KR101095539B1 - 하프톤 마스크 및 이의 제조 방법 - Google Patents

하프톤 마스크 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 반투과 물질을 이용해서 다중 반투과부를 가질 수 있는 하프톤 마스크 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 하프톤 마스크는 기판과, 상기 기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 투과 영역과, 하나의 반투과 물질을 이용하여 상기 반투과 물질의 두께 차이 및 적층 수에 따라 상기 기판 상에 조사되는 소정 파장대의 광을 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과, 상기 적어도 두 개의 반투과 물질 사이에 형성된 차단층을 가지는 차단 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
하프톤 마스크, 투과율, 다중 반투과부

Description

하프톤 마스크 및 이의 제조 방법{HALF TONE MASK AND METHOD OF MANUFACTURIG THE SAME}
본 발명은 하나의 반투과 물질을 이용해서 다중 반투과부를 가질 수 있는 하프톤 마스크 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하기 위한 구동 회로와, 액정 표시 패널로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 포함한다.
액정 표시 패널은 액정을 사이에 두고 실링재에 의해 합착된 칼라 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판을 구비한다.
칼라 필터 기판은 절연 기판 상에 적층된 블랙 매트릭스 및 칼라 필터와 공통 전극을 구비한다.
박막 트랜지스터 기판은 하부 절연 기판 상에 교차하게 형성된 게이트 라인 및 데이터 라인과, 게이트 라인 및 데이터 라인과 화소 전극 사이에 접속된 박막 트랜지스터를 구비한다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 화소 전극으로 공급한다.
위와 같은 박막 트랜지스터 기판은 다수의 마스크 공정을 통해 형성하게 되는데, 마스크 공정을 줄이기 위해 소스 및 드레인 전극, 반도체 패턴을 형성하는 공정을 하프톤 마스크를 이용하여 하나의 마스크 공정으로 형성한다.
이때, 하프톤 마스크는 자외선을 차단하는 차단 영역과, 자외선을 부분 투과하는 반투과 영역과, 자외선을 투과하는 투과 영역을 포함한다. 이러한, 하프톤 마스크의 반투과 영역은 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부로 형성될 수 있다. 다중 반투과부를 형성하기 위해 서로 다른 투과율을 가지는 다수의 반투과 물질을 이용한다.
예로 들어, 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 구현하기 위해서는 서로 다른 투과율을 가지는 반투과 물질 세 개가 필요하게 된다. 즉, 세 개 이상의 다중 반투과부를 가지는 하프톤 마스크를 형성하기 위해 그에 따른 반투과 물질의 수도 증가하게 되는 문제점이 발생된다.
상기와 같은 문제점을 위하여, 본 발명은 하나의 반투과 물질을 이용해서 다중 반투과부를 가질 수 있는 하프톤 마스크 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하프톤 마스크는 기판과, 상기 기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 투과 영역과, 하나의 반투과 물질을 이용하여 상기 반투과 물질의 두께 차이 및 적층 수에 따라 상기 기판 상에 조사되는 소정 파장대의 광을 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과, 상기 적어도 두 개의 반투과 물질 사이에 형성된 차단층을 가지는 차단 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 혼합된 복합 물질이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 첨가된 물질인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 반투과 영역은 상기 기판 상에 반투과 물질이 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부와, 상기 반투과 물질보다 두껍게 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부와, 상기 반투과 물질이 두 개층으로 적층되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 제조 방법은 기판 상에 제1 반투과 물질, 차단층, 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 차단 층 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 차단층, 제1 반투과 물질을 순차적으로 제거하는 단계와, 상기 제1 반투과 물질 및 차단층이 형성된 기판 상에 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 차단층 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 차단층을 제거하는 단계와, 상기 노출된 차단층을 제거한 뒤, 제2 반투과 물질, 포토레지스트를 순차적으로 적층하여 상기 제1 및 제2 반투과 물질 사이에 차단층이 형성된 차단 영역을 형성하는 단계와, 상기 제2 반투과 물질 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 제2 반투과 물질, 차단층을 순차적으로 제거하는 단계와, 상기 기판 상에 제1 반투과 물질이 형성된 제1 반투과부와, 상기 기판 상에 제2 반투과 물질이 형성된 제2 반투과부와, 상기 제1 및 제2 반투과 물질이 적층된 제3 반투과부를 포함하는 반투과 영역을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1 반투과 물질과 제2 반투과 물질은 동일한 반투과 물질로 형성하며, 상기 제1 반투과 물질과 제2 반투과 물질은 서로 다른 두께를 가지도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 혼합된 복합 물질이거나, 상기 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 첨가된 물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하프톤 마스크는 하나의 반투과 물질을 이용하여 세 개이상 의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과, 적어도 두 개의 반투과 물질 사이에 차단층을 형성하는 차단 영역을 포함한다.
