KR20070066809A - 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법 - Google Patents

하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070066809A
KR20070066809A KR1020050128321A KR20050128321A KR20070066809A KR 20070066809 A KR20070066809 A KR 20070066809A KR 1020050128321 A KR1020050128321 A KR 1020050128321A KR 20050128321 A KR20050128321 A KR 20050128321A KR 20070066809 A KR20070066809 A KR 20070066809A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
forming
resist
blank mask
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020050128321A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100850511B1 (ko
Inventor
남기수
차한선
최세종
강형종
Original Assignee
주식회사 에스앤에스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스앤에스텍 filed Critical 주식회사 에스앤에스텍
Priority to KR1020050128321A priority Critical patent/KR100850511B1/ko
Publication of KR20070066809A publication Critical patent/KR20070066809A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100850511B1 publication Critical patent/KR100850511B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/46—Antireflective coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/80—Etching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70025—Production of exposure light, i.e. light sources by lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

본 발명은 투과율과 광 위상차를 정밀하게 제어하기 위한 하프톤 블랭크 마스크 제조방법에 있어서 투과율을 제어할 수 있는 물질에 대해 공정의 용이성을 제공하며, 선택비를 향상시켜 포토마스크 공정상에서의 결함을 최소화할 수 있다. 본 발명에 따른 하프톤 블랭크 마스크 제조방법에서는 투명기판 위에 반투과막을 형성한 다음 반투과막 상에 차광막과 반사방지막을 순차적으로 형성한 후 레지스트를 도포하는 단계를 포함하는 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법을 제공한다.
액정표시장치, 하프톤 블랭크 마스크, 포토마스크, 투과율, 위상차

