KR100800301B1 - 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 제조방법에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 이를 패터닝하여 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성한다. 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 반투과막 상에 레지스트막을 형성한다. 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법에서는 이러한 방식으로 제조된 그레이톤 블랭크마스크에서 차광막 패턴 및 반투과막을 동시에 패터닝하여, 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성한다. 본 발명에 따르면, 반투과막 패턴 오정렬의 문제가 없고 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 제공할 수 있다.
액정표시장치, 투과율, 위상차, 차광막, 반사방지막, 반투과막, 슬릿 패턴

Description

그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법{Manufacturing method of blankmask and photomask for gray-tone}
도 1은 종래의 슬릿 패턴 포토마스크를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 2는 종래의 그레이톤 포토마스크를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 종래기술에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 종래기술에 의해 제조되는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 위치 정렬이 Y 방향 및 X 방향으로 어긋난 것을 개략적으로 도시한 상면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 다른 종래기술에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 일반적인 스퍼터링 장비를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 스텝 커버리지의 일반적인 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제3 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a 내지 도 11e는 본 발명의 제4 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
102, 302...투명기판 104, 304...차광막
106, 306...반사방지막 110, 310...반투과막
200, 400...차광영역 212, 412...투과영역
216, 416...반투과영역 222, 222', 422, 422'...포토마스크
본 발명은 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 슬릿 패턴 대신 반투과막을 사용함으로써 노광 및 현상 공정시 반투과영역에 의하여 잔류되는 레지스트막의 두께를 균일하게 제어할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 관한 것이다.
최근 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)의 급격한 발달로 인해서 그 응용 범위가 확대되면서, 보다 저렴하고 생산성이 우수한 제조 공정 기술의 개발이 요청되고 있다. 특히, TFT-LCD는 수많은 막질을 증착하거나 도포하고, 이를 포토리소그라피 공정에 의해 패터닝하는데, 이 때 사용되는 포토마스크 수는 공정 단순 화의 척도가 되고 있다. 한 사이클의 포토리소그라피 공정은 하나의 포토마스크로써 진행되기 때문에 포토마스크의 수를 하나만 줄이더라도 제조비용의 상당 부분을 절감시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
TFT-LCD는 칼라필터패널과 액티브패널, 그리고 이 두 패널 사이에 채워진 액정 등으로 구성되어 있으며, 액티브패널에는 게이트, 소스 및 드레인으로 구성되는 TFT가 위치한다. 종래에는 총 5매의 포토마스크를 사용해야 액티브패널의 TFT를 제조할 수 있었다. 최근에는 TFT의 게이트 형성 후, 한 장의 포토마스크를 이용해 액티브 영역과 소스/드레인을 형성하도록 하여, 총 4매의 포토마스크로 TFT를 제조하고 있다.
이렇게 TFT-LCD 제조공정에서 포토마스크 수를 줄이기 위하여 사용하는 포토마스크의 예로는 도 1과 같은 슬릿 패턴 포토마스크(slit pattern photomask)가 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 슬릿 패턴 포토마스크(20)는 차광영역(10)과 투과영역(12) 및 슬릿영역(14)을 갖는다. 차광영역(10)은 TFT의 소스 및 드레인을 정의하기 위한 소스패턴(10a) 및 드레인패턴(10b)이 형성된 부분이다. 슬릿영역(14)은 슬릿 패턴(13)들이 형성된 부분으로서, TFT의 채널을 정의하기 위한 것이다.
도 1과 같은 슬릿 패턴 포토마스크(20)에서 슬릿영역(14)을 투과하는 노광광은 슬릿 패턴(13)에 의해 회절됨으로써, 투과영역(12)을 지나는 경우보다는 낮은 투과도를 나타내게 된다. 따라서, 투과영역(12)을 지나는 광에 의해서는 TFT용 기판 상의 레지스트 해당 부위가 완전 노광이 됨에 반하여, 슬릿영역(14)을 지나는 광에 의해서는 TFT용 기판 상의 레지스트 해당 부위, 즉 채널 부위 노광량이 감소되어 불완전 노광이 된다. 이에 따라, 현상 공정시 현상액에 대한 용해성의 차이가 생기므로, 완전 노광된 부위의 레지스트가 제거되면서 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)에 해당하는 부위에 레지스트 패턴이 형성되는 한편, 불완전 노광된 채널 부위에는 레지스트 잔막이 남게 된다. 그러므로 이러한 슬릿 패턴 포토마스크(20)를 사용한 포토리소그라피 공정에서는, 이렇게 형성된 레지스트 패턴을 이용한 제1 에칭으로 TFT용 기판에 TFT의 소스와 드레인을 정의한 다음, 채널 부위의 레지스트 잔막을 애슁(ashing)으로 제거하여 채널 부위를 오픈시키고, 이 레지스트 패턴을 이용한 제2 에칭으로 TFT의 채널을 정의함으로써, 1매의 포토마스크를 사용하여 TFT의 소스, 드레인 및 채널을 패터닝할 수 있는 것이다.
그러나 이러한 슬릿 패턴 포토마스크(20)는 슬릿 패턴(13)들 사이를 투과하는 광의 회절 현상에 의하여 회절광을 균일하게 제어하기 어려운 단점이 있다. 특히 TFT-LCD의 기술 발전과 함께 슬릿 패턴이 미세화되어가는 추세이므로, 슬릿 패턴들 사이를 통과하는 회절광을 제어하기가 더욱 어려워지게 된다. 이에 따라, 채널 부위에 잔류되는 레지스트막의 두께를 균일하게 제어할 수 없는 문제점이 야기되어 생산 및 수율 측면에서 큰 손실이 발생한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 채널 부위에 반투과막을 사용하는 그레이톤 포토마스크가 제안되었다. 그레이톤 포토마스크에서는 반투과막의 물질 및 투과량에 따른 두께를 조절함으로써 슬릿 패턴 포토마스크에 비하여 선폭의 편차를 줄일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 그레이톤 포토마스크(22)는, TFT의 소스 및 드레인에 각각 해당되는 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)으로 된 차광영역(10), TFT의 채널 부위에 해당하는 반투과영역(16), 그리고 이들 영역의 주위를 형성하는 투과영역(12)으로 이루어져 있다.
