KR20070005451A - Manufacturing method of blankmask and photomask for gray-tone - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing a gray-tone blank mask and a method for manufacturing a gray-tone photo mask are provided to uniformly control the thickness of a resist film remaining in a semi-transmissive region during an exposure process and a developing process, by using a semi-transmissive film instead of a slit pattern. A light shielding layer(104b) is formed on a transparent substrate(102). The light shielding layer is pattern-etched to form an opening for exposing a surface of the transparent substrate. A semi-transmissive layer(110a) is formed on the resultant substrate including the opening. A resist film(112a) is formed on the semi-transmissive layer. An anti-reflective layer(106b) is capable of being formed on the light shielding layer, wherein the anti-reflective layer has the same pattern as the light shielding layer.

Description

그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법{Manufacturing method of blankmask and photomask for gray-tone} Manufacturing method of blankmask and photomask for gray-tone

도 1은 종래의 슬릿 패턴 포토마스크를 개략적으로 도시한 상면도이다.1 is a top view schematically showing a conventional slit pattern photomask.

도 2는 종래의 그레이톤 포토마스크를 개략적으로 도시한 상면도이다.2 is a schematic top view of a conventional gray tone photomask.

도 3a 내지 도 3d는 종래기술에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.3A to 3D are views for explaining a gray tone blank mask and a photomask manufacturing method according to the prior art.

도 4a 및 도 4b는 종래기술에 의해 제조되는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 위치 정렬이 Y 방향 및 X 방향으로 어긋난 것을 개략적으로 도시한 상면도들이다.4A and 4B are top views schematically showing that the alignment of the gray tone blank mask and the photomask manufactured by the prior art is displaced in the Y direction and the X direction.

도 5a 및 도 5b는 다른 종래기술에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.5A and 5B are diagrams for describing a gray tone blank mask and a photomask manufacturing method according to another conventional technology.

도 6은 일반적인 스퍼터링 장비를 개략적으로 도시한 단면도이다. 6 is a schematic cross-sectional view of a general sputtering equipment.

도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다. 7A to 7F are views for explaining a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to the first embodiment of the present invention.

도 8은 스텝 커버리지의 일반적인 형태를 개략적으로 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view schematically showing the general form of the step coverage.

도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다. 9A to 9D are diagrams for describing a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to a second embodiment of the present invention.

도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제3 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다. 10A through 10F are diagrams for describing a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to a third embodiment of the present invention.

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다. 11A through 11D are diagrams for describing a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to a fourth embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

102, 302...투명기판 104, 304...차광막102, 302 ... transparent substrate 104, 304 ... shading film

106, 306...반사방지막 110, 310...반투과막106, 306 ... Antireflective film 110, 310 ... Semi-permeable film

200, 400...차광영역 212, 412...투과영역200, 400 ... shielding area 212, 412 ... transmission area

216, 416...반투과영역 222, 222', 422, 422'...포토마스크216, 416 ... transflective zones 222, 222 ', 422, 422' ... photomask

본 발명은 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 슬릿 패턴 대신 반투과막을 사용함으로써 노광 및 현상 공정시 반투과영역에 의하여 잔류되는 레지스트막의 두께를 균일하게 제어할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a gray tone blank mask and a photomask, and more particularly, by using a semi-transmissive film instead of a conventional slit pattern, it is possible to uniformly control the thickness of the resist film remaining by the semi-transmissive area during the exposure and development processes. The present invention relates to a graytone blank mask and a photomask manufacturing method.

최근 박막트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)의 급격한 발달로 인해서 그 응용 범위가 확대되면서, 보다 저렴하고 생산성이 우수한 제조 공정 기술의 개발이 요청되고 있다. 특히, TFT-LCD는 수많은 막질을 증착하거나 도포하고, 이를 포토리소그라피 공정에 의해 패터닝하는데, 이 때 사용되는 포토마스크 수는 공정 단순 화의 척도가 되고 있다. 한 사이클의 포토리소그라피 공정은 하나의 포토마스크로써 진행되기 때문에 포토마스크의 수를 하나만 줄이더라도 제조비용의 상당 부분을 절감시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Recently, due to the rapid development of thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD), the application range is expanded, it is required to develop a cheaper and more productive manufacturing process technology. In particular, TFT-LCDs deposit or apply numerous films and pattern them by photolithography processes, where the number of photomasks used is becoming a measure of process simplification. Because one cycle of photolithography proceeds with a single photomask, a significant reduction in manufacturing costs can be achieved by reducing the number of photomasks by only one. Therefore, research on this is being actively conducted.

TFT-LCD는 칼라필터패널과 액티브패널, 그리고 이 두 패널 사이에 채워진 액정 등으로 구성되어 있으며, 액티브패널에는 게이트, 소스 및 드레인으로 구성되는 TFT가 위치한다. 종래에는 총 5매의 포토마스크를 사용해야 액티브패널의 TFT를 제조할 수 있었다. 최근에는 TFT의 게이트 형성 후, 한 장의 포토마스크를 이용해 액티브 영역과 소스/드레인을 형성하도록 하여, 총 4매의 포토마스크로 TFT를 제조하고 있다. The TFT-LCD consists of a color filter panel, an active panel, and a liquid crystal filled between the two panels. In the active panel, a TFT composed of a gate, a source, and a drain is located. Conventionally, a total of five photomasks should be used to manufacture the active panel TFTs. Recently, after forming a TFT, a TFT is manufactured from a total of four photomasks by forming an active region and a source / drain using a single photomask.

이렇게 TFT-LCD 제조공정에서 포토마스크 수를 줄이기 위하여 사용하는 포토마스크의 예로는 도 1과 같은 슬릿 패턴 포토마스크(slit pattern photomask)가 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 슬릿 패턴 포토마스크(20)는 차광영역(10)과 투과영역(12) 및 슬릿영역(14)을 갖는다. 차광영역(10)은 TFT의 소스 및 드레인을 정의하기 위한 소스패턴(10a) 및 드레인패턴(10b)이 형성된 부분이다. 슬릿영역(14)은 슬릿 패턴(13)들이 형성된 부분으로서, TFT의 채널을 정의하기 위한 것이다. As an example of the photomask used to reduce the number of photomasks in the TFT-LCD manufacturing process, there is a slit pattern photomask as shown in FIG. 1. As shown in FIG. 1, the slit pattern photomask 20 generally includes a light shielding region 10, a transmission region 12, and a slit region 14. The light shielding region 10 is a portion where a source pattern 10a and a drain pattern 10b for defining the source and drain of the TFT are formed. The slit region 14 is a portion where the slit patterns 13 are formed to define a channel of the TFT.

도 1과 같은 슬릿 패턴 포토마스크(20)에서 슬릿영역(14)을 투과하는 노광광은 슬릿 패턴(13)에 의해 회절됨으로써, 투과영역(12)을 지나는 경우보다는 낮은 투과도를 나타내게 된다. 따라서, 투과영역(12)을 지나는 광에 의해서는 TFT용 기판 상의 레지스트 해당 부위가 완전 노광이 됨에 반하여, 슬릿영역(14)을 지나는 광에 의해서는 TFT용 기판 상의 레지스트 해당 부위, 즉 채널 부위 노광량이 감소되어 불완전 노광이 된다. 이에 따라, 현상 공정시 현상액에 대한 용해성의 차이가 생기므로, 완전 노광된 부위의 레지스트가 제거되면서 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)에 해당하는 부위에 레지스트 패턴이 형성되는 한편, 불완전 노광된 채널 부위에는 레지스트 잔막이 남게 된다. 그러므로 이러한 슬릿 패턴 포토마스크(20)를 사용한 포토리소그라피 공정에서는, 이렇게 형성된 레지스트 패턴을 이용한 제1 에칭으로 TFT용 기판에 TFT의 소스와 드레인을 정의한 다음, 채널 부위의 레지스트 잔막을 애슁(ashing)으로 제거하여 채널 부위를 오픈시키고, 이 레지스트 패턴을 이용한 제2 에칭으로 TFT의 채널을 정의함으로써, 1매의 포토마스크를 사용하여 TFT의 소스, 드레인 및 채널을 패터닝할 수 있는 것이다. In the slit pattern photomask 20 shown in FIG. 1, the exposure light that passes through the slit region 14 is diffracted by the slit pattern 13, thereby exhibiting a lower transmittance than when passing through the transmission region 12. Accordingly, the light corresponding to the resist on the TFT substrate is completely exposed by the light passing through the transmissive region 12, whereas the exposure amount of the resist on the TFT substrate, that is, the channel portion is exposed by the light passing through the slit region 14. Is reduced, resulting in incomplete exposure. As a result, there is a difference in solubility in the developing solution during the development process, so that a resist pattern is formed on a portion corresponding to the source pattern 10a and the drain pattern 10b while the resist of the fully exposed portion is removed, and incomplete exposure is performed. The remaining resist film remains in the channel region. Therefore, in the photolithography process using the slit pattern photomask 20, the source and the drain of the TFT are defined in the TFT substrate by the first etching using the thus formed resist pattern, and then the resist remaining film of the channel portion is ashed. By removing and opening the channel region and defining the channel of the TFT by the second etching using this resist pattern, the source, drain and channel of the TFT can be patterned using one photomask.

그러나 이러한 슬릿 패턴 포토마스크(20)는 슬릿 패턴(13)들 사이를 투과하는 광의 회절 현상에 의하여 회절광을 균일하게 제어하기 어려운 단점이 있다. 특히 TFT-LCD의 기술 발전과 함께 슬릿 패턴이 미세화되어가는 추세이므로, 슬릿 패턴들 사이를 통과하는 회절광을 제어하기가 더욱 어려워지게 된다. 이에 따라, 채널 부위에 잔류되는 레지스트막의 두께를 균일하게 제어할 수 없는 문제점이 야기되어 생산 및 수율 측면에서 큰 손실이 발생한다.However, the slit pattern photomask 20 has a disadvantage in that it is difficult to uniformly control the diffracted light by the diffraction phenomenon of the light transmitted between the slit patterns 13. In particular, with the development of TFT-LCD technology, the slit pattern is becoming finer, which makes it more difficult to control the diffracted light passing between the slit patterns. This causes a problem that the thickness of the resist film remaining in the channel portion cannot be uniformly controlled, resulting in a large loss in terms of production and yield.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 채널 부위에 반투과막을 사용하는 그레이톤 포토마스크가 제안되었다. 그레이톤 포토마스크에서는 반투과막의 물질 및 투과량에 따른 두께를 조절함으로써 슬릿 패턴 포토마스크에 비하여 선폭의 편차를 줄일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 그레이톤 포토마스크(22)는, TFT의 소스 및 드레인에 각각 해당되는 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)으로 된 차광영역(10), TFT의 채널 부위에 해당하는 반투과영역(16), 그리고 이들 영역의 주위를 형성하는 투과영역(12)으로 이루어져 있다. In order to solve this problem, a gray tone photomask using a semi-permeable membrane has been proposed. In the gray tone photomask, the variation in line width can be reduced compared to the slit pattern photomask by adjusting the thickness according to the material and the amount of permeation of the transflective film. As shown in FIG. 2, the gray tone photomask 22 is formed in the light blocking region 10 formed of the source pattern 10a and the drain pattern 10b corresponding to the source and the drain of the TFT, and the channel region of the TFT. The transflective area 16 and the transmissive area 12 which form the periphery of these area | regions are comprised.

이러한 그레이톤 포토마스크(22)는 도 3a에서와 같이 투명기판(1) 위에 반투과막(2), 차광막(3), 반사방지막(4) 및 레지스트막(5)으로 구성된 그레이톤 블랭크마스크를 패터닝하여 형성한다. 그런데, 반투과막(2)의 물질로써 MoSi, W, Si 등과 같이 건식 식각 공정으로 진행되어야 하는 물질을 선택할 경우에는 고가의 건식 식각장비가 필요하다. 뿐만 아니라, 차광막(3) 및 반사방지막(4)을 습식 식각할 경우 식각액에 의한 반투과막(2)의 손상으로 인하여 투과율과 광 위상차의 제어가 어렵게 되므로 각 박막간의 식각 선택비가 큰 건식 식각 조건을 확보해야 한다. 나아가, 넓은 면적을 가지는 포토마스크 제조공정에 적용하는 데 건식 식각은 현실적으로 어려움이 많다. The gray tone photomask 22 includes a gray tone blank mask composed of a semi-transmissive film 2, a light shielding film 3, an antireflection film 4, and a resist film 5 on the transparent substrate 1 as shown in FIG. 3A. It is formed by patterning. By the way, when selecting a material to be performed in a dry etching process, such as MoSi, W, Si as the material of the semi-permeable membrane 2, expensive dry etching equipment is required. In addition, when the light shielding film 3 and the anti-reflection film 4 are wet etched, it is difficult to control the transmittance and the optical phase difference due to the damage of the semi-permeable film 2 by the etchant. Should be secured. In addition, dry etching is difficult to apply to a photomask manufacturing process having a large area in reality.

