KR20090004687A

KR20090004687A - 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법, 그레이톤 마스크의제조 방법 및 그레이톤 마스크와 패턴 전사 방법

Info

Publication number: KR20090004687A
Application number: KR1020080063953A
Authority: KR
Inventors: 미찌아끼 사노; 유지 사까모또
Original assignee: 호야 가부시키가이샤; 한국 호야 전자 주식회사
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2009-01-12
Also published as: CN101339362A; KR101145564B1; JP2009014934A; JP5057866B2; CN101339362B; TW200909996A; TWI393994B

Abstract

차광부(21)와, 투광부(22)와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부(23)를 갖는 그레이톤 마스크(20)의 결함 수정 방법으로서, 반투광부(23)가 반투광막(26)에 의해 형성되고, 반투광부(23)에서 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분(51, 52)을 특정하는 공정과, 상기 결함 부분(51, 52)을 포함하는 반투광부로서, 차광부 및 투광부 중 적어도 한쪽에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부(23) 전체의 반투광막(26)을 제거하는 공정과, 상기 반투광막(26)을 제거한 영역(53)에, 상기 반투광막(26)은 소재 또는 조성이 서로 다른 반투광성의 수정막(27)을 형성하는 공정을 포함한다.

노광광, 레지스트 패턴, 반투광막, 수정막, 박막 트랜지스터

Description

그레이톤 마스크의 결함 수정 방법, 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크와 패턴 전사 방법{METHOD OF CORRECTING DEFECT OF GRAYTONE MASK, METHOD OF MANUFACTURING GRAYTONE MASK AND GRAYTONE MASK, AND PATTERN TRANSFER METHOD}

본 발명은, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: 이하, LCD라고 부름) 제조 등에 이용되는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법, 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크와 패턴 전사 방법에 관한 것으로, 특히 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 제조에 이용되는 박막 트랜지스터 기판(TFT 기판)의 제조에 바람직하게 사용되는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법, 그레이톤 마스크의 제조 방법 및 그레이톤 마스크와 패턴 전사 방법에 관한 것이다.

현재, LCD의 분야에서, 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display: 이하, TFT-LCD라고 부름)는, CRT(음극선관)에 비교하여, 박형으로 하기 쉬워 소비 전력이 낮다고 하는 이점으로부터, 상품화가 급속히 진행되고 있다. TFT-LCD는, 매트릭스 형상으로 배열된 각 화소에 TFT가 배열된 구조의 TFT 기판과, 각 화소에 대응하여, 레드, 그린, 및 블루의 화소 패턴이 배열된 컬러 필터가 액정상의 개재 하에 서로 겹쳐진 개략 구조를 갖는다. TFT-LCD는, 제조 공정수가 많고, TFT 기판만이라도 5∼6매의 포토마스크를 이용하여 제조되어 있었다. 이러한 상황 하에, TFT 기판의 제조를 4매의 포토마스크를 이용하여 행하는 방법이 제안되어 있다.

이 방법은, 차광부와 투광부와 반투광부(그레이톤부)를 갖는 포토마스크(이하, 그레이톤 마스크라고 함)를 이용함으로써, 사용하는 마스크 매수를 저감한다고 하는 것이다. 여기에서, 반투광부란, 마스크를 사용하여 패턴을 피전사체에 전사할 때, 투과하는 노광광의 투과량을 소정량 저감시키고, 피전사체 상의 포토레지스트막의 현상 후의 잔막량을 제어하는 부분을 말한다. 그러한 반투광부를, 차광부, 투광부와 함께 구비하고 있는 포토마스크를 그레이톤 마스크라고 한다.

도 6 및 도 7에, 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 나타낸다. 도 7은 도 6의 제조 공정에 계속되는 제조 공정을 나타낸다.

글래스 기판(1) 상에, 게이트 전극용 금속막이 형성되고, 포토마스크를 이용한 포토리소 프로세스에 의해 게이트 전극(2)이 형성된다. 그 후, 게이트 절연막(3), 제1 반도체막(4)(a-Si: 아몰퍼스 실리콘), 제2 반도체막(5)(N+a-Si), 소스/드레인용 금속막(6), 및 포지티브형 포토레지스트막(7)이 형성된다(도 6의 (a)). 다음으로, 차광부(11)와 투광부(12)와 반투광부(13)를 갖는 그레이톤 마스크(10)를 이용하여, 포지티브형 포토레지스트막(7)을 노광하고, 현상한다. 이에 의해, TFT 채널부 형성 영역 및 소스/드레인 형성 영역과, 데이터 라인 형성 영역을 덮고, 또한 채널부 형성 영역이 소스/드레인 형성 영역보다도 얇아지도록 제1 레지스트 패 턴(7a)이 형성된다(도 6의 (b)). 다음으로, 제1 레지스트 패턴(7a)을 마스크로 하여, 소스/드레인 금속막(6) 및 제2 , 제1 반도체막(5, 4)을 에칭한다(도 6의 (c)). 다음으로, 채널부 형성 영역의 얇은 레지스트막을 산소에 의한 애싱에 의해 제거하고, 제2 레지스트 패턴(7b)을 형성한다(도 7의 (a)). 그러한 후, 제2 레지스트 패턴(7b)을 마스크로 하여, 소스/드레인용 금속막(6)이 에칭되고, 소스/드레인(6a, 6b)이 형성되고, 다음으로 제2 반도체막(5)을 에칭하고(도 7의 (b)), 마지막으로 잔존한 제2 레지스트 패턴(7b)을 박리한다(도 7의 (c)).

여기에서 이용되는 그레이톤 마스크로서는, 반투광부가 미세 패턴으로 형성되어 있는 구조의 것이 알려져 있다. 예를 들면 도 8에 도시된 바와 같이, 그레이톤 마스크는, 소스/드레인에 대응하는 차광부(11a, 11b)와, 투광부(12)와, 채널부에 대응하는 반투광부(그레이톤부)(13)를 갖는다. 반투광부(13)는, 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계 이하의 미세 패턴으로 이루어지는 차광 패턴(13a)을 형성한 영역이다. 차광부(11a, 11b)와 차광 패턴(13a)은 모두 크롬이나 크롬 화합물 등의 동일한 재료로 이루어지는 동일한 두께의 막으로부터 통상적으로 형성되어 있다. 그레이톤 마스크를 사용하는 LCD용 노광기의 해상 한계는, 대부분의 경우, 스테퍼 방식의 노광기로 약 3㎛, 미러 프로젝션 방식의 노광기로 약 4㎛이다. 이 때문에, 예를 들면, 도 8에서 반투광부(13)에서의 투과부(13b)의 스페이스 폭을 3㎛ 미만, 차광 패턴(13a)의 라인폭을 노광기의 해상 한계 이하의 3㎛ 미만으로 할 수 있다.