이러한 그레이톤 포토마스크(22)는 도 3a에서와 같이 투명기판(1) 위에 반투과막(2), 차광막(3), 반사방지막(4) 및 레지스트막(5)으로 구성된 그레이톤 블랭크마스크를 패터닝하여 형성한다. 그런데, 반투과막(2)의 물질로써 MoSi, W, Si 등과 같이 건식 식각 공정으로 진행되어야 하는 물질을 선택할 경우에는 고가의 건식 식각장비가 필요하다. 뿐만 아니라, 차광막(3) 및 반사방지막(4)을 습식 식각할 경우 식각액에 의한 반투과막(2)의 손상으로 인하여 투과율과 광 위상차의 제어가 어렵게 되므로 각 박막간의 식각 선택비가 큰 건식 식각 조건을 확보해야 한다. 나아가, 넓은 면적을 가지는 포토마스크 제조공정에 적용하는 데 건식 식각은 현실적으로 어려움이 많다.
지금까지 블랭크마스크 재료로 사용되어 왔던 크롬 및 크롬 화합물로써 반투과막(2), 차광막(3) 및 반사방지막(4)을 형성하는 경우에는 건식 식각대신 습식 식각을 이용하여 그레이톤 포토마스크(22)를 제조할 수 있다. 이하 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 그 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다.
먼저 도 3a에서와 같이 투명기판(1) 위에 반투과막(2), 차광막(3), 반사방지막(4) 및 레지스트막(5)으로 구성된 그레이톤 블랭크마스크를 준비하고, 레지스트 막(5)을 1차 노광 및 현상하여, 도 3b에서와 같은 제1 레지스트 패턴(5a)을 형성한다. 그런 다음, 제1 레지스트 패턴(5a)을 식각 마스크로 하여 반사방지막(4), 차광막(3) 및 반투과막(2)을 차례로 습식 식각하여 반사방지막 패턴(4a), 차광막 패턴(3a) 및 반투과막 패턴(2a)을 형성한다. 이렇게 하여 투명기판(1) 표면이 노출된 투과영역(12)과, 반투과막 패턴(2a), 차광막 패턴(3a) 및 반사방지막 패턴(4a)이 적층된 차광영역(10')이 정의되는데, 여기서의 차광영역(10')은 소스패턴(10a), 드레인 패턴(10b) 뿐만 아니라 채널 부위도 포함한다.
그런 다음, 제1 레지스트 패턴(5a)을 제거하고 새로운 레지스트막을 도포하고 2차 노광 및 현상하여, 도 3c에서와 같이 차광영역(10') 중의 채널 부위를 노출시키는 제2 레지스트 패턴(6)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(6) 아래로 드러난 채널 부위의 반사방지막 패턴(4a) 및 차광막 패턴(3a)을 습식 식각으로 제거하여 그 하부의 반투과막 패턴(2a)을 노출시킴으로써 반투과영역(16)을 정의하고, 소스패턴(10a), 드레인 패턴(10b)을 포함하되 채널 부위는 포함이 안 된 차광영역(10)을 완성한다. 차광영역(10)은 반투과막 패턴(2a), 차광막 패턴(3b) 및 반사방지막 패턴(4b)으로 이루어진다.
그러고 나서 제2 레지스트 패턴(6)을 제거하면 도 3d에서와 같은 최종 결과물, 즉 그레이톤 포토마스크(22)를 얻게 되며, 투명기판(1) 중 차광영역(10)과 반투과영역(16)을 제외한 부분이 투과영역(12)이다.
그런데, 반사방지막(4), 차광막(3) 및 반투과막(2)이 모두 같은 종류의 물질이므로, 도 3c를 참조한 단계에서 제2 레지스트 패턴(6) 아래로 드러난 채널 부위 의 반사방지막 패턴(4a)과 차광막 패턴(3a)을 습식 식각할 때 반투과막 패턴(2a)도 동시에 습식 식각이 되어 투과율과 광 위상차가 변하게 되므로 반투과영역(16)의 투과율과 광 위상차를 제어하기가 매우 어렵다. 뿐만 아니라 채널 부위인 반투과영역(16)과 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)을 포함하는 차광영역(10) 및 투과영역(12)을 구별하여 형성하기가 매우 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 3a와 같은 블랭크마스크 준비 단계에서 반투과막(2)과 차광막(3) 사이에 물질이 다른 에치 스토퍼막(etch stopper)을 형성하여, 도 3c와 같은 단계에서 차광막 패턴(3a)을 식각할 때에 반투과막 패턴(2a)이 식각되지 않도록 보호함으로써 투과율과 광 위상차를 제어하는 방법이 제안되었지만, 이로 인해 그레이톤 마스크 제조공정이 복잡해지고 포토마스크 수율이 감소되는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 이러한 포토마스크 제조 방법은 도 3b를 참조하여 설명한 1차 패터닝에 의한 차광영역(10')의 패터닝 후, 도 3c를 참조하여 설명한 2차 패터닝시, 채널 부위패턴 정렬이 어긋나는 경우가 발생되게 된다. 도 4a에서와 같이 설계 위치(G)에 비해 Y 방향으로 정렬이 어긋나는 경우, TFT의 소스와 드레인이 단락(short)을 일으키게 되어 포토마스크 제조시 패턴 정렬에 심각한 문제점이 있어 수율이 저하되는 문제점이 있다. 그리고, 도 4b에서와 같이 설계 위치(G)에 비해 X 방향으로 정렬이 어긋나는 경우, 채널 패턴 에러를 유발시킨다. 이 때문에 포토마스크 패턴 설계시 패턴 오정렬을 미리 고려하여 설계하여야 하므로 설계상의 어려움과 함께 패턴 미세화를 이루어 고부가 가치의 TFT-LCD를 제조하는 데 많은 어려 움이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하고자 도 5a에서 도시한 바와 같이, 1차 패터닝시 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)을 제외한 투과영역과 채널이 형성될 반투과영역을 포함한 부분의 반사방지막과 차광막을 습식 식각하여 반사방지막 패턴(4b)과 차광막 패턴(3b)을 형성하고, 도 5b에 도시한 바와 같은 2차 패터닝시 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b) 및 채널패턴을 제외한 투과영역(12)의 반투과막(2)을 건식 식각하여 반투과막 패턴(2a)을 형성함으로써, 채널 부위에 반투과영역(16)을 정의하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이것 역시 2차 패터닝시 Y 및 X 방향으로 패턴 오정렬이 발생하는 경우 반투과막(2) 건식 식각시 반사방지막 패턴(4b)과 차광막 패턴(3b)의 손상으로 인하여 패턴 결함이 발생하는 등 많은 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크를 제공할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 반투과막 패턴 오정렬의 문제가 없고 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 포토마스크 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 제조방법에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 반투과막 상에 레지스트막을 형성한다.
