KR101341975B1 - Manufacturing method of half tone mask by using sacrifice-layer and Half tone mask and of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Ti계 물질로 형성된 반투과층을 구비한 하프톤 마스크의 제조방법에 관한 것으로서, 희생층의 적층을 통한 반투과 층의 보호와 Ti 계 물질로 형성되는 반투과층의 선택적 에칭을 통한 다른 층 및 감광물질의 영향을 최소화하는 공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a halftone mask having a semi-transmissive layer formed of a Ti-based material, through the protection of the semi-transmissive layer through the lamination of a sacrificial layer and through selective etching of the semi-transmissive layer formed of a Ti-based material. It relates to a process for minimizing the influence of other layers and photoresists.
본 발명에 따르면, Ti계로 형성되는 반투과층의 상부에 희생층을 형성하여, 반투과층의 부식을 막고, 나아가 반투과층의 에칭 시에는 H2O과 H2O2 , 및 NH4OH의 혼합 에칭액을 통하여 반투과층 만을 선택적으로 에칭할 수 있도록 함으로써, 반투과층의 손실을 막음과 동시에 차광층과 투명기판의 부식, 감광물질의 제거액으로 인한 반투과층의 영향요인을 배제하여 현저하게 향상된 수율을 구현할 수 있는 하프톤 마스크를 제조할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, a sacrificial layer is formed on top of the transflective layer formed of Ti to prevent corrosion of the transflective layer, and further, H 2 O and H 2 O 2 , and NH 4 OH during etching of the transflective layer. By selectively etching only the transflective layer through the mixed etching solution of, the loss of the transflective layer is prevented and the influence of the transflective layer due to the corrosion of the light shielding layer and the transparent substrate and the removal of the photosensitive material is removed. There is an effect that can produce a halftone mask that can realize an improved yield.
반투과물질, 희생층, 선택적 에칭 Translucent, sacrificial layer, selective etching
Description
본 발명은 하프톤 마스크를 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 Ti계로 형성되는 반투과층의 상부에 Au계 또는 Au를 포함하는 혼합물질로 형성되는 희생층을 형성하여, 반투과층의 부식을 막고, 나아가 반투과층의 에칭 시에는 H2O과 H2O2 , 및 NH4OH의 혼합 에칭액을 통하여 반투과층 만을 선택적으로 에칭할 수 있도록 함으로써, 반투과층의 손실을 막음과 동시에 Cr 박막으로 구성되는 차광층과 투명기판의 부식을 배제하여 현저하게 향상된 수율을 구현할 수 있는 하프톤 마스크를 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a halftone mask, specifically forming a sacrificial layer formed of Au- or a mixture containing Au on top of the semi-transmissive layer formed of Ti, corrosion of the semi-transmissive layer In addition, when the semi-permeable layer is etched, only the semi-permeable layer can be selectively etched through a mixed etching solution of H 2 O, H 2 O 2 , and NH 4 OH, thereby preventing loss of the semi-permeable layer. The present invention relates to a method of manufacturing a halftone mask capable of realizing a significantly improved yield by eliminating corrosion of a light blocking layer and a transparent substrate formed of a Cr thin film.
특히, Ti계 물질로 형성되는 반투과층의 에칭액이 감광물질에 영향을 미치거나, 나아가 감광물질의 제거액이 반투과층에 미치는 예외적인 영향요소를 차단할 수 있는 특유한 에칭액을 병행사용하여 보다 고품질의 하프톤 마스크를 제조할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다. In particular, the etching solution of the semi-transmissive layer formed of the Ti-based material affects the photosensitive material, and furthermore, by using a unique etching solution that can block the exceptional influence factor of the photosensitive material removal solution on the semi-permeable layer, A technique for making a halftone mask is possible.