전술한 미세 패턴 타입의 반투광부는, 그레이톤 부분의 설계, 구체적으로는 차광부와 투광부의 중간적인 하프톤 효과를 갖게 하기 위한 미세 패턴을 라인 앤드 스페이스 타입으로 할 것인지 도트(망점) 타입으로 할 것인지, 혹은 그 밖의 패턴으로 할 것인지의 선택이 있으며, 또한 라인 앤드 스페이스 타입의 경우, 선폭을 어느 정도로 할 것인지, 광이 투과하는 부분과 차광되는 부분의 비율을 어떻게 할지, 전체의 투과율을 어느 정도로 설계할지 등, 매우 많은 것을 고려하여 설계가 이루어져야만 한다. 또한, 그레이톤 마스크의 제조에서도, 선폭의 중심값의 관리, 마스크 내의 선폭의 변동 관리 등, 매우 어려운 생산 기술이 요구되고 있었다.

따라서, 반투광부를 반투과성의 하프톤막(반투광막)으로 하는 것이 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌1: 일본 특허 공개 2005-37933호 공보). 이 하프톤막을 이용함으로써 하프톤 부분의 노광량을 적게 하여 하프톤 노광할 수 있다. 하프톤막을 이용하는 경우, 설계에서는 전체의 투과율이 어느 정도 필요한지를 검토하여, 마스크에서는 하프톤막의 막종(소재)이라던가 막 두께를 선택함으로써 마스크의 생산이 가능하게 된다. 따라서, 그레이톤 마스크의 제조에서는 하프톤막의 막 두께 제어를 행하는 것만으로 충분하고, 비교적 관리가 용이하다. 또한, TFT 채널부를 그레이톤 마스크의 반투광부로 형성하는 경우, 하프톤막이면 포토리소그래피 공정에 의해 용이하게 패터닝할 수 있으므로, TFT 채널부의 형상이 복잡한 패턴 형상이여도 가능하다고 하는 이점이 있다.

그런데, 전술한 바와 같은 특허 문헌1에 기재된 그레이톤 마스크에 있어서, 그 제조 과정에서, 반투광막으로 이루어지는 반투광부에 결함이 생기는 것을 피할 수 없다. 또한, 여기에서는, 막 패턴의 잉여나 차광막 성분의 부착, 또는 이물에 의해, 투과율이 소정값보다 낮아지는 결함을 흑 결함이라고 칭하고, 막 패턴의 부족에 의해 투과율이 소정값보다 높아지는 결함을 백 결함이라고 칭한다.

반투광막을 이용한 그레이톤 마스크의 반투광부에, 백 결함, 흑 결함이 생긴 경우에는, 통상은, 예를 들면 레이저 CVD법, 또는 수속 이온 빔(FIB)법을 이용하여, 국소적인 막 수정을 행하는 것이 고려된다. 즉, 백 결함의 부분에, 국소적으로 수정막을 형성하거나, 또는, 백 결함 부분, 흑 결함 부분을 포함하는 영역을 미리 소정의 면적분 박리하고, 다시 국소적으로 수정막을 형성하는 것이 가능하다. 단, 그 경우, 수정막의 재료는, 상기 반투광막과 동일한 것을 반드시 사용할 수 없다. 이러한 것은, 반투광부에 이용한 반투광막은, 전술한 국소적인 성막법에 적합하다고는 할 수 없기 때문이다. 이 때문에, 반투광막과는 다른 막 소재(또는 조성)의 것을 사용하는 것을 전제로 하여, 수정막의 소재를 선택할 필요가 있다. 이 경우, 국소적인 수정 부분의 노광광 투과율이, 그 밖의 부분(미수정 부분)의 노광광 투과율과 상위하지 않도록, 수정막의 소재, 조성, 및 막 두께를 선택할 필요가 있다.

한편, 그레이톤 마스크를 이용하여, 피전사체에 패턴을 전사할 때에 이용되는 노광기는, 예를 들면 액정 표시 장치 제조용의 것인 경우, i선∼g선(파장 365∼436㎚) 정도의 파장 영역을 이용하는 것이 일반적이다. 이들 노광에는, 반도체 장치 제조용의 것보다 일반적으로 면적이 큰 노광이 필요하기 때문에, 광량을 확보하 기 위하여 단일 파장의 노광광은 이용하지 않고, 파장 영역을 가진 노광광을 이용하는 것이 유리하다. 또한, 노광기의 노광광은, 대부분의 경우, 개개의 장치에서 반드시 일정하지는 않다. 예를 들면, i선∼g선에 걸친 파장 영역의 노광광을 갖고 있어도, i선의 강도가 가장 큰 노광기, g선의 강도가 가장 큰 노광기 등이 존재한다. 또한, 노광기의 광원의 파장 특성은, 경시 변화한다. 따라서, 국소적인 수정 부분의 노광광 투과율이 미수정 부분의 노광광 투과율과 상위하지 않도록, 미리 소정의 파장에서의 광 투과율 특성을 감안하여 수정막의 소재, 막 두께 등을 선택하였다고 하여도, 광 투과율은 노광광의 파장이 서로 다르면 변동하기 때문에, 실제의 노광 시에, 수정 부분과 미수정 부분의 투과율이 완전하게 일치한다고는 할 수 없다. 가령 수정 부분과 미수정 부분의 투과율에 어긋남이 있으면, 패턴 전사했을 때, 그 부분의 피전사체 상의 레지스트에 의도하지 않은 막 두께의 단차가 생기게 된다.

전술한 문제점을 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 종래의 결함 수정 방법의 일례를 나타낸다. 도 9의 (a)의 마스크 패턴은, 소정의 패턴 형상으로 형성된 차광부(21)와 투광부(22)와 반투광부(23)를 구비하고 있다. 차광부(21)는, 투명 기판(도시하지 않음) 상에 적어도 차광막(25)을 갖고 구성되고, 투광부(22)는, 투명 기판이 노출한 부분으로 구성되고, 또한 반투광부(23)는, 투명 기판 상에 반투광막(26)을 갖고 구성되어 있다. 그리고, 반투광부(23)의 반투광막(26)에, 결함 부분(51, 52)(참조 부호 51은 백 결함, 참조 부호 52는 흑 결함)이 생긴 경우, 흑 결함 부분(52)에 대해서는 그 결함을 포함하는 소정의 크기의 반투광막을 제거하여 백 결함(56)이라고 하고(도 9의 (b)), 상기한 바와 같이 하여 소재, 막 두께를 선택한 수정막(27)을 백 결함 부분(51, 56)에 형성한다(도 9의 (c)). 그리고, 이러한 수정 부분을 갖는 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체에의 전사를 행하면, 피전사체 상에는, 마스크의 차광부에 대응하는 영역에서는 두꺼운 막 두께 부분(34a), 반투광부에 대응하는 영역에서는 얇은 막 두께 부분(34b), 투광부에 대응하는 영역에서는 막이 없는 레지스트 패턴(34)이 형성된다(도 9의 (d)).

