KR102490600B1 - 향상된 방오 기능성을 가지는 포토마스크 - Google Patents

향상된 방오 기능성을 가지는 포토마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 포토마스크 제조방법은 포토마스크 상 세라믹층 및 방오코팅층 적층 시 플라즈마 처리 없이도, 충분한 층간 접착력을 확보하게 하면서, 플라즈마 처리 공정을 수행하지 않아, 불필요한 공정 단계를 생략하여 공정의 효율성을 확보하고, 적층 공정 전 과정을 건식 조건 하에서 건식 증착법을 이용하여 수행함으로써, 공정 지연과 생산 효율 저하를 효과적으로 방지하며, 나아가, 종래 기술 대비 향상된 방오 기능성을 가진 포토마스크를 제공할 수 있다.

Description

향상된 방오 기능성을 가지는 포토마스크{Photomask with improved anti-fouling functionality and Manufacturing method of the same}
본 발명은 포토마스크, 보다 상세하게는 향상된 방오 기능성을 가지는 포토마스크에 관한 것이다.
접촉식(근접식) 포토리소그래피 공정에 사용되는 포토마스크(Photomask)의 경우 노광되어지는 제품과의 반복적인 접착 및 탈착에 의해 포토마스크 표면에 제품 상부의 노광용 포토레지스트가 흡착되거나 리소그래피 공정 및 포토마스크 보관 중에 포토마스크 표면에 부유성 이물이 흡착되어 이후 리소그래피 공정에서 불량을 야기하는 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 포토마스크의 사용자는 주기적으로 화학약품을 이용하여 포토마스크를 세정하게 되는데, 이러한 방법은 작업자의 안전, 환경오염, 세정 소요 시간 증가 등 다양한 문제를 가진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 포토마스크 상부에 방오 특성을 가지는 기능성 코팅층을 형성한 방오코팅 포토마스크 제품이 사용되고 있다.
한편, 종래 기술에 따른 방오코팅 포토마스크 제품의 경우 포토마스크 상에 투과율 조절 및 접착력 확보를 위한 세라믹층, 방오 기능성을 확보하기 위한 방오코팅층 등을 형성하고, 이들 간 충분한 접착력을 확보할 수 있도록 하기 위하여 층 형성 간 플라즈마 처리를 수행하는 것이 일반적이었다. 플라즈마 처리 공정을 반복 수행하는 경우, 포토마스크 상에 적층 공정을 거친 후 플라즈마 처리를 위해 별도로 구비된 공간으로 포토마스크를 옮기고 공정이 완료되면, 다시 건식 증착 등 적층을 위한 챔버로 이송하는 등 과정이 반복되게 되므로, 공정 단계가 전체적으로 증가하게 되고, 이로 인해 공정이 지연되는 동시에 생산 효율이 저하되어 단가가 상승하게 되는 주요한 요인이 된다.
또한, 종래 기술에 따르면 포토마스크 상에 세라믹층, 방오코팅층 등 개별 층 형성 시 습식 공정과 건식 공정이 혼재되어 있어, 각 조건에 최적화된 챔버 내로 이송 및 회수하는 공정이 반복 수행되어야 하므로, 이 역시도 공정 지연의 원인으로 작용하였다.
본 발명은 향상된 방오 기능성을 가진 방오코팅층을 포함하는 포토마스크의 제조방법으로서, 포토마스크 상 세라믹층 및 방오코팅층 적층 시 플라즈마 처리 없이도, 충분한 층간 접착력을 확보하게 하면서, 플라즈마 처리 공정을 수행하지 않아, 불필요한 공정 단계를 생략하여 공정의 효율성을 확보하고, 적층 공정 전 과정을 건식 조건 하에서 건식 증착법을 이용하여 수행함으로써, 공정 지연과 생산 효율 저하를 효과적으로 방지하며, 나아가, 종래 기술 대비 향상된 방오 기능성을 가진 포토마스크 제조방법 및 이에 따라 제조된 포토마스크를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서는, a) 포토마스크를 준비하는 단계; b) 상기 포토마스크 상에 300 내지 500 Å 두께 범위의 산화알루미늄(Al2O3)층을 형성하는 단계; c) 상기 산화알루미늄(Al2O3)층 상에 200 내지 300 Å 두께 범위의 산화실리콘(SiO2)층을 형성하는 단계; d) 상기 산화실리콘층 상에 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 나노프라이머층을 형성하는 단계; 및 e) 상기 나노프라이머층 상에 폴리트리알킬렌옥사이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 플루오로카본, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드, 테트라플루오로에텐, 퍼플루오로폴리옥세탄 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방오코팅층을 650 내지 750 Å 두께로 형성하는 단계; 를 포함하는, 포토마스크 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 a 단계 후 및 b 단계 전 포토마스크 상에 투명 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 포토마스크 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 나노프라이머층은 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소를 15 ~ 25 : 75 ~ 85 중량부 비로 포함하는, 포토마스크 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 단계 b 내지 e는 건식 증착 방식으로 수행되는, 포토마스크 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 투명 전도성층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide) 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 100 내지 200 Å 범위의 두께를 가지는, 포토마스크 제조방법을 제공한다.
