KR102340837B1 - A film mask and a method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

본 출원은 필름 마스크 및 필름 마스크의 제조방법에 대한 것이다. 상기 필름 마스크는, 핀 홀과 잔막의 발생을 억제하고, 고단차의 패턴이 제공될 수 있도록, 기재층 및 기재층 상에 위치하는 차광 패턴층을 포함한다.The present application relates to a film mask and a method of manufacturing the film mask. The film mask includes a base layer and a light-shielding pattern layer positioned on the base layer to suppress the occurrence of pinholes and residual films, and to provide a high-level pattern.

Description

필름 마스크 및 그 제조 방법{A film mask and a method for preparing the same}A film mask and a method for preparing the same

본 출원은 필름 마스크 및 필름 마스크의 제조방법에 관한 것이다.The present application relates to a film mask and a method of manufacturing the film mask.

대표적인 패턴 제작 기술로는 임프린트 리소그래피(Imprint Lithography)와 포토리소그래피(Photolithography)를 들 수 있다.Representative pattern production techniques include imprint lithography and photolithography.

임프린트 리소그래피는 마스터 몰드를 복제하는 형식으로 패턴을 형성하므로 공정이 비교적 간단하고, 마스터 몰드의 형상에 따라 패턴을 다양하게 제작하는 것이 가능하다. 구체적으로, 임프린트 리소그래피는 고분자 재료(감광성 수지 등) 등에 임프린팅 마스크를 가압한 후, 고분자 재료 전 영역을 경화하는 방식으로 패턴을 형성한다. 이러한 방식은, 특정 영역에서 전극층이 노출되어야 하는 분야에는 적용이 어려운 문제가 있다.Since imprint lithography forms a pattern in the form of duplicating the master mold, the process is relatively simple, and it is possible to manufacture various patterns according to the shape of the master mold. Specifically, in imprint lithography, a pattern is formed by pressing an imprinting mask on a polymer material (photosensitive resin, etc.), and then curing the entire area of the polymer material. This method has a problem in that it is difficult to apply to a field in which an electrode layer must be exposed in a specific area.

한편, 포토리소그래피는 차광영역을 갖는 포토마스크를 사용하여, 빛을 받은 영역만 선택적으로 경화(negative type) 혹은 제거(positive type)하는 방식으로 패턴을 제작하므로 일정 영역에서 전극층이 노출되어야 하는 분야에 적합하다. 그러나 포토리소그래피를 통한 패턴 성형에서는, 포토레지스트의 특성이나 노광 조건에 따라 패턴 형상이 좌우되기 때문에 공정 마진이 좋지 않으며, 빛의 확산 특성에 의하여 상부 CD (critical dimension) 및 하부 CD의 편차가 커질 수 있고, 노광량 변화에 따라 하부 영역에서 잔막(residual layer)이 발생하는 문제가 있다. 또한, 높은 광학 밀도(optical density) 값을 가지는 수지에 패턴을 형성하는 경우에는, 심부로 갈수록 경화량이 감소하여 역테이퍼 형상의 패턴이 형성되면서, 고단차의 패턴 성형이 어려운 단점도 있다. 나아가, 포토마스크의 제조과정에서 차광 관련 구성의 두께가 얇게 형성되는 경우에는, 핀 홀(pin hole)과 같은 결함이 발생하기 쉬운데, 상기 핀 홀 부분이 광에 노출되면 불필요한 패턴이 형성되는 문제도 있다.On the other hand, photolithography uses a photomask having a light-shielding area to produce a pattern by selectively curing (negative type) or removing (positive type) only the light-receiving area. Suitable. However, in pattern molding through photolithography, the process margin is not good because the pattern shape is influenced by the characteristics of the photoresist or the exposure conditions, and the deviation of the upper CD (critical dimension) and the lower CD may increase due to the light diffusion characteristics. In addition, there is a problem in that a residual layer is generated in a lower region according to a change in exposure amount. In addition, when a pattern is formed on a resin having a high optical density value, the amount of curing decreases toward the deep part to form a reverse-tapered pattern, and it is difficult to form a pattern with a high step difference. Furthermore, when the thickness of the light-shielding component is thinly formed in the manufacturing process of the photomask, defects such as pin holes are likely to occur. have.

본 출원의 일 목적은, 종래 기술에 따라 제조된 패턴에서 관찰되던 잔막을 감소시킬 수 있는 필름 마스크 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present application is to provide a film mask capable of reducing the residual film observed in a pattern manufactured according to the prior art, and a method of manufacturing the same.

본 출원의 다른 목적은, 고단차의 패턴을 제공할 수 있는 필름 마스크 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present application is to provide a film mask capable of providing a high-level pattern and a method for manufacturing the same.

본 출원의 또 다른 목적은, 핀 홀의 발생을 방지하고, 불필요한 패턴의 형성을 억제할 수 있는 필름 마스크 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present application is to provide a film mask capable of preventing the occurrence of pinholes and suppressing the formation of unnecessary patterns, and a method for manufacturing the same.

본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present application can all be achieved by the present application described in detail below.

본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 패턴 형성을 위한 리소그래피 기술에 적용할 수 있는 필름 마스크에 관한 것이다. 상기 필름 마스크는, 핀 홀과 잔막의 발생을 억제하고, 고단차의 패턴을 제공할 수 있도록 구성될 수 있다.In an example related to the present application, the present application relates to a film mask applicable to a lithography technique for forming a pattern. The film mask may be configured to suppress generation of pinholes and residual films, and to provide a pattern with a high level difference.