이와 같이, 하나의 반투과 물질을 이용하여 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가질 수 있으므로, 다중 투과율에 따른 반투과 물질이 필요하지 않다. 즉, 반투과 물질 수를 증가시키지 않아도 다중 반투과부를 가지는 하프톤 마스크를 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 2k를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하프톤 마스크를 도시한 단면도이다.
하프톤 마스크(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 기판(102) 상에 차단 영역(S1), 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역(S2,S3,S4), 투과 영역(S5)을 포함한다.
기판(102)은 기판(102) 상으로 조사되는 소정 파장대의 광을 완전히 투과시키는 투명 기판인 예로 들어 석영으로 형성될 수 있으며, 광을 투과할 수 있는 투명성 물질이라면 무관하다.
반투과 영역(S2,S3,S4)은 기판(102) 상으로 조사되는 소정 파장대의 광을 서로 다른 투과율로 투과시키도록 다중 반투과부를 포함한다. 이러한, 반투과 영역(S2,S3,S4)은 포토레지스트 공정 중 노광 공정시 자외선을 부분 투과시킴으로써 현상 공정 후 서로 다른 두께를 가지는 포토레지스트 패턴으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 반투과 영역(S2,S3,S4)은 하나의 반투과 물질을 이용하여 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 반투과부들을 포함한다. 다시 말하여, 반투과 영역(S2,S3,S4)은 제1 반투과 물질(112)로 형성되어 조사되는 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부(S3)와, 제2 반투과 물질(114)로 형성되어 조사되는 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부(S2)와, 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)로 적층되어 자외선을 Z% 투과시키는 제3 반투과부(S4)을 포함할 수 있다.
이때, 제1 및 제2 반투과 물질 각각(112,114)은 서로 동일한 반투과 물질로 형성되며, 제1 반투과부(S3)에 형성된 제1 반투과 물질(112)은 제2 반투과부(S2)에 형성된 제2 반투과 물질(114)보다 두께가 얇도록 형성된다. 여기서, X%, Y%, Z% 각각은 조사되는 광의 10~90%의 광을 투과시키는 투과율을 의미한다.
이와 같이, 하나의 반투과 물질를 이용하여 반투과 물질의 두께 차이 및 적층 수에 따라 세 개이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 형성할 수 있다.
제1 및 제2 반투과 물질(112,114)으로는 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것이 바람직하다. 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
제1 및 제2 반투과 물질(112,114)의 조성물은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz, SixOy, SixOyNz, SixCOy, SixCOyNz, MoxSiy, MoxOy,MoxOyNz, MoxCOy, MoxOyNz, MoxSiyOz, MoxSiyOzN MoxSiyCOzN, MoxSiyCOz, TaxOy, TaxOyNz, TaxCOy, TaxOyNz, AlxOy, AlxCOy, AlxOyNz, AlxCOyNz, TixOy, TixOyNz, TixCOy 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)을 형성할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 반투과 영역은 서로 다른 투과율을 가지는 반투과부를 제1 내지 제3 반투과부를 포함하도록 형성할 수 있으며, 하나의 반투과 물질을 이용하여 반투과부를 제1 내지 제n 반투과부를 형성할 수 있다.