지금까지 블랭크마스크 재료로 사용되어 왔던 크롬 및 크롬 화합물로써 반투과막(2), 차광막(3) 및 반사방지막(4)을 형성하는 경우에는 건식 식각대신 습식 식각을 이용하여 그레이톤 포토마스크(22)를 제조할 수 있다. 이하 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 그 제조 과정을 설명하면 다음과 같다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. In the case of forming the semi-transmissive film (2), the light shielding film (3), and the antireflection film (4) using chromium and chromium compounds which have been used as a blank mask material until now, the gray tone photomask (22) is used by wet etching instead of dry etching. ) Can be prepared. Hereinafter, the manufacturing process will be described with reference to FIGS. 3A to 3D. In each figure, the upper end is sectional drawing, the lower end is a top view, and sectional drawing corresponds to the cross section which cut along the horizontal dashed line in the top view.

먼저 도 3a에서와 같이 투명기판(1) 위에 반투과막(2), 차광막(3), 반사방지막(4) 및 레지스트막(5)으로 구성된 그레이톤 블랭크마스크를 준비하고, 레지스트 막(5)을 1차 노광 및 현상하여, 도 3b에서와 같은 제1 레지스트 패턴(5a)을 형성한다. 그런 다음, 제1 레지스트 패턴(5a)을 식각 마스크로 하여 반사방지막(4), 차광막(3) 및 반투과막(2)을 차례로 습식 식각하여 반사방지막 패턴(4a), 차광막 패턴(3a) 및 반투과막 패턴(2a)을 형성한다. 이렇게 하여 투명기판(1) 표면이 노출된 투과영역(12)과, 반투과막 패턴(2a), 차광막 패턴(3a) 및 반사방지막 패턴(4a)이 적층된 차광영역(10')이 정의되는데, 여기서의 차광영역(10')은 소스패턴(10a), 드레인 패턴(10b) 뿐만 아니라 채널 부위도 포함한다. First, as shown in FIG. 3A, a gray tone blank mask including a transflective film 2, a light shielding film 3, an antireflection film 4, and a resist film 5 is prepared on the transparent substrate 1, and the resist film 5 is prepared. Is subjected to primary exposure and development to form the first resist pattern 5a as shown in FIG. 3B. Then, the antireflection film 4, the light shielding film 3, and the semi-transmissive film 2 are sequentially wet-etched by using the first resist pattern 5a as an etching mask, and the antireflection film pattern 4a, the light shielding film pattern 3a, and the like. The semitransmissive film pattern 2a is formed. In this way, the transparent region 1 has a transparent region 12 exposed, and a light shielding region 10 'in which a semi-transmissive layer pattern 2a, a light shielding layer pattern 3a, and an anti-reflective layer pattern 4a are stacked. Here, the light blocking region 10 ′ includes not only the source pattern 10a and the drain pattern 10b but also the channel portion.

그런 다음, 제1 레지스트 패턴(5a)을 제거하고 새로운 레지스트막을 도포하고 2차 노광 및 현상하여, 도 3c에서와 같이 차광영역(10') 중의 채널 부위를 노출시키는 제2 레지스트 패턴(6)을 형성한다. 제2 레지스트 패턴(6) 아래로 드러난 채널 부위의 반사방지막 패턴(4a) 및 차광막 패턴(3a)을 습식 식각으로 제거하여 그 하부의 반투과막 패턴(2a)을 노출시킴으로써 반투과영역(16)을 정의하고, 소스패턴(10a), 드레인 패턴(10b)을 포함하되 채널 부위는 포함이 안 된 차광영역(10)을 완성한다. 차광영역(10)은 반투과막 패턴(2a), 차광막 패턴(3b) 및 반사방지막 패턴(4b)으로 이루어진다. Then, the first resist pattern 5a is removed, a new resist film is applied, and second exposure and development are performed to expose the second resist pattern 6 exposing the channel portion in the light shielding region 10 'as shown in FIG. 3C. Form. The semi-transmissive region 16 by removing the anti-reflection film pattern 4a and the light shielding film pattern 3a of the channel portion exposed under the second resist pattern 6 by wet etching to expose the lower semi-transmissive film pattern 2a. Next, the light blocking region 10 including the source pattern 10a and the drain pattern 10b but not the channel portion is completed. The light blocking region 10 includes a semitransmissive film pattern 2a, a light blocking film pattern 3b, and an antireflection film pattern 4b.

그러고 나서 제2 레지스트 패턴(6)을 제거하면 도 3d에서와 같은 최종 결과물, 즉 그레이톤 포토마스크(22)를 얻게 되며, 투명기판(1) 중 차광영역(10)과 반투과영역(16)을 제외한 부분이 투과영역(12)이다. Then, the second resist pattern 6 is removed to obtain a final result as shown in FIG. 3D, that is, a gray tone photomask 22, and the light shielding region 10 and the transflective region 16 of the transparent substrate 1 are obtained. Except for the portion is the transmission region (12).

그런데, 반사방지막(4), 차광막(3) 및 반투과막(2)이 모두 같은 종류의 물질이므로, 도 3c를 참조한 단계에서 제2 레지스트 패턴(6) 아래로 드러난 채널 부위 의 반사방지막 패턴(4a)과 차광막 패턴(3a)을 습식 식각할 때 반투과막 패턴(2a)도 동시에 습식 식각이 되어 투과율과 광 위상차가 변하게 되므로 반투과영역(16)의 투과율과 광 위상차를 제어하기가 매우 어렵다. 뿐만 아니라 채널 부위인 반투과영역(16)과 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)을 포함하는 차광영역(10) 및 투과영역(12)을 구별하여 형성하기가 매우 어렵다. However, since the antireflection film 4, the light shielding film 3, and the semi-transmissive film 2 are all the same kind of material, the antireflection film pattern of the channel portion exposed under the second resist pattern 6 in the step of referring to FIG. When the wet etching of 4a) and the light shielding film pattern 3a is performed, the semi-transmissive film pattern 2a is also wet etching at the same time, so that the transmittance and the light phase difference are changed, so it is very difficult to control the transmittance and the light phase difference of the semi-transmissive region 16. . In addition, it is very difficult to distinguish and form the light-transmitting region 10 and the transmissive region 12 including the transflective region 16 and the source pattern 10a and the drain pattern 10b which are channel portions.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 3a와 같은 블랭크마스크 준비 단계에서 반투과막(2)과 차광막(3) 사이에 물질이 다른 에치 스토퍼막(etch stopper)을 형성하여, 도 3c와 같은 단계에서 차광막 패턴(3a)을 식각할 때에 반투과막 패턴(2a)이 식각되지 않도록 보호함으로써 투과율과 광 위상차를 제어하는 방법이 제안되었지만, 이로 인해 그레이톤 마스크 제조공정이 복잡해지고 포토마스크 수율이 감소되는 단점이 있다.In order to solve this problem, an etch stopper having different materials is formed between the transflective film 2 and the light shielding film 3 in the blank mask preparation step as shown in FIG. A method of controlling the transmittance and the optical phase difference by protecting the semi-transmissive layer pattern 2a from being etched when the pattern 3a is etched has been proposed, but this results in a complicated process of manufacturing a graytone mask and a decrease in photomask yield. There is this.

뿐만 아니라, 이러한 포토마스크 제조 방법은 도 3b를 참조하여 설명한 1차 패터닝에 의한 차광영역(10')의 패터닝 후, 도 3c를 참조하여 설명한 2차 패터닝시, 채널 부위패턴 정렬이 어긋나는 경우가 발생되게 된다. 도 4a에서와 같이 설계 위치(G)에 비해 Y 방향으로 정렬이 어긋나는 경우, TFT의 소스와 드레인이 단락(short)을 일으키게 되어 포토마스크 제조시 패턴 정렬에 심각한 문제점이 있어 수율이 저하되는 문제점이 있다. 그리고, 도 4b에서와 같이 설계 위치(G)에 비해 X 방향으로 정렬이 어긋나는 경우, 채널 패턴 에러를 유발시킨다. 이 때문에 포토마스크 패턴 설계시 패턴 오정렬을 미리 고려하여 설계하여야 하므로 설계상의 어려움과 함께 패턴 미세화를 이루어 고부가 가치의 TFT-LCD를 제조하는 데 많은 어려 움이 발생하게 된다. In addition, in the photomask fabrication method, after patterning the light shielding region 10 ′ by the primary patterning described with reference to FIG. 3B, when the second patterning described with reference to FIG. 3C occurs, alignment of the channel region pattern occurs. Will be. When the alignment is misaligned in the Y direction compared to the design position G as shown in FIG. 4A, short-circuit occurs between the source and the drain of the TFT, which causes a serious problem in pattern alignment during photomask fabrication. have. And, as shown in FIG. 4B, when the alignment is shifted in the X direction relative to the design position G, a channel pattern error is caused. For this reason, when designing the photomask pattern, the pattern misalignment must be considered in advance, and thus, it becomes difficult to manufacture a high value-added TFT-LCD by miniaturizing the pattern along with the design difficulty.

이러한 문제점을 해결하고자 도 5a에서 도시한 바와 같이, 1차 패터닝시 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b)을 제외한 투과영역과 채널이 형성될 반투과영역을 포함한 부분의 반사방지막과 차광막을 습식 식각하여 반사방지막 패턴(4b)과 차광막 패턴(3b)을 형성하고, 도 5b에 도시한 바와 같은 2차 패터닝시 소스패턴(10a)과 드레인패턴(10b) 및 채널패턴을 제외한 투과영역(12)의 반투과막(2)을 건식 식각하여 반투과막 패턴(2a)을 형성함으로써, 채널 부위에 반투과영역(16)을 정의하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이것 역시 2차 패터닝시 Y 및 X 방향으로 패턴 오정렬이 발생하는 경우 반투과막(2) 건식 식각시 반사방지막 패턴(4b)과 차광막 패턴(3b)의 손상으로 인하여 패턴 결함이 발생하는 등 많은 문제점을 가지고 있다. To solve this problem, as shown in FIG. 5A, the anti-reflection film and the light shielding film of the part including the transmissive region except for the source pattern 10a and the drain pattern 10b and the channel where the channel is to be formed are wetted during the first patterning. Etching forms an anti-reflection film pattern 4b and a light shielding film pattern 3b, and transmits region 12 except for the source pattern 10a, the drain pattern 10b, and the channel pattern during secondary patterning as shown in FIG. 5B. A method of defining the semi-transmissive region 16 in the channel region by dry etching the semi-permeable membrane 2 to form the semi-permeable membrane pattern 2a has been proposed. However, this also causes pattern defects due to damage of the antireflection film pattern 4b and the light shielding film pattern 3b during dry etching of the semi-transmissive film 2 when pattern misalignment occurs in the Y and X directions during secondary patterning. There are many problems.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크를 제공할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a method for manufacturing a gray tone blank mask capable of providing a gray tone blank mask in which transmittance and optical phase difference are precisely controlled.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 블랭크마스크를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a gray tone blank mask with precisely controlled transmittance and optical phase difference.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 반투과막 패턴 오정렬의 문제가 없고 투과율과 광 위상차가 정밀하게 제어된 그레이톤 포토마스크 제조방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing a gray tone photomask in which there is no problem of semi-transmissive film pattern misalignment and precisely controlled transmittance and optical retardation.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 제조방법에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 반투과막 상에 레지스트막을 형성한다.In the method for manufacturing a gray tone blank mask according to the present invention for achieving the above technical problem, a light shielding film is formed on a transparent substrate, and then, the light shielding film is patterned to form an opening exposing the surface of the transparent substrate. After forming a transflective film on the entire surface of the resultant including the opening, a resist film is formed on the transflective film.

바람직한 실시예에서, 상기 차광막 상에 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝한다. 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성함이 바람직하다. 대신에 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성할 수도 있다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각이 가능한 물질 또는 습식 식각과 건식 식각이 모두 가능한 물질로 형성한다. In an exemplary embodiment, the method may further include forming an antireflection film on the light blocking film, wherein the antireflection film is patterned in the same pattern as the light blocking film. The opening is preferably formed at a position corresponding to the channel of the TFT and is formed larger than the channel. Instead, the opening may be formed at a position corresponding to the contact hole pattern of the TFT passivation pattern, and may be larger than the contact hole pattern of the passivation pattern. At least one of the transflective film, the anti-reflection film, and the light shielding film is formed of a material capable of wet etching or a material capable of both wet etching and dry etching.

상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물로 형성하며, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 진공챔버 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브(reactive) 스퍼 터링 또는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용하여 형성한다. 이 때, 상기 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4) 및 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 진공챔버의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 할 수 있다. 그리고, 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. At least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film is cobalt (Co), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), palladium (Pd), titanium (Ti), niobium (Nb), zinc (Zn), hafnium (Hf), germanium (Ge), aluminum (Al), platinum (Pt), manganese (Mn), iron (Fe), silicon (Si), nickel (Ni), cadmium (Cd), zirconium (Zr), magnesium (Mg), lithium (Li), selenium (Se), copper (Cu), yttrium (Y), sulfur (S), indium (In), tin (Sn) and any one selected from the group consisting of combinations thereof, and at least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film is formed by introducing an inert gas and a reactive gas in a vacuum chamber. It is formed using a reactive sputtering or vacuum deposition method (PVD, CVD, ALD). At this time, the reactive gas is oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), At least one selected from the group consisting of ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ) and fluorine (F) may be used. The vacuum chamber has a degree of vacuum of 0.3 to 10 mTorr and an applied power of 0.3 to 30 kW, and the mixing ratio of the reactive gas is inert gas: nitrogen (N 2 ): carbon dioxide (CO 2 ): methane (CH 4 ). 0 to 100%: 0 to 95%: 0 to 95%: 0 to 95%. In addition, at least one of oxygen (O 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), and nitrogen dioxide (NO 2 ) may be used instead of carbon dioxide (CO 2 ) or nitrogen or carbon dioxide and nitrogen.

