그 파장대가 달라질 수 있으므로 별도로 제한되는 것은 아니며, 일반적으로 300㎚∼440㎚ 파장대가 사용된다. 상기 기본 반투과부(131)는 상기 조사되는 광의 일부만 투과시킬 수 있으면 족하고 광투과량에 제한이 있는 것은 아니며, 바람직하게는 조사되는 광의 10％∼90％의 광을 투과시킬 수 있으면 된다.
상기와 같이 기본 반투과부(131)를 형성한 후에는, 상기 기본 반투과부(131)와 다른 광투과율을 가지는 별도의 반투과부를 다중으로 원하는 만큼 형성시킬 수 있다. 즉, 단계 S80에 도시된 바와 같이, 투명기판(110)이 노출되는 부분인 광투과부(121) 상에 소정의 화학 조성물로 이루어진 반투과 물질을 적층하여 상기 기본 반투과부(131)와 다른 광투과율을 가지는 적어도 하나의 부가 반투과부를 형성한다. 이하에서는 상기 기본 반투과부(131)와 서로 다른 광투과율을 가지고, 이후에 형성되는 반투과부를 부가 반투과부라 명한다.
두번째 반투과부, 즉 부가 반투과부(단계 S110에서 133으로 표기됨)를 형성시키기 위하여 단계 S80에 도시된 바와 같이, 광투과부, 기본 반투과부(131) 및 광 차단부 상에 제2 포토레지스트(165)를 코팅하여 형성시킨다.
그런 다음, 상기 제2 포토레지스트(165)의 상측에서 레이져 빔을 조사하여 상기 제2 포토레지스트(165) 상에 원하는 패턴을 드로잉(drawing)한다. 그리고, 단계 S90과 같이 상기 레이져 빔이 조사된 상기 제2 포토레지스트(165)의 부위를 현상하여 제거한다. 그러면, 단계 S90에서와 같이 부가 반투과부(133)가 형성될 공간부(161)가 형성된다
즉, 상기 부가 반투과부(133)가 형성될 부분에 해당하는 상기 광투과부(121) 부분만 외부로 노출되도록 상기 제2 포토레지스트(165)를 노광 및 현상한다.
상기와 같이 상기 제2 포토레지스트(165)가 노광 및 현상된 후에는, 단계 S100에서와 같이 상기 외부로 노출된 광투과부 상부, 즉 부가 반투과부(133)가 형성될 공간부(161)와 제2 포토레지스트(165) 상부에 반투과 물질을 적층한다.
즉 단계(S100)에서는 부가 반투과부(133)가 형성될 공간부(161)와 제2 포토레지스트(165) 상에 조사되는 소정 파장대의 광의 일부만을 투과시키는 반투과 물질 막(160)을 적층하여 형성한다. 상기 반투과 물질막(160)은 스퍼터링(sputtering) 코팅에 의하여 형성한다. 상기 반투과 물질막(160)은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있는 화학 조성물로 이루어진다.
그런 다음, 단계 S110과 같이, 상기 제2 포토레지스트(165) 및 그 상부에 적층된 반투과 물질막(160)은 리프트 오프(lift-off)법으로 제거시킨다. 그러면, 상기 외부로 노출된 광투과부 상부, 즉 부가 반투과부(133)가 형성될 공간부(161)에만 상기 반투과 물질막(160)이 잔존하는데, 이 잔존하는 반투과 물질막(160)이 두번째 반투과부(133)에 해당하는 부가 반투과부(133)가 된다.
상기 부가 반투과부(133)의 광투과율은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있는 화학 조성물의 조성비, 두께를 통하여 원하는 대로 조절할 수 있다.
상기와 같이 단계 S80 ~ S110을 통하여, 두번째 반투과부가 형성된다. 즉, 기본 반투과부(131)와 광투과율이 서로 다른 별도의 반투과부, 즉 첫번째 부가 반투과부(133)가 형성된다. 상기 기본 반투과부와 부가 반투과부의 광투과율은 적층되는 반투과 물질의 조성 또는 두께에 의하여 조정된다.
만약, 또 다른 부가 반투과부를 형성시키고자 하는 경우에는 상기 단계 S80 ~ S110과 동일한 공정을 거치면 된다. 다만, 또 다른 부가 반투과부는 투명기판(110)이 노출되는 광투과부(121) 상에 형성되기 때문에 포토레지스트의 노광 및 현상 부분이 달라질 뿐이다. 즉, 상기 부가 반투과부를 더 형성하기 위하여 상기 부가 반투과부를 형성하는 단계가 반복 수행되면 된다. 결과적으로 필요에 따라 무한대의 반투과부를 형성시킬 수 있다.
이하에서는, 발명의 이해를 돕기 위해, 세번째 반투과부(135)에 해당하는 부가 반투과부를 형성하는 과정에 대하여 간단하게 설명한다.
단계 S120에서와 같이, 두개의 반투과부(131, 133)가 형성된 상태에서, 반투과부(131, 133), 광차단부(125) 및 광투과부 상에 제3 포토레지스트(175)를 코팅에 의하여 형성한다. 그런 다음, 단계 S130에서와 같이, 레이져 빔을 조사하여 원하는 부분만을 노광시키고, 노광된 부분만을 현상하다. 그러면, 세번째 반투과부(135), 즉 두번째 부가 반투과부(135)가 형성될 공간부(171)가 형성된다.