Description

하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법{Process Method of Half Tone Blankmask}
도 1은 본 발명에 따른 하프톤 블랭크 마스크 제조방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하프톤 포토마스크 제조방법의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 단면 공정도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
2: 투명기판 4: 반투과막
6: 차광막 8: 반사방지막
10: 레지스트 12: 2차 레지스트막
본 발명은 하프톤 블랭크 마스크 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종래의 슬릿 패턴 대신 투과율 및 두께 조절이 용이한 막을 사용함으로써 슬릿 패턴 영역에서의 투과율 따른 레지스트막의 두께를 균일하게 제어할 수 있는 하프톤 블랭크 마스크를 제조방법 및 포토마스크 제조방법에 관한 것이다.
오늘날 액정표시소자는 시장의 요구가 고급화, 고기능화 됨에 따라 급격한 발달로 인하여 그 응용 범위가 확대되면서, 보다 저렴하고 생산성이 우수한 제조 공정 기술의 개발이 요청되고 있다.
특히, 슬릿마스크 기술을 적용한 4-마스크 공정의 경우, 슬릿의 패턴이 미세화 되거나 구조가 복잡해질 경우 슬릿을 통과하는 회절광의 제어가 힘들어, 레지스트의 잔류량을 균일하게 되지 않아 생산 및 수율 측면에서 비용의 손실을 가져올 수 있다.
한편, 기존의 위상반전 블랭크 마스크를 사용할 경우, 위상 반전막을 통과한 노광 광의 위상차를 180°가 되도록 하고, 노광 파장에서 특정 투과율을 가지도록 성막하여 위상 반전막과 기판을 통과한 노광광의 간섭 현상을 이용하여 미세 패턴을 형성한다. 이러한 위상반전 블랭크 마스크를 포토마스크로 제작하여 액정표시장치(LCD) 공정에 적용하는 경우, 크롬 포토마스크에 비하여 미세 패턴은 형성할 수 있으나, 액정표시장치(LCD)용 노광 파장에서 높은 투과율과 높은 위상차를 나타내는 특성에 의해 레지스트 잔류량 및 균일도를 제어하기 힘든 문제점이 발생한다. 또한, 기존에 사용되고 있는 위상반전 블랭크 마스크에서 사용되고 있는 투과물질 즉, MoSi를 이용하여 투과율 및 위상차를 조절하여 레지스트의 잔류량을 조절할 수 있으나, 공정상에 건식식각 공정에서만 진행되기 때문에 고가의 건식장비가 필요한데 현재, 넓은 면적을 가지는 포토마스크 공정에서 적용에 한계가 있다. 뿐만 아니라, 블랭크 마스크 제조에서의 결함에 의한 블랭크 마스크의 회복이 불가능하기 때문에 원가 및 수율 측면에서 어려움이 많다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 투과율 및 광 위상차가 정밀하게 제어될 수 있는 대면적 포토마스크 습식식각 공정을 진행될 수 있도록 제공하는 하프톤 블랭크 마스크 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 하프톤 블랭크 마스크 제조공정에서의 결함에 의한 하프톤 블랭크 마스크의 불량품을 습식식각액에 의한 재사용이 가능하므로 원가 및 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명이 제안하는 하프톤 블랭크 마스크 제조방법은, a1) 투명기판을 형성하는 단계; b1) 상기 a1) 단계에서 형성한 투명기판 위에 반투과막을 형성하는 단계; c1) 상기 b1) 단계에서 형성한 반투과막 위에 차광막을 형성하는 단계; d1) 상기 c1) 단계에서 형성한 차광막 위에 반사방지막을 형성하는 단계; e1) 상기 d1) 단계에서 형성한 반사방지막 위에 레지스트를 도포하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 a1) 단계에서 형성하는 투명기판은 유리 또는 석영으로 구성되며, 투과율이 90% 이상을 갖는 5∼12인치 및 평판 디스플레이(Flat Pannel Display) 제작용 기판을 말한다.
상기에서 평판 디스플레이로는 액정표시장치(LCD), 플라즈마패널디스플레이(PDP), 전계발광표시장치(FED) 등이 있다.
상기 b1) 단계에서 형성하는 반투과막은 습식식각 및 건식식각에 용이한 물 질로 형성한다. 상기 반투과막을 형성할 때에 사용되는 물질의 모체로는 ITO(InSnO) 및 Sn, In 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 단독으로 또는 화합물로 사용한다.