LCD 패널의 제작에 사용되는 포토마스크에 있어서, 하프톤 마스크는 (Half Tone Mask)는 투명기판(110), 광차단부(125), 광투과부(121) 및 반투과부(130)를 가진다.In the photomask used in the manufacture of the LCD panel, the half-tone mask has a
조사되는 소정 파장대의 광을 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,Al,Ti,Ta,Mo을 주원소로 하며, 혹은 2개 이상의 주원소가 결합한 복합 물질을 상기 투명기판(110) 상에 적층하여 형성된다. 한편, 첨가 Gas를 Co2, O2, N2를 사용할 수도 있다. 그리고, 상기 차광물질 막(115)은 조사되는 광을 차단할 수 있다면 무관하나, 일반적으로 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 반투과물질이 적층되어 조사되는 소정 파장대의 광의 일부만을 투과시키는 반투과부(130)가 형성된다.The
상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 하프톤 마스크를 제조하는 공정은 상술한 각각의 구성인 반투과부와 차광층의 적층구조를 형성함에 있어서는 기본적으로 여러번의 포토레지스트를 이용한 패턴화 공정과 이에 상응하는 에칭공정을 수행하게 된다. 즉 포토레스스트를 도포하고 이에 대한 패터닝을 위한 노광과 현상과정을 거치게 되며, 또한 순차적인 반투과막 또는 차광막에 대한 에칭과정을 거치게 된다. 이러한 반투과층을 구성하는 물질로 Ti 계 물질이 사용되며, 이러한 Ti계 물질로 형성되는 반투과층의 에칭에는 일반적으로 HF 용액을 사용하게 되나, 이러한 HF에칭액은 Ti계 박막의 에칭에는 효율적이나, 투명기판(글래스)를 부식시키는 문제점이 있었으며, 또한 차광막까지 부식시켜, 공정선택의 어려움이 많은 문제가 발생했다.The conventional process for manufacturing a halftone mask having the above structure is basically a patterning process using a plurality of photoresists and corresponding etching in forming the laminated structure of the transflective portion and the light shielding layer, each of the above-described components. The process will be carried out. In other words, the photoresist is coated and subjected to exposure and development for patterning, and also to sequential etching of a semi-transmissive film or a light shielding film. A Ti-based material is used as a material constituting the semi-transmissive layer, and the HF solution is generally used to etch the semi-transmissive layer formed of such a Ti-based material. In addition, there was a problem of corroding the transparent substrate (glass), and also corroded to the light shielding film, causing a lot of problems in the process selection.
또한, 포토레지스트를 도포하고 이를 패터닝하며, 이후 노광과 현상공정을 거치는 경우에는 현상물질(액)이 상술한 Ti계 박막으로 형성되는 반투과층에 영향을 미치게되는 문제가 발생하게 된다.In addition, when the photoresist is applied and patterned, and subsequently subjected to exposure and development, a problem occurs that the developer (liquid) affects the transflective layer formed of the above-described Ti-based thin film.
아울러, 노광이나 현상공정을 거친 후에 이루어지는 반투과층(Ti 계 물질)을 에칭하기 위한 에칭액의 경우 포토레지스트에 영향을 미치게 되는 경우가 발생하게 되며, 이 경우 포토레지스트가 영향을 받게 되는 경우 반투과 물질의 에칭이 더 이루어지는 문제가 발생하게 되어, 원하는 정도의 광투과율을 조절할 수 없게 되는 문제도 발생하게 된다.In addition, in the case of the etching liquid for etching the semi-transmissive layer (Ti-based material) after the exposure or development process, there is a case that affects the photoresist, in this case, if the photoresist is affected The problem that the material is etched further occurs, which also makes it impossible to control the desired light transmittance.
특히, 상기 포토레지스트를 통한 패터닝과 반투과층의 에칭 등의 공정을 수행한 후 잔존하는 포토레지스트를 제거하는 경우에는 이러한 제거액의 성분이 Ti 계로 이루어지는 반투과 층에 영향을 미치게 되어 역시 정밀한 광투과율의 조절이 어렵게 되는바, 포토마스크의 안정적인 품질을 보장할 수 없게 된다.In particular, when the remaining photoresist is removed after performing a process such as patterning through the photoresist and etching of the semi-transmissive layer, the components of the removal liquid affect the semi-permeable layer made of Ti, which is also precisely light transmittance. It is difficult to control the bar, it is impossible to ensure a stable quality of the photomask.