본 명세서에서는, 상기 방법에 의해 제조되는 포토마스크로서, 436nm 파장에서 광투과율은 88 내지 90% 범위, 광반사율은 8.0 ± 5.0% 범위 내인, 포토마스크를 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 포토마스크의 방오코팅층의 층두께는 650 내지 750Å 범위 내이며, 상기 방오코팅층은 연필경도 시험기(COAD607)를 이용하여 측정한 강도가 9H인, 포토마스크를 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 포토마스크는 접촉각 측정기(DSA-100(S))를 이용하여 측정한 접촉각이 119 내지 121°인 것을 특징으로 하는, 포토마스크를 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 포토마스크는 에탄올 및 IPA 혼합물 내에서 24 내지 48시간 담지시킨 후에 측정한 접촉각이 117°이상인, 포토마스크를 제공한다.
또한, 본 명세서에서 상기 포토마스크는 5,000회 이상의 표면 마모 조건 하에서, 접촉각을 100°이상으로 유지하는, 포토마스크를 제공한다.
본 발명에 따르면, 포토마스크 상 세라믹층 및 방오코팅층 적층 시 플라즈마 처리 없이도, 충분한 층간 접착력을 확보하게 하면서, 플라즈마 처리 공정을 수행하지 않아, 불필요한 공정 단계를 생략하여 공정의 효율성을 확보하고, 적층 공정전 과정을 건식 조건 하에서 건식 증착법을 이용하여 수행함으로써, 공정 지연과 생산 효율 저하를 효과적으로 방지한다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 포토마스크는 436nm 파장에서 광투과율은 88 내지 90% 범위, 광반사율은 8.0 ± 5.0% 범위 내로 유지하므로, 균일한 성능의 제품 구현이 가능하며, 또한, 650 내지 750Å 범위의 층두께를 가진 방오코팅층으로 인해 강도가 9H 이상이다.
또한, 본 발명에 따른 포토마스크는 접촉각이 119 내지 121°이며, 5,000회 이상의 표면 마모 조건 하에서, 접촉각을 100°이상으로 유지하며, 우수한 내화학성, 내마모성, 내오염성 및 내구성을 가진다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 포토마스크의 단면 구성으로서 특히 700Å 두께로 형성된 방오코팅층(AF Layer)을 포함한 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 포토마스크(a), 일반적인 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(b), 및 방오코팅층을 구비하지 않은 포토마스크(c) 각각의 접촉각을 비교한 그림이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(a)와 일반적인 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(b) 간의 마모테스트 결과를 대비하여 나타낸 것이다.
도 4는 박리 대전 테스트 방법을 설명한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(a), 일반적인 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(b), 및 방오코팅층을 구비하지 않은 포토마스크(c)를 대상으로 수행한 박리 대전 테스트의 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 마찰 대전 테스트 방법을 설명한 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(a), 일반적인 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(b) 및 방오코팅층을 구비하지 않은 포토마스크(c)를 대상으로 수행한 마찰 대전 테스트의 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(a), 일반적인 방오코팅층을 포함하는 포토마스크(b), 및 방오코팅층을 구비하지 않은 포토마스크(c)를 대상으로 수행한 스크래치 테스트의 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 방오코팅층을 포함하는 포토마스크를 대상으로 화학물질 저항성을 테스트한 결과를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
한편 본 발명 명세서, 도면 및 청구범위 전반에서 사용되는 용어 "Hard AF Coating"은 종래 기술에 따라 약 200 Å 두께로 형성되는 AF Coating 층과 달리, 본 발명에 따라 650 내지 750 Å 두께로 형성되는 AF Coating층을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
포토마스크 제조방법
본 발명에 따른 포토마스크 제조방법은 a) 포토마스크를 준비하는 단계; b) 상기 포토마스크 상에 300 내지 500 Å 두께 범위의 산화알루미늄(Al2O3)층을 형성하는 단계; c) 상기 산화알루미늄(Al2O3)층 상에 200 내지 300 Å 두께 범위의 산화실리콘(SiO2)층을 형성하는 단계; d) 상기 산화실리콘층 상에 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 나노프라이머층을 형성하는 단계; 및 e) 상기 나노프라이머층 상에 폴리트리알킬렌옥사이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 플루오로카본, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드, 테트라플루오로에텐, 퍼플루오로폴리옥세탄 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방오코팅층을 650 내지 750 Å 두께로 형성하는 단계; 를 포함한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 포토마스크 제조방법은 상기 a 단계 후 및 b 단계 전 포토마스크 상에 투명 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
먼저 포토마스크를 준비한다(단계 a).
본 발명에서 포토마스크는 소다라임(SodaLime) 또는 쿼츠(Quartz) 재질의 일반적인 포토마스크일 수 있으며, 일례로 투명 유리 기판 상에 오목부 및 볼록부를 포함한 요철 패턴이 형성된 것일 수 있다. 한편, 상기 볼록부는 투명 유리 기판 상에 크롬층 및 산화크롬층이 순차 적층된 구성을 가질 수 있으며, 오목부는 투명 유리 기판 만이 있는 구성을 가지는 것일 수 있다.
한편, 상기 a 단계 후 및 후술할 b 단계 전 포토마스크 상에 투명 전도성층을 형성할 수 있다.
상기 투명 전도성층은 전기 전도도가 우수하면서 높은 광학적 투과도를 확보할 수 있는 소재로 형성하는 것일 수 있으며, 일례로 300 내지 500 ㎚ 가시광 영역에서의 투과도가 90% 이상인 소재를 포함하는 것일 수 있다. 이는 접촉식 포토리소그래피 공정에 사용되는 약 400 ㎚ 전후의 노광 에너지의 손실을 최소화하기 위함이다.
