KR20090108548A - 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에, 액상의 레지스트제를 수용한 액조로부터 모세관 현상에 의해 도포 노즐을 통과하여 노즐 선단 개구부에 도달한 레지스트제를 접액시키면서, 기판과 도포 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법이다. 상기 레지스트막 형성 공정에서, 상기 상대 이동에 의해 도포 노즐이 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경한다.

전사 패턴, 마스크 블랭크, 포토마스크, 레지스트막, 도포 노즐

Description

마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF MASK BLANK, AND MANUFACTURING METHOD OF PHOTOMASK}

본 발명은, 기판의 피도포면에 모세관 현상을 이용하여 도포액을 도포하는 도포 방법을 이용하여 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법 및 포토마스크의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 포토리소그래피법을 이용한 패턴 형성에서는，포토레지스트 등의 도포액을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정이 필요하지만, 이 도포액을 도포하는 도포 장치(코터)로서, 소위 스핀코터가 알려져 있다. 이 스핀 코터는, 수평으로 유지한 기판(의 피도포면)의 중앙에 도포액을 적하한 후, 이 기판을 수평 상태에서 고속 회전시킴으로써, 원심력의 작용에 의해 도포액을 기판 전체면에 신전(伸展)시켜, 기판 표면에 도포막을 형성하는 것이다.

그러나, 이 스핀코터에서는，기판의 주연부에 프린지라 불리는 레지스트의 융기가 발생한다고 하는 문제가 있었다. 이와 같은 프린지가 발생하면，레지스트막의 막 두께가 기판면 내에서 불균일하게 되어, 패턴을 형성하였을 때에 CD(선폭)의 면내 오차가 생기게 된다. 특히 이와 같은 프린지의 융기는, 기판의 형상이 회 전 대칭이 아닌 경우(직사각형 등)에는 막 두께의 불균일을 조장한다. 또한，스핀코터를 이용한 경우, 최근의 액정 표시 장치나 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에서는 기판이 더욱 대형화, 대중량화하는 경향이 있는 점, 회전 구동 기구를 일정 속도로 회전시키기 어려운 점, 큰 회전 공간(챔버)의 필요성, 도포액의 손실이 많은 점 등의 문제가 생긴다.

한편，대형 기판에 적합한 도포 장치로서, 종래,「CAP 코터(Capillary Coater)」라고 통칭되는 도포 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 제2001-62370호 공보, 이하 '특허 문헌 1'이라고 함). 이 CAP 코터는, 내부에 모관 형상의 간극을 갖는 도포 노즐을 기판의 피도포면에 대하여 접근시켜, 도포액을 채운 액조로부터 도포 노즐을 통과하고, 도포 노즐 선단 개구부에 도달한 도포액을 기판의 피도포면에 접액(接液)시켜, 이 상태에서 상기 기판과 상기 도포 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 기판의 피도포면에 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 것이다.

그러나, 종래의 CAP 코터를 이용한 도포 방법의 경우에서도, 기판상에 형성되는 레지스트막 두께의 균일성이 불충분하게 되는 일도 있고, 특히 도포 종료측의 기판 주연부에서의 막 두께 상승이라고 하는 문제가 생기고 있었다.

이와 같은 기판면 내에서 도포막(레지스트막)에 막 두께의 오차가 있으면, 형성된 레지스트막의 두께의 균일성이 불충분하게 되어, 패턴을 형성하였을 때에 CD의 면내 오차가 생기게 된다. 특히 최근의 액정 표시 장치나 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에서는 기판이 더욱 대형화하는 경향이 있고, 또한 패턴도 한층 더한 미세화가 요구되어 있어, 이와 같은 엄격한 요구를 만족시키기 위해서는, 기판면 내에서의 레지스트막의 도포막 두께의 오차는 결코 무시할 수 없는 중요한 해결해야 할 과제로 되어 있다.

따라서 본 발명은, 전술한 종래 기술의 과제를 감안하여, CAP 코터를 이용하여 기판 표면에 레지스트막을 형성하는 경우, 기판면 내에서의 도포막 두께의 오차가 작아, 도포막 두께의 균일성이 양호한 마스크 블랭크의 제조 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한，상기 제조 방법에 의한, 도포막 두께의 균일성이 양호한 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 이용하는 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

본 발명자의 검토에 의하면, 종래와 같이 CAP 코터를 이용하여 기판상에 점도가 약 5∼15cps(또는, cP=×10^-3Pa.s)의 레지스트제의 도포를 행한 경우, 도포 노즐이 기판의 도포 종료 위치에 도달하였을 때, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액(離液)할 때에, 레지스트제의 복귀가 생겨, 그것이 도포 종료측의 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 발생시키는 것이 판명되었다.

