KR20160046273A - 포토마스크 및 그 제조 방법과 포토마스크를 이용한 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

포토마스크 및 그 제조 방법과 포토마스크를 이용한 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

포토마스크는 투명 기판과, 투명 기판상의 중앙부에 배치되는 메인 패턴 영역과, 투명 기판상에서 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함한다. 전자 소자를 제조하기 위하여, 포토마스크를 사용하여 주위 영역의 적어도 일부를 중복 노광하면서 포토레지스트막이 형성된 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광한다. 표시 장치를 제조하기 위하여, 포토마스크를 이용하여 복수의 얼라인 키 영역 중 적어도 일부를 중복 노광하면서 포토레지스트막으로 덮인 복수의 소자 영역 및 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광한다.

Description

포토마스크 및 그 제조 방법과 포토마스크를 이용한 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 {Photomask and method of forming the same, and methods of manufacturing electronic device and display device using photomask}
본 발명의 기술적 사상은 포토마스크 및 그 제조 방법과, 포토마스크를 이용한 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 차광막을 포함하지 않는 포토마스크 및 그 제조 방법과, 차광막을 포함하지 않는 포토마스크를 이용한 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 고해상도 표시 장치의 개발을 위한 노력이 진행되고 있으며, TFT (thin film transistor) LCD 제조에 있어서, 픽셀 트랜지스터의 선폭도 점차 미세화되어 가고 있다. 표시 장치와 같은 전자 소자를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서는 포토마스크에 광을 조사하여 포토마스크상에 형성된 패턴을 표시 패널상에 형성된 포토레지스트막에 전사한다. 표시 장치의 제조에 있어서, TFT 어레이의 형성을 위한 리소그래피 공정이 표시 장치의 양산성에 미치는 영향이 점차 커지고 있다.
TFT 어레이를 형성하기 위한 투명 기판으로서, 양산화를 도모하기 위하여 대면적의 투명 기판을 사용하는 경우가 대부분이다. 이와 같이 대면적의 투명 기판을 노광하는 데 있어서, 투명 기판을 복수 회로 분할하여 노광하는 등배 투영 노광 광학계를 이용할 수 있다. 지금까지 사용되어 온 포토마스크에서는 상기와 같이 분할되는 노광 영역이 중첩 노광되는 것을 방지하기 위하여, 포토마스크의 에지 영역에 차광막을 포함하는 블라인드 영역(blind region)을 포함하는 것을 사용하였다. 그러나, 포토마스크의 제조 공정에서 차광막을 사용함으로써 포토마스크의 제조 공정에 소요되는 시간 및 코스트가 증가하는 문제가 있다. 또한, 표시 장치의 픽셀 트랜지스터에서 요구되는 선폭이 미세화됨에 따라, 패턴 영역에서 약 2 μm 이하의 CD (critical dimension)를 가지는 미세 패턴을 해상하기 위하여 PSM (phase shift mask)를 사용한다. PSM을 제조하는 데 있어서, 블라인드 영역을 형성하기 위하여 차광막을 사용하는 경우, 패턴 영역에서 불필요한 차광막을 제거하는 데 소요되는 시간 및 결함 발생 가능성이 증가함으로써 포토마스크의 제조 효율을 떨어뜨리는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는 미세화된 선폭을 가지는 패턴 영역을 가지는 포토마스크에서, 차광막을 포함하지 않음으로써, 차광막 사용으로 인한 결함 발생 가능성을 제거하고, 단순화된 제조 공정에 의해 구현 가능한 단순한 구조를 가지는 포토마스크를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 차광막을 사용하지 않음으로써 포토마스크의 제조 과정 중에 발생될 수 있는 결함 발생 가능성을 제거하고, 제조 공정을 단순화할 수 있는 포토마스크의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 차광막을 포함하지 않는 포토마스크를 사용하여 대면적의 기판상에 미세화된 패턴들을 효과적으로 전사할 수 있는 전자 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 차광막을 포함하지 않는 포토마스크를 사용하여 대면적의 기판상에 미세화된 패턴들을 효과적으로 전사할 수 있는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크는 투명 기판과, 상기 투명 기판상의 중앙부에 배치되는 메인 패턴 영역과, 상기 투명 기판상에서 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크에서, 상기 메인 패턴 영역은 제1 위상 반전 패턴으로 이루어지는 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하고, 상기 반투광성 에지 영역은 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 연장되는 제2 위상 반전 패턴을 포함할 수 있다.
상기 제2 위상 반전 패턴은 상기 투명 기판에 접하는 저면과, 외부에 노출되는 상면을 가질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 광 투과율을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 180 ± 5 도의 위상 시프트량을 가질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 Cr 화합물, Si 화합물, 금속 실리사이드 화합물, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴은 포토리소그래피 공정에 의해 전자 소자를 구성하는 데 필요한 패턴을 상기 전자 소자 형성용 기판의 소자 형성 영역에 전사하기 위한 패턴을 포함하고, 상기 제2 위상 반전 패턴은 상기 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 필요한 얼라인 키를 전자 소자 형성용 기판 중 상기 소자 형성 영역을 제외한 영역에 전사하기 위한 적어도 하나의 보조 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 포토마스크는 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하고, 상기 반투광성 에지 영역은 상기 투명 기판의 에지부와, 상기 에지부 위에 형성된 반투명막으로 이루어지는 이중층 구조를 가진다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 양태에 따른 포토마스크에서, 상기 적어도 하나의 메인 패턴은 상기 반투명막과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 적어도 하나의 메인 패턴은 제1 위상 반전 패턴으로 이루어지고, 상기 반투명막은 제2 위상 반전 패턴으로 이루어질 수 있으며, 상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가질 수 있다. 상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 제조 방법에서는 투명 기판상에 상기 투명 기판의 중앙부 및 상기 중앙부를 포위하는 에지부를 덮는 위상 반전막을 형성한다. 상기 위상 반전막 위에 마스크 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 위상 반전막을 식각하여, 상기 위상 반전막 중 중앙부 위에 잔류하는 제1 부분으로 이루어지는 적어도 하나의 메인 패턴과, 상기 위상 반전막 중 상기 에지부 위에 잔류하는 제2 부분으로 이루어지는 반투명 패턴을 형성한다. 상기 마스크 패턴을 제거하여 상기 적어도 하나의 메인 패턴의 상면과 상기 반투명 패턴의 상면을 노출시킨다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 제조 방법에서, 상기 위상 반전막은 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지는 막으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 포토마스크의 제조 방법에서, 상기 위상 반전막은 상기 중앙부 및 상기 에지부에서 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법에서는 투명 기판과, 상기 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하는 포토마스크를 준비한다. 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 소자 영역을 한정하는 주위 영역을 포함하는 피전사체상에 포토레지스트막을 형성한다. 노광 장치에서 상기 포토마스크를 사용하여 상기 주위 영역의 적어도 일부를 중복 노광하면서 상기 포토레지스트막이 형성된 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광한다.
상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 단계는 상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 제1 소자 영역을 노광하여 상기 제1 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 주위 영역 중 상기 제1 소자 영역의 주위에 있는 제1 주위 영역을 1차 노광하는 단계와, 상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제1 소자 영역에 이웃하는 제2 소자 영역을 노광하여 상기 제2 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 주위 영역 중 상기 제1 소자 영역과 상기 제2 소자 영역과의 사이에 있는 제1 국부 영역을 2차 노광하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 주위 영역을 1차 노광하는 단계는 상기 제1 주위 영역에 얼라인 키 이미지를 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 국부 영역을 2차 노광하는 단계는 상기 제1 국부 영역에 얼라인 키 이미지를 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법은 상기 제1 국부 영역을 2차 노광하는 단계 후, 상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제2 소자 영역에 이웃하는 제3 소자 영역을 노광하여 상기 제3 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 국부 영역 중 일부인 제2 국부 영역을 3차 노광하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법은 상기 제2 국부 영역을 3차 노광하는 단계 후, 상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제3 소자 영역에 이웃하는 제4 소자 영역을 노광하여 상기 제4 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제2 국부 영역을 4차 노광하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법에서, 상기 1차 노광하는 단계, 상기 2차 노광하는 단계, 및 상기 3차 노광하는 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 제1 주위 영역에 얼라인 키 이미지를 전사하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제2 국부 영역을 4차 노광하는 단계에서 상기 제2 국부 영역은 상기 4차 노광이 수행되기 전에 상기 얼라인 키 이미지가 전사된 영역을 포함할 수 있다.
