KR20160024204A - 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 - Google Patents

평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160024204A
KR20160024204A KR1020140110740A KR20140110740A KR20160024204A KR 20160024204 A KR20160024204 A KR 20160024204A KR 1020140110740 A KR1020140110740 A KR 1020140110740A KR 20140110740 A KR20140110740 A KR 20140110740A KR 20160024204 A KR20160024204 A KR 20160024204A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mosi
thin film
film
molybdenum silicide
flat panel
Prior art date
Application number
KR1020140110740A
Other languages
English (en)
Inventor
남기수
신철
김동건
이종화
Original Assignee
주식회사 에스앤에스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스앤에스텍 filed Critical 주식회사 에스앤에스텍
Priority to KR1020140110740A priority Critical patent/KR20160024204A/ko
Publication of KR20160024204A publication Critical patent/KR20160024204A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
    • G03F1/32—Attenuating PSM [att-PSM], e.g. halftone PSM or PSM having semi-transparent phase shift portion; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/46—Antireflective coatings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • 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
    • G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
    • H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
    • H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

본 발명은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 습식 식각 시, 상기 투명 기판의 손상이 최소화되도록 인산(Phosphoric acid), 과산화수소(Hydrogen peroxide), 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride)을 물(Water)에 희석한 식각 용액으로 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막을 습식 식각하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크를 제공한다.

