KR102413012B1 - Method of manufacturing a photomask, a photomask and method of manufacturing a display device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 투과율 정밀도를 겸비하는 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.
투명 기판 위에 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법이다. 투명 기판 위에 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 준비하는 공정, 제1 박막을 에칭함으로써 제1 박막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정, 제1 박막 패턴이 형성된 투명 기판 위에 제2 박막을 형성하고, 제2 박막을 에칭함으로써 제2 박막 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 포함한다. 상기 제2 패터닝 공정에 있어서는 상기 제2 박막만을 에칭한다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a photomask having both finer and higher CD precision and transmittance precision.
A method of manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate. A process of preparing a photomask blank in which a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on a transparent substrate, a first patterning process of forming a first thin film pattern by etching the first thin film, a transparent substrate on which the first thin film pattern is formed and a second patterning process of forming a second thin film thereon and etching the second thin film to form a second thin film pattern. In the second patterning process, only the second thin film is etched.
Description
본 발명은 액정 패널이나 유기 EL 패널로 대표되는 표시 장치의 제조에 유용한 다계조의 포토마스크 및 그 제조 방법 및 당해 다계조의 포토마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-gradation photomask useful for manufacturing a display device typified by a liquid crystal panel or an organic EL panel, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a display device using the multi-gradation photomask.
최근, 액정 패널이나 유기 EL 패널로 대표되는 표시 장치에는 한층 더 미세화가 요구되고 있고, 이들을 제조하기 위한 포토마스크 패턴에 있어서도, 미세화 경향이 현저해지고 있다. 특히, 표시 장치의 미세화가 요망되는 이유는 화소 밀도의 증가, 디스플레이의 밝기의 향상, 반응 속도의 향상 등의 화상 품질의 고도화뿐만 아니라, 에너지 절약의 관점에서도, 유리한 점이 있는 것에 관계되어 있다. 또한, 이와 같은 미세화의 동향과 함께, 포토마스크에 대한 품질 요구도 높아지고 있다.In recent years, further refinement|miniaturization is calculated|required of the display apparatus represented by a liquid crystal panel and an organic electroluminescent panel, Also in the photomask pattern for manufacturing these, the refinement|miniaturization tendency is becoming remarkable. In particular, the reason why the miniaturization of the display device is desired is related to the fact that there is an advantage from the viewpoint of energy saving as well as the advancement of image quality such as an increase in the pixel density, an improvement in the brightness of the display, and an improvement in the response speed. Moreover, along with such a trend of miniaturization, the quality request|requirement with respect to a photomask is also increasing.
종래, 투명 기판 위에 형성된 차광막 및 반투광막이 각각 패터닝되어 이루어지는 전사용 패턴을 구비한 다계조 포토마스크(그레이톤 마스크)가 알려져 있다. 이 다계조 포토마스크는 표시 장치 등의 제조에 있어서 유용하게 사용된다.BACKGROUND ART Conventionally, a multi-gradation photomask (gray tone mask) having a transfer pattern formed by patterning a light-shielding film and a semi-transmissive film formed on a transparent substrate is known. This multi-gradation photomask is usefully used in the manufacture of a display device etc.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 하프톤 막 타입의 그레이톤 마스크 및 그 제조 방법이 기재되어 있다.For example,
이 다계조 포토마스크란, 전사용 패턴에 차광부, 투광부 및 반투광부 등, 광투과율이 다른 3개 이상의 부분을 갖고, 이에 의해, 피전사체 위에, 복수의 잔막 두께를 갖는 레지스트 패턴을 형성하려고 하는 것이다. 이 레지스트 패턴은 피전사체 위에 형성된 박막을 가공하기 위한 에칭 마스크로서 이용되는 경우가 있다. 이 경우, 제1 에칭에 이어서, 레지스트 패턴을 막 감소하여 제2 에칭을 함으로써, 레지스트 패턴은 제1 에칭과 제2 에칭에서 다른 형상의 에칭 마스크로서 기능한다. 이러한 점에서, 다계조 포토마스크는 복수매의 포토마스크에 상당하는 기능을 갖는 포토마스크라고도 할 수 있다. 이로 인해, 주로 표시 장치의 제조에 필요한 포토마스크의 매수를 저감할 수 있는 것으로서, 생산 효율 향상에 기여하고 있다.This multi-gradation photomask has three or more portions with different light transmittances, such as a light-shielding portion, a light-transmitting portion, and a semi-transmissive portion, in a transfer pattern, thereby forming a resist pattern having a plurality of residual film thicknesses on a transfer object. will do This resist pattern is sometimes used as an etching mask for processing a thin film formed on a transfer object. In this case, following the first etching, a second etching is performed by reducing the resist pattern, so that the resist pattern functions as an etching mask having a different shape in the first etching and the second etching. From this point of view, the multi-gradation photomask can be said to be a photomask having a function corresponding to a plurality of photomasks. For this reason, the number of photomasks mainly required for manufacturing a display device can be reduced, and it contributes to production efficiency improvement.
상기 다계조 포토마스크는 차광부, 투광부 외에, 노광광을 일부 투과하는 반투광막을 사용한 반투광부를 갖는다. 이 반투광부에 있어서의 광투과율이나 투과광에 대한 위상 특성 등을 적절히 제어함으로써, 피전사체 위에 형성되는 레지스트 패턴의 부분적인 두께나, 그 단면 형상 등을 변화시킬 수 있다.The multi-gradation photomask includes, in addition to the light-shielding portion and the light-transmitting portion, a semi-transmissive portion using a semi-transmissive film that partially transmits the exposure light. By appropriately controlling the light transmittance, the phase characteristic with respect to the transmitted light, etc. in this semitransmissive part, the partial thickness of the resist pattern formed on the to-be-transferred object, its cross-sectional shape, etc. can be changed.
또한, 상기 특허문헌 1의 다계조 포토마스크는 패터닝이 실시된 복수의 막(차광막이나, 반투광막 등)이 적층되어 이루어지는 전사용 패턴을 갖는다. 이와 같은 다계조 포토마스크에서는 노광 시에 사용하는 광에 대한 원하는 투과율이나 위상 특성을 설정하고, 이것에 적합한 막재료나 막 두께를 선택하여, 성막 조건을 조정함으로써, 원하는 광특성을 갖는 다계조 포토마스크를 설계할 수 있는 이점이 있다.In addition, the multi-gradation photomask of
여기서, 종래 기술인 특허문헌 1에 기재된 방법을 설명한다.Here, the method described in
특허문헌 1에 기재된 방법에서는 도 3에 기재된 공정에 의해, 도 3의 (i)에 나타내는 그레이톤 마스크(200)를 제조한다. 구체적으로는, 먼저, 투명 기판(101) 위에 차광막(102)을 형성하고, 그 위에 포지티브형 레지스트를 도포하여 레지스트막(103)을 형성한 포토마스크 블랭크(100)를 준비한다[도 3의 (a) 참조].In the method described in
그리고 이것에, 레이저 묘화기 등을 사용하여 묘화하여(제1 묘화), 현상한다. 이에 의해, 반투광부를 형성하는 영역(도 3의 A 영역)에서는 레지스트막이 제거된다. 그 결과, 차광부를 형성하는 영역(도 3의 B 영역) 및 투광부를 형성하는 영역(도 3의 C 영역)에는 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(103a)이 형성된다[도 3의 (b) 참조].And it draws on this using a laser drawing machine etc. (1st drawing), and it develops. Thereby, the resist film is removed in the region (region A in Fig. 3) where the semi-transmissive portion is formed. As a result, a
이어서, 형성된 레지스트 패턴(103a)을 마스크로 하고, 차광막(102)을 에칭(제1 에칭)하여, 차광부(B 영역) 및 투광부(C 영역)에 대응하는 영역에 차광막 패턴(102a)을 형성한다[도 3의 (c) 참조]. 그리고, 레지스트 패턴(103a)을 제거한다[도 3의 (d) 참조].Next, using the formed
이상 설명한 1회째의 포토리소그래피 공정에 의해, 반투광부에 대응하는 영역(A 영역)이 획정된다.By the first photolithography process described above, a region (region A) corresponding to the semi-transmissive portion is defined.
이어서, 이상에 의해 얻어진 차광막 패턴 부착 기판의 전체면에 반투광막(104)을 성막한다[도 3의 (e) 참조]. 이에 의해, A 영역의 반투광부가 형성된다.Next, the
또한, 반투광막(104)의 전체면에 포지티브형 레지스트를 도포하여 레지스트막(105)을 형성하여[도 3의 (f) 참조], 묘화를 행한다(제2 묘화). 현상 후에, 투광부(C 영역)에서는 레지스트막(105)이 제거되고, 차광부(B 영역) 및 반투광부(A 영역)에 레지스트막이 잔존하는 레지스트 패턴(105a)이 형성된다[도 3의 (g) 참조].Further, a positive resist is applied to the entire surface of the
이것을 마스크로 하여, 투광부가 되는 C 영역의 반투광막(104)과 차광막 패턴(102a)을 에칭(제2 에칭)하여 제거한다[도 3의 (h) 참조]. 여기서, 반투광막과 차광막의 에칭 특성이 동일하거나 또는 근사한 것으로 함으로써, 연속적으로 에칭이 가능하다. 그리고, 상기 제2 에칭 후, 레지스트 패턴(105a)을 제거하여 그레이톤 마스크(200)가 완성된다[도 3의 (i) 참조].Using this as a mask, the
이상 설명한 방법에 의해, 2회의 리소그래피 공정(묘화, 현상, 에칭)에 의해, 차광막 및 반투광막이 각각 패터닝되어, 차광부, 투광부 및 반투광부를 갖는 그레이톤 마스크가 제조된다.By the method described above, the light-shielding film and the semi-transmissive film are respectively patterned by two lithography steps (drawing, development, and etching), and a gray-tone mask having a light-shielding portion, a light-transmitting portion, and a semi-transmissive portion is manufactured.
그런데, 액정이나 유기 EL을 탑재한 표시 장치에 있어서는, 화상의 밝기, 선예성, 반응 속도, 소비 전력의 저감, 또한 비용 절감 등, 많은 면에서 점점 기술의 개량이 요구되고 있다. 이와 같은 상황 하에서, 이들 표시 장치를 제조하기 위한 포토마스크에도 종래 이상으로 미세한 패턴을 정교하고 치밀하게 형성하는 것뿐만 아니라, 저비용으로 피전사체(패널 기판 등)에 패턴을 전사할 수 있는 기능이 요구되고 있다. 또한, 필요해지는 전사용 패턴의 디자인도 다양화되고, 복잡화되고 있다.However, in display devices equipped with liquid crystal or organic EL, improvements in technology are increasingly demanded in many aspects, such as image brightness, sharpness, reaction speed, reduction of power consumption, and cost reduction. Under such circumstances, photomasks for manufacturing these display devices require not only to form fine patterns more precisely and densely than before, but also to transfer the patterns to an object (panel substrate, etc.) at low cost. is becoming In addition, the design of the required transfer pattern is also diversified and complicated.
이러한 상황 하에서, 본 발명자들의 검토에 의해, 이하의 새로운 과제가 발견되었다.Under these circumstances, the following new subjects were discovered by examination of the present inventors.
상기의 특허문헌 1의 공정에 의하면, 제2 에칭에서, 반투광막과 차광막의 2개의 막을 연속해서 1공정에서 에칭 제거하고 있다[도 3의 (h) 참조]. 여기서, 예를 들어 차광막이 크롬을 주성분으로 하는 막이고, 반투광막이 크롬 화합물을 포함하는 것으로 한다. 또한, 전자의 차광막의 에칭 필요 시간을 X(예를 들어, 50초), 후자의 반투광막의 에칭 필요 시간을 Y(예를 들어, 10초)로 한다. 이 경우, 제2 에칭에서는 X+Y의 에칭 시간(예를 들어, 60초)이 필요해지고, 차광막 또는 반투광막의 단일막을 에칭하는 경우에 비해 장시간이 된다.According to the process of said
또한, 여기서 에칭 방법으로서는, 습식 에칭이 적용된다. 습식 에칭은 표시 장치 제조용 포토마스크에는 매우 유리하게 적용할 수 있기 때문이다. 이는, 비교적 대면적(한 변이 예를 들어, 300㎜ 이상)이고, 다양한 사이즈의 기판이 존재하는 표시 장치 제조용 포토마스크에 있어서, 습식 에칭은 진공 장치를 필수로 하는 건식 에칭에 비해, 설비적으로도 효율적으로도 매우 유리하기 때문이다.In addition, wet etching is applied as an etching method here. This is because wet etching can be very advantageously applied to a photomask for manufacturing a display device. This is a relatively large area (for example, 300 mm or more on one side), and in a photomask for manufacturing a display device in which substrates of various sizes exist, wet etching is more expensive than dry etching requiring a vacuum device. This is because it is also very advantageous in terms of efficiency.