상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역은 얼라인 키를 형성하기 위한 보조 패턴을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법에서, 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 단계 후, 상기 노광된 포토레지스트막을 현상하여, 상기 복수의 소자 영역에 각각 적어도 하나의 메인 패턴에 대응하는 패턴을 형성하고, 상기 주위 영역에 적어도 하나의 얼라인 키를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 전자 소자의 제조 방법에서, 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 단계는 동일한 광원을 이용하여 수행될 수 있다. 그리고, 상기 반투광성 에지 영역은 상기 광원으로부터의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지는 위상 반전막을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서는 투명 기판과, 상기 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하는 포토마스크를 준비한다. 상호 이격된 복수의 소자 영역과 상기 복수의 소자 영역 각각의 주위에 형성된 복수의 얼라인 키 영역을 가지는 패널을 준비한다. 상기 패널 상에 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 덮는 포토레지스트막을 형성한다. 노광 장치에서 상기 포토마스크를 이용하여 상기 복수의 얼라인 키 영역 중 적어도 일부를 중복 노광하면서 상기 포토레지스트막으로 덮인 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계는 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되는 제1 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 복수의 얼라인 키 영역 중에서 선택되는 제1 얼라인 키 영역을 노광하는 제1 노광 단계와, 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되고 상기 제1 소자 영역에 이웃하는 제2 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 얼라인 키 영역 중에서 선택되는 제1 국부 영역을 노광하는 제2 노광 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계는 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되고 상기 제1 소자 영역 및 상기 제2 소자 영역 중 어느 하나에 이웃하는 제3 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 국부 영역 중에서 선택되는 제2 국부 영역을 노광하는 제3 노광 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 포토마스크의 반투광성 에지 영역은 상기 광원으로부터의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지는 위상 반전막을 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역은 얼라인 키를 형성하기 위한 적어도 하나의 보조 패턴을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계 후, 상기 노광된 포토레지스트막을 현상하여, 상기 복수의 소자 영역에 각각 적어도 하나의 메인 패턴에 대응하는 패턴을 형성하고, 상기 복수의 얼라인 키 영역에 적어도 하나의 얼라인 키를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 표시 장치의 제조 방법에서, 상기 적어도 하나의 메인 패턴은 제1 크기의 최소 선폭을 가지고, 상기 적어도 하나의 보조 패턴은 상기 제1 크기의 10 배 내지 300 배의 최소 선폭을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계에서는 i 라인 (파장 365 ㎚), g 라인 (파장 436 ㎚), h 라인 (파장 405 ㎚), 또는 이들의 조합으로 이루어지는 합성광을 이용할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계에서는 KrF 엑시머 레이저(248 nm) 또는 ArF 엑시머 레이저(193nm)를 이용할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크는 차광막으로 덮이는 블라인드 영역을 포함하지 않는다. 이에 따라, 포토마스크의 제조 과정에서 블라인드 영역의 형성을 위한 차광막 형성 공정 및 상기 차광막의 불필요한 부분을 제거하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 차광막 제거시 야기될 수 있는 불량 발생 가능성이 제거될 수 있으며, 포토마스크의 TAT (turn around time)가 단축될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크를 사용하여 노광 공정을 수행함으로써, 전자 소자 또는 표시 장치의 제조시 사용되는 노광 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 상기 노광 장치의 유지 보수에 소요되는 시간 및 경비를 줄일 수 있다. 따라서, 포토마스크를 사용하는 노광 공정을 포함하는 전자 소자 또는 표시 장치의 제조 공정에서 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크의 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 B - B' 선 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 포토마스크의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 B - B' 선 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일부 실시예들에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 5는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법에 적용될 수 있는 예시적인 노광 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법에 적용될 수 있는 예시적인 노광 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에서 사용될 수 있는 노광 장치의 예시적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에서 사용될 수 있는 패널의 평면도로서, 노광 장치를 이용하여 패널을 스캔하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 13b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법에서의 예시적인 노광 과정을 공정 순서에 따라 도시한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들, 부위 및/또는 구성 요소들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열을 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역, 부위, 또는 구성 요소를 다른 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역, 부위 또는 구성 요소를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 포토마스크를 설명하기 위한 도면들로서, 도 1a는 포토마스크(100)의 전면측(frontside) 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 B - B' 선 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 포토마스크(100)는 투명 기판(102)과, 상기 투명 기판(102)상의 중앙부(CP)에 배치되는 메인 패턴 영역(MPR)과, 상기 투명 기판(102)상에서 상기 메인 패턴 영역(MP)의 외곽으로부터 상기 투명 기판(102)의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역(semi-transparent edge region)(STE)을 포함한다.
상기 포토마스크(100)는 투명 기판(102)상에 위상 반전 패턴(120) 만 존재하는 SL-PSM (single layer phase shift mask)의 형태를 가질 수 있다.
상기 메인 패턴 영역(MPR)에는 상기 위상 반전 패턴(120)의 일부인 제1 위상 반전 패턴(122)으로 이루어지는 적어도 하나의 메인 패턴(MP)이 형성되어 있다.
상기 반투광성 에지 영역(STE)에는 상기 위상 반전 패턴(120)의 다른 일부인 제2 위상 반전 패턴(124)이 형성되어 있다. 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 상기 반투광성 에지 영역(STE)에서 상기 메인 패턴 영역(MPR)의 외곽으로부터 상기 투명 기판(102)의 외곽까지 연장되어 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 각각 상기 투명 기판(102)에 접하는 저면을 가질 수 있다.
상기 포토마스크(100)에서, 상기 반투광성 에지 영역(STE)은 상기 투명 기판(102)의 에지부(EP)와, 상기 투명 기판(102)의 에지부(EP) 위에 형성된 반투명막인 제2 위상 반전 패턴(124) 만으로 이루어지는 이중층 구조를 가진다. 상기 반투광성 에지 영역(STE)에서는 차광막을 포함하지 않고, 상기 투명 기판(102)과 상기 제2 위상 반전 패턴(124)으로만 이루어질 수 있다. 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 투명 기판(102)의 반대측에서 외부에 노출되는 상면(124T)을 가진다.
일부 실시예들에서, 상기 투명 기판(102)은 석영(quartz), 유리, 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 상기 플라스틱으로서 폴리이미드, 폴리아미드, 액정 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르니트릴(PEN), 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르이미드 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 각각 Cr 화합물, Si 화합물, 금속 실리사이드 화합물, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 Cr 화합물은 Cr 산화물, Cr 질화물, Cr 탄화물, Cr 산화질화물, 및 Cr 산화질화탄화물 중에서 선택될 수 있다. 상기 Si 화합물은 Si 산화물 및 SOG (spin on glass) 중에서 선택될 수 있다. 상기 금속 실리사이드 화합물은 Mo, Ti, Ta, Zr, Hf, Nb, V, W, Co, Cr, Ni 등의 금속과, Si과, O 및 N 중에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 금속 실리사이드 화합물은 TaSi, MoSi, WSi, 이들의 질화물, 및 이들의 산화질화물 중에서 선택될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 제2 위상 반전 패턴(124)은 각각 MoSiN, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON, TaON, TiON, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122)의 두께(TH1)는 상기 제2 위상 반전 패턴(124)의 두께(TH2)와 동일할 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 동일한 광 투과율을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 포토마스크(100)를 노광할 때의 노광 광에 대하여 약 2 ∼ 10 %의 범위 내에서 선택되는 동일한 광 투과율을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 각각 i 라인 (파장 365 ㎚)에 대한 기준 투과율이 약 2 ∼ 10 %의 범위일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(100)를 사용하여 노광 공정을 수행하여 표시 소자를 제조할 때, 상기 표시 소자를 제조하기 위한 원장 기판(mother substrate) 상의 일부 영역, 예들 들면 원장 기판의 절단용 영역은 상기 제2 위상 반전 패턴(124)이 형성된 반투광성 에지 영역(STE)을 통한 노광 공정이 중복하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 절단용 영역에는 집적도가 비교적 낮고 최소 선폭이 비교적 큰 얼라인 키, 또는 테스트 패턴 등과 같은 보조 패턴들을 형성하는 영역으로서, 상기 절단용 영역이 상기 제2 위상 반전 패턴(124)이 형성된 반투광성 에지 영역(STE)을 통하여 2 ∼ 4 회 중복 노광되더라도, 상기 제2 위상 반전 패턴(124)이 노광 광에 대하여 약 2 ∼ 10 %의 범위 내에서 선택되는 비교적 작은 광 투과율을 가짐으로써, 상기 절단용 영역에 형성되는 얼라인 키와 같은 보조 패턴들을 형성하는 데 악영향을 미치지 않을 수 있다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 포토마스크(100)를 노광할 때의 노광 광에 대하여 180 ± 5 도의 위상 시프트량을 가질 수 있다.
상기 포토마스크(100)는 다양한 미세 전자 소자의 제조를 위한 포토리소그래피 공정에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(100)는 표시 소자 (display device), DRAM, SRAM, 플래쉬 메모리 소자 등의 고집적 반도체 메모리 소자, CPU (central processor unit), DSP (digital signal processor), CPU 및 DSP의 조합 등의 프로세서, ASIC (application specific integrated circuit), MEMS (microelectromechanical systems) 소자, 광전자 (optoelectronic) 소자 등과 같은 미세 전자 소자의 제조에 이용될 수 있다.