이와 관련하여, 도 1은 본 출원의 일 구체예에 따른 필름 마스크의 단면을 개략적으로 도시한다. 도 1에서와 같이, 본 출원의 필름 마스크는, 기재층 및 상기 기재층 상에 위치하는 차광 패턴층을 포함할 수 있다. 본 출원에서, 층간 적층 위치와 관련하여 사용되는 「상」 또는 「상에」라는 용어는, 어떤 구성이 다른 구성 바로 위에 형성되는 경우뿐 아니라 이들 구성 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미할 수 있다.In this regard, FIG. 1 schematically shows a cross-section of a film mask according to an embodiment of the present application. 1 , the film mask of the present application may include a base layer and a light blocking pattern layer positioned on the base layer. In the present application, the term "on" or "on" used in relation to the interlayer stacking position includes not only the case in which a component is formed directly on top of another component, but also the case where a third component is interposed between these components. can mean doing

상기 구성의 필름 마스크는, 임프린트 리소그래피와 포토리소그래피의 장점을 모두 가질 수 있다. 구체적으로, 본 출원에서, 상기 차광 패턴층은, 필름 마스크가 가압되어 고분자 재료와 접촉하는 경우에 고분자 재료에 소정의 패턴이 현상될 수 있도록 소위 임프린팅 기능을 수행할 수 있고, 동시에 고분자 재료의 일정 영역에 대해서는 차광 기능을 수행할 수 있는 구성일 수 있다. 예를 들어, 도 1에서와 같이, 차광 패턴층은 요부인 차광부와 홈부인 무지부로 이루어진 패턴을 가질 수 있다. 본 출원에서 차광부는 필름 마스크를 통해 패턴이 현상되는 고분자 재료의 일부 영역이 노광되지 않도록 차광 기능을 수행하는 구성일 수 있다. 또한 본 출원에서 무지부는, 하기 설명되는 방법에 따라 차광층의 일부를 제거하여 요부인 차광부를 형성하는 경우에, 차광층이 제거된 부분으로서 패턴이 현상되는 고분자 재료의 일부 영역을 광에 노출시키기 위한 구성일 수 있다. 홈부와 요부, 즉 차광부와 무지부에 의해 형성되는 패턴은 규칙 또는 불규칙 패턴일 수 있다. 또한, 차광부 또는 무지부는 기재층 상에서 연속 또는 불연속적으로 형성될 수 있다. 패턴의 구체적인 형상이나 모양은 특별히 제한되지 않는다.The film mask having the above configuration may have advantages of both imprint lithography and photolithography. Specifically, in the present application, the light blocking pattern layer may perform a so-called imprinting function so that a predetermined pattern can be developed on the polymer material when the film mask is pressed and in contact with the polymer material, and at the same time, the It may be a configuration capable of performing a light blocking function for a predetermined area. For example, as shown in FIG. 1 , the light blocking pattern layer may have a pattern including a light blocking portion that is a recessed portion and an uncoated portion that is a groove portion. In the present application, the light blocking unit may be configured to perform a light blocking function so that a portion of the polymer material on which the pattern is developed is not exposed through the film mask. In addition, in the present application, the uncoated region is a portion from which the light blocking layer is removed when a light blocking portion is formed by removing a portion of the light blocking layer according to the method described below. may be configured for The pattern formed by the groove portion and the concave portion, that is, the light blocking portion and the uncoated portion may be a regular or irregular pattern. In addition, the light blocking portion or the uncoated portion may be continuously or discontinuously formed on the base layer. The specific shape or shape of the pattern is not particularly limited.

본 출원에서, 패턴의 요부에 해당하는 상기 차광부는 소정 파장 대역의 광에 대한 차단 특성을 갖는 구성이다. 이와 달리, 상기 무지부는 패턴의 기재층이 드러나는 홈부, 즉 차광부 형성 물질이 존재하지 않는 구성이다. 본 출원에서 상기 소정 파장 대역이란 예를 들어 약 100 nm 내지 약 400 nm 파장 범위의 자외선(UV) 영역이거나, 약 380 nm 내지 약 780 nm 파장 범위의 가시광 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 구성의 필름 마스크가 네거티브 타입의 감광성 수지에 대한 패턴 형성에 사용되는 경우에는, 마스크의 차광부와 맞닿은 감광성 수지 영역은 광에 노출되지 않으므로 경화되지 않는다. 즉, 감광성 수지에서 차광부와 맞닿은 영역은 현상 가능한 영역이 된다. 반대로 마스크의 무지부와 맞닿은 감광성 수지 영역은 빛을 받아 경화될 수 있다.In the present application, the light blocking portion corresponding to the main portion of the pattern is configured to have blocking characteristics for light of a predetermined wavelength band. On the other hand, the uncoated portion is a groove portion through which the base layer of the pattern is exposed, that is, the light blocking portion forming material is not present. In the present application, the predetermined wavelength band may mean, for example, an ultraviolet (UV) region in a wavelength range of about 100 nm to about 400 nm or a visible light region in a wavelength range of about 380 nm to about 780 nm. For example, when the film mask of the above configuration is used for pattern formation for a negative type photosensitive resin, the photosensitive resin region in contact with the light-shielding portion of the mask is not exposed to light and is not cured. That is, in the photosensitive resin, the region in contact with the light-shielding portion becomes a developable region. Conversely, the photosensitive resin region in contact with the uncoated region of the mask may be cured by receiving light.