상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나를 크롬(Cr) 화합물로 형성하고, 상기 크롬 화합물은 질화크롬(CrN), 산화크롬(CrO), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 탄화질화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON), 불화크롬(CrF), 불화질화크롬(CrNF), 불산화크롬(CrOF), 불탄화크롬(CrCF), 불탄화질화크롬(CrCNF), 불산화질화크롬(CrONF), 및 불탄화산화질화크롬(CrCONF) 중에서 하나 이상을 포함하는 성분일 수 있으며, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다. At least one of the transflective film, the anti-reflection film, and the light shielding film is formed of a chromium (Cr) compound, and the chromium compound is chromium nitride (CrN), chromium oxide (CrO), chromium carbide (CrC), or chromium carbide (CrCO). ), Chromium nitride (CrCN), chromium oxynitride (CrON), chromium oxynitride (CrCON), chromium fluoride (CrF), chromium fluoride (CrNF), chromium fluoride (CrOF), chromium fluorocarbon (CrCF) , Chromium oxynitride (CrCNF), chromium oxynitride (CrONF), and chromium oxynitride (CrCONF) may be a component including at least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film. The component content of is preferably 0 to 95 at% or each of carbon (C), oxygen (O) and nitrogen (N), and the mixed content of chromium (Cr).

상기 반투과막은 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å인 것이 바람직하고, 상기 반사방지막 및 차광막 중 적어도 어느 하나의 두께는 100Å 내지 2,500Å이며, 상기 차광막을 패터닝하기 위해 1,000Å 내지 20,000Å 두께의 레지스트막을 이용할 수 있다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 상기 투명기판을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 하나 이상의 막이 형성된 상기 투명기판의 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. The transflective film has a transmittance of 5% to 80% with respect to light having a wavelength of 190 nm to 800 nm, a light phase shift of 0 to 100 degrees, and a thickness of 50 to 4,500 Hz, preferably at least one of the antireflection film and the light shielding film. Either thickness is 100 kPa to 2,500 kPa, and a resist film having a thickness of 1,000 kPa to 20,000 kPa may be used to pattern the light shielding film. The transparent substrate is heat-treated at a temperature of 50 ° C. to 700 ° C. in order to improve the adhesion of at least one of the semi-transmissive film, the anti-reflection film and the light shielding film and the growth of the film, and at least one of the semi-transmissive film, the anti-reflection film and the light shielding film As a method for improving stress relaxation and chemical resistance of the transparent substrate on which a film is formed, the method may further include heat treatment in a range of 100 ° C. to 800 ° C. for a time of 120 minutes or less.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크는, 투명기판; 상기 투명기판 위에 형성되고 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 정의하는 차광막 패턴; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 형성된 반투과막; 및 상기 반투과막 상에 형성된 레지스트막을 포함한다. 상기 차광막 패턴 상에 반사방지막 패턴을 더 포함할 수도 있다.Gray tone blank mask according to the present invention for achieving the above another technical problem, a transparent substrate; A light blocking film pattern formed on the transparent substrate and defining an opening exposing the surface of the transparent substrate; A semi-permeable membrane formed on the entire surface of the resultant including the opening; And a resist film formed on the transflective film. An anti-reflection film pattern may be further included on the light shielding film pattern.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 일 태양에서는 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝함으로써, 상기 개구부에 형성된 상기 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표 면이 노출된 투과영역을 형성하는 단계를 포함한다. In one aspect of the method for manufacturing a gray tone photomask according to the present invention for achieving the another technical problem, by using at least one of the light shielding film pattern and the semi-transmissive film by using the gray tone blank mask according to the present invention, Forming a self-aligned semi-transmissive region formed by the semi-transmissive layer pattern formed in the opening, a light-shielding region formed by stacking the light-shielding layer pattern and the semi-transmissive layer pattern, and a transmissive region exposing the surface of the transparent substrate. .

예를 들어, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를, 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하고 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 형성된 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 차광막 패턴, 또는 반사방지막 패턴과 차광막 패턴을 순차적으로 식각하는 단계 및 레지스트 패턴 형성에 사용된 레지스트막을 제거하고 세정하는 단계를 포함할 수 있다.For example, a step of exposing and developing a gray tone blank mask according to the present invention with an electron beam or a laser of monochromatic light to form a resist pattern, using the formed resist pattern as an etching mask, or a light shielding pattern or an antireflection film pattern and a light shielding pattern Etching sequentially and removing and cleaning the resist film used to form the resist pattern.

또한, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크를, 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하고 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 반투과막 패턴 및 차광막 패턴 또는 반투과막 패턴, 반사방지막 패턴 및 차광막 패턴을 순차적으로 식각하는 단계 및 레지스트 패턴을 형성하는 단계에서 사용된 레지스트막을 제거하고 세정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of forming a resist pattern by exposing and developing a gray tone blank mask according to the present invention with an electron beam or a laser of monochromatic light, using a resist pattern as an etching mask, a semi-transmissive film pattern and a light-shielding film pattern or a semi-transmissive film pattern, And sequentially removing the antireflection film pattern and the light shielding film pattern, and removing and cleaning the resist film used in the step of forming the resist pattern.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 다른 태양에서는 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크의 제조방법에 의한 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝하는 단계를 포함한다.In another aspect of the method for manufacturing a graytone photomask according to the present invention for achieving the above another technical problem, by using the graytone blankmask according to the manufacturing method of the graytone blankmask according to the present invention, the light shielding film pattern and transflective Patterning at least one of the films.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 또 다른 태양에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 차광막 패턴 및 반투과막을 동시에 패터닝하여, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성한다.In another aspect of the method for manufacturing a gray tone photomask according to the present invention for achieving another technical problem, a light shielding film is formed on a transparent substrate, and then the light shielding film is patterned to form an opening exposing the surface of the transparent substrate. After forming a transflective film on the entire surface including the opening, and then patterning the light shielding film pattern and the semi-transmissive film at the same time, consisting of a semi-transmissive film pattern formed in the opening, a self-aligned semi-transmissive area, the light shielding film pattern and the semi-transmissive film A light blocking region formed by stacking patterns and a transparent region on which the surface of the transparent substrate is exposed are formed.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크 제조방법의 또 다른 태양에서는 투명기판 위에 차광막을 형성한 다음, 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판을 노출시키는 개구부를 형성한다. 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성한 다음, 상기 개구부 안에 형성된 상기 반투과막을 패터닝하여, 상기 개구부 안의 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역 및 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역을 형성한다. In another aspect of the method for manufacturing a gray tone photomask according to the present invention for achieving another technical problem, a light blocking film is formed on a transparent substrate, and then the opening is exposed to pattern the light blocking film to form an opening. After forming a transflective film on the entire surface of the resultant including the opening, and then patterning the transflective film formed in the opening, the transmissive region exposed surface of the transparent substrate in the opening, the semi-transmissive film pattern formed in the opening An alignment semi-transmissive region and a light shielding region formed by stacking the light-shielding layer pattern and the semi-transmissive layer pattern are formed.

이러한 그레이톤 포토마스크 제조방법들에 있어서, 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성한다. 그리고, 상기 차광막 및 반투과막을 패터닝할 때에 상기 개구부에 형성된 반투과막 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분을 제거한다. 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각, 건식 식각 중에서 1가지 방법 이상을 선택하여 단독으로 또는 혼합하여 패터닝한다.In such gray tone photomask manufacturing methods, the opening is formed at a position corresponding to the channel of the TFT and is formed larger than the channel. When the light shielding film and the semi-transmissive film are patterned, portions of the semi-transmissive film formed in the opening formed outside the position corresponding to the channel are removed. At least one of the semi-transmissive film, the anti-reflection film, and the light shielding film is patterned by selecting one or more of wet etching and dry etching alone or in combination.

본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서 투명기판은 유리 또는 석영으로 구성된 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판을 말한다. 상기의 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서 형성하는 반투과막은 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판에 성막했을 때, 막 표면으로 갈수록 구성성분이 변하도록 제조되는 연속막 또는 저투과막과 고투과막이 2층 이상으로 겹치도록 구성할 수 있다. 여기서 평판디스플레이는 TFT-LCD, 유기전계발광소자(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광표시장치(FED), 무기전계 발광소자 등이 있다. In the method for manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to the present invention, the transparent substrate refers to a transparent substrate for semiconductor and flat panel display composed of glass or quartz. When the semi-permeable film formed by the blank mask and the photomask manufacturing method is formed on a transparent substrate for semiconductor and flat panel display, the continuous film or the low-permeable film and the high-permeable film which are manufactured so that the constituents change toward the film surface are two or more layers. Can be configured to overlap with. The flat panel display may be a TFT-LCD, an organic light emitting diode (OLED), a plasma display panel (PDP), an electroluminescent display (FED), an inorganic electroluminescent display, or the like.

본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에서는 반투과막, 차광막 및 반사방지막을 패터닝하는 데에 포토리소그라피나 전자빔리소그라피를 이용(단색광의 레이저나 전자빔으로 노광하고 현상)할 수 있으며, 차광막 또는 반사방지막 및 차광막으로 구성된 막을 패터닝하기 위해 그 위에 도포하는 제1 레지스트막과, 이 막의 패터닝 후 반투과막을 형성하고 이를 패터닝하기 위해 그 위에 도포하는 제2 레지스트막으로는 옵틱(optic) 포토레지스트인 THMR-iP3500, THMR-iP3600(이상 제조사; Tokyo Ohka Kogyo), DPR-i7000(제조사; 동진세미켐), AZ-1500(제조사; Clariant), GXR(제조사; Clariant) 및 전자빔 레지스트(e-beam resist)인 EBR-9(제조사; Toray), PBS(제조사; Chisso), ZEP-7000(제조사; Nippon ZEON), 포지티브 화학증폭형 레지스트인 FEP-171(제조사; 후지필름), 네거티브 화학증폭형 레지스트인 FEN-270(제조사; 후지필름), NEB-22(제조사; Sumitomo) 등의 알칼리가 용해 가능한 레진과 PAG(photo acid generator)로 구성된 성분의 레지스트 등에서 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 레지스트막은 스핀코팅 또는 캐필러리 코팅에 의해 형성하며, 레지스트막의 두께는 1,000Å 내지 20,000Å까지 두께 조절이 가능한 막으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 레지스트를 도포한 다음, 핫플레이트를 사용하여 대략 80℃ 내지 250℃의 온도범위에서 소프트 베이크(soft bake)를 실시하여 본 발명에 의한 블랭크마스크를 제조한다. In the method for manufacturing a gray tone blank mask and a photomask according to the present invention, photolithography or electron beam lithography may be used for patterning a semi-transmissive film, a light shielding film, and an anti-reflective film (exposure with a monochromatic laser or an electron beam and development), and a light shielding film Or an optical photoresist as a first resist film applied thereon for patterning a film composed of an antireflective film and a light shielding film, and a second resist film formed thereon after patterning the film to form and semi-transmissive film thereon. THMR-iP3500, THMR-iP3600 (manufacturer; Tokyo Ohka Kogyo), DPR-i7000 (manufacturer; Dongjin Semichem), AZ-1500 (manufacturer; Clariant), GXR (manufacturer; Clariant) and electron beam resist (e-beam resist) ) EBR-9 (manufacturer; Toray), PBS (manufacturer; Chisso), ZEP-7000 (manufacturer; Nippon ZEON), positive chemically amplified resist FEP-171 (manufacturer; Fujifilm), negative The FEN-270 studies amplified resist may be used selected from the alkali soluble resin and PAG (photo acid generator) of the resist composition consisting of, such as (a manufacturer;; Fuji Film), NEB-22 (manufacturer: Sumitomo). Such a resist film is formed by spin coating or capillary coating, and the thickness of the resist film is preferably composed of a film whose thickness can be adjusted to 1,000 m 2 to 20,000 m 3. Further, after applying the resist, a soft bake is performed at a temperature range of approximately 80 ° C. to 250 ° C. using a hot plate to prepare a blank mask according to the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 하고자 한다. 다음 에 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하는 도면에 있어서, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭하며 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not 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 illustrating embodiments of the present invention, like reference numerals in the drawings refer to like elements, and overlapping descriptions will be omitted.

(제1 실시예) (First embodiment)

도 6은 일반적인 스퍼터링 장비의 진공챔버 내에서 박막을 성막하는 것을 개략적으로 도시한 것이며, 도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. FIG. 6 schematically illustrates a thin film deposition in a vacuum chamber of a general sputtering apparatus, and FIGS. 7A to 7F schematically illustrate a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photomask according to a first embodiment of the present invention. It is one figure. In each figure, the upper end is sectional drawing, the lower end is a top view, and sectional drawing corresponds to the cross section which cut along the horizontal dashed line in the top view.

