KR101412912B1 - 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법은, 한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는다. 본 제조 방법에서는, 특히, 도포된 레지스트제의 건조는, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 청정 기체를 공급하여 행해진다.

레지스트제 공급구, 도포 노즐, 청정 기체, 모세관 현상

Description

마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING MASK BLANKS AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOMASK}

본 발명은, 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

FPD(Flat Panel Display) 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크(FPD용의 마스크 블랭크)에서는, 차광성막, 반투광성막 등의 박막 위에, 레지스트막이 형성된다. 이 레지스트막은, 상기 박막의 에칭 시에 에칭 마스크로서 사용된다. 그러나, FPD용의 마스크 블랭크에서는, 레지스트막을 형성할 상기 박막 표면의 면적이 크기 때문에, 예를 들면 LSI용의 마스크 블랭크 등과 비교하여, 레지스트막의 도포 얼룩이나, 면내 막 두께 균일성의 악화가 생기기 쉽다.

또한, FPD용의 포토 마스크 등에서는, 최근에, 형성되는 패턴이 고정밀도화하고 있기 때문에, 대형의 기판의 전체면에 걸쳐서 균일한 두께의 레지스트막을 형성할 수 있는 기술이 요망되고 있었다.

이러한 실정을 감안하여, FPD용의 마스크 블랭크 및 포토 마스크의 제조 분야에서, 예를 들면, 「CAP 코터」라고 통칭되는 도포 장치의 사용이 검토되고 있 다. 이「CAP 코터」에서는, 액체 형상의 레지스트제가 저장된 액조에 모관 형상 간극을 갖는 도포 노즐을 가라앉혀 둔다. 한편, 피도포면을 하방을 향한 자세로 흡착판에 의해 기판을 유지해 두고, 다음으로, 도포 노즐을 레지스트제 내로부터 상승시켜서 이 도포 노즐의 상단부를 기판의 피도포면에 근접시킨다. 그렇게 하면, 액조에 저장된 액체 형상의 레지스트제가 도포 노즐에서의 모세관 현상에 의해 상승하고, 이 레지스트제가 도포 노즐의 상단부를 통하여 기판의 피도포면에 접액된다. 이와 같이 레지스트제가 피도포면에 접액한 상태에서, 액조 및 도포 노즐을 소정의 「도포 높이」의 위치(도포 갭 G의 위치)까지 하강시킨다. 이 상태에서, 도포 노즐 및 피도포면을 피도포면의 전체면에 걸쳐서 상대적으로 이동시킴으로써, 피도포면의 전체면에 걸쳐서 레지스트제의 도포막이 형성된다.

그런데, 상기한 바와 같은 CAP 코터를 이용한 경우에도, 한층 더 고정밀도 패턴에의 요구 등에 응하기 위해서는, 한층 더 막 두께의 균일성을 추구할 필요가 있다. 그 때문에, 도포 후의 건조 시에 있어서 면 내의 건조 얼룩의 발생을 방지하는 것도, 막 두께의 균일성을 향상시키는 점에서 중요한 요소로 된다.

따라서, 본 출원인은, 클린 룸 내의 다운 플로우의 기류에 의한 건조 얼룩에 기인하는 레지스트막의 막 두께 얼룩을 방지하기 위해, 기판의 피도포면을 하향으로 유지한 상태에서, 기판을 일정 속도로 이동시키면서 건조하는 레지스트 도포 방법(특허 문헌 1: 일본 특개 2004-311884호 공보)이나, 피도포면의 하방으로부터 레지스트막을 향하여 청정 기체를 공급함으로써, 다운 플로우가 피도포면에 돌아 들어가는 것을 억제하는 레지스트 도포 방법(특허 문헌 2: 일본 특허 제3658355호 공 보)을 개발하여, 먼저 출원을 행하였다.

그런데, 상기한 바와 같은 방법을, 이하에서 설명하는 구체적인 도포 장치에 적용한 경우에, 건조 얼룩이 발생하는 것을 알 수 있었다.

자세하게는, 도 7에 도시하는 도포 장치는, 장치 전면(로더)측에 흡착판(3)에 대한 기판(10)의 흡착 및 이탈을 행하는 타입의 장치이며, 이하와 같은 흡착 및 이탈 기구를 갖는다. 즉, 흡착 및 이탈 기구는, 장치 전면측(도면 중 C의 위치)에서 흡착판(3)에 기판(10)을 흡착하고, 도면 중 우 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 이동시키면서, 도포 노즐(22)에 의해 기판(10)의 피도포면에 레지스트제의 도포를 행하여 레지스트제의 도포막(21a)을 형성한다(상세에 대해서는 후술함). 도포의 종료 후, 도면 중 우 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 조금 이동시킨 위치(도포 종료 위치라고 함)에서 흡착판(3) 및 기판(10)의 이동을 정지시킨다. 다음으로, 도면 중 좌 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 이동시키고, 장치 전면측(도면 중 C의 위치)에서 흡착판(3)으로부터 기판(10)의 이탈을 행한다. 이하에서는, 기판(10)의 도면 중 우단부를 도포 개시측, 도면 중 좌단부를 도포 종료측이라고 부른다.