상기 포토마스크(100)의 메인 패턴 영역(MPR)에 형성된 적어도 하나의 메인 패턴(MP)은 포토리소그래피 공정에 의해 전자 소자를 구성하는 데 필요한 패턴을 상기 전자 소자 형성용 기판의 소자 형성 영역에 전사하기 위한 패턴일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 메인 패턴(MP)은 위에서 예시한 다양한 미세 전자 소자들의 픽셀 영역, 소자 영역, 칩 영역, 또는 셀 영역을 형성하기 위한 패턴으로 이루어질 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 기술적 사상에 의한 다른 실시예들에 따른 포토마스크를 설명하기 위한 도면들로서, 도 2a는 포토마스크(200)의 전면측(frontside) 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 B - B' 선 단면도이다. 도 2a 및 도 2b에 있어서, 도 1a 및 도 1b에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)에는 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)이 형성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 상기 반투광성 에지 영역(STE)에 형성된 제2 위상 반전 패턴(124)에서 투명 기판(120)을 노출시키도록 형성된 개구(opening) 형태의 패턴으로 이루어질 수 있다.
상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 적어도 하나의 메인 패턴(MP)을 이용하여 미세 전자 소자들의 픽셀 영역, 소자 영역, 칩 영역, 또는 셀 영역을 형성하는 데 필요한 패턴들을 형성할 때, 이들 패턴들 상호간의 얼라인을 위한 얼라인 키, 예들 들면, 형성하고자 하는 전자 소자의 레이어 간 얼라인을 위한 얼라인 키, 포토마스크를 노광 장치에 얼라인하기 위한 얼라인 키, 원장 기판 내에서 다이(die) 간 정렬을 위한 얼라인 키, 노광용 렌즈와 포토마스크간의 정렬을 위한 얼라인 키 등을 포함하는 다양한 종류의 얼라인 키, 또는 포토마스크 코드를 구성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 제1 얼라인 키(AK1) 및 제2 얼라인 키(AK2)와 포토마스크 코드(AK3)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크(200)를 사용하는 노광 공정시, 상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 각각 표시 패널을 구성하는 복수의 단위 소자 영역을 포함하는 원장 기판 중 상기 복수의 단위 소자 영역 각각의 주위 영역, 즉 상기 복수의 단위 소자 영역을 개별 표시 패널로 분리하기 위한 절단용 영역에 전사하기 위한 패턴일 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 웨이퍼상의 복수의 칩 영역 사이에 배치되는 스크라이브 레인 (scribe lane)에 얼라인 키 등을 전사하기 위한 패턴일 수 있다.
상기 적어도 하나의 메인 패턴(MP)은 제1 크기(CD1)의 최소 선폭을 가질 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 상기 제1 크기(CD1)의 약 10 배 내지 300 배인 제2 크기(CD2)의 최소 선폭을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 메인 패턴(MP)은 약 1 ∼ 10 μm의 최소 선폭 및 약 2 ∼ 30 μm의 최소 피치를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)은 약 10 ∼ 300 μm의 최소 선폭 및 약 20 ∼ 600 μm의 최소 피치를 가질 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 기술적 사상에 의한 일부 실시예들에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 단면도들이다. 도 3a 내지 도 3d에서는 도 1의 B - B' 선 단면에 대응하는 단면 구성을 공정 순서에 따라 예시한 것이다. 본 예에서는 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100)의 제조 방법을 예로 들어 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 다음에 예시하는 바에 한정되는 것은 아니며, 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200), 또는 이들로부터 변형 및 변경된 다양한 구성을 가지는 포토마스크의 제조 방법에도 유사하게 적용될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d에 있어서, 도 1a 및 도 1b에서와 동일한 참조 부호는 동일 부재를 나타내며, 여기서는 이들에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 3a를 참조하면, 투명 기판(120)상에 상기 투명 기판(102)의 중앙부(CP)와, 상기 중앙부(CP)를 포위하는 에지부(EP)를 덮는 위상 반전막(120A)을 형성한다.
일부 실시예들에서, 상기 투명 기판(102)은 가로 및 세로 폭이 약 6 인치인 장방형 기판으로 이루어질 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 투명 기판(102)은 한 변이 약 300㎜ 이상인 대형 기판으로 이루어질 수 있다.
상기 위상 반전막(120A)은 상기 위상 반전막(120A)에 조사되는 노광 광에 대하여 약 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지도록 형성될 수 있다. 이를 위하여, 상기 위상 반전막(120A)은 약 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 제공할 수 있는 광학 밀도를 가지도록 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 위상 반전막(120A)의 광 투과율을 제어하기 위하여 상기 위상 반전막(120A)을 구성하는 조성물의 조성비 및/또는 상기 위상 반전막(120A)의 두께를 조절할 수 있다.
상기 위상 반전막(120A)은 투명 기판(102)의 중앙부(CP) 및 에지부(EP) 상에서 서로 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 위상 반전막(120A)을 구성할 수 있는 구체적인 재료들은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 제1 위상 반전 패턴(122) 및 상기 제2 위상 반전 패턴(124)에 대하여 설명한 바와 같다.
일부 실시예들에서, 상기 위상 반전막(120A)은 스퍼터링, 진공증착, CVD (chemical vapor deposition), MOCVD (metal organic CVD), 졸-겔 (sol-gel), 또는 이들의 조합에 의한 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 위상 반전막(120A) 위에 마스크 패턴(150)을 형성한다.
상기 마스크 패턴(150)은 포토레지스트 패턴으로 이루어질 수 있다. 상기 포토레지스트 패턴은 레이저 또는 전자빔 (electronic beam)에 반응하는 재료로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 포토레지스트 패턴은 포지티브형 포토레지스트 또는 네가티브형 포토레지스트로 이루어질 수 있다.
상기 마스크 패턴(150)의 두께는 식각하고자 하는 위상 반전막(120A)의 두께 및 식각 선택비를 고려하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 마스크 패턴(150)은 약 100 ∼ 800 Å의 두께로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3c를 참조하면, 마스크 패턴(150)을 식각 마스크로 이용하여 상기 위상 반전막(120A)을 식각하여, 상기 투명 기판(102)의 중앙부(CP) 위에는 제1 위상 반전 패턴(122)이 남도록 하고, 에지부(EP) 위에는 제2 위상 반전 패턴(124)이 남도록 한다.
상기 제1 위상 반전 패턴(122)은 적어도 하나의 메인 패턴(MP)을 구성할 수 있다. 상기 제2 위상 반전 패턴(124)은 반투명 패턴(STP)을 구성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 위상 반전막(120A)을 식각하기 위하여, 플라즈마 식각 공정을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 위상 반전막(120A)이 MoSiON으로 이루어지는 경우, 식각 가스로서 CF4, CF4/O2, CHF3, CF3/O2, SF6, SF6/O2 등을 사용하는 플라즈마 식각 공정을 이용할 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 상기 예시된 바에 한정되는 것은 아니다.
도 3d를 참조하면, 마스크 패턴(150)을 제거하여 적어도 하나의 메인 패턴(MP)의 상면과 반투명 패턴(STP)의 상면을 각각 노출시킨다.
상기 마스크 패턴(150)을 제거하기 위하여 애싱(ashing) 및 스트립(strip) 공정을 이용할 수 있다.
도 1a 내지 도 2b에 예시한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크(100, 200)는 차광막으로 덮이는 블라인드 영역을 포함하지 않는다. 이에 따라, 포토마스크(100, 200)의 제조 과정에서 블라인드 영역의 형성을 위한 차광막 형성 공정, 및 상기 차광막의 불필요한 부분을 제거하기 위한 공정을 생략할 수 있다. 따라서, 차광막 제거시 야기될 수 있는 불량 발생 가능성이 제거될 수 있으며, 포토마스크의 TAT (turn around time)가 단축될 수 있다. 또한, 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크(100, 200)를 사용하는 노광 장치의 수명을 연장시킬 수 있고, 노광 장치의 유지 보수에 소요되는 시간 및 경비를 줄일 수 있으며, 포토마스크(100, 200)를 사용하는 노광 공정을 포함하는 전자 소자의 제조시 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법에서 사용될 수 있는 노광 장치(700)의 예시적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법에서 피전사체로서 사용될 수 있는 예시적인 패널(720)을 개략적으로 도시한 평면도로서, 도 8에 예시한 노광 장치(700)를 이용하여 패널(720)을 스캔하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 13b는 도 4를 참조하여 설명하는 노광 방법의 이해를 돕기 위하여, 예시적인 노광 과정을 공정 순서에 따라 도시한 도면들이다.
도 4에 예시한 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법을 설명하는 데 있어서, 도 1a 내지 도 2b, 도 8 내지 도 13b를 함께 참조하여 설명한다.
도 4의 공정 P310에서, 메인 패턴 영역(MPR)과, 상기 메인 패턴 영역(MPR)의 외곽으로부터 상기 투명 기판(102)의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역(STE)을 포함하는 포토마스크를 준비한다.
