KR101216242B1 - Method for fabricating photo mask using slit type halftone pattern and photo mask fabricated using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬릿형 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조 방법 및 이를 이용한 포토 마스크에 관한 것으로, 투명기판 상부에 형성되는 복수의 차광패턴 및 상기 복수의 차광패턴에 의해서 정의되는 투광영역을 포함하는 포토 마스크를 제조하는 방법에 있어서, 상기 복수의 차광패턴의 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상에 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴을 형성하되, 상기 차광패턴은 TFT 채널(Thin Film Transistor Channel)의 소스 전극을 정의하는 차광패턴 또는 드레인 전극을 정의하는 차광패턴이고, 상기 하프톤 패턴이 형성된 차광패턴의 상부 표면에 하프톤 패드층이 더 형성될 수 있으며, 상기 하프톤 패턴의 선폭은 상기 차광패턴 선폭의 10 ~ 80%의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a photo mask using a slit halftone pattern, and a photo mask using the same, including a plurality of light blocking patterns formed on an upper portion of a transparent substrate and a light transmitting area defined by the plurality of light blocking patterns. A method of manufacturing a mask, wherein a halftone pattern having a slit shape is formed on at least one of the sidewalls of the plurality of light blocking patterns facing each other, wherein the light blocking pattern is a TFT channel (Thin Film Transistor). A light blocking pattern defining a source electrode or a drain electrode defining a source electrode of a channel), and a halftone pad layer may be further formed on an upper surface of the light blocking pattern on which the halftone pattern is formed, and the line width of the halftone pattern is It relates to an invention characterized in that formed in the thickness of 10 to 80% of the light shielding pattern line width.

Description

슬릿형 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 포토 마스크 {METHOD FOR FABRICATING PHOTO MASK USING SLIT TYPE HALFTONE PATTERN AND PHOTO MASK FABRICATED USING THEREOF}METHODS FOR FABRICATING PHOTO MASK USING SLIT TYPE HALFTONE PATTERN AND PHOTO MASK FABRICATED USING THEREOF}

본 발명은 슬릿형 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 포토 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TFT 채널(Thin Film Transistor Channel)용 포토 마스크를 제조 하는데 있어서, 숏 채널 문제(Short Channel Problem) 또는 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin)이 감소하는 문제를 해결하기 위한 기술에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a photo mask using a slit halftone pattern and a photo mask manufactured using the same. The present invention relates to a technique for solving a problem in which a short channel problem or an open / short margin is reduced.

일반적으로 반도체 소자, 전자 소자, 광전 소자, 자기 소자, 표시 소자, 미세 전자기계 소자 등을 제조할 때 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 공정을 필연적으로 수행하게 된다. Generally, when manufacturing a semiconductor device, an electronic device, a photoelectric device, a magnetic device, a display device, a microelectromechanical device, etc., a process of forming a fine pattern on a substrate is inevitably performed.

기판 상에 미세 패턴을 형성하는 방법은 여러 가지가 있으나, 대표적인 방법으로는 빛을 이용하여 미세 패턴을 형성하는 포토 리소그라피(photo lithography) 방법이 있다.
There are many methods for forming a fine pattern on a substrate, but a representative method is a photo lithography method for forming a fine pattern using light.

상기한 포토 리소그라피 방법을 이용하여 기판 상에 미세 패턴을 형성하는 방법은 다음과 같다. A method of forming a fine pattern on a substrate using the photolithography method described above is as follows.

우선, 빛에 대한 반응성을 갖는 고분자 물질(예를 들면, 포토레지스트 등)을 패터닝하고자 하는 물질이 적층(또는 증착)된 기판 상에 도포한다. 다음으로, 목표로 하는 임의의 패턴으로 설계된 레티클을 통해 고분자 물질 상에 빛을 투과시켜 노광한다. First, a polymer material (eg, photoresist, etc.) having a reactivity to light is applied onto a substrate on which a material to be patterned is laminated (or deposited). Next, light is transmitted through the reticle designed in an arbitrary pattern of interest to expose the polymer material.

노광 후, 현상 공정을 통해 노광된 고분자 물질을 제거함으로써, 패터닝하고자 하는 물질 위에 목표로 하는 패턴을 갖는 포토 마스크를 형성한다. After exposure, the photomask having the target pattern is formed on the material to be patterned by removing the polymer material exposed through the developing process.

포토 마스크를 형성한 이후에, 형성된 포토 마스크를 이용하는 식각 공정을 수행함으로써, 기판상에 적층된 물질을 원하는 패턴으로 패터닝 한다.After forming the photo mask, an etching process using the formed photo mask is performed to pattern the material stacked on the substrate in a desired pattern.

이러한 포토 마스크에는 빛을 단순히 투과 및 차단함으로써 패터닝하게 되는 바이너리 마스크(Binary Mask), 빛이 투과되는 부분 중 이웃한 패턴의 위상이 180도 차이를 가지게 하여 상쇠 간섭에 의해 해상력을 높이는 기능을 하는 위상 반전 마스크(Phase Shifting Mask: PSM) 등이 있다. These photo masks are binary masks that are patterned by simply transmitting and blocking light, and phases of neighboring patterns in which light is transmitted have a 180-degree difference to enhance resolution due to destructive interference. Phase Shifting Mask (PSM).

또한, 이러한 위상 반전 마스크에는 차광막과 위상 반전막이 모두 구비되고 위상반전 영역의 투과율이 100%인 얼터너티브(Alternative)위상 반전 마스크와 위상 반전층만으로 구성되고 그 투과율이 5 ~ 8%인 하프톤(Half Tone: HT)위상 반전 마스크 등이 있다.In addition, such a phase inversion mask includes both a light shielding film and a phase inversion film, and consists of an alternative phase inversion mask and a phase inversion layer having a transmittance of 100% of a phase inversion region and a halftone having a transmittance of 5 to 8%. Tone: HT) phase reversal mask.

그러나 종래의 이러한 마스크에 있어서 TFT 채널(Thin Film Transistor Channel) 영역과 같이 차광패턴이 밀집된 영역에서는, 웨이퍼에 노광된 인텐스티 프로파일(Intensity Profile)이 비대칭적으로 형성되며, 이러한 비대칭 현상은 감광막의 슬로프(Slope)를 비대칭적으로 형성시키게 된다.However, in such a mask, in the region where the light shielding pattern is dense, such as a TFT film region, an intensity profile exposed to the wafer is formed asymmetrically, and this asymmetry is caused by the slope of the photoresist film. (Slope) is formed asymmetrically.

그리고, 이러한 감광막 슬로프의 비대칭현상으로 인해 에칭 공정 이후에 전극 패턴들이 정상적으로 형성되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.In addition, due to the asymmetry of the photoresist slope, a problem may occur in that electrode patterns are not normally formed after an etching process.

특히, TFT 채널 영역에 형성되는 소스 전극과 드레인 전극 간의 간격이 설계된 간격만큼 확보되지 못하여 발생하는 숏 채널 문제(Short Channel Problem) 또는 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin)이 감소하는 문제들이 발생할 수 있다.In particular, short channel problems or open / short margins may be reduced because the gap between the source and drain electrodes formed in the TFT channel region is not secured by the designed interval. have.