실제의 노광 시에, 마스크의 반투광부에서의 수정 부분과 미수정 부분의 투과율이 완전하게는 일치하지 않고, 어긋남이 있으면, 그 투과율차가, 마스크 사양의 허용 범위 내이었다고 하여도, 패턴 전사했을 때, 그 부분의 피전사체 상의 레지스트 패턴(34)에는, 수정 부분에 대응하는 부분(34c, 34d)과 그 밖의 부분에서는 막 두께의 단차가 생기게 된다.

도 10은, 다른 마스크 패턴의 예를 나타낸다. 도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 반투광부(23)에서 생긴 백 결함 부분(51), 흑 결함 부분(52) 중, 흑 결함(52)을 포함하는 소정의 크기의 반투광막을 제거하여 백 결함(56)이라고 하고(도 10의 (b)), 백 결함(51, 56)을 수정막(27)에서 수정한다(도 10의 (c)). 이러한 수정 부분을 갖는 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체에 패턴 전사하면, 피전사체 상에는, 마스크의 차광부에 대응하는 영역에서는 두꺼운 막 두께 부분(35a), 반투광부에 대응하는 영역에서는 얇은 막 두께 부분(35b)이 형성된다. 그리고, 실제의 노광 시에, 마스크의 반투광부에서의 수정 부분과 미수정 부분의 투과율이 완전하게는 일치하지 않고, 어긋남이 있으면, 그 부분의 피전사체 상의 레지스트 패턴(35) 에는, 수정 부분에 대응하는 부분(35c, 35d)과 그 밖의 부분에서는 막 두께의 단차가 생기게 된다.

또한, 수정막의 소재, 막 두께 등을, 상기한 바와 같이 광 투과율에 의해 결정했을 때, 그 부분의 노광광의 위상차는, 미수정 부분과 동일해진다고는 할 수 없고, 오히려, 상위하게 되는 경우가 많다. 이것도 수정 부분과 미수정 부분 사이에 피전사체 상의 레지스트 패턴의 의도하지 않은 단차를 발생시키는 원인으로 된다.

이러한 피전사체 상의 레지스트 패턴에 미소한 단차가 생기면, 그레이톤 마스크로서의 성능에는 영향이 없을(즉 그 그레이톤 마스크를 사용하여 패턴 전사를 행하여도 문제는 없을) 정도의 단차이어도, 피전사체 상의 패턴의 검사 공정에서, 의사 결함으로서 검출되게 되는 경우가 있다. 이 때문에, 검사 효율이 저하하고, 액정 표시 장치 등의 생산 효율이 저하하여, 제조 상 부적합하다.

본 발명은, 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 피전사체 상의 패턴 검사에서 의사 결함을 검출하게 된다는 문제점이 생기지 않는, 반투광부에 발생한 결함을 바람직하게 수정할 수 있는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 이러한 결함 수정 방법을 적용한 결함 수정 공정을 갖는 그레이톤 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

나아가서는, 본 발명은, 반투광부에 발생한 결함이 바람직하게 수정된 그레이톤 마스크를 제공하는 것을 제3 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 제공하 는 것을 제4 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

[구성 1]

차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 결함 부분을 포함하는 반투광부로서, 차광부 및 투광부 중 적어도 한쪽에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부 전체의 반투광막을 제거하는 공정과, 상기 반투광막을 제거한 영역에, 상기 반투광막과는 소재 또는 조성이 다른 반투광성의 수정막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 2]

차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법으로서, 상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 차광부는 적어도, 상기 노광광에 대하여 소정의 차광성을 갖는 차광막에 의해 형성되고, 상기 반투광부에서 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부를 포함하는 사각 형상의 영역에 존재하는 막을 제거하는 공정과, 상기 막을 제거한 영역에 적어도, 상기 반투광막과는 소재 또는 조성이 다른 반투광성의 수정막을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 3]

상기 막을 제거하는 공정에서는, 상기 사각 형상의 영역에 존재하는 반투광막과 차광막을 제거하고, 상기 수정막을 형성하는 공정에서는, 반투광부에는 상기 반투광성의 수정막, 차광부에는 차광성의 수정막을 형성하는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 4]

상기 반투광막과 상기 반투광성의 수정막은, 서로 다른 성막 방법에 의해 성막되는 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 5]

상기 반투광막과 상기 반투광성의 수정막과의, 노광광에 대한 위상차가, 50도 이상인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 6]

상기 반투광막 또는 막을 제거하는 공정에서 제거하는 영역의 크기가, 어느 방향으로도 50㎛를 초과하지 않는 크기인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 7]

상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 소스, 드레인, 및 채널부 제조용의 것인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 8]

상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 패스레이어, 또는 홀 제조용의 것인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법이다.

[구성 9]

구성 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 결함 수정 방법에 의한 결함 수정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법이다.

[구성 10]

차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스터 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크로서, 상기 그레이톤 마스크는, 365㎚∼436㎚의 범위 내의 파장 영역을 적어도 갖는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 복수의 반투광부를 갖고, 그 복수의 반투광부의 일부는, 다른 반투광부와 대략 동일한 광 투과율을 갖고, 또한 다른 반투광부와는 소재 또는 조성이 다른 단 일의 반투광막에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크이다.

[구성 11]

구성 9에 기재된 제조 방법에 의한 그레이톤 마스크, 또는, 구성 10에 기재된 그레이톤 마스크를 이용하여 소정의 파장의 노광광을 피전사체에 노광하고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법이다.

본 발명의 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법에 따르면, 반투광막의 결함 부분을 포함하는 반투광부로서, 차광부 및 투광부 중 적어도 한쪽에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부 전체의 반투광막을 제거하고, 이 제거한 영역에, 상기 반투광막과는 소재 또는 조성이 다른 반투광성의 수정막을 형성한다. 또는, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부를 포함하는 사각 형상의 영역에 존재하는 막을 제거하고, 이 제거한 영역에 적어도 상기 반투광성의 수정막을 형성한다.

