KR20010008829A - Development apparatus comprising straight spray nozzle and method for manufacturing a mask using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided are a developing apparatus having vertical blast nozzles which can spread a developer on the whole photosensitive film and a process for producing a mask by using the developing apparatus. CONSTITUTION: The developing apparatus includes a first blast nozzle(80) located at the center of the photosensitive film and a second blast nozzle(82) located side by side with the first blast nozzle(80) between the first blast nozzle(80) and the edge of the photosensitive film, wherein the blast nozzles(80,82) exclude air. Further, the process for producing the mask(40) comprises the steps of: forming a light-shading film on an optically transparent substrate; coating the surface of the light-shading film with the photosensitive film; exposing the fixed area of the photosensitive film to an electronic beam; injecting the developer vertically onto the photosensitive film by using the blast nozzles(80,82) in order to remove the exposed area of the photosensitive film; etching the light-shading film; removing the photosensitive film.

Description

수직 분사 노즐을 구비하는 현상장치 및 이를 이용한 마스크 제조 방법{Development apparatus comprising straight spray nozzle and method for manufacturing a mask using the same}Development apparatus comprising straight spray nozzle and method for manufacturing a mask using the same}

본 발명은 감광막 현상장치 및 이를 이용한 마스크 제조방법에 관한 것으로써, 자세하게는 수직 분사 노즐을 구비하는 현상장치 및 이를 이용한 마스크 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a photosensitive film developing apparatus and a mask manufacturing method using the same, and more particularly, to a developing apparatus having a vertical spray nozzle and a mask manufacturing method using the same.

전자 빔을 이용하여 노광용 마스크를 제작하는 공정에서 전자 빔 노광 후 실시하는 레지스트 현상방식으로 바이너리 노즐(binary nozzle)을 이용한 스핀 스프레이 방식이 널리 사용되고 있다.BACKGROUND In the process of manufacturing an exposure mask using an electron beam, a spin spray method using a binary nozzle is widely used as a resist development method performed after electron beam exposure.

종래 기술에 의한 바이너리 노즐은 도 1에 도시된 바와 같이 노즐(12)의 가운데로 현상액을 분사하고 동시에 상기 노즐(12)의 양옆에서 에어(air)를 분사하는 방식이다. 따라서, 노광된 레지스트(미도시)가 도포된 마스크(10) 상에 콘(cone)모양의 분사가 만들어져서 현상액은 상기 마스크 표면에 수직으로 분사되지 않고 비스듬하게 분사된다.The binary nozzle according to the prior art is a method of spraying a developer to the center of the nozzle 12 as shown in FIG. 1 and simultaneously spraying air from both sides of the nozzle 12. Thus, a cone-shaped spray is made on the mask 10 to which the exposed resist (not shown) is applied so that the developer is sprayed at an angle without being sprayed perpendicularly to the mask surface.

도 2를 참조하면, 현상 챔버(20)내에서 마스크(22)는 회전상태에 있게 된다. 따라서, 바이너리 노즐(12)로부터 비스듬하게 분사된 현상액은 상기 마스크(22)의 중심보다 가장자리에 많이 쌓이게 된다.Referring to FIG. 2, the mask 22 is in a rotating state in the developing chamber 20. Accordingly, the developer injected obliquely from the binary nozzle 12 is accumulated at the edge more than the center of the mask 22.

그런데, 상기 마스크(22)의 온도가 현상액보다 낮을 경우, 현상액이 많이 쌓인 영역의 레지스트의 용해율(dissolution rate)은 그렇지 않은 영역보다 높아진다. 따라서, 상기 마스크(22)의 가장자리 영역을 덮고 있는 레지스트중 전자 빔에 노광된 부분의 선폭은 더 넓어지게 된다.However, when the temperature of the mask 22 is lower than that of the developer, the dissolution rate of the resist in the region in which the developer is accumulated is higher than that in the other region. Therefore, the line width of the portion exposed to the electron beam in the resist covering the edge region of the mask 22 becomes wider.

예컨대, 도 3에서 참조번호 28은 종래 기술에 의한 바이너리 노즐을 이용한 스핀 스프레이 방식으로 현상된 레지스트 패턴의 제1 영역을 나타내는데, 제1 영역(28)에서의 레지스트 선폭은 3.165∼3.175정도이다. 참조번호 30은 레지스트 패턴의 제2 영역을 나타낸다. 상기 제2 영역(30)에서의 레지스트 선폭은 3.175∼3.185정도이다. 참조번호 32는 레지스트 패턴의 제3 영역을 나타낸다. 상기 제3 영역(32)에서의 레지스트 선폭은 3.185∼3.195정도이다. 참조번호 34는 레지스트 패턴의 제4 영역을 나타낸다. 상기 제4 영역(34)의 레지스트 선폭은 3.195∼3.205정도이다. 참조번호 36은 레지스트 패턴의 제5 영역을 나타낸다. 상기 제5 영역(36)에서의 레지스트 선폭은 3.205∼3.215정도이다. 상기 각 영역의 분포를 볼 때, 마스크의 가장자리 근처에서 선폭이 넓은 것을 알 수 있다. 상기 마스크의 코너 부분에 선폭의 좁은 부분(30)이 있으나, 이것은 마스크의 회전에 의한 원심력으로 현상액이 이탈되어 현상액의 양이 작아진 부분이다.For example, in FIG. 3, reference numeral 28 denotes a first region of a resist pattern developed by a spin spray method using a binary nozzle according to the prior art, and the resist line width in the first region 28 is about 3.165 to 3.175. Reference numeral 30 denotes a second region of the resist pattern. The resist line width in the second region 30 is about 3.175 to 3.185. Reference numeral 32 denotes a third region of the resist pattern. The resist line width in the third region 32 is about 3.185 to 3.195. Reference numeral 34 denotes a fourth region of the resist pattern. The resist line width of the fourth region 34 is about 3.195 to 3.205. Reference numeral 36 denotes a fifth region of the resist pattern. The resist line width in the fifth region 36 is about 3.205 to about 3.215. Looking at the distribution of each area, it can be seen that the line width is wide near the edge of the mask. There is a narrow portion 30 of the line width at the corner portion of the mask, but this is a portion in which the amount of the developer is reduced due to the centrifugal force caused by the rotation of the mask.