도 1은 종래 기술에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing a TFT channel region of a photomask according to the prior art.

도 1을 참조하면, 마스크 기판(100) 상에 소스 전극을 정의하는 차광 패턴(120)과 드레인 전극을 정의하는 차광패턴(130)이 구비된다. 이때, TFT 채널의 경우 소스 전극을 정의하는 차광패턴(120)이 드레인 전극을 정의하는 차광패턴(130)을 감싸는 형태가 되는데, 점선으로 표시된 모서리 부분(140)에서 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin)이 감소하는 문제가 자주 발생하고 있다.Referring to FIG. 1, a light blocking pattern 120 defining a source electrode and a light blocking pattern 130 defining a drain electrode are provided on the mask substrate 100. In this case, in the case of the TFT channel, the light blocking pattern 120 defining the source electrode surrounds the light blocking pattern 130 defining the drain electrode, and the open / short margin is formed at the corner portion 140 indicated by the dotted line. The problem of decreasing margin frequently occurs.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 포토 마스크 설계 과정에서 채널의 CD(Critical Dimension)을 조절하여 오픈/쇼트 마진을 확보하려는 노력이 이루어지고 있으나, 미세한 CD 편차에 의해서 숏 채널 문제 등이 여전히 발생되고 있는 문제가 있다.
In order to solve this problem, efforts have been made to secure open / short margins by adjusting the CD (critical dimension) of the photomask design process, but the short channel problem is still caused by the slight CD deviation. There is.

본 발명의 목적은 TFT 채널 영역과 같이 소스 전극과 드레인 전극 간의 간격이 좁아지면서 발생하는 숏 채널 문제(Short Channel Problem) 또는 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin) 감소 문제를 해결하기 위하여, 포토 마스크의 차광패턴 측벽에 슬릿 형태의 하프톤 패턴을 더 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to solve a short channel problem or an open / short margin reduction problem caused by a narrow gap between a source electrode and a drain electrode, such as a TFT channel region. It is to provide a method of forming a slit-shaped halftone pattern on the sidewall of the light shielding pattern.

아울러, 본 발명의 다른 목적은 복수개의 차광패턴 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상에 형성된 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴을 포함하는 구조를 갖는 포토 마스크를 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to provide a photomask having a structure including a slit halftone pattern formed on at least one of the sidewalls facing each other among each of the light blocking patterns.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 투명기판 상부에 형성되는 복수의 차광패턴 및 상기 복수의 차광패턴에 의해서 정의되는 투광영역을 포함하는 포토 마스크를 제조하는 방법에 있어서, 상기 복수의 차광패턴의 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상에 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.A photomask manufacturing method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is to manufacture a photomask including a plurality of light shielding patterns formed on the transparent substrate and a light transmitting region defined by the plurality of light shielding patterns. The method may include forming a halftone pattern having a slit shape on at least one of the sidewalls facing each other among the sidewalls of the plurality of light blocking patterns.

여기서, 상기 하프톤 패턴이 형성된 차광패턴의 상부 표면에 하프톤 패드층을 더 형성하는 것을 특징으로 하고, 상기 하프톤 패턴의 선폭은 상기 차광패턴 선폭의 10 ~ 80%의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 차광패턴은 TFT 채널(Thin Film Transistor Channel)의 소스 전극을 정의하는 차광패턴 또는 드레인 전극을 정의하는 차광패턴인 것을 특징으로 한다.The halftone pad layer may be further formed on an upper surface of the light blocking pattern on which the halftone pattern is formed, and the line width of the halftone pattern is 10 to 80% of the line width of the light blocking pattern. The light shielding pattern may be a light shielding pattern defining a source electrode of a TFT film (Thin Film Transistor Channel) or a light shielding pattern defining a drain electrode.

또한, 상기 투명기판은 쿼츠(Quartz) 기판인 것을 특징으로 하고, 상기 차광패턴은 크롬 패턴인 것을 특징으로 한다.
In addition, the transparent substrate is characterized in that the quartz (Quartz) substrate, the light shielding pattern is characterized in that the chrome pattern.

아울러, 상기 방법을 보다 구체화 하기 위한 것으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 투명기판 전면에 차광층을 형성하는 단계와, 상기 차광층 상부에 제 1 감광막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 소스 전극 및 드레인 전극을 정의하는 제 1 감광패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광패턴을 마스크로 상기 차광층을 식각하여, 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴 및 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광패턴을 제거하는 단계와, 상기 제 1 차광패턴 및 제 2 차광패턴을 포함하는 상기 투명기판 전면에 하프톤 패드층을 형성하는 단계와, 상기 하프톤 패드층 상부에 제 2 감광막을 형성하는 단계와, 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광패턴과 대응되는 제 2 감광패턴을 형성하되, 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광 패턴의 측벽 중 서로 마주 보는 측벽들 중에서 적어도 하나 이상의 측벽에 대응되는 상기 제 2 감광패턴이 부분이 소정 영역 확장된 형태가 되도록 형성하는 단계와, 상기 제 2 감광패턴을 마스크로 상기 하프톤 패드층 또는 상기 하프톤 패드층과 상기 제 1 차광패턴을 식각하는 단계 및 상기 제 2 감광패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the method for manufacturing the photomask according to another embodiment of the present invention to form a light shielding layer on the entire transparent substrate, forming a first photosensitive film on the light shielding layer, Exposing and developing a first photosensitive film to form a first photosensitive pattern defining a source electrode and a drain electrode; and etching the light blocking layer using the first photosensitive pattern as a mask to define a first light blocking pattern And forming a second light blocking pattern defining a drain electrode, removing the first photosensitive pattern, and forming a halftone pad layer on an entire surface of the transparent substrate including the first light blocking pattern and the second light blocking pattern. Forming a second photoresist film on the halftone pad layer; and exposing and developing the second photoresist film to form the first light blocking pattern and the second difference. Forming a second photosensitive pattern corresponding to the light pattern, wherein a portion of the second photosensitive pattern corresponding to at least one of the sidewalls facing each other among the sidewalls of the first and second light blocking patterns Forming the expanded shape, etching the halftone pad layer or the halftone pad layer and the first light blocking pattern using the second photosensitive pattern as a mask, and removing the second photosensitive pattern. It is characterized by including.