즉 Ti 계 물질로 이루어지는 반투과층을 구비한 하프톤 마스크의 제조공정에서 각 공정의 현상액이나 에칭액, 그리고 포토레지스트의 제거액 등의 물질들이 반투과층에 영향을 미치게 되어, 원하는 광투과율의 조절이 어렵게 되며, 생산수율에도 악영향을 미치게 되는 문제가 발생하게 된다.That is, in the manufacturing process of a halftone mask having a semi-transmissive layer made of a Ti-based material, materials such as a developer, an etchant, and a photoresist removing solution affect the transflective layer, so that the desired light transmittance can be controlled. It becomes difficult and a problem arises that adversely affects the production yield.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 Ti계로 형성되는 반투과층의 상부에 희생층을 형성하여, 반투과층의 부식을 막고, 나아가 반투과층의 에칭 시에는 H2O과 H2O2 , 및 NH4OH의 혼합 에칭액을 통하여 반투과층 만을 선택적으로 에칭할 수 있도록 함으로써, 반투과층의 손실을 막음과 동시에 차광층과 투명기판의 부식을 배제하여 현저하게 향상된 수율을 구현할 수 있는 하프톤 마스크를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to form a sacrificial layer on top of the semi-transmissive layer formed of Ti-based, to prevent corrosion of the semi-transmissive layer, furthermore when etching the translucent layer By selectively etching only the transflective layer through a mixed etching solution of H 2 O, H 2 O 2 , and NH 4 OH, the loss of the transflective layer is prevented and corrosion of the light shielding layer and the transparent substrate is eliminated. It is to provide a halftone mask that can realize a significantly improved yield.
본 발명은 투명기판 위에 차광층을 형성하고 상기 차광층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 차광층에 반투과층과 희생층을 순차로 형성하는 단계; 상기 희생층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 희생층을 보호막으로 하여 상기 외부로 노출된 반투과층을 H2O, H2O2, NH4OH가 혼합된 에칭액으로 선택적으로 에칭하여 패터닝 하는 단계; 상기 반투과층 상부의 포토레지스트와 희생층을 제거하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 통하여 상기 과제를 해결한다.The present invention comprises the steps of forming a light shielding layer on a transparent substrate and patterning the light shielding layer by applying a photoresist; Sequentially forming a transflective layer and a sacrificial layer on the patterned light shielding layer; Patterning the sacrificial layer by applying photoresist; Selectively etching and patterning the semi-transparent layer exposed to the outside by using the patterned sacrificial layer as a protective film with an etchant mixed with H 2 O, H 2 O 2 and NH 4 OH; Removing the photoresist and the sacrificial layer on the top of the transflective layer; solves the above problems through a halftone mask manufacturing method through the selective etching of the semi-transmissive layer using a sacrificial layer.
본 발명에 따르면, Ti계로 형성되는 반투과층의 상부에 희생층을 형성하여, 반투과층의 부식을 막고, 나아가 반투과층의 에칭 시에는 H2O과 H2O2 , 및 NH4OH의 혼합 에칭액을 통하여 반투과층 만을 선택적으로 에칭할 수 있도록 함으로써, 반투과층의 손실을 막음과 동시에 차광층과 투명기판의 부식, 감광물질의 제거액으로 인한 반투과층의 영향요인을 배제하여 현저하게 향상된 수율을 구현할 수 있는 하프톤 마스크를 제조할 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, a sacrificial layer is formed on top of the transflective layer formed of Ti to prevent corrosion of the transflective layer, and further, H 2 O and H 2 O 2 , and NH 4 OH during etching of the transflective layer. By selectively etching only the transflective layer through the mixed etching solution of, the loss of the transflective layer is prevented and the influence of the transflective layer due to the corrosion of the light shielding layer and the transparent substrate and the removal of the photosensitive material is removed. There is an effect that can produce a halftone mask that can realize an improved yield.