상기 반투과막을 형성한 때에 사용하는 불활성 가스로는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 제논(Xe) 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용하고, 활성가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH3), 메탄(CH4) 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 사용한다. 상기 진공챔버의 진공도는 0.3 내지 10mTorr, 인가전력은 0.3 내지 30kW인 조건에서, 상기 반응성 가스의 혼합 비율은 불활성 가스 : 질소 : 이산화탄소 : 메탄을 0 내지 100% : 0 내지 95% : 0 내지 95% : 0 내지 95% 로 할 수 있다. 그리고 상기 이산화탄소 또는 질소 또는 이산화탄소 및 질소 대신에 산소, 아산화질소, 산화질소 및 이산화질소 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.
그리고 상기 반투과막이 ITO인 경우, 산소유량의 0.1 ~ 30% 미만으로 조절하였으며, 증착된 박막의 면저항은 100오옴 / ㅁ 미만이며, 두께는 50 ~ 4500A인 것이 바람직하다.
또한, 상기 반투과막은 190nm 내지 800nm파장의 광에 대하여 투과율이 5 % 내지 90 %이며, 광 위상변위가 0 도 내지 180도이며, 반투과막 투과율변화를 용이하게 향상시키기 위한 방법으로 100도 내지 800도 범위에서 120분 이하의 시간 동 안 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반투과막 위에 SiO2로 구성되는 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 보호막은 그 아래에 위치하는 반투과막을 식각과정으로부터 보호하는 기능을 가지며, 동시에 투과율을 조절 기능도 겸비할 수 있다.
상기 c1) 단계에서 형성되는 차광막은 금속을 모체로 하여 불활성가스 및 반응성가스가 도입된 진공 챔버 내에서 진공증착 방법을 이용하여 형성된다.
상기 차광막을 형성할 때에 사용하는 금속 모체로는 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) 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 단독으로 또는 화합물로 사용한다.
상기 차광막을 형성할 때에 사용하는 불활성 가스로는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 제온(Xe) 등에서 적어도 1종 이상을 선택하여 사용하고, 반응성가스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH4), 메탄(CH4) 등에서 적어도 1종 이상을 선택하여 사용한다.
상기 차광막은 금속 모체가 크롬(Cr)인 경우 산화크롬(CrO), 질화크롬(CrN), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 질화탄화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON) 등에서 적어도 하나 이상을 포함하는 성분의 막으로 형성된 다.
상기와 같은 성분의 막으로 이루어지는 차광막의 성분함량은 탄소(C) 0∼20at%, 산소(O) 0∼60at%, 질소(N) 0∼60at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어진다.
또, 상기 차광막은 금속 모체가 알루미늄(Al)인 경우 산화알루미늄(AlO), 질화알루미늄(AlN), 탄화알루미늄(AlC), 질화탄화알루미늄(AlCN), 탄화산화알루미늄(AlCO), 산화질화알루미늄(AlON), 탄화산화질화알루미늄(AlCON) 등에서 적어도 하나이상을 포함하는 성분의 막으로 형성된다.
상기와 같은 성분의 막으로 이루어지는 차광막의 성분함량은 탄소(C) 0∼20at%, 산소(O) 0∼60at%, 질소(N) 0∼60at%이고, 나머지는 알루미늄(Al)으로 이루어진다.
상기 d1) 단계에서 형성되는 반사방지막은 금속을 모체로 하여 불활성가스 및 반응성가스가 도입된 진공 챔버 내에서 진공증착 방법을 이용하여 형성된다.
상기 반사방지막을 형성할 때에 사용하는 금속 모체로는 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) 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 단독으로 또는 화합물로 사용한다.
상기 반사방지막을 형성할 때에 사용하는 불활성가스로는 아르곤(Ar), 헬륨(He), 네온(Ne), 제온(Xe) 등에서 적어도 1종 이상을 선택하여 사용하고, 반응성가 스로는 산소(O2), 질소(N2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 아산화질소(N2O), 산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 암모니아(NH4), 메탄(CH4) 등에서 적어도 1종 이상을 선택하여 사용한다.