아울러, 상기 방법을 보다 구체화 하기 위한 것으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토 마스크 제조 방법은 투명기판 전면에 제 1 하프톤 패드층을 형성하는 단계와, 상기 제 1 하프톤 패드층 상부에 차광층을 형성하는 단계와, 상기 차광층 상부에 제 1 감광막을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 소스 전극 및 드레인 전극을 정의하는 제 1 감광패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광패턴을 마스크로 상기 차광층 및 상기 제 1 하프톤 패드층을 식각하여, 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴 및 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴을 형성하는 단계와, 상기 제 1 감광패턴을 제거하는 단계와, 상기 제 1 차광패턴 및 제 2 차광패턴을 포함하는 상기 투명기판 전면에 제 2 하프톤 패드층을 형성하는 단계와, 상기 제 2 하프톤 패드층 상부에 제 2 감광막을 형성하는 단계와, 상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광패턴과 대응되는 제 2 감광패턴을 형성하되, 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광 패턴의 측벽 중 서로 마주 보는 측벽들 중에서 적어도 하나 이상의 측벽에 대응되는 상기 제 2 감광패턴이 부분이 소정 영역 확장된 형태가 되도록 형성하는 단계와, 상기 제 2 감광패턴을 마스크로 상기 제 2 하프톤 패드층 또는 상기 제 2 하프톤 패드층과 상기 제 1 차광패턴을 식각하는 단계 및 상기 제 2 감광패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the method for manufacturing the photomask according to another embodiment of the present invention further comprises forming a first halftone pad layer on the entire surface of the transparent substrate, and shielding the light on the first halftone pad layer. Forming a layer, forming a first photoresist film on the light shielding layer, exposing and developing the first photoresist film, and forming a first photoresist pattern defining a source electrode and a drain electrode; Etching the light blocking layer and the first halftone pad layer using a photosensitive pattern as a mask to form a first light blocking pattern defining a source electrode and a second light blocking pattern defining a drain electrode; Removing a pattern, forming a second halftone pad layer on an entire surface of the transparent substrate including the first light blocking pattern and the second light blocking pattern, and the second halftone pad layer Forming a second photoresist layer on the second photoresist layer; and forming a second photoresist pattern corresponding to the first light shielding pattern and the second light shielding pattern by exposing and developing the second photoresist film. Forming a portion of the second photosensitive pattern corresponding to at least one of the sidewalls of the second light blocking pattern facing each other such that a portion extends a predetermined region, and using the second photosensitive pattern as a mask And etching the halftone pad layer or the second halftone pad layer and the first light blocking pattern, and removing the second photosensitive pattern.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크는 상술한 방법으로 제조되어, 복수개의 차광패턴 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상에 형성된 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴을 포함하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
In addition, the photomask according to an embodiment of the present invention is manufactured by the above-described method, and includes a halftone pattern having a slit shape formed on at least one of the sidewalls facing each other among the plurality of light blocking patterns. It is characterized by having a structure.

본 발명에 따른 포토 마스크는 종래의 복잡한 OPC(Optical Proximity Correction) 패턴을 이용하지 않고, 차광패턴의 측벽에 슬릿 형태의 하프톤 패턴을 형성하는 간단한 공정만으로 하프톤 패턴이 OPC 패턴의 역할을 할 수 있도록하고, CD 선폭 조절 효과를 얻을 수 있도록 함으로써, 포토 마스크 제조 공정을 단순화 시킬 수 있고 제조 시간 및 제조 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.In the photo mask according to the present invention, the halftone pattern may serve as the OPC pattern by a simple process of forming a slit-shaped halftone pattern on the sidewall of the light shielding pattern without using a conventional complicated Optical Proximity Correction (OPC) pattern. In addition, it is possible to simplify the photomask manufacturing process and to improve the manufacturing time and manufacturing efficiency by enabling the CD line width adjusting effect.

특히, 본 발명은 종래의 OPC 디자인 설계 공정 또는 CD 선폭 조절을 위한 디자인 재 설계 과정을 생략할 수 있으므로, 포토 마스크 제조 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있으며, OPC 데이터 베이스 및 장비를 생략할 수 있으므로 포토 마스크 제조를 위한 설비 비용 및 설비 유지 시간을 절약할 수 있는 효과를 제공한다.
In particular, the present invention can omit the conventional OPC design design process or design redesign process for adjusting the CD line width, can significantly shorten the photomask manufacturing time, and can omit the OPC database and equipment Save equipment cost and equipment maintenance time for mask manufacturing It can be effective.

도 1은 종래 기술에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도이다.
도 3 내지 도 12는 본 발명에 따른 포토 마스크 제조 방법을 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도이다.
도 14는 상기 도 13에 나타난 본 발명의 포토 마스크 단면을 나타낸 단면도이다.
도 15는 상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 단면도이다.
1 is a plan view showing a TFT channel region of a photomask according to the prior art.
2 is a plan view illustrating a TFT channel region of a photomask according to an embodiment of the present invention.
3 to 12 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a photomask according to the present invention.
13 is a plan view illustrating a TFT channel region of a photomask according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a photomask cross section of the present invention shown in FIG. 13.
15 is a cross-sectional view illustrating a TFT channel region of a photo mask according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 상술한 목적에 근거하여 슬릿 형태의 하프톤 패턴을 이용한 포토 마스크의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 포토 마스크에 대하여 상세히 설명하는 것으로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a photo mask using a slit-shaped halftone pattern and a photo mask manufactured using the same will be described in detail based on the above-described object of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들 및 도면을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments and drawings described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, it is common in the art It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도이다.2 is a plan view illustrating a TFT channel region of a photomask according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 포토 마스크는 TFT(Thin Film Transistor) 제조를 위한 포토 마스크 중에서도, 채널 영역 형성을 위한 부분을 나타낸 것으로, 투명기판(200) 상부에 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴(215a)과 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴(215b)을 포함한다. The photo mask shown in FIG. 2 shows a portion for forming a channel region among photo masks for manufacturing a thin film transistor (TFT), and includes a first light blocking pattern 215a defining a source electrode on the transparent substrate 200. And a second light blocking pattern 215b defining a drain electrode.

이때, 투명기판(200)은 광 투과성과 기계적 물성이 우수한 쿼츠(Quartz) 기판이 주로 사용될 수 있다. In this case, the transparent substrate 200 may mainly be a quartz substrate having excellent light transmittance and mechanical properties.

다음으로, 제 1 차광패턴(215a)과 제 2 차광패턴(215b)은 크롬층(Cr Layer)과 같은 메탈층(Metal Layer)으로 형성된다.Next, the first light blocking pattern 215a and the second light blocking pattern 215b are formed of a metal layer such as a chromium layer.

여기서, 투명기판(200) 상부에 단순 차광패턴(215a, 215b)만 형성된 상태의 포토 마스크를 이용하여, 실제 웨이퍼에 전극패턴을 형성하는 경우 차광패턴(215a, 215b) 사이의 간격이 좁아짐에 따라서 전극패턴이 쇼트(Short)될 위험이 높아 진다.Here, when the electrode pattern is actually formed on the wafer using a photo mask in which only the simple light blocking patterns 215a and 215b are formed on the transparent substrate 200, the gap between the light blocking patterns 215a and 215b becomes narrower. The risk that the electrode pattern is short is increased.