이러한 결함 수정의 결과, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부의 전체가 단일의 수정막으로 형성되기 때문에, 피전사체 상에의 패턴 전사를 행했을 때, 수정막이 형성된 반투광부의 영역에 대응하는 레지스트 상에서는 단차가 생기지 않는다. 이에 의해, 마스크 유저가 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 결함 검사를 행할 때에, 종래와 같은 레지스트 상에 미소한 단차가 생기기 때문에 의사 결함으로서 검출하게 된다는 문제점이 없어져서, 반투광부에 발생한 결함을 바람직하게 수정할 수 있다. 그리고, 액정 표시 장치 등의 제조에서, 의사 결함을 검출하게 되는 것에 의한 검사 효율의 저하, 또한 그에 따른 생산 효율의 저하를 회피할 수 있 다.

또한, 본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 이러한 본 발명의 결함 수정 방법을 적용한 결함 수정 공정을 가짐으로써, 반투광부에 발생한 결함이 바람직하게 수정된 그레이톤 마스크를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 그레이톤 마스크에 따르면, 365㎚∼436㎚의 범위 내의 파장 영역을 적어도 갖는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 복수의 반투광부를 갖고, 그 복수의 반투광부의 일부는, 다른 반투광부와 대략 동일한 광 투과율을 갖고, 또한 다른 반투광부와는 소재 또는 조성이 다른 단일의 반투광막에 의해 형성되어 있고, 예를 들면 상기 복수의 반투광부의 일부가, 결함이 생긴 그 반투광부를 상기 단일의 반투광막에 의해 수정된 반투광부인 경우에, 이 수정된 반투광부는, 다른 반투광부와 거의 마찬가지의 그레이톤 효과가 얻어지기 때문에, 반투광부에 발생한 결함이 바람직하게 수정된 그레이톤 마스크가 얻어진다.

또한, 상기한 바와 같이 반투광부에 발생한 결함이 바람직하게 수정된 그레이톤 마스크를 이용하여, 피전사체에의 패턴 전사를 행함으로써, 패턴 결함이 없는 양호한 전사 패턴을 형성할 수 있다. 더구나 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 결함 검사를 행할 때에 의사 결함을 검출하게 된다는 문제점이 생기지 않기 때문에, 의사 결함을 검출하게 되는 것에 의한 검사 효율의 저하, 또한 그에 따른 생산 효율의 저하를 회피할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 본 발명에 따른 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도이다.

도 1에 도시하는 본 발명의 그레이톤 마스크(20)(여기서는 수정된 결함 영역은 나타내지 않음)는, 예를 들면 액정 표시 장치(LCD)의 박막 트랜지스터(TFT)나 컬러 필터, 또는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등을 제조하기 위하여 이용되는 것으로, 도 1에 도시하는 피전사체(30) 상에, 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴(33)을 형성하는 것이다. 또한, 도 1 중에서 참조 부호 32A, 32B는, 피전사체(30)에서 기판(31) 상에 적층된 막을 나타낸다.

그레이톤 마스크(20)는, 구체적으로는, 그 그레이톤 마스크(20)의 사용 시에 노광광을 차광(투과율이 대략 0%)시키는 차광부(21)와, 투명 기판(24)의 표면이 노출되어 노광광을 투과시키는 투광부(22)와, 반투광부(23)를 갖고 구성된다. 반투광부(23)는, 투광부의 노광광 투과율을 100%로 했을 때 투과율을 20∼60%, 바람직하게는, 40∼60% 정도로 저감시킨다. 반투광부(23)는, 글래스 기판 등의 투명 기판(24) 상에 광반투과성의 반투광막(26)이 형성되어 구성된다. 또한, 반투광부(23)에 생긴 반투광막(26)의 결함 영역에, 본 발명에 따른 수정막(27)(도 2)이 형성되어 있다. 또한, 차광부(21)는, 투명 기판(24) 상에, 차광성의 차광막(25)이 형성되어 구성된다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시하는 차광부(21), 투광부(22), 및 반투광부(23)의 패턴 형상은 어디까지나 대표적인 일례로서, 본 발명을 이에 한정 한다는 취지는 아닌 것은 물론이다.

반투광막(26)으로서는, 크롬 화합물, 몰리브덴 실리사이드 화합물, Si, W, Al 등을 예로 들 수 있다. 이 중, 크롬 화합물에는, 산화 크롬(CrOx), 질화 크롬(CrNx), 산질화 크롬(CrOxN), 불화 크롬(CrFx)이나, 이들에 탄소나 수소를 포함하는 것이 있다. 또한, 몰리브덴 실리사이드 화합물로서는, MoSix 외에, MoSi의 질화물, MoSi의 산화물, MoSi의 산화 질화물, MoSi의 탄화물 등이 포함된다. 또한, 차광막(25)으로서는, Cr, Si, W, Al 등을 예로 들 수 있다. 차광부(21)의 투과율은, 차광막(25)의 막 재질과 막 두께와의 선정에 의해 설정된다. 또한, 반투광부(23)의 투과율은, 반투광막(26)의 막 재질과 막 두께와의 선정에 의해 설정된다.

전술한 바와 같은 그레이톤 마스크(20)를 사용했을 때에, 차광부(21)에서는 노광광이 실질적으로 투과하지 않고, 반투광부(23)에서는 노광광이 저감된다. 이 때문에, 피전사체(30) 상에 형성한 레지스트막(포지티브형 포토레지스트막)은, 전사 후, 현상을 거쳤을 때 차광부(21)에 대응하는 부분에서 막 두께가 두꺼워지고, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 얇아지고, 투광부(22)에 대응하는 부분에서는 잔막이 실질적으로 생기지 않는 레지스트 패턴(33)을 형성한다(도 1을 참조). 이 레지스트 패턴(33)에서, 반투광부(23)에 대응하는 부분에서 막 두께가 소정량 얇아지는 효과를 그레이톤 효과라고 한다. 또한, 네가티브형 포토레지스트를 이용한 경우에는, 차광부와 투광부에 대응하는 레지스트막 두께가 역전하는 것을 고려한 설계를 행할 필요가 있지만, 이러한 경우에도, 본 발명의 효과는 충분히 얻 어진다.

그리고, 도 1에 도시하는 레지스트 패턴(33)의 막이 없는 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32A 및 32B)에 제1 에칭을 실시하고, 레지스트 패턴(33)의 막이 얇은 부분을 애싱 등에 의해 제거하고 이 부분에서, 피전사체(30)에서의 예를 들면 막(32B)에 제2 에칭을 실시한다. 이와 같이 하여, 1매의 그레이톤 마스크(20)를 이용하여 종래의 포토 마스크 2매분의 공정이 실시되게 되어, 마스크 매수가 삭감된다.