상기 반사방지막은 금속 모체가 크롬(Cr)인 경우 산화크롬(CrO), 질화크롬(CrN), 탄화크롬(CrC), 탄화산화크롬(CrCO), 질화탄화크롬(CrCN), 산화질화크롬(CrON), 탄화산화질화크롬(CrCON) 등에서 적어도 하나이상을 포함하는 성분의 막으로 형성된다.
상기와 같은 성분의 막으로 이루어지는 반사방지막의 성분함량은 탄소(C) 0∼20at%, 산소(O) 0∼60at%, 질소(N) 0∼60at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어진다.
또, 상기 반사방지막은 금속 모체가 알루미늄(Al)인 경우 산화알루미늄(AlO), 질화알루미늄(AlN), 탄화알루미늄(AlC), 질화탄화알루미늄(AlCN), 탄화산화알루미늄(AlCO), 산화질화알루미늄(AlON), 탄화산화질화알루미늄(AlCON) 등에서 적어도 하나이상을 포함하는 성분의 막으로 형성된다.
상기와 같은 성분의 막으로 이루어지는 반사방지막의 성분함량은 탄소(C) 0∼20at%, 산소(O) 0∼60at%, 질소(N) 0∼60at%이고, 나머지는 알루미늄(Al)으로 이루어진다.
상기 차광막 및 반사방지막은 투명 기판으로부터 상위막으로 갈수록 구성 성분이 변하도록 제조되는 연속막 또는 저투과막과 고투과막이 2층 이상으로 겹쳐서 구성되는 것도 가능하다. 즉 상기 c1), d1) 단계의 차광막과 반사방지막은, 투명기판 쪽으로 갈수록 질소의 함량이 높아지는 막 구분이 없는 연속막 또는 2층 이상의 막으로 구성하는 것이 가능하다.
상기 c1), d1) 단계에서 진공 챔버의 진공도 1∼5mTorr, 인가 전력 0.5∼2㎾인 조건에서 반응성가스의 혼합 비율인 아르곤(Ar):질소(N2):이산화탄소(CO2):메탄(CH4)을 5∼80sccm:20∼95sccm:0∼30sccm:0∼30sccm 중에서 선택적으로 설정하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 c1), d1) 단계에서 진공 챔버 내에 도입되는 불활성가스와 반응성가스의 혼합비율은 불활성가스:반응성가스가 1∼95%:0.1∼100%의 범위 내에 있도록 설정한다.
또 상기 b1), c1) 및 d1) 단계에서 접착력 및 막의 성장성을 향상시키기 위한 방법으로 기판을 소정의 온도(대략 80∼300℃ 정도)로 가열하는 것이 가능하다.
그리고 진공증착 시의 응력(Stress) 완화와 식각 특성을 고려하여 열처리(Annealing)를 소정의 온도(대략 200∼400℃ 정도)로 가열하는 것도 가능하다.
상기 e1) 단계에서 반사방지막 위에 도포하는 레지스트로는 옵틱(Optic) 포토레지스트인 THMR-iP3500, THMR-iP3600, DPR-i7000 및 전자빔 레지스트(E-Beam resist)인 EBR-9, PBS, ZEP-7000, 포지티브 화학증폭형 레지스트인 FEP-171, 네가티브 화학증폭형 레지스트인 FEN-270, NEB-22 등의 알칼리 용해 가능한 레진과 PAG(Photo Acid Generator)로 구성된 성분의 레지스트 등에서 적어도 하나이상을 선택하여 사용한다.
상기 반사방지막 위에 도포하는 레지스트는 스핀코팅 또는 캐필러리(Capillary)코팅에 의해 레지스트막을 형성하며, 상기 레지스트막의 두께는 1,000∼6,000Å 정도로 유지하며, 대략 50∼250℃ 정도의 온도범위에서 소프트 베이크(Soft Bake)을 실시하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 포토마스크 제조방법은 상기와 같은 제조방법에 의해 제조된 블랭크 마스크 위에 형성한 반투과막, 차광막, 반사방지막 중에서 모두 또는 적어도 1종 이상을 선택한 막을 패터닝하는 것으로 이루어진다.
본 발명의 하프톤 블랭크 마스크의 포토마스크 제조방법은, a2) 상기 a1)∼e1) 단계의 제조공정을 통해 제조된 블랭크 마스크를 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하는 단계; b2) 상기 a2) 단계에서 노광된 부분에 대해 현상액을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계; c2) 상기 b2) 단계에서 형성된 레지스트 패턴을 마스킹으로 이용하여 상기 반투과막, 차광막과 반사방지막을 습식 또는 건식 식각공정을 통해 식각하는 단계; d2) 상기 c2) 단계에서 패턴 형성에 사용된 레지스트막을 제거하는 단계; e2) 상기 d2) 단계에서 1차 패턴이 형성된 상태의 포토마스크에 레지스트막을 형성하는 단계; f2) 상기 e2) 단계를 통한 마스크에 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하는 단계; g2) 상기 f2) 