특히, TFT 채널의 경우 소스 전극이 되는 제 1 차광패턴이 “ㄷ” 자로 형성되고, 드레인 전극이 되는 제 2 차광패턴이 “ㅓ”자 형태로 형성되어 소스 전극 내부에 드레인 전극이 삽입되는 형태로 형성되므로, 차광패턴간의 밀집도가 높아지고, 숏 채널 문제(Short Channel Problem)가 발생될 확률이 높아진다.Particularly, in the case of the TFT channel, the first light shielding pattern serving as the source electrode is formed by the letter 'c', and the second light blocking pattern serving as the drain electrode is formed in the shape of the letter '', so that the drain electrode is inserted into the source electrode. As a result, the density between the light blocking patterns is increased, and the probability of generating a short channel problem is increased.

또한, 드레인 전극이 삽입되는 에지부(상기 도 1의 “모서리 부분(140)”)에서 패턴의 왜곡 현상이 발생되어 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin)이 감소될 수 있다.In addition, a distortion of the pattern may occur at the edge portion (the “edge portion 140” of FIG. 1) into which the drain electrode is inserted, thereby reducing the open / short margin.

따라서, 상기와 같은 왜곡현상을 방지하기 위하여, 기존에는 같이 왜곡 발생 예상 영역에 별도의 보조 차광패턴을 형성하는 OPC(Optical Proximity Correction) 패턴을 이용하였다.Accordingly, in order to prevent the distortion, the conventional optical proximity correction (OPC) pattern, which forms a separate auxiliary light shielding pattern in the distortion occurrence region, is used.

본 발명에서는 OPC 패턴을 도시하지 않았으나, OPC 패턴은 차광패턴(215a, 215b)의 모서리 부분에 형성되는 미세한 사각형 패턴 또는 원형 패턴 등으로 예상할 수 있다. 이때, 이러한 OPC 패턴들이 전체 차광패턴(215a, 215b)에 모두 적용된다고 가정하면, 차광패턴(215a, 215b)의 형태는 매우 복잡한 형상을 가지게 된다.Although the OPC pattern is not illustrated in the present invention, the OPC pattern may be expected as a fine rectangular pattern or a circular pattern formed at the corners of the light shielding patterns 215a and 215b. At this time, assuming that the OPC patterns are applied to all of the light blocking patterns 215a and 215b, the shape of the light blocking patterns 215a and 215b has a very complicated shape.

따라서, 실제 회로를 정의하는 차광패턴(215a, 215b)만을 설계하는 시간보다, 보조 패턴인 OPC 패턴을 설계하는 디자인 작업 시간이 더 오래 소요되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 왜곡 예상 영역과 그 영역에 맞는 OPC 패턴을 각각 다르게 지정해야 하므로, 이를 일일이 기억하기 위한 데이터 베이스의 용량만해도 기하급수적으로 증가하게 된다. 또한, OPC 패턴과 같이 미세한 패턴 형성 작업을 위해서는 고해상도의 노광 장비가 필요하고, 미세 패턴 형성 공정 또한 매우 정밀하게 진행하여야 하므로, OPC 패턴 형성을 위한 설비 비용 및 시간 등이 증가되는 문제가 있다.Therefore, a problem may occur that design work for designing an OPC pattern, which is an auxiliary pattern, takes longer than designing only light blocking patterns 215a and 215b that define an actual circuit. In addition, since the distortion prediction region and the OPC pattern suitable for the region must be specified differently, even the capacity of the database for storing them individually increases exponentially. In addition, since a high-resolution exposure apparatus is required for a fine pattern forming operation such as an OPC pattern, and a fine pattern forming process must also proceed very precisely, there is a problem in that facility cost and time for forming an OPC pattern are increased.

이러한 문제들로 인하여 대량의 포토 마스크에 모두 OPC 패턴을 적용하는 것은 매우 비효율적이고, 현실적으로 불가능한 대안이 되고 있다.
These problems make it very inefficient and practically impossible to apply OPC patterns to a large number of photo masks.

상기와 같은 문제들을 감안하여, 본 발명에서는 차광패턴(215a, 215b)의 측벽 부분에 슬릿 형태의 하프톤 패턴(235a, 235b)을 더 형성함으로써, OPC 패턴의 역할을 대신할 수 있도록 하는 방법을 사용한다.In view of the above problems, the present invention provides a method of forming the slit-shaped halftone patterns 235a and 235b on the sidewalls of the light shielding patterns 215a and 215b, thereby replacing the role of the OPC pattern. use.

그리고, 하프톤 패턴(235a, 235b) 제조 공정은 차광패턴(215a, 215b) 형성 공정 중 투명기판(200) 전면에 하프톤 패드층을 도포하는 간단한 공정 추가만으로 이루어질 수 있도록 한다. The halftone patterns 235a and 235b may be manufactured by only adding a halftone pad layer to the entire surface of the transparent substrate 200 during the light shielding patterns 215a and 215b.

또한, 본 발명에서는 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin) 증가를 위하여, 쇼트 발생 예상 영역인 모서리와 모서리가 만나는 꼭지점 부분에는 라운드 처리를하여, OPC 패턴 형성 공정에 의해서 발생하는 디자인 설계 및 설비 비용 부담을 상당 부분 저감시킬 수 있도록 한다.In addition, in the present invention, in order to increase the open / short margin, the design process and the equipment cost generated by the OPC pattern forming process are performed by rounding the corners where the corners meet the corners, which are expected to be short. This can reduce the burden considerably.

이 과정에서, 차광패턴(215a, 215b) 상부에도 하프톤 패드층이 잔류하게 되고, 차광패턴(215a, 215b) 형성을 위한 패터닝 공정을 2단계로 나누어 진행하여야 하지만 전체 포토 마스크의 기능에 전혀 영향을 미치지 않으며, 일반 패턴 공정이므로 공정 추가에 대한 부담이 가중되지 않는다.
In this process, the halftone pad layer remains on the light shielding patterns 215a and 215b, and the patterning process for forming the light shielding patterns 215a and 215b has to be divided into two stages. As it is a general pattern process, there is no burden on additional process.

따라서, 이하에서는 하프톤 패드층 형성 공정 및 2단계로 나누어 진행하는 차광패턴 형성 공정의 구체적인 방법에 대하여 설명하는 것으로 한다.Therefore, hereinafter, a specific method of the halftone pad layer forming step and the light shielding pattern forming step performed in two steps will be described.

도 3 내지 도 12는 본 발명에 따른 포토 마스크 제조 방법을 순서에 따라 도시한 단면도들로, 상기 도 2의 A-A'단면을 도시한 것이다.3 to 12 are cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a photomask according to the present invention, and illustrate a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG.

먼저 도 3을 참조하면, 투명기판(200) 전면에 차광층(210)을 형성한다. 이때, 투명기판(200)은 투광성 및 강도가 우수한 쿼츠(Quartz) 기판을 이용하고, 차광층(210)은 크롬(Cr)을 증착하여 형성하는 것이 바람직하다.First, referring to FIG. 3, a light shielding layer 210 is formed on the entire surface of the transparent substrate 200. In this case, the transparent substrate 200 may be formed of a quartz substrate having excellent light transmittance and strength, and the light shielding layer 210 may be formed by depositing chromium (Cr).