바람직한 실시예에서, 상기 차광막 상에 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝한다. 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성함이 바람직하다. 대신에 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성할 수도 있다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각이 가능한 물질 또는 습식 식각과 건식 식각이 모두 가능한 물질로 형성한다.
상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 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), 인듐(In), 주석(Sn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물로 형성하며, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 진공챔버 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브(reactive) 스퍼 터링 또는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용하여 형성한다. 이 때, 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 있다. 상기 진공챔버의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 할 수 있다. 그리고, 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나를 크롬(Cr) 화합물로 형성하고, 상기 크롬 화합물은 질화크롬(CrN), 산화크롬(CrO), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 탄화질화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON), 불화크롬(CrF), 불화질화크롬(CrNF), 불산화크롬(CrOF), 불탄화크롬(CrCF), 불탄화질화크롬(CrCNF), 불산화질화크롬(CrONF), 및 불탄화산화질화크롬(CrCONF) 중에서 하나 이상을 포함하는 성분일 수 있으며, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 반투과막은 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å인 것이 바람직하고, 상기 반사방지막 및 차광막 중 적어도 어느 하나의 두께는 100Å 내지 2,500Å이며, 상기 차광막을 패터닝하기 위해 1,000Å 내지 20,000Å 두께의 레지스트막을 이용할 수 있다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 상기 투명기판을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 하나 이상의 막이 형성된 상기 투명기판의 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크는, 투명기판; 상기 투명기판 위에 형성되고 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 정의하는 차광막 패턴; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 형성된 반투과막; 및 상기 반투과막 상에 형성된 레지스트막을 포함한다. 상기 차광막 패턴 상에 반사방지막 패턴을 더 포함할 수도 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 일 태양에서는 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝함으로써, 상기 개구부에 형성된 상기 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표 면이 노출된 투과영역을 형성하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를, 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하고 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 형성된 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 차광막 패턴, 또는 반사방지막 패턴과 차광막 패턴을 순차적으로 식각하는 단계 및 레지스트 패턴 형성에 사용된 레지스트막을 제거하고 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를, 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하고 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 반투과막 패턴 및 차광막 패턴 또는 반투과막 패턴, 반사방지막 패턴 및 차광막 패턴을 순차적으로 식각하는 단계 및 레지스트 패턴을 형성하는 단계에서 사용된 레지스트막을 제거하고 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 다른 태양에서는 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크의 제조방법에 의한 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 또 다른 태양에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 차광막 패턴 및 반투과막을 동시에 패터닝하여, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 또 다른 태양에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 개구부 안에 형성된 상기 반투과막을 패터닝하여, 상기 개구부 안의 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역 및 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역을 형성한다.
이러한 그레이톤 포토마스크 제조방법들에 있어서, 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성한다. 그리고, 상기 차광막 및 반투과막을 패터닝할 때에 상기 개구부에 형성된 반투과막 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분을 제거한다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각, 건식 식각 중에서 1가지 방법 이상을 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 패터닝한다.
본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서 투명기판은 유리 또는 석영으로 구성된 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판을 말한다. 상기의 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서 형성하는 반투과막은 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판에 성막했을 때, 막 표면으로 갈수록 구성성분이 변하도록 제조되는 연속막 또는 저투과막과 고투과막이 2층 이상으로 겹치도록 구성할 수 있다. 여기서 평판디스플레이는 TFT-LCD, 유기전계발광소자(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광표시장치(FED), 무기전계 발광소자 등이 있다.