도 7에 도시하는 도포 장치에서는, 도포가 종료한 기판(10)은 도면 중 A의 위치(도포 종료 위치)에서 일단 정지한다. 그 후, 기판(10)은 로더측으로 이동하지만, 도면 중 B의 위치의 하방에 설치된 클린 에어 유닛(31)에서, 레지스트 표면 이 건조되면서 로더측으로의 이동이 행해진다.

이 건조 방법의 문제점은, 도포 방향과 건조 방향이 역 방향이라는 것과, 균일한 건조 시간이, 충분히 취해지지 않는 것이다. 실제로 도면 중 B의 위치에서 하방의 에어 유닛(31)으로부터의 바람을 받은 것은, 도포 종료측이 먼저이며, 도포 개시측은 마지막으로 되게 된다.

이 때문에, 도포 후 A→B→C로 이동하는 흡착판(3)의 이송 속도(도포 되돌아감 속도)가 너무 높으면, 위치 B에서의 건조가 충분하지 않아, 도 8에 도시한 바와 같은 세로 방향의 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)이 발생하게 된다. 반대로 도포 되돌아감 속도를 낮게 하면, 세로 방향의 아지랭이 얼룩이 저감되지만, 도포 시작 에리어(도포 개시측)가, 도면 중 B의 위치에 도달하기 전에 자연 건조되게 되기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 랜덤한 아지랭이 얼룩이, 도포 시작 에리어를 중심으로 발생하게 된다. 도포 되돌아감 속도, 에어 유닛의 수, 높이, 풍량을 바꾸어서 수많은 테스트를 행하였지만, 세로 방향의 아지랭이 얼룩과 랜덤한 아지랭이 얼룩을 동시에 허용 레벨로 억제할 수는 없었다.

또한, 도면 중 C의 위치에서도 그 하방에 설치된 에어 유닛(32)에서 건조가 행해진다. 그러나, 여기서의 건조는, 로더에 기판을 두고, 다음의 공정으로 이어지는 레벨로 레지스트가 건조되는 것을 촉진하기 위해서이며, 후술하는 「충분한 건조 상태」에 이른 후의 건조이므로, 전술한 건조 얼룩에는 영향을 주지 않는 것을 해명하고 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 전술한 바와 같은 건조 얼룩이 발생하지 않도록, 도포된 레지스트제를 건조시킬 수 있는 공정을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.

[구성 1]

한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,

도포된 레지스트제의 건조는, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.

[구성 2]

도포된 레지스트제의 건조는,

레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 정류판을 설치하고,

상기 레지스트제의 도포막 표면과 상기 정류판 사이에 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법.

[구성 3]

상기 레지스트제의 도포막 표면에 대하여, 도포 개시측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법.

[구성 4]

액조에 저장된 액체 형상의 레지스트제를 도포 노즐에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 기판의 피도포면을 하방을 향하여 상기 도포 노즐의 상단부에 근접시키고, 상기 도포 노즐에 의해 상승된 레지스트제를 그 도포 노즐의 상단부를 통하여 상기 피도포면에 접액시키고, 레지스트제가 기판의 피도포면에 접액된 상태에서, 액조 및 도포 노즐을 소정의 도포 높이의 위치까지 하강시키고, 이 상태에서 상기 도포 노즐 및 상기 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1∼3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법.

[구성 5]

구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 얻어지는 마스크 블랭크를 이용하여 포토 마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 전술한 바와 같은 건조 얼룩이 발생하지 않도록, 도포된 레지스트제를 건조시킬 수 있는 공정을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법은, 한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,

도포된 레지스트제의 건조는, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다(구성 1).

상기 구성 1에 따른 발명에 따르면, 도포된 레지스트제의 건조는, 레지스트제의 도포막 표면(즉 도포된 레지스트제에 의해 형성된 도포막의 표면, 즉 레지스트막의 표면, 이하 마찬가지)에 대하여 평행한 방향으로부터 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 가짐으로써, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 수직한 방향 등으로부터 청정 기체를 공급하는 등의 경우에 비해, 건조 기류의 흐름이 한 방향이어서, 건조 얼룩이 방지된다.