본 발명은 a1) 투명기판 위에 차광층을 형성하고 상기 차광층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계;The present invention provides a method for manufacturing a light shielding layer comprising: a1) forming a light shielding layer on a transparent substrate and patterning the light shielding layer by applying a photoresist;
a2) 상기 패터닝된 차광층에 반투과층과 희생층을 순차로 형성하는 단계;a2) sequentially forming a transflective layer and a sacrificial layer on the patterned light shielding layer;
a3) 상기 희생층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계;a3) patterning the sacrificial layer by applying photoresist;
a4) 상기 패터닝된 희생층을 보호막으로 하여 상기 외부로 노출된 반투과층을 H2O, H2O2, NH4OH가 혼합된 에칭액으로 선택적으로 에칭하여 패터닝 하는 단계;a4) selectively etching and patterning the externally exposed semi-transmissive layer with an etchant mixed with H 2 O, H 2 O 2 , and NH 4 OH using the patterned sacrificial layer as a protective film;
a5) 상기 반투과층 상부의 포토레지스트와 희생층을 제거하는 단계;a5) removing the photoresist and the sacrificial layer on the transflective layer;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공한다. 이를 통해 상기 희생층을 통하여 반투과층의 부식을 막고, 반투과층의 선택적 에칭액을 사용하여 다른 층의 구성물질의 부식 또한 배제하여 우수한 품질의 하프톤 마스크를 제공할 수 있도록 한다.It provides a halftone mask manufacturing method through the selective etching of the semi-transmissive film using a sacrificial layer comprising a. This prevents corrosion of the transflective layer through the sacrificial layer, and by using the selective etching solution of the transflective layer to also exclude the corrosion of the components of the other layer to provide a high quality halftone mask.
또한, 본 발명은 b1) 투명기판상에 반투과층과 희생층, 차광층을 순차로 형 성하는 단계;In addition, the present invention comprises the steps of sequentially forming a transflective layer, a sacrificial layer, a light shielding layer on the transparent substrate b1);
b2) 상기 차광층 상부에 포토레지스트를 도포하여 차광층을 패터닝하는 단계;b2) patterning the light blocking layer by applying a photoresist on the light blocking layer;
b3) 상기 차광층 하부의 희생층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계;b3) applying a photoresist to the sacrificial layer under the light shielding layer and patterning the photoresist;
b4) 상기 패터닝된 희생층을 보호막으로 하여 상기 반투과층을 H2O, H2O2, NH4OH가 혼합된 에칭액으로 선택적으로 에칭하여 패터닝 하는 단계;b4) selectively etching and patterning the transflective layer with an etchant mixed with H 2 O, H 2 O 2 , and NH 4 OH using the patterned sacrificial layer as a protective film;
b5) 상기 반투과층 상부의 포토레지스트와 희생층을 제거하는 단계;b5) removing the photoresist and the sacrificial layer over the transflective layer;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공하여, 제조방식의 다양성을 확보할 수 있도록 한다.By providing a halftone mask manufacturing method through the selective etching of the semi-transmissive film using a sacrificial layer comprising a, it is possible to ensure a variety of manufacturing methods.