일부 실시예들에서, 상기 포토마스크는 도 1a 및 도 1b에 예시한 바와 같이, 반투광성 에지 영역(STE)에 패턴이 형성되어 있지 않은 포토마스크(100)일 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 상기 포토마스크는 도 2a 및 도 2b에 예시한 바와 같이, 반투광성 에지 영역(STE)에 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)이 형성되어 있는 포토마스크(200)일 수 있다.
이하의 설명에서는 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크로서 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200)를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 예시된 바에 한정되는 것은 아니며, 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100)를 사용하는 경우도 다음에 설명하는 바와 같은 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있다.
도 4의 공정 P320에서, 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 소자 영역을 한정하는 주위 영역을 포함하는 피전사체상에 포토레지스트막을 형성한다.
일부 실시예들에서, 상기 피전사체는 표시 소자를 제조하기 위한 원장 기판 (mother substrate) 또는 집적회로 소자를 제조하기 위한 웨이퍼일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 상기 예시한 바에 한정되지 않는다.
도 8 및 도 9에는 상기 피전사체로서 표시 소자를 제조하기 위한 원장 기판으로 사용될 수 있는 패널(720)이 예시되어 있다. 상기 패널(720)은 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)과, 상기 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)을 한정하는 주위 영역(722)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 주위 영역(722)은 상기 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 각각의 사이 및 이들 주위에 배치될 수 있다. 상기 주위 영역(722)은 상기 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 각각의 주위에 배치되는 복수의 얼라인 키 영역을 구성할 수 있다.
도 10b에는 패널(720) 위에 형성된 포토레지스트막(728)이 예시되어 있다.
이하의 설명에서는 도 4에 예시한 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 전자 소자의 제조 방법을 설명하는 데 있어서, 상기 피전사체로서 도 8 및 도 9에 예시한 패널(720)을 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 4의 공정 P330에서, 노광 장치에서 포토마스크(200)를 사용하여, 패널(720)의 주위 영역(722)의 적어도 일부를 중복 노광하면서 포토레지스트막이 형성된 피전사체인 패널(720)을 복수 회에 걸쳐 노광한다.
일부 실시예들에서 도 4의 공정 P330을 수행하기 위하여, 도 8에 예시한 노광 장치(700)을 사용할 수 있다.
도 8에 예시한 노광 장치(700)는 예를 들면 플랫 패널 디스플레이의 제조시 사용되는 대형 글라스 기판에 대하여 노광 공정을 수행할 수 있는 스캔형 노광 장치일 수 있다.
도 8을 참조하면, 노광 장치(700)의 메인 스테이지(710)상에 피전사체인 패널(720)이 지지된다. 일부 실시예들에서, 상기 패널(720)은 글라스 기판으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 메인 스테이지(710)의 상부에는 포토마스크(PM)를 지지하는 포토마스크 마스크 스테이지(730)가 배치될 수 있다. 상기 포토마스크(PM)는 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100), 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200), 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이들로부터 변형 및 변경된 구조를 가지는 포토마스크일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 메인 스테이지(710)에 의해 패널(720)의 위치가 조정될 때, 제1 얼라인 키 관찰 유닛(732)을 통해 패널(720) 상의 얼라인 키의 위치를 확인하며 패널(720)의 위치를 조정할 수 있다.
상기 마스크 스테이지(730)는 포토마스크(PM)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들면, 포토마스크(PM)가 마스크 스테이지(730) 상에 안착된 상태에서, 포토마스크(PM)의 위치를 예를 들면 XY 평면 내에서 조정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 마스크 스테이지(730)에 의해 포토마스크(PM)의 위치가 조정될 때, 제2 얼라인 키 관찰 유닛(734)을 통해 포토마스크(PM) 상의 얼라인 키의 위치를 확인하면서 포토마스크(PM)의 위치를 조정할 수 있다.
조명 광학계(740)는 포토마스크(PM) 상으로 노광 광을 조사할 수 있다. 상기 조명 광학계(740)에서 조사되는 노광 광에 의해 마스크 스테이지(730)상에 지지된 포토마스크(PM)의 일부 영역의 패턴이 조명되고 포토마스크(PM)를 통과한 노광 광이 결상 광학계(750)를 통과함으로써 패널(720)의 일부 영역에 패턴이 전사될 수 있다. 그리고, 결상 광학계(750)에 대하여 포토마스크(PM)를 지지하는 마스크 스테이지(730)와 패널(720)을 지지하는 메인 스테이지(710)를 상대적으로 스캔시킴으로써 포토마스크(PM) 상의 메인 패턴 영역에 형성된 메인 패턴이 패널(720)상에 전사될 수 있다.
상기 결상 광학계(750)는 복수의 투영 광학계를 포함할 수 있다. 상기 조명 광학계(740)에서 사출된 광속(luminous flux)이 포토마스크(PM) 상의 복수의 소단위 영역들을 각각 조명할 수 있다. 이들 복수의 소단위 영역들의 이미지는 결상 광학계(750)를 구성하는 복수의 투영 광학계 각각을 통해 패널(720)상에 동시에 투영될 수 있다.
도 9를 참조하여, 도 8에 예시한 노광 장치(700)를 이용하여 패널(720)을 스캔하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
노광 장치(700)의 결상 광학계(750)는 도 9에 예시한 바와 같은 노광 필드(exposure field)(752)를 가질 수 있다. 노광 필드(752)를 통해 메인 스테이지(710)상에 지지된 패널(720)에 대하여 화살표(A1, A2) 방향으로 제1 스캔 공정(SCAN1) 및 제2 스캔 공정(SCAN2)을 순차적으로 수행하고, 제2 스캔 공정(SCAN2)의 종료 후, 상기 노광 필드(752)가 화살표(B) 방향으로 이동할 수 있다. 그 후, 노광 필드(752)를 통해 화살표(C1, C2) 방향으로 제3 스캔 공정(SCAN3) 및 제4 스캔 공정(SCAN4)을 순차적으로 수행하여, 패널(720)상의 모든 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 각각 포토마스크(PM)상의 패턴을 전사할 수 있다. 도 8에 예시한 노광 장치(700)에서 포토마스크(PM)를 지지하는 마스크 스테이지(730)는 상기한 바와 같은 스캔 동작이 가능하도록 XY 스테이지를 가질 수 있다. .
위에서 설명한 바와 같은 스캔 동작에 있어서, 포토마스크(PM)에 형성된 패턴의 투영 이미지와 패널(720)상에 이미 형성되어 있는 패턴과의 정확한 얼라인이 요구될 수 있다. 포토마스크(PM)와 패널(720)과의 정확한 얼라인을 위하여, 포토마스크(PM)상에 형성된 얼라인 키와 패널(720)상에 형성된 얼라인 키를 이용할 수 있다.
표시 장치와 같은 전자 소자를 제조하기 위한 원장 기판으로 사용되는 패널(720)은 대형화되어가는 반면, 상기 패널(720)의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 전자 소자 형성용 패턴들은 점차 미세화되고 고집적화되어 가고 있다.
액정, 유기 EL (Electro-Luminescence) 등을 사용하는 표시 소자의 제조에 있어서, 복수의 도전 패턴 및 절연막들의 적층 구조들을 형성함으로써 트랜지스터 등과 같은 소자들을 형성한다. 최근, 표시 소자에서 보다 밝고 선명한 화상이 요구되고, 빠른 동작 속도 및 낮은 소비 전력이 요구됨에 따라, 이러한 요구들을 충족시키기 위해, 표시 소자의 구성 부품 및 단위 소자들이 점차 미세화 및 고집적화되어 가고 있다. 이에 수반하여, 이들의 제조에 사용되는 포토마스크에 형성되는 패턴들도 미세화 및 고집적화되어가고 있다. 예를 들면, 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor: TFT)를 형성하는 데 필요한 선폭이 미세화되어 가고 있다. 특히, 패널상에 약 2 μm 이하의 선폭을 가지는 미세 패턴을 형성하기 위하여 포토마스크로서 PSM (phase shift mask)이 이용될 수 있다.
반면, 표시 소자의 제조시에는 비교적 큰 치수를 가지는 대형 원장 기판이 사용되며, 소자 영역, 예를 들면 도 9에 예시한 패널(720)의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에서는 미세화된 패턴들이 형성되지만, 상기 패널(720)상의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)을 제외한 주위 영역(724)에는 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 패턴들에 비해 큰 CD(critical dimension)를 가지는 보조 패턴들이 형성된다. 상기 보조 패턴들은 예를 들면, 형성하고자 하는 전자 소자의 레이어 간 얼라인을 위한 얼라인 키, 포토마스크를 노광 장치에 얼라인하기 위한 얼라인 키, 원장 기판 내에서 다이(die) 간 정렬을 위한 얼라인 키, 노광용 렌즈와 포토마스크간의 정렬을 위한 얼라인 키 등을 포함하는 다양한 종류의 얼라인 키, 포토마스크 코드, 또는 테스트 패턴을 구성할 수 있다.