다음으로, 차광층(210)의 상부에 제 1 감광막(220)을 형성한다. 이때, 감광막은 웨이퍼를 이용한 반도체 소자 제조 방법에 사용되는 감광막 종류를 그대로 이용할 수 있으며, 이하 감광막 노광 및 현상, 그리고 제조 공정도 일반 반도체 제조 공정을 그대로 이용할 수 있다.
Next, the first photosensitive film 220 is formed on the light blocking layer 210. At this time, the photosensitive film can be used as the photosensitive film type used in the semiconductor device manufacturing method using the wafer as it is, the following photosensitive film exposure, development, and manufacturing process can be used as a general semiconductor manufacturing process as it is.

그 다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 감광막(220)을 노광 및 현상하여 제 1 차광패턴 및 제 2 차광패턴을 정의하는 제 1 감광패턴(225)을 형성한다.Next, referring to FIGS. 4 and 5, the first photosensitive film 220 is exposed and developed to form a first photosensitive pattern 225 defining a first light blocking pattern and a second light blocking pattern.

여기서, 도 4는 제 1 감광막(220)이 패턴 형상에 따라 노광된 형태를 나타낸 것이고, 도 5는 현상액에 의해서 노광된 감광막이 제거된 제 1 감광패턴(225)을 나타낸 것이다.4 illustrates a form in which the first photosensitive film 220 is exposed according to the pattern shape, and FIG. 5 illustrates a first photosensitive pattern 225 in which the photosensitive film exposed by the developer is removed.

이때, 제 1 차광패턴 및 제 2 차광패턴은 상기 도 2의 설명에서 기재된 소스 전극 및 드레인 전극 형태로 형성된다.In this case, the first light blocking pattern and the second light blocking pattern are formed in the form of the source electrode and the drain electrode described in the description of FIG. 2.

아울러, 단면도 상에서는 나타나지 않으나 소스 전극의 꼭지점 부분과 드레인 전극에 형성되는 꼭지점이 서로 마주 보는 부분에는 각 꼭지점들이 라운드 처리되도록 제 1 감광패턴(225)을 형성하는 것이 바람직하다.
In addition, although not shown in the cross-sectional view, it is preferable to form the first photosensitive pattern 225 at the vertex portion of the source electrode and the vertex formed on the drain electrode facing each other so that each vertex is rounded.

그 다음으로 도 6을 참조하면, 제 1 감광패턴(225)을 마스크로 차광층(210)을 식각하여 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴(215a) 및 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴(215b)을 형성한다. 이때, 차광층을 식각하는 공정은 크롬층 등 메탈층의 용이한 식각을 위하여 RIE(Reactive Ion Etch) 공정을 이용하는 것이 바람직하다.Next, referring to FIG. 6, the light blocking layer 210 is etched using the first photosensitive pattern 225 as a mask to form a first light blocking pattern 215a defining a source electrode and a second light blocking pattern defining a drain electrode ( 215b). In this case, the etching of the light shielding layer may be preferably performed by using a reactive ion etching (RIE) process for easy etching of a metal layer such as a chromium layer.

그리고 다음으로, 제 1 감광패턴(225)을 제거한다. 이때, 감광패턴의 제거 공정은 일반 반도체 제조 공정에서 수행되는 감광막 제거 공정을 이용하며, 감광패턴 제거를 위한 용액이나, 제거 방식에 의해서 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
Next, the first photosensitive pattern 225 is removed. In this case, the photosensitive pattern removing process uses a photosensitive film removing process performed in a general semiconductor manufacturing process, and the present invention is not limited by a solution or a removing method for removing the photosensitive pattern.

그 다음으로 도 7을 참조하면, 제 1 차광패턴(215a) 및 제 2 차광패턴(215b)을 포함하는 투명기판(200) 전면에 하프톤 패드층(230)을 형성한다. Next, referring to FIG. 7, a halftone pad layer 230 is formed on the entire surface of the transparent substrate 200 including the first light blocking pattern 215a and the second light blocking pattern 215b.

이와 같은 하프톤 패드층(230)은 포토 마스크를 이루는 차광패턴과 상기 차광 패턴에 의해 정의되는 투광패턴 사이의 경계에서 산란되는 빛의 세기를 보정하여 차광 패턴의 형상이 보다 정밀하게 형성될 수 있도록 하고 있다. 따라서, 후속 공정에서 형성되는 차광패턴의 CD 편차를 감소시킬 수 있는 역할을 하게 된다.
The halftone pad layer 230 corrects the intensity of light scattered at the boundary between the light shielding pattern constituting the photo mask and the light transmission pattern defined by the light shielding pattern so that the shape of the light shielding pattern can be formed more precisely. Doing. Therefore, it serves to reduce the CD deviation of the light shielding pattern formed in the subsequent process.

그 다음으로 도 8을 참조하면, 하프톤 패드층(230) 상부에 제 2 감광막(240)을 형성한다. Next, referring to FIG. 8, a second photosensitive film 240 is formed on the halftone pad layer 230.

그 다음으로 도 9를 참조하면, 상기 제 2 감광막을 노광하여 실제 회로패턴을 정의하는 제 2 감광패턴(245)을 형성한다.Next, referring to FIG. 9, the second photosensitive film is exposed to form a second photosensitive pattern 245 defining an actual circuit pattern.

아울러, 도시된 형태를 참조하면, 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴(215a)을 일부 더 식각하는 형태로 제 2 감광패턴(245)이 형성된다. 이는 전체 TFT 용 마스크에 있어서, 메인 영역과 채널 영역의 패턴 차이를 고려하여 수행되는 결과이다.In addition, referring to the illustrated embodiment, the second photosensitive pattern 245 is formed to form a portion of the first light blocking pattern 215a defining the source electrode. This is a result performed in consideration of the pattern difference between the main region and the channel region in the entire TFT mask.

따라서, 제 1 차광패턴(215a) 또는 제 2 차광패턴(215b)은 필요에 따라서 2번 식각되는 결과가 발생될 수 있다. 이와 같은 차광패턴 형성 공정은 공정 상의 추가로 보일 수 있으나, 메인 영역과 채널 영역의 패턴 차이를 보정하면서 완전한 형태의 차광 패턴을 형성할 수 있는 기술로서, 기존 공정 보다 더 정밀한 형태의 차광패턴을 형성할 수 있고, 한 번에 미세 차광패턴을 형성하는 것 보다 공정 부담을 더 감소시킬 수 있는 방법을 제공한다.Accordingly, the first light blocking pattern 215a or the second light blocking pattern 215b may be etched twice as needed. Such a shading pattern forming process may be seen in addition to the process, but a technique for forming a complete shading pattern while correcting a pattern difference between a main region and a channel region, and forming a shading pattern having a more precise shape than a conventional process. The present invention provides a method capable of further reducing the processing burden than forming fine light shielding patterns at once.