또한, 본 발명은 c1) 투명기판 위에 차광층을 형성하고 상기 차광층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계;In addition, the present invention c1) forming a light shielding layer on a transparent substrate and patterning the light shielding layer by applying a photoresist;
c2) 상기 패터닝된 차광층에 반투과층과 감광물질이 포함된 희생층을 순차로 형성하는 단계;c2) sequentially forming a sacrificial layer including a transflective layer and a photosensitive material in the patterned light blocking layer;
c3) 상기 희생층을 패터닝하는 단계;c3) patterning the sacrificial layer;
c4) 상기 패터닝된 희생층을 보호막으로 하여 상기 외부로 노출된 반투과층을 H2O, H2O2, NH4OH가 혼합된 에칭액으로 선택적으로 에칭하여 패터닝 하는 단계;c4) selectively etching and patterning the externally exposed semi-transmissive layer with an etchant mixed with H 2 O, H 2 O 2 and NH 4 OH using the patterned sacrificial layer as a protective film;
c5) 상기 반투과층 상부의 희생층을 제거하는 단계;c5) removing the sacrificial layer on the transflective layer;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공한다. 이를 통해 감광성 물질이 포함된 희생층을 이용함으로써, 포토레지스트 공정을 줄일 수 있으며, 이를 통해 공정의 택(tact)타임을 줄일 수 있어 생산비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.It provides a halftone mask manufacturing method through the selective etching of the semi-transmissive film using a sacrificial layer comprising a. Through this, by using the sacrificial layer containing the photosensitive material, it is possible to reduce the photoresist process, thereby reducing the tact time of the process has the advantage of reducing the production cost.
또한, 본 발명은 상기 반투과층은 Ti계 또는 Ti를 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a halftone mask through selective etching of a transflective layer using a sacrificial layer, wherein the transflective layer is a Ti-based or a mixture containing Ti.
또한, 본 발명은 상기 희생층은 Au 계 또는 Au를 포함하는 혼합물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공할 수 있도록 한다.The present invention also provides a method of manufacturing a halftone mask through selective etching of a semi-transmissive layer using a sacrificial layer, characterized in that the sacrificial layer is made of Au-based or a mixture containing Au.
또한, 본 발명은 상기 반투과 층을 에칭하는 에칭액은 100중량%기준으로 H2O 40 ~ 90중량%,H2O2 5 ~ 30중량%, NH4OH 30 ~ 5중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공하여, 반투과층만의 선택적인 에칭이 가능하도록 한다.In addition, the present invention is that the etching solution for etching the transflective layer is a mixture of H 2 O 40 ~ 90% by weight, H 2 O 2 5 ~ 30% by weight, NH 4 OH 30 ~ 5% by weight based on 100% by weight By providing a halftone mask manufacturing method through the selective etching of the semi-transmissive layer using the sacrificial layer characterized in that, it is possible to selectively etch only the semi-transmissive layer.
또한, 본 발명은 상기 반투과층의 에칭액은 H2O, H2O2, NH4OH의 배합비율은 7~13: 1~5: 5~1 인 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention, the etching solution of the semi-transmissive layer is a mixture of H 2 O, H 2 O 2 , NH 4 OH ratio of 7 ~ 13: 1 ~ 5: 5 ~ 1 semi-transmissive using a sacrificial layer, characterized in that A method for producing a halftone mask through selective etching of a film is provided.
또한, 본 발명은 상기 차광층은 Cr박막이거나 Cr 또는 CrO계 물질인 것을 특징으로 하는 희생층을 이용한 반투과막의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a halftone mask through selective etching of a semi-transmissive layer using a sacrificial layer, wherein the light blocking layer is a Cr thin film or a Cr or CrO-based material.
또한, 본 발명은 하프톤 마스크를 제조하기 위한 하프톤 마스크 블랭크에 있어서, 청구항 6에 의해 제조되는 하프톤 마스크를 제조하기 위한 투명기판상에 차광층, Ti 계 물질로 이루어진 반투과층, 희생층을 구비하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크 블랭크를 제공한다.In addition, the present invention is a halftone mask blank for manufacturing a halftone mask, a light shielding layer, a transflective layer made of a Ti-based material, a sacrificial layer on a transparent substrate for manufacturing a halftone mask according to
또한, 본 발명은 마스크 블랭크를 이용하여 하프톤 마스크를 제조함에 있어서, 상술한 하프톤 마스크 블랭크를 이용하되, 상기 Ti 계 물질로 형성된 반투과층을 에칭함에 있어서, 100중량%기준으로 H2O 40 ~ 90중량%,H2O2 5 ~ 30중량%, NH4OH 30 ~ 5중량%가 혼합된 에칭액에 의해 선택적으로 에칭되는 과정을 통해 제조되는 하프톤 마스크를 제공한다.In addition, the present invention, when manufacturing a halftone mask using a mask blank, using the above-described halftone mask blank, in etching the semi-transmissive layer formed of the Ti-based material, based on 100% by weight H 2 O 40 to 90% by weight, H 2 O 2 5 to 30% by weight, NH 4
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 따른 하프톤 마스크 제조공정을 도시한 흐름도이다.2A is a flowchart illustrating a halftone mask manufacturing process according to the present invention.