단계에서 노광된 부분에 대해 현상액을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계; h2) 상기 g2) 단계에서 형성된 레지스트 패턴을 마스킹으로 이용하여 차광막과 반사방지막을 습식 또는 건식 식각공정을 통해 식각하는 단계; i2) 상기 h2) 단계에서 패턴 형성에 사용된 레지스트 막을 제거하고 세정하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 a2)∼i2) 단계의 제조공정을 통해 제조된 포토마스크는 액정표시장치뿐만 아니라, 반도체 집적회로, 평판 디스플레이(LCD, PDP, FED 등) 등을 제조하는 경우에도 적용이 가능하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 실시예는 단지 본 발명의 예시 및 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명에 따른 하프톤 블랭크 마스크 제조방법의 일 실시예를 나타내는 개략 단면도이다.
먼저, 투명기판(2) 위에 인듐틴옥사이드(ITO) 박막을 증착하기 위하여 기판 온도를 100 ~ 350도로 고정하고 산소 유량을 0 ~ 10%로 흘려 주면서 스퍼터 압력을 5mTorr, DC Power가 180W인 조건하에서 ITO박막을 형성한다(P10).
상기 반투과막(4)은 400∼600㎚의 파장에서 투과율이 40∼60%이며, 위상차가 0∼80°이면서 두께가 1000∼3500Å인 막으로 성막된다.
그리고 상기 반투과막(4) 위에 크롬(Cr)을 타깃으로 하여 아르곤(Ar), 질소 (N2) 가스를 이용한 진공증착 방법으로 차광막(6)인 질화크롬(CrN)을 660Å의 두께로 형성한다(P12).
상기에서 차광막(6)인 질화크롬(CrN)막의 조성은 질소(N)가 0∼60at%이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어진다.
상기 차광막(6) 위에 크롬(Cr)을 타겟으로 하여 아르곤(Ar), 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 가스를 이용한 진공증착 방법을 실시하여 반사방지막(8)인 산화질화탄화크롬(CrCON)을 110Å의 두께로 형성한다(P14).
상기 반사방지막(8)인 산화질화탄화크롬(CrCON)막의 조성은 탄소(C) 0∼20at%, 산소(O) 0∼60at%, 질소(N) 0∼60at %이고, 나머지는 크롬(Cr)으로 이루어진다.
상기 반사방지막(8) 위에 AZ-1500을 스핀 코팅 방식을 이용하여 1000 ~ 20000Å 두께, 더욱 바람직하게는 3000 ~ 15000Å 두께의 레지스트막(10)을 형성한다. 그런 다음, 핫플레이트에서 소프트 베이크를 실시한다(P16). 상기에서 소프트 베이크를 실시하는 온도는 200℃이며, 시간은 15분으로 실시하여 하프톤 블랭크 마스크를 제조한다.
다음에 도 2를 참조하여 상기와 같은 공정으로 제조된 하프톤 블랭크 마스크를 이용하여 이루어지는 본 발명에 따른 포토마스크 제조방법의 일 실시예를 설명한다.
먼저, 상기와 같이 제조된 블랭크 마스크의 레지스트막(10)에 대한 노광 및 현상으로 레지스트 패턴을 형성한다. 현상 공정 시 2.38% TMAH용액을 이용한다.
그런 다음 레지스트 패턴을 식각 마스크로 하여, CR-7S용액을 이용하여 연속적으로 반사방지막 패턴, 차광막 패턴을 형성하며, 반투과막(4) 패턴은 ITO 습식 식각용액으로 형성한다(P23).
이어서 황산에 디핑(Dipping)방식으로 90℃에서 30분간 실시하여 불필요해진 레지스트막(10)을 제거한 후, 이물질을 제거하기 위해 세정 공정을 행한다(P24).
그리고 상기 반사방지막(8) 패턴 위에 IP-3500을 스핀 코팅 방식을 이용하여 4650Å 두께의 2차 레지스트막(12)을 형성한 후, 핫플레이트에서 온도 110도에서 15분 정도 소프트 베이크를 실시한다(P25).
다음에 2차 레지스트막(12)을 선택적으로 소정의 패턴으로 노광한다(P26).
상기와 같이 노광된 부분의 레지스트 패턴을 형성하기 위해 현상액인 NMD-W를 스프레이 방식으로 70초간 현상하여 패턴을 형성한다(P27).
상기와 같이 형성된 레지스트 패턴을 마스킹으로 사용하여 CR-7을 이용하여 60초 동안 습식 식각을 통해 반사방지막(8) 패턴과 차광막(6) 패턴을 형성한다(P28).
그리고 황산에 디핑(Dipping)방식으로 90℃에서 30분간 실시하여 불필요해진 레지스트막(12)을 제거한 후 세정 공정으로 SPM 및 SC-1공정을 통해 표면에 부착되어 있는 오염 물질 및 파티클 등을 완전히 제거한다(P29).
상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마 스크 제조방법의 효과는 다음과 같다.
첫째, 투과율 및 광 위상차가 정밀하게 제어될 수 있는 대면적 포토마스크 습식식각 공정을 진행할 수 있도록 한다.