지금까지 사용되어 온 PSM에서는 포토마스크 중 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 전사할 메인 패턴이 형성되는 메인 패턴 영역을 제외한 포토마스크의 에지 영역은 차광막으로 덮인 블라인드(blind) 영역으로 사용되었다. 그러나, 포토마스크의 에지 영역은 소자 형성에 필요한 메인 패턴은 형성되어 있지 않고 얼라인 키와 같은 보조 패턴들만 형성되는 영역으로서, 상기 보조 패턴들은 메인 패턴 영역에 형성되는 패턴들의 해상 한계보다 훨씬 큰 사이즈를 가질 수 있으며, 포토마스크의 에지 영역에서의 집적도 또는 패턴의 미세한 정도가 포토마스크의 소자 영역에서의 그것들에 비해 엄격하지 않다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크는 얼라인 키와 같은 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)이 형성되는 에지 영역에 차광막으로 이루어지는 블라인드 영역을 형성하는 대신, 메인 패턴(MP)과 동일한 물질로 이루어지는 반투광성 에지 영역(STE)이 배치되어 있다. 본 발명자들은 상기 반투광성 에지 영역(STE)을 통하여 상기 패널(720)의 주위 영역(722)을 중복 노광하는 경우, 상기 반투광성 에지 영역(STE)에 형성된 얼라인 키와 같은 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)이 상기 패널(720)의 주위 영역(722)에 원하는 정밀도로 전사되어, 상기 패널(720)의 주위 영역(722)에 최종적으로 형성되는 얼라인 키에 손상이나 불량이 발생되지 않는 것을 확인하였다.
이에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 따른 전자 소자의 제조 방법에서는 도 4의 공정 P330에서와 같이, 노광 장치에서 포토마스크(100 또는 200)를 사용하여, 패널(720)의 주위 영역(722)의 적어도 일부를 중복 노광하면서 포토레지스트막이 형성된 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 공정을 포함한다.
일부 실시예들에서, 도 4의 공정 P330에 따른 노광 공정에서, i 라인 (파장 365 ㎚), g 라인 (파장 436 ㎚), h 라인 (파장 405 ㎚), 또는 이들의 조합으로 이루어지는 합성광을 이용할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 4의 공정 P330에 따른 노광 공정에서, KrF 엑시머 레이저(248 nm) 또는 ArF 엑시머 레이저(193nm)를 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 전자 소자의 제조 방법에서 이용 가능한 광원은 상기 예시한 광원에만 한정되는 것은 아니며, 이 기술 분야에서 잘 알려진 다양한 광원을 이용하여 수행될 수 있다.
도 5는 도 4의 공정 P330에 따른 노광 공정을 수행하기 위한 예시적인 노광 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 5와, 도 9 내지 도 13b를 참조하여, 도 4의 공정 P330에 따른 노광 공정을 수행하기 위한 예시적인 노광 방법을 설명하면 다음과 같다.
이하의 설명에서는 본 발명의 기술적 사상에 의한 포토마스크로서 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200)를 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 다음에 설명하는 본 발명의 기술적 사상에 따른 노광 공정은 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100)를 사용하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.
도 5와 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 도 5의 공정 P332에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제1 소자 영역(720A)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 제1 소자 영역(720A)의 주위에 있는 제1 주위 영역(722A)을 1차 노광한다.
상기 제1 소자 영역(720A)은 포토레지스트막(728)으로 덮인 패널(720)상의 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 중에서 선택되는 것으로서, 상기 제1 소자 영역(720A)을 노광함으로써, 상기 제1 소자 영역(720A)상의 포토레지스트막(728)에 적어도 하나의 메인 패턴(MP)(도 2a 및 도 2b 참조)이 전사될 수 있다. 상기 제1 소자 영역(720A)이 노광될 때, 상기 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 패널(720)의 주위 영역(722) 중 상기 제1 소자 영역(720A)의 주위에 있는 제1 주위 영역(722A)도 동시에 노광된다.
도 10a에는 도 9를 참조하여 설명한 제1 스캔 공정(SCAN1)에 따른 제1 샷(SHOT1)에 의해 전사되는 이미지가 도시되어 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "샷(shot)"은 포토마스크를 한번 스캔할 때 패널(720)상에 전사되는 평면 이미지를 의미한다.
도 10b에는 상기 패널(720)상에 형성된 포토레지스트막(728)에서 상기 제1 샷(SHOT1)에 의해 이미지가 전사된 영역이 개략적으로 나타나 있다.
도 10c는 도 10b의 C - C' 선 단면도로서, 포토레지스트막(728) 중 상기 제1 샷(SHOT1)에 의해 1차 노광된 영역(728E1)을 보여준다.
도 5의 공정 P332에 따라 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR) 및 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제1 소자 영역(720A) 및 그 주위에 있는 제1 주위 영역(722A)을 노광함으로써, 상기 제1 소자 영역(720A)상의 포토레지스트막(728)에는 적어도 하나의 메인 패턴(MP)의 이미지가 전사될 수 있고, 상기 제1 주위 영역(722A)에는 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사될 수 있다.
도 5와 도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 도 5의 공정 P334에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제2 소자 영역(720B)을 노광한다. 상기 제2 소자 영역(720B)이 노광될 때, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 패널(720)의 주위 영역(722) 중 상기 제2 소자 영역(720B)의 주위에 있는 제2 주위 영역(722B)도 동시에 노광된다. 상기 제2 주위 영역(722B)은 제1 소자 영역(720A)과 제2 소자 영역(720B)과의 사이에 있는 제1 국부 영역(LAB)에서 상기 제1 주위 영역(722A)과 중첩된다. 따라서, 제2 소자 영역(720B)이 노광될 때, 제1 주위 영역(722A) 중 제1 소자 영역(720A)과 제2 소자 영역(720B)과의 사이에 있는 제1 국부 영역(LAB)이 2차 노광되어 상기 제1 국부 영역(LAB)은 이중 노광된 상태로 될 수 있다.
상기 제2 소자 영역(720B)은 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 중 제1 소자 영역(720A)에 이웃하는 영역으로서, 상기 제2 소자 영역(720B)을 노광함으로써, 상기 제2 소자 영역(720B)상의 포토레지스트막(728)에 적어도 하나의 메인 패턴(MP)(도 2a 및 도 2b 참조)의 이미지가 전사될 수 있다. 상기 제2 소자 영역(720B)이 노광될 때, 상기 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 제2 주위 영역(722B)에 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사될 수 있다.
도 11a에는 도 9를 참조하여 설명한 제1 스캔 공정(SCAN1)에 따른 제1 샷(SHOT1)에 의해 전사되는 이미지와, 제2 스캔 공정(SCAN2)에 따른 제2 샷(SHOT2)에 의해 전사되는 이미지가 도시되어 있다.
도 11a에서, 제1 샷(SHOT1) 영역과 제2 샷(SHOT2) 영역과의 중첩 영역은 상기 제1 국부 영역(LAB)에 대응하는 영역으로서, 제1 샷(SHOT1)에 의한 1차 노광과, 제2 샷(SHOT2)에 의한 2차 노광이 이루어짐으로써, 이중 노광 영역(DE)이 될 수 있다.
도 11b에는 제1 샷(SHOT1)에 의해 상기 패널(720)상의 포토레지스트막(728)에 전사된 이미지와, 제2 샷(SHOT2)에 의해 상기 패널(720)상의 포토레지스트막(728)에 전사된 이미지가 개략적으로 나타나 있다.
도 11c는 도 11b의 C - C' 선 단면도로서, 포토레지스트막(728) 중 제1 샷(SHOT1)에 의해 1차 노광된 영역(728E1)과 제2 샷(SHOT2)에 의해 2차 노광된 영역(728E2)을 보여준다.
도 5의 공정 P334에 따라 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR) 및 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제2 소자 영역(720A) 및 그 주위에 있는 제2 주위 영역(722A)을 노광함으로써, 상기 제2 소자 영역(720A)상의 포토레지스트막(728)에는 적어도 하나의 메인 패턴(MP)의 이미지가 전사될 수 있고, 상기 제2 주위 영역(722B)에는 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사될 수 있다. 그리고, 보조 패턴(AK1, AK2, AK3) 중 적어도 하나의 이미지가 제1 국부 영역(LAB)에 전사될 수 있다.
도 5와 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 도 5의 공정 P336에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제3 소자 영역(720C)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제1 국부 영역(LAB) 중 일부인 제2 국부 영역(LABC)을 3차 노광한다.
상기 제3 소자 영역(720C)은 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 중 제2 소자 영역(720B)에 이웃하는 영역으로서, 상기 제3 소자 영역(720C)을 노광함으로써, 상기 제3 소자 영역(720C)상의 포토레지스트막(728)에 적어도 하나의 메인 패턴(MP)(도 2a 및 도 2b 참조)이 전사될 수 있다. 상기 제3 소자 영역(720C)이 노광될 때, 상기 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 패널(720)의 주위 영역(722) 중 제3 소자 영역(720C)의 주위에 있는 제3 주위 영역(722C)이 동시에 노광된다. 상기 제3 주위 영역(722C)은 제2 소자 영역(720B)과 제3 소자 영역(720C)과의 사이에 있는 국부 영역(LBC)에서 상기 제2 주위 영역(722B)과 중첩된다. 따라서, 상기 제3 소자 영역(720C)이 노광될 때, 제3 주위 영역(722C) 중 제2 주위 영역(722B)와 중첩되는 국부 영역(LBC)이 이중 노광되고, 상기 제3 주위 영역(722C) 중 제1 국부 영역(LAB) 내에 포함되는 일부 영역인 제2 국부 영역(LABC)은 삼중 노광되는 결과가 얻어진다.