또한, 습식 에칭은 등방 에칭의 성질이 강하고, 피에칭막의 깊이 방향뿐만 아니라, 피에칭막면과 평행한 방향으로도 에칭(ㅁ사이드 에칭)이 진행된다. 일반적으로, 에칭 시간이 길게 필요한 경우에는, 에칭량의 면 내 편차가 확대되는 경향이 있으므로, 습식 에칭의 시간이 길어짐에 따라, 사이드 에칭량이 증가하고, 그 양의 면 내에 있어서의 편차도 증가한다. 이로 인해, 상기의 제2 에칭에서, 반투광막과 차광막의 2개의 막을 연속해서 1공정에서 에칭 제거하는 경우, 형성되는 전사용 패턴의 선 폭 또는 치수(CD: Critical Dimension, 이하 패턴의 선 폭 또는 치수의 의미로 사용함) 정밀도가 열화되기 쉽다. 즉, 상기 X+Y(초)를 필요로 하는 제2 에칭에는 이 점에 있어서 문제가 있다. 또한, 에칭 시간의 길이에 수반하여, 에칭제의 사용량도 증가하고, 중금속을 포함하는 폐액 처리의 부담도 증가한다.In addition, wet etching has a strong isotropic etching property, and etching (W side etching) proceeds not only in the depth direction of the film to be etched but also in a direction parallel to the surface of the film to be etched. In general, when a long etching time is required, the in-plane variation of the etching amount tends to expand. As the wet etching time increases, the side etching amount increases, and the in-plane variation in the amount also increases. . For this reason, in the second etching, when the two films, the semi-transmissive film and the light-shielding film, are sequentially etched and removed in one process, the line width or dimension (CD: Critical Dimension, hereinafter, the line width of the pattern) of the transfer pattern to be formed. or used in the meaning of dimension) is prone to deterioration in precision. That is, the second etching that requires X+Y (seconds) has a problem in this respect. Moreover, with the length of etching time, the usage-amount of an etching agent also increases, and the burden of waste liquid treatment containing a heavy metal also increases.
또한, 전사용 패턴의 디자인이 복잡화되거나, 미세 치수(CD)의 패턴이 있는 경우에는, 이하와 같은 문제가 더 발생할 가능성에, 본 발명자들은 착안하였다.In addition, when the design of the transfer pattern is complicated or there is a pattern with a fine dimension (CD), the following problems are more likely to occur, and the present inventors paid attention to it.
상기 특허문헌 1의 방법을 나타낸 도 3의 (i)에서는 반투광부와 차광부가 인접하는 부분을 포함하는 패턴이 형성되어 있지만, 이러한 패턴 외에, 최근의 표시 장치 제조용의 포토마스크의 전사용 패턴에는 보다 복잡한 것이 포함된다. 예를 들어, 상기한 인접 부분에 더하여 투광부와 반투광부가 인접하는 부분을 갖는 전사용 패턴 등의 요구가 있다.In Fig. 3(i) showing the method of
따라서 예를 들어, 상기 도 3에 나타낸 전사용 패턴에, 또한 투광부와 반투광부가 인접하는 부분이 있는 경우를 생각한다[도 4의 (i) 참조]. 또한, 도 4의 (f) 내지 (i)의 공정(제2 포토리소그래피 공정)은 도 3의 (f) 내지 (i)에 각각 대응한다.Therefore, consider a case where, for example, in the transfer pattern shown in Fig. 3, there is a portion adjacent to the transmissive portion and the semi-transmissive portion (refer to Fig. 4(i)). In addition, the process (second photolithography process) of (f) - (i) of FIG. 4 corresponds to (f) - (i) of FIG. 3, respectively.
여기서, 제2 에칭을 나타내는 도 4의 (h)의 스텝에서는 전술한 도 3의 (h)의 스텝과 마찬가지로, 반투광막(104)과 차광막 패턴(102a)을, 연속적으로 에칭 제거하는 부분(N)이 존재한다. 이로 인해, 에칭 깊이가 큰 것에 유래하여 에칭 시간이 길어지고, 또한 에칭 깊이에 따라, 사이드 에칭량도 커진다. 그 결과, 형성되는 패턴 치수(CD)에 차이가 생기기 쉽고, 또한 면 내의 CD 에러의 분포도 커지기 쉽다[도 4의 (h') 참조].Here, in the step of Fig. 4(h) showing the second etching, the
또한, 도 4의 (h)의 스텝에서는 상기의 반투광막(104)과 차광막 패턴(102a)을 연속해서 에칭 제거하는 부분(N)과, 반투광막(104)만이 에칭 제거되는 부분(K)이 발생한다. 이때, 제2 에칭의 필요 시간의 설정이 곤란해진다. 왜냐하면, 후자인 (K)의 부분에 T(초)의 에칭 시간을 필요로 할 때, 전자인 N의 부분에서는 T+α(초)에 상당하는 에칭 시간이 필요해진다.In addition, in the step of FIG. 4(h), the portion N in which the
이로 인해, 도 4의 (h)의 스텝에서는, 실제로는 N의 부분의 에칭이 종료될 때, K의 부분에서는 에칭이 과잉으로 진행되고, 레지스트 패턴(105a) 아래의 반투광막(104)에 사이드 에칭이 진행된다[도 4의 (h') 참조]. 그리고, 이 결과, 형성된 반투광막 패턴(104a)의 치수는 레지스트 패턴(105a)의 치수에 대해, K의 부분에 있어서, W(㎛) 작아져, 패턴 치수(CD)에 차이가 생겨 버리고, 면 내의 CD 에러의 분포도 커지기 쉽다[도 4의 (i') 참조].For this reason, in the step of FIG. 4(h), when the etching of the N portion is actually finished, the etching proceeds excessively in the K portion, and the
또한, 이와 같은 다계조 포토마스크에 사용하는 반투광막은 광투과율의 관리가 매우 중요한바, 도 3의 종래 기술의 방법에서는, 반투광막이 성막될 때에는, 이미 투명 기판 위에 차광막을 포함하는 패턴이 존재한다. 그로 인해, 성막된 반투광막의 광투과율의 측정은 용이하지 않다. 특히, 표시 장치 제조용의 포토마스크는 면적이 크기 때문에(예를 들어, 한 변 300㎜ 이상의 사각형), 성막에도 대형의 장치(스퍼터 장치 등)를 사용하지만, 성막 재료를 면 내 균일하게 퇴적하는 데에도 곤란이 있다. 예를 들어, 스퍼터링 타겟과의 상대 위치 등에 의해, 면 내에 막 두께의 분포가 발생하는 경우가 있다. 이 막 두께는 정확하게 측정하여, 이 경향을 정확하게 파악하면, 후술하는 본 발명의 제조 방법에 있어서의 제2 에칭(차광막의 패터닝)에 의해, 영향을 상쇄하는 것도 가능하다고 생각된다. 그러나, 도 3에 기재된 종래 기술의 방법에서는 면 내의 각 위치에 있어서의 반투광막의 투과율을 정확하게 측정하는 것이 곤란하다는 과제가 있다.In addition, management of the light transmittance of the semi-transmissive film used in such a multi-gradation photomask is very important. In the prior art method of FIG. 3, when the semi-transmissive film is formed, a pattern including the light-shielding film is already present on the transparent substrate. do. Therefore, it is not easy to measure the light transmittance of the formed semi-transmissive film. In particular, since the photomask for display device manufacturing has a large area (for example, a square with a side of 300 mm or more), a large-sized device (sputter device, etc.) is used for film formation, but it is difficult to deposit the film formation material uniformly in the plane. also have trouble For example, distribution of a film thickness may generate|occur|produce in-plane by the relative position with a sputtering target, etc. If this film thickness is measured accurately and this tendency is grasped correctly, it is thought that it is also possible to cancel the influence by the 2nd etching (patterning of a light-shielding film) in the manufacturing method of this invention mentioned later. However, in the method of the prior art described in Fig. 3, there is a problem in that it is difficult to accurately measure the transmittance of the semi-transmissive film at each position in the plane.
따라서, 도 3의 종래 기술의 방법에서는 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 투과율 정밀도를 겸비하는 다계조 포토마스크를 제조하려고 하는 경우에는 과제가 남는 것을 알 수 있었다.Therefore, it was found that, in the method of the prior art shown in Fig. 3, a problem remains in the case of manufacturing a multi-gradation photomask having both finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy.
따라서, 본 발명은 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 투과율 정밀도를 겸비하는 다계조 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 당해 포토마스크를 사용한 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.Accordingly, the present invention provides a method for manufacturing a photomask capable of manufacturing a multi-gradation photomask having finer, higher CD accuracy and transmittance accuracy, a photomask, and a method for manufacturing a display device using the photomask is intended to
본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 이하의 구성을 갖는 발명에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하는 데 이르렀다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor found that the said subject could be solved by invention which has the following structures, as a result of earnestly examining in order to solve the said subject, and came to complete this invention.
즉, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.That is, this invention has the following structures.
(구성 1)(Configuration 1)
투명 기판 위에, 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법이며, 상기 투명 기판 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 준비하는 공정과, 상기 제1 박막을 에칭함으로써, 제1 박막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 제1 박막 패턴이 형성된 상기 투명 기판 위에 제2 박막을 형성하고, 상기 제2 박막을 에칭함으로써, 제2 박막 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 포함하고, 상기 제2 패터닝 공정에 있어서는, 상기 제2 박막만을 에칭하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit and a second transmission control unit on a transparent substrate, wherein a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on the transparent substrate A step of preparing a photomask blank, a first patterning step of forming a first thin film pattern by etching the first thin film, a second thin film formed on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed, A method of manufacturing a photomask comprising: a second patterning step of forming a second thin film pattern by etching the second thin film; wherein, in the second patterning step, only the second thin film is etched.
(구성 2)(Configuration 2)
상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖고, 상기 제2 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The light transmitting part is made by exposing a surface of the transparent substrate, the first transmission control part has a portion where only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control part is on the transparent substrate and the second thin film The manufacturing method of the photomask as described in
(구성 3)(Configuration 3)
상기 제1 박막은 상기 제2 박막의 에칭제에 대해, 내성을 갖는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The said 1st thin film contains the material which has resistance with respect to the etching agent of the said 2nd thin film, The manufacturing method of the photomask of the
(구성 4) (Configuration 4)
상기 제1 박막은 상기 제2 박막의 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 1 또는 2에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing a photomask according to
(구성 5) (Configuration 5)
상기 제1 패터닝 공정 후, 상기 제2 박막을 형성하기 전에, 상기 제1 박막 패턴이 형성된 상기 투명 기판 위에, 에칭 스토퍼막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 4에 기재된 포토마스크의 제조 방법.After the first patterning step, before forming the second thin film, a step of forming an etching stopper film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed is included. .
(구성 6) (Configuration 6)
상기 제2 패터닝 공정 후, 상기 투광부, 또는 상기 투광부와 상기 제1 투과 제어부의 상기 에칭 스토퍼막을 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 5에 기재된 포토마스크의 제조 방법.After the second patterning step, the method for manufacturing the photomask according to
(구성 7) (Configuration 7)
상기 제1 박막은 노광광을 일부 투과하는 반투광막인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing a photomask according to any one of
(구성 8) (Configuration 8)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The photomask according to any one of
(구성 9) (Configuration 9)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키고, 또한 상기 제1 투과 제어부의 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference ϕ (degrees) satisfying ϕ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light projection unit, and the light transmittance Tf (%) of the first transmission control unit is 5 ? Tf ? 60 is satisfied, The method for manufacturing the photomask according to any one of
(구성 10)(Configuration 10)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference ϕ (degrees) of 150≤ϕ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, as described in any one of
(구성 11)(Configuration 11)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150≤φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and a light transmittance Tf (%) of 5≤Tf≤ 60 is satisfied, The manufacturing method of the photomask in any one of Configurations 1-6 characterized by the above-mentioned.