본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서는 반투과막, 차광막 및 반사방지막을 패터닝하는 데에 포토리소그라피나 전자빔리소그라피를 이용(단색광의 레이저나 전자빔으로 노광하고 현상)할 수 있으며, 차광막 또는 반사방지막 및 차광막으로 구성된 막을 패터닝하기 위해 그 위에 도포하는 제1 레지스트막과, 이 막의 패터닝 후 반투과막을 형성하고 이를 패터닝하기 위해 그 위에 도포하는 제2 레지스트막으로는 옵틱(optic) 포토레지스트인 THMR-iP3500, THMR-iP3600(이상 제조사; Tokyo Ohka Kogyo), DPR-i7000(제조사; 동진세미켐), AZ-1500(제조사; Clariant), GXR(제조사; Clariant) 및 전자빔 레지스트(e-beam resist)인 EBR-9(제조사; Toray), PBS(제조사; Chisso), ZEP-7000(제조사; Nippon ZEON), 포지티브 화학증폭형 레지스트인 FEP-171(제조사; 후지필름), 네거티브 화학증폭형 레지스트인 FEN-270(제조사; 후지필름), NEB-22(제조사; Sumitomo) 등의 알칼리가 용해 가능한 레진과 PAG(photo acid generator)로 구성된 성분의 레지스트 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 레지스트막은 스핀코팅 또는 캐필러리 코팅에 의해 형성하며, 레지스트막의 두께는 1,000Å 내지 20,000Å까지 두께 조절이 가능한 막으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 레지스트를 도포한 다음, 핫플레이트를 사용하여 대략 80℃ 내지 250℃의 온도범위에서 소프트 베이크(soft bake)를 실시하여 본 발명에 의한 블랭크마스크를 제조한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 하고자 한다. 다음 에 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.
(제1 실시예)
도 6은 일반적인 스퍼터링 장비의 진공챔버 내에서 박막을 성막하는 것을 개략적으로 도시한 것이며, 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다.
도 6을 참조하면, 진공챔버(30) 하부에 박막 증착을 위한 타겟(32)을 설치하고 그 상부에 투명기판(34)을 설치하여 투명기판(34) 표면에 박막을 형성하게 된다. 전형적인 스퍼터링에 의한 박막 형성 과정을 살펴보면, 우선 기판 홀더(36)에 투명기판(34)을 장착하고, 타겟 홀더(38)에 타겟(32)을 장착한 후, 배기부(40)를 이용해 진공챔버(30) 내에 진공을 형성하여 유지한다. 이후에, 가스주입부(42)에 가스를 주입하여 타겟(32)으로부터 스퍼터링을 실시하고, 이를 투명기판(34)에 증착시킨다.
본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 제조방법에서는 차광막과 반투과막, 또는 차광막, 반사방지막 및 반투과막을 성막하게 되는데, 이러한 막 중의 적어도 어느 하나는 도 6과 같은 진공챔버(30) 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용하여 형성함이 바람직하다.
이 때, 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 진공챔버(30)의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 할 수 있다. 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용하여도 좋다.
다음 도 7a 내지 도 7f를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 제조방법은 도 2의 포토마스크와 유사하게 TFT-LCD용의 그레이톤 포토마스크를 제조하기 위한 것으로, 소스, 드레인 및 채널패턴을 형성하게 된다. 이하 상세히 살펴보도록 한다.
먼저 도 7a를 참조하여, 유리 또는 석영으로 이루어진 투명기판(102) 위에 차광막(104)을 형성한다. 투명기판(102)은 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판 을 말한다. 차광막(104)은 습식 식각이 가능한 물질, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 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, In, Sn 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물(예를 들어, InSnO)로 형성할 수 있다. 특히 크롬(Cr) 화합물로 형성함이 바람직한데, 가능한 Cr 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(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 Cr로 이루어질 수 있다.
바람직하기로, 차광막(104)은 크롬을 타겟으로 하여 아르곤, 메탄, 질소 가스를 이용한 리액티브 스퍼터링으로 탄화질화크롬(CrCN)을 형성한다. 이러한 차광막(104)은 진공챔버(도 6의 30)의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가 전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합 비율을 부피비 기준으로 아르곤 : 메탄 : 질소를 5 내지 80% : 0 내지 30% : 1 내지 95% 로 한 상태에서 형성되며, 두께는 100Å 내지 2,500Å, 보다 바람직하게는 100Å 내지 1,000Å 정도이다. 차광막(104)의 조성은 노광광의 차광 역할을 위하여 탄소(C)가 0 내지 30 at%, 산소(O)가 0 내지 at 20%, 질소(N)가 0 내지 40 at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어지는 것이 바람직하다.
차광막(104)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상 시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
계속하여 도 7a에서와 같이 차광막(104) 위에 반사방지막(106)인 산화질화탄화크롬(CrCON) 막을 리액티브 스퍼터링 방법으로 형성한다. 반사방지막(106)도 차광막(104)과 마찬가지로 습식 식각, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 이러한 물질의 종류는 앞에서 언급한 바와 같다.
바람직하게 반사방지막(106)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합 비율은 부피비 기준으로 아르곤 : 질소 : 이산화탄소를 5 내지 80 % : 20 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께 100Å 내지 2,500Å, 보다 바람직하게는 100Å 내지 500Å으로 형성한다. 막의 조성은 노광광의 반사 방지 역할을 위하여 탄소(C)가 0 내지 20 at%, 산소(O)가 0 내지 60 at%, 질소(N)가 0 내지 60 at% 이고, 나머지는 크롬으로 이루어진다.
반사방지막(106)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
계속하여 도 7a에서와 같이 반사방지막(106) 위에 예컨대 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 1,000Å 내지 20,000Å 두께, 보다 바람직하게는 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 레지스트막(108)을 형성한다. 그런 다음, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크를 실시하는 온도는 200℃에서 시간은 15분 정도 실시하여 1차 그레이톤 블랭크마스크를 제조한다.