둘째, 하프톤 블랭크 마스크 제조공정에서의 결함에 의한 하프톤 블랭크 마스크의 불량품을 습식식각액에 의한 재사용이 가능하므로 원가 및 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 투명기판을 형성하는 단계;
    상기 투명기판 위에, 습식식각 및 건식식각이 용이한 물질로 이루어지는 반투과막을 형성하는 단계;
    상기 반투과막 위에 차광막을 형성하는 단계;
    상기 차광막 위에 반사방지막을 형성하는 단계;
    상기 반사방지막 위에 레지스트를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 블랭크 마스크(Half-tone blankmask)의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반투과막을 형성할 때에 사용되는 물질은, ITO(InSnO), 주석(Sn) 및 인듐(In)으로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 선택하여 이루어지는 단일물이거나 이들의 화합물인 것을 특징으로 하는 하프톤 블랭크 마스크의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반투과막이 ITO로 이루어지며, 산소유량은 0.1 ~ 30%로 조절하고, 증착된 박막의 면저항은 100오옴/□ 미만이며, 두께는 50 ~ 4,500A인 것을 특징으로 하는 하프톤 블랭크 마스크의 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과막은 190nm 내지 800nm 파장의 광에 대하여 투과율이 5 % 내지 90 %이며, 광 위상변위가 0 도 내지 180도이며, 반투과막 투과율변화를 용이하게 향상시키기 위한 방법으로 100℃ 내지 800℃ 범위에서 120분 이하의 시간 동안 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 블랭크 마스크의 제조방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반투과막 위에 SiO2로 구성되는 보호막을 형성하는 것을 특징으로 하는 하프톤 블랭크 마스크의 제조방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항의 제조방법에 의해 제조된 블랭크 마스크 위에 반투과막, 차광막 및 반사방지막 모두 또는 적어도 1종 이상의 막을 형성하는 단계; 및
    상기 블랭크 마스크 위에 형성한 1종 이상의 막을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 포토마스크의 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 블랭크 마스크를 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하는 단계;
    상기 노광된 부분에 대해 현상액을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 단 계;
    상기 레지스트 패턴을 마스킹으로 이용하여 상기 반투과막, 차광막과 반사방지막을 식각하는 단계;
    상기 패턴 형성에 사용된 레지스트막을 제거하는 단계;
    상기 1차 패턴이 형성된 상태의 포토마스크에 레지스트막을 형성하는 단계;
    상기 포토마스크에 전자빔이나 단색광의 레이저로 노광하는 단계;
    상기 노광된 부분에 대해 현상액을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 레지스트 패턴을 마스킹으로 이용하여 차광막과 반사방지막을 식각하는 단계;
    상기 레지스트막을 제거하고 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 포토마스크의 제조방법.
KR1020050128321A 2005-12-22 2005-12-22 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법 KR100850511B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128321A KR100850511B1 (ko) 2005-12-22 2005-12-22 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050128321A KR100850511B1 (ko) 2005-12-22 2005-12-22 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070066809A true KR20070066809A (ko) 2007-06-27
KR100850511B1 KR100850511B1 (ko) 2008-08-05