이와 같이, 종래 기술에 의한 바이너리 노즐을 이용한 스핀 스프레이 방식으로 현상하는 경우, 마스크의 중심에서는 선폭이 좁은 레지스트 패턴이 형성되고, 가장자리 근처에서는 상대적으로 선폭이 넓은 레지스트 패턴이 형성되는 등 마스크의 선폭의 균일성이 저하된다.As described above, in the case of developing by the spin spray method using the binary nozzle according to the prior art, a resist pattern having a narrow line width is formed at the center of the mask, and a resist pattern having a relatively wide line width is formed near the edge. Uniformity is lowered.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위한 것으로써, 현상하고자 하는 감광막의 전면에 걸쳐서 현상액을 균일하게 흘릴 수 있는 분사 노즐을 구비하는 현상장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and to provide a developing apparatus including an injection nozzle capable of uniformly flowing a developing solution over the entire surface of the photosensitive film to be developed. .

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 감광막 현상 단계에서 상기 현상장치를 이용하는 마스크 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mask using the developing device in the photosensitive film developing step.

도 1은 종래 기술에 의한 바이너리 노즐을 구비하는 현상장치에서 노즐의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a nozzle in a developing apparatus having a binary nozzle according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시된 노즐에서 분사된 현상액의 마스크 상에서의 이동을 나타낸 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a movement of a developer injected from the nozzle illustrated in FIG. 1 on a mask. FIG.

도 3은 도 1에 도시된 현상장치를 이용하여 현상한 감광막 패턴의 선폭의 균일도 분포를 나타낸다.3 illustrates a uniform distribution of line widths of the photosensitive film pattern developed by using the developing apparatus shown in FIG. 1.

도 4는 본 발명의 제1 실험예에 의한 현상장치중 현상액 분사노즐의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a developer jet nozzle in a developing apparatus according to a first experimental example of the present invention.

도 5는 본 발명의 제1 실험예에 의한 현상장치에서 마스크 상의 현상액이 이동되는 방향을 나타낸 평면도이다.5 is a plan view showing a direction in which a developing solution on a mask is moved in the developing apparatus according to the first experimental example of the present invention.

도 6은 도 4에 도시한 현상장치를 이용하여 현상한 감광막 패턴의 선폭의 균일도 분포를 나타낸다.FIG. 6 shows uniformity distribution of line widths of the photosensitive film pattern developed using the developing apparatus shown in FIG. 4.

도 7은 본 발명의 제2 실험예에 의한 현상장치중 현상액 분사노즐의 개략적인 단면도이다.7 is a schematic cross-sectional view of a developer jet nozzle in a developing apparatus according to a second experimental example of the present invention.

도 8은 본 발명의 제2 실험예에 의한 현상장치에서 마스크 상의 현상액이 이동되는 방향을 나타낸 평면도이다.8 is a plan view showing a direction in which a developing solution on a mask is moved in the developing apparatus according to the second experimental example of the present invention.

도 9는 도 7에 도시한 현상장치를 이용하여 현상한 감광막 패턴의 선폭의 균일도 분포를 나타낸다.FIG. 9 shows uniformity distribution of line widths of the photosensitive film pattern developed by using the developing apparatus shown in FIG. 7.

도 10은 도 7에 도시한 현상장치를 이용한 본 발명의 실시예에 의한 마스크 제조 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating a mask manufacturing method according to an exemplary embodiment of the present invention using the developing apparatus illustrated in FIG. 7 step by step.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *

40:마스크. 42:분사노즐.40: Mask. 42: spray nozzle.

44:분사노즐에 유입되는 현상액.44: A developer flowing into the spray nozzle.

46:분사노즐로부터 분사되는 현상액.46: A developer injected from the spray nozzle.

48:현상 챔버 바닥.48: Developing chamber bottom.

52:마스크 회전 방향을 나타내는 화살표.52: Arrow indicating the mask rotation direction.

54, 90:감광막 상에서 현상액의 이동을 나타내는 화살표.54, 90: arrows indicating movement of the developer on the photosensitive film.

56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70 및 72: 제1 내지 제9 영역.56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, and 72: first to ninth regions.