도 12a에는 도 9를 참조하여 설명한 제1 스캔 공정(SCAN1)에 따른 제1 샷(SHOT1), 제2 스캔 공정(SCAN2)에 따른 제2 샷(SHOT2), 및 제3 스캔 공정(SCAN3)에 따른 제3 샷(SHOT3) 각각에 의해 전사되는 이미지들이 개략적으로 도시되어 있다.
도 12a에서, 제1 샷(SHOT1) 영역과 제2 샷(SHOT2) 영역과의 중첩 영역과, 제2 샷(SHOT2) 영역과 제3 샷(SHOT3) 영역과의 중첩 영역은 각각 이중 노광 영역(DE)이 되고, 제1 샷(SHOT1) 영역, 제2 샷(SHOT2) 영역, 및 제3 샷(SHOT3) 영역이 모두 중첩되는 영역은 삼중 노광 영역(TE)이 된다.
도 12b에는 제1 샷(SHOT1), 제2 샷(SHOT2), 및 제3 샷(SHOT3)에 의해 상기 패널(720)상의 포토레지스트막(728)에 각각 전사된 이미지들이 개략적으로 나타나 있다.
도 12b에서, 제1 국부 영역(LAB)은 제1 샷(SHOT1)에 의한 1차 노광과, 제2 샷(SHOT2)에 의한 2차 노광에 의해 이중 노광되는 영역을 포함할 수 있고, 상기 제1 국부 영역(LAB) 중 상기 제3 주위 영역(722C) 내에 포함되는 일부 영역인 제2 국부 영역(LABC)은 삼중 노광된 영역일 수 있다. 그리고, 주위 영역(722) 중 제2 소자 영역(720B)과 제3 소자 영역(720C)과의 사이에 있는 국부 영역(LBC)은 제2 샷(SHOT2)에 의한 1차 노광과, 제3 샷(SHOT3)에 의한 3차 노광에 의해 이중 노광되는 영역을 포함할 수 있다.
도 5의 공정 P336에 따라 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR) 및 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제3 소자 영역(720C) 및 제3 주위 영역(722C)을 노광함으로써, 상기 제3 소자 영역(720C)상의 포토레지스트막(728)에는 적어도 하나의 메인 패턴(MP)의 이미지가 전사될 수 있고, 상기 제3 주위 영역(722C)에는 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사될 수 있다. 그리고, 제2 소자 영역(720B) 및 제2 주위 영역(722B)을 노광할 때 전사되었던 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 포토레지스트막(728)에 남아 있는 상태에서, 상기 제3 소자 영역(720C) 및 제3 주위 영역(722C)을 노광함으로써, 주위 영역(722)에 이미 형성된 보조 패턴(AK1, AK2, AK3) 중 적어도 하나의 이미지가 다시 노광 광에 노출될 수 있다.
도 5와 도 13a 및 도 13b를 참조하면, 도 5의 공정 P338에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제4 소자 영역(720D)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제2 국부 영역(LABC)을 4차 노광한다.
상기 제4 소자 영역(720D)은 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 중 제1 소자 영역(720A) 및 제3 소자 영역(720C)에 이웃하는 영역으로서, 상기 제4 소자 영역(720D)을 노광함으로써, 상기 제4 소자 영역(720D)상의 포토레지스트막(728)에 적어도 하나의 메인 패턴(MP)(도 2a 및 도 2b 참조)이 전사될 수 있다. 상기 제4 소자 영역(720D)이 노광될 때, 상기 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 패널(720)의 주위 영역(722) 중 제4 소자 영역(720D)의 주위에 있는 제4 주위 영역(722D)이 동시에 노광된다. 이 때, 주위 영역(722)에서, 제2 국부 영역(LABC)도 노광되어, 상기 제2 국부 영역(LABC)은 사중 노광될 수 있다. 그리고, 주위 영역(722) 중 제3 소자 영역(720C)과 제4 소자 영역(720D)과의 사이에 있는 국부 영역(LCD)과, 제1 소자 영역(720A)과 제4 소자 영역(720D)과의 사이에 있는 국부 영역(LAD)은 각각 이중 노광되는 영역을 포함할 수 있다.
도 13a에는 도 9를 참조하여 설명한 제1 스캔 공정(SCAN1)에 따른 제1 샷(SHOT1), 제2 스캔 공정(SCAN2)에 따른 제2 샷(SHOT2), 제3 스캔 공정(SCAN3)에 따른 제3 샷(SHOT3), 및 제4 스캔 공정(SCAN4)에 따른 제4 샷(SHOT4) 각각에 의해 전사되는 이미지들이 개략적으로 도시되어 있다.
도 13a에서, 제1 샷(SHOT1) 영역과 제2 샷(SHOT2) 영역과의 중첩 영역, 제2 샷(SHOT2) 영역과 제3 샷(SHOT3) 영역과의 중첩 영역, 제3 샷(SHOT3) 영역과 제4 샷(SHOT4) 영역과의 중첩 영역, 및 제1 샷(SHOT1) 영역과 제4 샷(SHOT4) 영역과의 중첩 영역과의 중첩 영역은 각각 이중 노광 영역(DE)을 포함하고, 제1 샷(SHOT1) 영역, 제2 샷(SHOT2) 영역, 제3 샷(SHOT3) 영역, 및 제4 샷(SHOT4) 영역이 모두 중첩되는 영역은 사중 노광 영역(QE)이 될 수 있다.
도 13b에는 제1 샷(SHOT1), 제2 샷(SHOT2), 제3 샷(SHOT3), 및 제4 샷(SHOT4)에 의해 상기 패널(720)상의 포토레지스트막(728)에 각각 전사된 이미지들이 개략적으로 나타나 있다.
도 13b에서, 제1 국부 영역(LAB)은 제1 샷(SHOT1)에 의한 1차 노광과, 제2 샷(SHOT2)에 의한 2차 노광에 의해 이중 노광된 영역을 포함할 수 있고, 제2 국부 영역(LABC)은 사중 노광된 영역일 수 있다. 그리고, 주위 영역(722) 중 제2 소자 영역(720B)과 제3 소자 영역(720C)과의 사이에 있는 국부 영역(LBC), 제3 소자 영역(720C)과 제4 소자 영역(720D)과의 사이에 있는 국부 영역(LCD), 및 제1 소자 영역(720A)과 제4 소자 영역(720D)과의 사이에 있는 국부 영역(LAD)은 각각 이중 노광된 영역을 포함할 수 있다.
도 5의 공정 P338에 따라 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR) 및 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제4 소자 영역(720D) 및 그 주위에 있는 제4 주위 영역(722D)을 노광함으로써, 상기 제4 소자 영역(720D)상의 포토레지스트막(728)에는 적어도 하나의 메인 패턴(MP)의 이미지가 전사될 수 있고, 상기 제4 주위 영역(722D)에는 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사될 수 있다. 그리고, 제4 소자 영역(720D) 및 제4 주위 영역(722D)을 노광하기 전에 주위 영역(722)에서 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 포토레지스트막(728)에 이미 존재하는 상태에서, 상기 제4 소자 영역(720D) 및 제4 주위 영역(722D)을 노광함으로써, 주위 영역(722)에 이미 형성된 보조 패턴(AK1, AK2, AK3) 중 적어도 하나의 이미지가 다시 노광 광에 노출될 수 있다.
상기 설명에서는 도 4의 공정 P330과 도 5의 공정 P332 내지 공정 P338을 수행하기 위하여, 도 8에 예시한 스캔형 노광 장치(700)를 사용하는 경우를 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4의 공정 P330과 도 5의 공정 P332 내지 공정 P338을 수행하기 위하여, 스텝퍼(stepper) 방식의 노광 장치를 사용할 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 공정 P340에서, 도 13b에 예시한 바와 같이 노광된 포토레지스트막(728)을 현상하여, 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 각각 적어도 하나의 메인 패턴(MP)에 대응하는 형상을 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하고, 주위 영역(722)에 적어도 하나의 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)에 대응하는 형상을 가지는 적어도 하나의 얼라인 키를 형성한다.
상기 주위 영역(722)에 형성되는 적어도 하나의 얼라인 키는 보조 패턴(AK1, AK2, AK3)의 이미지가 전사되어 형성되는 것으로서, 형성하고자 하는 전자 소자의 레이어 간 얼라인을 위한 얼라인 키, 포토마스크를 노광 장치에 얼라인하기 위한 얼라인 키, 원장 기판 내에서 다이(die) 간 정렬을 위한 얼라인 키, 노광용 렌즈와 포토마스크간의 정렬을 위한 얼라인 키 등을 포함하는 다양한 종류의 얼라인 키, 또는 포토마스크 코드를 구성할 수 있다.
