KR20210083522A - 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크 - Google Patents

플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크 Download PDF

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KR20210083522A
KR20210083522A KR1020190175872A KR20190175872A KR20210083522A KR 20210083522 A KR20210083522 A KR 20210083522A KR 1020190175872 A KR1020190175872 A KR 1020190175872A KR 20190175872 A KR20190175872 A KR 20190175872A KR 20210083522 A KR20210083522 A KR 20210083522A
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reflection attenuation
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김동건
김세민
공종규
문경찬
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주식회사 에스앤에스텍
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    • 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
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    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof

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Abstract

본 발명에 따른 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크는, 투명 기판 상에 적어도 위상반전막이 구비되며, 상기 위상반전막은 제 1 위상반전층, 반사 감쇄층, 제 2 위상반전층이 투명 기판 상에 순차적으로 적층되고, 상기 반사 감쇄층은 산소(O)를 필수적으로 포함한다.
본 발명은 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line) 의 복합파장의 노광광에 대하여 반사율이 5% 이하가 되도록 함으로써 고해상도 디스플레이 제작이 가능한 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토 마스크를 제조할 수 있다.

Description

플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크 {Phase Shift Blankmask and Photomask using the Flat Panel Display}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 박막의 낮은 반사율을 활용하여 난반사되는 빛을 차단시켜 포토마스크의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있는 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크에 관한 것이다.
오늘날 액정표시장치(LCD), 유기전계 발광 소자(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD(Flat Panel Display, 이하 FPD)) 및 태양광 발전용 패널 제품은 시장의 요구가 고급화, 고기능화, 다양화됨에 따라 그 응용 범위가 확대되면서, 보다 저렴하고 생산성이 우수한 제조 공정 기술의 개발이 요구되고 있다. 또한 FPD 제품에 대한 시장의 요구가 고급화, 고기능화 됨에 따라 접적도가 높은 반도체 디바이스와 동일하게 FPD 디바이스 역시 집적도를 높이기 위하여 높은 해상도 및 고 정밀화 기술이 요구되고 있다.
이에, FPD 디바이스 제조용 포토마스크의 정밀도를 향상시키기 위한 방법으로 등배 노광 장치에서도 복합 파장의 노광광에 대하여 위상이 대략 180° 반전되는 위상반전막을 구비한 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크 및 포토마스크가 개발되고 있다. 상기 위상반전막은 메탈실리사이드(M-Si)계 화합물 또는 크롬(Cr) 화합물로 형성된 박막으로서, 대면적의 기판에 형성된 박막은 습식 식각을 이용하여 패턴의 형태로 제조된다.
한편, 집적도가 높은 디스플레이 디바이스 중 하나인 OLED의 경우 박막 트랜지스터(Thin Film transistor, TFT)에 사용되는 금속전극의 집적도가 증가하면서, 반사광에 대한 영향을 많이 받는 구조로 설계되고 있다. 예를 들어, OLED 디바이스 제조 시, TFT의 금속 전극과 포토 마스크 사이에 노광 광원의 반사 및 스캐터링(Scattering)이 발생하게 되며, 이때, 포토 마스크의 반사율이 높을 경우 노광광에 대한 반사 및 스캐터링에 의해 피사체의 패턴 형성에 방해를 받게 된다.
현재의 위상반전 블랭크 마스크는 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line)의 노광파장 대역에서 약 20%의 반사율을 가진다. 이는 전사 공정시 포토 마스크의 표면 반사광에 의한 간섭효과로 인해 미세 패턴 형성이 어려워지게 된다.
본 발명은 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line)의 복합파장의 노광광에 대하여 반사율을 최소화하여 고해상도 디스플레이 제작이 가능한 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제공한다.
본 발명에 따른 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크는, 투명 기판 상에 적어도 위상반전막이 구비되며, 상기 위상반전막은 제 1 위상반전층, 반사 감쇄층, 제 2 위상반전층이 투명 기판 상에 순차적으로 적층되고, 상기 반사 감쇄층은 산소(O)를 필수적으로 포함한다.
상기 위상반전막은 300nm 내지 450nm을 포함하는 복합 파장의 노광광에 대하여 5% 이하의 반사율을 갖는다.
상기 위상반전막은 300nm ~ 450nm 파장 영역의 노광광에 대하여 20% 이하의 투과율을 갖는다.