다음으로, 제1 실시 형태에 따른 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법에 대하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 투명 기판(24) 상에, 몰리브덴 실리사이드를 포함하는 반투광막(26)(노광광 투과율 50%), 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부(21), 투광부(22), 및 반투광부(23)를 구비한, TFT 기판 제조용의 그레이톤 마스크를 이용한다. 제1 실시 형태에서는, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 마스크 패턴의 일례로서, 각 패턴은, 사각형의 반투광부(23)의 영역이 틀 형상의 차광부(21)에 의해 둘러싸여진 형상의 것을 이용하였다. 또한, 제조 방법에 대해서는 후술한다.

상기 그레이톤 마스크의 반투광부(23)에 생긴 결함의 수정 방법을 설명한다.

(1) 제조된 그레이톤 마스크에 대해서는, 결함 검사 장치를 이용하여, 마스크 패턴의 결함 검사를 행한다. 그리고, 반투광부(23)에서 결함이 존재할 때는, 그 결함 영역의 위치 정보와 형상 정보를 특정한다. 이 경우의 결함은, 정상적인 반투광부에 대하여, 반투광막의 막 두께가 작거나, 또는 반투광막이 누락된 부위를 갖기 때문에, 노광광의 투과량이 정상인 반투광부보다 큰 부분인, 소위 백 결함과, 차광막 성분의 부착 등에 기인하여, 노광광의 투과량이, 정상적인 반투광부보다 작은 부분인, 소위 흑 결함이다.

결함 검사의 결과, 마스크 상의 반투광막(26)으로 이루어지는 복수의 반투광부(23) 중 일부에, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같은 백 결함 부분(51)과 흑 결함 부분(52)이 존재하였다.

(2) 다음으로, 제1 실시 형태의 경우, 상기 결함 부분(51, 52)을 포함하는 반투광부로서, 차광부(21)에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부(23) 전체의 반투광막(26)을 제거한다(도 2의 (b)). 반투광막(26)의 제거 수단으로서는, 후술하는 수정막의 성막 수단으로서도 사용하는 FIB 장치(바람직하게는 FIB의 가스 어시스트 에칭)를 이용할 수 있지만, 다른 예를 들면 레이저 장치 등을 이용할 수도 있다. 이 결과, 차광부(21)에 의해 둘러싸여진 영역 내의 전체의 반투광막(26)이 제거되고, 제거된 영역(53)에서는 투명 기판(24)이 노출한다.

(3) 다음으로, 상기한 제거된 영역(53)에 수정막을 형성하기 위한 성막 수단과 성막 소재(조성)를 결정한다. 제1 실시 형태에서는, 성막 수단으로서 FIB 장치를 적용한다. 또한, 성막 소재로서는, FIB 장치에 의한 성막에 적합하고, 또한, 결함이 없어 수정을 행하지 않은 반투광부의 MoSi 반투광막과 소정의 파장으로 투과율을 될 수 있는 한 일치시킨다고 하는 관점으로부터, 광 투과율의 제어를 행하기 쉬운 소재를 이용하는 것이 바람직하며, 제1 실시 형태에서는, 카본으로 한다. 카본은, FIB 장치에 의한 성막에 적합하고, 또한 막 두께 제어에 의해 광 투과율의 제어를 행하기 쉽다고 할뿐만 아니라, 내약품성, 부착 강도에도 우수한 소재이다. 단, 카본과 MoSi는, 투명 기판에 대한 노광광의 위상차가 서로 다르므로, 종래의 결함 수정 방법에서는, 양자의 투과율을 맞추도록 수정막의 막 두께를 선택하였다고 하여도, 피전사체 상에 레지스트 단차를 만들 가능성이 있지만, 본 발명에 따르면 이러한 문제를 해소할 수 있으므로 바람직하다. 예를 들면, 반투광막과, 수정막의 위상차는, 50도 이상인 경우에 본 발명의 효과가 현저하다. 50도 미만인 경우에는, 경계 부분에 생기는 막단차는, 결함 검사 장치가 의사 결함으로서 인식하지 않는 정밀도 내로 할 수 있다. 한편, 반투광막과 수정막의 위상차가 90도를 초과하면, 상기 마스크를 노광했을 때에 생기는 레지스트막 두께차 자체가, 액정 표시 장치 등의 제조에 지장을 초래하는 경우가 있다. 따라서, 투광막과 수정막의 위상차(투명 기판에 대한 위상차의 차)는, 50∼90도일 때에, 본 발명의 효과가 가장 현저하다.

(4) 해당 마스크를 사용할 때의 노광기의 파장 특성을 감안하여, 소정의 파장에서 MoSi 반투광막과 카본 수정막의 광 투과율을 맞추기 위해, 카본 수정막의 막 두께, 및 그것을 성막하기 위한 성막 조건(단위 면적당의 도즈량 등)을 결정한다. FIB 장치를 이용한 성막의 경우, 막 두께를 제어하는 파라미터는, 주로 이온 빔의 단위 면적당의 도즈량(성막 시의 전류값에 비례함)이다.

여기에서, 상기 FIB 장치에 대하여 설명한다. 이 FIB 장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, Ga+ 이온을 발생시키는 이온원(41)과, 전자 광학계(42)와, Ga+ 이온을 중화하기 위한 전자를 방출하는 전자총(43)과, β가스를 방출시키는 에칭용 가 스총(49)과, 피렌 가스를 방출시키는 가스총(44)을 갖는다. 전자 광학계(42)는, 이온원(41)으로부터 발생한 Ga+ 이온을 이온 빔(47)으로 하는 것이다. 이 이온 빔(47)이 스캔 앰프(46)에 의해 주사된다.

그리고, XY 스테이지(45) 상에, 피수정 대상물인 그레이톤 마스크(20)를 재치하고, XY 스테이지(45)을 이동시킴으로써, 그 그레이톤 마스크(20)에서의 수정을 실시하는 결함 영역을 이온 빔 조사 영역에 이동시킨다. 다음으로, 수정을 실시하는 결함 영역을 이온 빔(47)으로 주사하고, 이 때 발생하는 2차 이온을 검출하는 2차 이온 검출기(48)의 작용에 의해, 수정을 실시하는 결함 영역의 위치를 검출한다. 이온 빔(47)이 전자 광학계(42)을 통하여, 그레이톤 마스크(20)의 수정을 실시하는 결함 영역에 조사됨으로써, 수정막의 형성이나, 흑 결함 영역의 반투광막의 제거가 실시된다. 또한, 이온 빔의 빔 직경은, 0.1㎛φ 이하이다.