(구성 12)(Configuration 12)
상기 제2 박막은 노광광을 일부 투과하는 반투광막인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing a photomask according to any one of
(구성 13)(Configuration 13)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference ϕ (degrees) of 0 < ϕ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light projection unit, according to any one of
(구성 14)(Configuration 14)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤80을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ 80 is satisfied, The manufacturing method of the photomask in any one of the structures 1-11 characterized by the above-mentioned.
(구성 15)(Configuration 15)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150<φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150<φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ 60 is satisfied, The manufacturing method of the photomask in any one of the structures 1-11 characterized by the above-mentioned.
(구성 16)(Configuration 16)
상기 제2 박막은 차광막인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 11 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing the photomask according to any one of
(구성 17)(Configuration 17)
상기 제2 박막의 표면 부분에는 광의 반사를 저감하는 반사 저감층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구성 16에 기재된 포토마스크의 제조 방법.A photomask manufacturing method according to Configuration 16, wherein a reflection reducing layer for reducing light reflection is formed on the surface portion of the second thin film.
(구성 18)(configuration 18)
상기 포토마스크 블랭크스는 상기 제1 박막 위에 추가 구성막과 레지스트막을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 17 중 어느 하나에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The photomask blanks have an additional structural film and a resist film on the first thin film, The method for manufacturing a photomask according to any one of
(구성 19)(Configuration 19)
상기 추가 구성막과 상기 레지스트막의 밀착성은 상기 제1 박막과 상기 레지스트막의 밀착성보다도 높은 것을 특징으로 하는 구성 18에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing a photomask according to Structure 18, wherein the adhesion between the additional constituent film and the resist film is higher than that between the first thin film and the resist film.
(구성 20)(Configuration 20)
상기 제1 패터닝 공정 전에, 상기 추가 구성막을 에칭하여 추가 구성막 패턴을 형성하는 예비 패터닝 공정을 갖고, 상기 제1 패터닝 공정에서는 상기 추가 구성막 패턴을 마스크로 하여, 상기 제1 박막을 에칭하는 것을 특징으로 하는 구성 18 또는 19에 기재된 포토마스크의 제조 방법.Before the first patterning process, there is a preliminary patterning process of etching the additional constituent film to form an additional constituent film pattern, and in the first patterning process, etching the first thin film using the additional constituent film pattern as a mask The manufacturing method of the photomask of the structure 18 or 19 characterized by the above-mentioned.
(구성 21)(Configuration 21)
상기 제1 패터닝 공정 후, 상기 제2 패터닝 공정 전에, 상기 추가 구성막 패턴을 제거하는 것을 특징으로 하는 구성 20에 기재된 포토마스크의 제조 방법.After the first patterning step and before the second patterning step, the additional component film pattern is removed, The method for manufacturing a photomask according to
(구성 22)(Configuration 22)
투명 기판 위에, 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하고, 상기 제1 투과 제어부와 상기 제2 투과 제어부가 인접하는 인접부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법이며, 상기 투명 기판 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 준비하는 공정과, 상기 제1 투과 제어부가 되는 영역에 제1 레지스트 패턴을 형성하여, 상기 제1 박막을 에칭함으로써, 제1 박막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 제1 박막 패턴이 형성된 상기 투명 기판 위에 제2 박막을 형성하는 성막 공정과, 상기 제2 투과 제어부가 되는 영역에 제2 레지스트 패턴을 형성하여, 상기 제2 박막을 에칭함으로써, 제2 박막 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 포함하고, 상기 제2 패터닝 공정에 있어서는, 상기 인접부에 있어서, 상기 제2 레지스트 패턴이 상기 제1 박막 패턴과 적층되는 적층 부분이 형성되고, 상기 제2 레지스트 패턴을 사용하여, 상기 제2 박막만을 에칭하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a photomask having a transfer pattern on a transparent substrate, comprising: a light-transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit; , preparing a photomask blank in which a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on the transparent substrate; A first patterning process of forming a first thin film pattern by etching, a film forming process of forming a second thin film on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed, and a second resist pattern in a region serving as the second transmission control unit and a second patterning process of forming a second thin film pattern by etching the second thin film by forming A method of manufacturing a photomask, wherein a layered portion to be laminated with the thin film pattern is formed, and only the second thin film is etched using the second resist pattern.
(구성 23)(Configuration 23)
상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 포함하고, 상기 제2 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 22에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The light-transmitting part is made by exposing a surface of the transparent substrate, the first transmission control unit includes a portion where only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control unit is formed on the transparent substrate, and the second transmission control unit is on the transparent substrate. The method for manufacturing the photomask according to Configuration 22, comprising a portion where only a thin film is formed.
(구성 24)(Configuration 24)
상기 적층 부분의 폭 M1은 0.5 내지 2㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 구성 22 또는 23에 기재된 포토마스크의 제조 방법.The method for manufacturing the photomask according to Configuration 22 or 23, wherein the width M1 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 µm.
(구성 25)(Configuration 25)
투명 기판 위에, 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크이며, 상기 전사용 패턴은 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막과, 제2 박막을 포함하고, 상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에 상기 제2 박막이 형성되지 않고, 상기 제1 박막이 형성되어 이루어지고, 상기 제2 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에 적어도 상기 제2 박막이 형성되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부와 상기 제2 투과 제어부의 경계는 상기 제1 박막의 피에칭 단면이 형성되지 않고, 상기 제2 박막의 피에칭 단면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.A photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, wherein the transfer pattern includes a first thin film having a predetermined exposure light transmittance, and a second thin film Including, wherein the light-transmitting part is made by exposing the surface of the transparent substrate, the first transmission control part is made by forming the first thin film without the second thin film being formed on the transparent substrate, and the second transmission control part at least the second thin film is formed on the transparent substrate, and the boundary between the first transmission control unit and the second transmission control unit does not have an etched cross section of the first thin film, and the second thin film is etched A photomask having a cross-section.
(구성 26)(Configuration 26)
상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖고, 상기 제2 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 25에 기재된 포토마스크.The light transmitting part is made by exposing a surface of the transparent substrate, the first transmission control part has a portion where only the first thin film is formed on the transparent substrate, and the second transmission control part is on the transparent substrate and the second thin film The photomask according to Configuration 25, characterized in that it has a portion formed with a bay.
(구성 27)(Configuration 27)
상기 제1 박막은 상기 제2 박막의 에칭제에 대해, 내성을 갖는 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성 25 또는 26에 기재된 포토마스크.The photomask according to Configuration 25 or 26, wherein the first thin film contains a material resistant to the etching agent of the second thin film.
(구성 28)(Configuration 28)
상기 제1 박막은 상기 제2 박막의 에칭제에 의해 에칭되는 재료를 포함하고, 또한 상기 제2 투과 제어부는 에칭 스토퍼막과 상기 제2 박막이 이 순서대로 적층되어 있는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 구성 25 또는 26에 기재된 포토마스크.wherein the first thin film contains a material etched by the etchant of the second thin film, and the second transmission control unit has a portion in which an etching stopper film and the second thin film are laminated in this order. The photomask according to configuration 25 or 26.
(구성 29)(Configuration 29)
상기 제2 투과 제어부의, 상기 제1 투과 제어부에 인접하는 에지 부분에는 상기 제1 박막과 상기 제2 박막의 적층 부분이 있는 것을 특징으로 하는 구성 25 내지 28 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of Configurations 25 to 28, wherein an edge portion of the second transmission control unit adjacent to the first transmission control unit includes a laminated portion of the first thin film and the second thin film.
(구성 30)(configuration 30)
상기 적층 부분의 폭 M2는 0.5 내지 2㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 구성 29에 기재된 포토마스크.The photomask according to Configuration 29, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 µm.
(구성 31)(Configuration 31)
상기 제1 박막이 반투광막, 상기 제2 박막이 차광막인 것을 특징으로 하는 구성 25 내지 30 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of Configurations 25 to 30, wherein the first thin film is a semitransmissive film, and the second thin film is a light shielding film.
(구성 32)(Configuration 32)
투명 기판 위에, 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크이며, 상기 전사용 패턴은 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 포함하는 제1 박막 패턴과, 제2 박막을 포함하는 제2 박막 패턴을 포함하고, 상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 제1 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막 패턴만이 형성된 부분을 갖고, 상기 제2 투과 제어부는 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막 패턴만이 형성된 부분을 갖고, 상기 제1 투과 제어부와 상기 제2 투과 제어부에 끼워진, 상기 제1 박막 패턴과 상기 제2 박막 패턴이 적층되는 적층 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 포토마스크.A photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, wherein the transfer pattern is a first thin film including a first thin film having a predetermined exposure light transmittance a second thin film pattern including a pattern and a second thin film, wherein the light transmitting part is formed by exposing a surface of the transparent substrate, and the first transmission control part is a portion where only the first thin film pattern is formed on the transparent substrate and, the second transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the second thin film pattern is formed, and is sandwiched between the first transmission control unit and the second transmission control unit, the first thin film pattern and the second thin film A photomask having a laminated portion on which patterns are laminated.
(구성 33)(Configuration 33)
상기 적층 부분의 폭 M2는 0.5 내지 2㎛의 범위인 것을 특징으로 하는 구성 32에 기재된 포토마스크.The photomask according to Configuration 32, wherein the width M2 of the laminated portion is in the range of 0.5 to 2 µm.
(구성 34)(Configuration 34)
상기 제1 박막 패턴 및 상기 제2 박막 패턴의 에지는 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막의 피습식 에칭 단면을 각각 갖는 것을 특징으로 하는 구성 32 또는 33에 기재된 포토마스크.The photomask according to Configuration 32 or 33, wherein the edges of the first thin film pattern and the second thin film pattern have wet-etched cross sections of the first thin film and the second thin film, respectively.
(구성 35)(Configuration 35)
상기 제1 박막은 노광광을 일부 투과하는 반투광막인 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 34 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of Configurations 32 to 34, wherein the first thin film is a semi-transmissive film that partially transmits exposure light.
(구성 36)(Configuration 36)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 34 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of configurations 32 to 34, wherein the phase difference φ (degrees) satisfies φ≤90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the first transmission control part. .
(구성 37)(Configuration 37)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 34 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.For the exposure light passing through the first transmission control unit, the phase difference φ (degrees) satisfies φ≤90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and the light transmittance Tf(%) has 5≤Tf≤60. The photomask in any one of the structures 32-34 characterized by the above-mentioned satisfy|filling.
(구성 38)(Configuration 38)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 34 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference ϕ (in degrees) that satisfies 150≤ϕ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit. photomask.
(구성 39)(Configuration 39)
상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 34 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150≤φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and a light transmittance Tf (%) of 5≤Tf≤ 60 is satisfied, The photomask in any one of the structures 32-34 characterized by the above-mentioned.
(구성 40)(Configuration 40)
상기 제2 박막은 차광막인 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 39 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of Configurations 32 to 39, wherein the second thin film is a light-shielding film.
(구성 41)(Configuration 41)
상기 제2 박막은 노광광을 일부 투과하는 반투광막인 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 39 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The photomask according to any one of Configurations 32 to 39, wherein the second thin film is a semi-transmissive film that partially transmits exposure light.
(구성 42)(Configuration 42)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 39 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) that satisfies 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light projection unit. photomask.
(구성 43)(Configuration 43)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤80을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 39 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ 80 is satisfied, The photomask in any one of the structures 32-39 characterized by the above-mentioned.
(구성 44)(Configuration 44)
상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150<φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 것을 특징으로 하는 구성 32 내지 39 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150<φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ 60 is satisfied, The photomask in any one of the structures 32-39 characterized by the above-mentioned.
(구성 45)(Configuration 45)
상기 전사용 패턴이 표시 장치 제조용의 패턴인 것을 특징으로 하는 구성 25 내지 44 중 어느 하나에 기재된 포토마스크.The said transfer pattern is a pattern for display apparatus manufacture, The photomask in any one of structures 25-44 characterized by the above-mentioned.
(구성 46)(Configuration 46)
구성 25 내지 44 중 어느 하나에 기재된 포토마스크를 준비하는 공정과, 노광 장치를 사용하여, 상기 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device comprising the steps of: preparing the photomask according to any one of Configurations 25 to 44; and transferring the transfer pattern onto a transfer target body using an exposure apparatus.