상기 제 1 위상반전층, 반사 감쇄층 및 제 2 위상반전층은 크롬(Cr)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 경원소 물질을 포함하는 화합물로 이루어진다.
본 발명은 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line) 의 복합파장의 노광광에 대하여 반사율이 5% 이하가 되도록 함으로써 고해상도 디스플레이 제작이 가능한 플랫 패널 디스플레이용 위상반전 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 위상반전 블랭크 마스크를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 위상반전막의 파장별 반사율 스펙트럼을 도시한 그래프.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 실시예는 단지 본 발명의 예시 및 설명을 하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구번위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
일반적으로 TFT-LCD, OLED 등 제품 생산을 위한 리소그래피 노광 공정 시 수은(Hg) 램프를 광원으로 하는 300nm ~ 500nm 의 파장을 사용한다. 이 때, 위상반전막을 구성하는 물질의 종류와 조성, 두께 등에 따라 상기 파장 범위에서의 투과율, 반사율 및 위상반전량이 다르게 된다. 특히, 광원으로 사용되는 수은(Hg) 램프는 303nm, 313nm, 365nm, 405nm, 436nm 파장에서의 강도가 강한 특성을 가지고 있다. 만약 상기 파장 범위에서 위상반전막의 반사율이 높을 경우, 디바이스의 집적도가 높을수록 피사체로의 반사광에 의한 간섭이 많아지게 되어 고해상도 구현이 어려워지게 된다. 이는 상기 위상반전 패턴에 의한 피사체의 포토레지스트 패턴 단면 형태를 제어하지 못하게 되어 공정 불안정을 증가시키는 요인으로 작용하게 된다. 그러므로, 상기 파장 범위에서의 반사율이 낮을수록 반사되는 노광광에 의한 간섭이 감소하게 되고 피사체의 포토레지스트 단면 형태 제어가 용이하게 된다. 따라서 노광 파장에 대한 반사율이 낮을수록 패턴 전사시 노광광의 균일성 및 정확성이 증가하고, 이로 인해 우수한 위상반전 효과도 기대할 수 있다. 본 발명은 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line)의 복합 파장을 포함하고, 나아가 300nm ~ 450nm의 파장대역의 노광광에 대한 반사율이 최소화된 위상반전 블랭크 마스크를 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플랫 패널 디스플레이용 위상 반전 블랭크 마스크를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 위상반전 블랭크 마스크(100)는 투명 기판(101) 상에 위상반전막(105)이 구비되며, 위상반전막(105)은 순차적으로 적층된 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 제 2 위상 반전층(104)을 포함한다.
투명기판(101)은 한 변이 300mm 이상인 사각형의 투명한 기판이고, 합성 석영 유리, 소다 라임 글라스, 무알카리 글라스, 저열 팽창 글라스 등으로 구성할 수 있다.
제 1 위상반전층(102)은 투명 기판(101) 상에 배치되며, 후술할 제 2 위상반전층(104)과 더불어 노광광에 대한 투과율과 위상차를 조정하는 역할을 한다.
제 1 위상반전층(102)는 단층이나, 상호 다른 조성 또는 조성비를 가지며, 상기 다른 조성 또는 조성비의 막들이 각 1회 이상 적층된 2층 이상의 다층막으로 이루어진다. 여기서, 제 1 위상반전층(102)이 단층 구조를 갖는 경우, 제 1 위상반전층(102)은 구성 물질의 조성비가 일정한 단일막 또는 조성비가 연속적으로 변화하는 연속막의 형태를 갖는다. 상기 연속막은 플라즈마가 켜진 상태에서 스퍼터링 공정 중 반응성 가스, 파워, 압력 등과 같은 공정 변수를 변경하여 형성하는 막을 지칭한다.
제 1 위상반전층(102)은 크롬(Cr)을 필수적으로 포함하고 박막의 광학적, 물리적, 화학적 특성을 만족시키기 위하여 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 경원소 물질을 더 포함하는 크롬 화합물로 이루어진다. 예를 들어, 제 1 위상반전층(102)은 CrO, CrN, CrC, CrON, CrCO, CrCN, CrCON 중 하나로 이루어진다.