92, 94, 96, 98, 100, 102 및 104:제10 내지 제16 영역.92, 94, 96, 98, 100, 102 and 104: tenth to sixteenth regions.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 전자 빔으로 노광된 감광막을 현상하기 위한 분사노즐을 구비하는 현상장치에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 감광막에 대해 수직하게 현상액을 분사하는 제1 및 제2 분사 노즐로 구성되어 있는 현상장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a developing device having a spray nozzle for developing a photosensitive film exposed with an electron beam, wherein the injection nozzle first and second to inject a developer perpendicular to the photosensitive film Provided is a developing apparatus composed of spray nozzles.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 분사노즐은 상기 감광막의 중심에 위치해 있고, 제2 분사노즐은 상기 제1 분사노즐과 상기 감광막의 가장자리 사이에서 상기 제1 분사노즐과 나란히 위치해 있다.According to an embodiment of the present invention, the first spray nozzle is located at the center of the photosensitive film, and the second spray nozzle is located parallel to the first spray nozzle between the first spray nozzle and the edge of the photosensitive film.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 분사노즐은 에어(air) 공급이 차단된 현상액 전용 분사노즐이다.According to an embodiment of the present invention, the first and second injection nozzles are developer nozzles for exclusive use of air.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 광학적으로 투명한 기판 상에 차광막을 형성하는 단계와 상기 차광막 상에 감광막을 도포하는 단계와 상기 감광막의 정해진 영역을 전자 빔으로 노광하는 단계와 상기 감광막에 수직하고 상기 감광막을 향한 에어(air)공급이 차단된 분사노즐을 사용하여 상기 감광막의 전면에 현상액을 분사함으로써 상기 감광막의 노광된 부분을 제거하는 단계와 상기 노광된 부분이 제거된 감광막을 이용하여 상기 차광막을 식각하는 단계 및 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 마스크 제조 방법을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of forming a light shielding film on an optically transparent substrate, applying a photoresist film on the light shielding film, exposing a predetermined region of the photoresist film with an electron beam, and Removing the exposed portion of the photosensitive film by spraying a developer onto the entire surface of the photosensitive film by using a vertically sprayed nozzle for supplying air to the photosensitive film, and using the photosensitive film from which the exposed portion has been removed. It provides a mask manufacturing method comprising the step of etching the light-shielding film and removing the photosensitive film.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 분사노즐로써, 상기 감광막의 중심에 위치한 제1 분사 노즐 및 상기 제1 분사 노즐과 상기 감광막의 가자자리 사이에 위치한 제2 분사 노즐을 사용한다.According to an embodiment of the present invention, as the spray nozzle, a first spray nozzle located at the center of the photosensitive film and a second spray nozzle located between the first spray nozzle and the seat of the photosensitive film are used.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 감광막의 전면에 반사 방지막을 형성한 다음, 정재진 영역에 전자 빔을 노광할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, an anti-reflection film may be formed on the entire surface of the photosensitive film, and then the electron beam may be exposed to the stationary region.

이와 같이, 본 발명은 현상하고자 하는 감광막에 수직하고 서로 나란하며 에어 공급이 차단된 현상액 전용 분사노즐을 구비하는 현상장치를 제공하고, 감광막 현상단계에서 이를 이용하는 마스크 제조방법을 제공한다. 이에 따라, 현상과정에서 감광막의 전면에 균일하게 현상액을 흐르게 하여 선폭의 균일도가 우수한 감광막 패턴을 얻을 수 있다. 이 결과, 선폭의 균일도가 우수한 마스크를 제조할 수 있다.As described above, the present invention provides a developing device having a developer-specific injection nozzle perpendicular to and parallel to the photosensitive film to be developed and air supply is blocked, and provides a mask manufacturing method using the same in the photosensitive film developing step. Accordingly, the developing solution flows uniformly over the entire surface of the photosensitive film during development, thereby obtaining a photosensitive film pattern having excellent uniformity of line width. As a result, the mask which is excellent in the uniformity of line width can be manufactured.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 수직 분사 노즐을 구비하는 현상장치 및 이를 이용한 마스크 제조 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a developing apparatus having a vertical jet nozzle and a mask manufacturing method using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 도면에서 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이다. 도면상에서 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, embodiments of the present invention can be modified in many different forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, the thicknesses of layers or regions are exaggerated for clarity. In the drawings like reference numerals refer to like elements.

첨부된 도면들 중, 도 4는 본 발명의 제1 실험예에 의한 현상장치중 현상액 분사노즐의 개략적인 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실험예에 의한 현상장치에서 마스크 상의 현상액이 이동되는 방향을 나타낸 평면도이며, 도 6은 도 4에 도시한 현상장치를 이용하여 현상한 감광막 패턴의 선폭의 균일도 분포를 나타낸다.Of the accompanying drawings, Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the developer jet nozzle in the developing apparatus according to the first experimental example of the present invention, Figure 5 is a developer on the mask in the developing apparatus according to the first experimental example of the present invention It is a top view which shows the direction to which it is going, and FIG. 6 shows the uniformity distribution of the line width of the photosensitive film pattern developed using the developing apparatus shown in FIG.

그리고 도 7은 본 발명의 제2 실험예에 의한 현상장치중 현상액 분사노즐의 개략적인 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실험예에 의한 현상장치에서 마스크 상의 현상액이 이동되는 방향을 나타낸 평면도이며, 도 9는 도 7에 도시한 현상장치를 이용하여 현상한 감광막 패턴의 선폭의 균일도 분포를 나타낸다.7 is a schematic cross-sectional view of a developer jetting nozzle in a developing apparatus according to a second experimental example of the present invention, and FIG. 8 is a plan view showing a direction in which a developing solution on a mask moves in the developing apparatus according to a second experimental example of the present invention. 9 shows uniformity distribution of the line width of the photosensitive film pattern developed using the developing apparatus shown in FIG.