또한, 상기 구성 1에 따른 발명에서는, 레지스트제의 도포막 표면을 따라, 상기 도포막 표면과 평행하게 청정 기체를 흘림으로써, 레지스트제의 도포막 표면으로부터 휘발하여 도포막 표면 부근에 체류하는 용매 증기를 도포막 표면으로부터 강제적으로 멀리하는 것이 가능하게 된다.

본 발명에서, 청정 기체의 공급에 의한 강제 건조는, 강제 건조 부족 때문에 강제 건조 후에 자연 건조가 일어나고 이에 기인한 건조 얼룩이 발생하는 것을 방 지할 수 있는 상태(이하, 충분한 건조 상태라고 함)까지 건조시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 청정 기체의 공급에 의한 강제 건조는, 강제 건조 전에 자연 건조에 기인한 건조 얼룩이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 또한 충분한 건조 상태에 이르기까지 건조시키는 공정인 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 도포된 레지스트제의 건조는, 레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 정류판을 설치하고, 상기 도포막 표면과 상기 정류판 사이에 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것이 바람직하다(구성 2).

여기에서, 레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 정류판을 설치하지 않으면, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 공급된 청정 기체는, 상기 도포막 표면으로부터 멀어지는 방향으로 발산하게 된다.

상기 구성 2에 따른 발명에 따르면, 레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 정류판을 설치하고 있으므로, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 공급된 청정 기체가, 상기 도포막 표면으로부터 멀어지는 방향으로 발산하게 되는 일이 없다. 이 때문에, 레지스트제의 도포막 표면에 대한 균일한 송풍이 가능하게 된다.

또한, 상기 구성 2에 따른 발명에 따르면, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 수직한 방향 등으로부터 청정 기체를 공급하는 등의 경우에 비해, 건조 효율이 높다. 따라서, 충분한 건조 상태에 이르기까지 요하는 시간을 짧게 할 수 있다. 이에 대하여, 다른 건조 방법과 같이, 건조 효율이 낮고, 따라서, 충분한 건조 상 태에 이르기까지 요하는 시간이 길면, 송풍에 의한 강제 건조에 의해 충분한 건조 상태에 이르기까지의 동안에, 자연 건조에 기인한 건조 얼룩이 발생하는 것이 있다. 또한, 충분한 건조 상태에 이르기까지 요하는 시간이 길면, 스루풋의 면에서 불리하다. 스루풋을 우선하여 송풍에 의한 강제 건조 시간을 짧게 하면 강제 건조 부족 때문에 강제 건조 후에 자연 건조가 일어나서, 건조 얼룩이 발생한다.

본 발명에서, 레지스트제의 도포막 표면과 정류판 표면과의 간격은, 1∼2㎝로 하는 것이, 전술한 작용의 충분한 발휘의 관점으로부터, 바람직하다. 또한, 이 간격에 적절한 형상의 에어 노즐 등에 의해, 균일하게 청정 기체를 보내는 것이 더 바람직하다.

본 발명에서, 상기 도포막 표면과 정류판 사이에 공급되어 통과하는 청정 기체의 유속은, 0.2∼1m/sec로 하는 것이, 전술한 작용의 충분한 발휘의 관점으로부터, 바람직하다.

청정 기체의 유속(에어 강도)이 너무 높으면, 도 5에 도시한 바와 같은, 갈빗대 형상의 건조 얼룩이 발생한다.

청정 기체의 유속(에어 강도)이 너무 낮으면, 도 6에 도시한 바와 같이, 도포 종료 에리어(도포 종료측)가 충분한 건조 상태에 이르기 전에 자연 건조하고 이에 기인한 랜덤한 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)이 발생한다.

본 발명에서, 상기 정류판은, 레지스트제의 도포막 표면(따라서 기판 표면이나 흡착판 표면)에 대하여, 평행하게 배설하는 것이 바람직하다. 즉, 레지스트제의 도포막 표면과 정류판 표면과의 간격은, 레지스트제의 도포막 표면의 면 내의 어느 하나의 개소에서도 일정 간격으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 정류판의 면적은, 레지스트제의 도포막 표면의 면적보다도 큰 것이 바람직하고, 기판의 면적과 동일하거나 그보다도 큰(즉 기판을 덮는 사이즈인) 것이 더 바람직하고, 흡착판 표면의 면적과 동일하거나 그보다도 큰(즉 흡착판을 덮는 사이즈인) 것이 더 바람직하다.

본 발명에서는, 도포 개시측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급하는 것이 바람직하다(구성 3).