여기서, 제 1 위상 반전층(102)은 크롬(Cr)이 10at% ~ 50at%, 질소(N)가 0at% ~ 70at%, 산소(O)가 0at% ~ 70at%, 탄소(C)가 0at% ~ 50at%인 조성비를 갖는다. 또한, 상기 크롬(Cr) 대비 경원소(N, O, C)는 5at% : 95at% ~ 40at% : 60at%의 조성비를 갖는다. 크롬(Cr)의 함유량이 40at%를 초과할 경우 400Å ~ 1000Å 두께의 위상반전 블랭크 마스크의 위상 반전량 및 투과율 제어에 적합하지 않다. 아울러, 제 1 위상반전층(102)은 스트레스를 저감하기 위하여 불소(F), 수소(H), 붕소(B) 등의 추가적인 경원소를 더 포함할 수 있다.
제 1 위상반전층(102)은 400Å ~ 1000Å의 두께를 갖는다. 제 1 위상반전층(102)이 2층 이상의 다층막으로 구성되는 경우, 각 층들은 상하부에 배치되는 충들과의 접착력 및 식각 특성 등을 고려하여 100Å ~ 900Å의 두께를 갖는다.
반사 감쇄층(103)은 제 1 위상반전층(102)과 제 2 위상반전층(104) 사이에 배치된다. 반사 감쇄층(103)은 노광광에 대한 반사율을 낮추는 기능을 한다.
반사 감쇄층(103)은 단층이나, 상호 다른 조성 또는 조성비를 가지며, 상기 다른 조성 또는 조성비의 막들이 각 1회 이상 적층된 2층 이상의 다층막으로 이루어진다. 여기서, 반사 감쇄층(103)이 단층 구조를 갖는 경우, 반사 감쇄층(103)은 구성 물질의 조성비가 일정한 단일막 또는 조성비가 연속적으로 변화하는 연속막의 형태를 갖는다.
반사 감쇄층(103)은 크롬(Cr), 산소(O)를 필수적으로 포함하고 박막의 광학적, 물리적, 화학적 특성을 만족시키기 위하여 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 경원소 물질을 더 포함하는 크롬 화합물로 이루어진다. 예를 들어, 반사 감쇄막(103) CrO, CrN, CrC, CrON, CrCO, CrCN, CrCON 중 하나로 이루어진다.
여기서, 반사 감쇄층(103)은 크롬(Cr)이 30at% ~ 99.9at%, 질소(N)가 0at% ~ 15at%, 산소(O)가 0.1at% ~ 15at%, 탄소(C)가 0at% ~ 30at%인 조성비를 갖는다. 또한, 상기 크롬(Cr) 대비 경원소(N, O, C)는 99.9at% : 0.1at% ~ 60at% : 40at%의 조성비를 갖는다. 크롬(Cr)의 함유량이 30at% 미만일 경우 노광 파장에 대해 5% 이하의 반사율을 제어하기에 적합하지 않다. 아울러, 반사 감쇄층(103)은 스트레스를 저감하기 위하여 불소(F), 수소(H), 붕소(B) 등의 추가적인 경원소를 더 포함할 수 있다.
반사 감쇄층(103)은 50Å ~ 500Å의 두께를 갖는다. 반사 감쇄층(103)이 2층 이상의 다층막으로 구성되는 경우, 각 층들은 상하부에 배치되는 충들과의 접착력 및 식각 특성 등을 고려하여 30Å ~ 400Å의 두께를 갖는다.
제 2 위상반전층(104)은 반사 감쇄층(103) 상에 형성되며, 크롬(Cr)을 필수적으로 포함하고 박막의 광학적, 물리적, 화학적 특성을 만족시키기 위하여 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 경원소 물질을 더 포함하는 크롬 화합물로 이루어진다. 예를 들어, 제 2 위상 반전층(104)은 CrO, CrN, CrC, CrON, CrCO, CrCN, CrCON 중 하나로 이루어진다.
여기서, 제 2 위상 반전층(104)은 크롬(Cr)이 10at% ~ 50at%, 질소(N)가 0at% ~ 70at%, 산소(O)가 0at% ~ 70at%, 탄소(C)가 0at% ~ 50at%인 조성비를 갖는다. 또한, 상기 크롬(Cr) 대비 경원소(N, O, C)는 5at% : 95at% ~ 40at% : 60at%의 조성비를 갖는다. 크롬(Cr)의 함유량이 40at%를 초과할 경우 상기 제 1 위상반전층(102)을 포함하는 위상반전막(105)의 위상 반전량 및 투과율 제어에 적합하지 않다. 아울러, 제 2 위상반전층(104)은 스트레스를 저감하기 위하여 불소(F), 수소(H), 붕소(B) 등의 추가적인 경원소를 더 포함할 수 있다.