본 발명에 따르면, 제1 박막, 제2 박막의 각각의 에칭 공정에 있어서, 각각의 막만을 에칭하기 때문에, 적층된 복수 막을 연속해서 에칭하는 경우에 비해, 에칭 시간의 설정이 짧기 때문에, 사이드 에칭에 의한 패턴 치수(CD) 변동을 저감할 수 있다. 특히, 모든 에칭 공정에서, 각각 단일의 막을 에칭하면, 에칭 소요 시간은 미리 막질과 막 두께에 의해 산출된 것을 적용할 수 있으므로, 사이드 에칭에 의한 치수 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 포토마스크의 구성을 채용하면, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부의 광학 특성(예를 들어, 투과율)의 설계나 관리가 보다 간편하고, 정확하므로, 고정밀로 에너지 절약을 실현하는 고스펙의 표시 장치의 제조에는 큰 의의가 있다.According to the present invention, in each etching process of the first thin film and the second thin film, since only each film is etched, compared to the case of continuously etching a plurality of stacked films, the setting of the etching time is shorter, so side etching It is possible to reduce pattern dimension (CD) fluctuations caused by In particular, in all etching processes, when a single film is etched, the etching time required previously calculated by the film quality and film thickness can be applied, so that dimensional deviation due to side etching can be minimized. In addition, if the configuration of the photomask of the present invention is adopted, the design and management of the optical characteristics (eg, transmittance) of the first transmission control unit and the second transmission control unit are simpler and more accurate, and thus energy saving is realized with high precision. It has great significance in manufacturing a high-spec display device.
즉, 본 발명에 따르면, 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 광학 물성(투과율 등) 정밀도를 겸비하는 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공할 수 있다.That is, according to the present invention, it is possible to provide a photomask manufacturing method and a photomask capable of manufacturing a photomask having both finer and higher CD precision and optical property (transmittance, etc.) precision.
또한, 본 발명에 따르면, 당해 포토마스크를 사용하여 표시 장치를 제조함으로써, 고정밀로 에너지 절약을 실현하는 고스펙의 표시 장치 제조가 가능하다.Further, according to the present invention, by manufacturing a display device using the photomask, it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes energy saving with high precision.
도 1은 본 발명에 관한 포토마스크의 제조 방법의 제1 실시 형태의 공정을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 관한 포토마스크의 제조 방법의 제2 실시 형태의 공정을 나타내는 도면.
도 3는 선행 문헌에 개시된 종래의 포토마스크 제조 공정을 나타내는 도면.
도 4는 종래 기술의 과제를 설명하기 위한 종래의 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 참고도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the process of 1st Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention.
It is a figure which shows the process of 2nd Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention.
3 is a view showing a conventional photomask manufacturing process disclosed in the prior art.
Figure 4 is a reference diagram showing a manufacturing process of a conventional photomask for explaining the problem of the prior art.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail, referring drawings.
[제1 실시 형태] [First embodiment]
본 발명에 관한 포토마스크의 제조 방법은 상기 구성 1에 있는 바와 같이, 투명 기판 위에, 투광부, 제1 투과 제어부 및 제2 투과 제어부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크의 제조 방법이며, 상기 투명 기판 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 준비하는 공정과, 상기 제1 박막을 에칭함으로써, 제1 박막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과, 상기 제1 박막 패턴이 형성된 상기 투명 기판 위에 제2 박막을 형성하고, 상기 제2 박막을 에칭함으로써, 제2 박막 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 포함하고, 상기 제2 패터닝 공정에 있어서는, 상기 제2 박막만을 에칭하는 것을 특징으로 하는 것이다.The method for manufacturing a photomask according to the present invention is a method for manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate, as in the
이하에 설명하는 제1 실시 형태에서는, 상기의 제1 투과 제어부는 노광광을 일부 투과하는 반투광부, 제2 투과 제어부를 차광부로 한다. 그리고, 상기의 제1 박막을 반투광막, 제2 박막을 차광막으로 한다.In the first embodiment described below, the first transmission control unit serves as a semi-transmissive unit that partially transmits the exposure light, and the second transmission control unit serves as a light-shielding unit. Then, the first thin film is a semi-transmissive film, and the second thin film is a light-shielding film.
도 1은 본 발명에 관한 포토마스크의 제조 방법의 제1 실시 형태의 공정을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the process of 1st Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention.
이하, 각 공정에 대해 순서대로 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in order.
먼저, 투명 기판(1) 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 반투광막(2)을 형성한 포토마스크 블랭크스(반투광막 부착 기판)(10)를 준비한다[도 1의 (a) 참조]First, a photomask blank (substrate with a semi-transmissive film) 10 in which a
여기서, 상기 투명 기판(1)으로서는, 석영 유리 등을 포함하는 투명 재료를 평탄하고 또한 평활하게 연마한 것을 사용한다. 표시 장치 제조용의 포토마스크에 사용하는 투명 기판으로서는, 주표면이 한 변 300㎜ 이상인 사각형이며, 두께가 5 내지 13㎜인 것이 바람직하다.Here, as the
이 투명 기판(1)의 한쪽의 주표면에는 스퍼터법 등의 공지된 성막 수단에 의해, 반투광막(2)을 성막한다. 이 반투광막(2)은 포토마스크를 노광할 때에 사용하는 노광광에 대해, 원하는 투과율을 갖도록, 미리 그 재료와 막 두께를 결정해 둘 수 있다.A
상기 노광광으로서는, 예를 들어 액정용 노광 장치 등이 갖는, i선, h선 및 g선을 포함하는 광원을 사용할 수 있다. 따라서, 투과율의 기준은 이들 파장 영역의 광에 대한 것으로 할 수 있고, 일반적으로는, 이들에 포함되는 대표 파장(여기서는 i선으로 함)에 대한 수치로서 표기할 수 있다.As said exposure light, the light source containing i line|wire, h line|wire, and g line|wire which the exposure apparatus for liquid crystals etc. has can be used, for example. Therefore, the standard of transmittance can be made with respect to light in these wavelength ranges, and can generally be expressed as numerical values for representative wavelengths (herein referred to as i-line) included in these wavelength ranges.
그리고, 상기 반투광막(2)의 광투과율 Tf는 i선에 대해, 5 내지 60%(투명 기판을 100%로 함)인 것이 바람직하다. 또한, 10 내지 40%인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the light transmittance Tf of the said
여기서, Tf란, 상기와 같이, 사용하는 반투광막(2)의 광투과율이다. 일반적으로, 반투광막(2)에 미세 패턴이 형성되어 버리면, 주위에 배치된 차광부나 투광부에 의한 광의 회절, 간섭의 영향을 받아, 반투광부의 실효적인 광투과율은 성막 시와 다른 경우가 있다. 여기서의 광투과율 Tf는 주위의 패턴에 의한 광의 회절, 간섭의 영향을 받지 않는, 당해 막 고유의 투과율을 말하는 것으로 하고, 예를 들어 반투광막(2)이 적층 구조라면, 그 적층으로서의 고유한 투과율로 한다.Here, Tf is the light transmittance of the
또한, 상기 반투광막(2)은 노광광의 대표 파장에 대해, 원하는 위상 시프트 작용을 갖는 것으로 할 수 있다. 다계조 포토마스크로서, 피전사체 위에 복수의 잔막 두께를 갖는 레지스트 패턴을 형성하는 것을 고려했을 때, 반투광막(2)이 갖는 위상 시프트량 φ(도)는 0<φ≤90도를 만족시키는 것이 바람직하고, 5≤φ≤60도를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 반투광막(2)이 형성된 부분과 투광부 사이에 발생하는 위상차가 상기 φ(도)의 범위가 된다. 이는 다계조 포토마스크의 반투광부와 투광부에 대응하는 위치에서, 레지스트 패턴의 불필요한 돌기(포지티브 레지스트의 경우)의 생성을 방지하기 위해서이다.Moreover, the said
물론, 위상 시프트 작용에 의해, 피전사체 위에 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 제어하기 위해, 150≤φ≤210도 정도로 할 수도 있고, 또는 60≤φ≤120도로 할 수도 있다.Of course, in order to control the shape of the resist pattern formed on the transfer object by the phase shift action, it may be set to about 150 ? ? 210 degrees, or 60 ? ? 120 degrees.
상기 반투광막(2)의 재료는, 예를 들어 Si, Cr, Ta, Zr 등을 함유하는 막으로 할 수 있고, 이들 산화물, 질화물, 탄화물 등에서 적절한 것을 선택할 수 있다. Si 함유막으로서는, Si의 화합물(SiON 등), 또는 전이 금속 실리사이드(MoSi 등)나, 그 화합물을 사용할 수 있다. MoSi의 화합물로서는, MoSi의 산화물, 질화물, 산화질화물, 산화질화탄화물 등이 예시된다.The material of the
또한, 상기 반투광막(2)의 재료를 Cr 함유막으로 하는 경우, Cr의 화합물(산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 탄화질화물, 산화질화탄화물)을 사용할 수 있다.Further, when the material of the
또한, 본 실시 형태에서는, 상기 반투광막(2)은 후술하는 차광막(5)과의 사이에서, 서로 에칭 선택성이 있는(에칭 특성이 다름) 것이 바람직하다. 즉, 반투광막(2)은 차광막(5)의 에칭제(본 실시 형태에서는 습식 에칭을 적용하므로, 구체적으로는 에칭액임)에 대해, 내성이 있는 것이 바람직하다. 여기서 내성이란, 반투광막(2)이, 차광막(5)의 에칭액에 대해, 차광막(5)과의 사이의 에칭 레이트비가, 1/50 이하이고, 바람직하게는 1/100 이하인 것이 요망된다. 이 관점에서, 예를 들어 차광막(5)에 Cr을 함유하는 막을 사용하는 것이라면, 상기 반투광막(2)은 Si계(예를 들어, MoSi을 포함하는 것)를 적용할 수 있다. 혹은, 그 반대로 할 수 있다.Moreover, in this embodiment, it is preferable that the said
상기 반투광막(2)의 성막은 스퍼터법 등의 공지된 방법, 장치를 적용할 수 있다. 반투광막(2)의 막 두께는 포토마스크를 노광할 때에 사용하는 노광광에 대해, 원하는 투과율을 갖도록, 미리 결정한 막 두께로 한다.A well-known method and apparatus, such as a sputtering method, can be applied to the film-forming of the said
또한, 반투광막(2)의 성막 후에, 면 내에 적절한 수의 측정점을 설정하고, 광투과율(절댓값 및 그 면 내 분포)을 측정해 두는 것이 바람직하다. 측정에는 예를 들어, 분광 광도계를 사용할 수 있다. 성막 후의 반투광막(2)에는 성막 장치나 성막 조건에 유래하여, 기판 주표면의 위치에 따라, 어떤 막 두께 분포 경향이 발생하는 경우가 있으므로, 측정에 의해 얻은 데이터를 보관하여, 제품 보증의 목적이나, 후속의 공정에서의 묘화 데이터에 반영시키는 등의 용도로 사용할 수 있다. 이와 같이 반투광막의 투과율 관리가 보다 간편하고, 정확하므로, 최종적으로 포토마스크로서의 투과율 정밀도를 올릴 수 있다.In addition, it is preferable to set an appropriate number of measurement points in a plane after film-forming of the
이어서, 준비한 상기의 포토마스크 블랭크스(10)의 표면에, 레지스트막(3)을 도포 형성하여, 레지스트 부착 블랭크스로 한다. 소정의 패턴을 묘화(4)(제1 묘화)한다[도 1의 (b) 참조]. 또한, 필요에 따라, 상기 반투광막(2)의 표면에 대해, 레지스트막(3)과의 밀착성을 향상시키는 표면 처리를 실시할 수도 있다.Next, a resist
또한, 반투광막(2)과 레지스트막의 밀착성을 보완하기 위해, 이들 사이에, 추가적으로 구성막을 더 배치할 수 있다.In addition, in order to supplement the adhesion between the
이 구성막과 레지스트막의 밀착성은 반투광막과 레지스트막의 밀착성보다도 높아지도록, 구성막의 소재를 선택할 수 있다. 즉, 해당 구성막을 배치함으로써, 그것과 직접 접촉하는 레지스트막 및 반투광막의 양자와의 밀착성을 양호한 것으로 할 수 있다. 추가 구성막의 재료는 레지스트막과의 밀착성이, 반투광막과 레지스트막의 밀착성보다 높은 것으로 한다. 예를 들어, Cr 화합물로 할 수 있다.The material of the constituent film can be selected so that the adhesion between the constituent film and the resist film is higher than that between the semitransmissive film and the resist film. That is, by arranging the constituent film, it is possible to make good adhesion to both the resist film and the semitransmissive film in direct contact with the film. The material of the additional constituent film has a higher adhesiveness to the resist film than that between the semitransmissive film and the resist film. For example, it can be set as a Cr compound.