상기 구성 3에 따른 발명에 따르면, 도포 개시 측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급함으로써, 도포 시작 에리어측(도포 개시측)으로부터 건조를 행할 수 있으므로, 도포 시작 에리어가, 청정 기체의 공급에 의한 강제 건조 전에 자연 건조에 기인한 건조 얼룩이 발생하는 일은 없다. 이는, 청정 기체를 공급하는 측에 가까운 에리어(즉 바람이 불어 오는 쪽측)의 쪽이 다른 에리어(즉 바람이 불어가는 쪽측)보다도 빨리(먼저) 건조되기 때문이다.

본 발명에서는, 레지스트제의 도포막 표면에서의 도포 개시측의 변으로부터 도포 종료측의 변을 향하여 균일하게 청정 기체를 공급하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 도포의 종료 후, 그 근변의 위치(도포 종료 위치)에서 기판의 이동을 정지시키고, 이 기판의 이동을 정지시킨 상태에서, 상기 본 발명에 따른 건조 공정을 실시할 수 있다(방법 1).

또한, 본 발명에서는, 기판을 일정 속도로 이동시켜 도포를 행하면서, 상기 본 발명에 따른 건조 공정을 실시할 수 있다(방법 2). 예를 들면, 도포 개시 전 또는 도포 개시 직후부터 청정 기체를 공급하여 상기 본 발명에 따른 건조 공정을 실시할 수 있다. 또한, 도포 개시로부터 일정 면적을 도포한 단계부터 청정 기체를 공급하여 상기 본 발명에 따른 건조 공정을 실시할 수 있다. 또한, 도포 종료 직후부터 청정 기체를 공급하여 상기 본 발명에 따른 건조 공정을 실시할 수 있다.

또한, 도포 개시측은 도포 종료측에 비해, 도포되고 나서의 경과 시간이 길어, 청정 기체의 공급에 의한 강제 건조 전에 자연 건조에 기인한 건조 얼룩이 발생할 우려가 있지만, 상기 방법 1 또는 방법 2에 따르면, 청정 기체의 공급에 의한 강제 건조 개시까지의 시간을 짧게 할 수 있으므로, 이러한 우려를 방지할 수 있다.

본 발명은, 한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 슬릿 코터라고 통칭되는 도포 장치를 이용하는 경우에 적용할 수 있다. 슬릿 코터에서의, 도포 노즐과 기판의 위치 관계는, 특히 제한되지 않고, 바닥면에 대하여 수평으로 유지된 기판의 상방에 도포 노즐이 설치된 양태나, 도포 노즐과 기판의 쌍방이 바닥면에 대하여 수직으로 유지된 양태 등이 포함된다.

본 발명은, 「CAP 코터」라고 통칭되는 도포 장치를 이용하는 경우에 적합하게 적용할 수 있다(구성 4).

본 발명의 포토 마스크의 제조 방법은, 상기 본 발명에 따른 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 얻어지는 마스크 블랭크를 이용하여 포토 마스크를 제조하는 것을 특징으로 한다(구성 5).

본 발명의 마스크 블랭크는, 기판 상에 성막된 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막과, 이 박막의 상방에 성막된 레지스트막을 구비하는 마스크 블랭크가 포함된다.

본 발명에서, 마스크 블랭크에는, 포토 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크 블랭크, 반사형 마스크 블랭크, 임프린트용 전사 플레이트 기판도 포함된다. 또한, 마스크 블랭크에는, 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크가 포함된다. 위상 시프트 마스크 블랭크에는, 하프톤막과, 차광성막을 갖는 경우를 포함한다. 또한, 이 경우, 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막은, 하프톤막이나 차광성막을 가리킨다. 또한, 반사형 마스크 블랭크의 경우에는, 다층 반사막 위, 또는 다층 반사막 위에 형성된 버퍼층 위에, 전사 패턴으로 되는 탄탈계 재료나 크롬계 재료의 흡수체막이 형성되는 구성을 포함하고, 임프린트용 전사 플레이트의 경우에는, 전사 플레이트로 되는 기재 위에 크롬계 재료 등의 전사 패턴 형성용 박막이 형성되는 구성을 포함한다. 마스크에는, 포토 마스크, 위상 시프트 마스크, 반사형 마스크, 임프린트용 전사 플레이트가 포함된다. 마스크에는 레티클이 포함된다.

본 발명에서, 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막으로서는, 노광광 등을 차단하는 차광막, 노광광 등의 투과량을 조정·제어하는 반투광성막, 노광광 등의 반사율을 조정·제어하는 반사율 제어막(반사 방지막을 포함함), 노광광 등에 대한 위상을 변화시키는 위상 시프트막, 차광 기능과 위상 시프트 기능을 갖는 하프톤막 등이 포함된다.