구체적으로, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide) 등 산화물 계열의 투명 전극소재, 폴리아세틸렌(Polyacetylene), P3HT(Poly 3-Hexylthiophene), PEDOT(Polytthylene di-oxythiophene)등의 투명 전도성 폴리머, 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube), Ag 나노와이어(Nanowire) 및 그래핀(Graphene) 등 전기전도도가 우수하면서 높은 광학적 투과도를 확보할 수 있는 소재를 포함하여 형성될 수 있으며, 기계적 특성 및 화학 내식성 등의 향상을 위해 이러한 소재를 복합한 형태로 형성될 수도 있다.
위와 같은 소재는 코팅 두께 및 온도 등의 코팅 조건에 따라 표면 저항이 다르며, 화학 내식성, 기계적 강도 등의 여타 요구되는 특성에서 상이한 차이를 보일 수 있다. 따라서 화학 내식성 및 기계적인 특성이 보다 높게 요구되는 경우라면 산화물 계열, 공정 단가 절감을 위해서는 투명 전도성 폴리머, 보다 높은 전도도, 투과도를 필요로 한다면 탄소나노튜브(CNT) 또는 Ag 나노와이어(Nanowire)를 선택할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 투명 전도성층은ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide) 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있고, 상세하게는 ITO(Indium Tin Oxide)일 수 있다.
상기 투명 전도성층의 두께는 100 내지 200 Å 범위를 가지는 것일 수 있는데, 투명 전도성층의 두께가 200 Å를 초과하는 경우 광투과율이 낮아질 우려가 있으며, 100 Å 미만인 경우에는 대전 방지 효과가 현저히 낮아질 수 있다.
한편, 일례로 상기 b 단계에서 ITO 재질의 투명 전도성층을 형성하는 경우, 70 ~ 150 ℃, 진공도 3.0 * 10-3 ~ 5.0 * 10-5 Torr, Ar: 5 ~ 15 sccm, O2: 10 ~ 18 sccm, 파워 70 ~ 80 mA, Rate 1 ~ 3 Å/sec의 건식 조건으로 공정이 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 포토마스크(또는 투명 전도성층) 상에 300 내지 500Å 두께 범위의 산화알루미늄(Al2O3)층을 형성하고(단계 b), 상기 산화알루미늄(Al2O3)층 상에 200 내지 300 Å 두께 범위의 산화실리콘(SiO2)층을 순차적으로 형성한다(단계 c).
산화알루미늄층(Al2O3) 및 산화실리콘층(SiO2)은 각각 층간 접착력 확보 및 투과율 조절을 위해 구비되는 것으로서, 산화알루미늄층은 포토마스크에 있어서 투과율을 다운시키는 역할을 수행하며, 산화실리콘층은 포토마스크에 있어서 투과율을 증가시키는 역할을 수행할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 접착력 확보를 위해 산화실리콘 또는 산화알루미늄 또는 이들의 조합을 포함하는 단일층 구조의 세라믹층을 구비하는 포토마스크가 개시된다. 그러나, 단일층의 산화실리콘층 만을 구비하는 경우 포토마스크 제품의 투과율이 지나치게 상승하는 문제가 있고, 단일층의 산화알루미늄층 만을 구비하는 경우 포토마스크 제품의 투과율이 지나치게 저하될 수 있다.
나아가, 산화실리콘 성분과 산화알루미늄 성분을 동시에 포함하는 단일층 세라믹층 구조의 경우, 층 내부에서 산화실리콘과 산화알루미늄 성분을 균일하게 분산시키기 어려운 문제가 있어, 포토마스크 제품의 부분마다 산화실리콘 성분이 상대적으로 많이 분포하는지 또는 산화알루미늄 성분이 상대적으로 많이 분포하는지에 따라 투과율이 상이하게 되어, 포토마스크 제품 전 부분에 걸쳐 균일한 성능을 담보하기 어려운 문제가 존재한다.
반면, 본 발명의 경우 포토마스크(또는 투명 전도성층) 상에 단일 성분으로 이루어진 산화알루미늄층 및 단일 성분으로 이루어진 산화실리콘층을 순차 적층한 다층 구조를 가짐으로써, 포토마스크 제품 전 부분에 대해 균일한 투과율 및 반사율 등의 성능을 담보할 수 있게 된다. 나아가, 형성되는 산화알루미늄층 및 산화실리콘층 각 층의 두께를 조절함으로써, 최종 제품의 투과율 및 반사율을 원하는 수치 범위내로 효과적으로 제어할 수 있게 된다.
구체적으로 본 발명의 일실시예에 따른, 산화알루미늄(Al2O3)층은 300 내지 500 Å 두께, 상세하게는 300 내지 400 Å 두께로, 산화실리콘(SiO2)층은 200 내지 300 Å 두께로 형성되는 것일 수 있다. 한편, 산화알루미늄층은 상기 두께 범위 내에서, 양호한 전기적 접촉 및 투과율 제어가 용이한 효과가 존재한다. 또한, 산화실리콘층은 상기 두께 범위 내에서, 충분한 접착력 확보가 가능하며, 상기 두께 범위 미만의 경우 접착력 부족으로 인한 층의 박리가 발생할 수 있고, 상기 두께 범위를 초과하는 경우 저항 증대 등의 문제가 발생할 수 있다.
한편, 일례로 상기 b 단계는, 70 ~ 100 ℃, 증착 진공 3.0 * 10-3 ~ 5.0 * 10-5 Torr, 파워 350 ~ 400 mA, Rate 1 ~ 3 Å/sec의 건식 조건으로 공정이 수행될 수 있고, 상기 c 단계는 70 ~ 80 ℃, 증착 진공 3.0 * 10-3 ~ 5.0 * 10-5 Torr, Ar: 7 ~ 10sccm, O2: 7 ~ 20 sccm, 파워 200 ~ 300 mA, Rate 1 ~ 4 Å/sec의 건식 조건으로 공정이 수행될 수 있다.