차단 영역(S1)은 노광 공정시 자외선을 차단함으로써 현상 공정 후 포토레지스트 패턴이 남게 된다. 이를 위해, 차단 영역(S1)은 기판(102) 상에 제1 반투과 물질(112), 차단층(110), 제2 반투과 물질(114)로 순차적으로 적층된 형태로 형성되어 자외선을 차단한다. 즉, 차단 영역(S1)은 차단층(110)이 제1 및 제2 반투과 물질(112,114) 사이에 형성된다.
이와 같이, 투과 영역(S5), 차단 영역(S1), 반투과 영역(S2,S3,S4)이 포함된 하프톤 마스크를 형성하는 공정을 도 2a 내지 도 2i를 결부하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2i는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 하프톤 마스크의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 기판(102) 상에 스퍼터링, 화학적 기상 증착방법 등을 통해 제1 반투과 물질(112), 차단층(110), 포토레지스트(120)가 순차적으로 적층된다.
구체적으로, 제1 반투과 물질(112)으로는 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 결합된 화합물인 것이 바람직하다. 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다. 이때, 첨자 x는 자연수로서 각 화학 원소의 개수를 의미한다.
제1 반투과 물질(112)의 조성물은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz, SixOy, SixOyNz, SixCOy, SixCOyNz, MoxSiy, MoxOy,MoxOyNz, MoxCOy, MoxOyNz, MoxSiyOz, MoxSiyOzN MoxSiyCOzN, MoxSiyCOz, TaxOy, TaxOyNz, TaxCOy, TaxOyNz, AlxOy, AlxCOy, AlxOyNz, AlxCOyNz, TixOy, TixOyNz, TixCOy 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 제1 반투과 물질(112)을 형성할 수 있다. 이때, 첨자 x,y 및 z는 자연수로서 각 화학 원소의 개수를 의미한다.
그리고, 차단층(110)으로는 자외선을 차단할 수 있는 재질로 형성될 수 있으며, 예로 들어 Cr과 CrxOy로 구성된 막으로 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 차단층(110) 상에 형성된 포토레지스트(120)가 레이저 빔이 조사되어 묘화된 뒤, 상기 묘화된 포토레지스트(120)가 현상되어 투과 영역(S5) 및 제2 반투과부(S2)가 형성되어질 위치에 차단층(110)이 노출된다.
도 2c를 참조하면, 차단층(110) 상에 남은 포토레지스트(120)를 마스크로 하여 노출된 차단층(110)은 식각 공정을 통해 제거되어 제1 반투과 물질(112)이 노출된다.
도 2d를 참조하면, 차단층(110) 상에 남은 포토레지스트(120)를 마스크로 하 여 노출된 제1 반투과 물질(112)은 식각 공정을 통해 제거된다. 이 후, 차단층(110) 상에 잔존하던 포토레지스트(120)는 스트립 공정을 통해 제거된다. 이에 따라, 차단 영역(S1), 제1 및 제3 반투과부(S3,S4)가 형성되어질 위치에는 제1 반투과 물질(112), 차단층(110)이 적층되어 형성되며, 투과 영역(S5) 및 제2 반투과부(S2)가 형성되어질 위치에 기판(102)이 노출된다.
도 2e를 참조하면, 제1 반투과 물질(112) 및 차단층(110)이 형성된 기판(102) 상에 포토레지스트(120)가 적층된 뒤, 포토레지스트(120)가 레이저 빔이 조사되어 묘화된다. 이후, 상기 묘화된 포토레지스트(120)가 현상되어 제3 반투과부(S4)가 형성되어질 위치에 차단층(110)이 노출된다.
도 2f를 참조하면, 제1 반투과 물질(112) 및 차단층(110)이 형성된 기판(102) 상에 남은 포토레지스트(120)를 마스크로 하여 노출된 차단층(110)이 식각 공정을 통해 제거된다. 이 후, 상기 기판(102) 상에 잔존하던 포토레지스트(120)가 스트립 공정을 통해 제거된다.