본 발명의 마스크 블랭크에서, 상기 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막으로서는, 금속막을 예로 들 수 있다. 금속막으로서는, 크롬, 탄탈, 몰리브덴, 티탄, 하프늄, 텅스텐이나, 이들 원소를 함유하는 합금, 또는 상기 원소나 상기 합금을 함유하는 재료로 이루어지는 막을 예로 들 수 있다.

또한, 본 발명의 마스크 블랭크에서, 상기 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막으로서는, 규소를 함유하는 규소 함유막을 예로 들 수 있다. 규소 함유막으로서는, 규소막이나, 규소와 크롬, 탄탈, 몰리브덴, 티탄, 하프늄, 텅스텐의 금속을 함유하는 금속 실리사이드막, 규소막이나 금속 실리사이드 막에, 산소, 질소, 탄소 중 적어도 하나를 더 함유하는 막으로 할 수 있다.

본 발명에서, FPD용의 마스크 블랭크 및 마스크로서는, LCD(액정 디스플레이), 플라즈마 디스플레이, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이 등의 FPD 디바이스를 제조하기 위한 마스크 블랭크 및 마스크를 예로 들 수 있다.

LCD용 마스크에는, LCD의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함되고, 예를 들면, TFT(박막 트랜지스터), 특히 TFT 채널부나 컨택트홀부, 저온 폴리실리콘 TFT, 컬러 필터, 반사판(블랙 매트릭스) 등을 형성하기 위한 마스크가 포함된다. 다른 표시 디바이스 제조용 마스크에는, 유기 EL(일렉트로루미네센스) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 등의 제조에 필요한 모든 마스크가 포함된다.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 「CAP 코터」라고 통칭되는 도포 장치 및 본 발명에서의 건조 공정의 일 양태를 설명하기 위한 모식적 측면도이며, 도 2는 도 1의 주요부의 평면도이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 도포 장치는, 장치 전면(로더)측에서 흡착판(3)에 대한 기판(10)의 흡착 및 이탈을 행하는 타입의 장치로서, 이하와 같은 흡착 및 이탈 기구를 갖는다. 즉, 흡착 및 이탈 기구는, 장치 전면측(도면 중 C의 위치)에서 흡착판(3)에 기판(10)을 흡착하고, 도면 중 우 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 이동시키면서, 도포 노즐(22)에 의해 기판(10)의 피도포면에 레지스트제의 도포를 행하여 레지스트제의 도포막(21a)을 형성한다(상세에 대해서는 후술함). 도포의 종료 후, 도면 중 우 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 조금 이동시킨 위치(도포 종료 위치라고 함)에서 흡착판(3) 및 기판(10)의 이동을 정지시킨다. 다음으로, 도면 중 좌 방향으로 흡착판(3) 및 기판(10)을 이동시키고, 장치 전면측(도면 중 C의 위치)에서 흡착판(3)으로부터 기판(10)의 이탈을 행한다. 이하에서는, 기판(10)의 도면 중 우단부를 도포 개시측, 도면 중 좌단부를 도포 종료측이라고 부른다.

도 1 및 도 2에 도시하는 도포 장치에서는, 레지스트제의 도포막 표면(즉 레지스트제의 도포막(21a)의 표면)에 대향하여 정류판(50)을 설치하고 있다. 정류판(50)은, 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 일정 간격으로 수평하게 설치하고 있다. 또한, 정류판(50)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 기판(10) 및 흡착판(3)을 덮는 사이즈로 하고 있다. 정류판(50)은, 도포 노즐(22)과 인접(근접)하여 설치되어 있다.

도 1에 도시하는 도포 장치에서는, 도포 개시측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급하도록, 장치 전면측과는 반대측의 장치 배면측(도포 시의 기판의 이동 방향측)에 청정 기체의 공급 수단인 에어 유닛(60)이 설치되어 있다.

에어 유닛(60)은, 레지스트제의 도포막 표면(즉 레지스트제의 도포막(21a)의 표면)에 대하여 평행한 방향으로부터 청정 기체를 공급하도록(도포막(21a)의 표면과 평행하게 불어내도록) 설치되어, 레지스트제의 도포막 표면과 정류판 사이에, 레지스트제의 도포막 표면을 따라, 또한 평행하게 청정 기체를 흘린다.

에어 유닛(60)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 레지스트제의 도포막 표면에서의 도포 개시측의 변을 따라 복수 설치되고, 이에 의해, 레지스트제의 도포막 표면에서의 도포 개시측의 변으로부터 도포 종료측의 변을 향하여 균일하게 청정 기체를 공급한다.

에어 유닛(60)은, 예를 들면, 기류를 발생시키는 팬과, 이 팬의 전방에 배치된 에어 필터를 구비하고, 에어 필터를 통하여 청정 기체를 공급한다. 여기에서, 에어 필터로서는, HEPA 필터(High Efficiency Particulate Air filter)를 이용하는 것이 바람직하다.