레지스트막(3)의 도포 형성은 슬릿 코터, 스핀 코터 등, 공지의 것을 사용할 수 있다. 포지티브형, 네거티브형의 어떤 레지스트에서든 적절히 사용할 수 있지만, 여기서는 포지티브형을 사용한 예로 설명한다.A well-known thing, such as a slit coater and a spin coater, can be used for coating formation of the resist
제1 패터닝 공정을 실시한다. 먼저, 도포 형성한 레지스트막(3)에 대해, 묘화 장치를 사용하여, 원하는 패턴에 기초한 묘화 데이터에 의해 묘화한다. 묘화 장치로서는, 전자선, 또는 레이저를 적용한 장치가 있지만, 표시 장치 제조용 포토마스크에는 레이저 묘화를 유용하게 사용할 수 있다.A first patterning process is performed. First, with respect to the resist
이어서, 묘화된 상기 레지스트막(3)을 현상하여, 레지스트 패턴(3a)(제1 레지스트 패턴)을 형성한다[도 1의 (c) 참조].Next, the drawn resist
계속해서, 형성된 상기 레지스트 패턴(3a)을 에칭 마스크로 하여, 반투광막(2)을 습식 에칭(제1 에칭)함으로써, 반투광막 패턴(2a)을 형성한다[도 1의 (d) 참조]. 여기서, 에칭 대상은 반투광막(2)뿐이므로, 미리 파악한 에칭 레이트를 참조하여, 에칭 종점을 정확하게 설정할 수 있다.Then, using the formed resist
그리고, 잔존하는 상기 레지스트 패턴(3a)을 박리 제거한다[도 1의 (e) 참조].Then, the remaining resist
여기서, 필요에 따라 반투광막 패턴(2a)의 패턴 치수(CD)의 측정을 행한다. 패턴 에지가 반투광막뿐이므로, 비교적 용이하게 측정을 행할 수 있다.Here, the pattern dimension CD of the
또한, 반투광막(2)과 레지스트막(3) 사이에, 추가의 구성막을 형성한 경우에는 레지스트 패턴(3)을 에칭 마스크로 하여, 해당 구성막을 습식 에칭(예비 에칭)하고, 형성된 추가의 구성막 패턴을 에칭 마스크로 하여, 반투광막(2)을 습식 에칭(제1 에칭)함으로써, 반투광막 패턴(2a)을 형성할 수 있다.In addition, when an additional constituent film is formed between the
이 경우, 이하의 제2 패터닝 공정 전에, 상기 추가의 구성막 패턴을 제거하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to remove the additional constituent film pattern before the following second patterning process.
이어서, 주표면에 상기 반투광막 패턴(2a)이 형성된 투명 기판(1) 위의 전체면에 차광막(5)을 성막한다[도 1의 (f) 참조]. 여기서도, 상기 반투광막(2)의 성막의 경우와 동일한 기존의 성막 장치를 적용할 수 있다.Next, a light-shielding
상기 차광막(5)의 재료로서는, 상기 반투광막(2)의 재료로서 예로 든 것과 동일한 것에서 선택할 수 있다. 혹은 상술한 Cr, Si 등의 금속의 단체여도 상관없다. 또한, 차광막의 표면 부분에는 광의 반사를 저감(억제)하는 반사 저감층을 설치할 수 있다.The material of the light-shielding
또한, 앞에서도 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 상기 차광막(5)은 상기 반투광막(2)에 사용한 재료에 대해, 에칭 특성이 다른 것을 선택한다. 예를 들어, 차광막(5)은 반투광막(2)의 에칭액에 대해, 반투광막(2)과의 사이의 에칭 레이트비가 1/50 이하이고, 바람직하게는 1/100 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들어 반투광막(2)에 Si 함유의 재료를 사용하고, 차광막(5)에는 Cr 함유의 재료를 사용하는 것, 혹은 그 역으로 하는 것 등을 할 수 있다.In addition, as described above, in the present embodiment, for the light-shielding
또한, 상기 차광막(5)의 막 두께는 차광성을 충분히 발휘할 수 있는 것 및 후술하는 에칭에 과대한 시간을 필요로 하지 않는 것을 고려하여 설정한다. 구체적으로는, 광학 농도 OD가 3 이상, 바람직하게는 4 이상, 예를 들어 4≤OD≤6으로 할 수 있다.In addition, the film thickness of the said light-shielding
이어서, 상기 차광막(5) 위에 레지스트막(6)(여기서도 포지티브형으로 함)을 도포 형성하여, 소정의 패턴을 묘화(7)(제2 묘화)한다[도 1의 (g) 참조]. 묘화 방법은 상기의 제1 묘화의 경우와 마찬가지이다.Next, a resist film 6 (also referred to as a positive type) is coated on the light-shielding
단, 상기 반투광막(2)의 성막 후에 측정하여 얻은, 면 내의 투과율 분포 데이터에, 허용할 수 없을 정도의 편차가 있고, 이것을 차광막(5)의 패턴에 의해 수정하려고 하는 경우에는, 제2 묘화용의 묘화 데이터를 가공할 수 있다. 이는, 예를 들어 차광부가 인접하는 미세한 반투광부에 있어서는, 반투광부를 투과하는 노광광의 투과 강도가 내려가는 경향이 있다. 이 원리를 이용하여, 예를 들어 설계값보다 투과율이 낮은 영역의 반투광부에 대해서는, 그 치수를 설계값보다 크게 함으로써, 노광광의 투과 강도를 증가시키는 방향으로 보정할 수 있다.However, in the in-plane transmittance distribution data obtained by measuring after the formation of the
계속해서, 묘화된 상기 레지스트막(6)을 현상하여, 레지스트 패턴(6a)(제2 레지스트 패턴)을 형성한다[도 1의 (h) 참조].Subsequently, the drawn resist
이어서, 형성된 상기 레지스트 패턴(6a)을 에칭 마스크로 하여, 상기 차광막(5)을 습식 에칭(제2 에칭)함으로써, 차광막 패턴(5a)을 형성한다[도 1의 (i) 참조]. 여기서의 에칭 대상은 차광막(5)뿐이므로, 예를 들어 미리 파악한 에칭 레이트를 참조함으로써, 에칭 종점을 용이하게 설정할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 상기 반투광막(2)은 차광막(5)의 에칭제에 대해 내성이 있는 재료를 포함하므로, 상기 제2 에칭에 있어서, 반투광부 형성 영역 위에서는 차광막(5)만이 에칭 제거되고, 하층의 반투광막 패턴(2a)에는 실질적으로 에칭의 영향이 없다.Next, using the formed resist
그리고, 잔존하는 상기 레지스트 패턴(6a)을 박리 제거하여, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크(20)(다계조 포토마스크)가 완성된다[도 1의 (j) 참조].Then, by peeling and removing the remaining resist
또한, 여기에 예시한 포토마스크(20)(다계조 포토마스크)는 이하의 구성을 갖는다. 즉, 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 반투광부(제1 투과 제어부)는 투명 기판 위에, 반투광막(상기 제1 박막)만이 형성된 부분을 갖고, 차광부(제2 투과 제어부)는 투명 기판 위에, 차광막(상기 제2 박막)만이 형성된 부분을 갖는다.In addition, the photomask 20 (multi-gradation photomask) illustrated here has the following structure. That is, the light-transmitting portion is made by exposing the surface of the transparent substrate, the semi-transmissive portion (first transmission control unit) has a portion where only the semi-transmissive film (the first thin film) is formed on the transparent substrate, and the light-shielding portion (second transmission control unit) has a portion on the transparent substrate in which only the light-shielding film (the second thin film) is formed.
또한, 상기 포토마스크(20)는 차광부와 반투광부의 인접 부분을 갖는다. 차광부에 있어서, 반투광부에 접하는 에지 부근에는 소정의 일정 폭으로, 반투광막[반투광막 패턴(2a)]과 차광막[차광막 패턴(5a)]의 적층 부분을 설치하고 있다. 이는, 상기 2회의 묘화(제1 묘화 및 제2 묘화)에 있어서의 얼라인먼트 어긋남이 발생한 경우에, 그것에 의해 차광부와 반투광부가 인접하지 않고, 이격될 가능성을 고려하여, 이 얼라인먼트 어긋남을 흡수하기 위한 얼라인먼트 마진이다. 이 얼라인먼트 마진은 상기 제1 묘화 또는 제2 묘화의 묘화 데이터의 가공에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 차광부와 반투광부의 경계 부근에 있어서, 제2 레지스트 패턴의 에지 부분이, 이미 형성되어 있는 반투광막 패턴의 에지 부분과, 일부 적층하도록(겹치도록), 제2 레지스트 패턴의 치수를 설정해 둘 수 있다. 이때, 묘화 데이터의 가공으로서는, 적층 부분의 폭 M[도 1의 (j) 참조]은, 특별히 제약되는 것은 아니지만, 예를 들어 0.5㎛ 이상, 바람직하게는 0.5 내지 2㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 1㎛로 할 수 있다.In addition, the
즉, 상기 제조 방법에 의한 포토마스크는 상기 얼라인먼트 마진으로서의 적층 부분 이외에 있어서는, 반투광부는 투명 기판 위에 반투광막만이 형성되고, 차광부는 투명 기판 위에 차광막만이 형성되어 있다.That is, in the photomask according to the manufacturing method, only the semi-transmissive film is formed on the transparent substrate for the semi-transmissive portion, and only the light-shielding film is formed for the light-shielding portion on the transparent substrate, except for the stacked portion as the alignment margin.
또한, 본 발명은 포토마스크에 대해서도 제공하는 것이다.Moreover, this invention provides also about a photomask.
본 실시 형태에 의해 얻어지는 상기 포토마스크(20)는 다음과 같은 특징을 갖는 것이다.The said
즉, 투명 기판 위에, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크이며, 상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 반투광부는 상기 투명 기판 위에 상기 차광막이 형성되지 않고, 상기 반투광막이 형성되어 이루어지고, 상기 차광부는 상기 투명 기판 위에 적어도 상기 차광막이 형성되어 이루어지고, 상기 반투광부와 상기 차광부의 경계는 상기 반투광막의 피에칭 단면이 형성되지 않고, 상기 차광막의 피에칭 단면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크이다.That is, it is a photomask having a transfer pattern including a transmissive part, a light blocking part and a semi-transmissive part on a transparent substrate, wherein the transmissive part is made by exposing the surface of the transparent substrate, and the semi-transmissive part is the light blocking film on the transparent substrate is not formed, the semi-transmissive film is formed, the light-shielding portion is formed by forming at least the light-shielding film on the transparent substrate, and the boundary between the semi-transmissive portion and the light-shielding portion is not formed with an etched end face of the semi-transmissive film It is a photomask characterized in that the etched end face of the light-shielding film is formed.
즉, 도 1의 (j)로부터도 명확한 바와 같이, 반투광막 패턴(2a) 및 차광막 패턴(5a)의 에지는 반투광막 및 차광막의 피습식 에칭 단면을 각각 갖지만, 반투광막 패턴(2a)의 에지 위치와, 차광막 패턴(5a)의 에지 위치가 일치하지 않는다. 또한, 여기서 말하는 피에칭 단면은, 본 실시 형태에서는 습식 에칭에 의한 단면이다.That is, as is also clear from Fig. 1(j), the edges of the
이와 같이, 반투광막과 차광막의 피에칭 단면의 위치가 일치하지 않는 것은 상술한 얼라인먼트 마진에 관계된다.In this way, the misalignment of the positions of the etched end surfaces of the semi-transmissive film and the light-shielding film is related to the above-described alignment margin.
상기 포토마스크에 있어서의 상기 반투광막이나 차광막의 재료에 대해서는, 상기에서 설명한 바와 같고, 또한 본 실시 형태의 포토마스크에 있어서는, 상기 반투광막은 상기 차광막의 에칭제에 대해, 내성을 갖는 재료를 포함한다.The material of the semi-transmissive film or the light-shielding film in the photomask is as described above, and in the photomask of this embodiment, the semi-transmissive film is a material having resistance to the etchant of the light-shielding film. include
또한, 차광부의 반투광부에 인접하는 에지 부분에는 상기 반투광막과 차광막의 적층 부분이 있고, 이 적층 부분의 폭 M[도 1의 (j) 참조]은, 예를 들어 0.5 내지 2㎛의 범위인 것이 바람직하다.Further, in the edge portion adjacent to the semi-transmissive portion of the light-shielding portion, there is a laminated portion of the semi-transmissive film and the light-shielding film, and the width M of the laminated portion (see Fig. 1(j)) is, for example, 0.5 to 2 μm. range is preferred.