그 다음으로 도 10을 참조하면, 노광된 제 2 감광패턴(245)을 현상하여 슬릿형태의 하프톤 패턴이 형성될 수 있는 제 2 감광패턴(245)이 완성되도록 한다. 이때의 감광패턴 제조 공정 또한 상술한 바와 같이 일반 반도체 제조 공정을 따른다.Next, referring to FIG. 10, the exposed second photosensitive pattern 245 may be developed to complete a second photosensitive pattern 245 in which a slit halftone pattern may be formed. The photosensitive pattern manufacturing process at this time also follows the general semiconductor manufacturing process as described above.

아울러, 제 2 감광패턴(245)은 제 1 차광패턴(215a) 및 제 2 차광패턴(215b)에 대응되는 크기로 형성되며, 제 1 차광패턴(215a) 및 제 2 차광패턴(215b)의 측벽들 중에서 서로 마주 보는 부분의 적어도 하나 이상에 슬릿형태의 하프톤 패턴이 형성될 수 있도록, 소정 영역 확장된 형태가 된다.In addition, the second photosensitive pattern 245 is formed to have a size corresponding to the first light blocking pattern 215a and the second light blocking pattern 215b, and sidewalls of the first light blocking pattern 215a and the second light blocking pattern 215b. In this case, a half-tone pattern having a slit shape may be formed in at least one or more portions of the portions facing each other, so that a predetermined area is expanded.

이때, 확장된 영역을 제 1 차광패턴(215a) 및 제 2 차광패턴(215b)의 각 측벽에서부터 수직하는 외각 방향에 대한 선폭으로 정의한다면, 확장된 영역의 선폭(이하, 슬릿형 하프톤 패턴의 선폭)은 각 해당 차광패턴 선폭의 10 ~ 80%가 되는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.In this case, if the extended area is defined as a line width with respect to the outer direction perpendicular to each sidewall of the first light blocking pattern 215a and the second light blocking pattern 215b, the line width of the extended area (hereinafter, referred to as a slit halftone pattern) Line width) is preferably formed to a size of 10 to 80% of the corresponding light shielding pattern line width.

슬릿형 하프톤 패턴의 선폭이 10% 미만이 되는 크기로 형성되는 경우 투명기판(200)을 투과하는 빛에 대한 보정이 거의 이루어지지 않아서 OPC 패턴과 같은 보정 효과를 얻을 수 없으며, 80% 를 초과하는 크기로 형성되는 경우에는 패턴 형성을 위한 공정 투자 대비 보정 향상 효과가 크게 증가되지 않으므로, 불필요한 확장이 될 수 있다.
When the line width of the slit-type halftone pattern is formed to be less than 10%, correction of light passing through the transparent substrate 200 is hardly achieved, and thus, a correction effect such as an OPC pattern cannot be obtained, and exceeds 80%. In the case where the size is formed to be large enough, the effect of improving the correction compared to the process investment for the pattern formation may not be greatly increased, which may be an unnecessary expansion.

그 다음으로 도 11을 참조하면, 제 2 감광패턴(245)을 마스크로 하프톤 패드층(230)을 단독으로 식각하거나, 하프톤 패드층(230)과 제 1 차광패턴(215a)을 순차적으로 식각하는 공정을 수행한다.Next, referring to FIG. 11, the halftone pad layer 230 is etched alone using the second photosensitive pattern 245 as a mask, or the halftone pad layer 230 and the first light blocking pattern 215a are sequentially formed. Perform the process of etching.

그 다음으로 도 12를 참조하면, 제 2 감광패턴(245)을 제거하여 본 발명에 따른 슬릿형 하프톤 패턴을 포함하는 포토 마스크 제조를 완료한다.Next, referring to FIG. 12, the second photosensitive pattern 245 is removed to complete the manufacture of the photomask including the slit halftone pattern according to the present invention.

여기서, 하프톤 패드층(230) 단독 식각에 의해 형성되는 것이 슬릿형 하프톤 패턴이되며, 제 2 차광패턴(215b) 측벽에 형성되는 것을 제 2 슬릿형 하프톤 패턴(235b)으로 정의하고, 제 1 차광패턴(215a) 측벽에 형성되는 것을 제 1 슬릿형 하프톤 패턴(235a)으로 정의하였다.Here, the slit halftone pattern is formed by etching the halftone pad layer 230 alone, and the second slit halftone pattern 235b is defined on the sidewalls of the second light blocking pattern 215b. What is formed on the sidewalls of the first light blocking pattern 215a is defined as a first slit-type halftone pattern 235a.

이때, 제 1 슬릿형 하프톤 패턴(235a) 및 제 2 슬릿형 하프톤 패턴(235b)은 반드시 서로 마주 보는 상태가 되도록 형성해야 하는 것은 아니며, 둘 중 어느 하나만 선택적으로 형성하여도 무방하다.In this case, the first slit halftone pattern 235a and the second slit halftone pattern 235b are not necessarily formed to face each other, and any one of them may be selectively formed.

이는, 더 정밀한 CD 편차 방지 또는 각 차광패턴의 배열 상태 등을 종합적으로 고려하여 선택적으로 수행할 수 있으며, 이에 의해서 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
This may be selectively performed in consideration of a more precise CD deviation prevention or an arrangement state of each light blocking pattern, and the like, but the present invention is not limited thereto.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 평면도로, 서로 마주보는 형태의 차광패턴 측벽 중에서 선택되는 일측 측벽에만 슬릿형 하프톤 패턴이 형성된 경우를 나타낸 것이다.FIG. 13 is a plan view illustrating a TFT channel region of a photo mask according to another exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a case in which a slit halftone pattern is formed only on one sidewall selected from light blocking pattern sidewalls facing each other.

도 13은 투명기판(300) 상부에 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴(320) 및 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴(330)이 형성된 상태를 도시한 것이며, 각 차광패턴(320, 330)이 서로 마주보는 부분 중 제 1 차광패턴(320)의 측벽 부분에만 슬릿형 하프톤 패턴(350)이 형성된 포토 마스크를 도시한 것이다.FIG. 13 illustrates a state in which a first light blocking pattern 320 defining a source electrode and a second light blocking pattern 330 defining a drain electrode are formed on the transparent substrate 300. Each light blocking pattern 320 or 330 is formed. ) Shows a photomask in which the slit-type halftone pattern 350 is formed only on the sidewall portion of the first light blocking pattern 320 among the portions facing each other.

이와 같은 경우는, 2 ~ 3㎛의 선폭을 가지는 차광패턴이 형성된 경우에 적용할 수 있으며, 충분한 숏 채널 문제(Short Channel Problem) 또는 오픈/쇼트 마진(Open/Short Margin)이 감소 문제를 해결할 수 있었다.Such a case can be applied to the case where a light shielding pattern having a line width of 2 to 3 μm is formed, and sufficient short channel problem or open / short margin can be solved. there was.

도 14는 상기 도 13에 나타난 본 발명의 포토 마스크 단면을 나타낸 단면도로 B-B'에 대한 단면을 도시한 것이다.FIG. 14 is a cross-sectional view of the photomask of the present invention shown in FIG. 13, showing a cross section taken along line B-B '.