제 2 위상반전층(104)은 100Å ~ 500Å의 두께를 갖는다. 제 1 위상반전층(102)이 2층 이상의 다층막으로 구성되는 경우, 각 층들은 상하부에 배치되는 충들과의 접착력 및 식각 특성 등을 고려하여 50Å ~ 400Å의 두께를 갖는다.
위상반전막(105)을 구성하는 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104)은 물리적 또는 화학적 증착 방법을 이용한 다양한 방법으로 형성할 수 있으며, 바람직하게, DC 마그네트론 스퍼터링(Sputtering) 장치를 이용하여 형성한다.
위상반전막(105)를 구성하는 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104)이 각각 2층 이상의 다층막으로 구성되는 경우, 각각의 박막들은 동일한 식각 물질에 식각되도록 구성할 수 있다.
제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103) 및 제 2위상 반전층(104)을 포함하는 위상반전막(105)은 포토 마스크를 제조하기 위한 식각 공정 시, 패턴의 가장자리 단면이 수직의 형태를 갖도록 각 층들의 조성 또는 조성비를 달리하는 등의 방법으로 식각 속도가 조절되도록 구성된다. 즉, 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104)은 모두 각각 크롬(Cr) 화합물의 다층막으로 구성될 수 있으며, 각 층들의 조성 또는 조성비를 상이하게 조절하여 식각속도를 조절할 수 있다. 아울러, 위상반전 블랭크 마스크를 구성하는 박막은 투명 기판으로부터 상부 방향으로 갈수록 식각 속도가 느리도록 구성하거나 식각 속도가 상이한 층들의 조합을 통해 패턴의 단면 경사를 수직으로 형성할 수 있다.
상기 위상반전막(105)의 투과율은 위상 반전 역할을 할 수 있는 충분한 값을 만족시켜야 하며, 이를 위해, 350nm ~ 450nm 파장대의 노광광에 대해서 1% ~ 30%, 바람직하게, 5% ~ 20%의 투과율을 가지며, 10% 이하의 투과율 편차를 가진다. 또한, 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104)으로 구성된 위상반전막(105)은 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line)을 포함하는 복합파장의 노광광에 대하여 160° ~ 200°, 바람직하게, 170° ~ 190°의 위상반전량을 가지며, 40°이하, 바람직하게는 20°이하의 위상차 편차를 가진다. 아울러, 위상반전막(105)은 상기 복합파장의 노광광을 포함하는 300nm ~ 500nm 파장대역에 대하여 5% 이하의 반사율을 가진다. 이 경우, 노광광에 대한 박막 표면에서 반사하는 광량을 효과적으로 감소시켜 피사체 포토레지트로의 간섭을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 FPD용 위상반전 블랭크 마스크(100)는 투명기판(101) 상에 구비된 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104) 외에 적어도 1층 이상의 기능성막을 포함하여 구성될 수 있다.
기능성막은 제 2 위상반전층(104)의 상부 또는 제 1 위상반전층(102) 하부에 형성될 수 있으며, 차광성막, 반투과막, 식각저지막을 포함하여 전사용 패턴에 필요한 막들 중 하나 이상의 막을 포함하여 구성된다. 예를 들어, 기능성막이 차광성막을 포함하는 경우, 상기 차광성막은 빛을 차광하는 기능 및 반사를 방지하는 기능을 모두 갖는 단일막, 또는, 동일한 구성 및 조성을 갖거나 상이한 구성을 갖는 차광막 및 반사방지막을 포함할 수 있다. 기능성막이 식각저지막을 더 포함하는 경우, 상기 식각저지막은 투명기판(101)과 제 1 위상 반전층(102), 제 2 위상반전층(104)과 차광성막, 차광성막과 투명기판 사이에 식각 선택비를 고려하여 형성된 식각저지막을 더 포함 할 수 있다.