도 3은 도포 노즐(22)에 의해 기판(10)의 피도포면에 레지스트제의 도포를 행하고 있는 상태를 설명하기 위한 단면도이며, 도 4는 도포 노즐(22) 등의 동작의 상세 내용을 설명하기 위한 단면도이다.

「CAP 코터」 장치에서는, 우선, 기판(10)에서의 레지스트제의 도포 개시 개소와, 도포 유닛(2)의 도포 노즐(22)의 상단부와의 위치 정렬을 행한다(도시하지 않음). 기판(10)에서의 레지스트제의 도포 개시 개소는, 이 기판(10)의 일 측연부이다.

또한, 이「CAP 코터」 장치는, 후술하는 바와 같이, 흡착판(3)을 수평 이동시키는 수평 구동 기구와, 액조, 도포 노즐을 각각 상하시키는 상하 구동 기구(도시하지 않음)와, 수평 구동 기구를 제어함과 함께, 상하 구동 기구를 제어하여 액조 및 도포 노즐의 높이 위치를 조정하는 제어부(도시하지 않음)를 갖고 있다.

상기의 상태에서, 제어부는, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 액면 위치까지 레지스트제(21)가 저장되어 있는 액조(20)와, 이 레지스트제(21) 내에 완전히 가라앉은 상태의 도포 노즐(22)을, 모두 상승시켜, 기판(10)의 피도포면(10a)에 하방측으로부터 접근시킨다.

또한, 도포 노즐(22)은, 지지 막대(28)에 지지되어, 액조(20) 내에 수납되어 있다. 이 도포 노즐(22) 및 액조(20)는, 기판(10)의 가로 방향(도 3 중에서 지면에 직교하는 방향)의 한변의 길이에 상당하는 길이를 갖고 구성되어 있다. 도포 노즐(22)은, 그 길이 방향을 따라, 슬릿 형상의 모관 형상 간극(23)을 갖고 있다. 이 도포 노즐(22)은, 이 모관 형상 간극(23)을 사이에 두고, 상단측의 폭이 좁게 이루어져서 부리와 같이 끝이 뾰족한 단면 형상을 갖고 구성되어 있다. 모관 형상 간극(23)의 상단부는, 도포 노즐(22)의 상단부에서, 이 도포 노즐(22)의 대략 전체 길이에 걸친 슬릿 형상으로 개구하고 있다. 또한, 이 모관 형상 간극(23)은, 도포 노즐(22)의 하방측을 향해서도 개구되어 있다(도 3, 4 참조).

다음으로, 제어부는, 액조(20)의 상승을 정지시켜, 도 3에 도시한 바와 같이 도포 노즐(22)의 상단측을 액조(20) 내의 레지스트제(21)의 액면으로부터 상방측으로 돌출시킨다. 이 때, 도포 노즐(22)은, 레지스트제(21) 내에 완전히 가라앉혀 있었던 상태(도 4 참조)로부터, 레지스트제(21)의 액면의 상방측으로 돌출되므로, 모관 형상 간극(23) 내에 레지스트제(21)가 채워진 상태로 되어 있다(도 3 참조). 또한, 지지 막대(28)는 액조(20)의 저부에 형성된 구멍(20b)을 상하 이동 가능한 상태에서 관통하고 있다. 그리고, 구멍(20b)과 지지 막대(28) 사이의 근소한 간극으로부터의 레지스트제(21)의 누설을 없애기 위해서, 도포 노즐(22)과 액조(20)의 구멍(20b)의 주위 사이에는, 지지 막대(28)의 일부를 내포하도록 신축 가능한 주름 호스(29)를 설치하고 있다.

또한, 제어부는, 도포 노즐(22)을 액조(20)의 상단부에서의 슬릿 형상의 개구(20a)보다도 상승시키고, 도포 노즐(22)의 상단부의 레지스트제(21)를 기판(10)의 피도포면(10a)에 접액시킨다(도 3 참조).

이 접액 시에, 도포 노즐(22)의 선단부와 피도포면(10a)과의 간격을, 상대적으로 작은 상태에서 접액을 개시시키고, 다음으로, 도포 노즐(22)의 선단부와 피도포면(10a)과의 간격을, 상대적으로 큰 상태로 넓혀서 접액을 완료시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면, 접액 갭을 작은 상태에서 일순 유지하여 접액을 개시시키고, 즉시 거품 물기가 일어나지 않는 접액 속도로 되도록 접액 갭을 넓혀서 접액을 완료시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 제어부는, 도포 노즐(22)의 상단부에서 레지스트제(21)가 기판(10)의 피도포면(10a)에 접액된 상태에서, 액조(20) 및 도포 노즐(22)을 소정의 「도포 높이」의 위치까지 하강시켜, 도포를 실시할 때의 도포 노즐(22)의 선단부 와 피도포면(10a)과의 간격(도포 갭 G)으로 설정한다(도 3 참조).