도 14를 참조하면, 투명기판(300) 상부에 형성되는 제 1 차광패턴(320)의 측벽에만 슬릿형 하프톤 패턴(350)이 형성된 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 14, it can be seen that the slit-type halftone pattern 350 is formed only on sidewalls of the first light blocking pattern 320 formed on the transparent substrate 300.

이는 상술한 도 8 내지 도 10의 제 2 감광패턴 제조 공정에서 제 1 차광패턴(320)에 대응되는 제 2 감광패턴만 확장된 형태가 되도록 형성한 경우를 나타낸다.This is a case where only the second photosensitive pattern corresponding to the first light blocking pattern 320 is formed in an expanded form in the above-described second photosensitive pattern manufacturing process of FIGS. 8 to 10.

아울러, 여기서 형성되는 슬릿형 하프톤 패턴(350)은 차광패턴 선폭의 10 ~ 80% 크기를 갖는 형태가 되므로 미세 패턴 제조 공정에 해당되지만, 슬릿 형성을 위한 특별한 공정이 추가되는 것이 아니라 제 1 차광패턴(320) 및 제 2 차광패턴(330)에 모두 적용되는 하프톤 패드층(340) 형성 및 식각에 의해 형성되는 것이므로, 큰 공정 부담 없이도 용이하게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, since the slit-type halftone pattern 350 is formed in a shape having a size of 10 to 80% of the light shielding pattern line width, the slit halftone pattern 350 is a fine pattern manufacturing process, but the first shading is not added to a special process for forming the slit. Since it is formed by the formation and etching of the halftone pad layer 340 to be applied to both the pattern 320 and the second light shielding pattern 330, it can be easily applied without a large process burden.

도 15는 상기 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토 마스크의 TFT 채널 영역을 나타낸 단면도이다.15 is a cross-sectional view illustrating a TFT channel region of a photo mask according to another embodiment of the present invention.

도 15는 상기 도 14에서와 같이 투명기판(400) 상부에 형성되는 제 1 차광패턴(420)의 측벽에 슬릿형 하프톤 패턴(450)이 형성된 것을 볼 수 있다.15, a slit halftone pattern 450 may be formed on sidewalls of the first light blocking pattern 420 formed on the transparent substrate 400, as shown in FIG. 14.

이때, 제 1 차광패턴(420) 및 제 2 차광패턴(430)에 상부 및 하부에 하프톤 패드층이 적용되는데, 하부의 제 1 하프톤 패드층(410)은 차광패턴 형성 전에 투명기판 전면에 도포된 후 형성될 수 있다. 다음으로, 제 1 차광패턴(420) 및 제 2 차광패턴(430)의 상부에 슬릿 형성을 위한 제 2 하프톤 패드층(440)이 형성되면서, 본 발명이 완성될 수 있다. 아울러, 이와 같은 공정 또한 큰 부담 없이도 용이하게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.
In this case, a halftone pad layer is applied to the first and second light blocking patterns 420 and 430 at the upper and lower portions thereof, and the lower first halftone pad layer 410 is formed on the entire surface of the transparent substrate before the light blocking pattern is formed. It can be formed after it is applied. Next, the second halftone pad layer 440 is formed on the first light blocking pattern 420 and the second light blocking pattern 430 to form a slit, thereby completing the present invention. In addition, such a process also has an effect that can be easily applied without a large burden.

상기와 같이, 본 발명에 따라 완성된 포토 마스크는 서로 밀집된 차광패턴들 중 선택된 하나 이상의 차광패턴 측벽에 슬릿형 하프톤 패턴을 형성함으로써, 포토 마스크를 이용하여 실제 패턴 형성 시 패턴의 왜곡 현상이 보정될 수 있도록 하고 있다.As described above, the photomask completed according to the present invention forms a slit-type halftone pattern on the sidewalls of at least one of the light blocking patterns selected from among the light blocking patterns that are densely arranged to correct the distortion of the pattern when the actual pattern is formed using the photo mask. To be.

아울러, 본 발명에 따른 포토 마스크는 종래의 복잡한 OPC(Optical Proximity Correction) 패턴을 이용하지 않으므로, OPC 디자인 설계 공정을 생략할 수 있으므로, 포토 마스크 제조 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있으며, OPC 데이터 베이스 및 장비를 생략할 수 있으므로 포토 마스크 제조를 위한 설비 비용 및 설비 유지 시간을 절약할 수 있다.
In addition, since the photo mask according to the present invention does not use a conventional complicated optical proximity correction (OPC) pattern, the OPC design design process can be omitted, and thus the photo mask manufacturing time can be drastically shortened, and the OPC database and The equipment can be omitted, saving equipment cost and equipment maintenance time for the photomask manufacturing.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

200, 300, 400 : 투명기판
210 : 차광층
215a, 320, 420 : 제 1 차광패턴
215b, 330, 430 : 제 2 차광패턴
220 : 제 1 감광막
225 : 제 1 감광패턴
230, 340 : 하프톤 패드층
235a : 제 1 슬릿형 하프톤 패턴
235b : 제 2 슬릿형 하프톤 패턴
240 : 제 2 감광막
245 : 제 2 감광패턴
350, 450 : 싱글 슬릿형 하프톤 패턴
410 : 제 1 하프톤 패드층
440 : 제 2 하프톤 패드층
200, 300, 400: transparent substrate
210: light shielding layer
215a, 320, and 420: First Shading Pattern
215b, 330, and 430: second shading pattern
220: first photosensitive film
225: first photosensitive pattern
230, 340: halftone pad layer
235a: first slit halftone pattern
235b: second slit halftone pattern
240: second photosensitive film
245: second photosensitive pattern
350, 450: single slit halftone pattern
410: First halftone pad layer
440: second halftone pad layer

Claims (11)