도 6을 참조하면, 진공챔버(30) 하부에 박막 증착을 위한 타겟(32)을 설치하고 그 상부에 투명기판(34)을 설치하여 투명기판(34) 표면에 박막을 형성하게 된다. 전형적인 스퍼터링에 의한 박막 형성 과정을 살펴보면, 우선 기판 홀더(36)에 투명기판(34)을 장착하고, 타겟 홀더(38)에 타겟(32)을 장착한 후, 배기부(40)를 이용해 진공챔버(30) 내에 진공을 형성하여 유지한다. 이후에, 가스주입부(42)에 가스를 주입하여 타겟(32)으로부터 스퍼터링을 실시하고, 이를 투명기판(34)에 증착시킨다. Referring to FIG. 6, a thin film is formed on the surface of the transparent substrate 34 by installing a target 32 for depositing a thin film under the vacuum chamber 30 and installing a transparent substrate 34 thereon. Referring to a typical thin film formation process by sputtering, first, the transparent substrate 34 is mounted on the substrate holder 36, the target 32 is mounted on the target holder 38, and then the vacuum chamber is used using the exhaust unit 40. A vacuum is formed in and maintained at 30. Thereafter, a gas is injected into the gas injection part 42 to perform sputtering from the target 32, and then deposit it on the transparent substrate 34.

본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 제조방법에서는 차광막과 반투과막, 또는 차광막, 반사방지막 및 반투과막을 성막하게 되는데, 이러한 막 중의 적어도 어느 하나는 도 6과 같은 진공챔버(30) 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용하여 형성함이 바람직하다.In the method for manufacturing a gray tone blank mask according to the present invention, a light shielding film and a semi-transmissive film, or a light shielding film, an antireflection film, and a semi-transmissive film are formed. At least one of these films is an inert gas in the vacuum chamber 30 as shown in FIG. 6. And reactive sputtering or vacuum deposition methods (PVD, CVD, ALD) formed by introducing a reactive gas.

이 때, 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있으며, 진공챔버(30)의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 할 수 있다. 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용하여도 좋다.At this time, the reactive gas is oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ), fluorine (F) may be used to select one or more selected, the vacuum degree of the vacuum chamber 30 is 0.3 to 10 mTorr, the applied power is 0.3 to 30 kW Under the conditions, the mixing ratio of the reactive gas is 0 to 100%: 0 to 95%: 0 to 95%: 0 to 95% of inert gas: nitrogen (N 2 ): carbon dioxide (CO 2 ): methane (CH 4 ) You can do At least one of oxygen (O 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), and nitrogen dioxide (NO 2 ) may be used instead of the carbon dioxide (CO 2 ) or nitrogen or carbon dioxide and nitrogen.

다음 도 7a 내지 도 7f를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 제조방법은 도 2의 포토마스크와 유사하게 TFT-LCD용의 그레이톤 포토마스크를 제조하기 위한 것으로, 소스, 드레인 및 채널패턴을 형성하게 된다. 이하 상세히 살펴보도록 한다.Next, referring to FIGS. 7A to 7F, a method of manufacturing a gray tone blank mask and a photo mask according to the present embodiment is for manufacturing a gray tone photo mask for TFT-LCD similar to the photo mask of FIG. 2. Drain and channel patterns are formed. Look in detail below.

먼저 도 7a를 참조하여, 유리 또는 석영으로 이루어진 투명기판(102) 위에 차광막(104)을 형성한다. 투명기판(102)은 반도체 및 평판디스플레이용 투명기판 을 말한다. 차광막(104)은 습식 식각이 가능한 물질, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 예를 들어, Co, Ta, W, Mo, Cr, V, Pd, Ti, Nb, Zn, Hf, Ge, Al, Pt, Mn, Fe, Si, Ni, Cd, Zr, Mg, Li, Se, Cu, Y, S, In, Sn 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물(예를 들어, InSnO)로 형성할 수 있다. 특히 크롬(Cr) 화합물로 형성함이 바람직한데, 가능한 Cr 화합물은 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, CrF, CrNF, CrOF, CrCF, CrCNF, CrONF, 및 CrCONF 중에서 하나 이상을 포함하는 성분을 가진 것이다. 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 Cr로 이루어질 수 있다. First, referring to FIG. 7A, a light shielding film 104 is formed on a transparent substrate 102 made of glass or quartz. The transparent substrate 102 refers to a transparent substrate for semiconductor and flat panel display. The light blocking film 104 may be formed of a material capable of wet etching, or a material capable of wet etching and dry etching. For example, Co, Ta, W, Mo, Cr, V, Pd, Ti, Nb, Zn, Hf, Ge, Al, Pt, Mn, Fe, Si, Ni, Cd, Zr, Mg, Li, Se, Cu, Y, S, In, Sn and combinations thereof may be formed of any one or a compound thereof (eg, InSnO). In particular, it is preferable to form a chromium (Cr) compound, and possible Cr compounds include one or more of CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON, CrF, CrNF, CrOF, CrCF, CrCNF, CrONF, and CrCONF It has ingredients to do. The component content is 0 to 95 at%, respectively, or a mixed content of carbon (C), oxygen (O) and nitrogen (N), and the remainder may be made of Cr.

바람직하기로, 차광막(104)은 크롬을 타겟으로 하여 아르곤, 메탄, 질소 가스를 이용한 리액티브 스퍼터링으로 탄화질화크롬(CrCN)을 형성한다. 이러한 차광막(104)은 진공챔버(도 6의 30)의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가 전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합 비율을 부피비 기준으로 아르곤 : 메탄 : 질소를 5 내지 80% : 0 내지 30% : 1 내지 95% 로 한 상태에서 형성되며, 두께는 100Å 내지 2,500Å, 보다 바람직하게는 100Å 내지 1,000Å 정도이다. 차광막(104)의 조성은 노광광의 차광 역할을 위하여 탄소(C)가 0 내지 30 at%, 산소(O)가 0 내지 at 20%, 질소(N)가 0 내지 40 at%이고, 나머지는 크롬으로 이루어지는 것이 바람직하다. Preferably, the light shielding film 104 targets chromium to form chromium nitride (CrCN) by reactive sputtering using argon, methane, and nitrogen gas. The light shielding film 104 has an argon: methane: nitrogen ratio of 5 to 80 based on a mixing ratio of a reactive gas under a condition in which the vacuum degree of the vacuum chamber (30 in FIG. 6) is 1 to 4 mTorr and the applied power is 2 to 7 kPa. %: 0 to 30%: 1 to 95%, and formed in a state where the thickness is 100 kPa to 2,500 kPa, more preferably 100 kPa to 1,000 kPa. The composition of the light shielding film 104 is 0 to 30 at% of carbon (C), 0 to at 20% of oxygen (O), and 0 to 40 at% of nitrogen (N) in order to shield light of exposure light. It is preferable that it consists of.

차광막(104)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상 시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In order to improve the adhesion of the light shielding film 104 and the growth of the film, the transparent substrate 102 is heated to a temperature of 50 ° C to 700 ° C, and a method for improving stress relaxation and resistance to chemicals is in the range of 100 ° C to 800 ° C. The heat treatment may further include a step of 120 minutes or less.

계속하여 도 7a에서와 같이 차광막(104) 위에 반사방지막(106)인 산화질화탄화크롬(CrCON) 막을 리액티브 스퍼터링 방법으로 형성한다. 반사방지막(106)도 차광막(104)과 마찬가지로 습식 식각, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 이러한 물질의 종류는 앞에서 언급한 바와 같다. Subsequently, a chromium oxynitride carbide (CrCON) film, which is an antireflection film 106, is formed on the light shielding film 104 as shown in FIG. 7A by a reactive sputtering method. Similar to the light blocking film 104, the anti-reflection film 106 may be formed of a material capable of wet etching, or wet etching and dry etching. This kind of material is as mentioned above.

바람직하게 반사방지막(106)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합 비율은 부피비 기준으로 아르곤 : 질소 : 이산화탄소를 5 내지 80 % : 20 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께 100Å 내지 2,500Å, 보다 바람직하게는 100Å 내지 500Å으로 형성한다. 막의 조성은 노광광의 반사 방지 역할을 위하여 탄소(C)가 0 내지 20 at%, 산소(O)가 0 내지 60 at%, 질소(N)가 0 내지 60 at% 이고, 나머지는 크롬으로 이루어진다.Preferably, the antireflection film 106 has a mixing ratio of reactive gas in a condition of a volume ratio of argon: nitrogen: carbon dioxide 5 to 80%: 20 to 20 mTorr under the condition that the vacuum degree of the vacuum chamber is 1 to 4 mTorr and the applied power is 2 to 7 kW. 95%: It is formed in thickness of 100 kPa-2,500 kPa, More preferably, 100 kPa-500 kPa in the state which made it 0 to 30%. The composition of the film is 0 to 20 at% of carbon (C), 0 to 60 at% of oxygen (O), 0 to 60 at% of nitrogen (N), and the rest is made of chromium to prevent reflection of exposure light.

반사방지막(106)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In order to improve the adhesion of the anti-reflection film 106 and the growth of the film, the transparent substrate 102 is heated to a temperature of 50 ° C to 700 ° C, and is 100 ° C to 800 ° C as a method for improving stress relaxation and chemical resistance. It may further include the step of heat treatment for a time of 120 minutes or less in the range.

계속하여 도 7a에서와 같이 반사방지막(106) 위에 예컨대 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 1,000Å 내지 20,000Å 두께, 보다 바람직하게는 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 레지스트막(108)을 형성한다. 그런 다음, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크를 실시하는 온도는 200℃에서 시간은 15분 정도 실시하여 1차 그레이톤 블랭크마스크를 제조한다. Subsequently, as shown in FIG. 7A, a resist film 108 having a thickness of 1,000 GPa to 20,000 GPa, more preferably 3,000 GPa to 15,000 GPa, is formed on the anti-reflection film 106 by, for example, AZ-1500 by spin coating. . Then soft bake on the hotplate. The soft bake is performed at 200 ° C. for 15 minutes to prepare a primary gray tone blank mask.

다음 레지스트막(108)에 대한 노광 및 현상으로, 도 7b에서와 같이 TFT의 채널에 해당하는 위치에 채널보다 큰 개구부(H1)를 갖는 제1 레지스트 패턴(108a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH(tetramethylammonium hydroxide) 용액을 이용한다. 개구부(H1)는 후속 공정시 반투과막의 자기정렬이 가능하도록 충분히 큰 패턴, 바람직하게는 Y 방향으로 큰 패턴으로 형성한다. 이러한 제1 레지스트 패턴(108a)을 식각 마스크로 하여, 예컨대 CR-7S 용액과 같은 습식 식각액을 이용하여, 개구부(H1) 안의 반사방지막(106) 및 차광막(104)을 25초 내지 100초 동안 순차적으로 습식 식각하여 반사방지막 패턴(106a)과 차광막 패턴(104a)을 형성한다. Following exposure and development of the resist film 108, a first resist pattern 108a having an opening H1 larger than the channel is formed at a position corresponding to the channel of the TFT as shown in Fig. 7B. 2.38% TMAH (tetramethylammonium hydroxide) solution is used in the development process. The opening H1 is formed in a large enough pattern, preferably a large pattern in the Y direction, to enable self-alignment of the semi-permeable film in the subsequent process. Using the first resist pattern 108a as an etching mask, for example, using a wet etching solution such as a CR-7S solution, the antireflection film 106 and the light shielding film 104 in the opening H1 are sequentially processed for 25 to 100 seconds. Wet etching is performed to form the anti-reflection film pattern 106a and the light shielding film pattern 104a.

잔존하는 제1 레지스트 패턴(108a)은 황산용액에 디핑(dipping) 방식으로 완전히 제거한다. 반사방지막 패턴(106a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 추가로 실시할 수도 있다. 도 7c는 그러한 결과를 도시한 도면이다. 도 7c에서 보는 바와 같이, 채널 부위에 개구부(H1)가 자기정렬이 가능하도록 충분히 크게 형성되어 있다. 2차 제조공정을 위한 방법으로 1차 패터닝된 블랭크마스크를 운송 중에서의 이물질 오염을 고려하여 세정공정을 다시 실시할 수도 있다.The remaining first resist pattern 108a is completely removed by dipping in sulfuric acid solution. The cleaning process may be further performed to remove foreign substances that may remain on the surface of the anti-reflection film pattern 106a. 7C shows such a result. As shown in FIG. 7C, the opening H1 is formed sufficiently large in the channel region to allow self alignment. As a method for the secondary manufacturing process, the first patterned blank mask may be again performed in consideration of foreign material contamination during transportation.

다음으로, 도 7d를 참조하여, 1차 패터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(110)을 형성한다. 반투과막(110)도 차광막(104) 및 반사방지막(106)과 마찬가지로 습식 식각, 또는 습식 식각과 건식 식각이 가능한 물질로 형성할 수 있다. 이러한 물질의 종류는 앞에서 언급한 바와 같다. 그리고, 반투과막(110)은 투명기판 (102)에 성막했을 때, 막 표면으로 갈수록 구성성분이 변하도록 제조되는 연속막 또는 저투과막과 고투과막이 2층 이상으로 겹치도록 구성할 수도 있다. Next, referring to FIG. 7D, a semi-transmissive film 110 is formed on the first patterned blank mask. Like the light blocking film 104 and the antireflection film 106, the semi-transmissive film 110 may be formed of a material capable of wet etching, or wet etching and dry etching. This kind of material is as mentioned above. In addition, when the semi-permeable membrane 110 is formed on the transparent substrate 102, the semi-permeable membrane 110 may be configured such that a continuous membrane or a low-permeable membrane and a high-permeable membrane overlapped with two or more layers are manufactured so that their components change toward the membrane surface.