또한, 도 10은 도 7에 도시한 현상장치를 이용한 본 발명의 실시예에 의한 마스크 제조 방법을 단계별로 나타낸 블록도이다.10 is a block diagram showing step by step a mask manufacturing method according to an embodiment of the present invention using the developing apparatus shown in FIG.

제1 실험예Experimental Example

본 실험은 마스크 제조 공정중의 현상공정에 관한 실험으로써, 현상액 분사방식에 따른 감광막의 현상 특성을 알아보기 위한 것이다. 즉, 마스크 제조공정에서 현상액 분사노즐에 따라 현상액이 분사되는 방식이 다르고 그에 따라 감광막의 현상 특성, 예컨대 감광막 패턴의 선폭이 달라질 수 있다.This experiment is an experiment on the development process in the mask manufacturing process, and aims to investigate the development characteristics of the photosensitive film according to the developer injection method. That is, in the mask manufacturing process, the way in which the developer is sprayed differs depending on the developer injection nozzle, and thus, the development characteristics of the photoresist film, for example, the line width of the photoresist pattern may vary.

도 4는 제1 실험예에서 마스크 상에 도포되어 노광된 감광막을 현상하는데 사용한 현상장치의 분사노즐을 나타낸 것으로, 참조번호 40은 현상하고자 하는 감광막(미도시)이 도포된 마스크이고, 42는 본 실험에 사용한 현상장치의 현상액 분사노즐이다. 그리고 참조번호 44는 상기 분사노즐(42)에 유입되는 현상액이고, 46은 상기 분사노즐(42)로부터 상기 마스크(40)의 감광막 상에 분사되는 현상액이다. 상기 분사노즐(42)은 순수하게 현상액만을 공급하기 위한 것이다. 즉, 현상액외에 다른 것, 예컨대 에어(air) 공급은 차단된 분사노즐이다. 상기 분사노즐(42)은 상기 마스크(40)의 중앙에 위치에 있고, 상기 마스크(40)에 수직하게 위치해 있다. 따라서, 상기 분사노즐(42)로부터 분사되는 현상액은 상기 감광막에 수직하게 분사된다.FIG. 4 is a spray nozzle of a developing apparatus used to develop an exposed photosensitive film coated on a mask in Experimental Example 1, reference numeral 40 denotes a mask to which a photosensitive film (not shown) to be developed is applied, and 42 is a present example. The developer spray nozzle of the developer used for the experiment. Reference numeral 44 denotes a developer flowing into the injection nozzle 42, and 46 denotes a developer injected onto the photosensitive film of the mask 40 from the injection nozzle 42. The injection nozzle 42 is for supplying purely developer. That is, other than the developer, for example, air supply is a blocked injection nozzle. The jet nozzle 42 is located at the center of the mask 40 and is perpendicular to the mask 40. Therefore, the developer injected from the injection nozzle 42 is injected perpendicular to the photosensitive film.

상기 마스크(40) 상에 도포되어 노광된 감광막을 현상하기 위해, 상기 분사노즐(42)을 사용하여 상기 감광막 상에 현상액을 분사하였다. 상기 분사노즐(42)은 상기 감광막에 수직하게 위치해있고, 순수하게 현상액만 공급되므로, 상기 분사노즐(42)로부터 공급되는 현상액(46)은 상기 분사노즐(42) 바로 아래의 감광막에 수직하게 분사된다.In order to develop the photosensitive film applied and exposed on the mask 40, a developer was sprayed onto the photosensitive film using the injection nozzle 42. Since the injection nozzle 42 is positioned perpendicular to the photoresist film, and only a developer is supplied purely, the developer 46 supplied from the injection nozzle 42 is sprayed perpendicularly to the photoresist film immediately below the injection nozzle 42. do.

한편, 상기 감광막 현상 공정은 도 5에 도시한 바와 같이 상기 마스크(50)를 회전시킨 상태에서 진행된다. 따라서, 상기 마스크(40) 상에 형성된 감광막 위로 분사되는 현상액(46)은 상기 감광막의 중앙으로부터 사방으로 이동된다. 도 5에서 참조번호 54는 상기 감광막의 중앙에서 사방으로 현상액이 이동되는 것을 나타내기 위한 화살표이다. 상기 화살표(54)가 밀집된 부분은 현상액이 많이 쌓인 부분을 나타낸다.On the other hand, the photosensitive film developing process is performed in a state in which the mask 50 is rotated as shown in FIG. 5. Therefore, the developing solution 46 injected onto the photosensitive film formed on the mask 40 is moved in all directions from the center of the photosensitive film. In FIG. 5, reference numeral 54 is an arrow for indicating that the developer is moved from the center of the photosensitive film in all directions. The portion where the arrow 54 is concentrated indicates a portion where a large amount of developer is accumulated.

도 5를 참조하면, 상기 화살표(54)는 감광막의 가장자리보다 중앙에 밀집된 것을 볼 수 있는데, 이것은 도 4에 도시한 상기 분사노즐(42)로부터 분사된 현상액이 감광막의 중앙에 집중적으로 공급되기 때문에 감광막의 중앙에 현상액이 많이 쌓이는 반면, 감광막의 가장자리로 갈수록 현상액의 양이 점점 작아지는 것이다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the arrow 54 is denser at the center than the edge of the photoresist film. This is because the developer injected from the injection nozzle 42 shown in FIG. 4 is concentrated in the center of the photoresist film. While a large amount of developer is accumulated in the center of the photoresist film, the amount of the developer gradually decreases toward the edge of the photoresist film.