다음으로, 산화실리콘층 상에 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 나노프라이머층을 형성한다(단계 d).
상기 나노프라이머층은 접착력 향상 목적으로 구비되는 것으로서, 일례로 100 내지 150 Å 두께 범위 내로 형성되는 것일 수 있다.
종래 기술에 따르면, 방오코팅 포토마스크 제품의 경우 포토마스크 상에 투과율 조절 및 접착력 확보를 위한 세라믹층, 방오 기능성을 확보하기 위한 방오코팅층 등을 형성하고, 이들 간 충분한 접착력을 확보할 수 있도록 하기 위하여 층 형성 간 플라즈마 처리를 수행하는 것이 일반적이었다. 플라즈마 처리 공정을 반복 수행하는 경우, 포토마스크 상에 적층 공정을 거친 후 플라즈마 처리를 위해 별도로 구비된 공간으로 포토마스크를 옮기고 공정이 완료되면, 다시 건식 증착 등 적층을 위한 챔버로 이송하는 등 과정이 반복되게 되므로, 공정 단계가 전체적으로 증가하게 되고, 이로 인해 공정이 지연되는 동시에 생산 효율이 저하되어 단가가 상승하게되는 주요한 요인이 되었다.
반면, 본 발명의 경우, 건식 증착을 위한 챔버 내에서 나노프라이머층을 적용하는 것만으로 충분한 층간 접착력을 확보할 수 있으며, 플라즈마 처리를 위한 별도 공간으로 포토마스크를 이송 및 회수하는 단계를 거치지 않아도 되므로, 공정 지연, 생산 효율의 저하를 효과적으로 방지하게 되고, 이에 따라 종래 기술 대비 단가 경쟁력이 향상될 수 있다.
한편, 나노프라이머층은 아미노프로필트리메톡시실란 (aminopropyltrimethoxysilane), 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane), 아미노프로필트리에톡시실란 (aminopropyltriethoxysilane), 글리시독시프로필트리메톡시실란 (glycidoxypropyltrimethoxysilane), 글리시독시프로필트리에톡시실란 (glycidoxypropyltriethoxysilane), 이소시아나토프로필트리메톡시실란 (isocyanatopropyltrimethoxysilane), 이소시아나토프로필트리에톡시실란 (isocyanatopropyltriethoxysilane), 메르캅토프로필트리메톡시실란 (mercaptopropyltrimethoxysilane), 메르캅토프로필트리에톡시실란 (mercaptopropyltriethoxysilane) 중 선택된 1종 이상의 실란계 화합물과 활성화 탄소를 혼합하여 형성시키는 것일 수 있고, 더욱 상세하게는 포토마스크의 중성화, 열화 등을 방지하여 내구 성능을 최적화하기 위하여, 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
일례로, 상기 나노프라이머층은 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소를 15 ~ 25 : 75 ~ 85 중량부 비, 더욱 상세하게는 20 : 80 중량부 비로 포함하는 것일 수 있다. 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane)이 상기 중량부 범위를 초과하는 경우 점도성 증대로 인해 대전 방지 및 방오 효과가 현격하게 떨어질 수 있으며, 너무 낮은 경우에는 접착 효과가 기대에 미치지 못할 수 있다.
한편, 일례로 상기 d 단계는, 50~ 80 ℃, 증착 진공 5.0 * 10-5 Torr, Ar: 10 ~ 30 sccm, 파워 10 ~ 100 mA, Rate 40 ~ 45 Å/sec의 건식 조건으로 공정이 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 나노프라이머층 상에 폴리트리알킬렌옥사이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 플루오로카본, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드, 테트라플루오로에텐, 퍼플루오로폴리옥세탄 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방오코팅층을 650 내지 750 Å 두께로 형성한다(단계 e).
방오코팅층은 내오염방지 및 포토마스크 내구성 확보 등 목적으로 형성되는 것일 수 있으며, 폴리트리알킬렌옥사이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 플루오로카본, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드, 테트라플루오로에텐, 퍼플루오로폴리옥세탄 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있고, 더욱 상세하게는 테트라플루오로에텐 및 활성화 탄소를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 방오코팅층은 650 내지 750 Å 두께로 형성하는 것일 수 있고, 더욱 상세하게는 700 Å 두께로 형성하는 것일 수 있다. 방오코팅층이 650 Å 두께 이하로 형성되는 경우에는 일반적인 방오코팅층과 대비할 때, 내오염성, 내스크래치성, 내구성 등 효과 측면에서 큰 차이를 나타내기 어려우며, 750 Å 두께를 넘어가는 경우에는 오히려 전기적 특성이 크게 하향되는 문제점이 있을 수 있다.