다음 레지스트막(108)에 대한 노광 및 현상으로, 도 7b에서와 같이 TFT의 채널에 해당하는 위치에 채널보다 큰 개구부(H1)를 갖는 제1 레지스트 패턴(108a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH(tetramethylammonium hydroxide) 용액을 이용한다. 개구부(H1)는 후속 공정시 반투과막의 자기정렬이 가능하도록 충분히 큰 패턴, 바람직하게는 Y 방향으로 큰 패턴으로 형성한다. 이러한 제1 레지스트 패턴(108a)을 식각 마스크로 하여, 예컨대 CR-7S 용액과 같은 습식 식각액을 이용하여, 개구부(H1) 안의 반사방지막(106) 및 차광막(104)을 25초 내지 100초 동안 순차적으로 습식 식각하여 반사방지막 패턴(106a)과 차광막 패턴(104a)을 형성한다.
잔존하는 제1 레지스트 패턴(108a)은 황산용액에 디핑(dipping) 방식으로 완전히 제거한다. 반사방지막 패턴(106a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 추가로 실시할 수도 있다. 도 7c는 그러한 결과를 도시한 도면이다. 도 7c에서 보는 바와 같이, 채널 부위에 개구부(H1)가 자기정렬이 가능하도록 충분히 크게 형성되어 있다. 2차 제조공정을 위한 방법으로 1차 패터닝된 블랭크마스크를 운송 중에서의 이물질 오염을 고려하여 세정공정을 다시 실시할 수도 있다.
다음으로, 도 7d를 참조하여, 1차 패터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(110)을 형성한다. 반투과막(110)도 차광막(104) 및 반사방지막(106)과 마찬가지로 습식 식각, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 이러한 물질의 종류는 앞에서 언급한 바와 같다. 그리고, 반투과막(110)은 투명기판 (102)에 성막했을 때, 막 표면으로 갈수록 구성성분이 변하도록 제조되는 연속막 또는 저투과막과 고투과막이 2층 이상으로 겹치도록 구성할 수도 있다.
바람직하게, 반투과막(110)으로는 질화산화크롬(CrON)막을 형성한다. 이러한 반투과막(110)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합비율은 부피비를 기준으로 하는 아르곤 : 질소 : 산소의 비로 5 내지 80 % : 1 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께 50Å 내지 4,500Å으로 형성하며, 이 때 반투과막(110)의 역할은 투과 및 광 위상차를 고려하여 형성한다. 바람직하기로, 반투과막(110)은 노광 파장인 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도가 되도록 선정한다. 이를 위해, 반투과막(110)의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at%, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
반투과막(110)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
그러고 나서, 반투과막(110) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 1,000Å 내지 20,000Å 두께, 보다 바람직하게는 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 제2 레지스트막(112)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여 2차 블랭크마스크를 제조하게 된다.
그런 다음, 제2 레지스트막(112)에 대한 노광 및 현상으로, 도 7e에서와 같은 제2 레지스트 패턴(112a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 도 7e의 상면도에서 보는 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(112a)은 소스패턴(200a)과 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200) 및 도 7c에서 형성한 개구부(H1)를 피복한다.
그런 다음, 제2 레지스트 패턴(112a)을 식각 마스크로 하여, CR-7S 용액을 이용하여 연속적으로 반사방지막 패턴(106a), 차광막 패턴(104a) 및 반투과막(110)을 동시에 순차적으로 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반사방지막 패턴(106b), 차광막 패턴(104b) 및 반투과막 패턴(110a)을 형성한다. 반투과막(110), 반사방지막 패턴(106a), 그리고 차광막 패턴(104a)을 패터닝할 때에 개구부(H1)에 형성된 반투과막(110) 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분이 제거된다. 즉, 1차 패터닝시 충분히 크게 패터닝되어진 채널패턴에 해당하는 반투과영역과 투광영역이 겹치는 부분은 동시에 습식 식각되어 제거된다.
잔존하는 제2 레지스트 패턴(112a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한다. 그런 다음, 반투과막 패턴(110a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 추가로 실시한다. 도 7f는 그러한 결과를 도시한 도면이다. 도 7f에서 보는 바와 같이, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200), 반투과막 패턴(110a)으로 이루어지며 채널패턴을 정의하는 반투과영역(216), 그 주위를 둘러싼 형태의 투과영역(212)이 형성된 그레이톤 포토마스크 (222)가 완성된다. 이와 같이 하여, 반투과영역(216)은 개구부(도 7c의 H1) 바닥, 측벽 및 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반투과막 패턴(110a)으로써 이루어지며 개구부에 자기정렬적으로 형성됨이 특징이다.
도 7f에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크(222)는 투명기판(102), 투명기판(102) 위에 형성되고 투명기판(102) 표면을 노출시키는 개구부(도 7c의 H1)를 정의하는 차광막 패턴(104b), 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반사방지막 패턴(106b), 및 개구부(H1) 바닥, 측벽 및 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반투과막 패턴(110a)을 포함하여, 상기 개구부(H1)에 형성된 반투과막 패턴(110a)으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역(216), 차광막 패턴(104b)과 반투과막 패턴(110a)이 적층되어 이루어진 차광영역(200) 및 투명기판(102) 표면이 노출된 투과영역(212)을 갖는다.
본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(222)는 건식 식각 공정을 사용하지 않고 습식 식각만으로 제조되며, 도 7e를 참조하여 설명한 2차 패터닝시 자기정렬 기능에 의해 채널패턴의 정렬 문제가 없고, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b) 또한 설계대로 형성된다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 채널패턴인 반투과막(110)이 제2 레지스트 패턴(112a)에 의해 보호되어 있으므로 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 투과율과 완성된 그레이톤 포토마스크의 투과율 차이가 2 % 미만으로 제어될 수 있다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 광 위상차와 그레이톤 포토마스크(222)가 완성된 후의 광 위상차 역시 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결 과, 차광막 패턴(104b)과 채널패턴인 반투과막 패턴(110a) 표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다.