현상액의 온도가 상기 감광막이 도포된 마스크(40)의 온도보다 높을 때, 상기 현상액이 많이 쌓일수록 그 부분의 마스크온도는 올라가게 되어, 이 부분에 해당되는 감광막의 용해율은 다른 부분 보다 증가된다. 즉, 상기 감광막의 중앙부분의 노광된 부분의 용해율이 가장자리의 노광된 부분의 용해율보다 높아져서, 상기 감광막의 중앙부분의 선폭이 가장자리의 선폭보다 훨씬 넓어지게 된다. 이것은 결국 마스크의 선폭 균일도를 저하시키는 원인이된다.When the temperature of the developing solution is higher than the temperature of the mask 40 to which the photosensitive film is applied, the more the developing solution is accumulated, the higher the mask temperature of that part is, and the dissolution rate of the photosensitive film corresponding to this part is increased than the other part. That is, the dissolution rate of the exposed portion of the center portion of the photosensitive film is higher than the dissolution rate of the exposed portion of the edge, so that the line width of the center portion of the photosensitive film becomes much wider than the line width of the edge. This eventually causes a decrease in the line width uniformity of the mask.

도 4에 도시한 바와 같은 분사노즐(42)을 사용하여 상기 마스크(40) 상에 도포되어 노광된 감광막을 현상한 결과, 도 6에 도시한 바와 같은 선폭 분포를 갖는 감광막 패턴을 얻었다.As a result of developing the photosensitive film coated and exposed on the mask 40 using the spray nozzle 42 as shown in FIG. 4, a photosensitive film pattern having a line width distribution as shown in FIG. 6 was obtained.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 참조번호 56은 감광막 패턴의 제1 영역을 나타낸다. 상기 제1 영역(56)에서 감광막 패턴의 선폭은 3.18∼3.19정도였다. 상기 58은 감광막 패턴의 제2 영역을 나타낸다. 상기 제2 영역(58)에서 감광막 패턴의 선폭은 3.19∼3.2정도였다. 참조번호 60은 감광막 패턴의 제3 영역을 나타낸다. 상기 제3 영역(60)에서 감광막 패턴의 선폭은 3.2∼3.21정도였다. 62는 감광막 패턴의 제4 영역을 나타낸다. 상기 제4 영역(62)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.21∼3.22정도였다. 64는 감광막 패턴의 제5 영역을 나타낸다. 상기 제5 영역(64)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.22∼3.23정도였다. 참조번호 66은 감광막 패턴의 제6 영역을 나타낸다. 상기 제6 영역(66)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.23∼3.24정도였다. 68은 감광막 패턴의 제7 영역을 나타낸다. 상기 제7 영역(68)에서 감광막 패턴의 선폭은 3.24∼3.25정도였다. 70은 감광막 패턴의 제8 영역을 나타낸다. 상기 제8 영역(70)에서 감광막 패턴의 선폭은 3.25∼3.26이다. 72는 감광막 패턴의 제9 영역을 나타낸다. 상기 제9 영역(72)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.26∼3.27정도였다.Specifically, referring to FIG. 6, reference numeral 56 denotes a first region of the photosensitive film pattern. The line width of the photoresist pattern in the first region 56 was about 3.18 to about 3.19. 58 denotes a second region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the second region 58 was about 3.19 to 3.2. Reference numeral 60 denotes a third region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the third region 60 was about 3.2 to 3.21. 62 represents a fourth region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the fourth region 62 was about 3.21 to about 3.22. 64 represents a fifth region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the fifth region 64 was about 3.22 to about 3.23. Reference numeral 66 denotes a sixth region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the sixth region 66 was about 3.23 to about 3.24. 68 represents a seventh region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the seventh region 68 was about 3.24 to about 3.25. 70 represents an eighth region of the photosensitive film pattern. The line width of the photoresist pattern in the eighth region 70 is 3.25 to 3.26. 72 represents a ninth region of the photosensitive film pattern. The line width of the photosensitive film pattern in the ninth region 72 was about 3.26 to about 3.27.

결과적으로, 상기 분사노즐(42)을 사용하여 감광막을 현상함으로써, 감광막 패턴의 선폭은 중앙 부분에서 넓고 가장자리로 갈수록 좁아지는 것을 알 수 있었다.As a result, by developing the photosensitive film using the injection nozzle 42, it was found that the line width of the photosensitive film pattern is wider at the center portion and narrower toward the edge.

제2 실험예Experimental Example 2

마스크 상에 도포되어 노광된 감광막을 현상하기 위하여, 도 7에 도시한 바와 같은 분사노즐을 구비하는 현상장치를 사용하였다.In order to develop the photosensitive film coated and exposed on the mask, a developing apparatus having a spray nozzle as shown in Fig. 7 was used.