우선 투명기판(10)상에 차광층(20)을 올리고, 상기 차광층의 상부에 포토레지스트(50)를 도포하고 포토레지스트 상에 소정의 패턴을 형성한 뒤 노광, 현상의 과정을 거쳐 상기 차광층(20)을 패터닝한다(S1 ~ S3). 이 경우 적층방법은 코팅법이나 인쇄법을 이용할 수 있다. 이 경우 상기 차광층은 빛을 차단하는 물질이면 어느 것이던 이용이 가능하나, 바람직하계는 Cr박막, Cr 또는 CrO계의 물질로 구성됨 이 바람직하며, 상기 반투과층은 Ti계 물질로 형성됨이 바람직하다. 차광층의 패터닝 후에 상기 포토레지스트(50)를 제거한다. 상기 포토레지스트(50)의 제거는 일반적으로 수산화 나트륨 또는 나트륨계 용액을 이용한다. First, the
다음으로, 상기 패터닝된 차광층(20)의 상부에 반투과층(30)을 적층하고, 그 상부에 희생층(40)을 적층한다. 그리고 상기 희생층의 상부에 포토레지스트(50)를 도포하여 상기 희생층을 패터닝한다(S5~S7). 상기 희생층(40)은 차광막을 에칭하는 환경에 내성을 갖는 재질인 것은 어느 것이든 적용이 가능하나, 바람직하게는 Au계 물질 또는 Au를 포함하는 혼합물인 것이 더욱 바람직하다. 특히 상기 희생층의 패터닝하는 방식은 상기 포토레지스트(50)에 소정의 패턴을 형성하고 노광, 현상의 과정을 거쳐 패터닝 작업을 진행하여 패턴을 형성한다. 패턴이 형성되는 경우에는 상기 희생층(40)이 외부로 노출되게 된다. 이 경우 상기 희생층을 에칭하는 에칭액은 요오드계 Ⅰ계를 이용함이 바람직하며, 이를 통해 상기 희생층을 패터닝한다.Next, the
그리고, 다음으로 단계에서는 상기 희생층을 보호막으로 하여 소정의 에칭액을 이용해, 상기 반투과층(30)만을 선택적으로 에칭하여 패터닝한다. 상기 반투과층을 선택적으로 에칭하는 에칭액은 100중량% 기준 H2O 40 ~ 90중량%,H2O2 5 ~ 30중량%, NH4OH 30 ~ 5중량%의 혼합이 바람직하며, 배합비율은 각 구성요소의 비가 7~13 : 1~5: 5~1 비율이 바람직하다. 또한 상기 반투과층의 선택적 에칭은 5분에서 2시간 정도 수행됨이 바람직하다. 특히 상기 혼합액은 30분에서 1시간 정도 침적 후 에칭하는 것이 바람직하다. 이는 혼합액의 적적한 혼합이 형성되어 효율적인 에칭이 실현되게 하기 위함이다.(S8).In the next step, only the
다음 단계(S9~S10)은 상기 포토레지스트와 희생층을 제거하여 하프톤 마스크를 완성한다. Next steps S9 to S10 remove the photoresist and the sacrificial layer to complete a halftone mask.
도 2b는 상술한 제조공정과는 약간 상이한 제조공정인 다른 실시예이다. 각 층의 부호는 도 2a의 부호와 일치시켰다.Figure 2b is another embodiment which is a slightly different manufacturing process from the above-described manufacturing process. The sign of each layer was matched with the sign of FIG. 2A.