상기 차광부는 반사를 통해 광에 대한 차단 특성을 구현하는 구성일 수 있다. 구체적으로, 상기 차광부는 상기 자외선 영역에 대한 반사율이 최소 50% 이상인 구성일 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 반사율의 상한은 약 100 %로서, 100 % 미만일 수 있다. 상기 반사율 측정에는 공지된 방법 또는 장치가 제한 없이 사용될 수 있다.The light blocking unit may be configured to implement a blocking characteristic for light through reflection. Specifically, the light blocking unit may be configured to have a reflectance of at least 50% in the ultraviolet region. Although not particularly limited, the upper limit of the reflectance is about 100%, and may be less than 100%. A known method or apparatus may be used without limitation for measuring the reflectance.

하나의 예시에서, 상기 차광부는 상기 범위의 반사율을 만족하고자, 금속 성분을 포함할 수 있다. 금속 성분의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co) 또는 구리(Cu)를 하나 이상 포함할 수 있다.In one example, the light blocking unit may include a metal component to satisfy the reflectance within the above range. The type of metal component is not particularly limited, but for example, aluminum (Al), nickel (Ni), vanadium (V), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), niobium (Nb), titanium It may include at least one (Ti), iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), or copper (Cu).

하나의 예시에서, 상기 차광부는 최소 0.5 μm 이상의 두께를 가질 수 있다. 특별히 제한되지 않으나, 상기 차광부의 두께 하한은, 예를 들어 1 μm 이상, 2 μm 이상 또는 3 μm 이상일 수 있고, 그리고 그 상한은 50 μm 이하, 40 μm 이하, 또는 30 μm 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 핀 홀의 발생을 방지할 수 있다.In one example, the light blocking portion may have a thickness of at least 0.5 μm or more. Although not particularly limited, the lower limit of the thickness of the light-shielding part may be, for example, 1 µm or more, 2 µm or more, or 3 µm or more, and the upper limit thereof may be 50 µm or less, 40 µm or less, or 30 µm or less. When the above range is satisfied, it is possible to prevent the occurrence of pinholes.

이와 관련하여 도 2는, 패턴 형성과 직접 관련된 소위 임프린팅 기능을 수행하는 임프린팅층과 차광기능을 수행하는 차광층이 별도로 형성된 필름 마스크의 단면을 개략적으로 도시한다. 이러한 구성에서, 차광층은 차광 기능만을 수행하기 때문에, 0.5 μm 미만 정도의 두께로 얇게 형성되었다. 얇은 두께의 차광층은 그 형성 과정에서 작은 이물 등에 영향을 받기 쉽기 때문에, 차광층 내에 핀 홀이 발생하기 쉽다. 또한, 핀 홀이 발생한 마스크를 이용하여 패턴을 형성한다면, 핀 홀에 상응하는 감광성 수지의 영역이 광에 노출되므로 목적하는 패턴을 정교하게 형성할 수 없고, 불필요한 패턴이 형성되면서 제품의 외관 불량과 기타 요구되는 특성이 저하될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 본 출원에서는 상기 차광 패턴층의 요부를 구성하는 차광부가 일정 두께 이상을 갖도록 구성시키고, 이를 통해 핀 홀의 발생을 억제한다. 상기 범위의 두께를 갖는 경우, 소량의 핀 홀이 차광부 내에 생성되더라도 차광부의 자체 두께가 두껍기 때문에, 도 3과 같이 핀 홀 아래에 일부 차광부는 그대로 존재할 수 있고, 따라서 핀 홀이 패턴 불량에 미치는 영향을 줄일 수 있다.In this regard, FIG. 2 schematically shows a cross section of a film mask in which an imprinting layer performing a so-called imprinting function directly related to pattern formation and a light blocking layer performing a light blocking function are separately formed. In this configuration, since the light-shielding layer performs only a light-shielding function, it is thinly formed to a thickness of less than 0.5 μm. Since the thin light-shielding layer is easily affected by small foreign matter or the like during its formation, pinholes are likely to occur in the light-shielding layer. In addition, if a pattern is formed using a mask in which a pinhole is generated, the desired pattern cannot be precisely formed because the region of the photosensitive resin corresponding to the pinhole is exposed to light, and an unnecessary pattern is formed, resulting in poor appearance of the product. Other desired properties may be degraded. In consideration of this point, in the present application, the light blocking portion constituting the main portion of the light blocking pattern layer is configured to have a predetermined thickness or more, thereby suppressing the occurrence of pinholes. In the case of having a thickness within the above range, even if a small amount of pinholes are created in the light-shielding portion, since the light-shielding portion itself is thick, some light-shielding portions may exist under the pinhole as shown in FIG. impact can be reduced.

상기 기재층의 구성은 특별히 제한되지 않는다. 즉, 필름 마스크를 이용하여 노광 공정을 수행하는데 있어서 감광성 수지의 경화를 위해 제공되는 UV 광이 기재층을 통과하여 감광성 수지에 전달될 수 있는 정도의 광 투과율을 상기 기재층이 가질 수 있다면, 기재층의 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다. 그러한 예시로서, 상기 기재층은 플라스틱 필름 또는 유리를 포함할 수 있다.The composition of the base layer is not particularly limited. That is, if the base layer can have a light transmittance such that UV light provided for curing the photosensitive resin can be transmitted to the photosensitive resin through the base layer in performing the exposure process using a film mask, the base material The specific configuration of the layer is not particularly limited. As such an example, the base layer may include a plastic film or glass.