도 7c와 같은 1차 패턴 위에 도 7d에서와 같이 반투과막(110)을 형성할 경우 측면 스텝 커버리지(step coverage)가 발생될 수 있으며, 측면 스텝 커버리지의 일반적인 형상을 도 8에 도시하였다.
도 8에서 Ts는 가장 얇은 지점의 두께, Tc는 돌출부의 두께를 각각 나타내는 것이다. 측면 스텝 커버리지는 3,000Å 이하가 되는 것이 바람직하며, 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 약 2,000Å 이하의 측면 스텝 커버리지가 형성되었다.
이 때, 측면 스텝 커버리지는 아래의 식으로 계산될 수 있다.
측면 스텝 커버리지 = Tc - Ts
측면 스텝커버리지를 개선하기 위하여 반투과막(110)의 성막 방법으로는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용할 수 있다.
(제2 실시예)
도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제2 실시예에 따라 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. 도 9a 내지 도 9e를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크의 제조방법은 TFT 패시베이션(passivation) 패턴을 형성하게 되는데, 이하 상세히 살펴보도록 한다.
먼저 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, 유리나 석영으로 이루어진 투명기 판(302) 위에 차광막(304), 반사방지막(306), 및 레지스트막(308)을 차례로 형성한 후 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시하여, 도 9a에서와 같은 1차적인 블랭크마스크를 준비한다.
다음, 레지스트막(308)에 대한 노광 및 현상으로, 도 9b에서와 같이 중심부에 큰 개구부(H2)를 가지는 제1 레지스트 패턴(308a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 이러한 제1 레지스트 패턴(308a)을 식각 마스크로 하여, 예컨대 CR-7S용액과 같은 습식 식각액을 이용하여 순차적으로 반사방지막(306) 및 차광막(304)을 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반사방지막 패턴(306a)과 차광막 패턴(304a)을 형성한다. 개구부(H2)는 TFT 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성한다.
잔존하는 제1 레지스트 패턴(308a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한 후, 반사방지막 패턴(306a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. 다음으로, 도 9c를 참조하여, 1차 패터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(310)을 형성한다. 반투과막(310) 물질을 제1 실시예와는 다르게, 예컨대 산소 대신에 이산화질소를 사용하여 질화산화탄화크롬(CrCON)을 형성한다. 반투과막(310)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소의 부피비가 5 내지 80 % : 1 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께는 50Å ~ 4500Å으로 형성하며, 이 때 반투과막(310)의 역할은 투과 및 광 위상차를 고려하여 형성한다. 반투과막(310)인 질화산화탄화크롬(CrCON)막의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at%, 탄소(C)가 0 내지 30 at%, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
반투과막(310) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 제2 레지스트막(312)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여 TFT-LCD용 2차 블랭크마스크를 제조하게 된다.
그런 다음, 제2 레지스트막(312)에 대한 노광 및 현상으로, 도 9d에서와 같이 큰 개구부(H2) 안에 작은 개구부(H3)를 갖는 제2 레지스트 패턴(312a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 제2 레지스트 패턴(312a)을 식각 마스크로 하여, CR-7S 용액을 이용하여 작은 개구부(H3) 안에 드러난 반투과막(310)을 식각함으로써, 반투과막 패턴(310a)을 형성한다. 식각시 CR-7S 용액을 이용하여 반투과막(310)을 3초 내지 50초 동안 습식 식각한다.
잔존하는 제2 레지스트 패턴(312a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한 후, 반투과막 패턴(310a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. 도 9e는 그러한 결과를 도시한 도면이다.
도 9e에서 보는 바와 같이, 이러한 방법으로 제조한 그레이톤 포토마스크(422)는 작은 투과영역(412) 주변에 반투과영역(416)이 형성되며, 반투과영역(416)의 주변은 차광영역(400)이다. 투과영역(412)은 개구부(H2) 안의 투명기판(302) 표면이 노출된 것이며, 반투과영역(416)은 개구부(H2)에 형성된 반투과막 패턴 (310a)으로 이루어져 자기정렬된 것이며, 차광영역(400)은 차광막 패턴(304a), 반사방지막 패턴(306a) 및 반투과막 패턴(310a)이 적층되어 이루어진 것이다.
상기의 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(422)는 상기의 제1 실시예의 방법과 마찬가지로 습식 식각만을 의해서 제조할 수 있으며, 도 9d를 참조하여 설명한 2차 패터닝시의 정렬 문제없이 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 반투과막 패턴(310a) 형성시 반투과막(310)이 제2 레지스트 패턴(312a)에 의해 보호되어 반투과막(310) 형성 후와 그레이톤 포토마스크(422)가 완성된 후의 투과율 변화가 2 % 미만 및 광 위상차 변화가 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 차광막 패턴(304a)과 채널패턴인 반투과막 패턴(310a)표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다. 또한 차광막과 반투과막 경계면에서의 스텝 커버리지가 2,000Å 이하로 측정되어 문제가 없었다.
상기 본 발명의 제2 실시예에 따르면 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 사용할 경우 소스와 드레인, 채널패턴 뿐만 아니라 반투과막을 사용하는 어떠한 패턴도 건식 식각을 사용하지 않고 습식 식각만으로 반투과막의 투과율과 광 위상차가 최소화된 그레이톤 포토마스크를 제조할 수 있게 된다.
(제3 실시예)
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조되는 그레이톤 블랭 크마스크 및 포토마스크를 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다.
도 10a 내지 도 10f를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 제조방법은 소스패턴, 드레인패턴 및 채널패턴을 형성하게 되는데, 본 발명의 제1 실시예와 비교하여 스텝 커버리지를 최소화하고 노광장비의 정렬 파장에서의 반사율을 감소시키기 위해 반사방지막을 형성하지 않고 차광막 위에 형성되는 반투과막을 반사방지막으로 하여 제작한다. 이하 상세히 살펴보도록 한다.