여기에서, 도포 갭 G는, 일단 접액한 레지스트제(21)가 피도포면(10a)으로부터 이액하는 이액 간격 G'보다도 작은 범위에서, 되도록이면 크게 이루어진다. 즉, 도포 갭 G는, 이액 간격 G' 중 적어도 50% 이상으로 이루어지고, 바람직하게는, 이액 간격 G'의 70% 내지 95%로 이루어진다.

상기의 상태에서, 제어부는, 기판(10)을 도포 노즐(22)의 상단부에서 모관 형상 간극(23)이 형성하는 슬릿에 직교하는 방향(도 3 중 화살표 V로 나타내는 방향)으로 이동시키고, 도포 노즐(22)의 상단부를 피도포면(10a)의 전체면에 걸쳐서 이동시키고, 이 피도포면(10a)의 전체면에 걸쳐서 레지스트제(21)의 도포막(21a)을 형성한다.

또한, 기판(10)과 도포 노즐(22)과의 상대 이동 속도는, 미리 설정되어 있는 노즐 간격, 레지스트제(21)의 점도, 액면 높이 및 도포 갭 G를 전제로 하여, 도포막(21a)이 원하는 막 두께로 되도록, 제어부에 의해 제어된다.

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

전술한 발명의 실시 형태에서 기재한 도 1∼도 4에 도시하는 구성을 갖는 도포 장치를 사용하여, 실시 형태에서 기재한 방법에 의해, 마스크 블랭크의 박막 위에 레지스트를 도포하고, 건조하여, 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크를 형성했다.

그 때, 도포의 조건은, 1㎛의 레지스트막을 형성하기 위한, 액면 높이, 도포 갭, 이동 속도 등을 설정했다.

또한, 건조의 조건은, 도 1 및 도 2에 도시하는 도포 종료 위치(도면 중 A의 위치)에서 기판의 이동을 정지시키고, 이 기판의 이동을 정지시킨 상태에서, 에어 유닛(60)에 의해, 레지스트제의 도포막 표면과 평행하게 청정 기체를 흘렸다. 이 때 레지스트제의 도포막 표면과 정류판 표면과의 간격은, 1∼2㎝로 했다. 또한, 상기 도포막 표면과 정류판 사이에 공급되어 통과하는 청정 기체의 유속은, 0.5m/sec로 했다. 청정 기체의 공급 시간(건조 시간)은 10분으로 했다.

또한, 마스크 블랭크로서는, 대형 글래스 기판(합성 석영(QZ) 10㎜ 두께, 사이즈 850㎜×1200㎜) 위에, 마스크 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판을 사용했다.

상기에서 얻어진 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크에 대해서, 도포·건조된 레지스트막을 일정 시간 경과 후 검사한 결과, 도 8에 도시한 바와 같은 세로 방향의 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)이나, 도 9에 도시한 바와 같은 랜덤한 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)은 모두 보이지 않았다.

또한, 상기에서 얻어진 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크를 이용하여 포토 마스크를 제작하고, 또한 이 포토 마스크를 이용하여 FPD를 제작했지만, 포토 마스크 및 FPD의 쌍방에 대하여 레지스트막의 상기의 건조 얼룩에 기인한다고 생각되는 이상은 보이지 않았다.

[비교예 1]

도 7에 도시하는 도포 장치를 사용하여, 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크를 형성했다. 또한, 도포의 조건 등은, 실시예 1과 마찬가지로 했다.

도포 후 A→B→C에로 이동하는 흡착판의 이송 속도(도포 되돌아감 속도)가 너무 높으면, 위치 B에서의 건조가 충분하지 않아, 도 8에 도시한 바와 같은 세로 방향의 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)이 발생했다.

반대로 도포 되돌아감 속도를 낮게 하면, 세로 방향의 아지랭이 얼룩이 저감되지만, 도포 시작 에리어가, 도면 중 B의 위치에 도달하기 전에 자연 건조되게 되기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 랜덤한 아지랭이 얼룩(아지랭이 형상의 얼룩)이, 도포 시작 에리어를 중심으로 발생하였다.

도포 되돌아감 속도, 에어 유닛(31)의 수, 높이, 풍량을 바꾸어서 수많은 테스트를 행하였지만, 세로 방향의 아지랭이 얼룩과 랜덤한 아지랭이 얼룩을 동시에 허용 레벨로 억제할 수는 없었다.