하나의 예시에서, 상기 기재층은 플렉서블 기재로서 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 플라스틱 필름의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, TAC(triacetyl cellulose)필름; 노르보르넨 유도체 등의 COP(cyclo olefin copolymer) 필름; PMMA(poly(methyl methacrylate) 등의 아크릴 필름; PC(polycarbonate) 필름; PE(polyethylene) 또는 PP(polypropylene) 등의 폴리올레핀 필름; PVA(polyvinyl alcohol) 필름; DAC(diacetyl cellulose) 필름; Pac(Polyacrylate) 필름; PES(poly ether sulfone) 필름; PEEK(polyetheretherketon) 필름; PPS(polyphenylsulfone) 필름, PEI(polyetherimide) 필름; PEN(polyethylenemaphthatlate) 필름; PET(polyethyleneterephtalate) 필름; PI(polyimide) 필름; PSF(polysulfone) 필름 또는 PAR(polyarylate) 필름 등이 사용될 수 있다. 기재층이 상기와 같은 필름을 포함할 경우, 투명 기재의 가시광 투과율은 약 50 % 이상일 수 있다.In one example, the substrate layer may include a plastic film as a flexible substrate. The type of the plastic film is not particularly limited, but, for example, a TAC (triacetyl cellulose) film; COP (cyclo olefin copolymer) films such as norbornene derivatives; Acrylic film such as PMMA(poly(methyl methacrylate); PC(polycarbonate) film; Polyolefin film such as PE(polyethylene) or PP(polypropylene); PVA(polyvinyl alcohol) film; DAC(diacetyl cellulose) film; Pac(Polyacrylate) Film; PES (poly ether sulfone) film; PEEK (polyetheretherketon) film; PPS (polyphenylsulfone) film, PEI (polyetherimide) film; PEN (polyethylenemaphthatlate) film; PET (polyethyleneterephtalate) film; PI (polyimide) film; PSF (polysulfone) film A film or a polyarylate (PAR) film may be used, etc. When the substrate layer includes the above film, the visible light transmittance of the transparent substrate may be about 50% or more.

하나의 예시에서, 상기 기재층의 두께는 10 nm 내지 1 mm, 또는 10 μm 내지 500 μm 일 수 있다. 상기 두께 범위를 만족하는 경우, 기재층은 필름 마스크에 충분한 지지력을 제공할 수 있다,In one example, the thickness of the base layer may be 10 nm to 1 mm, or 10 μm to 500 μm. When the thickness range is satisfied, the base layer may provide sufficient support to the film mask,

하나의 예시에서, 본 출원의 필름 마스크는 상기 차광부 상에 흡광층 또는 흡광부를 더 포함할 수 있다. 상기 흡광층은, 패턴 성형을 위한 광의 경로에 있어서, 기재층을 투과한 후 차광부에서 반사를 통해 차단되지 않은 광이 감광성 수지에 도달하지 못하도록 광을 흡수하는 층을 의미할 수 있다. 상기 흡광층은 상기 설명된 자외선 영역대의 광에 대한 반사율이 50% 이하, 구체적으로는 40 % 이하, 30 % 이하 또는 20 % 이하인 층일 수 있다.In one example, the film mask of the present application may further include a light absorbing layer or a light absorbing part on the light blocking part. The light absorbing layer may mean a layer that absorbs light so that, in the path of light for pattern molding, light that is not blocked through reflection from the light blocking unit after passing through the base layer does not reach the photosensitive resin. The light absorption layer may be a layer having a reflectance of 50% or less, specifically 40% or less, 30% or less, or 20% or less with respect to light in the above-described ultraviolet region.

상기 반사율을 만족한다면, 흡광층이 포함하는 물질의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 흡광층은 상기 기능을 수행할 수 있도록 블랙 매트릭스 재료, 카본 블랙, 또는 검은색이나 회색과 같은 무채색의 염료(dye)가 혼합된 수지를 포함할 수 있다. 또는 상기 흡광층은 검은색이나 회색과 같은 무채색 계열의 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물을 포함할 수 있다.If the reflectance is satisfied, the type of material included in the light absorbing layer is not particularly limited. For example, the light absorption layer may include a black matrix material, carbon black, or a resin mixed with an achromatic dye such as black or gray to perform the above function. Alternatively, the light absorption layer may include an achromatic color such as black or gray metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride.

하나의 예시에서, 본 출원의 필름 마스크는 차광 패턴층 상에, 예를 들어, 차광부 및/또는 무지부 상에 이형력 강화층을 더 포함할 수 있다. 상기 이형력 강화층은 패턴 형성을 위한 경화 후, 필름 마스크와 감광성 수지를 용이하게 박리할 수 있도록 기능하는 층을 의미할 수 있다. 이를 위하여, 이력형 강화층은 불소계 수지, 실리콘계 수지, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 이형력 강화층은 마스크의 오염을 방지하여 그 수명을 반영구적으로 늘릴 수 있다. 또한, 마스크가 이형력 강화층을 포함하는 경우, 접촉 노광을 수행하여 패턴의 해상도를 높일 수 있다.In one example, the film mask of the present application may further include a release force enhancing layer on the light blocking pattern layer, for example, on the light blocking portion and/or the uncoated portion. The release force reinforcing layer may refer to a layer that functions to easily peel off the film mask and the photosensitive resin after curing for pattern formation. To this end, the hysteretic reinforcement layer may include a fluorine-based resin, a silicone-based resin, or a mixture thereof. The release force enhancing layer may prevent contamination of the mask and semi-permanently increase its lifespan. In addition, when the mask includes the release force enhancing layer, the resolution of the pattern may be increased by performing contact exposure.