이와 같은 기판면 내에서 도포막(레지스트막)에 막 두께의 오차가 있으면, 전술한 바와 같이, 패턴을 형성하였을 때에 CD의 면내 오차가 생기게 된다고 하는 문제가 있다. 또한，대형 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크 제조의 경우, 묘화에 레이저 묘화기를 사용하는 경우가 많지만, 묘화기의 헤드는 막면과 일정한 미소 거리를 갖고 주사된다. 이 때문에, 예를 들면 기판 주연부에서 막 두께가 두꺼운 부분이 있던 경우, 묘화 시에 묘화기의 헤드가 막면에 접촉한다고 하는 중대한 문제가 생긴다.

전술한 바와 같이 본 발명자가 발견한, CAP 코터를 이용하여 기판 표면에 포토레지스트의 도포막을 형성하는 경우의 과제에 기초하여 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 이하의 구성을 갖는 것이다.

<구성 1>

전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에, 액상의 레지스트제를 수용한 액조로부터 모세관 현상에 의해 도포 노즐을 통과하여 노즐 선단 개구부에 도달한 레지스트제를 접액시키면서, 상기 기판과 상기 도포 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서，상기 레지스트막 형성 공정에서, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법이다.

<구성 2>

상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판과 상기 도포 노즐의 상대적인 이동 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 구성 1에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법이다.

<구성 3>

상기 상대적인 이동 속도를, 도포 종료 위치 근방 도달 시점의 도포 속도에 대하여 적어도 1/5 이하로 되도록 감소시키는 것을 특징으로 하는 구성 2에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법이다.

<구성 4>

상기 기판의 도포 종료 위치 근방은, 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 5㎜∼30㎜ 내측의 범위 내인 것을 특징으로 하는 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법이다.

<구성 5>

구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 얻어지는 마스크 블랭크를 이용하여, 상기 박막을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이다.

본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에 의하면, CAP 코터를 이용하여, 전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정에서, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경함으로써, 종래의 도포막에 생기고 있던, 기판의 도포 종료측에서, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액할 때의 레지스트제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 있어，그 결과 기판면 내의 레지스트막의 도포막 두께의 오차를 저감할 수 있어, 도포막 두께의 균일성이 양호한 마스크 블랭크를 얻을 수 있다.

또한，상기 제조 방법에 의한, 도포막 두께의 균일성이 양호한 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 이용함으로써, 고정밀도의 패턴이 형성된 포토마스크를 얻을 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 설명한다.

본 발명은, 전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에, 액상의 레지스트제를 수용한 액조로부터 모세관 현상에 의해 도포 노즐을 통과하여 노즐 선단 개구부에 도달한 레지스트제를 접액시키면서, 상기 기판과 상기 도포 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서, 상기 레지스트막 형성 공정에서, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에 의하면, CAP 코터를 이용하여 기판 표면에 레지스트막을 형성하는 경우, 즉, 전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에, 액상의 레지스트제를 수용한 액조로부터 모세관 현 상에 의해 노즐을 통과하여 노즐 선단 개구부에 도달한 레지스트제를 접액시켜, 상기 기판과 상기 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 경우, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경함으로써, 종래의 도포막에 생기고 있던, 기판의 도포 종료측에서, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액할 때의 레지스트제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 있어，그것에 의해 기판면 내의 레지스트막의 도포막 두께의 오차를 저감할 수 있어, 도포막 두께의 균일성이 양호한 마스크 블랭크를 얻을 수 있다.

그 때문에，종래의, 패턴을 형성하였을 때에 CD의 면내 오차가 생기게 된다고 하는 문제나, 레이저 묘화 시에 레이저 묘화기의 헤드가 막면에 접촉한다고 하는 문제를 해소할 수 있다.

그리고 기판 사이즈가 대형인 경우에도, 기판면 내의 도포막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 본 발명은, 특히 대형 사이즈의 레지스트막을 갖는 마스크 블랭크의 제조에 바람직하다.

본 발명에서, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판과 상기 도포 노즐의 상대적인 이동 속도를 감소시키는 방법을 들 수 있다.

또한，상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면과 상기 도포 노즐 상단부의 거리를 변경하는 방법을 들 수 있다.

또한，상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 도포 노즐 내부의 모관 형상의 간극의 간격을 변경하는 방법을 들 수 있다.