기능성막은 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 및 제 2 위상반전층(104)과 동일하게 건식 식각 또는 습식 식각 공정으로 패터닝 및 제거할 수 있으며, 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103) 및 제 2 위상반전층(104)과 동일한 식각 특성을 갖는 물질로 구성되거나, 또는, 상호 식각 선택비를 갖도록 구성될 수 있다.
기능성막으로 형성될 수 있는 상기 차광막, 반사방지막, 반투과막 패턴, 식각저지막 패턴은 크롬(Cr), 실리콘(Si), 몰리브데늄, 탄탈(Ta), 바나듐(V), 코발트(Co), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 팔라듐(Pd), 아연(Zn), 알라미늄(Al), 망간(Mn), 카드뮴(Cd), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀레늄(Se), 구리(Cu), 하프늄(Hf), 텅스텐(W), 티타늄, 플래티늄, 이트륨(Y), 철(Fe), 셀렌(Se), 인듐(In), 황(S), 주석(Sn), 보론(B), 나트륨(Na), 베릴륨(Be) 중 어느 하나 이상의 금속 물질들을 포함하여 이루어지거나, 또는, 상기 금속 물질에 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 물질을 더 포함하여 이루어진다.
(실시예)
위상반전 블랭크 마스크 평가
본 발명에 따른 위상반전 블랭크 마스크를 형성하기 위하여, 도 1을 참조하면, 투명 기판(101) 위에 스퍼터링을 활용하여, 크롬(Cr)계 재료를 포함하는 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 제2 위상 반전층(104)을 순차적으로 형성한다.
제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 제2 위상 반전층(104)은 각각 아르곤(Ar), 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 중 1종 이상의 가스를 사용하여 크롬(Cr) 화합물로 형성하였으며, 제 1 위상반전층(102)은 700Å ~ 900Å의 두께, 반사 감쇄층(103)은 100Å ~ 300Å의 두께, 2 위상 반전층(104)은 200Å ~ 400Å 두께로 형성하였다.
비교예 실시예 1 실시예 2
제2위상반전층 공정 가스 (%) Ar 5 - 40 5 - 40
N2 40 - 90 40 - 90
CO2 0.1 - 30 0.1 - 30
CH4 0.1 - 20 0.1 - 20
공정 파워 (kW) 7 - 8 7 - 8
반사 감쇄층 공정 가스 (%) Ar - 5 - 30 5 - 30
N2 - - 1 - 20
CO2 - 0.1 - 20 0.1 - 20
CH4 - 0.1 - 20 0.1 - 20
공정 파워 (kW) - 5 - 6 5 - 6
제1위상반전층 공정 가스 (%) Ar 5 - 40 5 - 40 5 - 40
N2 20 - 70 40 - 90 40 - 90
CO2 0.1 - 20 0.1 - 30 0.1 - 30
CH4 0.1 - 20 0.1 - 20 0.1 - 20
공정 파워 (kW) 5 7 - 8 7 - 8
표 1은 본 발명의 비교예 및 실시예에 따른 위상반전 블랭크 마스크(100)의 구성에 대한 스퍼터링 공정 조건을 나타내고 있다.
자세하게, 본 발명의 실시예 1, 2는 위상반전막(105)이 제 1 위상반전층(102), 반사 감쇄층(103), 제 2 위상반전층(104)의 3개 층으로 구성되며, 비활성 가스로 아르곤(Ar)을 사용하고, 활성 가스로 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 중 적어도 2가지 이상의 가스를 선택적으로 사용하여 위상반전막(105)을 형성하였다. 이때, 각각의 층들을 구성하는 박막들은 그 조성이 동일 또는 다르게 형성하여 배치된다. 본 발명의 비교예는 비활성 가스로 아르곤(Ar)을 사용하고, 활성 가스로 질소질소(N2), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 중 적어도 2가지 이상의 가스를 선택적으로 사용하여 위상반전 블랭크 마스크를 형성하였다.
도 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 대한 반사율 스펙트럼을 나타낸다. 도 2를 참조하면, 비교예의 경우 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line)의 복합 노광파장 영역에서의 반사율이 20% 이상인데 비해 실시예 1, 2는 상기 복합 노광파장 영역에서의 반사율이 5% 이하임을 나타낸다.