본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 상기 구성을 갖는 필름 마스크의 제조방법에 관한 것이다.In another example related to the present application, the present application relates to a method of manufacturing a film mask having the above configuration.

상기 제조방법은, 기재 상에 금속 성분을 포함하는 차광층을 0.5 μm 이상의 두께로 형성하는 단계; 및 차광층을 마주하는 기재의 일부 영역이 드러나도록 상기 차광층의 일부 영역을 제거하여, 차광부와 무지부를 갖는 차광 패턴층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 차광층은 금속 성분을 포함하고 최소 0.5 μm의 두께로 형성될 수 있다. 다만, 차광층은 패턴이 형성되기 전의 상태를 갖는 층이기 때문에, 차광 패턴층과는 구별된다. 차광층 형성에 사용되는 금속 성분의 종류는 차광부에 관하여 상기 설명된 것과 동일하다. 또한, 차광부와 무지부의 구성 및 특성 역시, 상기 설명된 것과 동일하다.The manufacturing method includes the steps of forming a light blocking layer including a metal component on a substrate to a thickness of 0.5 μm or more; and removing a partial area of the light blocking layer to expose a partial area of the substrate facing the light blocking layer to form a light blocking pattern layer having a light blocking portion and an uncoated portion. The light blocking layer may include a metal component and have a thickness of at least 0.5 μm. However, since the light-shielding layer is a layer having a state before the pattern is formed, it is distinguished from the light-shielding pattern layer. The kind of metal component used for forming the light-shielding layer is the same as that described above with respect to the light-shielding portion. In addition, the configuration and characteristics of the light blocking portion and the uncoated portion are also the same as those described above.

하나의 예시에서, 상기 차광층은 도금 공정에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 임프린팅층과 차광층을 별도로 형성하는 경우에는 스퍼터링과 같은 증착 방식에 의해 차광층을 형성하였는데, 이러한 경우 차광층은 예를 들어 0.5 μm 미만과 같이 얇은 두께로 형성될 수밖에 없었다. 상기 설명한 바와 같이, 이러한 얇은 두께에서는 핀 홀의 발생 위험이 크다. 그러나, 도금 공정을 이용하여 금속 성분을 포함하는 차광층을 형성하는 경우에는, 차광층의 두께를 최소 0.5 μm 이상으로 형성할 수 있고, 그에 따라 핀 홀의 발생과 핀 홀에 의한 패턴 불량을 예방할 수 있다. 구체적인 도금 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 공지된 전기 도금 방식이 사용될 수 있다.In one example, the light blocking layer may be formed by a plating process. For example, as shown in FIG. 2 , when the imprinting layer and the light blocking layer are separately formed, the light blocking layer is formed by a deposition method such as sputtering. In this case, the light blocking layer is thin, for example, less than 0.5 μm. had to be formed. As described above, in such a thin thickness, the risk of occurrence of pinholes is high. However, in the case of forming the light-shielding layer including the metal component by using the plating process, the thickness of the light-shielding layer can be formed to be at least 0.5 μm, thereby preventing the occurrence of pinholes and pattern defects caused by the pinholes. have. A specific plating method is not particularly limited, and, for example, a known electroplating method may be used.

하나의 예시에서, 상기 차광 패턴층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 차광층 상에 소정의 패턴을 갖는 레지스트층을 형성하고, 레지스트층의 패턴을 통해 노출된 차광층을 기재층이 드러나도록 제거한 후, 상기 레지스트층을 제거하여, 차광 패턴층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 레지스트층의 제거는 레지스트 제거용 스트리퍼 조성물을 이용하여 수행할 수 있다. 레지스트층 제거에 사용되는 스트리퍼 조성물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 아민 화합물, 양자성 극성 용매 또는 비양자성 극성 용매를 포함하는 조성물이 레지스트 제거에 사용될 수 있다.In one example, a method of forming the light blocking pattern layer is not particularly limited. For example, a resist layer having a predetermined pattern is formed on the light blocking layer, the light blocking layer exposed through the pattern of the resist layer is removed to expose the base layer, and then the resist layer is removed to form a light blocking pattern layer. can be At this time, the removal of the resist layer can be performed using a stripper composition for removing the resist. The type of the stripper composition used to remove the resist layer is not particularly limited. For example, a composition comprising an amine compound, a protic polar solvent, or an aprotic polar solvent may be used for resist removal.