이들 도포 조건을 변경하는 방법의 상세는 후술한다.

우선，본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서의 레지스트막의 형성 공정을 실시하면서 바람직하게 이용할 수 있는 도포 장치의 일 실시 형태를 설명한다.

도 1은 상기 도포 장치의 측면 개략도, 도 2는 그 정면 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 도포 장치(1)는, 베이스 프레임(11)에 설치된 도포 수단(2)과, 이동 프레임(12)에 설치된 흡착 수단(3)과, 이동 프레임(12)을 베이스 프레임(1l) 상에서 수평 방향으로 이동시키는 이동 수단(4)과, 기판(10)을 착탈 가능하게 유지하는 유지 수단(5)과, 제어부(도시 생략)를 구비하고 있다.

도포 수단(2)은, 피도포면을 아래쪽으로 향한 상태의 기판(10)에 대하여 도포액의 도포를 행하는 것이다. 이 도포 수단(2)은, 사각형 상자 형상의 베이스 프레임(11)의 대략 중앙에 설치되어 있다. 도포 수단(2)의 구성에 대해서는 후에 더 상세히 설명한다.

이동 프레임(12)은, 대향하는 한 쌍의 측판과, 이 측판을 연결하는 상부판이 일체적으로 형성되어 있으며, 기판(10)과 도포 수단(2)의 위치 정밀도가 어긋나는 일이 없도록, 충분한 기계적 강도를 갖고 있다. 또한，이동 프레임(12)은, 리니어 웨이(41)를 개재하여, 베이스 프레임(11)과 수평 방향으로 이동 가능하게 연결되어 있다. 그리고, 이동 프레임(12) 내에는, 흡착 수단(3)이 설치되어 있다. 이 흡착 수단(3)은, 예를 들면, 상부판(하면)의 대략 중앙부에 복수의 흡착 구멍(도시 생략)을 뚫어 설치된 흡착판으로 이루어진다. 또한，이동 프레임(12)의 한쪽의 측판에는, 후술하는 볼 스크루(42)가 나사 결합하는 너트가 형성된 이동부(13)가 돌출 설치되어 있다.

이동 수단(4)은, 이동 프레임(12)의 측판을 가이드시키면서 이동시키는 리니어 웨이(41)와, 이동부(13)의 너트(볼 어셈블리)에 나사 결합하는 볼 스크루(나사 축)(42)와, 그 볼 스크루(42)를 회전시키는 모터(43)로 구성되어 있다. 제어부(도시 생략)로부터의 지시에 따라 모터(43)를 회전시키면 볼 스크루(42)가 회전하고, 이동부(13)를 볼 스크루(42)의 회전 방향에 따른 방향으로 소정의 거리만큼 수평 이동시킬 수 있다.

유지 수단(5)은, 베이스 프레임(11)과 일체적으로 형성된 유지 수단용 프레임(51), 그 유지 수단용 프레임(51) 상에 설치된 리니어 웨이(53), 그 리니어 웨이(53)에 가이드되어 상기 유지 수단용 프레임(51) 상을 이동하는 베이스판(52), 그 베이스판(52)을 수평 방향으로 이동시키는 리니어 모터(54), 로드 선단에 유지 부재(55)를 설치한 에어 실린더(또는, 전자 솔레노이드)(56)를 구비한다. 또한，에어 실린더(56)는, 다양한 기판 사이즈에 대응할 수 있도록 베이스판(52)의 임의의 부착 위치에 착탈 가능하게 부착되어 있다. 또한，상기 유지 부재(55)는, 기 판(10)의 주연부를 재치하는 재치면과, 기판(10)의 위치 결정을 행하는 계지용 단차로 이루어져 있다. 유지 부재(55)는, 예를 들면 사각 형상의 기판(10)에 대해서는, 기판(10)의 네 구석을 유지하도록 베이스판(52)의 네 구석에 배설되어 있다. 물론, 유지 부재(55)의 배설 위치는, 기판의 형상, 위치 정밀도 등을 고려하여 적절히 변경할 수 있다.

다음으로，상기 구성의 도포 장치(1)의 전체적인 동작을 설명한다.

우선 상기 도포 장치(1)의 초기 상태는, 베이스판(52)이 기판의 세트 위치에 있고, 이동 프레임(12)이 흡착 위치에 있으며, 또한 베이스판(52) 상의 네 구석에 있는 각 에어 실린더(56)의 로드가 하강하고 있는 상태이다.