수정막을 형성하는 경우에는, 전자 광학계(42)를 통하여 이온 빔(47)을 방출시키면서, 피렌 가스를 가스총(44)에 의해 방출시킨다. 이에 의해, 피렌 가스가 이온 빔(47)에 접촉하여 중합(화학 반응)하고, 이온 빔(47)의 조사 영역에 수정막이 퇴적하여 성막된다.

또한, 반투광막을 제거하는 경우에는, 에칭용 가스총(49)에 의해 β 가스를 방출시키고, 이 상태에서 전자 광학계(42)을 통하여 이온 빔(47)을 조사함으로써, 상기 반투광막이 제거된다.

(5) 상기한 제거된 영역(53)(도 2의 (b))를 수정막의 성막 영역으로서 필요한 위치 정보 등을 FIB 장치에 입력함과 함께, 상기한 성막 조건을 입력하고, 그 성막 조건에서 성막 영역(상기한 영역(53))에 카본의 수정막(27)을 형성한다(도 2의 (c) 참조).

그리고, 이상과 같은 제1 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1참조)에의 전사를 행하면, 피전사체(30) 상에는, 마스크의 차광부(21)에 대응하는 영역에서는 두꺼운 레지스트막 두께 부분(33a), 수정막(27)을 형성한 영역(53)에 대응하는 영역에서는 얇은 레지스트막 두께 부분(33b), 투광부에 대응하는 영역에서는 막이 없는 레지스트 패턴(33)이 형성된다(도 2의 (d)). 또한, 도 2에는 도시하지 않았지만, 결함이 없어 수정을 행하지 않았던, 다른 부위에 존재하는 반투광부에 대응하는 영역에서도 얇은 레지스트막 두께 부분이 형성된다.

이상의 제1 실시 형태에 따른 결함 수정의 결과, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부의 전체에 단일의 수정막(27)이 형성되기 때문에, 피전사체 상에의 패턴 전사를 행했을 때, 수정막(27)이 형성된 반투광부의 영역에 대응하는 레지스트 상에서는 단차가 생기지 않는다. 따라서, 마스크 유저가 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 결함 검사를 행할 때에, 종래와 같은 레지스트 상에 미소한 단차가 생기기 때문에 의사 결함으로서 검출하게 된다는 문제점이 없어져, 반투광부에 발생한 결함을 바람직하게 수정할 수 있다.

또한, 상기 결함 부분을 포함하는 반투광막을 제거하는 공정에서 제거하는 영역의 크기가, 어느 방향으로도 50㎛를 초과하지 않는 경우인 것이 바람직하다. 결함 부분을 포함하는 영역의 반투광막 전체를 제거하므로, 비교적 작은 반투광부 의 수정 방법으로서 바람직하다. 예를 들면, TFT 기판의 채널부는 일반적으로 이 조건에 적합하므로 본 발명은 최적이다. 50㎛를 초과하는 크기의 영역이면, FIB 장치에 의한 수정막 형성 시에, 복수회의 성막 조작을 이어 맞출 필요가 생겨, 경계 부분의 위치 정합에 부가적인 배려가 필요하게 된다.

또한, 상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 소스, 드레인, 및 채널부 제조용의 것인 것이 바람직하다. 이 용도의 경우, 본 발명에 따른 결함 수정을 행하는 데에 바람직한 패턴의 크기이다. 또한, 상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 패스레이어, 또는 홀 제조용의 것인 것도 바람직하다. 이 용도의 경우도, 본 발명에 따른 결함 수정을 행하는 데에 바람직한 패턴의 크기이며, 또한 형상이 사각 형상으므로, 예를 들면 FIB 장치에 의한 성막 조건을 바람직하게 제어할 수 있어 형편이 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 수정막의 성막 수단으로서, FIB 장치를 적용하였지만, 성막 수단은 FIB 장치에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 레이저 CVD 등, 다른 성막 수단을 적용하는 것도 가능하다.

본 발명은, 이상 설명한 결함 수정 방법에 의한 결함 수정 공정을 포함하는 그레이톤 마스크의 제조 방법도 제공한다.

상기 그레이톤 마스크는, 예를 들면 이하와 같은 1 내지 3의 방법에 의해 얻을 수 있다. 본 발명은, 이하의 제조 과정에서 반투광부의 반투광막에 생긴 결함의 수정에 이용된다.

1. 투명 기판 상에 반투광막, 및 차광막을 이 순으로 적층된 포토마스크 블 랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크 상에, 차광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 차광막을 에칭함으로써, 반투광막 상에 차광부를 형성한다. 다음으로, 적어도 반투광부를 포함하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 반투광막을 에칭함으로써, 반투광부 및 투광부를 형성한다. 이와 같이 하여, 투명 기판 상에, 반투광막에 의한 반투광부, 차광막과 반투광막의 적층막에 의한 차광부, 투광부를 형성한 그레이톤 마스크를 얻을 수 있다.

2. 투명 기판 상에 차광막이 형성된 포토마스크 블랭크를 준비하고, 그 포토마스크 블랭크 상에, 차광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 차광막을 에칭함으로써 차광막 패턴을 형성한다. 다음으로, 레지스트 패턴을 제거한 후, 기판의 전체면에 반투광막을 성막한다. 그리고, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여 노출한 반투광막을 에칭함으로써, 투광부 및 반투광부를 형성한다. 이와 같이 하여, 투명 기판 상에, 반투광막에 의한 반투광부, 차광막과 반투광막의 적층막에 의한 차광부, 투광부를 형성한 그레이톤 마스크를 얻을 수 있다.

3. 상기 2와 동일한 포토마스크 블랭크 상에, 차광부 및 투광부에 대응하는 영역의 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 차광막을 에칭함으로써, 반투광부에 대응하는 영역의 투명 기판을 노출시킨다. 다음으로, 레지스트 패턴을 제거한 후, 기판의 전체면에 반투광막을 성막하고, 차광부 및 반투광부에 대응하는 영역에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 레지스트 패턴을 마스크로 하여, 노출한 반투광막(및 반투광막 및 차광막)을 에칭함으로써, 투광부 및 차광부, 및 반투광부를 형성할 수도 있다.

물론, 본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법은, 전술한 1 내지 3의 방법에 한정될 필요는 없다.