하나의 예시에서, 상기 차광층 상에 소정의 패턴을 갖는 레지스트층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 차광층 상에 (포토) 레지스트 필름을 도포하고, 소정의 패턴을 갖도록 상기 도포된 레지스트를 노광 및 현상함으로써, 소정의 패턴을 갖는 레지스트층이 형성될 수 있다. 레지스트층의 패턴, 즉, 도포된 레지스트 필름 중 차광부 상에 남아 있게 되는 레지스트 부분은, 하기 설명되는 바와 같이 식각액을 이용하여 차광층을 제거하는 과정에서 맞닿은 차광부를 보호하는 역할을 수행할 수 있다. 레지스트 패턴형성에 사용되는 광은 적절히 선택될 수 있다.In one example, a method of forming a resist layer having a predetermined pattern on the light blocking layer is not particularly limited. For example, a resist layer having a predetermined pattern may be formed by coating a (photo)resist film on the light blocking layer and exposing and developing the applied resist to have a predetermined pattern. The pattern of the resist layer, that is, the portion of the resist remaining on the light-shielding part of the applied resist film, serves to protect the light-shielding part that is in contact with the light-shielding part in the process of removing the light-shielding layer using an etchant as described below. . The light used for resist pattern formation can be appropriately selected.

하나의 예시에서, 상기 레지스트 필름 또는 레지스트층이 갖는 패턴의 두께는 50 μm 이하일 수 있다. 레지스트층에 패턴이 형성되면, 레지스트층의 패턴을 통해 노출되는 차광층을 제거해야 하는데, 상기 범위의 두께를 만족할 경우, 차광층의 제거가 용이하게 이루어질 수 있다. In one example, the thickness of the resist film or the pattern of the resist layer may be 50 μm or less. When a pattern is formed on the resist layer, the light blocking layer exposed through the pattern of the resist layer must be removed. If the thickness in the above range is satisfied, the light blocking layer can be easily removed.

상기 레지스트층의 패턴을 통해 노출되는 차광층을 제거하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 습식 식각(wet etching)에 의해 이루어질 수 있다. 구체적으로, 식각액(etchant)을 차광층의 표면에 도포하면, 레지스트 패턴 사이에 노출된 차광층이 식각액과 반응하여 제거되도록 할 수 있다. 차광층을 제거하는데 사용되는 식각액의 성분은 특별히 제한되지 않고, 차광층의 성분을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 인산, 질산, 초산 황산, 염산, 과수, 유기산 또는 이들의 혼합물이 식각액으로서 사용될 수 있다.A method of removing the light blocking layer exposed through the pattern of the resist layer is not particularly limited. For example, it may be formed by wet etching. Specifically, when an etchant is applied to the surface of the light blocking layer, the light blocking layer exposed between the resist patterns may be removed by reaction with the etchant. The component of the etchant used to remove the light blocking layer is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the component of the light blocking layer. For example, phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, fruit water, an organic acid, or a mixture thereof may be used as the etchant.

하나의 예시에서, 상기 방법은 차광 패턴층의 차광부 상에 흡광층을 추가로 형성할 수 있다. 상기 흡광층의 특성 및 구성은 상기 설명된 바와 동일하다. 상기 흡광층은 건식 또는 습식 방식을 통해 형성될 수 있으며, 예를 들어, 상기 흡광층이 금속 산화물, 금속 질화물, 또는 금속 산질화물을 포함하는 경우에는 건식 방법, 구체적으로는 스퍼터링과 같은 증착 방식이 사용될 수 있다.In one example, the method may further form a light absorption layer on the light blocking portion of the light blocking pattern layer. The characteristics and configuration of the light absorbing layer are the same as described above. The light absorption layer may be formed through a dry or wet method, for example, when the light absorption layer includes a metal oxide, a metal nitride, or a metal oxynitride, a dry method, specifically, a deposition method such as sputtering. can be used

하나의 예시에서, 상기 방법은 차광 패턴층 상에 이형력 강화층을 추가로 형성할 수 있다. 상기 이형력 강화층의 특성 및 구성은 상기 설명된 바와 동일하다. 상기 이형력 강화층을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 건식 또는 습식 방식이 사용될 수 있다.In one example, the method may further form a release force enhancing layer on the light blocking pattern layer. The properties and configuration of the release force strengthening layer are the same as those described above. A method of forming the release force strengthening layer is not particularly limited, and a known dry or wet method may be used.

본 출원의 일례에 따르면, 잔막 발생이 감소하고, 고단차의 패턴을 제공하며, 핀 홀의 발생 억제된 필름 마스크 및 그 제조방법이 제공된다.According to an example of the present application, there is provided a film mask in which generation of a residual film is reduced, a pattern having a high level difference is provided, and generation of pinholes is suppressed, and a method of manufacturing the same.

도 1은 본 출원의 일례에 따른 필름 마스크의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 핀 홀이 생성된 필름 마스크의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 출원의 일례에 따른 필름 마스크에서 핀 홀이 발생한 경우에, 핀 홀의 깊이와 차광 패턴층의 깊이를 비교 도시한 것이다.
도 4는 실시예에 따라 형성된 필름 마스크를 촬영한 이미지이다.
도 5는 실시예의 필름 마스크를 이용해 형성된 패턴의 이미지이다.
도 6은 비교예에 따라 형성된 필름 마스크를 촬영한 이미지이다.
도 7은 비교예의 필름 마스크를 이용해 형성한 패턴의 이미지이다.1 schematically shows a cross-section of a film mask according to an example of the present application.
2 schematically illustrates a cross-section of a film mask in which a pin hole is generated.
3 is a diagram illustrating a comparison between a depth of a pinhole and a depth of a light blocking pattern layer when a pinhole is generated in a film mask according to an example of the present application.
4 is an image of a film mask formed according to the embodiment.
5 is an image of a pattern formed using the film mask of the embodiment.
6 is an image of a film mask formed according to a comparative example.
7 is an image of a pattern formed using a film mask of a comparative example.