바람직하게, 반투과막(110)으로는 질화산화크롬(CrON)막을 형성한다. 이러한 반투과막(110)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합비율은 부피비를 기준으로 하는 아르곤 : 질소 : 산소의 비로 5 내지 80 % : 1 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께 50Å 내지 4,500Å으로 형성하며, 이 때 반투과막(110)의 역할은 투과 및 광 위상차를 고려하여 형성한다. 바람직하기로, 반투과막(110)은 노광 파장인 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도가 되도록 선정한다. 이를 위해, 반투과막(110)의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at%, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다. Preferably, the semi-transmissive film 110 forms a chromium nitride oxide (CrON) film. The semi-permeable membrane 110 has a mixing ratio of reactive gas at a vacuum ratio of 1 to 4 mTorr and an applied power of 2 to 7 kW, based on a volume ratio of 5 to 80% of argon: nitrogen: oxygen. : 1 to 95%: 0 to 30% in a state of forming a thickness of 50 kPa to 4,500 kPa, wherein the role of the semi-transmissive film 110 is formed in consideration of the transmission and optical phase difference. Preferably, the transflective film 110 is selected so that the transmittance is 5% to 80% and the light phase shift is 0 degrees to 100 degrees with respect to light having a wavelength of 190 nm to 800 nm. For this purpose, the composition of the semi-permeable membrane 110 is preferably 0 to 90 at% of nitrogen (N), 0 to 30 at% of oxygen (O), and the remainder is made of chromium (Cr).

반투과막(110)의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 투명기판(102)을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In order to improve the adhesion of the semi-permeable membrane 110 and the growth of the film, the transparent substrate 102 is heated to a temperature of 50 ° C. to 700 ° C., and is 100 ° C. to 800 in a method for improving stress relaxation and chemical resistance. It may further comprise the step of heat treatment for a time of 120 minutes or less in the range.

그러고 나서, 반투과막(110) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 1,000Å 내지 20,000Å 두께, 보다 바람직하게는 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 제2 레지스트막(112)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여 2차 블랭크마스크를 제조하게 된다. Then, after the AZ-1500 is formed on the semi-transmissive film 110 by spin coating, a second resist film 112 having a thickness of 1,000 m to 20,000 m 2, more preferably 3,000 m to 15,000 m 2 is formed. Soft bake on the hotplate. The soft bake is performed for about 15 minutes at a temperature of 200 ° C. to prepare a secondary blank mask.

그런 다음, 제2 레지스트막(112)에 대한 노광 및 현상으로, 도 7e에서와 같은 제2 레지스트 패턴(112a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 도 7e의 상면도에서 보는 바와 같이, 제2 레지스트 패턴(112a)은 소스패턴(200a)과 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200) 및 도 7c에서 형성한 개구부(H1)를 피복한다. Then, by exposure and development to the second resist film 112, a second resist pattern 112a as shown in FIG. 7E is formed. 2.38% TMAH solution is used in the development process. As shown in the top view of FIG. 7E, the second resist pattern 112a covers the light blocking region 200 including the source pattern 200a and the drain pattern 200b and the opening H1 formed in FIG. 7C. .

그런 다음, 제2 레지스트 패턴(112a)을 식각 마스크로 하여, CR-7S 용액을 이용하여 연속적으로 반사방지막 패턴(106a), 차광막 패턴(104a) 및 반투과막(110)을 동시에 순차적으로 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반사방지막 패턴(106b), 차광막 패턴(104b) 및 반투과막 패턴(110a)을 형성한다. 반투과막(110), 반사방지막 패턴(106a), 그리고 차광막 패턴(104a)을 패터닝할 때에 개구부(H1)에 형성된 반투과막(110) 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분이 제거된다. 즉, 1차 패터닝시 충분히 크게 패터닝되어진 채널패턴에 해당하는 반투과영역과 투광영역이 겹치는 부분은 동시에 습식 식각되어 제거된다. Then, using the second resist pattern 112a as an etching mask, the antireflection film pattern 106a, the light shielding film pattern 104a, and the semi-transmissive film 110 were sequentially and sequentially 25 seconds using a CR-7S solution. Wet etching for 100 seconds to form the anti-reflection film pattern 106b, the light shielding film pattern 104b, and the semi-transmissive film pattern 110a. When patterning the transflective film 110, the antireflective film pattern 106a, and the light shielding film pattern 104a, a portion formed outside the position corresponding to the channel is removed from the transflective film 110 formed in the opening H1. . That is, the portion where the transflective region and the transflective region corresponding to the channel pattern patterned sufficiently large during the primary patterning are simultaneously wet-etched and removed.

잔존하는 제2 레지스트 패턴(112a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한다. 그런 다음, 반투과막 패턴(110a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 추가로 실시한다. 도 7f는 그러한 결과를 도시한 도면이다. 도 7f에서 보는 바와 같이, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200), 반투과막 패턴(110a)으로 이루어지며 채널패턴을 정의하는 반투과영역(216), 그 주위를 둘러싼 형태의 투과영역(212)이 형성된 그레이톤 포토마스크 (222)가 완성된다. 이와 같이 하여, 반투과영역(216)은 개구부(도 7c의 H1) 바닥, 측벽 및 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반투과막 패턴(110a)으로써 이루어지며 개구부에 자기정렬적으로 형성됨이 특징이다. The remaining second resist pattern 112a is completely removed from the sulfuric acid solution by dipping. Thereafter, a cleaning process is further performed to remove foreign substances that may remain on the surface of the semi-permeable membrane pattern 110a. 7F is a diagram illustrating such a result. As shown in FIG. 7F, the light-transmitting region 200 including the source pattern 200a and the drain pattern 200b and the semi-transmissive layer pattern 110a define a channel pattern. A gray tone photomask 222 is formed in which a transmissive region 212 is formed. In this manner, the semi-transmissive region 216 is formed of a semi-transmissive layer pattern 110a formed on the bottom, sidewalls, and light shielding layer patterns 104b of the opening (H1 of FIG. 7C), and is characterized in that the openings are self-aligned. .

도 7f에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 그레이톤 포토마스크(222)는 투명기판(102), 투명기판(102) 위에 형성되고 투명기판(102) 표면을 노출시키는 개구부(도 7c의 H1)를 정의하는 차광막 패턴(104b), 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반사방지막 패턴(106b), 및 개구부(H1) 바닥, 측벽 및 차광막 패턴(104b) 상에 형성된 반투과막 패턴(110a)을 포함하여, 상기 개구부(H1)에 형성된 반투과막 패턴(110a)으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역(216), 차광막 패턴(104b)과 반투과막 패턴(110a)이 적층되어 이루어진 차광영역(200) 및 투명기판(102) 표면이 노출된 투과영역(212)을 갖는다. As shown in FIG. 7F, the gray tone photomask 222 according to the present invention has an opening (H1 in FIG. 7C) formed on the transparent substrate 102 and the transparent substrate 102 and exposing the surface of the transparent substrate 102. Defining a light shielding film pattern 104b, an antireflection film pattern 106b formed on the light shielding film pattern 104b, and a semi-transmissive film pattern 110a formed on the bottom of the opening H1, the sidewalls, and the light shielding film pattern 104b. In addition, the light-transmitting region 200 formed by stacking the self-aligned semi-transmissive region 216 formed by the semi-transmissive layer pattern 110a formed in the opening H1, the light-shielding layer pattern 104b and the semi-transmissive layer pattern 110a, and The transparent substrate 102 has a transmissive area 212 exposed on its surface.

본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(222)는 건식 식각 공정을 사용하지 않고 습식 식각만으로 제조되며, 도 7e를 참조하여 설명한 2차 패터닝시 자기정렬 기능에 의해 채널패턴의 정렬 문제가 없고, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b) 또한 설계대로 형성된다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 채널패턴인 반투과막(110)이 제2 레지스트 패턴(112a)에 의해 보호되어 있으므로 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 투과율과 완성된 그레이톤 포토마스크의 투과율 차이가 2 % 미만으로 제어될 수 있다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 광 위상차와 그레이톤 포토마스크(222)가 완성된 후의 광 위상차 역시 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결 과, 차광막 패턴(104b)과 채널패턴인 반투과막 패턴(110a) 표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다.The gray tone blank mask and the gray tone photomask 222 manufactured by the method of the present embodiment are manufactured by wet etching only, without using a dry etching process, and have a channel by the self-aligning function during the second patterning described with reference to FIG. 7E. There is no pattern alignment problem, and the source pattern 200a and the drain pattern 200b are also formed as designed. In addition, since the semi-transmissive layer 110, which is a channel pattern formed after the primary patterning, is protected by the second resist pattern 112a, the transmittance of the semi-transmissive layer 110 formed after the primary patterning and the transmittance of the completed gray tone photomask. The difference can be controlled to less than 2%. In addition, the optical phase difference of the semi-transmissive layer 110 formed after the primary patterning and the gray phase photomask 222 may be controlled to less than 3 degrees. In addition, as a result of manufacturing the sample according to the present embodiment, the root mean square roughness (nmRMS) of the surface of the light shielding film pattern 104b and the channel pattern semi-transmissive film pattern 110a was 0.6 nm to 1.5 nm, resulting in damage to the surface of the light shielding film and the semi-transmissive film. There was no.

도 7c와 같은 1차 패턴 위에 도 7d에서와 같이 반투과막(110)을 형성할 경우 측면 스텝 커버리지(step coverage)가 발생될 수 있으며, 측면 스텝 커버리지의 일반적인 형상을 도 8에 도시하였다.When the transflective film 110 is formed on the primary pattern as illustrated in FIG. 7C, side step coverage may occur, and a general shape of the side step coverage is illustrated in FIG. 8.

도 8에서 Ts는 가장 얇은 지점의 두께, Tc는 돌출부의 두께를 각각 나타내는 것이다. 측면 스텝 커버리지는 3,000Å 이하가 되는 것이 바람직하며, 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 약 2,000Å 이하의 측면 스텝 커버리지가 형성되었다.In FIG. 8, Ts denotes the thickness of the thinnest point, and Tc denotes the thickness of the protrusion. The side step coverage is preferably 3,000 kPa or less, and as a result of the sample preparation according to the present embodiment, the side step coverage of about 2,000 kPa or less is formed.

이 때, 측면 스텝 커버리지는 아래의 식으로 계산될 수 있다.At this time, the side step coverage can be calculated by the following equation.

측면 스텝 커버리지 = Tc - TsSide Step Coverage = Tc-Ts

측면 스텝커버리지를 개선하기 위하여 반투과막(110)의 성막 방법으로는 진공증착방법(PVD, CVD, ALD)을 이용할 수 있다. In order to improve side step coverage, a vacuum deposition method (PVD, CVD, ALD) may be used as a method of forming the semi-transmissive layer 110.

(제2 실시예)(2nd Example)

도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 제2 실시예에 따라 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. 도 9a 내지 도 9e를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크의 제조방법은 TFT 패시베이션(passivation) 패턴을 형성하게 되는데, 이하 상세히 살펴보도록 한다. 9A to 9E are diagrams for describing a method of manufacturing a gray tone blank mask and a gray tone photo mask according to a second embodiment of the present invention. In each figure, the upper end is sectional drawing, the lower end is a top view, and sectional drawing corresponds to the cross section which cut along the horizontal dashed line in the top view. 9A to 9E, the method for manufacturing the gray tone blank mask and the gray tone photo mask according to the present embodiment forms a TFT passivation pattern, which will be described in detail below.

먼저 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, 유리나 석영으로 이루어진 투명기 판(302) 위에 차광막(304), 반사방지막(306), 및 레지스트막(308)을 차례로 형성한 후 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시하여, 도 9a에서와 같은 1차적인 블랭크마스크를 준비한다.First, as described with reference to FIG. 7A, a light shielding film 304, an antireflection film 306, and a resist film 308 are sequentially formed on the transparent substrate 302 made of glass or quartz, and then soft baked on a hot plate. Then, a primary blank mask as in FIG. 9A is prepared.

다음, 레지스트막(308)에 대한 노광 및 현상으로, 도 9b에서와 같이 중심부에 큰 개구부(H2)를 가지는 제1 레지스트 패턴(308a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 이러한 제1 레지스트 패턴(308a)을 식각 마스크로 하여, 예컨대 CR-7S용액과 같은 습식 식각액을 이용하여 순차적으로 반사방지막(306) 및 차광막(304)을 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반사방지막 패턴(306a)과 차광막 패턴(304a)을 형성한다. 개구부(H2)는 TFT 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성한다.Next, by exposure and development of the resist film 308, as shown in Fig. 9B, a first resist pattern 308a having a large opening H2 in the center is formed. 2.38% TMAH solution is used in the development process. Using the first resist pattern 308a as an etching mask, the antireflection film 306 and the light shielding film 304 are sequentially wet-etched for 25 to 100 seconds using a wet etching solution such as a CR-7S solution, for example, to prevent the antireflection film. The pattern 306a and the light shielding film pattern 304a are formed. The opening H2 is formed at a position corresponding to the contact hole pattern of the TFT passivation pattern and is formed larger than the contact hole pattern of the passivation pattern.