한편, 일례로 상기 e 단계는, 60 ~ 80 ℃, 증착 진공 5.0 * 10-5 Torr, 파워 10 ~ 50 mA, Rate 40 ~ 45 Å/sec의 건식 조건으로 공정이 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 단계 b 내지 e는 건식 증착 방식으로 수행되는 것일 수 있다. 구체적으로, 종래 기술에 따르면, 포토마스크 상에 형성되는 투명 전도성층, 세라믹층, 방오코팅층 등 적층 시 건식 증착과 습식 코팅 방식을 번갈아 사용하는 등 적층 공정 조건이 혼재되어 있었으나, 이러한 경우 건식 증착과 습식 코팅 조건에 맞춰 포토마스크를 해당 조건이 구비된 공정 챔버 내로 이송 및 회수하는 단계가 추가되게 되고, 이로 인해 공정이 지연되게 되며, 생산 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
반면, 본 발명의 경우, 포토마스크 상에 세라믹층, 방오코팅층 및 나아가 투명 전도성층 적층 시 전 과정을 건식 증착이 수행되는 하나의 챔버 내에서 원-팟(One-pot) 반응 형태로 수행할 수 있다. 이에 따라, 습식 코팅 등이 수행되는 챔버로 포토마스크를 이송 및 회수하고, 다시 건식 증착이 수행되는 챔버 등으로 포토마스크를 이송 및 회수하는 등의 복잡한 공정을 생략할 수 있게 되므로, 공정 지연을 방지하고, 생산 효율이 증대되는 효과가 있다.
나아가, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 포토마스크에 형성되는 일련의 층 적층 시 별도의 플라즈마 처리를 수행하지 않고, 하나의 챔버 내에서 연속적으로 반응을 수행한다는 점에서 공정 기간 단축 및 비용 절감 등 공정의 효율성을 추가로 확보하게 되는 효과가 있고, 동시에 플라즈마 처리를 하여 제조한 제품 대비 동등 그 이상의 접착력, 내오염성, 내구성, 내화학성 등을 충분히 확보하게 된다.
포토마스크
본 발명의 일실시예에 따라 상술한 본 발명의 방법에 따라 제조되는 대전방지 및 방오 특성을 가지는 포토마스크는 436nm 파장에서 광투과율은 88 내지 90% 범위, 광반사율은 8.0 ± 5.0% 범위 내를 가진다. 특히 본 발명의 방법에 따라 제조된 포토마스크는 투명 전도성층 상에 별개의 산화알루미늄층 및 산화실리콘층이 형성됨으로써, 종래 기술 대비 목적하는 투과율 범위 내로 조절이 용이하고, 최종 제품에 있어서, 투과율 및 반사율 등 균일한 성능을 담보할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 포토마스크의 방오코팅층의 층두께는 650 내지 750Å 범위 내이며, 상기 방오코팅층은 연필경도 시험기(COAD607)를 이용하여 측정한 강도가 9H일 수 있다. 한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 제조된 상기 포토마스크는 접촉각 측정기(DSA-100(S))를 이용하여 측정한 접촉각이 119 내지 121°인 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따라 제조된 포토마스크는 에탄올 및 IPA 혼합물 내에서 24 내지 48시간 담지시킨 후에 측정한 접촉각이 117°이상일 수 있으며, 5,000회 이상의 표면 마모 조건 하에서, 접촉각을 100°이상으로 유지하는 것일 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 포토마스크 제조방법에 따르면, 원-팟(One-pot) 반응이 가능하여 공정의 효율성을 확보하고, 공정 지연과 생산 효율 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 최종 제조되는 포토마스크 제품의 균일한 성능(투과율 및 반사율 등)을 담보할 수 있으며, 우수한 내오염성, 내화학성 및 내구성을 확보할 수 있다.
실시예
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예 1. 방오 기능성이 향상된 포토마스크 제조
산화알루미늄층 형성
소다라임 유리 기판을 준비하고, 투과율 조절 및 접착력 증대를 위해 70 ~ 100 ℃의 챔버 내에서 1 ~ 3 Å/sec의 속도로 산화알루미늄을 이미 형성된 투명 전도성층 상에 건식 증착시켰다. 증착 시 300 ~ 400mA의 파워로 3.0 * 10-3 ~ 5.0 * 10-5 Torr(증착 진공)의 진공도를 유지하였으며, 이를 통해 약 350 Å 두께의 산화알루미늄층을 형성하였다.
산화실리콘층 형성
산화알루미늄층 형성 이후, 투과율 조절 및 접착력 증대를 위해 70 ~ 80 ℃의 챔버 내에서 1 ~ 4 Å/sec의 속도로 이산화규소(SiO2)를 이미 형성된 산화알루미늄 층 상에 건식 증착시켰다. 증착 시 아르곤(7 ~ 10 sccm) 및 산소(7 ~ 20 sccm)의 혼합 가스를 주입하였으며, 200 ~ 300 mA의 파워로 진공도는 3.0 * 10-3 ~ 5.0 * 10-5 Torr를 유지하였다. 이를 통해, 약 250 Å 두께의 산화실리콘층을 형성하였다.
나노프라이머층 형성
산화알루미늄층 및 산화실리콘층 형성 후, 추가적인 접착력 확보를 위해 50 ~ 80℃의 챔버 내에서 40 ~ 45 Å/sec의 속도로 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(Triethoxy[3-(oxiranylmethoxy) propy]silane)과 활성화 탄소를 2 : 8 의 중량부로 하여 건식 증착시켰다. 증착 시 아르곤(10 ~ 30 sccm) 가스를 주입하였으며, 10 ~ 100 mA의 파워로 진공도는 5.0*10-5 Torr를 유지하였다. 이를 통해, 약 100 Å 두께의 나노프라이머층을 형성하였다.
방오코팅층(AF Layer) 형성
나노프라이머층 형성 후, 내오염성, 내구성 등 확보를 위해 60 ~ 80 ℃의 챔버 내에서 40 ~ 45 Å/sec의 속도로 테트라플루오로에텐과 활성화 탄소를 건식 증착시켰다. 증착 시 21mA의 파워로 진공도는 5.0*10-5 Torr를 유지하였다. 이를 통해, 약 700 Å 두께의 방오코팅층을 형성하였으며, 증착된 방오코팅층을 촬영한 그림(OLS3000 이용)을 도 1에서 나타내었다.