또한, 본 실시 형태의 포토마스크는 상기 전사용 패턴이, 예를 들어 표시 장치 제조용의 패턴이고, 특히 표시 장치의 제조에 유용하다.Moreover, in the photomask of this embodiment, the said transfer pattern is a pattern for display apparatus manufacture, for example, and is especially useful for manufacture of a display apparatus.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 반투광막, 차광막의 각각의 에칭 공정에 있어서, 각각의 막만을 에칭한다. 그로 인해, 적층된 복수 막을 연속해서 에칭하는 경우에 비해, 에칭 시간의 설정이 짧으므로, 사이드 에칭에 의한 패턴 치수(CD) 변동을 저감할 수 있다. 특히, 모든 에칭 공정에서, 각각 단일의 막을 에칭하면, 에칭 소요 시간은 미리 막질과 막 두께에 의해 산출된 것을 적용할 수 있으므로, 사이드 에칭에 의한 치수 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 포토마스크의 구성을 채용하면, 반투광막의 투과율 관리가 보다 간편하고, 정확하므로, 고정밀로 에너지 절약을 실현하는 고스펙의 표시 장치의 제조에는 큰 의의가 있다.As described above, according to the present embodiment, in each etching step of the semi-transmissive film and the light-shielding film, only each film is etched. Therefore, since the etching time is shorter than in the case of successively etching the plurality of stacked films, it is possible to reduce the variation in the pattern dimension (CD) due to the side etching. In particular, in all etching processes, when a single film is etched, the etching time required previously calculated by the film quality and film thickness can be applied, so that dimensional deviation due to side etching can be minimized. In addition, if the configuration of the photomask of the present embodiment is adopted, the transmittance management of the semi-transmissive film is simpler and more accurate, so it is of great significance to the manufacture of a high-spec display device that realizes energy saving with high precision.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 투과율 정밀도를 겸비하는 다계조 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공할 수 있다.That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a photomask manufacturing method and a photomask capable of manufacturing a multi-gradation photomask having both finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy.
또한, 상기의 실시 형태에 있어서는, 제1 투과 제어부는 노광광을 일부 투과하는 반투광부, 제2 투과 제어부를 차광부로 하고, 제1 박막으로서 반투광막, 제2 박막으로서 차광막을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 제조 방법은 이에 한정되지 않고, 다른 박막을 적용하는 경우에도, 우수한 작용 효과가 얻어진다. 예를 들어, 제1 박막, 제2 박막이 각각 소정의 노광광 투과율을 갖는 반투광막이어도 된다. 이 경우는, 제1 박막, 제2 박막은 각각 상기의 반투광막 재료로서 예시한, Si, Cr, Ta, Zr 등을 함유하는 막으로 할 수 있고, 이들 산화물, 질화물, 탄화물 등에서 적절한 것을 선택할 수 있다.In addition, in the above embodiment, the first transmission control part is a semi-transmissive part that partially transmits the exposure light, and the second transmission control part is a light-shielding part. , the manufacturing method of the present invention is not limited thereto, and excellent effects are obtained even when other thin films are applied. For example, each of the first thin film and the second thin film may be a semi-transmissive film having a predetermined exposure light transmittance. In this case, the first thin film and the second thin film can each be a film containing Si, Cr, Ta, Zr, etc. exemplified as the material for the semi-transmissive film, and an appropriate one of these oxides, nitrides, carbides, etc. is selected. can
제1 박막, 제2 박막이 각각 소정의 노광광 투과율을 갖는 반투광막인 경우, 양자 사이에 서로의 에칭제에 대한 내성을 갖게 하는 경우에는, 예를 들어 한쪽을 Cr계, 다른 쪽을 Si계 내지는 전이 금속 실리사이드계로 할 수 있다.In the case where the first thin film and the second thin film are semi-transmissive films each having a predetermined exposure light transmittance, and to have resistance to each other's etching agents between them, for example, one is Cr-based and the other is Si. It can be set as a system thru|or a transition metal silicide system.
또한, 본 발명의 포토마스크에 있어서, 이들 제1 박막 및 제2 박막의 적용 방법으로서, 예를 들어 보다 구체적으로는,Further, in the photomask of the present invention, as a method of applying the first thin film and the second thin film, for example, more specifically,
a. 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖는 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 투명 기판 표면이 노출된 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키는 경우,a. The exposure light passing through the first transmission control unit having a portion in which only the first thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (in degrees) of φ with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the transparent substrate surface exposed If ≤90 is satisfied,
b. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,b. For the exposure light passing through the first transmission control unit, the phase difference φ (degrees) satisfies φ≤90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and the light transmittance Tf(%) has 5≤Tf≤60. If it satisfies you,
c. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키는 경우,c. When the phase difference ϕ (degrees) of the exposure light passing through the first transmission control unit satisfies 150≤ϕ≤210 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit,
d. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,d. The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150≤φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and a light transmittance Tf (%) of 5≤Tf≤ If 60 is satisfied,
e. 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖는 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 경우,e. The exposure light passing through the second transmission control unit having a portion in which only the second thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit If you let
f. 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤80을 만족시키는 경우,f. The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ If 80 is satisfied,
g. 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150<φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,g. The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150<φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ If 60 is satisfied,
등을 유용한 예로서 들 수 있다. 어떤 경우에든, CD 정밀도가 높고 제어 가능한, 본 발명의 효과가 얻어진다. 또한, 제1 투과 제어부, 제2 투과 제어부에 담당시키는 광학 특성을, 각각 독립적으로 설계 가능하므로, 원하는 설계값을 갖는 높은 품질의 포토마스크를 제작할 수 있다.etc. are mentioned as useful examples. In any case, the effect of the present invention that the CD precision is high and controllable is obtained. In addition, since the optical characteristics assigned to the first transmission control unit and the second transmission control unit can be independently designed, a high-quality photomask having a desired design value can be manufactured.
본 발명에 관한 포토마스크로서의 다계조 포토마스크는 a 내지 g 등의 구성을 적절히 선택하여, 용도에 적합한 것으로 할 수 있다. 본 발명에 관한 포토마스크는, 예를 들어 제1 실시 형태에 설명한 포토마스크에 있어서, 제1 박막에 상기 a. 또는 b.를 적용하고, 제2 박막에 차광막을 적용한 것을 포함한다. 이와 같은 다계조 포토마스크는, 전술한 바와 같이 복수매의 포토마스크에 상당하는 기능을 발휘한다. 이에 의해, 다계조 포토마스크는 표시 장치의 제조 효율을 높일 수 있거나, 혹은 전사함으로써 단차가 있는 입체 구조물을 형성하기 위한 포토마스크에 이용할 수 있다는 이점이 있다.The multi-gradation photomask as the photomask according to the present invention can be suitably selected for a use by appropriately selecting configurations such as a to g. The photomask according to the present invention is, for example, in the photomask described in the first embodiment, the a. or b. and applying a light-shielding film to the second thin film. Such a multi-gradation photomask exhibits a function corresponding to a plurality of photomasks as described above. Thereby, the multi-gradation photomask has an advantage that it can increase the manufacturing efficiency of a display device, or can be used for a photomask for forming a three-dimensional structure with a level|step difference by transcription|transfer.
또한, 본 발명에 관한 포토마스크는, 예를 들어 제1 실시 형태에 설명한 포토마스크에 있어서, 제1 박막에 상기 c 또는 d를 적용한 것이어도 되고, 이 경우에는 위상 시프트 마스크의 기능을 발휘한다. 이 경우의 제2 박막에는 차광막을 적용할 수도 있고, 또는 상기 e. 또는 f.에 기재한 반투광막을 적용할 수도 있다. 위상 시프트 마스크는 투과광의 위상이 반전하는 반투광부와, 반전하지 않는 투광부의 경계에서 발생하는 광의 간섭을 이용하여, 콘트라스트나 DOF(Depth of Focus)를 향상시키는 기능을 갖는다.In addition, the photomask which concerns on this invention is the photomask demonstrated in 1st Embodiment, for example. WHEREIN: What applied said c or d to a 1st thin film may be sufficient, and in this case, it exhibits the function of a phase shift mask. In this case, a light-shielding film may be applied to the second thin film, or e. Alternatively, the semi-transmissive film described in f. may be applied. The phase shift mask has a function of improving contrast and DOF (Depth of Focus) by using interference of light generated at a boundary between a semi-transmissive portion in which the phase of transmitted light is inverted and a non-inverted transparent portion.
특히, 제1 박막에 상기 c 또는 d를 적용하고, 제2 박막에 상기 e. 또는 f.를 적용한 경우에는, 다계조 포토마스크의 기능과 위상 시프트 마스크의 기능을 겸비하는 포토마스크를 실현할 수 있다.In particular, applying c or d to the first thin film and e. Alternatively, when f. is applied, a photomask having both a function of a multi-gradation photomask and a function of a phase shift mask can be realized.
또한, 제1 투과 제어부, 제2 투과 제어부가 모두 반투광부인 경우, 그 경계 부근에, 제1 박막과 제2 박막이 적층하는 적층 부분이 형성되는 경우, 그 폭이 충분히 작으므로, 해당 포토마스크의 광학 작용을 저해하는 것은 실질적으로 발생하지 않는다. 이 경우, 보다 바람직하게는 적층 부분의 폭은 1㎛ 이하, 또한 0.75㎛ 이하로 할 수 있다. 보다 바람직하게는 0.25 내지 0.75㎛이다.In addition, when both the first transmission control part and the second transmission control part are semi-transmissive parts, when a laminated portion in which the first thin film and the second thin film are laminated is formed near the boundary, the width is sufficiently small, so the corresponding photomask Interference of the optical action of the practically does not occur. In this case, more preferably, the width of the laminated portion may be 1 µm or less, and more preferably 0.75 µm or less. More preferably, it is 0.25-0.75 micrometer.
또한, 묘화 데이터 위의 적층 부분의 폭 M도 동일한 범위로 할 수 있다.In addition, the width M of the stacked portion on the writing data may be within the same range.
한편, 제1 투과율 제어부, 제2 투과 제어부(혹은 차광부)의 치수는 가장 작은 부분에 있어서도, 2㎛를 초과하고, 바람직하게는 3㎛를 초과하는 것으로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the dimensions of the first transmittance control unit and the second transmittance control unit (or light-shielding unit) exceed 2 µm, and preferably exceed 3 µm, even at the smallest portion.
[제2 실시 형태][Second embodiment]
도 2는 본 발명에 관한 포토마스크의 제조 방법의 제2 실시 형태의 공정을 나타내는 도면이다.It is a figure which shows the process of 2nd Embodiment of the manufacturing method of the photomask which concerns on this invention.
이하, 각 공정을 순서대로 설명한다.Hereinafter, each process is demonstrated in order.