잔존하는 제1 레지스트 패턴(308a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한 후, 반사방지막 패턴(306a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. 다음으로, 도 9c를 참조하여, 1차 패터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(310)을 형성한다. 반투과막(310) 물질을 제1 실시예와는 다르게, 예컨대 산소 대신에 이산화질소를 사용하여 질화산화탄화크롬(CrCON)을 형성한다. 반투과막(310)은 진공챔버의 진공도가 1 내지 4 mTorr, 인가전력이 2 내지 7 ㎾인 조건에서 반응성 가스의 혼합비율은 아르곤 : 질소 : 이산화탄소의 부피비가 5 내지 80 % : 1 내지 95 % : 0 내지 30 %로 한 상태에서 두께는 50Å ~ 4500Å으로 형성하며, 이 때 반투과막(310)의 역할은 투과 및 광 위상차를 고려하여 형성한다. 반투과막(310)인 질화산화탄화크롬(CrCON)막의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at%, 탄소(C)가 0 내지 30 at%, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것이 바람직하다. After the remaining first resist pattern 308a is completely removed by a sulfuric acid solution, a cleaning process is performed to remove foreign substances that may remain on the surface of the anti-reflection film pattern 306a. Next, referring to FIG. 9C, a semi-transmissive layer 310 is formed on the first patterned blank mask. Unlike the first embodiment, the semi-transmissive film 310 material is formed of nitric oxide chromium carbide (CrCON) using, for example, nitrogen dioxide instead of oxygen. The semi-permeable membrane 310 has a mixing ratio of argon: nitrogen: carbon dioxide of 5 to 80%: 1 to 95% under the condition that the vacuum chamber has a vacuum degree of 1 to 4 mTorr and an applied power of 2 to 7 kW. : 50 to 4500 두께 in thickness in the state of 0 to 30%, and the role of semi-transmissive layer 310 is formed in consideration of transmission and optical phase difference. The composition of the semi-permeable membrane 310, which is a chromium nitride oxide carbon dioxide (CrCON) film, is 0 to 90 at% of nitrogen (N), 0 to 30 at% of oxygen (O), and 0 to 30 at% of carbon (C). The remainder is preferably made of chromium (Cr).

반투과막(310) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å 두께의 제2 레지스트막(312)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 상기에서 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여 TFT-LCD용 2차 블랭크마스크를 제조하게 된다. After the AZ-1500 is formed on the semi-transmissive layer 310 by using a spin coating method, a second resist layer 312 having a thickness of 3,000 Å to 15,000 Å is formed, and then soft bake is performed on a hot plate. The soft bake is performed for about 15 minutes at a temperature of 200 ° C. to prepare a secondary blank mask for TFT-LCD.

그런 다음, 제2 레지스트막(312)에 대한 노광 및 현상으로, 도 9d에서와 같이 큰 개구부(H2) 안에 작은 개구부(H3)를 갖는 제2 레지스트 패턴(312a)을 형성한다. 현상 공정시 2.38 % TMAH 용액을 이용한다. 제2 레지스트 패턴(312a)을 식각 마스크로 하여, CR-7S 용액을 이용하여 작은 개구부(H3) 안에 드러난 반투과막(310)을 식각함으로써, 반투과막 패턴(310a)을 형성한다. 식각시 CR-7S 용액을 이용하여 반투과막(310)을 3초 내지 50초 동안 습식 식각한다.Then, by exposing and developing the second resist film 312, a second resist pattern 312a having a small opening H3 is formed in the large opening H2 as shown in FIG. 9D. 2.38% TMAH solution is used in the development process. The semi-transmissive layer pattern 310a is formed by etching the semi-transmissive layer 310 exposed in the small opening H3 using the CR-7S solution using the second resist pattern 312a as an etch mask. During etching, the semi-permeable membrane 310 is wet etched for 3 to 50 seconds using a CR-7S solution.

잔존하는 제2 레지스트 패턴(312a)은 황산용액에 디핑 방식으로 완전히 제거한 후, 반투과막 패턴(310a) 표면에 남아 있을 수 있는 이물질을 제거하기 위해 세정공정을 실시한다. 도 9e는 그러한 결과를 도시한 도면이다. The remaining second resist pattern 312a is completely removed by a dipping method in sulfuric acid solution, and then a cleaning process is performed to remove foreign substances that may remain on the surface of the semi-permeable membrane pattern 310a. 9E shows such a result.

도 9e에서 보는 바와 같이, 이러한 방법으로 제조한 그레이톤 포토마스크(422)는 작은 투과영역(412) 주변에 반투과영역(416)이 형성되며, 반투과영역(416)의 주변은 차광영역(400)이다. 투과영역(412)은 개구부(H2) 안의 투명기판(302) 표면이 노출된 것이며, 반투과영역(416)은 개구부(H2)에 형성된 반투과막 패턴 (310a)으로 이루어져 자기정렬된 것이며, 차광영역(400)은 차광막 패턴(304a), 반사방지막 패턴(306a) 및 반투과막 패턴(310a)이 적층되어 이루어진 것이다. As shown in FIG. 9E, the semi-transmissive region 416 is formed around the small transmissive region 412 in the gray tone photomask 422 manufactured in this manner, and the periphery of the semi-transmissive region 416 is a light shielding region. 400). The transmissive region 412 exposes the surface of the transparent substrate 302 in the opening H2, and the transflective region 416 is self-aligned by the transflective layer pattern 310a formed in the opening H2. The region 400 is formed by stacking the light shielding film pattern 304a, the antireflection film pattern 306a, and the semi-transmissive film pattern 310a.

상기의 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(422)는 상기의 제1 실시예의 방법과 마찬가지로 습식 식각만을 의해서 제조할 수 있으며, 도 9d를 참조하여 설명한 2차 패터닝시의 정렬 문제없이 원하는 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 반투과막 패턴(310a) 형성시 반투과막(310)이 제2 레지스트 패턴(312a)에 의해 보호되어 반투과막(310) 형성 후와 그레이톤 포토마스크(422)가 완성된 후의 투과율 변화가 2 % 미만 및 광 위상차 변화가 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 차광막 패턴(304a)과 채널패턴인 반투과막 패턴(310a)표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다. 또한 차광막과 반투과막 경계면에서의 스텝 커버리지가 2,000Å 이하로 측정되어 문제가 없었다.The gray tone blank mask and the gray tone photomask 422 manufactured by the method according to the second embodiment of the present invention can be manufactured only by wet etching as in the method of the first embodiment described above. The desired pattern can be formed without the alignment problem in the second patterning described with reference. In addition, the semi-transmissive layer 310 is protected by the second resist pattern 312a when the semi-transmissive layer pattern 310a is formed, and then the transmittance after the semi-transmissive layer 310 is formed and after the gray tone photomask 422 is completed. The change can be controlled to less than 2% and the optical retardation change to less than 3 degrees. In addition, as a result of sample fabrication according to the present embodiment, the root mean square roughness (nmRMS) of the surface of the light shielding film pattern 304a and the channel pattern semitransmissive film pattern 310a is 0.6 nm to 1.5 nm, so that the damage of the surface of the light shielding film and the semitransmissive film is reduced. There was no. In addition, there was no problem because the step coverage at the light shielding film and the semi-permeable film interface was measured to be 2,000 mW or less.

상기 본 발명의 제2 실시예에 따르면 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법을 사용할 경우 소스와 드레인, 채널패턴 뿐만 아니라 반투과막을 사용하는 어떠한 패턴도 건식 식각을 사용하지 않고 습식 식각만으로 반투과막의 투과율과 광 위상차가 최소화된 그레이톤 포토마스크를 제조할 수 있게 된다.According to the second embodiment of the present invention, when the gray tone blank mask and the photomask manufacturing method according to the present invention are used, wet etching is performed without using dry etching for any patterns using a transflective layer as well as a source, a drain, and a channel pattern. Only a gray tone photomask capable of minimizing the transmittance and the optical retardation of the transflective film can be manufactured.

(제3 실시예)(Third Embodiment)

도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조되는 그레이톤 블랭 크마스크 및 포토마스크를 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. 10A to 10F are schematic views illustrating a gray tone blank mask and a photomask manufactured according to a third embodiment of the present invention. In each figure, the upper end is sectional drawing, the lower end is a top view, and sectional drawing corresponds to the cross section which cut along the horizontal dashed line in the top view.

도 10a 내지 도 10f를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크의 제조방법은 소스패턴, 드레인패턴 및 채널패턴을 형성하게 되는데, 본 발명의 제1 실시예와 비교하여 스텝 커버리지를 최소화하고 노광장비의 정렬 파장에서의 반사율을 감소시키기 위해 반사방지막을 형성하지 않고 차광막 위에 형성되는 반투과막을 반사방지막으로 하여 제작한다. 이하 상세히 살펴보도록 한다. 10A to 10F, the method for manufacturing the gray tone blank mask and the photo mask according to the present embodiment forms a source pattern, a drain pattern, and a channel pattern, which are compared with the first embodiment of the present invention. In order to minimize and reduce the reflectance at the alignment wavelength of the exposure equipment, the anti-transmissive film formed on the light shielding film without the anti-reflection film is manufactured as the anti-reflection film. Look in detail below.

도 10a를 참조하면, 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, 유리나 석영으로 이루어진 투명기판(102) 위에 탄화질화크롬(CrCN) 차광막(104)을 형성한다. 그리고, 차광막(104) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å의 두께로 제1 레지스트막(108)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시하여 1차적인 블랭크마스크를 제조한다. Referring to FIG. 10A, as described with reference to FIG. 7A, a chromium nitride (CrCN) light shielding film 104 is formed on the transparent substrate 102 made of glass or quartz. After forming the first resist film 108 on the light shielding film 104 by using a spin coating method, the first resist film 108 is formed to have a thickness of 3,000 Å to 15,000 소프트, followed by soft baking on a hot plate to form a primary blank mask. To prepare.

도 10b를 참조하면, 도 7b를 참조하여 설명한 바와 같이, 레지스트막(108)에 대한 노광 및 현상으로, TFT의 채널에 해당하는 위치에 채널보다 큰 개구부(H1)를 갖는 제1 레지스트 패턴(108a)을 형성한다. 제1 레지스트 패턴(108a)을 식각 마스크로 하여 차광막(104)을 패터닝함으로써, 차광막 패턴(104a)을 형성한다. 그런 다음, 제1 레지스트 패턴(108a)을 제거하여 도 10c와 같은 결과물을 얻는다. Referring to FIG. 10B, as described with reference to FIG. 7B, in the exposure and development of the resist film 108, the first resist pattern 108a having an opening H1 larger than the channel at a position corresponding to the channel of the TFT. ). The light shielding film pattern 104a is formed by patterning the light shielding film 104 using the first resist pattern 108a as an etching mask. Then, the first resist pattern 108a is removed to obtain a result as shown in FIG. 10C.

다음으로, 도 10d를 참조하여, 도 7d를 참조하여 설명한 바와 같이, 1차 패 터닝된 블랭크마스크 위에 반투과막(110)을 형성한다. 반투과막(110)으로는 질화산화크롬(CrON)막을 형성한다. 이러한 반투과막(110)의 조성은 질소(N)가 0 내지 90 at%이고, 산소(O)가 0 내지 30 at% 나머지는 크롬으로 이루어지며, 이 때 반투과막(110)은 반사방지막의 역할도 함께 수행한다. 반투과막(110) 위에 AZ-1500을 스핀코팅 방식을 이용하여 3,000Å 내지 15,000Å의 두께를 가지는 레지스트막(112)을 형성한 후, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다. 소프트 베이크는 200℃의 온도에서 15분 정도 실시하여, 2차 그레이톤 블랭크마스크를 제조하게 된다. Next, with reference to FIG. 10D, as described with reference to FIG. 7D, a semi-transmissive layer 110 is formed on the first patterned blank mask. The semi-transmissive film 110 forms a chromium nitride oxide (CrON) film. Nitrogen (N) is 0 to 90 at%, oxygen (O) is 0 to 30 at% and the remainder is made of chromium, and the semi-permeable film 110 is an antireflection film. It also plays a role. After the AZ-1500 is formed on the semi-transmissive film 110 by using a spin coating method, a resist film 112 having a thickness of 3,000 kPa to 15,000 kPa is formed, and then soft bake is performed on a hot plate. Soft baking is carried out at a temperature of 200 ° C. for about 15 minutes to produce a secondary gray tone blank mask.

그런 다음, 제2 레지스트막(112)에 대한 노광 및 현상으로, 도 10e에서와 같은 제2 레지스트 패턴(112a)을 형성한다. 그런 다음, 제2 레지스트 패턴(112a)을 식각 마스크로 하여, 반투과막(110) 및 차광막 패턴(104a)을 동시에 순차적으로 25초 내지 100초 동안 습식 식각하여 반투과막 패턴(110a)과 차광막 패턴(104b)을 형성한다. 반투과막(110) 및 차광막 패턴(104a)을 패터닝할 때에 개구부(H1)에 형성된 반투과막(110) 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분이 제거된다. Then, by exposure and development to the second resist film 112, a second resist pattern 112a as shown in Fig. 10E is formed. Thereafter, the semi-transmissive layer 110 and the light shielding layer pattern 104a are wet-etched sequentially for 25 to 100 seconds at the same time, using the second resist pattern 112a as an etching mask. The pattern 104b is formed. When patterning the transflective film 110 and the light shielding film pattern 104a, a portion of the transflective film 110 formed in the opening H1 outside the position corresponding to the channel is removed.