상기 주위 영역(722)에 형성되는 적어도 하나의 얼라인 키는 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 패턴들에 비해 큰 CD를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 주위 영역(722)에 형성되는 적어도 하나의 얼라인 키는 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 패턴들보다 약 10 배 내지 300 배의 최소 선폭을 가질 수 있다. 이와 같이, 상기 주위 영역(722)에 형성되는 적어도 하나의 얼라인 키는 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 패턴들에 비해 훨씬 큰 사이즈를 가지는 것으로서, 그 집적도 또는 패턴의 미세한 정도가 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 형성되는 패턴들에 비해 엄격하지 않다. 따라서, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 방법에 따라 주위 영역(722)에서 이중 노광 공정, 또는 사중 노광 공정을 거쳐 얼라인 키를 형성하더라도 주위 영역(722)에서 원하는 치수 및 해상도를 가지는 얼라인 키를 형성할 수 있다.
도 4 및 도 5와, 및 도 8 내지 도 13b를 참조하여 설명한 예시적인 전자 소자의 제조 방법에 있어서, 차광막으로 덮이는 블라인드 영역을 포함하지 않는 포토마스크(100, 200)를 사용하여 노광 공정을 수행할 수 있다. 이와 같이, 노광 공정에 필요한 포토마스크로서, 차광막을 포함하지 않음으로써 단순화된 제작 공정에 의해 제조되고 불필요한 차광막을 제거하기 위한 공정을 생략함으로써 불량 발생 가능성이 제거된 공정에 의해 얻어진 포토마스크를 사용하여 노광 공정을 수행함으로써, 전자 소자의 제조에 필요한 포토마스크의 TAT가 단축될 수 있고, 전자 소자의 제조시 사용되는 노광 장치의 수명을 연장시킬 수 있고, 상기 노광 장치의 유지 보수에 소요되는 시간 및 경비를 줄일 수 있다. 따라서, 전자 소자의 제조 공정에서 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 6, 도 8 내지 13b를 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 예시적인 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서, 도 8 내지 도 13b를 참조하여 전술한 내용에 대한 중복 설명은 생략한다.
도 6의 공정 P412에서, 메인 패턴 영역(MPR)과, 상기 메인 패턴 영역(MPR)의 외곽으로부터 상기 투명 기판(102)의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역(STE)을 포함하는 포토마스크를 준비한다.
본 예에서는, 상기 포토마스크로서, 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200)를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
도 6의 공정 P422에서, 복수의 소자 영역 및 복수의 얼라인 키 영역을 가지는 패널을 준비한다.
일부 실시예들에서, 상기 패널은 도 9에 예시한 바와 같이 제1 내지 제4 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 및 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D)을 포함하는 패널(720)로 이루어질 수 있다. 상기 패널(720)의 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D)은 각각 복수의 얼라인 키 영역을 구성할 수 있다.
도 6의 공정 P424에서, 패널(720)상에 포토레지스트막(728)을 형성한다.
상기 포토레지스트막(728)은 상기 제1 내지 제4 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)을 각각 포위하는 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D)을 덮도록 형성될 수 있다.
도 6의 공정 P430에서, 노광 장치에서 포토마스크(200)를 이용하여 상기 복수의 얼라인 키 영역인 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D) 중 적어도 일부를 중복 노광하면서 상기 포토레지스트막(728)으로 덮인 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D) 및 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D)을 순차적으로 노광한다.
일부 실시예들에서, 상기 노광 장치로서 도 8에 예시한 노광 장치(700)를 이용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 6의 공정 P430에 따른 노광 공정에서, i 라인 (파장 365 ㎚), g 라인 (파장 436 ㎚), h 라인 (파장 405 ㎚), 또는 이들의 조합으로 이루어지는 합성광을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 노광 공정에서 노광 광원으로서 수은 램프로부터 방출되는 자외 영역의 복합 파장 (g 라인, h 라인, i 라인)을 이용할 수 있다. 다른 일부 실시예들에서, 도 6의 공정 P430에 따른 노광 공정에서, KrF 엑시머 레이저(248 nm) 또는 ArF 엑시머 레이저(193nm)를 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 표시 장치의 제조 방법에서 이용 가능한 광원은 상기 예시한 광원에만 한정되는 것은 아니며, 이 기술 분야에서 잘 알려진 다양한 광원을 이용하여 수행될 수 있다.
도 7은 도 6의 공정 P430에 따른 노광 공정을 수행하기 위한 예시적인 노광 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 7과, 도 9 내지 도 13b를 참조하여, 도 6의 공정 P430에 따른 노광 공정을 수행하기 위한 예시적인 노광 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 7의 공정 P432에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제1 소자 영역(720A)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 상기 제1 소자 영역(720A)의 주위에 있는 제1 얼라인 키 영역인 제1 주위 영역(722A)을 1차 노광한다.
도 7의 공정 P432에 따른 1차 노광 공정은 도 5의 공정 P332에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7의 공정 P434에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제2 소자 영역(720B)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제1 얼라인 키 영역인 제1 주위 영역(722A) 중에서 선택되는 제1 국부 영역(LAB)을 2차 노광한다.
도 7의 공정 P434에 따른 2차 노광 공정은 도 5의 공정 P334에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 7의 공정 P436에서, 포토마스크(200)의 메인 패턴 영역(MPR)을 통해 제3 소자 영역(720C)을 노광하는 동시에, 포토마스크(200)의 반투광성 에지 영역(STE)을 통해 제1 국부 영역(LAB) 중에서 선택되는 제2 국부 영역(LABC)을 노광한다.
일부 실시예들에서, 도 7의 공정 P436에 따른 노광 공정은 도 5의 공정 P336에 따른 3차 노광 공정에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하게 수행될 수 있다.
다른 일부 실시예들에서, 도 7의 공정 P436에 따른 노광 공정은 도 5의 공정 P338에 따른 4차 노광 공정에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하게 수행될 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 공정 P440에서, 노광된 포토레지스트막(728)을 현상하여, 복수의 소자 영역(720A, 720B, 720C, 720D)에 각각 적어도 하나의 메인 패턴(MP)에 대응하는 형상을 가지는 포토레지스트 패턴을 형성하고, 얼라인 키 영역인 제1 내지 제4 주위 영역(722A, 722B, 722C, 722D)을 포함하는 주위 영역(722)에 적어도 하나의 얼라인 키를 형성한다.
도 6의 공정 P440에 따른 공정은 도 4의 공정 P340에 대하여 설명한 바와 대체로 유사하므로, 여기서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 예시적인 표시 소자의 제조 방법에 있어서, 차광막으로 덮이는 블라인드 영역을 포함하지 않는 포토마스크(200)를 사용하여 노광 공정을 수행한다. 이와 같이, 노광 공정에 필요한 포토마스크로서, 차광막을 포함하지 않음으로써 단순화된 제작 공정에 의해 제조되고 불필요한 차광막을 제거하기 위한 공정을 생략함으로써 불량 발생 가능성이 제거된 방법에 의해 얻어진 포토마스크를 사용하여 노광 공정을 수행함으로써, 표시 장치의 제조에 필요한 포토마스크의 TAT가 단축될 수 있고, 표시 장치의 제조시 사용되는 노광 장치의 수명을 연장시킬 수 있으며, 상기 노광 장치의 유지 보수에 소요되는 시간 및 경비를 줄일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 제조 공정에서 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 기술적 사상에 의한 표시 장치(800)를 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(800)는 액정 패널(810), 타이밍 컨트롤러(820), 게이트 드라이버(830) 및 소스 드라이버(840)를 포함한다.
상기 액정 패널(810)은 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn), 복수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm), 및 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1, ..., DLm)이 교차되어 정의되는 매트릭스(matrix) 형태의 복수의 픽셀(PX)을 포함한다.
상기 복수의 픽셀(PX)은 각각 동일한 구성 및 기능을 가질 수 있다. 도 14에는 편의상 1 개의 픽셀(PX)이 예시되어 있다. 상기 복수의 픽셀(PX)은 각각 박막 트랜지스터(TFT) 및 액정 커패시터(CLC)를 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극은 대응하는 게이트 라인에 연결된다. 상기 박막 트랜지스터(TFT)의 소스 전극은 대응하는 데이터 라인에 연결된다. 상기 액정 커패시터(CLC)는 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극에 연결된다.
상기 타이밍 컨트롤러(820)는 호스트(802)로부터 외부 신호를 입력받을 수 있다. 상기 외부 신호는 영상 신호 및 기준 신호를 포함할 수 있다. 상기 기준 신호는 프레임 주파수와 동기되는 신호, 예를 들면 수직 동기 신호 또는 수평 동기 신호일 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(820)는 입력된 외부 신호를 변환하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(820)는 생성된 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 드라이버(830)로 출력할 수 있다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(820)는 생성된 데이터 제어 신호(DCS)를 소스 드라이버(840)로 출력할 수 있다. 상기 타이밍 컨트롤러(820)는 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 통해 게이트 드라이버(830) 및 소스 드라이버(840)를 제어할 수 있다.