다음으로，작업자(또는, 로봇)가, 피도포면을 아래로 향한 상태에서 기판(10)을 유지 부재(55)의 재치면에 재치한다. 유지 부재(55)에는 상기 계지용 단차를 형성하고 있으므로, 기판(10)을 용이하게 위치 결정할 수 있다. 또한，이 계지용 단차에 의해, 베이스판(52)이 세트 위치로부터 흡착 위치로 이동하여 정지할(후술함) 때, 기판(10)을 계지할 수 있다.

이와 같이 하여 기판(10)이 유지 부재(55)에 재치되면，이후에는 제어부로부터의 지시에 따라 다음과 같이 동작한다.

우선，베이스판(52)이 리니어 모터(54)에 의해 흡착 위치까지 이동하여 정지한다. 이와 같이 하여 유지 수단(5)이 흡착 위치에 위치 결정되면，그 네 구석에 있는 4개의 에어 실린더(56)의 로드가 동시에 상승하고, 기판(10)을 흡착 수단(3)에 당접 또는 근접시킨다. 여기에서 흡착 수단(3)에 의한 흡인에 의해 기판(10)이 흡착 수단(3)에 흡착된다. 그리고, 각 에어 실린더(56)의 로드가 하강하면，이동 프레임(12)이 모터(43)의 회전에 의해 처리 위치 방향으로 이동하고, 처리 위치를 통과해 간다. 이동 프레임(12)이 처리 위치를 통과하는 도중에, 피도포면이 아래를 향한 기판(10)의 피도포면에, 아래쪽으로부터 도포 수단(2)에 의해 도포액의 도포가 행해진다.

그리고, 도포 수단(2)에 의한 도포가 종료되면, 모터(43)(볼 스크루(42))를 역회전시켜서, 이동 프레임(12)이 처리 위치로부터 흡착 위치까지 되돌아간다. 그 시점에서 각 에어 실린더(56)의 로드가 상승하여, 유지 부재(55)의 재치면과 기판(10)을 당접시킨다. 이 때, 기판(10)은 유지 부재(55)의 계지용 단차에 의해 위치 결정된다. 그리고, 흡착 수단(3)에 의한 흡착을 정지시킨 후, 각 에어 실린더(56)의 로드를 동시에 하강시켜, 도포 완료의 기판(10)을 유지 부재(55)에 재치시킨다. 다음으로, 베이스판(52)을 리니어 모터(54)에 의해 흡착 위치로부터 세트 위치까지 이동시켜, 작업자(또는, 로봇)가 도포 완료의 기판(10)을 유지 부재(55)로부터 꺼낸다. 또한，상기 이동 프레임(12)의 이동은, 볼 스크루를 이용하는 외에, 리니어 모터 등 다른 수단을 이용하여도 된다.

이상과 같이 하여, 1회의 도포 작업이 완료된다. 또한，전술한 구성에서는, 이동 프레임(12)(흡착 수단(3))이 처리 위치 방향으로 이동해 가고, 처리 위치를 통과하는 도중에, 기판(10)의 피도포면에 아래쪽으로부터 도포 수단(2)에 의해 도포액의 도포가 행해지는 구성으로 하고 있지만, 예를 들면, 이동 프레임(12)을 이동시키지 않고(즉, 기판(10)을 소정 위치에 고정한 채), 도포 수단(2)을 수평 방향 으로 이동시켜 도포를 행하는 구성으로 하여도 된다. 나아가서는, 이동 프레임(12)과 도포 수단(2)의 쌍방을 이동시키는 구성으로 하여도 된다.

또한，전술한 구성에서는, 세트 위치와 흡착 위치가 서로 다르지만，세트 위치와 흡착 위치가 동일한 위치인 것으로 하는 구성으로 하여도 된다.

다음으로，상기 도포 수단(2)의 구성을 더 상세히 설명한다.

도 3은, 이 도포 장치에서의 도포 수단(2)의 구성을 나타내는 단면도이다.

도포 수단(2)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 액조(20)에 저장된 도포액(예를 들면, 액체 형상의 포토레지스트액)(21)을 노즐(22)의 모관 형상 간극(23)(도 4 참조)에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 아래쪽으로 향해진 기판(10)의 피도포면에 노즐(22)의 선단부(상단부)를 근접시켜, 노즐 선단부보다도 위까지 상승한 도포액을 상기 기판(10)의 피도포면에 접액시키도록 구성되어 있다.