그러고 나서, 제2 레지스트 패턴(112a)을 제거하여, 도 10f와 같은 결과물을 얻는다. 도 10f에 도시한 바와 같이, 그레이톤 포토마스크(222')는 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b)을 포함하는 차광영역(200), 반투과막 패턴(110a)으로 이루어지며 채널패턴을 정의하는 반투과영역(216), 그 주위를 둘러싼 형태의 투과영역(212)이 형성된 것이다. Then, the second resist pattern 112a is removed to obtain a result as shown in FIG. 10F. As shown in FIG. 10F, the gray tone photomask 222 ′ includes a light blocking region 200 including a source pattern 200a and a drain pattern 200b, a semi-transmissive layer pattern 110a, and a channel pattern. The transflective region 216 to be defined, and the transmissive region 212 in a shape surrounding the periphery are formed.

본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크 마스크 및 그레이톤 포토마스크(222')는 건식 식각 공정을 사용하지 않고 습식 식각만으로 제조되며 자기정렬 기능에 의해 채널패턴의 정렬 문제가 없고, 소스패턴(200a) 및 드레인패턴(200b) 또한 설계대로 형성된다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 채널패턴인 반투과막(110)이 제2 레지스트 패턴(112a)에 의해 보호되어 있으므로 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 투과율과 완성된 그레이톤 포토마스크(222')의 투과율 차이가 2 % 미만으로 제어될 수 있다. 또한 1차 패터닝 후 형성된 반투과막(110)의 광 위상차와 그레이톤 포토마스크가 완성된 후의 광 위상차 역시 3도 미만으로 제어될 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 샘플 제작 결과, 차광막 패턴(104b)과 채널패턴인 반투과막 패턴(110a) 표면의 제곱평균 거칠기(nmRMS)는 0.6 nm 내지 1.5 nm로 차광막과 반투과막 표면의 손상이 없었다. 뿐만 아니라, 차광막 패턴(104a) 위에 형성된 반투과막(110)이 반사방지막 역할을 함으로써 그레이톤 블랭크마스크 공정이 감소되었고 스텝 커버리지가 1,000Å 이하로 감소되었다. 또한 본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 포토마스크(222')는 2차 패터닝시 노광 장비의 정렬 파장에서 차광막 패턴(104a) 위의 반사방지막 역할을 하는 반투과막(110)과 투명기판(102) 위의 반투과막(110)과의 반사율 차이가 크게 되어 2차 패터닝시 정렬을 더욱 쉽게 할 수 있다. The gray tone blank mask and the gray tone photomask 222 'manufactured by the method of the present embodiment are manufactured by wet etching only without using a dry etching process, and there is no alignment problem of the channel pattern by the self-aligning function, and the source pattern ( 200a) and drain pattern 200b are also formed as designed. In addition, since the semi-transmissive layer 110, which is a channel pattern formed after the primary patterning, is protected by the second resist pattern 112a, the transmittance of the semi-transmissive layer 110 formed after the primary patterning and the completed gray tone photomask 222. The transmittance difference of ') can be controlled to less than 2%. In addition, the optical phase difference of the semi-transmissive layer 110 formed after the primary patterning and the gray phase photomask may be controlled to be less than 3 degrees. In addition, as a result of fabricating the sample according to the present embodiment, the root mean square roughness (nmRMS) of the surface of the light shielding film pattern 104b and the channel pattern semi-transmissive film pattern 110a is 0.6 nm to 1.5 nm. There was no. In addition, the semi-transmissive film 110 formed on the light shielding film pattern 104a serves as an anti-reflection film, thereby reducing the gray tone blank mask process and reducing the step coverage to 1,000 mW or less. In addition, the gray tone photomask 222 ′ manufactured by the method of the present exemplary embodiment may include a semi-transmissive layer 110 and a transparent substrate (2) which serve as an anti-reflection layer on the light shielding layer pattern 104a at the alignment wavelength of the exposure equipment during the second patterning. 102) the difference in reflectance with the semi-transmissive layer 110 on the above can be made easier to align during the second patterning.

(제4 실시예) (Example 4)

도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제4 실시예에 따라 제조되는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 개략적으로 도시한 도면들이다. 각 도면에서 상단은 단 면도, 하단은 상면도이며, 단면도는 상면도에서의 가로 방향 일점쇄선을 따라 자른 단면에 해당된다. 11A to 11D are diagrams schematically showing a gray tone blank mask and a photo mask manufactured according to a fourth embodiment of the present invention. In each figure, the upper end is a short side, and the lower end is a top view, and sectional drawing corresponds to the cross section cut along the horizontal dashed line in the upper view.

도 11a를 참조하면, 본 실시예에 따른 그레이톤 블랭크마스크는 유리 또는 석영 등의 투명기판(302) 위에 차광막(304)을 형성한 후, 레지스트막(308)을 형성하여 1차적인 블랭크마스크를 제조하게 된다.Referring to FIG. 11A, in the gray tone blank mask according to the present embodiment, a light shielding film 304 is formed on a transparent substrate 302 such as glass or quartz, and then a resist film 308 is formed to form a primary blank mask. To manufacture.

그런 다음, 도 11b 내지 도 11d에 도시한 바와 같이, 제2 실시예와 거의 동일한 방법으로 진행하여 2차적인 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크(422')를 제조하게 된다. Then, as shown in Figs. 11B to 11D, the process proceeds in almost the same manner as in the second embodiment to produce the secondary blank mask and the gray tone photomask 422 '.

그레이톤 포토마스크(422')에서 투과영역(412)은 개구부(H2) 안의 투명기판(302) 표면이 노출된 것이며, 반투과영역(416)은 개구부(H2)에 형성된 반투과막 패턴(310a)으로 이루어져 자기정렬된 것이며, 차광영역(400)은 차광막 패턴(304a)과 반투과막 패턴(310a)이 적층되어 이루어진 것이다. In the gray tone photomask 422 ′, the transmissive region 412 exposes the surface of the transparent substrate 302 in the opening H2, and the transflective region 416 has a semi-transmissive layer pattern 310a formed in the opening H2. The light shielding area 400 is formed by stacking the light shielding film pattern 304a and the semi-transmissive film pattern 310a.

상기 본 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크마스크 및 그레이톤 포토마스크(422')는 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예의 방법에 의해 제조된 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크와 마찬가지로 2차 패터닝시의 정렬 문제가 없으며 투과율 변화가 2 % 미만이고 광 위상차의 변화가 3도 미만으로 제어된다. 또한 제3 실시예에서처럼 반사방지막 형성 공정이 감소되었고 스텝 커버리지가 1,000Å 이하로 감소된다. The gray tone blank mask and the gray tone photomask 422 'manufactured by the method of this embodiment are similar to the second patterning of gray tone blank mask and photo mask manufactured by the methods of the first to third embodiments. There is no problem of alignment in time, the change in transmittance is less than 2% and the change in light retardation is controlled to less than 3 degrees. In addition, as in the third embodiment, the anti-reflection film forming process is reduced and the step coverage is reduced to 1,000 mW or less.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다. As mentioned above, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is obvious.

본 발명의 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법에 따르면, 소스와 드레인, 채널패턴 형성을 위한 그레이톤 포토마스크 공정에서의 2차 패터닝 공정에서는, 자기정렬이 가능하도록 채널패턴이 되는 투과영역의 크기를 조절함으로써 높은 패턴 정밀도를 얻을 수 있으므로 소스와 드레인, 채널패턴 형성을 위한 그레이톤 포토마스크 공정뿐만 아니라 모든 형태의 그레이톤 포토마스크의 제조에 매우 적합한 이점이 있다. 즉, 본 발명에 따른 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크는 우수한 패턴정렬을 가지게 된다.According to the method for manufacturing the gray tone blank mask and the photo mask of the present invention, in the second patterning process in the gray tone photo mask process for forming the source, drain, and channel pattern, the size of the transmission region that becomes the channel pattern to enable self-alignment Since the high pattern precision can be obtained by controlling the, there is an advantage that is very suitable for the production of all types of gray tone photomask as well as the gray tone photomask process for forming the source, drain, and channel pattern. That is, the gray tone blank mask and the photo mask according to the present invention have excellent pattern alignment.

또한, 포토마스크 제조공정에서 일반적으로 사용되고 있는 크롬 물질과 같은 동일 금속계열을 사용하여, 1차 패터닝 후 반투과막을 형성함으로써 2차 패터닝 후, 외곽지역의 투과영역을 형성하기 위하여, 반투과막, 반사방지막, 차광막을 순차적 또는 선택적으로 패터닝할 때 식각되지 않는 반투과막이 레지스트막에 의해 보호됨으로써 반투과막의 물질과 식각 방법에 관계없이 투과율 및 광 위상차 조절이 용이하다. 이에, 식각 방법과 순서에 제한이 없으며, 이로 인하여 필요에 따라 습식 식각을 사용할 수도 있고 건식 식각을 사용할 수도 있으며 또한 습식 식각과 건식 식각을 혼합하여 사용할 수도 있다. 따라서, 반투과막을 종래의 MoSi, W, Si 등과 같은 물질을 사용하여 제조할 경우 발생되는 건식 식각 문제들을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 에치 스토퍼막이 필요 없으므로 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 간단한 제조공정을 통하여 생산할 수 있다. In addition, in order to form a transmissive region of the outer region after the second patterning by forming a semi-permeable membrane after the first patterning using the same metal series as the chromium material generally used in the photomask manufacturing process, a semi-permeable membrane, When the anti-reflection film and the light shielding film are sequentially or selectively patterned, the semi-transmissive film, which is not etched, is protected by the resist film, thereby easily controlling the transmittance and the light phase difference regardless of the material and the etching method of the semi-transmissive film. Thus, there is no limitation on the etching method and order, and thus, wet etching may be used, dry etching may be used, and wet etching and dry etching may be mixed as needed. Therefore, the dry etching problems generated when the semi-permeable film is manufactured using materials such as MoSi, W, Si, etc. can be solved, and since the etch stopper film is not required, the gray tone blank mask and the photomask are manufactured through a simple manufacturing process. Can produce.

또한, 본 발명에 의한 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법은, 넓은 면적의 포토마스크 공정에서의 습식 식각 공정에 쉽게 적용함으로써 건식 식각 장비의 투자 없이 품질완성도 및 공정단순화를 통한 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있는 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크를 제조할 수 있으며, 또한 블랭크마스크의 막 물질을 변경할 필요 없이 포토마스크 제조공정에 적용될 수 있으므로, 블랭크마스크에 대한 신뢰성 및 편리성을 제공하여 원가절감 및 고부가가치 제품을 제조할 수 있어 경쟁력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the grayton blank mask and the photomask manufacturing method according to the present invention is easily applied to the wet etching process in a large area photomask process, thereby reducing the cost and high value-added through quality completion and process simplicity without the investment of dry etching equipment. It is possible to manufacture gray tone blank masks and photo masks to manufacture products, and can also be applied to the photomask manufacturing process without changing the film material of the blank mask, thereby providing cost and reliability and convenience for the blank mask. Reduction and high value-added products can be manufactured to increase competitiveness.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 그레이톤 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법은 반투과막의 역할과 반사방지막의 역할을 동시에 수행하는 반투과막을 형성함으로써 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있으며 이 경우 노광 장비의 정렬 파장에서의 반투과막의 반사율과 반사방지막의 반사율을 적절히 조절됨으로써 2차 패터닝시의 정렬이 더욱 용이해지는 효과가 있다.In addition, the manufacturing method of the gray tone blank mask and the photo mask according to the present invention has the advantage of simplifying the process by forming a semi-transmissive film that simultaneously performs the role of the semi-transmissive film and the anti-reflection film, in which case the alignment of the exposure equipment. By properly adjusting the reflectance of the semi-transmissive film at the wavelength and the reflectance of the anti-reflection film, there is an effect that alignment at the time of secondary patterning becomes easier.