도 2g를 참조하면, 기판(102) 상에 스퍼터링, 화학적 기상 증착방법 등을 통해 제2 반투과 물질(114), 포토레지스트(120)가 순차적으로 적층된다.
이때, 제2 반투과 물질(114)은 제1 반투과 물질(112)과 동일한 물질로 형성되며, 제1 반투과 물질(112)보다 두껍게 형성되어 동일 물질의 반투과 물질로 형성되지만, 서로 다른 투과율을 가질 수 있게 된다.
구체적으로, 제2 반투과 물질(114)은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 결합된 화합물이거나, 주원소에 COx, Ox, Nx 중 적 어도 하나가 결합된 화합물인 것이 바람직하다. 첨자는 결합되는 주원소에 따라 변하는 자연수이다.
제2 반투과 물질(114)의 조성물은 조사되는 소정 파장대의 광을 일부만 통과시킬 수 있다면 다양하게 형성할 수 있다. 본 발명에서는 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz, SixOy, SixOyNz, SixCOy, SixCOyNz, MoxSiy, MoxOy,MoxOyNz, MoxCOy, MoxOyNz, MoxSiyOz, MoxSiyOzN MoxSiyCOzN, MoxSiyCOz, TaxOy, TaxOyNz, TaxCOy, TaxOyNz, AlxOy, AlxCOy, AlxOyNz, AlxCOyNz, TixOy, TixOyNz, TixCOy 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 제2 반투과 물질(114)을 형성할 수 있다. 이때, 첨자 x,y 및 z는 자연수로서 각 화학 원소의 개수를 의미한다.
도 2h를 참조하면, 투과 영역(S5) 및 제1 반투과 영역(S3)이 형성되어질 위치에 형성된 포토레지스트(120)가 묘화된 뒤, 현상되어 제2 반투과 물질(114)이 노출된다.
구체적으로, 투과 영역(S5) 및 제1 반투과부(S3)가 형성되어질 위치에 포토레지스트(120)가 레이저 빔이 조사되어 묘화되며, 묘화된 포토레지스트 영역을 현상하여 제거한다. 이에 따라, 차단 영역(S1), 제2 반투과부(S2), 제3 반투과부(S4)가 형성되어질 위치에 형성된 제2 반투과 물질(114) 상에는 포토레지스트(120)가 남게 되며, 투과 영역(S5) 및 제1 반투과부(S3)가 형성되어질 위치에 제2 반투과 물질(114)이 노출된다.
도 2i를 참조하면, 제2 반투과 물질(114) 상에 남은 포토레지스트(120)를 마스크로 하여 노출된 제2 반투과 물질(114)이 제거된다. 이에 따라, 기판(102)이 노출된 투과 영역(S5)이 형성되며, 제1 반투과부(S3)가 형성되어질 위치에 차단층(110)이 노출된다.
도 2j를 참조하면, 기판(102) 상에 노출된 차단층(110)이 제거됨으로써 제1 반투과 물질(112)로 형성된 제1 반투과부(S3)가 형성된다.
도 2k를 참조하면, 기판(102) 상에 잔존하던 포토레지스트(120)가 스트립 공정을 통해 제거된다. 이에 따라, 기판(102) 상에 차단층(110), 제1 반투과 물질(112), 제2 반투과 물질(114)이 적층된 차단 영역(S1)이 형성되며, 기판(102) 상에 제1 반투과 물질(112)로 이루어진 제1 반투과부(S3)가 형성되며, 기판(102) 상에 제2 반투과 물질(114)로 이루어진 제2 반투과부(S4)가 형성되며, 기판(102) 상에 제1 반투과 물질(112), 제2 반투과 물질(114)이 적층된 제3 반투과부(S2)가 형성되며, 기판(102)이 노출된 투과 영역(S5)이 형성된다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 자명하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하프톤 마스크를 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2k는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 하프톤 마스크의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102 : 기판 110 : 차단층
112 : 제1 반투과 물질 114 : 제2 반투과 물질
120 : 포토레지스트

Claims (6)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 투과 영역과;
    하나의 반투과 물질을 이용하여 상기 반투과 물질의 두께 차이 및 적층 수에 따라 상기 기판 상에 조사되는 소정 파장대의 광을 세 개 이상의 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과;
    차단층의 상하면에 반투과 물질층을 가지는 차단 영역;을 포함하며,
    상기 반투과영역은,
    상기 기판 상에 제1반투과 물질이 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부와,
    상기 기판 상에 제2반투과 물질로 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부와,
    상기 제1 및 제2반투과 물질이 두 개층으로 적층되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 혼합된 복합 물질이거나,
    상기 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al 중 어느 하나에, COx, Ox, Nx 중 적어도 하나가 첨가된 물질인 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크(x는 자연수).