여기에서, 상기 액조(20)는, 기판(10)의 횡 방향의 １변의 길이보다도 긴 횡폭을 갖고 있다. 기판(10)의 횡 방향은, 이동 프레임(12)의 이동 방향에 직교하는 방향(도 3에서는 지면에 직교하는 방향)이다. 이 액조(20)는, 지지 플레이트(24)의 상단측에, 구동 기구(도시 생략)에 의해 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 가능하게 부착되어 지지되어 있다.

그리고, 이 지지 플레이트(24)는, 그 하단측에서, 서로 직교하여 배치된 리니어 웨이(25, 26)를 개재하여, 베이스 프레임(11)의 바닥 프레임(14) 상에 지지되어 있다. 즉, 지지 플레이트(24)는, 바닥 프레임(14) 상에서, 직교하는 2방향에의 위치 조정이 가능하도록 되어 있다. 또한，이 지지 플레이트(24)에는, 슬라이드 기구(27)를 개재하여, 액조(20) 내에 수납된 노즐(22)을 지지하는 지지봉(28)이 부착되어 있다. 상기 슬라이드 기구(27)는, 구동 기구(도시 생략)에 의해, 지지봉(28)을 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 조작한다(노즐 접촉 분리 수단). 즉, 액조(20)와 노즐(22)은, 서로 독립적으로, 지지 플레이트(24)에 대하여 상하 방향으로 이동 조작할 수 있도록 되어 있다.

도 4는, 상기 도포 수단(2)의 주요부의 구성을 나타내는 단면도이다. 상기 지지봉(28)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 액조(20)의 저면에 형성된 투공(透孔; 20b)을 통하여, 이 액조(20) 내에 상단측을 진입시키고 있다. 이 지지봉(28)의 상단부에는 상기 노즐(22)이 부착되어 있다. 즉, 노즐(22)은, 지지봉(28)에 지지되어, 액조(20) 내에 수납되어 있다. 이 노즐(22)은, 적어도 전술한 기판(10)의 횡 방향(도 4에서는 지면에 직교하는 방향으로 되어 있음)의 길이에 상당하는 길이(횡폭)를 갖고 구성되며, 이 방향(길이 방향)을 따라, 슬릿 형상의 모관 형상 간극(23)을 갖고 있다. 그리고 이 노즐(22)은, 이 모관 형상 간극(23)을 사이에 두고 선단측의 폭이 좁아져 뾰족한 단면 형상을 갖고 있다. 이 모관 형상 간극(23)의 상단부는, 노즐(22)의 선단부에서, 이 노즐(22)의 대략 전장(횡폭)에 걸치는 슬릿 형상으로 개구되어 있다. 또한，이 모관 형상 간극(23)은, 노즐(22)의 이래쪽 측을 향해서도 개구되어 있다.

또한，액조(20)의 상면부에는, 노즐(22)의 선단부가 이 액조(20)의 위쪽 측으로 돌출되기 위한 투공부(20a)가 형성되어 있으며, 게다가, 액조(20) 내의 도포액(21)이 대기에 접촉되는 것을 가능한 한 방지하기 위해서, 액조(20)의 상면부는, 상단측의 폭이 좁게 오므라들도록 한 단면 형상을 갖고 있다. 또한，액조(20)의 저면의 투공(20b)의 주위와 노즐(22)의 저면은 주름상자(29)로 연결되어 있으며, 상기 투공(20b)으로부터 액조(20) 내의 도포액(21)이 누설되는 것을 방지하고 있다.

도 5는, 상기 도포 수단(2)이 도포를 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 액조(20)에 저장된 도포액(21)을 노즐(22)의 슬릿 형상의 모관 형상 간극(23)(간극 간격 T)에서의 모세관 현상에 의해 상승시키고, 아래쪽을 향한 기판(10)의 피도포면(10a)에 노즐(22)의 선단부(상단부)를 소정의 도포 갭 G를 개재하여 근접시키고, 노즐 선단부보다도 위까지 상승한 도포액을 상기 기판(10)의 피도포면(10a)에 접액시키면서, 기판(10)과 노즐(22)을 상대적으로, 또한 피도포면(10a)에 평행하게 이동시켜, 기판(10)의 피도포면(10a)에 도포액(21)을 도포하여 도포막을 형성한다. 이 때의 기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 방향은, 도 5에서의 화살표 V로 나타낸 바와 같이, 노즐(22)의 선단부에서 모관 형상 간극(23)이 형성하는 슬릿 형상의 개구와 직교하는 방향이다.

다음으로，본 발명의 마스크 블랭크 제조에서의 레지스트막 형성 공정에서의 상기 도포 장치의 도포 수단(2)의 동작을 더 상세히 설명한다.