본 발명의 그레이톤 마스크의 제조 방법에 따르면, 상기한 바와 같은 본 발명의 결함 수정 방법을 적용한 결함 수정 공정을 가짐으로써, 반투광부에 발생한 결함이 바람직하게 수정된 그레이톤 마스크를 얻을 수 있다.

[제2 실시 형태]

도 4는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제2 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도이다. 제2 실시 형태에서도, 투명 기판(24) 상에, 몰리브덴 실리사이드를 포함하는 반투광막(26)(노광광 투과율 50%), 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부(21)(차광부(21a, 21b)), 투광부(22), 및 반투광부(23)를 구비한, TFT 기판 제조용의 그레이톤 마스크를 이용한다. 단, 제2 실시 형태에서는, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 마스크 패턴의 일례로서, 각 패턴은, 반투광부(23)의 영역이, 2개의 차광부(21a, 21b), 및 투광부(22)에 의해 둘러싸여진 형상의 것을 이용하였다. 또한, 제조 방법은 전술한 바와 같다.

(1) 제조된 그레이톤 마스크에 대해서, 결함 검사 장치를 이용하여, 마스크 패턴의 결함 검사를 행한다.

결함 검사의 결과, 마스크 상의 반투광막(26)으로 이루어지는 복수의 반투광부(23) 중 일부에, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이 백 결함 부분(51)과 흑 결함 부분(52)이 존재하였다.

(2) 다음으로, 제2 실시 형태의 경우, 상기 결함 부분(51, 52)을 포함하는 반투광부로서, 2개의 차광부(21a, 21b) 및 투광부(22)에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부(23) 전체의 반투광막(26)을 제거한다(도 4의 (b)). 반투광막(26)의 제거 수단으로서는, 예를 들면 전술한 FIB 장치(또는 레이저 CVD 장치)를 이용한다. 이 결과, 2개의 차광부(21a, 21b) 및 투광부(22)에 의해 둘러싸여진 영역 내의 전체의 반투광막(26)이 제거되고, 제거된 영역(54)에서는 투명 기판(24)이 노출한다.

(3) 다음으로, 상기한 제거된 영역(54)에 수정막을 형성하기 위한 성막 수단과 성막 소재(조성)를 결정한다. 예를 들면 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 성막 수단으로서 FIB 장치를 적용하고, 성막 소재로서는 카본으로 한다.

(4) 상기 마스크를 사용할 때의 노광기의 파장 특성을 감안하여, 소정의 파장에서 MoSi 반투광막과 카본 수정막의 광 투과율을 맞추기 위해, 카본 수정막의 막 두께, 및 그것을 성막하기 위한 성막 조건(단위 면적당의 도즈량 등)을 결정한다.

(5) 상기한 제거된 영역(54)을 수정막의 성막 영역으로서 필요한 위치 정보 등을 FIB 장치에 입력함과 함께, 상기한 성막 조건을 입력하고, 그 성막 조건에서 성막 영역(영역(54))에 카본의 수정막(27)을 형성한다(도 4의 (c)).

그리고, 이상과 같은 제2 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1참조)에의 전사를 행하면, 피전사체(30) 상에는, 마스크의 차광부(21a, 21b)에 대응하는 영역에서는 두꺼운 막 두께 부분(33a), 수정막(27)을 형성한 영역(54)에 대응하는 영역에서는 얇은 막 두께 부분(33b), 투광부에 대응하는 영역에서는 막이 없는 레지스트 패턴(33)이 형성된다(도 4의 (d)). 또한, 도 4에는 도시하지 않았지만, 결함이 없어 수정을 행하지 않은 별도의 부위에 존재하는 반투광부에 대응하는 영역에서도 얇은 막 두께 부분이 형성된다.

이상의 제2 실시 형태에 따른 결함 수정의 결과에서도, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부의 전체에 단일의 수정막(27)이 형성되기 때문에, 피전사체 상에의 패턴 전사를 행했을 때, 수정막(27)이 형성된 반투광부의 영역에 대응하는 레지스트 상에서는 단차가 생기지 않는다. 따라서, 마스크 유저가 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 결함 검사를 행할 때에, 종래와 같은 레지스트 상에 미소한 단차가 생기기 때문에 의사 결함으로서 검출하게 된다는 문제점이 없어져서, 반투광부에 발생한 결함을 바람직하게 수정할 수 있다.

[제3 실시 형태]

도 5는, 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제3 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도이다. 제3 실시 형태에서도, 투명 기판(24) 상에, 몰리브덴 실리사이드를 포함하는 반투광막(26)(노광광 투과율 50%), 크롬을 주성분으로 하는 차광막(25)을 성막하고, 소정의 패터닝을 실시함으로써, 차광부(21)(차광부(21a, 21b)), 투광부(22), 및 반투광부(23)를 구비한, TFT 기판 제조용의 그레이톤 마스크를 이용한다. 단, 제3 실시 형태에서는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 마스크 패턴의 일례로서, 각 패턴은, 반투광부(23)의 영역이, 2개의 차광부(21a, 21b), 및 투광부(22)에 의해 둘러싸여진 형상의 것을 이용하였다. 또한, 제조 방법은 전술한 바와 같다.

결함 검사의 결과, 마스크 상의 반투광막(26)으로 이루어지는 복수의 반투광부(23) 중 일부에, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 백 결함 부분(51)과 흑 결함 부분(52)이 존재하였다.

(2) 다음으로, 제3 실시 형태의 경우에는, 상기 결함 부분(51, 52)이 생긴 반투광부(23)를 포함하는 사각 형상의 영역에 존재하는 반투광막(26) 및 차광막(25)(여기에서는, 차광부(21b)의 차광막)를 제거한다. 반투광막(26) 및 차광막(25)의 제거 수단으로서는, 각각 예를 들면 전술한 FIB 장치(바람직하게는 FIB 장치의 가스 어시스트 에칭)를 이용한다. 이 결과, 상기 결함 부분(51, 52)이 생긴 반투광부(23)를 포함하는 사각 형상의 영역(여기에서는, 차광부(21a)와 투광부(22)와 차광부(21b)의 잔존부에 의해 둘러싸여진 영역) 내의 반투광막(26) 및 차광부(21b)의 차광막(25)의 일부가 제거되고, 제거된 영역(55)에서는 투명 기판(24)이 노출한다(도 5의 (b)).

(3) 다음으로, 상기한 제거된 영역(55)에, 최초로 반투광성의 수정막을 형성한다. 그를 위한 성막 수단과 성막 소재(조성)를 결정한다. 예를 들면 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 성막 수단으로서 FIB 장치를 적용하고, 성막 소재로서는 카본으로 한다.