Family

ID=38365843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050128321A KR100850511B1 (ko) 2005-12-22 2005-12-22 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100850511B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101813881B (zh) * 2009-02-20 2012-02-29 北京京东方光电科技有限公司 半色调掩模版及其制造方法
KR101504557B1 (ko) * 2014-03-23 2015-03-20 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토 마스크
WO2023197551A1 (zh) * 2022-04-11 2023-10-19 西湖大学 光刻装置和光刻系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210007074A (ko) 2019-07-09 2021-01-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI286663B (en) * 2003-06-30 2007-09-11 Hoya Corp Method for manufacturing gray tone mask, and gray tone mask

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101813881B (zh) * 2009-02-20 2012-02-29 北京京东方光电科技有限公司 半色调掩模版及其制造方法
KR101504557B1 (ko) * 2014-03-23 2015-03-20 주식회사 에스앤에스텍 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토 마스크
CN104932193A (zh) * 2014-03-23 2015-09-23 株式会社S&S技术 空白掩模和使用所述空白掩模的光掩模
US9551925B2 (en) 2014-03-23 2017-01-24 S&S Tech Co., Ltd Blankmask and photomask using the same
TWI612374B (zh) * 2014-03-23 2018-01-21 Ｓ＆Ｓ技術股份有限公司 空白罩幕及利用該空白罩幕的光罩
CN104932193B (zh) * 2014-03-23 2020-03-13 株式会社S&S技术 空白掩模和使用所述空白掩模的光掩模
WO2023197551A1 (zh) * 2022-04-11 2023-10-19 西湖大学 光刻装置和光刻系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR100850511B1 (ko) 2008-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102365488B1 (ko) 포토마스크 블랭크 및 그 제조 방법, 포토마스크의 제조 방법, 그리고 표시 장치의 제조 방법
EP1426820B1 (en) Methods of manufacturing photomask blank and photomask
US9063427B2 (en) Photomask blank and manufacturing method thereof
JP2009258357A (ja) フォトマスク用基板及びフォトマスクとその製造方法
KR100800304B1 (ko) 그레이톤 블랭크마스크, 포토마스크 및 그 제조방법
JP2002244274A (ja) フォトマスクブランク、フォトマスク及びこれらの製造方法
JP3956103B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクブランクの評価方法
JP7335400B2 (ja) フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法、及び表示装置の製造方法
KR100850511B1 (ko) 하프톤 블랭크 마스크 및 포토마스크의 제조방법
US8709683B2 (en) Photomask blank, photomask blank manufacturing method, and photomask manufacturing method
TWI785160B (zh) 光罩基底及光罩之製造方法、以及顯示裝置之製造方法
KR100676652B1 (ko) 액정표시장치용 블랭크 마스크 및 포토마스크 제조방법
KR100676651B1 (ko) 액정표시장치용 블랭크 마스크 제조방법
KR100780815B1 (ko) 액정표시장치용 블랭크마스크 및 포토마스크 제조방법
KR101543288B1 (ko) 다계조 포토마스크, 포토마스크 블랭크 및 패턴 전사방법
KR101593390B1 (ko) 블랭크 마스크와 포토마스크 및 그의 제조방법
JP6803172B2 (ja) フォトマスクブランクス、それを用いたフォトマスクおよびフォトマスクの製造方法
KR20110016737A (ko) 블랭크 마스크와 포토마스크 및 그의 제조방법
KR20080045586A (ko) 저반사율 블랭크 마스크 및 포토마스크 제조방법
JP2001305716A (ja) フォトマスクブランクス、フォトマスク及びこれらの製造方法
KR20080025545A (ko) 그레이톤 블랭크 마스크와 포토마스크 및 그 제조방법
KR20090016113A (ko) 하프톤 블랭크마스크, 이를 이용한 하프톤 슬릿 마스크 및그 제조방법
KR20170073232A (ko) 다계조 포토마스크
TW202403436A (zh) 光罩基底、轉印用光罩、轉印用光罩之製造方法及顯示裝置之製造方法
KR20080017785A (ko) 클러스터 방식 블랭크 마스크와, 블랭크 마스크 및포토마스크 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120725

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130725

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140725

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150622

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170725

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180716

Year of fee payment: 11