이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail through examples. However, the protection scope of the present application is not limited by the examples described below.

실시예Example

필름 마스크의 제조: PET 기재 상에, 패턴 형성시 가시광에 대해 약 55% 가량의 반사율을 가질 수 있는 구리(Cu)를 도금하여 두께가 10 μm인 차광층을 형성하였다. 이어서, 상기 차광층 상에 Posi Type의 포토레지스트 필름을 도포하고, 노광 및 현상 공정을 통해 원형 패턴의 중심 간 간격이 227 μm인 포토레지스트층을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴을 마스터로 하여, 레지스트 패턴 사이에 노출된 차광층을 황산과수 식각액에 의해 제거하였다. 이 후, 포토레지스트층을 제거(스트리핑)하고, 원기둥 형상의 패턴(차단부 높이: 약 10 μm, 원형 크기: 약 28 ~ 30 μm)을 갖는 필름 마스크를 제조하였다. 상기 제조된 필름 마스크의 기재층 뒷면에서 일반적인 LED광을 조사하고, 광학 현미경(optical microscopy)을 이용하여 필름 마스크를 도 4와 같이 촬영하였다. 핀 홀에 의한 불규칙 패턴의 존재는 관찰되지 않았다. Preparation of film mask : A light blocking layer having a thickness of 10 μm was formed by plating copper (Cu), which may have a reflectance of about 55% with respect to visible light, on a PET substrate when forming a pattern. Then, a Posi-type photoresist film was applied on the light-shielding layer, and a photoresist layer having a center-to-center spacing of a circular pattern of 227 μm was formed through exposure and development processes. Using the resist pattern as a master, the light-shielding layer exposed between the resist patterns was removed with an etchant with sulfuric acid perwater. Thereafter, the photoresist layer was removed (stripping), and a film mask having a cylindrical pattern (blocking portion height: about 10 μm, circular size: about 28 to 30 μm) was prepared. A general LED light was irradiated from the back side of the base layer of the prepared film mask, and the film mask was photographed as shown in FIG. 4 using an optical microscopy. The presence of irregular patterns due to pinholes was not observed.

제조된 마스크를 이용한 패턴 형성: 상기 제조된 필름 마스크를 롤투롤 공정으로 감광성 수지(UV 경화형 우레탄 아크릴 수지) 상에 라미네이트 하면서 가압한 후, 노광하여 패턴을 형성하였다. 감광성 수지 상에 형성된 패턴에 대해 촬영한 결과는 도 5와 같다. Pattern formation using the prepared mask: The prepared film mask was laminated on a photosensitive resin (UV-curable urethane acrylic resin) by a roll-to-roll process and pressed while being pressed, followed by exposure to form a pattern. The results obtained by photographing the pattern formed on the photosensitive resin are shown in FIG. 5 .

비교예comparative example

필름 마스크의 제조 : 아래와 같은 과정으로, 도 2 에 상응하는 적층 구성(부착층 및 이형층 제외)의 필름 마스크를 제조하였다. 즉, PET 기재 상에 감광성 수지 (UV 경화형 우레탄 아크릴 수지)를 도포하고, 마스터 몰드를 가압한 뒤 노광하여 직경이 28~30 μm이고 깊이가 10 μm인 원기둥 형태의 홈부를 갖는 임프린팅층을 형성하였다. 이 후, 패턴 형성시 가시광에 대해 약 85% 가량의 반사율을 가질 수 있는 알루미늄(Al)을, 임프린팅층 상에 스퍼터링 방법으로 200 nm의 두께로 증착하고, 금속층을 형성하였다. 또한, 상기 금속층 상에 반응성 가스인 질소를 첨가하여 반응성 스퍼터링법(reactive sputtering)을 이용하여, AlOxNy(x > 0, 0.3 ≤ y ≤ 1)를 포함하는 차광층을 형성하였다. 이어서, 리버스 오프셋 인쇄 방법에 의해 요부상의 암색 차광층 상에만 레지스트층을 형성하고, 필름 마스크에 식각액을 균일하게 도포하여 홈부상의 금속층 및 차광층을 식각 제거하고, 상기 레지스트층 역시 스트립핑하여 제거하였다. 실시예와 동일한 방법으로 제조된 필름 마스크를 촬영하였다(도 6). 도 6에서는 불규칙하고 크기가 일정하지 않은 원형 부분이 관찰되었다. Manufacture of film mask : A film mask of a laminated configuration (excluding the adhesive layer and the release layer) corresponding to FIG. 2 was prepared by the following process. That is, a photosensitive resin (UV-curable urethane acrylic resin) is applied on a PET substrate, the master mold is pressed and exposed, and an imprinting layer having a cylindrical groove with a diameter of 28-30 μm and a depth of 10 μm is formed. did. Thereafter, aluminum (Al), which can have a reflectivity of about 85% with respect to visible light when forming a pattern, was deposited on the imprinting layer to a thickness of 200 nm by sputtering to form a metal layer. In addition, a light blocking layer including AlOxNy (x > 0, 0.3 ≤ y ≤ 1) was formed by adding nitrogen as a reactive gas on the metal layer and using reactive sputtering. Then, a resist layer is formed only on the dark light-shielding layer on the recessed portion by the reverse offset printing method, the etchant is uniformly applied to the film mask to etch away the metal layer and the light-shielding layer on the groove portion, and the resist layer is also stripped. removed. A film mask prepared in the same manner as in Example was photographed (FIG. 6). In Fig. 6, irregular and non-uniform circular portions were observed.