먼저, 투명 기판(1) 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 반투광막(2)을 형성한 포토마스크 블랭크스(10)를 준비한다[도 2의 (a) 참조].First, a photomask blank 10 in which a
이 포토마스크 블랭크스(10)는 전술한 제1 실시 형태에서 준비한 포토마스크 블랭크스와 동일한 것이다. 따라서, 상기 반투광막(2)의 광투과율 Tf의 범위도 제1 실시 형태와 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 상기 반투광막(2)의 재료도 제1 실시 형태에 있어서 예시한 것 중에서 적절히 선택하면 된다.This
단, 본 실시 형태에서는, 후술하는 바와 같이 반투광막과 차광막 사이에 에칭 스토퍼막을 설치하므로, 상기 반투광막(2)과, 후술하는 차광막(5) 사이에 에칭 특성이 다른 것으로 할 필요는 없다. 따라서, 예를 들어 반투광막(2)의 재료에 Cr계의 재료를 사용하고, 차광막(5)도 Cr계 재료로 하는 것에 전혀 지장이 없다.However, in this embodiment, since an etching stopper film is provided between the semi-transmissive film and the light-shielding film as described later, it is not necessary to make the etching characteristics different between the
또한, 상기 반투광막(2)의 성막 후, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 면 내에 적절한 수의 측정점을 설정하여, 광투과율을 측정해 두는 것이 바람직하다. 기판 위에 단막의 상태로 형성되어 있으므로, 용이하고 또한 정확하게 측정할 수 있다.In addition, after forming the said
이어서, 상기의 포토마스크 블랭크스(10)에, 레지스트막(3)을 도포 형성하여, 소정의 패턴을 묘화(4)(제1 묘화)한다[도 2의 (b) 참조]. 필요에 따라, 반투광막(2)의 표면에 대해, 레지스트막과의 밀착성을 향상시키는 표면 처리를 실시할 수도 있다.Next, a resist
레지스트막(3)의 도포 형성은 상기와 같이 슬릿 코터, 스핀 코터 등, 공지의 것을 사용할 수 있다. 포지티브형, 네거티브형의 어떤 레지스트에서든 적절히 사용할 수 있지만, 본 실시 형태에 있어서도, 포지티브형을 사용한 예로 설명한다.As described above, the resist
형성한 상기 레지스트막(3)에 대해, 묘화 장치를 사용하여, 원하는 패턴에 기초한 묘화 데이터에 의해 묘화한다. 묘화 장치는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 레이저를 적용한 것으로 한다.With respect to the formed resist
그리고, 묘화된 상기 레지스트막(3)을 현상하여, 레지스트 패턴(3a)(제1 레지스트 패턴)을 형성한다[도 2의 (c) 참조].Then, the drawn resist
이어서, 형성된 상기 레지스트 패턴(3a)을 에칭 마스크로 하여, 상기 반투광막(2)을 습식 에칭(제1 에칭)함으로써, 반투광막 패턴(2a)을 형성한다[도 2의 (d) 참조]. 여기서도, 에칭 대상은 반투광막(2)뿐이므로, 미리 파악한 에칭 레이트를 참조하여, 에칭 종점을 정확하게 설정할 수 있다.Next, using the formed resist
잔존하는 상기 레지스트 패턴(3a)을 박리 제거한다[도 2의 (e) 참조].The remaining resist
여기서, 필요에 따라 반투광막 패턴(2a)의 패턴 치수(CD)의 측정을 행한다. 패턴 에지가 반투광막뿐이므로, 비교적 용이하게 측정을 행할 수 있다.Here, the pattern dimension CD of the
본 실시 형태에서는, 이어서, 주표면에 반투광막 패턴(2a)이 형성된 투명 기판(1) 위의 전체면에 에칭 스토퍼막(8)을 형성한다[도 2의 (f) 참조].In the present embodiment, an
이 에칭 스토퍼막(8)은 후술하는 차광막(5)의 에칭제에 대해 내성을 갖는 재료를 포함한다. 예를 들어, 에칭 스토퍼막(8)은 차광막(5)의 에칭액에 대해, 차광막(5)과의 사이의 에칭 레이트비가 1/50 이하이고, 바람직하게는 1/100 이하인 것이 바람직하다.The
따라서, 예를 들어 차광막(5)에는 Cr 함유의 재료를 사용한 경우에는, 에칭 스토퍼막(8)에는 Si 함유의 재료를 사용하는 것, 혹은 그 역으로 하는 것 등을 할 수 있다. 이들을 고려한 후, 에칭 스토퍼막(8)의 재료는 제1 실시 형태에서 반투광막이나 차광막의 재료로서 예로 든 것 중에서 선택할 수 있다.Therefore, for example, when a Cr-containing material is used for the
계속해서, 상기 에칭 스토퍼막(8) 위에, 즉 상기 반투광막 패턴(2a)과 에칭 스토퍼막(8)이 형성된 투명 기판(1)의 주표면 위에 차광막(5)을 더 성막한다[도 2의 (g) 참조].Next, a light-shielding
또한, 상기 에칭 스토퍼막(8), 상기 차광막(5)은 모두, 상기와 동일한 성막 장치를 적용하여 성막할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 차광막(5)의 재료도, 제1 실시 형태에 있어서 예시한 것 중에서 적절히 선택하면 되지만, 상기에서 언급한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 차광막(5)의 재료는 상기 반투광막(2)과의 사이에서 상호의 에칭 선택성은 필요없다.The material of the light-shielding
이어서, 상기 차광막(5) 위에 레지스트막(6)(여기서도 포지티브형으로 함)을 도포 형성하여, 소정의 패턴을 묘화(7)(제2 묘화)한다[도 2의 (h) 참조]. 묘화 방법은 상기의 제1 묘화의 경우와 마찬가지이다.Next, a resist film 6 (also referred to as a positive type) is coated on the light-shielding
또한, 전술한 바와 같이, 상기 반투광막(2)의 성막 후에 측정하여 얻은, 면 내의 투과율 분포 데이터에, 허용할 수 없을 정도의 편차가 있고, 이것을 차광막(5)의 패턴에 의해 수정하려고 하는 경우에는, 제2 묘화용의 묘화 데이터를 가공할 수 있다.In addition, as described above, there is an unacceptable variation in the in-plane transmittance distribution data obtained by measuring after the film formation of the
계속해서, 묘화된 상기 레지스트막(6)을 현상하여, 레지스트 패턴(6a)(제2 레지스트 패턴)을 형성한다[도 2의 (i) 참조].Then, the drawn resist
이어서, 형성된 상기 레지스트 패턴(6a)을 에칭 마스크로 하여, 상기 차광막(5)을 습식 에칭(제2 에칭)함으로써, 차광막 패턴(5a)을 형성한다[도 2의 (j) 참조]. 여기서의 에칭 대상은 차광막(5)뿐이므로, 미리 파악한 에칭 레이트를 참조함으로써, 에칭 종점을 용이하게 설정할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 상기 에칭 스토퍼막(8)은 차광막(5)의 에칭제에 대해 내성이 있는 재료를 포함하므로, 상기 제2 에칭에 있어서는 차광막(5)만이 에칭 제거된다.Next, using the formed resist
그리고, 잔존하는 상기 레지스트 패턴(6a)을 박리 제거하여, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크(30)(다계조 포토마스크)가 완성된다[도 2의 (k) 참조].Then, by peeling and removing the remaining resist
또한, 이후 필요에 따라, 포토마스크(30)의 표면에 노출되어 있는 상기 에칭 스토퍼막(8)을 제거한다. 에칭 스토퍼막(8)을 제거하는 경우에는, 미리 반투광막(2)과 에칭 스토퍼막(8) 사이에는 에칭 선택성이 있는 것으로 한다. 즉, 예를 들어 반투광막(2)과 차광막(5)을 모두 Cr 함유막으로 하고, 에칭 스토퍼막(8)을 Si 함유막으로 하거나, 또는 그 역으로 할 수 있다. 또한, 포토마스크(30)의 반투광부나 투광부에서의 광투과율에 각별히 영향을 미치지 않는 경우에는, 상기 에칭 스토퍼막(8)은 제거하지 않고 둘 수도 있다.Further, if necessary, the
또한, 본 실시 형태에서 예시한 포토마스크(30)(다계조 포토마스크)도, 차광부와 반투광부의 인접 부분을 갖는다. 차광부에 있어서, 반투광부에 접하는 에지 부근에는 소정의 일정 폭으로, 반투광막[반투광막 패턴(2a)]과 차광막[차광막 패턴(5a)]의 적층 부분을 설치하고 있다. 이것은, 상기 2회의 묘화(제1 묘화 및 제2 묘화)에 있어서의 얼라인먼트 어긋남이 발생한 경우에, 그것에 의해 차광부와 반투광부가 인접하지 않고, 이격될 가능성을 고려하여, 이 얼라인먼트 어긋남을 흡수하기 위한 얼라인먼트 마진이다. 이 얼라인먼트 마진은 상기 제1 묘화 또는 제2 묘화의 묘화 데이터의 가공에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 적층 부분의 폭 M[도 2의 (k) 참조]은 특별히 제약되는 것은 아니지만, 예를 들어 0.5 내지 2㎛, 바람직하게는 0.5 내지 1㎛로 할 수 있다. 이것도 제1 실시 형태와 마찬가지이다.Moreover, the photomask 30 (multi-gradation photomask) illustrated in this embodiment also has the adjacent part of a light-shielding part and a semi-transmissive part. In the light-shielding portion, a laminated portion of a semi-transmissive film (
또한, 본 실시 형태에 의해 얻어지는 상기 포토마스크(30)에 대해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 다음과 같은 특징을 갖는 것이다.Moreover, also about the said
즉, 투명 기판 위에, 투광부, 차광부 및 반투광부를 포함하는 전사용 패턴을 구비한 포토마스크이며, 상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고, 상기 반투광부는 상기 투명 기판 위에 상기 차광막이 형성되지 않고, 상기 반투광막이 형성되어 이루어지고, 상기 차광부는 상기 투명 기판 위에 적어도 상기 차광막이 형성되어 이루어지고, 상기 반투광부와 상기 차광부의 경계는 상기 반투광막의 피에칭 단면이 형성되지 않고, 상기 차광막의 피에칭 단면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크이다.That is, it is a photomask having a transfer pattern including a transmissive part, a light blocking part and a semi-transmissive part on a transparent substrate, wherein the transmissive part is made by exposing the surface of the transparent substrate, and the semi-transmissive part is the light blocking film on the transparent substrate is not formed, the semi-transmissive film is formed, the light-shielding portion is formed by forming at least the light-shielding film on the transparent substrate, and the boundary between the semi-transmissive portion and the light-shielding portion is not formed with an etched end face of the semi-transmissive film It is a photomask characterized in that the etched end face of the light-shielding film is formed.
상기 포토마스크에 있어서의 상기 반투광막이나 차광막의 재료에 대해서는, 상기에서 설명한 바와 같고, 또한 본 실시 형태의 포토마스크에 있어서는, 상기 반투광막과 상기 차광막 사이에 에칭 선택성은 필요없다.The material of the semi-transmissive film and the light-shielding film in the photomask is as described above, and in the photomask of the present embodiment, etching selectivity between the semi-transmissive film and the light-shielding film is not required.
또한, 차광부의 반투광부에 인접하는 에지 부분에는 상기 반투광막과 차광막의 적층 부분이 있고, 이 적층 부분의 폭 M[도 2의 (k) 참조]의 바람직한 범위가, 예를 들어 0.5 내지 2㎛인 것도 상기와 같다.In addition, in the edge portion adjacent to the semi-transmissive portion of the light-shielding portion, there is a laminated portion of the semi-transmissive film and the light-shielding film, and the preferred range of the width M of the laminated portion (see Fig. 2(k)) is, for example, 0.5 to It is also the same as that of 2 micrometers.
또한, 본 실시 형태의 포토마스크에 대해서도, 상기 전사용 패턴이, 예를 들어 표시 장치 제조용의 패턴이고, 특히 표시 장치의 제조에 유용하다.Moreover, also about the photomask of this embodiment, the said transfer pattern is a pattern for display apparatus manufacture, for example, and is useful especially for manufacture of a display apparatus.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서도, 반투광막, 차광막의 각각의 에칭 공정에 있어서, 각각의 막만을 에칭한다. 그로 인해, 적층된 복수 막을 연속해서 에칭하는 경우에 비해, 에칭 시간의 설정이 짧으므로, 사이드 에칭에 의한 패턴 치수(CD) 변동을 저감할 수 있다. 특히, 모든 에칭 공정에서, 각각 단일의 막을 에칭하면, 에칭 소요 시간은 미리 막질과 막 두께에 의해 산출된 것을 적용할 수 있으므로, 사이드 에칭에 의한 치수 편차를 최소화할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 포토마스크 구성을 채용하면, 반투광막의 투과율 관리가 보다 간편하고, 정확하므로, 고정밀로 에너지 절약을 실현하는 고스펙의 표시 장치의 제조에는 큰 의의가 있다.As explained above, also in this embodiment, in each etching process of a semitransmissive film and a light-shielding film, only each film|membrane is etched. Therefore, since the etching time is shorter than in the case of successively etching the plurality of stacked films, it is possible to reduce the variation in the pattern dimension (CD) due to the side etching. In particular, in all etching processes, when a single film is etched, the etching time required previously calculated by the film quality and film thickness can be applied, so that dimensional deviation due to side etching can be minimized. In addition, if the photomask configuration of the present embodiment is adopted, the transmittance management of the semi-transmissive film is simpler and more accurate, so it is of great significance to the manufacture of a high-spec display device that realizes energy saving with high precision.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 보다 미세하고, 보다 높은 CD 정밀도, 투과율 정밀도를 겸비하는 다계조 포토마스크를 제조할 수 있는 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크를 제공할 수 있다.That is, according to the present embodiment, it is possible to provide a photomask manufacturing method and a photomask capable of manufacturing a multi-gradation photomask having both finer and higher CD accuracy and transmittance accuracy.