  3. 삭제
  4. 기판 상에 제1 반투과 물질, 차단층, 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 차단층 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 차단층, 제1 반투과 물질을 순차적으로 제거하는 단계와;
    상기 제1 반투과 물질 및 차단층이 형성된 기판 상에 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 차단층 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 차단층을 제거하는 단계와;
    상기 노출된 차단층을 제거한 뒤, 제2 반투과 물질, 포토레지스트를 순차적으로 적층하여 상기 제1 및 제2 반투과 물질 사이에 차단층이 형성된 차단 영역을 형성하는 단계와;
    상기 제2 반투과 물질 중 필요 영역이 노출되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하며, 상기 노출된 제2 반투과 물질, 차단층을 순차적으로 제거하되,
    상기 기판 상에 제1 반투과 물질만이 적층되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하고 에칭하여 광을 X% 투과시키는 제1반투과부를 형성하고,
    상기 기판상에 제2반투과물질만이 적층되도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상하고 에칭하여 광을 Y% 투과시키는 제2반투과부를 형성하고,
    상기 기판상에 제1 및 제2반투과물질이 중첩하여 겹쳐 제3반투과부를 형성하도록 상기 포토레지스트를 노광 및 현상, 에칭하여 광을 Z% 투과시키는 제3반투과부를 형성하는 하프톤 마스크의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 반투과 물질과 제2 반투과 물질은 동일한 반투과 물질로 형성하며, 상기 제1 반투과 물질과 제2 반투과 물질은 서로 다른 두께를 가지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두개 이상이 혼합된 복합 물질이거나,
    상기 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al 중 어느 하나에, COx, Ox, Nx 중 어느 하나가 첨가된 물질인 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 제조방법(x는 자연수이다).
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0161389B1 (ko) * 1995-02-16 1999-01-15 윤종용 마스크 및 이를 사용한 패턴형성방법
US5914202A (en) * 1996-06-10 1999-06-22 Sharp Microeletronics Technology, Inc. Method for forming a multi-level reticle
AU2003283715A1 (en) * 2002-12-14 2004-07-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Manufacture of shaped structures in lcd cells, and masks therefor
GB0229228D0 (en) * 2002-12-14 2003-01-22 Koninkl Philips Electronics Nv Manufacture of shaped structures in LCD cells,and masks therefor
JP4933753B2 (ja) * 2005-07-21 2012-05-16 信越化学工業株式会社 位相シフトマスクブランクおよび位相シフトマスクならびにこれらの製造方法
KR100787090B1 (ko) * 2006-03-31 2007-12-21 엘지마이크론 주식회사 다중 반투과부를 구비한 하프톤 마스크 및 그 제조 방법
KR101255616B1 (ko) * 2006-07-28 2013-04-16 삼성디스플레이 주식회사 다중톤 광마스크, 이의 제조방법 및 이를 이용한박막트랜지스터 기판의 제조방법
JP5105407B2 (ja) * 2007-03-30 2012-12-26 Ｈｏｙａ株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスク及びフォトマスクの製造方法
JP5239591B2 (ja) * 2007-07-30 2013-07-17 大日本印刷株式会社 階調マスクおよびその製造方法
JP4934237B2 (ja) * 2007-09-29 2012-05-16 Ｈｏｙａ株式会社 グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、並びにパターン転写方法

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