Claims (25)

투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;Forming a light shielding film on the transparent substrate; 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;Patterning the light blocking film to form an opening exposing the surface of the transparent substrate; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및Forming a transflective film on the entire surface of the resultant including the opening; And 상기 반투과막 상에 레지스트막을 형성하는 단계를 포함하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.And forming a resist film on the transflective film. 제1항에 있어서, 상기 차광막 상에 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 1, further comprising forming an anti-reflection film on the light shielding film, wherein the anti-reflection film is patterned in the same pattern as the light shielding film. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 1, wherein the opening is formed at a position corresponding to a channel of the TFT and is larger than the channel. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 패시베이션(passivation) 패턴의 컨택 홀(contact hole) 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The gray tone blank mask manufacturing method of claim 1, wherein the opening is formed at a position corresponding to a contact hole pattern of a TFT passivation pattern and is formed larger than the contact hole pattern of the passivation pattern. Way. 제2항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 습식 식각이 가능한 물질 또는 습식 식각과 건식 식각이 모두 가능한 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 2, wherein at least one of the transflective film, the anti-reflection film, and the light shielding film is formed of a material capable of wet etching or a material capable of both wet etching and dry etching. 제2항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 코발트(Co), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 니오븀(Nb), 아연(Zn), 하프늄(Hf), 게르마늄(Ge), 알루미늄(Al), 플래티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 실리콘(Si), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 그것의 화합물로 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 2, wherein at least one of the transflective film, the anti-reflection film, and the light shielding film is cobalt (Co), tantalum (Ta), tungsten (W), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), Palladium (Pd), titanium (Ti), niobium (Nb), zinc (Zn), hafnium (Hf), germanium (Ge), aluminum (Al), platinum (Pt), manganese (Mn), iron (Fe), Silicon (Si), nickel (Ni), cadmium (Cd), zirconium (Zr), magnesium (Mg), lithium (Li), selenium (Se), copper (Cu), yttrium (Y), sulfur (S), Method for producing a gray tone blank mask, characterized in that formed with any one or a compound thereof selected from the group consisting of indium (In), tin (Sn) and combinations thereof. 제2항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나는 진공챔버 내에서 불활성 가스 및 반응성 가스를 도입하여 이루어지는 리액티브 스퍼터링 또는 진공증착방법을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.3. The gray according to claim 2, wherein at least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film is formed using a reactive sputtering or vacuum deposition method in which an inert gas and a reactive gas are introduced into a vacuum chamber. Tone blank mask manufacturing method. 제7항에 있어서, 상기 반응성 가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니 아(NH3), 메탄(CH4) 및 불소(F)로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 7, wherein the reactive gas is oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), nitrogen dioxide (NO) 2 ), a method for producing a gray tone blank mask, characterized in that at least one selected from the group consisting of ammonia (NH 3 ), methane (CH 4 ) and fluorine (F). 제7항에 있어서, 상기 진공챔버의 진공도는 0.3 내지 10 mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30 ㎾인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소(N2) : 이산화탄소(CO2) : 메탄(CH4)을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95%로 하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 7, wherein the vacuum chamber is 0.3 to 10 mTorr, the applied power is 0.3 to 30 kW, the mixing ratio of the reactive gas is inert gas: nitrogen (N 2 ): carbon dioxide (CO 2 ): Methane (CH 4 ) 0 to 100%: 0 to 95%: 0 to 95%: 0 to 95%, characterized in that the gray tone blank mask manufacturing method. 제9항에 있어서, 상기 이산화탄소(CO2) 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소(O2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO) 및 이산화질소(NO2) 중 적어도 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 9, wherein at least one of carbon dioxide (CO 2 ) or nitrogen or carbon dioxide and nitrogen, at least one of oxygen (O 2 ), nitrous oxide (N 2 O), nitrogen oxides (NO), and nitrogen dioxide (NO 2 ). Method for producing a gray tone blank mask, characterized in that used. 제6항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나를 크롬(Cr) 화합물로 형성하고, 상기 크롬 화합물은 질화크롬(CrN), 산화크롬(CrO), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 탄화질화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON), 불화크롬(CrF), 불화질화크롬(CrNF), 불산화크롬(CrOF), 불탄화크롬(CrCF), 불탄화질화크롬(CrCNF), 불산화질화크롬(CrONF), 및 불탄화산화질화크롬(CrCONF) 중에서 하나 이상을 포함하는 성분인 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 6, wherein at least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film is formed of a chromium (Cr) compound, and the chromium compound is chromium nitride (CrN), chromium oxide (CrO), or chromium carbide (CrC). , Chromium carbide (CrCO), chromium nitride (CrCN), chromium oxynitride (CrON), chromium oxynitride (CrCON), chromium fluoride (CrF), chromium fluoride (CrNF), chromium fluoride (CrOF), Method for producing a gray tone blank mask, characterized in that the chromium carbide (CrCF), chromium nitride chromium (CrCNF), chromium oxynitride (CrONF), and a component containing at least one of chromium oxynitride (CrCONF) . 제11항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 성분 함량은 탄소(C), 산소(O) 및 질소(N)의 각각 또는 혼합 함량이 0 내지 95 at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법. The method of claim 11, wherein the component content of at least one of the transflective film, the antireflection film, and the light shielding film is 0 to 95 at%, respectively, or a mixed content of carbon (C), oxygen (O), and nitrogen (N), The remaining method of manufacturing a gray tone blank mask, characterized in that made of chromium (Cr). 제1항에 있어서, 상기 반투과막은 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5% 내지 80%이며, 광 위상변이가 0도 내지 100도이며, 두께가 50Å 내지 4,500Å인 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 1, wherein the transflective film has a transmittance of 5% to 80% for light having a wavelength of 190 nm to 800 nm, a light phase shift of 0 ° to 100 °, and a thickness of 50 Pa to 4,500 Pa. Tone blank mask manufacturing method. 제2항에 있어서, 상기 반사방지막 및 차광막 중 적어도 어느 하나의 두께는 100Å 내지 2,500Å이며, 상기 차광막을 패터닝하기 위해 1,000Å 내지 20,000Å 두께의 레지스트막을 이용하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 2, wherein the thickness of at least one of the anti-reflection film and the light shielding film is 100 kPa to 2,500 kPa, and a resist film having a thickness of 1,000 kPa to 20,000 kPa is used to pattern the light shielding film. . 제2항에 있어서, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 적어도 어느 하나의 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위하여 상기 투명기판을 50℃ 내지 700℃의 온도로 가열처리하고, 상기 반투과막, 반사방지막 및 차광막 중의 하나 이상의 막이 형성된 상기 투명기판의 응력완화 및 케미컬에 대한 내성을 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크 제조방법.The method of claim 2, wherein the transparent substrate is heat-treated at a temperature of 50 ℃ to 700 ℃ to improve the adhesion of at least one of the transflective film, the anti-reflection film and the light shielding film and the growth of the film, the semi-transmissive film, reflection A method for improving stress relaxation and chemical resistance of the transparent substrate on which at least one of the anti-film and the light-shielding film is formed, the method may further include heat treatment for a time of 120 minutes or less in a range of 100 ° C to 800 ° C. Tone blank mask manufacturing method. 투명기판;Transparent substrate; 상기 투명기판 위에 형성되고 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 정의하는 차광막 패턴;A light blocking film pattern formed on the transparent substrate and defining an opening exposing the surface of the transparent substrate; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 형성된 반투과막; 및A semi-permeable membrane formed on the entire surface of the resultant including the opening; And 상기 반투과막 상에 형성된 레지스트막을 포함하는 그레이톤 블랭크마스크. A gray tone blank mask comprising a resist film formed on the transflective film. 제16항에 있어서, 상기 차광막 패턴 상에 반사방지막 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 블랭크마스크. The gray tone blank mask of claim 16, further comprising an anti-reflection film pattern on the light shielding film pattern. 제16항 또는 제17항 기재의 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝함으로써,By patterning at least one of the said light shielding film pattern and a semi-transmissive film using the gray tone blank mask of Claim 16 or 17, 상기 개구부에 형성된 상기 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성하는 단계를 포함하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.Forming a self-aligned semi-transmissive region formed by the semi-transmissive layer pattern formed in the opening, a light-shielding region formed by stacking the light-shielding layer pattern and the semi-transmissive layer pattern, and a transmissive region exposing the surface of the transparent substrate. Tone photomask manufacturing method. 제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 따른 그레이톤 블랭크마스크의 제조방법에 의한 그레이톤 블랭크마스크를 이용하여, 상기 차광막 패턴 및 반투과막 중 적어도 어느 하나를 패터닝하는 단계를 포함하는 그레이톤 포토마스크 제조방법. 16. Gray comprising patterning at least one of the light shielding film pattern and the semi-transmissive film by using the gray tone blank mask according to the method for manufacturing the gray tone blank mask according to claim 1. Tone photomask manufacturing method. 투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;Forming a light shielding film on the transparent substrate; 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판 표면을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;Patterning the light blocking film to form an opening exposing the surface of the transparent substrate; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및Forming a transflective film on the entire surface of the resultant including the opening; And 상기 차광막 패턴 및 반투과막을 동시에 패터닝하여, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역, 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역 및 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역을 형성하는 단계를 포함하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.Patterning the light shielding film pattern and the semi-transmissive film at the same time, the semi-transmissive film pattern formed in the opening is a self-aligned semi-transmissive area, the light shielding area formed by stacking the light shielding film pattern and the semi-transmissive film pattern and the surface of the transparent substrate exposed A gray tone photomask manufacturing method comprising the step of forming a transmission region. 투명기판 위에 차광막을 형성하는 단계;Forming a light shielding film on the transparent substrate; 상기 차광막을 패터닝하여 상기 투명기판을 노출시키는 개구부를 형성하는 단계;Patterning the light blocking film to form an opening exposing the transparent substrate; 상기 개구부를 포함한 결과물의 전면에 반투과막을 형성하는 단계; 및Forming a transflective film on the entire surface of the resultant including the opening; And 상기 개구부 안에 형성된 상기 반투과막을 패터닝하여, 상기 개구부 안의 상기 투명기판 표면이 노출된 투과영역, 상기 개구부에 형성된 반투과막 패턴으로 이루어져 자기정렬된 반투과영역 및 상기 차광막 패턴과 반투과막 패턴이 적층되어 이루어진 차광영역을 형성하는 단계를 포함하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.The semi-transmissive layer formed in the opening is patterned to form a transmissive region exposing the surface of the transparent substrate in the opening, a semi-permeable membrane pattern formed in the opening, and a self-aligned semi-transmissive region, and the light blocking film pattern and the semi-permeable membrane pattern. A gray tone photomask manufacturing method comprising the step of forming a light-shielding area is laminated. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 차광막 상에 반사방지막을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 반사방지막은 상기 차광막과 같은 패턴으로 패터닝하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.22. The method of claim 20 or 21, further comprising forming an antireflection film on the light blocking film, wherein the antireflection film is patterned in the same pattern as the light blocking film. 제20항에 있어서, 상기 개구부는 TFT의 채널에 해당하는 위치에 형성하며 상기 채널보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.21. The method of claim 20, wherein the opening is formed at a position corresponding to a channel of the TFT and is formed larger than the channel. 제23항에 있어서, 상기 차광막 및 반투과막을 패터닝할 때에 상기 개구부에 형성된 반투과막 중 상기 채널에 해당하는 위치 바깥으로 형성된 부분을 제거하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.24. The method of claim 23, wherein, when patterning the light blocking film and the semi-transmissive film, a portion of the semi-transmissive film formed in the opening is formed outside the position corresponding to the channel. 제20항에 있어서, 상기 개구부는 TFT 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴에 해당하는 위치에 형성하며 상기 패시베이션 패턴의 컨택 홀 패턴보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 포토마스크 제조방법.21. The method of claim 20, wherein the opening is formed at a position corresponding to the contact hole pattern of the TFT passivation pattern and formed larger than the contact hole pattern of the passivation pattern.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887172B1 (en) * 2007-06-16 2009-03-10 주식회사 피케이엘 Mask and method of manufacturing the same
TWI400559B (en) * 2007-01-11 2013-07-01 S&S Tech Co Ltd Process method of gray tone blankmask and photomask
KR20140031143A (en) * 2012-09-04 2014-03-12 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor substrate having a light absorbing layer for shielding metal oxide semiconductor layer from light and method for manufacturing the same
KR20150102004A (en) * 2012-12-27 2015-09-04 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 Phase Shift Mask and Method For Producing Same
CN113539797A (en) * 2021-07-12 2021-10-22 武汉新芯集成电路制造有限公司 Semiconductor device and method for manufacturing the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101315517A (en) 2007-05-30 2008-12-03 北京京东方光电科技有限公司 Mask plate of image element groove section and thin-film transistor using the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100340865B1 (en) * 1999-11-05 2002-06-20 박종섭 Mask for forming contact in semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2003173015A (en) * 2001-09-28 2003-06-20 Hoya Corp Method of manufacturing gray tone mask
KR100472115B1 (en) * 2002-07-16 2005-03-10 주식회사 에스앤에스텍 Blank-mask and its method for manufacturing
KR100885316B1 (en) * 2002-10-18 2009-02-25 하이디스 테크놀로지 주식회사 Method for forming ID mark of array substrate in liquid crystal display
JP4345333B2 (en) 2003-03-26 2009-10-14 凸版印刷株式会社 Phase shift mask and pattern transfer method using the same
JP4210166B2 (en) * 2003-06-30 2009-01-14 Hoya株式会社 Gray-tone mask manufacturing method
TWI286663B (en) * 2003-06-30 2007-09-11 Hoya Corp Method for manufacturing gray tone mask, and gray tone mask
JP4521694B2 (en) * 2004-03-09 2010-08-11 Hoya株式会社 Gray-tone mask and thin film transistor manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI400559B (en) * 2007-01-11 2013-07-01 S&S Tech Co Ltd Process method of gray tone blankmask and photomask
KR100887172B1 (en) * 2007-06-16 2009-03-10 주식회사 피케이엘 Mask and method of manufacturing the same
KR20140031143A (en) * 2012-09-04 2014-03-12 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor substrate having a light absorbing layer for shielding metal oxide semiconductor layer from light and method for manufacturing the same
KR20150102004A (en) * 2012-12-27 2015-09-04 알박 세이마쿠 가부시키가이샤 Phase Shift Mask and Method For Producing Same
CN113539797A (en) * 2021-07-12 2021-10-22 武汉新芯集成电路制造有限公司 Semiconductor device and method for manufacturing the same

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