[참고예 1]

도 7에 도시하는 도포 장치에서, 도면 중 B의 위치의 하방에 설치된 클린 에어 유닛(31)과 마찬가지로, 도면 중 A의 위치의 하방에 크린 에어 유닛(도시하지 않음)을 설치하고, 도포가 종료된 기판을 도면 중 A의 위치(도포 종료 위치)에서 정지시킨 상태에서, 하방에 설치된 크린 에어 유닛으로부터, 도포된 레지스트제의 도포막 표면을 향하여 청정 기체를 공급하여 건조를 행하였다. 그 결과, 도 8에 도시하는 건조 얼룩이 발생했다.

또한, 본 발명은, 전술한 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변경 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1은 본 발명에서의 건조 공정의 일 양태를 설명하기 위한 모식적 측면도.

도 2는 도 1의 주요부의 평면도.

도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 도포 장치에서의 도포 수단이 도포를 행하고 있는 상태를 도시하는 단면도.

도 4는 도 3의 도포 장치에서의 도포 수단의 주요부의 구성을 도시하는 단면도.

도 5는 건조 조건에 의한 건조 얼룩의 일 양태를 설명하기 위한 모식도.

도 6은 건조 조건에 의한 건조 얼룩의 다른 양태를 설명하기 위한 모식도.

도 7은 종전의 건조 공정의 일 양태를 설명하기 위한 모식적 측면도.

도 8은 종전의 건조 공정에 의한 건조 얼룩의 일 양태를 설명하기 위한 모식도.

도 9는 종전의 건조 공정에 의한 건조 얼룩의 일 양태를 설명하기 위한 모식도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 도포 유닛

3 : 흡착판

10 : 기판

10a : 피도포면

20 : 액조

20b : 구멍

21 : 레지스트제

21a : 레지스트제의 도포막

22 : 도포 노즐

23 : 모관 형상 간극

28 : 지지 막대

29 : 주름 호스

50 : 정류판

60 : 에어 유닛

Claims (8)

1. 한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,

   도포된 레지스트제의 건조는, 도포된 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 도포 개시측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   도포된 레지스트제의 건조는,

   도포된 레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 설치된 정류판을 설치하고,

   상기 레지스트제의 도포막 표면과 상기 정류판 사이에 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   액조에 저장된 액체 형상의 레지스트제를 도포 노즐에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 기판의 피도포면을 하방을 향하여 상기 도포 노즐의 상단부에 근접시키고, 상기 도포 노즐에 의해 상승된 레지스트제를 그 도포 노즐의 상단부를 통하여 상기 피도포면에 접액시키고, 레지스트제가 기판의 피도포면에 접액된 상태에서, 액조 및 도포 노즐을 소정의 도포 높이의 위치까지 하강시키고, 이 상태에서 상기 도포 노즐 및 상기 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
5. 제1항, 제2항 또는 제4항 중 어느 한 항의 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 얻어진 마스크 블랭크를 이용하여 포토마스크를 제조하는 것을 특징으로 하는 포토 마스크의 제조 방법.
6. 포토마스크의 제조 방법으로서,

   마스크 패턴을 형성하기 위한 박막을 가지는 기판에 대하여, 한 방향으로 신장하는 레지스트제 공급구를 갖는 도포 노즐로부터 레지스트제를 토출시키면서, 상기 한 방향으로 교차하는 방향으로 상기 도포 노즐 및 상기 기판의 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정과,

   도포된 레지스트제의 도포막 표면에 대하여 평행한 방향으로부터 도포 개시측으로부터 도포 종료측을 향하여 청정 기체를 공급하여, 건조시켜 레지스트막을 형성하는 공정과,

   상기 레지스트막을 에칭 마스크로서 상기 박막을 에칭하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,

   도포된 레지스트제의 건조는,

   도포된 레지스트제의 도포막 표면에 대향하여 설치된 정류판을 설치하고,

   상기 레지스트제의 도포막 표면과 상기 정류판 사이에 청정 기체를 공급하여, 건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
8. 제6항에 있어서,

   액조에 저장된 액체 형상의 레지스트제를 도포 노즐에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 기판의 피도포면을 하방을 향하여 상기 도포 노즐의 상단부에 근접시키고, 상기 도포 노즐에 의해 상승된 레지스트제를 그 도포 노즐의 상단부를 통하여 상기 피도포면에 접액시키고, 레지스트제가 기판의 피도포면에 접액된 상태에서, 액조 및 도포 노즐을 소정의 도포 높이의 위치까지 하강시키고, 이 상태에서 상기 도포 노즐 및 상기 피도포면을 상대적으로 이동시켜서, 상기 피도포면에 상기 레지스트제를 도포하는 레지스트제 도포 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

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