도 10a를 참조하면, 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, 유리나 석영으로 이루어진 투명기판(102) 위에 탄화질화크롬(CrCN) 차광막(104)을 형성한다. 그리고, 차광막(104) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å의 두께로 제1 레지스트막(108)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시하여 1차적인 블랭크마스크를 제조한다.
도 10b를 참조하면, 도 7b를 참조하여 설명한 바와 같이, 레지스트막(108)에 대한 노광 및 현상으로, TFT의 채널에 해당하는 위치에 채널보다 큰 개구부(H1)를 갖는 제1 레지스트 패턴(108a)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(108a)을 식각 마스크로 하여 차광막(104)을 패터닝함으로써, 차광막 패턴(104a)을 형성한다. 그런 다음, 제1 레지스트 패턴(108a)을 제거하여 도 10c와 같은 결과물을 얻는다.
다음으로, 도 10d를 참조하여, 도 7d를 참조하여 설명한 바와 같이, 1차 패 터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(110)을 형성한다. 반투과막(110)으로는 질화산화크롬(CrON)막을 형성한다. 이러한 반투과막(110)의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at% 나머지는 크롬으로 이루어지며, 이 때 반투과막(110)은 반사방지막의 역할도 함께 수행한다. 반투과막(110) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å의 두께를 가지는 레지스트막(112)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여, 2차 그레이톤 블랭크마스크를 제조하게 된다.
그런 다음, 제2 레지스트막(112)에 대한 노광 및 현상으로, 도 10e에서와 같은 제2 레지스트 패턴(112a)을 형성한다. 그런 다음, 제2 레지스트 패턴(112a)을 식각 마스크로 하여, 반투과막(110) 및 차광막 패턴(104a)을 동시에 순차적으로 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반투과막 패턴(110a)과 차광막 패턴(104b)을 형성한다. 반투과막(110) 및 차광막 패턴(104a)을 패터닝할 때에 개구부(H1)에 형성된 반투과막(110) 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분이 제거된다.
그러고 나서, 제2 레지스트 패턴(112a)을 제거하여, 도 10f와 같은 결과물을 얻는다. 도 10f에 도시한 바와 같이, 그레이톤 포토마스크(222')는 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200), 반투과막 패턴(110a)으로 이루어지며 채널패턴을 정의하는 반투과영역(216), 그 주위를 둘러싼 형태의 투과영역(212)이 형성된 것이다.
본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(222')는 건식 식각 공정을 사용하지 않고 습식 식각만으로 제조되며 자기정렬 기능에 의해 채널패턴의 정렬 문제가 없고, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b) 또한 설계대로 형성된다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 채널패턴인 반투과막(110)이 제2 레지스트 패턴(112a)에 의해 보호되어 있으므로 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 투과율과 완성된 그레이톤 포토마스크(222')의 투과율 차이가 2 % 미만으로 제어될 수 있다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 광 위상차와 그레이톤 포토마스크가 완성된 후의 광 위상차 역시 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 차광막 패턴(104b)과 채널패턴인 반투과막 패턴(110a) 표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다. 뿐만 아니라, 차광막 패턴(104a) 위에 형성된 반투과막(110)이 반사방지막 역할을 함으로써 그레이톤 블랭크마스크 공정이 감소되었고 스텝 커버리지가 1,000Å 이하로 감소되었다. 또한 본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 포토마스크(222')는 2차 패터닝시 노광 장비의 정렬 파장에서 차광막 패턴(104a) 위의 반사방지막 역할을 하는 반투과막(110)과 투명기판(102) 위의 반투과막(110)과의 반사율 차이가 크게 되어 2차 패터닝시 정렬을 더욱 쉽게 할 수 있다.
(제4 실시예)
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제4 실시예에 따라 제조되는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단 면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다.
도 11a를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크는 유리 또는 석영 등의 투명기판(302) 위에 차광막(304)을 형성한 후, 레지스트막(308)을 형성하여 1차적인 블랭크마스크를 제조하게 된다.
그런 다음, 도 11b 내지 도 11d에 도시한 바와 같이, 제2 실시예와 거의 동일한 방법으로 진행하여 2차적인 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크(422')를 제조하게 된다.
그레이톤 포토마스크(422')에서 투과영역(412)은 개구부(H2) 안의 투명기판(302) 표면이 노출된 것이며, 반투과영역(416)은 개구부(H2)에 형성된 반투과막 패턴(310a)으로 이루어져 자기정렬된 것이며, 차광영역(400)은 차광막 패턴(304a)과 반투과막 패턴(310a)이 적층되어 이루어진 것이다.
상기 본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크(422')는 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크와 마찬가지로 2차 패터닝시의 정렬 문제가 없으며 투과율 변화가 2 % 미만이고 광 위상차의 변화가 3도 미만으로 제어된다. 또한 제3 실시예에서처럼 반사방지막 형성 공정이 감소되었고 스텝 커버리지가 1,000Å 이하로 감소된다.
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.
본 발명의 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 따르면, 소스와 드레인, 채널패턴 형성을 위한 그레이톤 포토마스크 공정에서의 2차 패터닝 공정에서는, 자기정렬이 가능하도록 채널패턴이 되는 투과영역의 크기를 조절함으로써 높은 패턴 정밀도를 얻을 수 있으므로 소스와 드레인, 채널패턴 형성을 위한 그레이톤 포토마스크 공정뿐만 아니라 모든 형태의 그레이톤 포토마스크의 제조에 매우 적합한 이점이 있다. 즉, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크는 우수한 패턴정렬을 가지게 된다.