제조된 마스크를 이용한 패턴 형성: 상기 제조된 필름 마스크를 사용하여 실시예와 같은 방법으로 패턴을 형성하였다. 형성된 패턴에 대해 촬영한 결과는 도 7과 같다. Pattern formation using the prepared mask: A pattern was formed in the same manner as in Example using the prepared film mask. The results taken for the formed pattern are shown in FIG. 7 .

Claims (13)

기재층; 및 상기 기재층 상에 위치하고, 요부인 차광부 및 홈부인 무지부로 이루어진 패턴을 갖는 차광 패턴층을 포함하는 필름 마스크이고,
상기 차광부는 금속 성분을 포함하는 층이고, 상기 금속 성분을 포함하는 층의 두께가 3 μm 이상이며, 상기 차광부는 50% 이상의 광 반사율을 갖는 필름 마스크.base layer; and a light-shielding pattern layer positioned on the base layer and having a pattern consisting of a light-shielding portion that is a recess portion and an uncoated portion that is a groove portion,
The light-shielding portion is a layer including a metal component, the thickness of the layer including the metal component is 3 μm or more, and the light-shielding portion is a film mask having a light reflectance of 50% or more. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 차광부는 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 바나듐(V), 텅스텐(W), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 티탄(Ti), 철(Fe), 크롬(Cr), 코발트(Co) 또는 구리(Cu)를 금속 성분으로서 포함하는 필름 마스크.According to claim 1, wherein the light blocking portion aluminum (Al), nickel (Ni), vanadium (V), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), niobium (Nb), titanium (Ti), iron A film mask comprising (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), or copper (Cu) as a metal component. 제1항에 있어서, 상기 차광부 상에 위치하는 흡광층을 더 포함하고, 상기 흡광층은 50 % 이하의 반사율을 갖는 필름 마스크.The film mask of claim 1 , further comprising a light absorbing layer disposed on the light blocking part, wherein the light absorbing layer has a reflectance of 50% or less. 제1항에 있어서, 상기 차광 패턴층 상에 위치하는 이형력 강화층을 더 포함하고, 상기 이형력 강화층은 불소계 수지, 실리콘계 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 필름 마스크.The film mask of claim 1, further comprising a release force reinforcing layer positioned on the light blocking pattern layer, wherein the release force reinforcing layer comprises a fluorine-based resin, a silicone-based resin, or a mixture thereof. 기재층 상에 금속 성분을 포함하는 차광층을 형성하는 단계; 및
기재층이 드러나도록 상기 차광층의 일부 영역을 제거하여, 요부인 차광부와 홈부인 무지부로 이루어진 패턴을 갖는 차광 패턴층을 형성하는 단계;
를 포함하는 제1항의 필름 마스크의 제조방법.forming a light blocking layer including a metal component on the base layer; and
removing a partial region of the light blocking layer to expose the base layer to form a light blocking pattern layer having a pattern including a light blocking portion that is a recess and an uncoated portion that is a groove;
A method of manufacturing the film mask of claim 1 comprising a. 제6항에 있어서, 상기 차광 패턴층은,
상기 차광층 상에 소정의 패턴을 갖는 레지스트층을 형성하고, 상기 레지스트층의 패턴을 통해 기재층이 드러나도록 노출된 차광층을 제거한 후, 상기 레지스트층을 제거하여 형성되는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 6, wherein the light blocking pattern layer,
A method of manufacturing a film mask formed by forming a resist layer having a predetermined pattern on the light blocking layer, removing the light blocking layer exposed so that the base layer is exposed through the pattern of the resist layer, and then removing the resist layer. 제6항에 있어서, 상기 차광층은 도금 공정에 의해 형성되는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 6 , wherein the light blocking layer is formed by a plating process. 제7항에 있어서, 상기 소정의 패턴을 갖는 레지스트층은,
차광층 상에 레지스트 필름을 도포하고, 소정의 패턴을 갖도록 상기 도포된 레지스트 필름을 노광하여 형성되는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 7, wherein the resist layer having the predetermined pattern,
A method of manufacturing a film mask formed by coating a resist film on a light blocking layer and exposing the applied resist film to have a predetermined pattern. 제9항에 있어서, 상기 레지스트 필름을 50 μm 이하의 두께로 형성하는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 9 , wherein the resist film is formed to a thickness of 50 μm or less. 제9항에 있어서, 습식 식각을 이용하여 상기 레지스트 필름 사이에 노출된 차광층을 제거하는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 9 , wherein the light blocking layer exposed between the resist films is removed using wet etching. 제7항에 있어서, 레지스트층을 제거한 후에, 차광부 상에 흡광층을 추가로 형성하는 필름 마스크의 제조방법.The method for manufacturing a film mask according to claim 7, wherein after removing the resist layer, a light absorbing layer is further formed on the light blocking portion. 제7항에 있어서, 레지스트층을 제거한 후에, 차광 패턴층 상에 이형력 강화층을 추가로 형성하는 필름 마스크의 제조방법.The method of claim 7, wherein after removing the resist layer, a release force enhancing layer is further formed on the light blocking pattern layer.
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