투명기판 상부에 형성되는 복수의 차광패턴 및 상기 복수의 차광패턴에 의해서 정의되는 투광영역을 포함하는 포토 마스크를 제조하는 방법에 있어서,
상기 복수의 차광패턴의 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽의 꼭지점 부분을 라운드 처리하여 형성하고, 상기 복수의 차광패턴과 대응하여, 상기 투명기판과 상기 복수의 차광패턴 사이에 제1 하프톤 패드층을 형성하고, 상기 복수의 차광패턴과 대응하여, 상기 복수의 차광패턴 상에 제2 하프톤 패드층을 형성하고, 상기 복수의 차광패턴, 제1 및 제2 하프톤 패드층의 측벽에, 상기 복수의 차광패턴의 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상의 측벽을 따라 라운드 처리된 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
In the method of manufacturing a photo mask comprising a plurality of light shielding patterns formed on the transparent substrate and a light transmitting region defined by the plurality of light shielding patterns,
A first halftone pad layer between the transparent substrate and the plurality of light blocking patterns, formed by rounding corner portions of sidewalls facing each other among the sidewalls of the plurality of light blocking patterns, and corresponding to the plurality of light blocking patterns A second halftone pad layer on the plurality of light blocking patterns, and corresponding to the sidewalls of the plurality of light blocking patterns, the first and second halftone pad layers, A method of manufacturing a photomask, the method comprising: forming a halftone pattern having a rounded slit shape along at least one of the sidewalls of the plurality of light blocking patterns facing each other.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 하프톤 패턴의 선폭은 상기 차광패턴 선폭의 10 ~ 80%의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
The method of claim 1,
The line width of the halftone pattern is a photomask manufacturing method, characterized in that formed in the thickness of 10 to 80% of the line width of the light shielding pattern.
제 1 항에 있어서,
상기 차광패턴은 TFT 채널(Thin Film Transistor Channel)의 소스 전극을 정의하는 차광패턴 또는 드레인 전극을 정의하는 차광패턴인 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
The method of claim 1,
The light blocking pattern may be a light blocking pattern defining a source electrode of a TFT film (Thin Film Transistor Channel) or a light blocking pattern defining a drain electrode.
제 1 항에 있어서,
상기 투명기판은 쿼츠(Quartz) 기판인 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
The method of claim 1,
The transparent substrate is a manufacturing method of a photo mask, characterized in that the quartz (Quartz) substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 차광패턴은 크롬 패턴인 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
The method of claim 1,
The light shielding pattern is a photomask manufacturing method, characterized in that the chrome pattern.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 투명기판 전면에 제 1 하프톤 패드층을 형성하는 단계;
상기 제 1 하프톤 패드층 상부에 차광층을 형성하는 단계;
상기 차광층 상부에 제 1 감광막을 형성하는 단계;
상기 제 1 감광막을 노광 및 현상하여 소스 전극 및 드레인 전극을 정의하되, 서로 마주 보는 측벽의 꼭지점 부분이 라운드 처리 되도록 제 1 감광패턴을 형성하는 단계;
상기 제 1 감광패턴을 마스크로 상기 차광층 및 상기 제 1 하프톤 패드층을 식각하여, 소스 전극을 정의하는 제 1 차광패턴 및 드레인 전극을 정의하는 제 2 차광패턴을 형성하는 단계;
상기 제 1 감광패턴을 제거하는 단계;
상기 제 1 차광패턴 및 제 2 차광패턴을 포함하는 상기 투명기판 전면에 제 2 하프톤 패드층을 형성하는 단계;
상기 제 2 하프톤 패드층 상부에 제 2 감광막을 형성하는 단계;
상기 제 2 감광막을 노광 및 현상하여 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광패턴과 대응되되, 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광패턴보다 소정 영역 확장되어 상기 제 1 차광패턴 및 상기 제 2 차광 패턴의 측벽 중 서로 마주 보는 측벽들 중에서 적어도 하나 이상의 측벽에서 상기 제 1 차광패턴의 꼭지점과 상기 제 2 차광패턴의 꼭지점이 서로 마주보는 영역에 대응되는 꼭지점 부분이 라운드 처리된 제 2 감광막 패턴을 형성하는 단계;
상기 제 2 감광패턴을 마스크로 상기 제 2 하프톤 패드층 또는 상기 제 2 하프톤 패드층과 상기 제 1 차광패턴을 식각하는 단계; 및
상기 제 2 감광패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크 제조 방법.
Forming a first halftone pad layer on the entire surface of the transparent substrate;
Forming a light shielding layer on the first halftone pad layer;
Forming a first photoresist film on the light shielding layer;
Exposing and developing the first photoresist film to define a source electrode and a drain electrode, and forming a first photosensitive pattern such that vertex portions of sidewalls facing each other are rounded;
Etching the light blocking layer and the first halftone pad layer using the first photosensitive pattern as a mask to form a first light blocking pattern defining a source electrode and a second light blocking pattern defining a drain electrode;
Removing the first photosensitive pattern;
Forming a second halftone pad layer on an entire surface of the transparent substrate including the first light blocking pattern and the second light blocking pattern;
Forming a second photosensitive film on the second halftone pad layer;
Exposing and developing the second photoresist layer to correspond to the first light blocking pattern and the second light blocking pattern, wherein the first light blocking pattern and the second light blocking pattern are extended from the first light blocking pattern and the second light blocking pattern. Forming a second photoresist pattern in which a vertex portion corresponding to a vertex portion of the first light blocking pattern and a vertex portion of the second light blocking pattern facing each other is formed on at least one of the sidewalls facing each other; step;
Etching the second halftone pad layer or the second halftone pad layer and the first light blocking pattern using the second photosensitive pattern as a mask; And
And removing the second photosensitive pattern.
제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 및 제 10 항 중 어느 하나의 방법으로 제조되어,
투명기판 상에 형성되되, 각 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽의 꼭지점 부분이 라운드 처리된 복수의 차광패턴;
상기 투명기판과 차광패턴 사이에 형성된 제1 하프톤 패드층;
상기 차광패턴 상에 형성된 제2 하프톤 패드층; 및
상기 차광패턴, 제1 및 제2 하프톤 패드층의 측벽들 중에서 서로 마주 보는 측벽 중 적어도 하나 이상의 측벽에 형성된 슬릿 형태의 하프톤(Halftone) 패턴;을 포함하며,
상기 하프톤 패턴은 서로 마주보는 영역에 대응되는 꼭지점 부분이 라운드 처리된 것을 특징으로 하는 포토 마스크.
It is prepared by the method of any one of claims 1, 3 to 6 and 10,
A plurality of light shielding patterns formed on the transparent substrate, wherein a plurality of light blocking patterns having rounded vertices of the sidewalls facing each other among the respective sidewalls;
A first halftone pad layer formed between the transparent substrate and the light blocking pattern;
A second halftone pad layer formed on the light blocking pattern; And
And a halftone pattern having a slit shape formed on at least one sidewall among the sidewalls of the light blocking pattern and the first and second halftone pad layers that face each other.
The half-tone pattern is a photo mask, characterized in that the vertex portion corresponding to the area facing each other rounded.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6076593B2 (en) * 2011-09-30 2017-02-08 Hoya株式会社 Multi-tone photomask for manufacturing display device, multi-tone photomask manufacturing method for display device manufacturing, pattern transfer method, and thin-film transistor manufacturing method
CN109786322B (en) * 2018-12-29 2021-09-14 惠科股份有限公司 Method for manufacturing display panel and photomask thereof
KR102367141B1 (en) * 2019-02-27 2022-02-23 호야 가부시키가이샤 Photomask, method for manufacturing photomask, and method for manufacturing display device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060095522A (en) * 2005-02-28 2006-08-31 호야 가부시키가이샤 A method of manufanturing a graytone mask, the graytone mask and a graytone mask blank
JP2009135272A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Mitsubishi Electric Corp Manufacturing method for thin-film transistor and photo-mask for manufacturing thin-film transistor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060095522A (en) * 2005-02-28 2006-08-31 호야 가부시키가이샤 A method of manufanturing a graytone mask, the graytone mask and a graytone mask blank
JP2009135272A (en) * 2007-11-30 2009-06-18 Mitsubishi Electric Corp Manufacturing method for thin-film transistor and photo-mask for manufacturing thin-film transistor

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