비교예 1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 방오코팅층을 200 Å 두께로 형성한 것만 달리하였다.
비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 방오코팅층을 형성시키지 않은 것만 달리하였다.
비교예 3-1
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 나노프라이머층을 형성하는 대신, 산화알루미늄층, 산화실리콘층, 방오코팅층 등 각층 적층 시 접착력 확보를 위해 별도의 플라즈마 처리 공정을 각각 수행한 것만 달리하였다.
비교예 3-2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 나노프라이머층의성분으로서, 페놀계 수지를 함유하는 DUV30J-16를 사용하여 나노프라이머층을 형성한 것만 달리하였다.
비교예 3-3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 나노프라이머층의성분으로서, IsoRad 501, Cymel 303ULF 및 Cycat 404를 포함하는 조성물을 사용하여 나노프라이머층을 형성한 것만 달리하였다.
비교예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 포토마스크를 제조하되, 산화알루미늄층, 산화실리콘층을 별개의 층으로 형성하는 대신, 산화알루미늄 성분과 산화실리콘 성분을 동시에 포함하는 600 Å 두께의 하나의 세라믹층으로 형성한 것만 달리하였다.
[실험 1: 포토마스크 특성 비교]
접촉각 비교
접촉각 측정기(DSA-100(S))를 이용하여, 3.0uL 부피의 H2O로 각각의 포토마스크 최상부의 접촉각을 측정하였으며, 그 결과를 다음의 표 1에 표시하였다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
접촉각(Contact angle) 119.7° 114.0° 38.4°
상기 표 1 및 도 2의 결과에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에 따라 제조된 본 발명의 포토마스크의 접촉각은 비교예들 대비 높은 수치를 가지며, 이러한 결과를 통해 본 발명에 따른 포토마스크가 우수한 발수성(water repellency) 및 내오염성을 가진다는 점을 확인할 수 있다.
내구성 비교
실시예 1 및 비교예 1의 내구성을 평가하기 위하여 내마모시험 후 접촉각을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 1
마모 전 접촉각 119.7° 114.0°
1,000회 마모 후 접촉각 111.4° 84.9°
5,000회 마모 후 접촉각 107.9° 79.7°
위의 표 2 및 도 3에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1에 따른 포토마스크의 경우 1,000회 및 5,000회의 마모 테스트 후에도 100°이상의 접촉각을 유지하고 있는 반면에, 비교예 1의 경우 1,000회 테스트에도 접촉각이 100° 이하로 떨어지는 점을 확인할 수 있다(도 3 참조). 이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 포토마스크의 경우 비교예 대비 내구성 및 장수명 측면에서 우수한 특성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
박리 대전 및 마찰 대전 테스트 결과 비교
실시예 및 비교예들에 따라 제조된 포토마스크에 대하여 박리 대전 테스트와 마찰 대전 테스트를 각각 진행하였다.
박리 대전 테스트를 위해, 실시예 1, 비교예 1 및 2를 각각 대상으로 포토마스크 표면에 필름을 부착시키고, 부착된 필름을 고르게 펼쳐준 후 필름을 시료에서 분리하는 사이클을 3,000회 반복하였고, 500회, 1,000회, 2,000회, 3,000회 사이클 반복 단계에서의 표면 손상 여부를 포인트 수치로 비교(높은 포인트 수치일수록 표면 손상 정도가 큼)하였다(도 4 참조).
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 1,000회 사이클까지 표면 손상이 거의 일어나지 않았으며, 2,000회에서 1 포인트, 3,000회에서 3 포인트를 나타내었다. 반면, 비교예 1의 경우 500회 사이클 후부터 표면 손상이 나타나기 시작했으며, 500회에서 1 포인트, 1,000회에서 3 포인트, 3,000회에서 무려 800 포인트로 추가적인 박리 대전 테스트가 불가능하였다. 한편, 방오코팅층이 없는 비교예 2의 경우, 500회 사이클 후 250 포인트의 손상이 발생하는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 마찰 대전 테스트도 박리 대전 테스트와 마찬가지로, 실시예 1, 비교예 1 및 2를 각각 대상으로 진행하였으며, 표면을 두 부분으로 구분하여 한 부분에만 무진천을 이용하여 반복적으로 스위프(sweep)함으로써 마찰 대전 발생 여부를 포인트 수치로 비교(높은 포인트 수치일수록 마찰 대전 발생율이 높아짐)하였다(도 6 참조).
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 2,000회 사이클까지 마찰 대전이 거의 발생하지 않은 반면, 비교예 1의 경우 1,000회 사이클 후부터 마찰 대전이 발생하기 시작하여 1,000회에서 1 포인트, 2,000회에서 16 포인트를 나타내었다. 한편, 비교예 2의 경우 100회 사이클 후 2 포인트, 500회 사이클 후 46 포인트, 1,000회 사이클 후 167 포인트의 수치를 기록하여 마찰 대전이 현저히 많이 발생함을 확인하였다.
스크래치 여부 비교
표면의 경도 및 내구성을 평가하고자, 실시예 1, 비교예 1 및 2를 각각 대상으로 스크래치 여부를 평가하였다. 구체적으로, 각각 표면 상에 커터칼을 3 kg의 하중으로 밀착한 후 4cm를 수평으로 이동시킨 다음에, 에탄올 및 와이퍼(wiper)를 사용하여 세정을 진행하고 난 다음 유리기판이나 크롬의 손상 여부를 확인하는 방식으로 실험을 진행하였다.