(1) 1회의 도포가 종료한 후, 액조(20)를 소정 위치까지 하강시키고, 또한 노즐(22)을 액조(20) 내의 도포액(21)(액상 레지스트제)에 침지시킨다(도 4에 도시한 상태이며, 소위 액조(20)와 노즐(22)의 위치의 초기 상태임). 또한，이 시점에 서는, 액조(20) 내의 도포액의 액면 레벨은, 전회의 도포에 소비된 분만큼 내려가 있다.

(2) 다음의 도포에 앞서, 급액 라인(도시 생략)으로부터 도포액을 액조(20) 내에 공급(보급)하고, 도포 개시 시의 액면 레벨을 일정하게 관리한다. 그리고, 액면 레벨이 일정해진 시점에서, 노즐(22)이 액조(20) 내의 도포액(21)에 침지한 상태에서, 노즐(22) 및 액조(20)를 소정 위치까지 상승시킨다. 여기에서 노즐(22)만 돌출시켜, 노즐(22)의 선단과 피도포면(10a)(마스크 블랭크 기판(10)의 피도포면)의 간격이 소정의 접액 갭으로 되도록 노즐(22)의 위치를 조절하고, 노즐(22) 선단의 도포액을 피도포면에 접액한다.

그리고, 접액을 유지한 상태에서, 노즐(22)(또는, 노즐(22) 및 액조(20))을, 원하는 도포막 두께에 따라서, 소정량 강하시키고, 노즐(22)과 피도포면(10a)과의 거리(간격)를 소정의 도포 갭 G(전술한 도 5를 참조)로 조정한다. 그리고, 상기 도포 갭 G의 상태에서, 기판(피도포면)(10)과 노즐(22)을 상대적으로, 또한 피도포면에 평행하게 이동시킴으로써, 도포를 개시한다.

본 실시 형태에서는 예를 들면 기판만을 이동시키지만, 이것에 한하지 않고, 노즐(22) 측을 이동시키거나, 혹은 기판과 노즐의 양쪽을 이동시켜도 된다.

이 때의 기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 방향은, 전술한 도 5에서의 화살표 V로 나타낸 바와 같이, 노즐(22)의 선단부에서 모관 형상 간극(23)이 형성하는 슬릿 형상의 개구와 직교하는 방향이다.

본 발명에서는，상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐(22)이 상기 기판(10) 의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판(10)의 피도포면(10a)에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경한다. 예를 들면, 본 실시 형태에서는, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐(22)이 상기 기판(10)의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판(10)의 피도포면(10a)과 상기 도포 노즐(22) 상단부와의 거리(전술한 도포 갭)를 변경하도록 한다.

이것에 의해, 종래의 도포막에 생기고 있던, 기판의 도포 종료측에서, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액할 때의 레지스트제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 있어，그 결과 기판면 내의 레지스트막의 도포막 두께의 오차를 저감할 수 있어, 기판면 내의 도포막 두께의 균일성이 양호한 레지스트막을 기판(10)상에 형성할 수 있다.

이와 같은 도포 조건의 변경은, 상기 도포 노즐(22)의 위치 제어에 의해 행하는 것이 가능하다. 기판(10)의 피도포면(10a)과 도포 노즐(22) 상단부의 거리를 어느 정도 변경할 것인지는, 그것에 의해서 기판의 피도포면에의 도포량이 어느 정도 감소할 것인지(감소량)를 고려하여, 적절히 설정되는 것이 바람직하다.

또한，기판(10)의 도포 종료 위치 근방은, 기판(10)의 도포 종료 위치의 전방 근방의 위치이며, 적절히 설정할 수 있다. 또한，본 발명에 의한 작용 효과를 효과적으로 발휘하기 위해서는, 기판의 도포 종료 위치 근방의 위치는, 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 5㎜∼30㎜ 내측의 범위 내에 설정하는 것이 특히 바람직하다.

(3) 이와 같이 하여, 1회의 도포가 종료되면, 다시 전술한 (1)의 공정부터 실시한다. 그리고, 이상의 도포 공정에 의해, 기판상에 기판면 내에서의 도포막 두께의 오차가 작아, 균일한 레지스트막을 형성한 마스크 블랭크가 얻어진다.

이상 설명한 실시 형태에서는, 상대 이동에 의해 도포 노즐(22)이 기판(10)의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 기판(10)의 피도포면(10a)에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 방법으로서, 기판(10)의 피도포면(10a)과 상기 도포 노즐(22) 상단부와의 거리(전술한 도포 갭)를 변경하도록 하였지만, 다른 실시 형태로서, 기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 속도(도포 속도)를 감소시킴으로써, 도포 조건을 변경하여도 된다.