상기와 같이 공간부(171)가 형성된 후에는, 상기 공간부(171)와 상기 제3 포 토레지스트(175) 상부에 반투과 물질막(170)을 적층하여 형성시킨다.
즉 단계(S140)에서는 부가 반투과부(135)가 형성될 공간부(171)와 제3 포토레지스트(175) 상에 조사되는 소정 파장대의 광의 일부만을 투과시키는 반투과 물질 막(170)을 적층하여 형성한다. 상기 반투과 물질막(170)은 스퍼터링(sputtering) 코팅에 의하여 형성한다. 상기 반투과 물질막(170)은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있는 화학 조성물로 이루어진다.
그런 다음, 단계 S150과 같이, 상기 제3 포토레지스트(175) 및 그 상부에 적층된 반투과 물질막(170)은 리프트 오프(lift-off)법으로 제거시킨다. 그러면, 상기 외부로 노출된 광투과부 상부, 즉 부가 반투과부(135)가 형성될 공간부(171)에만 상기 반투과 물질막(170)이 잔존하는데, 이 잔존하는 반투과 물질막(170)이 세번째 반투과부(135)에 해당하는 부가 반투과부(135)가 된다.
상기 부가 반투과부(135)의 광투과율은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있는 화학 조성물의 조성비, 두께를 통하여 원하는 대로 조절할 수 있다.
상기와 같이 단계 S120 ~ S150을 통하여, 세번째 반투과부가 형성된다. 즉, 기본 반투과부(131) 및 첫번째 부가 반투과부(133)와 광투과율이 서로 다른 별도의 반투과부, 즉 두번째 부가 반투과부(135)가 형성된다. 상기 기본 반투과부와 부가 반투과부의 광투과율은 적층되는 반투과 물질의 조성 또는 두께에 의하여 조정된다.
이와 같은 공정을 반복 수행하면, 원하는 만큼의 반투과부를 형성시킬 수 있 고, 이렇게 완성된 마스크를 이용하면, 복수층을 패터닝할 수 있게 된다. 이와 같은 공정에 의하여 형성되는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크는 각 종 평판패널 디스플레이 소자를 제조하는데 이용할 수 있다.
상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법에 의하면, 하나의 마스크로 다수 싸이클의 포토리소그라피 공정에 적용할 수 있으므로 제조공정이 단축되어 원가가 절감되는 장점이 있다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (7)

  1. 투명기판;
    상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 광투과부;
    상기 투명기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 차단시키는 광차단부;
    상기 투명기판 상에 반투과 물질이 적층되어 형성되되, 조사되는 소정 파장대의 광을 서로 다른 광투과율로 통과시키는 적어도 두개 이상의 반투과부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 두개 이상의 반투과부의 광투과율은 반투과 물질의 조성을 달리하거나, 두께를 달리하여 조정되는 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 상기 주원소에 C0x, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광차단부는 반투과물질 막과 차광물질 막이 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크.
  5. 투명기판 상에 반투과물질 막, 차광물질 막 및 제1 포토레지스트를 순차적으로 형성하고, 상기 제1 포토레지스트에 대하여 풀(full) 노광과 하프(half) 노광을 수행한 후, 상기 노광된 제1 포토레지스트 부분을 현상함으로써, 풀(full) 노광 영역과 하프(half) 노광 영역을 형성하는 단계;
    상기 풀(full) 노광 영역에 노출된 상기 차광물질 막과 반투과물질 막을 순차적으로 에칭하여 광투과부를 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트에 대하여 에싱(ashing) 처리를 수행함으로써, 상기 하프(half) 노광 영역에 위치한 상기 차광물질 막을 외부로 노출시키는 단계;
    상기 외부로 노출된 차광물질 막을 부분 에칭하여 상기 반투과물질 막을 외부로 노출시킴으로써 기본 반투과부를 형성시키고, 상기 잔존하는 제1 포토레지스트를 제거하여 광차단부를 형성시키는 단계;
    상기 광투과부 상에 반투과 물질을 적층하여 상기 기본 반투과부와 다른 광투과율을 가지는 적어도 하나의 부가 반투과부를 더 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 부가 반투과부를 형성하는 단계는,
    상기 기본 반투과부, 광투과부 및 광차단부 상에 제2 포토레지스트를 형성하고, 상기 부가 반투과부가 형성될 상기 광투과부 부분만 외부로 노출되도록 상기 제2 포토레지스트를 노광 및 현상하는 과정,
    상기 외부로 노출된 광투과부 상부와 제2 포토레지스트 상부에 반투과 물질을 적층하는 과정,
    상기 제2 포토레지스트 및 그 상부에 적층된 반투과 물질은 리프트 오프(lift-off)법으로 제거시키고, 상기 외부로 노출된 광투과부 상부에만 상기 반투과 물질을 잔존시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크의 제조방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 부가 반투과부를 더 형성하기 위하여 상기 부가 반투과부를 형성하는 단계가 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 의 제조방법.
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