일반적으로 투명기판(10)의 상부에 반투과층(30), 희생층(40), 차광층(20)을 순차적으로 적층시킨 후, 상기 차광층(20)의 상부에 포토레지스트(50)를 도포하고 포토레지스트에 소정의 패터닝 후, 이를 토대로 상기 차광층을 노광, 현상 공정을 거쳐 패터닝한다(T1~T2).In general, the
이후에 포토레지스트를 재차 도포하여(T3), 외부로 노출된 상기 희생층(40)을 패터닝한다. 이 과정은 역시 포토레지스트에 소정 패턴을 형성하고(T4), 이를 토대로 상기 희생층을 패터닝한다(T5). 다음으로 상기 희생층을 보호막으로 하여 상기 반투과층(30)을 패터닝한다(T6). 이 경우 반투과층을 에칭하는 에칭액은 반투과층만을 선택적으로 에칭할 수 있는 에칭액으로, 상술한 바와 같이 100중량% 기준 H2O 40 ~ 90중량%,H2O2 5 ~ 30중량%, NH4OH 30 ~ 5중량%의 혼합이 바람직하며, 배합비율은 각 구성요소의 비가 7~13 : 1~5: 5~1 비율이 바람직하다.Thereafter, the photoresist is applied again (T3) to pattern the
이후, 상기 차광층 상부에 남아있는 포토레지스트 및 차광층에 덮히지 않는 반투과층 상부면의 희생층을 제거하여 하프톤 마스크를 제조하게 된다(T7).Subsequently, a halftone mask is manufactured by removing the photoresist remaining on the light blocking layer and the sacrificial layer on the upper surface of the transflective layer not covered by the light blocking layer (T7).
이하에서는 본 발명의 다른 일 실시예를 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
본 다른 실시예에서는 상술한 도 2a에서 기술한 하프톤 마스크와 제조공정 면에서는 거의 동일하나, 희생층에 감광액을 포함시켜 하나의 공정으로 형성할 수 있도록 하게 할 수 있다.In another exemplary embodiment, the halftone mask described above with reference to FIG. 2A is substantially the same as in the manufacturing process, but the photoresist may be included in the sacrificial layer to be formed in one process.
즉, 도 2a의 과정에서 투명기판 위에 차광층을 형성하고 상기 차광층을 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 단계; 상기 패터닝된 차광층에 반투과층과 감광물질이 포함된 희생층을 순차로 형성하는 단계; 상기 희생층을 패터닝하는 단계;에서 상기 희생층에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트의 패터닝과 이를 토대로 희생층을 패터닝 하는 과정을 하나의 과정으로 단축할 수 있는 효과가 구현될 수 있도록, 상기 희생층에 감광물질을 포함시켜, 희생층에 바로 소정패턴 형성후 에칭을 통하여 상기 희생층을 패터닝하게 되는 것이다. 이러한 과정은 최종적으로 포토레지스트를 다시 제거하는 공정을 불필요하게 하여 공정의 택타임을 줄일 수 있는 장점도 있다.That is, in the process of FIG. 2A, forming a light shielding layer on the transparent substrate and patterning the light shielding layer by applying a photoresist; Sequentially forming a sacrificial layer including a transflective layer and a photosensitive material in the patterned light blocking layer; Patterning the sacrificial layer; applying the photoresist to the sacrificial layer to shorten the patterning of the photoresist and the process of patterning the sacrificial layer based on the photoresist in one process, so that the sacrificial layer can be realized. The photosensitive material is included in the sacrificial layer to form the sacrificial layer by etching after forming a predetermined pattern. This process also has the advantage of reducing the process time by eliminating the process of finally removing the photoresist again.
본 발명에서는 상술한 공정에 의해 제조되는 하프톤 마스크를 제조하기 위한 하프톤 마스크 블랭크를 제공할 수 있는 장점이 있다.In the present invention, there is an advantage that can provide a halftone mask blank for manufacturing a halftone mask produced by the above-described process.