이와 같은 도포 조건의 변경에 의해서도, 종래의 도포막에 생기고 있던, 기판의 도포 종료측에서, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액할 때의 레지스트제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 있어，기판면 내의 도포막 두께의 균일성이 양호한 레지스트막을 기판(10)상에 형성하는 것이 가능하다.

이와 같은 도포 조건의 변경은, 예를 들면 노즐(22)에 대하여 기판(10)만을 이동시켜 도포 속도를 감소시키는 경우, 기판(10)의 유지 수단(5)을 구비하는 이동 프레임(12)을 베이스 프레임(11) 상에서 수평 방향으로 이동시키는 이동 수단(4)에 의해, 볼 스크루(42)와, 그 볼 스크루(42)를 회전시키는 모터(43)의 제어에 의해 행하는 것이 가능하다.

기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 속도(도포 속도)를 어느 정도 감소시킬 것인지는, 그것에 의해서 기판의 피도포면에의 도포량이 어느 정도 감소할 것인 지(감소량)를 고려하여, 적절히 설정되는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 작용 효과를 효과적으로 발휘하기 위해서는, 상기 도포 노즐(22)이 상기 기판(10)의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 기판(10)과 노즐(22)의 상대적인 이동 속도(도포 속도)를, 그 직전(도포 종료 위치 근방 도달 시점)의 도포 속도에 대하여, 적어도 1/5 이하로 되도록 감소시키는 것이 바람직하다. 1/5을 초과하면, 레지스트제의 복귀에 의해 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 없기 때문이다. 단，속도가 0.01m/분 미만으로 되면, 레지스트가 말라 버려, 다음 기판에 레지스트를 도포할 때에 이물(異物)의 문제가 생기게 된다.

또한，이 실시 형태에서도, 전술한 도포 갭을 변경하는 경우와 마찬가지로, 기판(10)의 도포 종료 위치 근방의 위치는 적절히 설정할 수 있으며，본 발명에 의한 작용 효과를 효과적으로 발휘하기 위해서는, 기판의 도포 종료 위치 근방의 위치는, 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 5㎜∼30㎜ 내측의 범위 내에 설정하는 것이 특히 바람직하다.

또한，상대 이동에 의해 도포 노즐(22)이 기판(10)의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 기판(10)의 피도포면(10a)에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 방법으로서, 이상 설명한 실시 형태 이외에는, 예를 들면 상기 도포 노즐(22) 내부의 모관 형상의 간극(23)의 간격 T(도 5 참조)를 변경하도록 하는 수단을 이용하여도 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, CAP 코터를 이용하여 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성하는 경우, 상대 이동에 의해 도포 노즐이 기판의 도포 종료 위치 근 방까지 도달하였을 때에, 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경함으로써, 종래의 도포막에 생기고 있던, 기판의 도포 종료측에서, 레지스트제가 기판의 피도포면과 이액할 때의 레지스트제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승을 효과적으로 저감할 수 있어，그것에 의해 기판면 내의 레지스트막의 도포막 두께의 오차를 저감할 수 있어, 도포막 두께의 균일성이 양호한 마스크 블랭크를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 제조 방법에 의한, 도포막 두께의 균일성이 양호한 레지스트막이 형성된 마스크 블랭크를 이용하여, 그 박막을 패터닝함으로써, 고정밀도의 패턴이 형성된 포토마스크를 얻을 수 있다. 이 때, 종래의, 패턴을 형성하였을 때에 CD의 면내 오차가 생긴다고 하는 문제나, 레이저 묘화 시에 레이저 묘화기의 헤드가 막면에 접촉한다는 문제를 해소할 수 있다.

따라서, 최근의 액정 표시 장치나 액정 표시 장치 제조용의 포토마스크에 요구되고 있는 패턴의 한층 더한 미세화의 요구에도 충분히 대응하는 것이 가능하다.

이하, 실시예에 의해 본 발명의 실시 형태를 더 구체적으로 설명한다.

<실시예 1>

전술한 도 1 내지 도 5에 도시한 도포 장치를 이용하여, 레지스트막의 형성을 행하였다. 레지스트막의 형성을 행하는 기판으로서는, 520㎜×800㎜ 크기의 글래스 기판상에, Cr을 주성분으로 하는 차광막을 성막한 마스크 블랭크를 이용하고, 레지스트는, 레이저 묘화용의 포지티브형 포토레지스트를 이용하였다.