실험 결과, 본 발명의 실시예 1에 따른 포토마스크가 내스크래치성 측면에서 가장 우수한 것을 확인할 수 있었다 (도 8 참조).
화학물질 저항성
표면의 화학물질 저항성을 평가하고자, 실시예 1에 따른 포토마스크를 대상으로 (a) 에탄올과 IPA 혼합물에 24시간 내지 48시간 담지시킨 후 접촉각, (b) 세정 물질로서 SEMICLEAN LGL에 24시간 내지 48시간 담지시킨 후 접촉각을 확인하였으며, 그 결과를 다음의 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1
담지 전 접촉각 119.7°
24시간 담지 후 접촉각 Ethanol, IPA 118.4°
SEMICLEAN LGL 117.9°
48시간 담지 후 접촉각 Ethanol, IPA 117.9°
SEMICLEAN LGL 117.5°
위 표 3 및 도 9에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1에 따른 포토마스크는 24시간 내지 48시간 동안 화학물질에 담지 후에도 접촉각이 크게 감소하지 않는다는 점을 확인할 수 있었다.
표면 저항 특성
표면 저항 및 전도도의 우수성을 평가하기 위해, KS L 2109 방법에 의거하여 표면 저항을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 이때 표면저항은 방오코팅층의 표면 저항으로, 실시예 1, 비교예 1 및 2를 대상으로 하였다. 비교예 2의 경우 세라믹 층(SiO2)에 대한 측정 결과이다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
표면저항(Ω) (1.2±0.1)×103 (2.0±0.7)×104 (4.5±0.5)×104
상기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1의 경우 가장 낮은 표면 저항을 가짐으로써, 우수한 전도 특성을 갖는다는 점을 확인할 수 있고, 또한 최상부의 방오코팅층의 내구성 역시 우수함을 확인할 수 있다. 반면 비교예 1 및 2의 경우 표면저항이 104 이상이며, 최상부의 방오코팅층의 내구성이 매우 낮아 방오코팅 효과 발현이 어려운 것을 확인할 수 있다.
기타 특성
빛 투과율, 반사율 및 경도와 관련하여, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2를 대상으로 실험을 진행하였으며, 그 결과는 다음의 표 5에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 1 비교예 2
436 nm에서의 빛 투과율(Transmittance) 90% 89% 89%
436 nm에서의 빛 반사율(Reflectance) 8.0±5.0% 10.0±5.0% 10.0±5.0%
연필경도(Hardness) 9H 9H 8H
위 표 5에서 확인할 수 있듯이, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 포토마스크는 436nm 파장에서 가장 높은 빛 투과율 및 가장 낮은 빛 반사율을 나타내었으며, 연필경도 측정(실험조건: 연필심(5mm)/연마지(grit No.400)/하중(1kg)/거리(30mm)/속도 (500mm/min))에서도 9H로 높은 경도를 나타냄을 확인할 수 있었다.
[실험 2: 포토마스크 추가 특성 비교]
접착력 테스트를 위해, 구체적으로, 1 mm 두께, 75 x 25 mm 측면 크기의 유리 슬라이드를 상기 실시예 1, 비교예 3-2 및 3-3 에서 각각 사용된 나노프라이머 조성물에 딥-코팅하여 계면의 접착력의 강도의 비교 데이터를 생성하였으며, 나노프라이머층 부착 전에 유리 슬라이드를 세정하였다.
보다 상세하게는, 각 유리 슬라이드는 Piranha 용액 (H2SO4: H2O2 = 2: 1 부피비)에 노출시킨 후 유리 슬라이드를 탈이온수로 헹구고, 이소프로필 알콜을 분무하고, 건조용 유체 스트림, 예를 들면 질소 기체 스트림에 노출하였다. 그 후, 유리 슬라이드를 120℃에서 2 시간 오븐처리하고, 1 mm 두께, 75 x 25 mm 측면 크기의 유리 슬라이드를 조성물로 딥-코팅하여 계면의 접착력의 강도의 비교 데이터를 생성하였다.
접착 강도를 측정하기 위해, 접착 시험 및 기술을 위해 "Measurement of Adhesive Force Between Mold and Photocurable Resin in Imprint Technology" Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 41 (2002) pp. 4194-4197에 기술된 것과 유사한 4-지점 굽힘 픽스쳐를 채택하였다. 최대 힘/하중을 접착 값으로 취하였다. 박리가 일어나기 전에 또는 유리 슬라이드가 분리되기 전에 유리 슬라이드 중 하나가 파괴된 경우에, 최대 힘/하중을 최소 접착 값으로 취하였다. 정상 및 바닥 두 지점의 빔 거리는 60 mm이다. 하중은 분당 0.5 mm의 속도로 적용되었다.
상기 4-지점 굽힘 접착 시험을 사용하여, 비교예 3 및 4의 나노프라이머층은 약 4 lbf의 유사한 접착 값을 나타내었다. 같은 시험 하에서, 실시예 1의 나노프라이머층은 진정한 접착이 측정되기 전에 슬라이드 파괴를 가져왔다. 파괴 시의 접착(최소 접착)은 약 12 lbf인 것으로 측정되었다. 따라서, 실시예 1의 나노프라이머 층은 비교예 3 및 4의 대비 적어도 약 3배 더 강한 접착력을 나타낸다는 점을 확인할 수 있었다.