(5) 상기한 제거된 영역(55)을 수정막의 성막 영역으로서 필요한 위치 정보 등을 FIB 장치에 입력함과 함께, 상기한 성막 조건을 입력하고, 그 성막 조건에서 성막 영역(영역(55))에 카본의 수정막(27)을 형성한다(도 5의 (c)).

(6) 다음으로, 상기 제거된 차광부(21b)의 영역의 일부와 동일한 영역에, FIB 장치에서 차광성의 수정막(28)을 형성한다(도 5의 (d)). 이 경우, 수정막(28)의 소재는 차광막(25)과 반드시 동일하지 않아도 되지만, 차광막(25)으로서 이용한 크롬을 주성분으로 하는 막은, FIB 장치에 의한 성막에 적합하기 때문에, 제3 실시 형태에서는, 차광성의 수정막(28)으로서도 바람직하다.

이상과 같은 제3 실시 형태에 따른 결함 수정을 실시한 그레이톤 마스크를 이용하여 피전사체(30)(도 1참조)에의 전사를 행하면, 피전사체(30) 상에는, 마스크의 차광부(21a, 21b)에 대응하는 영역에서는 두꺼운 막 두께 부분, 수정막(27)을 형성한 영역(55)(단, 차광성의 수정막(28)을 형성한 영역을 제외함)에 대응하는 영 역에서는 얇은 막 두께 부분, 투광부에 대응하는 영역에서는 막이 없는 레지스트 패턴이 형성된다. 또한, 결함이 없어 수정을 행하지 않았던 반투광부에 대응하는 영역에서도 얇은 막 두께 부분이 형성된다.

이상의 제3 실시 형태에 따른 결함 수정의 결과에도, 상기 결함 부분이 생긴 반투광부의 전체에 단일의 수정막(27)이 형성되기 때문에, 피전사체 상에의 패턴 전사를 행했을 때, 수정막이 형성된 반투광부의 영역에 대응하는 레지스트 상에서는 단차가 생기지 않는다. 따라서, 마스크 유저가 피전사체 상에 형성되는 레지스트 패턴의 결함 검사를 행할 때에, 종래와 같은 레지스트 상에 미소한 단차가 생기기 때문에 의사 결함으로서 검출하게 된다는 문제점이 없어져, 반투광부에 발생한 결함을 바람직하게 수정할 수 있다.

또한, 제3 실시 형태에 따르면, 결함 부분을 포함하는 사각 형상의 영역의 막을 제거하고, 이 제거한 사각 형상의 영역에 수정막을 형성할 수 있으므로, 수정 면적을 일정하게 할 수 있고, 예를 들면 FIB 장치의 성막 조건 등을 제어하기 쉽다고 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 그레이톤 마스크를 이용한 패턴 전사 방법을 설명하기 위한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제1 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도.

도 3은 FIB 장치의 구조를 도시하는 개략 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제2 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 결함 수정 방법의 제3 실시 형태를 공정순으로 도시하는 평면도.

도 6은 그레이톤 마스크를 이용한 TFT 기판의 제조 공정을 도시하는 개략 단면도.

도 7은 도 6의 제조 공정에 계속되는 제조 공정을 도시하는 개략 단면도.

도 8은 종래의 미세 패턴 타입의 그레이톤 마스크의 일례를 도시하는 평면도.

도 9는 종래의 결함 수정 방법을 공정순으로 도시하는 평면도.

도 10은 종래의 결함 수정 방법의 다른 예를 공정순으로 도시하는 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 그레이톤 마스크

21 : 차광부

22 : 투광부

23 : 반투광부

24 : 투명 기판

25 : 차광막

26 : 반투광막

27 :수정막

Claims

차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법으로서,

상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고,

상기 반투광부에서 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

상기 결함 부분을 포함하는 반투광부로서, 차광부 및 투광부 중 적어도 한쪽에 의해 둘러싸여진 영역의 반투광부 전체의 반투광막을 제거하는 공정과,

상기 반투광막을 제거한 영역에, 상기 반투광막과는 소재 또는 조성이 다른 반투광성의 수정막을 형성하는 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법으로서,

상기 반투광부가, 소정의 파장의 노광광에 대하여 소정의 광 투과율을 갖는 반투광막에 의해 형성되고, 상기 차광부는 적어도, 상기 노광광에 대하여 소정의 차광성을 갖는 차광막에 의해 형성되고,

상기 반투광부에서 결함이 생겼을 때에 그 결함 부분을 특정하는 공정과,

상기 결함 부분이 생긴 반투광부를 포함하는 사각 형상의 영역에 존재하는 막을 제거하는 공정과,

상기 막을 제거한 영역에 적어도, 상기 반투광막과는 소재 또는 조성이 다른 반투광성의 수정막을 형성하는 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제2항에 있어서,

상기 막을 제거하는 공정에서는, 상기 사각 형상의 영역에 존재하는 반투광막과 차광막을 제거하고, 상기 수정막을 형성하는 공정에서는, 적어도 상기 반투광부에 상기 반투광성의 수정막, 상기 차광부에 차광성의 수정막을 형성하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반투광막과 상기 반투광성의 수정막은, 서로 다른 성막 방법에 의해 성막되는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반투광막과 상기 반투광성의 수정막과의, 노광광에 대한 위상차가, 50도 이상인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반투광막 또는 막을 제거하는 공정에서 제거하는 영역의 크기가, 어느 방향으로도 50㎛를 초과하지 않는 크기인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 소스, 드레인, 및 채널부 제작용의 것인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 그레이톤 마스크는, 박막 트랜지스터의 패스레이어, 또는 홀 제조용의 것인 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 결함 수정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 결함 수정 방법에 의한 결함 수정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크의 제조 방법.
차광부와, 투광부와, 마스크 사용 시에 이용되는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 반투광부를 갖고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하기 위한 그레이톤 마스크로서,

상기 그레이톤 마스크는, 365㎚∼436㎚의 범위 내의 파장 영역을 적어도 갖는 노광광의 투과량을 소정량 저감하는 복수의 반투광부를 갖고, 그 복수의 반투광부의 일부는, 다른 반투광부와 대략 동일한 광 투과율을 갖고, 또한 다른 반투광부와는 소재 또는 조성이 다른 단일의 반투광막에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 그레이톤 마스크.
제9항의 제조 방법에 의한 그레이톤 마스크, 또는, 제10항의 그레이톤 마스크를 이용하여 소정의 파장의 노광광을 피전사체에 노광하고, 피전사체 상에 막 두께가 단계적 또는 연속적으로 서로 다른 레지스트 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사 방법.