도 7을 참조하면, 현상액 분사노즐은 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)로 구성되어 있다. 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)은 상기 제1 실험예의 분사노즐(도 4의 42)과 마찬가지로 에어(air)공급이 차단된 순수하게 현상액만을 공급하기 위한 분사노즐이다. 상기 제1 분사노즐(80)은 마스크(40)의 중앙에 수직하게 위치해 있고, 상기 제2 분사노즐(82)은 상기 제1 분사노즐(80)과 상기 마스크(40)의 가장자리 사이에서 상기 제1 분사노즐(82)과 나란하게 위치해 있다. 상기 제2 분사노즐(82)은 제1 실험예에서 상기 마스크(40)의 중앙에 한 개의 분사노즐만 구비됨으로써, 현상액이 마스크(40)의 중앙에 집중적으로 쌓여 감광막 패턴의 중앙의 선폭이 비 정상적으로 넓어지는 것을 방지하기 위한 것이다.Referring to FIG. 7, the developer injection nozzle is composed of first and second injection nozzles 80 and 82. The first and second injection nozzles 80 and 82 are injection nozzles for supplying purely developer, in which air supply is cut off, similarly to the injection nozzles (42 in FIG. 4) of the first experimental example. The first spray nozzle 80 is positioned perpendicular to the center of the mask 40, and the second spray nozzle 82 is disposed between the first spray nozzle 80 and an edge of the mask 40. 1 is located side by side with the injection nozzle (82). In the first experimental example, since only one injection nozzle is provided at the center of the mask 40 in the first experimental example, the developer is concentrated at the center of the mask 40 so that the line width at the center of the photoresist pattern is not. This is to prevent it from widening normally.

도 7에서 참조번호 88은 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)에 유입되는 현상액을 나타내고, 참조번호 86은 상기 두 분사노즐(80, 82)의 출구로부터 아래의 감광막을 향해 분사되는 현상액을 나타낸다.In FIG. 7, reference numeral 88 denotes a developer flowing into the first and second injection nozzles 80 and 82, and reference numeral 86 denotes a jet toward the lower photosensitive film from the outlets of the two injection nozzles 80 and 82. The developer is shown.

상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)을 구비하는 현상장치를 이용하여 상기 마스크(40) 상에 도포되어 노광된 감광막 상에 현상액을 분사하는 경우, 상기 현상 장치내에서 상기 마스크(40)는 회전상태에 있으므로 상기 마스크(40)의 가장자리로 이동된다.When the developer is sprayed onto the photosensitive film that is coated and exposed on the mask 40 by using a developing apparatus including the first and second spray nozzles 80 and 82, the mask 40 in the developing apparatus. ) Is rotated to the edge of the mask (40).

도 8을 참조하면, 참조번호 52는 마스크(40)의 회전방향을 나타내기 위한 화살표이다. 그리고 참조번호 90은 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)로부터 분사되는 현상액의 이동을 나타내기 위한 화살표인데, 제1 실험예의 경우와 달리 상기 화살표(90)가 감광막의 중심에 밀집되어 있지 않고 감광막의 전영역에 걸쳐 균일하게 분포하고 있다. 이것은 감광막 상에서 현상액이 어느 한 곳에 밀집되지 않고 전영역에 고르게 덮혀있음을 나타낸다. 이것은 또한 현상액에 의한 감광막의 용해가 감괌막의 전영역에서 균일하게 일어남을 의미한다.Referring to FIG. 8, reference numeral 52 is an arrow for indicating a rotation direction of the mask 40. In addition, reference numeral 90 is an arrow for indicating the movement of the developer injected from the first and second injection nozzles 80 and 82. Unlike the case of the first experimental example, the arrow 90 is concentrated in the center of the photosensitive film. It is not distributed evenly over the entire region of the photosensitive film. This indicates that the developer is not concentrated in any one place on the photosensitive film and is evenly covered in the entire area. This also means that the dissolution of the photosensitive film by the developer takes place uniformly in all regions of the photosensitive film.

제2 실험에서는 상기의 특성을 나타내는 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)을 구비하는 현상장치 사용하여 상기 마스크(40) 상에 도포되어 노광된 감광막을 현상한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다.In the second experiment, as a result of developing the photosensitive film coated and exposed on the mask 40 using a developing device having the first and second injection nozzles 80 and 82 exhibiting the above characteristics, the following results were obtained. Got.

구체적으로, 도 9를 참조하면, 참조번호 92는 감광막의 제10 영역을 나타낸다. 상기 제10 영역(92)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.240∼3.245 정도였다. 참조번호 94는 감광막의 제11 영역을 나타낸다. 상기 제11 영역(94)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.245∼3.250정도였다. 참조번호 96은 감광막의 제12 영역을 나타낸다. 상기 제12 영역(96)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.250∼3.255정도였다. 참조번호 98은 감광막의 제13 영역을 나타낸다. 상기 제13 영역(98)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.255∼3.260정도였다. 참조번호 100은 감광막의 제14 영역을 나타낸다. 상기 제14 영역(100)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.260∼3.265정도였다. 참조번호 102는 감광막의 제15 영역을 나타낸다. 상기 제15 영역(102)에서의 감광막 패턴의 선폭은 3.265∼3.270정도였다. 참조번호 104는 감광막의 제16영역을 나타낸다. 상기 제16 영역(104)의 감광막 패턴의 선폭은 3.270∼3.275정도였다.Specifically, referring to FIG. 9, reference numeral 92 denotes a tenth region of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the tenth region 92 was about 3.240 to 3.245. Reference numeral 94 denotes an eleventh region of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the eleventh region 94 was about 3.245 to 3.250. Reference numeral 96 denotes a twelfth region of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the twelfth region 96 was about 3.250 to about 3.255. Reference numeral 98 denotes a thirteenth region of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the thirteenth region 98 was about 3.255 to about 3.260. Reference numeral 100 denotes a fourteenth region of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the fourteenth region 100 was about 3.260 to 3.265. Reference numeral 102 denotes a fifteenth area of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern in the fifteenth region 102 was about 3.265 to about 3.270. Reference numeral 104 denotes the sixteenth area of the photosensitive film. The line width of the photosensitive film pattern of the sixteenth region 104 was about 3.270 to 3.275.