비교예 실시예 1 실시예 2
위상차 (°) 365nm 179.43 179.27 179.11
투과율 (%) 365nm 4.42 4.40 4.47
반사율 (%) 303nm 20.99 4.03 3.70
313nm 21.00 3.63 3.42
365nm 21.78 1.68 1.78
405nm 23.47 1.34 1.23
436nm 24.56 2.41 1.94
표 2는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 반사율 및 위상반전량을 나타낸다. 상기 표 2를 참조하면, 365nm 파장 대역에서의 투과율 및 위상반전량은 동일한 수준이나, 303nm ~ 436nm 파장 대역에서의 반사율은 비교예의 경우 20.99% ~ 24.56%에 비해 실시예 1, 2는 각각 1.34% ~ 4.03%, 1.23% ~ 3.70%로 매우 낮은 특성을 나타낸다. 이는 FPD 디바이스 제조시 일반적으로 사용되는 365nm(i-line), 405nm(h-line), 436nm(g-line) 복합 노광파장 뿐만 아니라 313nm(j-line), 303nm(k-line)를 포함하는 노광파장에 대해서도 낮은 반사율을 보임에 따라, 파장의 선택적 사용이 가능해지고 미세패턴 형상에 있어 유리하다고 할 수 있다.
본 발명에 의한 위상반전 블랭크 마스크(100)는 제 1 위상반전층(102) 및 제 2 위상반전층(104) 사이에 위치한 반사 감쇄층(103)에 의해 표 2와 도 2에 도시한 바와 같이, 노광파장 대역에서의 반사율이 낮은 위상반전 블랭크 마스크를 제공함에 따라 반사광에 의한 피사체 포토레지스트의 간섭현상을 최소화하여 고해상도 구현이 가능하다.
100 : 위상반전 블랭크 마스크 101 : 투명 기판
102 : 제 1 위상 반전층 103 : 반사 감쇄층
104 : 제 2 위상 반전층 105 : 위상 반전막

Claims (10)

  1. 투명 기판 상에 적어도 위상반전막이 구비된 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크에 있어서,
    상기 위상반전막은 제 1 위상반전층, 반사 감쇄층, 제 2 위상반전층이 투명 기판 상에 순차적으로 적층되며,
    상기 반사 감쇄층은 산소(O)를 필수적으로 포함하는 FPD용 위상반전 블랭크 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상반전막은 300nm 내지 450nm을 포함하는 복합 파장의 노광광에 대하여 5% 이하의 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상반전막은 300nm ~ 450nm 파장 영역의 노광광에 대하여 20% 이하의 투과율을 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 위상 반전 블랭크 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위상반전층, 반사 감쇄층 및 제 2 위상반전층은 크롬(Cr)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C) 중 어느 하나 이상의 경원소 물질을 포함하는 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PFD용 위상반전 블랭크 마스크.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 위상반전층 및 제 2 위상반전층은 크롬(Cr)이 10at% ~ 50at%, 질소(N)가 0at% ~ 70at%, 산소(O)가 0at% ~ 70at%, 탄소(C)가 0at% ~ 50at%인 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 PFD용 위상반전 블랭크 마스크.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 반사 감쇄층은 크롬(Cr)이 30at% ~99.9at%, 질소(N)가 0at% ~ 15at%, 산소(O)가 0.1at% ~ 15at%, 탄소(C)가 0at% ~ 30at%인 조성비를 갖는 것을 특징으로 하는 PFD용 위상반전 블랭크 마스크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 반전층은 400Å ~ 1000Å 의 두께를 가지며, 상기 제 1 위상 반전층을 2층 이상의 다층막으로 구성하는 경우, 각각의 층들은 100Å ~ 900Å 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 위상반전 블랭크 마스크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사 감쇄층은 50Å ~ 500Å 위 두께를 가지며, 상기 반사 감쇄층을 2층 이상의 다층막으로 구성하는 경우, 각각의 층들은 30Å ~ 400Å 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 위상반전 블랭크 마스크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 위상 반전층은 100Å ~ 500Å 의 두께를 가지며, 상기 제 2 위상 반전층을 2층 이상의 다층막으로 구성하는 경우, 각각의 층들은 50Å ~ 400Å 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 위상반전 블랭크 마스크.
  10. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 FPD용 위상반전 블랭크 마스크로 제조된 위상반전 포토마스크.
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