도포 조건은 다음과 같이 설정하였다.

즉, 레지스트막의 막 두께가 9000Å으로 되도록, 기판의 피도포면과 도포 노즐 상단부와의 도포 갭을 300㎛로 하였다. 또한，도포 노즐과 기판의 상대 이동은, 노즐(22)에 대하여 기판(10)만을 이동시키는 것에 의해 행하고, 그 이동 속도는 0.5m/분으로 하였다. 그리고, 기판의 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 20㎜ 내측의 위치에 도포 노즐이 도달하였을 때에, 도포 갭은 변경하지 않고, 기판의 이동 속도를 0.04m/분으로 변경하였다.

이상과 같이 하여, 10매의 마스크 블랭크의 레지스트막 형성을 행하였다. 그 결과, 어느 것의 마스크 블랭크에서도, 기판의 도포 종료측에서, 기판 주연부에서의 막 두께 상승은 작아, 기판면 내에서의 도포막 두께의 오차는, 300Å 이하로 할 수 있었다.

또한，기판의 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 40㎜ 내측의 위치에 도포 노즐이 도달하였을 때에, 상기 이동 속도를 변경한 것 이외에는, 상기 도포 조건하에서 레지스트 도포를 행한 바, 도포 종료측에서의 기판 주연부에서의 막 두께 상승은 약간 크게 되었다. 따라서，본 발명에서, 도포 조건을 변경하는 도포 종료 위치 근방의 위치는, 기판의 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 5㎜∼30㎜ 내측의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다.

<비교예>

실시예 1에서, 도포 개시부터 도포 종료에 이르기까지 도포 조건은 일체 변경하지 않고, 10매의 마스크 블랭크의 레지스트막 형성을 행하였다. 그 결과, 어 느 것의 마스크 블랭크에서도, 기판의 도포 종료 위치에서 레지스트가 이액할 때의 도포제의 복귀에 의한 기판 주연부에서의 막 두께 상승은 크게 되었다. 그 때문에 기판면 내에서의 도포막 두께의 오차는, 600Å으로 매우 크게 되어, 최근의 패턴의 미세화의 요구에 필요한 도포막 두께의 균일성이 얻어지지 않았다.

도 1은, 본 발명의 마스크 블랭크의 제조 방법에서의 레지스트막의 형성 공정에 이용되는 도포 장치의 측면 개략도.

도 2는, 도 1의 도포 장치의 정면 개략도.

도 3은, 도 1의 도포 장치에서의 도포 수단의 구성을 나타내는 단면도.

도 4는, 도 1의 도포 장치에서의 도포 수단의 주요부의 구성을 나타내는 단면도.

도 5는, 도 1의 도포 장치에서의 도포 수단이 도포를 행하고 있는 상태를 나타내는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 도포 장치

2: 도포 수단

3: 흡착 수단

4: 이동 수단

5: 유지 수단

10: 기판

11: 베이스 프레임

12: 이동 프레임

13: 이동부

20: 액조

22: 노즐

23: 모관 형상 간극

24: 지지 플레이트

41: 리니어 웨이

42: 볼 스크류

43: 모터

52: 베이스판

54: 리니어 모터

56: 에어 실린더

Claims (5)

1. 전사 패턴을 형성하기 위한 박막을 갖는 기판의 피도포면에, 액상의 레지스트제를 수용한 액조로부터 모세관 현상에 의해 도포 노즐을 통과하여 노즐 선단 개구부에 도달한 레지스트제를 접액(接液)시키면서, 상기 기판과 상기 도포 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 피도포면에 레지스트제를 도포하여 레지스트막을 형성하는 공정을 포함하는 마스크 블랭크의 제조 방법으로서,

   상기 레지스트막 형성 공정에서, 상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판의 피도포면에의 도포량이 감소하도록 도포 조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상대 이동에 의해 상기 도포 노즐이 상기 기판의 도포 종료 위치 근방까지 도달하였을 때에, 상기 기판과 상기 도포 노즐과의 상대적인 이동 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 상대적인 이동 속도를, 도포 종료 위치 근방 도달 시점의 도포 속도에 대하여 적어도 1/5 이하로 되도록 감소시키는 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판의 도포 종료 위치 근방은, 도포 종료측의 기판 끝면으로부터 5㎜∼30㎜ 내측의 범위 내인 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 마스크 블랭크의 제조 방법에 의해 얻어지는 마스크 블랭크를 이용하고, 상기 박막을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여 전사 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.

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