도면에서 볼 수 있듯이, 상기 각 영역들은 종래 기술이나 상기 제1 실험예와 달리 마스크(40)의 어느 한 곳에 밀집되어 있지 않음을 알 수 있다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)을 사용하여 감광막을 현상함으로써, 종래 기술에 비해서나 상기 제1 실험예에 비해서 전영역에 걸쳐 고른 선폭 분포를 갖는 감광막 패턴을 얻을 수 있었다.As can be seen from the figure, it can be seen that the respective areas are not concentrated in any one of the mask 40, unlike the prior art or the first experimental example. As a result, by developing the photoresist film using the first and second injection nozzles 80 and 82, a photoresist pattern having a uniform line width distribution over the entire area can be obtained as compared with the prior art or the first experimental example. there was.

지금까지의 내용을 종합할 때, 종래의 기술을 적용하여 감광막을 현상한 경우, 감광막 패턴의 선폭의 편차(3σ)는 32nm정도이고, 상기 제1 실험예에 의한 경우, 54nm정도인 반면, 상기 제2 실험예에 의한 경우 감광막 패턴의 편차는 21nm 정도여서 상기 제2 실험예에 따라 감광막을 현상하는 것이 가장 바람직한 방법임을 알 수 있다.In summary, in the case where the photosensitive film is developed by applying the conventional technique, the deviation (3σ) of the line width of the photosensitive film pattern is about 32 nm, and according to the first experimental example, about 54 nm. In the case of the second experimental example, the deviation of the photosensitive film pattern is about 21 nm, so it can be seen that developing the photosensitive film according to the second experimental example is the most preferable method.

다음은 도 7에 도시한 분사노즐을 이용한 마스크 제조방법을 상세하게 설명한다.Next, a mask manufacturing method using the spray nozzle shown in FIG. 7 will be described in detail.

도 10을 참조하면, 제1 단계(108)는 차광막을 형성하는 단계이다.Referring to FIG. 10, the first step 108 is forming a light shielding film.

구체적으로, 투명한 기판, 예컨대 쿼츠(quartz) 기판의 전면에 차광막을 형성한다. 상기 차광막은 크롬층(Cr layer)으로 형성한다.Specifically, a light shielding film is formed on the entire surface of a transparent substrate, for example, a quartz substrate. The light blocking film is formed of a chromium layer (Cr layer).

제2 단계(110)는 상기 차광막 상에 감광막을 도포하는 단계이다.The second step 110 is a step of applying a photosensitive film on the light shielding film.

제3 단계(120)는 상기 감광막의 정해진 영역을 노광하기 위해 전자 빔(E-beam)을 사용하여 노광하는 단계이다. 이때, 상기 감광막의 전면이 차징(charging)되는 것을 방지하기 위해 상기 감광막의 전면에 반사 방지막을 형성할 수 있다.The third step 120 is an exposure using an electron beam (E-beam) to expose a predetermined region of the photosensitive film. In this case, an anti-reflection film may be formed on the entire surface of the photosensitive film to prevent the entire surface of the photosensitive film from being charged.

제4 단계(130)는 상기 전자 빔으로 노광된 감광막을 현상하는 단계이다.The fourth step 130 is to develop the photosensitive film exposed by the electron beam.

구체적으로, 상기 마스크 상에 도포된 감광막을 전자 빔으로 노광한 후, 상기 마스크를 도 7에 도시한 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)을 구비하는 현상장치에 로딩한다. 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)에 대한 상세한 설명은 상술하였으므로 생략한다. 상기 마스크를 상기 현상장치에 로딩한 후, 상기 마스크를 회전시키면서 상기 마스크 상의 감광막 상에 상기 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)을 사용하여 현상액을 분사한다. 이 결과, 상기 감광막의 노광된 부분이 제거된다. 이후, 상기 마스크를 세정하여 현상액 및 현상된 감광막의 잔존물을 제거하면, 후속 차광막 식각공정에 식각 마스크로 사용될 감광막 패턴이 형성된다.Specifically, after exposing the photosensitive film coated on the mask with an electron beam, the mask is loaded into a developing apparatus having first and second spray nozzles 80 and 82 shown in FIG. Detailed descriptions of the first and second injection nozzles 80 and 82 are omitted herein. After loading the mask into the developing apparatus, a developer is sprayed using the first and second spray nozzles 80 and 82 on the photosensitive film on the mask while rotating the mask. As a result, the exposed portion of the photosensitive film is removed. Subsequently, when the mask is washed to remove residuals of the developer and the developed photosensitive film, a photosensitive film pattern to be used as an etching mask is formed in a subsequent light shielding film etching process.

제4 단계(140)는 상기 차광막을 패터닝하는 단계이다.The fourth step 140 is patterning the light blocking film.

구체적으로, 상기 감광막 패턴을 식각마스크로 하여 상기 현상공정에 의해 상기 감광막의 노광된 부분이 제거되면서 노출되는 차광막을 식각하여 제거한다.Specifically, by using the photoresist pattern as an etching mask, the exposed light shielding layer is removed by etching while the exposed portion of the photoresist layer is removed by the developing process.