산화알루미늄층 두께에 따른 저항성 평가
산화알루미늄층의 층 두께에 따른 접촉 저항을 측정하기 위하여, 우선 실리콘 산화막의 파이어 스루에 종래 사용하고 있는 도전성 페이스트를 사용하여, 산화알루미늄막에 대한 파이어 스루성을 조사하였다. 파이어 스루성은 전극과 기판 사이의 접촉 저항으로 평가할 수 있다. 접촉 저항을 래더법에 의해 평가하기 위하여, 폭 1cm, 길이 5cm의 스트립 형상의 측정 시료를 1매의 웨이퍼로부터 5개소 잘라내어, 측정을 행하였다.
산화알루미늄층의 경우, 접촉 저항은 산화알루미늄층의 두께가 500 Å 이상 에서부터 크게 상승하였으며, 500Å 이하에서는 산화실리콘층 두께 1000 Å(산화알루미늄층의 두께가 0Å인 경우)과 동일한 정도의 접촉 저항값을 얻게 되었다. 이러한 결과로부터, 양호한 전기적 접촉을 얻기 위한 산화알루미늄층의 두께는 500Å 이하, 적절한 투과율 조절을 위해서는 300Å 내지 400Å 두께가 바람직함을 확인할 수 있었다.
[실험 3: 공정 경제성 확인]
실시예 1 및 비교예 3-1에 따라 포토마스크를 제조하는 경우, 포토마스크 준비 후부터 방오코팅층을 형성하여 최종 제품으로 완성되기까지 걸리는 총 시간을 측정한 결과 실시예 1에 따라 포토마스크를 제조하는 경우 최종 제품까지 총 2시간의 공정 시간이 소요되었으나, 비교예 3-1에 따라 포토마스크를 제조하는 경우 최종 제품까지 총 3 시간 이상의 공정 시간이 소요되었다. 이러한 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따라 공정을 실시하는 경우 플라즈마 공정을 반복 실시하는 비교예 3-1 대비 공정 시간이 단축되고, 공정 경제성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
[실험 4: 제품 성능 균일성 테스트]
실시예 1 및 비교예 4에 따라 포토마스크를 제조하는 경우, 최종적으로 제조된 포토마스크 제품의 전 면적에 걸쳐 균일한 투과율 및 반사율을 얻을 수 있는지 여부를 확인하기 위하여, 측정 부분을 달리하여 부분마다 투과율을 10회 반복 측정하고 편차를 측정하여 종합한 결과를 아래에 나타내었다.
구분 실시예 1 비교예 4
436 nm에서의 빛 투과율
(Transmittance)		 89±1.0% 89±2.0%
436 nm에서의 빛 반사율(Reflectance) 8.0±5.0% 8.5±7.0%
상기 표 6의 결과를 참고하면, 실시예 1에 따라 제조된 포토마스크는 전 면적에 걸쳐, 광투과율은 89 ± 1.0%, 광반사율은 8.0 ± 5.0% 범위 내인 반면, 비교예 4에 따른 포토마스크의 광투과율은 89 ± 2.0%, 광반사율은 8.0 ± 7.0% 범위로 나타나, 본 발명의 실시예 대비 광투과율 및 광반사율 측면에서 편차가 더욱 큰 것을 확인할 수 있었으며, 이에 본 발명의 실시예에 따라 제조한 포토마스크 제품은 제품 성능의 균일성을 담보할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. a) 포토마스크를 준비하는 단계;
    b) 상기 포토마스크 상에 300 내지 500 Å 두께 범위의 산화알루미늄(Al2O3)층을 형성하는 단계;
    c) 상기 산화알루미늄(Al2O3)층 상에 200 내지 300 Å 두께 범위의 산화실리콘(SiO2)층을 형성하는 단계;
    d) 상기 산화실리콘층 상에 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 나노프라이머층을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 나노프라이머층 상에 폴리트리알킬렌옥사이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로플루오로에틸렌, 퍼플루오로알콕시 폴리머, 불화 에틸렌-프로필렌, 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌, 퍼플루오로엘라스토머, 플루오로카본, 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로술폰산, 불화 폴리이미드, 테트라플루오로에텐, 퍼플루오로폴리옥세탄 및 활성화 탄소로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 방오코팅층을 650 내지 750 Å 두께로 형성하는 단계; 를 포함하는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 a 단계 후 및 b 단계 전 포토마스크 상에 투명 전도성층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노프라이머층은 트리에톡시[3-(옥시라닐메톡시)프로필]실란(triethoxy[3-(oxiranylmethoxy)propyl]silane) 및 활성화 탄소를 15 ~ 25 : 75 ~ 85 중량부 비로 포함하는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계 b 내지 e는 건식 증착 방식으로 수행되는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크의 제조방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 전도성층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide) 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 100 내지 200 Å 범위의 두께를 가지는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크의 제조방법.
  6. 제 1 항의 방법에 의해 제조되는 방오코팅층이 구비된 포토마스크로서,
    436nm 파장에서 광투과율은 88 내지 90% 범위, 광반사율은 8.0 ± 5.0% 범위 내인, 방오코팅층이 구비된 포토마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 포토마스크의 방오코팅층의 두께는 650 내지 750Å 범위 내이며, 상기 방오코팅층은 연필경도 시험기(COAD607)를 이용하여 측정한 강도가 9H인, 방오코팅층이 구비된 포토마스크.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 포토마스크는 접촉각 측정기(DSA-100(S))를 이용하여 측정한 접촉각이 119 내지 121°인 것을 특징으로 하는, 방오코팅층이 구비된 포토마스크.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 포토마스크는 에탄올 및 IPA 혼합물 내에서 24 내지 48시간 담지시킨 후에 측정한 접촉각이 117°이상인, 방오코팅층이 구비된 포토마스크.
  10. 삭제
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