일반적으로 하프톤 마스크 블랭크는 포토마스크를 제조하기 전단계, 투명기판과, 차광층, 반투과층, 희생층으로 적층된 상태의 구조물을 말한다. 상기 희생층을 구비한 하프톤 마스크 블랭크는 상술한 제조공정에서 반투과층의 불필요한 에칭 을 제거하고, 기판의 부식을 방지하여 보다 우수한 품질의 하프톤 마스크를 제조할 수 있는 원재가 된다. 상술한 하프톤 마스크의 블랭크의 경우, 투명기판 상부에 적층되는 상기 반투과층은 Ti 계 물질로 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 희생층은 Au를 포함하는 혼합물로 형성됨이 바람직하다. 이러한 하프톤 마스크 블랭크를 이용하여 하프톤 마스크를 제조함에 있어서, 상술한 제조공정에 있어서 반투과칭의 선택적 에칭을 적용하며, 에칭액은 100중량% 기준으로 H2O 40 ~ 90중량%,H2O2 5 ~ 30중량%, NH4OH 30 ~ 5중량%가 혼합된 에칭액에 의해 선택적으로 에칭되는 과정을 통해 제조됨으로써, 보다 효율적인 제조공정으로 투명기판과 차광층의 부식을 방지할 수 있도록 한다.In general, the halftone mask blank refers to a structure in which the halftone mask blank is stacked with a transparent substrate, a light shielding layer, a transflective layer, and a sacrificial layer before the photomask is manufactured. The halftone mask blank having the sacrificial layer removes unnecessary etching of the semi-transmissive layer in the above-described manufacturing process, prevents corrosion of the substrate, and becomes a raw material capable of producing a halftone mask of higher quality. In the case of the blank of the halftone mask described above, the transflective layer stacked on the transparent substrate is preferably formed of a Ti-based material. In addition, the sacrificial layer is preferably formed of a mixture containing Au. In manufacturing the halftone mask using the halftone mask blank, semi-transmissive selective etching is applied in the above-described manufacturing process, and the etching solution is based on 100% by weight of H 2 O 40 to 90% by weight, H 2 O 2 to 5 to 30% by weight, NH 4 OH 30 to 5% by weight is manufactured through a process that is selectively etched by a mixed etching solution, it is possible to prevent corrosion of the transparent substrate and the light shielding layer in a more efficient manufacturing process.
상술한 바와 같이 본 발명은 Ti계 물질로 형성되는 반투과층의 상부에 희생층을 형성하여, 반투과층의 부식을 막아 하프톤 마스크의 품질향상을 구현할 수 있다. 또한 Ti계 물질로 형성되는 반투과층의 에칭 시에는 H2O과 H2O2 , 및 NH4OH의 혼합 에칭액을 통하여 반투과층 만을 선택적으로 에칭할 수 있도록 함으로써, 반투과층 이외의 층의 부식 등을 통한 손실을 막을 수 있도록 한다. 즉 상기 희생층의 존재와 혼합 에칭액의 사용으로 차광층과 투명기판의 부식을 배제하여 현저하게 향상된 수율을 구현할 수 있는 하프톤 마스크를 제조할 수 있도록 하는 장점이 구현되는 것이다.As described above, the present invention may form a sacrificial layer on the transflective layer formed of a Ti-based material, thereby preventing corrosion of the transflective layer, thereby improving quality of the halftone mask. In addition, when etching the semi-transmissive layer formed of a Ti-based material, only the semi-transmissive layer can be selectively etched through a mixed etching solution of H 2 O, H 2 O 2 , and NH 4 OH, thereby providing a layer other than the semi-transmissive layer. To prevent loss through corrosion. That is, the advantage of being able to manufacture a halftone mask that can realize a significantly improved yield by eliminating corrosion of the light shielding layer and the transparent substrate by using the sacrificial layer and the use of the mixed etching solution.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments of the present invention but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.
도 1은 일반적인 하프톤 마스크의 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a general halftone mask.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 제조방법을 도시한 도면이다.2A and 2B illustrate a method of manufacturing a halftone mask according to the present invention.
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