상기 게이트 드라이버(830)는 타이밍 컨트롤러(820)로부터 제공된 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여, 액정 패널(810)의 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)에 순차적으로 게이트 신호를 인가할 수 있다.
상기 소스 드라이버(840)는 상기 타이밍 컨트롤러(820)로부터 제공된 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 액정 패널(810)의 복수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)에 데이터 신호를 인가할 수 있다.
상기 게이트 드라이버(830)로부터 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)에 순차적으로 게이트 신호가 인가되면, 이에 동기하여 게이트 신호가 인가된 게이트 라인에 대응하는 데이터 신호가 소스 드라이버(840)로부터 복수의 데이터 라인(DL1, ..., DLm)에 인가될 수 있다. 하나의 프레임(frame) 동안 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn)에 순차적으로 게이트 신호가 인가됨으로써 하나의 프레임의 화상이 표시될 수 있다. 복수의 게이트 라인(GL1, ..., GLn) 중 선택된 하나의 게이트 라인(GL1)에 게이트 신호가 인가되면, 게이트 라인(GL1)에 연결된 박막 트랜지스터(TFT)는 인가된 게이트 신호에 응답하여 턴-온 될 수 있다. 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)가 연결된 데이터 라인(DL1)으로 데이터 신호가 인가되면, 인가된 데이터 신호는 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)를 거쳐 액정 커패시터(CLC)에 충전될 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)가 온-오프를 반복함에 따라 데이터 신호는 액정 커패시터(CLC)에 충전 및 방전될 수 있다. 액정 커패시터(CLC)에 충전된 전압에 따라 액정의 광 투과율이 조절되므로, 이를 통해 액정 패널이 구동될 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 액정 패널(810)을 구성하는 복수의 픽셀(PX)은 각각 도 1a 및 도 1b에 예시한 포토마스크(100)를 사용하는 노광 공정, 또는 도 2a 및 도 2b에 예시한 포토마스크(200)를 사용하는 노광 공정을 거쳐 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 액정 패널(810)을 구성하는 복수의 픽셀(PX)은 각각 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 전자 소자의 제조 방법, 또는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 표시 장치의 제조 방법에 따라 제조될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
100, 200: 포토마스크, 102: 투명 기판, 120: 위상 반전 패턴, 120A: 위상 반전막, 122: 제1 위상 반전 패턴, 124: 제2 위상 반전 패턴, AK1, AK2, AK3: 보조 패턴, MP: 메인 패턴.

Claims (20)

  1. 투명 기판과,
    상기 투명 기판상의 중앙부에 배치되는 메인 패턴 영역과,
    상기 투명 기판상에서 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인 패턴 영역은 제1 위상 반전 패턴으로 이루어지는 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하고,
    상기 반투광성 에지 영역은 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 연장되는 제2 위상 반전 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 동일한 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 위상 반전 패턴은 포토리소그래피 공정에 의해 전자 소자를 구성하는 데 필요한 패턴을 상기 전자 소자 형성용 기판의 소자 형성 영역에 전사하기 위한 패턴을 포함하고,
    상기 제2 위상 반전 패턴은 상기 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 필요한 얼라인 키를 전자 소자 형성용 기판 중 상기 소자 형성 영역을 제외한 영역에 전사하기 위한 적어도 하나의 보조 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  7. 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과,
    상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하고,
    상기 반투광성 에지 영역은 상기 투명 기판의 에지부와, 상기 에지부 위에 형성된 반투명막으로 이루어지는 이중층 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메인 패턴은 상기 반투명막과 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메인 패턴은 제1 위상 반전 패턴으로 이루어지고,
    상기 반투명막은 제2 위상 반전 패턴으로 이루어지고,
    상기 제1 위상 반전 패턴 및 상기 제2 위상 반전 패턴은 각각 상기 포토마스크를 노광할 때의 노광 광에 대하여 2 ∼ 10 %의 광 투과율을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  10. 투명 기판상에 상기 투명 기판의 중앙부 및 상기 중앙부를 포위하는 에지부를 덮는 위상 반전막을 형성하는 단계와,
    상기 위상 반전막 위에 마스크 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 마스크 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 위상 반전막을 식각하여, 상기 위상 반전막 중 중앙부 위에 잔류하는 제1 부분으로 이루어지는 적어도 하나의 메인 패턴과, 상기 위상 반전막 중 상기 에지부 위에 잔류하는 제2 부분으로 이루어지는 반투명 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 마스크 패턴을 제거하여 상기 적어도 하나의 메인 패턴의 상면과 상기 반투명 패턴의 상면을 노출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  11. 투명 기판과, 상기 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하는 포토마스크를 준비하는 단계와,
    복수의 소자 영역 및 상기 복수의 소자 영역을 한정하는 주위 영역을 포함하는 피전사체상에 포토레지스트막을 형성하는 단계와,
    노광 장치에서 상기 포토마스크를 사용하여 상기 주위 영역의 적어도 일부를 중복 노광하면서 상기 포토레지스트막이 형성된 상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피전사체를 복수 회에 걸쳐 노광하는 단계는
    상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 제1 소자 영역을 노광하여 상기 제1 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 주위 영역 중 상기 제1 소자 영역의 주위에 있는 제1 주위 영역을 1차 노광하는 단계와,
    상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제1 소자 영역에 이웃하는 제2 소자 영역을 노광하여 상기 제2 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 주위 영역 중 상기 제1 소자 영역과 상기 제2 소자 영역과의 사이에 있는 제1 국부 영역을 2차 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 국부 영역을 2차 노광하는 단계 후,
    상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제2 소자 영역에 이웃하는 제3 소자 영역을 노광하여 상기 제3 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 국부 영역 중 일부인 제2 국부 영역을 3차 노광하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 국부 영역을 3차 노광하는 단계 후,
    상기 포토마스크의 상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중 상기 제3 소자 영역에 이웃하는 제4 소자 영역을 노광하여 상기 제4 소자 영역상의 상기 포토레지스트막에 상기 적어도 하나의 메인 패턴을 전사하는 동시에, 상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제2 국부 영역을 4차 노광하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 1차 노광하는 단계, 상기 2차 노광하는 단계, 및 상기 3차 노광하는 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 제1 주위 영역에 얼라인 키 이미지를 전사하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 국부 영역을 4차 노광하는 단계에서 상기 제2 국부 영역은 상기 4차 노광이 수행되기 전에 상기 얼라인 키 이미지가 전사된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 소자의 제조 방법.
  16. 투명 기판과, 상기 투명 기판의 중앙부에 배치되고 적어도 하나의 메인 패턴을 포함하는 메인 패턴 영역과, 상기 메인 패턴 영역의 외곽으로부터 상기 투명 기판의 외곽까지 이르는 반투광성 에지 영역을 포함하는 포토마스크를 준비하는 단계와,
    상호 이격된 복수의 소자 영역과 상기 복수의 소자 영역 각각의 주위에 형성된 복수의 얼라인 키 영역을 가지는 패널을 준비하는 단계와,
    상기 패널 상에 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 덮는 포토레지스트막을 형성하는 단계와,
    노광 장치에서 상기 포토마스크를 이용하여 상기 복수의 얼라인 키 영역 중 적어도 일부를 중복 노광하면서 상기 포토레지스트막으로 덮인 상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계는
    상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되는 제1 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 복수의 얼라인 키 영역 중에서 선택되는 제1 얼라인 키 영역을 노광하는 제1 노광 단계와,
    상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되고 상기 제1 소자 영역에 이웃하는 제2 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 얼라인 키 영역 중에서 선택되는 제1 국부 영역을 노광하는 제2 노광 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계는
    상기 메인 패턴 영역을 통해 상기 복수의 소자 영역 중에서 선택되고 상기 제1 소자 영역 및 상기 제2 소자 영역 중 어느 하나에 이웃하는 제3 소자 영역을 노광하는 동시에, 상기 반투광성 에지 영역을 통해 상기 제1 국부 영역 중에서 선택되는 제2 국부 영역을 노광하는 제3 노광 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 포토마스크의 상기 반투광성 에지 영역은 얼라인 키를 형성하기 위한 적어도 하나의 보조 패턴을 포함하고,
    상기 복수의 소자 영역 및 상기 복수의 얼라인 키 영역을 순차적으로 노광하는 단계 후,
    상기 노광된 포토레지스트막을 현상하여, 상기 복수의 소자 영역에 각각 적어도 하나의 메인 패턴에 대응하는 패턴을 형성하고, 상기 복수의 얼라인 키 영역에 적어도 하나의 얼라인 키를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메인 패턴은 제1 크기의 최소 선폭을 가지고,
    상기 적어도 하나의 보조 패턴은 상기 제1 크기의 10 배 내지 300 배의 최소 선폭을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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