제5 단계(150)는 상기 차광막 상에서 상기 감광막 패턴을 제거하는 단계이다. 이렇게 함으로써, 상기 기판 상에 상기 감광막 패턴과 동일한 형태의 차광막 패턴이 형성되어 노광용 마스크가 완성된다.The fifth step 150 is removing the photoresist pattern on the light shielding film. In this way, a light shielding film pattern having the same shape as that of the photosensitive film pattern is formed on the substrate, thereby completing the exposure mask.

상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기 보다, 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 예들 들어 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 7에 도시한 제1 및 제2 분사노즐(80, 82)의 현상액 분사 특성은 그대로 유지시키면서 그 형태는 다르게 하거나 이를 이용하는 상기 마스크 제조과정에서 상기 차광막과 감광막 사이에 별도의 물질막을 더 형성할 수도 있다. 때문에 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.While many details are set forth in the foregoing description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments, rather than to limit the scope of the invention. For example, those skilled in the art to which the present invention pertains may have different shapes or different shapes of the masks while maintaining the developer injection characteristics of the first and second injection nozzles 80 and 82 shown in FIG. 7. In the manufacturing process, a separate material film may be further formed between the light blocking film and the photosensitive film. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 현상하고자 하는 감광막에 수직하고 서로 나란하며 에어 공급이 차단된 현상액 전용 제1 및 제2 분사노즐을 구비하는 현상장치를 제공하고, 이를 이용하는 마스크 제조방법을 제공한다. 이에 따라, 현상과정에서 감광막의 전면에 균일하게 현상액을 분사할 수 있고, 그 결과 선폭의 균일도가 우수한 감광막 패턴을 얻을 수 있고, 전면에 걸쳐 선폭의 균일도가 우수한 노광 마스크를 제조할 수 있다.As described above, the present invention provides a developing apparatus including first and second spray nozzles dedicated to a developing solution which are perpendicular to each other and parallel to the photosensitive film to be developed and whose air supply is blocked, and provides a mask manufacturing method using the same. Accordingly, the developer can be uniformly sprayed on the entire surface of the photosensitive film during the development process, and as a result, a photosensitive film pattern having excellent uniformity of line width can be obtained, and an exposure mask having excellent uniformity of line width can be produced over the entire surface.

Claims (6)

전자 빔으로 노광된 감광막을 현상하기 위한 분사노즐을 구비하는 현상장치에 있어서,A developing apparatus comprising a spray nozzle for developing a photosensitive film exposed with an electron beam, 상기 분사 노즐은 상기 감광막에 대해 수직하게 현상액을 분사하는 제1 및 제2 분사 노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 현상장치.And the spray nozzle comprises first and second spray nozzles for spraying a developer perpendicular to the photosensitive film. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 분사노즐은 상기 감광막의 중심에 위치해 있고, 제2 분사노즐은 상기 제1 분사노즐과 상기 감광막의 가장자리 사이에서 상기 제1 분사노즐과 나란히 위치해 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.The method of claim 1, wherein the first injection nozzle is located at the center of the photosensitive film, and the second injection nozzle is located parallel to the first injection nozzle between the first injection nozzle and the edge of the photosensitive film. Developing device. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분사노즐은 에어(air) 공급이 차단된 현상액 전용 분사노즐인 것을 특징으로 하는 현상장치.The developing apparatus according to claim 1, wherein the first and second spray nozzles are developer spray nozzles for which air supply is cut off. 광학적으로 투명한 기판 상에 차광막을 형성하는 단계;Forming a light shielding film on the optically transparent substrate; 상기 차광막 상에 감광막을 도포하는 단계;Applying a photoresist film on the light shielding film; 상기 감광막의 정해진 영역을 전자 빔으로 노광하는 단계;Exposing a predetermined region of the photosensitive film with an electron beam; 에어(air)공급이 차단된 분사노즐을 이용하여 상기 감광막에 수직한 방향으로 현상액을 분사함으로써 상기 감광막의 노광된 부분을 제거하는 단계;Removing the exposed portion of the photosensitive film by spraying a developer in a direction perpendicular to the photosensitive film by using an injection nozzle whose air supply is cut off; 상기 노광된 부분이 제거된 감광막을 이용하여 상기 차광막을 식각하는 단계; 및Etching the light blocking film using the photosensitive film from which the exposed portion is removed; And 상기 감광막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조 방법.And removing the photosensitive film. 제 4 항에 있어서, 상기 분사노즐로써, 상기 감광막의 중심에 위치한 제1 분사 노즐 및 상기 제1 분사 노즐과 상기 감광막의 가자자리 사이에 위치한 제2 분사 노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.The mask manufacturing method according to claim 4, wherein, as the spray nozzles, a first spray nozzle located at the center of the photosensitive film and a second spray nozzle located between the first spray nozzle and the edge of the photosensitive film are used. . 제 4 항에 있어서, 상기 감광막의 전면에 반사 방지막을 형성한 다음 정재진 영역에 전자 빔을 노광하는 것을 특징으로 하는 마스크 제조방법.The method of manufacturing a mask according to claim 4, wherein an anti-reflection film is formed on the entire surface of the photoresist film, and then an electron beam is exposed to a standing region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100831315B1 (en) * 2007-03-27 2008-05-22 한국기계연구원 Photo register exclusion equipment for photo register exclusion method and liquid crystal display substrate photo register exclusion equipment
KR101160578B1 (en) * 2009-12-03 2012-06-28 이재홍 Method for manufacturing metal probe element in apparatus for testing electric signal

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