또한, 상기의 본 실시 형태에 있어서도, 제1 투과 제어부는 노광광을 일부 투과하는 반투광부, 제2 투과 제어부를 차광부로 하고, 제1 박막으로서 반투광막, 제2 박막으로서 차광막을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명의 제조 방법은 이에 한정되지 않고, 다른 박막을 적용하는 경우에도, 우수한 작용 효과가 얻어진다. 예를 들어, 제1 박막, 제2 박막이 각각 소정의 노광광 투과율을 갖는 반투광막이어도 된다.Also in the present embodiment described above, the first transmission control unit uses a semi-transmissive unit that partially transmits the exposure light, and the second transmission control unit serves as a light-shielding unit. However, the manufacturing method of the present invention is not limited thereto, and excellent effects are obtained even when other thin films are applied. For example, each of the first thin film and the second thin film may be a semi-transmissive film having a predetermined exposure light transmittance.
또한, 본 실시 형태의 포토마스크에 있어서도, 이들 제1 박막 및 제2 박막의 적용 방법으로서, 예를 들어 보다 구체적으로는,Moreover, also in the photomask of this embodiment, as an application method of these 1st thin film and 2nd thin film, for example, more specifically,
a. 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖는 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 투명 기판 표면이 노출된 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키는 경우,a. The exposure light passing through the first transmission control unit having a portion in which only the first thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (in degrees) of φ with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the transparent substrate surface exposed If ≤90 is satisfied,
b. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,b. For the exposure light passing through the first transmission control unit, the phase difference φ (degrees) satisfies φ≤90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and the light transmittance Tf(%) has 5≤Tf≤60. If it satisfies you,
c. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키는 경우,c. When the phase difference ϕ (degrees) of the exposure light passing through the first transmission control unit satisfies 150≤ϕ≤210 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit,
d. 상기 제1 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150≤φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,d. The exposure light passing through the first transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150≤φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit, and a light transmittance Tf (%) of 5≤Tf≤ If 60 is satisfied,
e. 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖는 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 경우,e. The exposure light passing through the second transmission control unit having a portion in which only the second thin film is formed on the transparent substrate has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light transmitting unit If you let
f. 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤80을 만족시키는 경우,f. The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 0<φ≤90 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ If 80 is satisfied,
g. 상기 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 150<φ≤210을 만족시키고, 또한 광투과율 Tf(%)가 5≤Tf≤60을 만족시키는 경우,g. The exposure light passing through the second transmission control unit has a phase difference φ (degrees) of 150<φ≤210 with respect to a representative wavelength of the exposure light passing through the light-transmitting unit, and has a light transmittance Tf(%) of 5≤Tf≤ If 60 is satisfied,
등을 유용한 예로서 들 수 있다. 어떤 경우에든, CD 정밀도가 높고 제어 가능한 본 발명의 효과가 얻어진다. 또한, 제1 투과 제어부, 제2 투과 제어부에 담당시키는 광학 특성을, 각각 독립적으로 설계 가능하므로, 원하는 설계값을 갖는 높은 품질의 포토마스크를 제작할 수 있다.etc. are mentioned as useful examples. In any case, the effect of the present invention that CD precision is high and controllable is obtained. In addition, since the optical characteristics assigned to the first transmission control unit and the second transmission control unit can be independently designed, a high-quality photomask having a desired design value can be manufactured.
또한, 제2 실시 형태에 의한 본 발명의 포토마스크에 대해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, a 내지 g 등의 구성을 적절히 선택하여, 용도에 적합한 것으로 할 수 있다.Moreover, also about the photomask of this invention by 2nd Embodiment, similarly to 1st Embodiment, structures a to g etc. can be appropriately selected and it can be made suitable for a use.
이상, 본 발명의 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대해 설명하였다.As mentioned above, 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention are demonstrated.
또한, 이상의 실시 형태에 있어서, 본 발명의 작용 효과를 방해하지 않는 범위에서, 다른 구성막이 반투광막(2), 차광막(5), 에칭 스토퍼막(8)의 어느 하나의 위, 아래, 또는 중간에 존재하고 있어도 된다.In addition, in the above embodiment, within the range that does not impair the effects of the present invention, the other constituent film is above, below, or below any one of the
또한, 본 발명은, 예를 들어 상기 실시 형태에 의한 포토마스크를 준비하고, 노광 장치를 사용하여, 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법에 대해서도 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 당해 포토마스크를 사용하여 표시 장치를 제조함으로써, 고정밀로 에너지 절약을 실현하는 고스펙의 표시 장치의 제조가 가능하다.Further, the present invention also relates to a method for manufacturing a display device, comprising, for example, a step of preparing a photomask according to the above embodiment and transferring a transfer pattern onto a transfer target object using an exposure apparatus. will provide According to the present invention, by manufacturing a display device using the photomask, it is possible to manufacture a high-spec display device that realizes energy saving with high precision.
즉, 본 발명의 포토마스크의 용도에 제약은 없다. 예를 들어, 표시 장치(예를 들어, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이)의 패널 기판을 제조하기 위한 것으로 하고, 다양한 레이어에 사용되는 전사용 패턴을 구비하는 것으로 할 수 있다.That is, there is no restriction on the use of the photomask of the present invention. For example, it is set as it is for manufacturing the panel board|substrate of a display apparatus (for example, a liquid crystal display or organic electroluminescent display), and can be provided with the pattern for transcription|transfer used for various layers.
예를 들어, TFT(Thin Film Transistor: 박막 트랜지스터) 제조용의 전사용 패턴을 구비하는 것이 예시된다. 비정질 Si나 산화물 반도체를 사용한 보텀 게이트형 TFT에 있어서, 반도체층과 소스(Source)/드레인(Drain)층을 1회의 노광으로 형성하는 공정에 이용하는 포토마스크로서 유리하게 적용된다.For example, what is provided with the pattern for transcription|transfer for TFT(Thin Film Transistor: thin film transistor) manufacture is illustrated. In a bottom-gate TFT using amorphous Si or an oxide semiconductor, it is advantageously applied as a photomask used in a process of forming a semiconductor layer and a source/drain layer by one exposure.
또는, 본 발명의 포토마스크는 액정용의 스페이서를 감광성 절연층에 의해 제조하는 경우에도 유리하게 적용된다. 감광성 절연막에 1회의 노광으로 단차 구조를 형성하는 공정에 사용하는 것이 가능하고, 셀 갭을 형성하는 스페이서와, 가압 인가 시의 파괴를 방지하기 위한 약간 높이가 낮은 스페이서를 1회의 노광으로 형성하는 것 등을 효율적으로 행할 수 있다.Alternatively, the photomask of the present invention is advantageously applied even when a spacer for liquid crystal is manufactured by a photosensitive insulating layer. It can be used in a step of forming a stepped structure on a photosensitive insulating film by one exposure, and a spacer for forming a cell gap and a spacer with a slightly lower height to prevent breakdown during application of pressure are formed in one exposure etc. can be done efficiently.
본 발명의 포토마스크 노광에 사용하기 위한 노광 장치로서는, 예를 들어 광학계의 개구수(NA)가 0.08 내지 0.15, 코히런스 팩터(σ)가 0.5 내지 0.9인 등배의 프로젝션 노광 방식을 사용할 수 있다. 혹은, 프록시미티 노광 방식을 적용할 수 있다. 물론 축소 노광이나 확대 노광의 노광 장치에 적용할 수 있다.As an exposure apparatus for use in photomask exposure of the present invention, for example, an equal-magnification projection exposure method having a numerical aperture (NA) of 0.08 to 0.15 and a coherence factor (σ) of 0.5 to 0.9 can be used. Alternatively, a proximity exposure method may be applied. Of course, it can be applied to an exposure apparatus of reduced exposure or enlarged exposure.
1 : 투명 기판
2 : 반투광막
3, 6 : 레지스트막
4, 7 : 묘화
5 : 차광막
8 : 에칭 스토퍼막
10 : 포토마스크 블랭크스(반투광막 부착 기판)
20, 30 : 포토마스크1: transparent substrate
2: semi-transmissive film
3, 6: resist film
4, 7: Drawing
5: light shield
8: etching stopper film
10: photomask blanks (substrate with semi-transmissive film)
20, 30: photo mask
Claims (47)
상기 투명 기판 위에, 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 준비하는 공정과,
상기 제1 박막을 습식 에칭함으로써, 제1 박막 패턴을 형성하는 제1 패터닝 공정과,
상기 제1 박막 패턴이 형성된 상기 투명 기판 위에 성막된 제2 박막을 습식 에칭함으로써, 제2 박막 패턴을 형성하는 제2 패터닝 공정을 포함하고,
상기 제1 박막의 재료는 전이 금속 실리사이드 또는 그 화합물이며,
상기 투광부는, 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고,
상기 제1 투과 제어부는, 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖고,
상기 제2 투과 제어부는, 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖고,
상기 제1 투과 제어부와 상기 제2 투과 제어부의 인접 부분은 상기 제1 박막 위에 상기 제2 박막이 적층되고,
상기 제2 박막만이 형성된 부분의 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.A method of manufacturing a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate,
preparing a photomask blank in which a first thin film having a predetermined exposure light transmittance is formed on the transparent substrate;
a first patterning process of forming a first thin film pattern by wet etching the first thin film;
a second patterning process of forming a second thin film pattern by wet etching a second thin film formed on the transparent substrate on which the first thin film pattern is formed;
The material of the first thin film is a transition metal silicide or a compound thereof,
The light-transmitting part is made by exposing the surface of the transparent substrate,
The first transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the first thin film is formed,
The second transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the second thin film is formed,
In an adjacent portion of the first transmission control unit and the second transmission control unit, the second thin film is laminated on the first thin film,
The exposure light passing through the second transmission control part of the portion where only the second thin film is formed has a phase difference φ (degrees) that satisfies 0<φ≦90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the transparent part A method of manufacturing a mask.
상기 전사용 패턴은 소정의 노광광 투과율을 갖는 제1 박막과, 제2 박막을 포함하고,
상기 투광부는 상기 투명 기판 표면이 노출되어 이루어지고,
상기 제1 투과 제어부는, 상기 투명 기판 위에, 상기 제1 박막만이 형성된 부분을 갖고,
상기 제2 투과 제어부는, 상기 투명 기판 위에, 상기 제2 박막만이 형성된 부분을 갖고,
상기 제1 박막의 재료는 전이 금속 실리사이드 또는 그 화합물이고,
상기 제1 투과 제어부와 상기 제2 투과 제어부의 인접 부분은 상기 제1 박막 위에 상기 제2 박막이 적층되고,
상기 제2 박막만이 형성된 부분의 제2 투과 제어부를 투과하는 노광광은 상기 투광부를 투과하는 노광광의 대표 파장에 대해, 위상차 φ(도)가 0<φ≤90을 만족시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크.It is a photomask having a transfer pattern including a light transmitting unit, a first transmission control unit, and a second transmission control unit on a transparent substrate,
The transfer pattern includes a first thin film and a second thin film having a predetermined exposure light transmittance,
The light-transmitting part is made by exposing the surface of the transparent substrate,
The first transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the first thin film is formed,
The second transmission control unit has a portion on the transparent substrate in which only the second thin film is formed,
The material of the first thin film is a transition metal silicide or a compound thereof,
In an adjacent portion of the first transmission control unit and the second transmission control unit, the second thin film is laminated on the first thin film,
The exposure light passing through the second transmission control part of the portion where only the second thin film is formed has a phase difference φ (degrees) that satisfies 0<φ≦90 with respect to the representative wavelength of the exposure light passing through the transparent part mask.
제25항 또는 제27항에 기재된 포토마스크를 준비하는 공정과, 노광 장치를 사용하여, 상기 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device, comprising:
A method of manufacturing a display device, comprising the steps of: preparing the photomask according to claim 25 or 27; and transferring the transfer pattern onto a transfer target body using an exposure apparatus.
제1항 또는 제3항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 포토 마스크를 준비하는 공정과,
노광 장치를 사용하여, 상기 전사용 패턴을 피전사체에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.A method of manufacturing a display device, comprising:
The process of preparing the photomask obtained by the manufacturing method of Claim 1 or 3;
A method of manufacturing a display device, comprising the step of transferring the transfer pattern onto a transfer target using an exposure apparatus.
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