또한, 포토마스크 제조공정에서 일반적으로 사용되고 있는 크롬 물질과 같은 동일 금속계열을 사용하여, 1차 패터닝 후 반투과막을 형성함으로써 2차 패터닝 후, 외곽지역의 투과영역을 형성하기 위하여, 반투과막, 반사방지막, 차광막을 순차적 또는 선택적으로 패터닝할 때 식각되지 않는 반투과막이 레지스트막에 의해 보호됨으로써 반투과막의 물질과 식각 방법에 관계없이 투과율 및 광 위상차 조절이 용이하다. 이에, 식각 방법과 순서에 제한이 없으며, 이로 인하여 필요에 따라 습식 식각을 사용할 수도 있고 건식 식각을 사용할 수도 있으며 또한 습식 식각과 건식 식각을 혼합하여 사용할 수도 있다. 따라서, 반투과막을 종래의 MoSi, W, Si 등과 같은 물질을 사용하여 제조할 경우 발생되는 건식 식각 문제들을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 에치 스토퍼막이 필요 없으므로 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 간단한 제조공정을 통하여 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법은, 넓은 면적의 포토마스크 공정에서의 습식 식각 공정에 쉽게 적용함으로써 건식 식각 장비의 투자 없이 품질완성도 및 공정단순화를 통한 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 제조할 수 있으며, 또한 블랭크마스크의 막 물질을 변경할 필요 없이 포토마스크 제조공정에 적용될 수 있으므로, 블랭크마스크에 대한 신뢰성 및 편리성을 제공하여 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있어 경쟁력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의한 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법은 반투과막의 역할과 반사방지막의 역할을 동시에 수행하는 반투과막을 형성함으로써 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있으며 이 경우 노광 장비의 정렬 파장에서의 반투과막의 반사율과 반사방지막의 반사율을 적절히 조절됨으로써 2차 패터닝시의 정렬이 더욱 용이해지는 효과가 있다.

Claims (25)

  1. 투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;
    상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;
    상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및
    상기 반투과막 상에 레지스트막을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 차광막과 상기 반투과막은 하나의 식각공정에 의해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성의 물질로 형성되고,
    상기 개구부는 반투과영역 또는 투과영역에 해당하는 위치에 상기 반투과영역 또는 상기 투과영역보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 소스(source)/드레인(drain)/채널channel) 패턴의 채널 패턴에 해당하는 위치에 상기 채널 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차광막 상에 상기 차광막과 하나의 식각공정을 통해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성을 가지는 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반투과막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각이 가능한 물질 또는 습식 식각과 건식 식각이 모두 가능한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반투과막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 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), 인듐(In), 주석(Sn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물로 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반투과막 및 상기 차광막 중 적어도 어느 하나는 진공챔버 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 오입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법을 이용하여 형성하고,
    상기 진공챔버의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  11. 제6항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나를 크롬(Cr) 화합물로 형성하고, 상기 크롬 화합물은 질화크롬(CrN), 산화크롬(CrO), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 탄화질화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON), 불화크롬(CrF), 불화질화크롬(CrNF), 불산화크롬(CrOF), 불탄화크롬(CrCF), 불탄화질화크롬(CrCNF), 불산화질화크롬(CrONF), 및 불탄화산화질화크롬(CrCONF) 중에서 하나 이상을 포함하는 성분인 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반투과막은 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å인 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  14. 제4항에 있어서, 상기 반사방지막 및 차광막 중 적어도 어느 하나의 두께는 100Å 내지 2,500Å이며, 상기 차광막을 패터닝하기 위해 1,000Å 내지 20,000Å 두께의 레지스트막을 이용하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  15. 제4항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 상기 투명기판을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 하나 이상의 막이 형성된 상기 투명기판의 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.
  16. 투명기판;
    상기 투명기판 위에 형성되고 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 정의하는 차광막 패턴;
    상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 형성된 반투과막; 및
    상기 반투과막 상에 형성된 레지스트막;을 포함하며,
    상기 차광막과 상기 반투과막은 하나의 식각공정에 의해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성의 물질로 형성되고,
    상기 개구부는 반투과영역 또는 투과영역에 해당하는 위치에 상기 반투과영역 또는 상기 투과영역보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크.
  17. 제16항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 소스(source)/드레인(drain)/채널channel) 패턴의 채널 패턴에 해당하는 위치에 상기 채널 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크.
  18. 제16항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차광막 패턴 상에 상기 차광막 패턴과 하나의 식각공정을 통해 함께 식각이 가능하도록 상기 차광막과 동일한 식각특성의 물질로 형성되는 반사방지막 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크.
  20. 투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;
    상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;
    상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및
    상기 차광막 패턴 및 반투과막을 동시에 패터닝하여, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 차광막과 상기 반투과막은 하나의 식각공정에 의해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성의 물질로 형성되고,
    상기 개구부는 상기 반투과영역에 해당하는 위치에 상기 반투과영역보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 소스(source)/드레인(drain)/채널channel) 패턴의 채널 패턴에 해당하는 위치에 상기 채널 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 차광막 및 반투과막을 패터닝할 때에 상기 개구부에 형성된 반투과막 중 상기 TFT 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
  23. 투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;
    상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;
    상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및
    상기 개구부 안에 형성된 상기 반투과막을 패터닝하여, 상기 개구부 안의 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역 및 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역을 형성하는 단계;를 포함하며,
    상기 차광막과 상기 반투과막은 하나의 식각공정에 의해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성의 물질로 형성되고,
    상기 개구부는 상기 투과영역에 해당하는 위치에 상기 투과영역보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
  25. 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차광막 상에 상기 차광막과 하나의 식각공정을 통해 함께 식각이 가능하도록 동일한 식각특성을 가지는 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.
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