Description

평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법{Blankmask for Flat Panel Display and method for fabricating photomask using the same}
본 발명은 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패턴 형성을 위한 습식 식각 시 투명 기판의 손상을 방지하고, 패턴 가장자리 단면 형상을 향상시킬 수 있는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날 액정표시장치(LCD), 유기전계 발광 소자(OLED), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 평판 디스플레이(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.
일반적으로 FPD 패널 제품의 디바이스는 적어도 1층 이상의 금속막이 성막된 블랭크 마스크를 이용하여 포토마스크를 형성하고, 이를 리소그래피 공정에 적용하는 방법으로 제작된다. 종래 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크는 단순히 노광광을 투과 및 차단시키는 2가지 투과율 단계만 구현하는 바이너리(Binary) 형태가 사용되었다.
최근에는 FPD 디바이스의 복잡성이 증가됨에 따라 하나의 마스크를 통해 기존의 2가지 투과율 조절이 아닌 3가지 이상의 투과율 조절에 대한 기능을 가질 수 있는 그레이톤(Gray-tone) 및 다계조(Multi-tone) 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크가 개발되었다.
또한, FPD 디바이스 제조용 포토마스크 패턴도 FPD 제품이 좀더 넓은 화면에 선명한 화질이 요구되고 있기 때문에 화소의 크기를 줄일 수밖에 없고, 따라서 패턴의 미세화가 필연적으로 요구되고 있다. 이에 따라, 등배 노광 장치를 이용하여 FPD 디바이스를 제조하는데 이용되는 포토마스크에서 해상도를 향상시키기 위해 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 등으로 이루어진 위상반전막 패턴을 이용한 위상 반전 블랭크 마스크 및 포토마스크가 개발되고 있다.
한편, 바이너리 형태, 그레이톤 형태, 다계조 형태, 위상반전 형태 등의 대면적 블랭크 마스크는 박막이 성막되는 기판의 크기가 대형이고, 건식 식각 공정에 대한 많은 문제로 인하여 습식 식각 공정으로 대면적 포토마스크를 제조하고 있다. 그러나, 바이너리 형태, 그레이톤 형태, 다계조 형태, 위상반전 형태 등의 대면적 블랭크 마스크에 포함한 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막은 습식 식각 공정에서 문제를 유발한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막은 습식 식각 시 발생하는 문제를 설명하기 위하여 도시한 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 투명 기판(102) 상에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막으로 이루어진 금속막 및 레지스트막이 구성된 블랭크 마스크 형성하고, 레지스트막 패턴(106a)을 식각마스크로 하부 금속막을 습식 식각하여 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물로 이루어진 금속막 패턴(104a)을 형성하였다.
여기서, 투명 기판(102)은 합성 석영 유리 등으로 이루어지며, 이에 따라, 기판(102)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물로 이루어진 금속막을 패터닝하기 위한 습식 식각 용액과 식각 선택비를 갖지 못하여 식각 과정에서 기판에 손상(D, Damage)이 발생하게 된다.
또한, 도 1a의 A 부분을 확대한 도 1b를 참조하면, 금속막에 대한 습식 식각 공정이 등방성으로 진행됨에 따라 금속막 패턴(104a)의 가장자리 단면 형상이 나빠진다. 더욱이, 투명 기판(102)의 손상을 최소화하기 위하여 습식 식각 용액의 특정 성분을 배제하는 경우, 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막의 식각 시간이 길어져 금속막 패턴(104a) 가장자리 부분의 단면 형상(Profile)은 더욱 나빠지게 된다.
본 발명은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어진 금속막의 습식 식각 시, 기판 손상을 최소화함과 아울러 패턴의 가장자리 단면 형상을 향상시킬 수 있는 습식 식각 용액을 이용한 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 평판 디스플레이용 블랭크 마스크는, 투명 기판 상에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 구비되며, 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 상기 박막의 식각 시, 상기 투명 기판의 손상이 최소화되도록 인산(Phosphoric acid)을 물(Water)에 희석한 식각 용액으로 습식 식각이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 평판 디스플레이용 블랭크 마스크는, 투명 기판 상에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 구비되며, 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 상기 박막의 식각 시, 상기 투명 기판의 손상이 최소화되도록 인산(Phosphoric acid), 과산화수소(Hydrogen peroxide), 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride)을 물(Water)에 희석한 식각 용액으로 습식 식각이 가능하다.
상기 식각 용액은 인산이 0.1% ∼ 30% 농도, 과산화수소가 0.1% ∼ 10%의 농도, 플루오르화 암모늄이 0.01% ∼ 5%의 농도로 물에 희석된다.
상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 이거나, 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H), 불소(F) 중 적어도 하나 이상의 경원소를 더 포함한다. 하는 화합물이다,
상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 몰리브데늄(Mo)은 0.1at% ∼ 30at%, 실리콘(Si)은 30at% ∼ 80at%, 경원소는 0 ∼ 50at%의 함유량을 갖는다.
상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 노광광을 차단하는 차광막, 노광광의 일부를 투과시키는 반투과막, 노광광을 약 180°반전시키는 위상반전막 중 하나이다.
상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 상기 차광막인 경우, 상기 박막은 500Å ∼ 1,200Å 두께를 가지며, 상기 반투과막인 경우, 상기 박막은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 갖고, 10Å ∼ 2,000Å 두께를 가지며, 상기 위상반전막인 경우, 상기 박막은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 가지며, 300Å ∼ 2,000Å 두께를 갖는다.
본 발명은 인산, 과산화수소, 플루오르화 암모늄 등이 물에 희석된 습식 식각 용액을 이용하여 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화학물로 이루어진 금속막을 습식 식각함으로써 습식 식각 용액에 따른 투명 기판의 손상을 방지함과 아울러 금속막 패턴의 단면 형상을 개선할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막은 습식 식각 시 발생하는 문제를 설명하기 위하여 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막이 구비된 블랭크 마스크를 도시한 단면도.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막이 구비된 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법을 도시한 단면도.
이하에서는, 도면을 참조하여 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 가진 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막이 구비된 블랭크 마스크를 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 블랭크 마스크는 투명 기판(202), 투명 기판(202) 상에 성막된 금속막(204) 및 레지스트막(206)을 포함한다.
투명 기판(202)은 한 변이 300㎜ 이상인 사각형의 투명한 기판이고, 합성 석영 유리, 소다 라임 글래스 기판, 무알카리 글래스 기판, 저열 팽창 글래스 기판 등일 수 있다.
금속막(204)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)로 이루어지거나 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H), 불소(F) 중 하나 이상의 경원소를 포함하는 화합물로 이루어진다. 금속막(204)을 구성하는 물질들 중 몰리브데늄(Mo)은 0.1at% ∼ 30at%, 실리콘(Si)은 30at% ∼ 80at%, 경원소는 0 ∼ 50at%의 함유량을 갖는다. 금속막(204)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물 박막으로 이루어진 단층막으로 이루어지거나, 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어진 박막을 적어도 1층 이상 포함하는 다층막으로 이루어진다.
블랭크 마스크(200)는 노광광을 투과 및 차단시키는 2가지 투과율만 구현하는 바이너리 블랭크 마스크일 수 있으며, 이때, 금속막(204)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어지며 노광광을 차단하는 차광막이며, 상부에 동일 또는 상이한 식각 특성의 반사방지막을 더 포함할 수 있다. 또한, 블랭크 마스크(200)는 노광광을 투과, 차단, 투과율 및 위상량이 조절되는 일부 투과 등의 기능을 갖는 그레이톤(Gray-tone), 다계조(Multi-tone), 위상 반전(Phase Shift) 블랭크 마스크 중 하나일 수 있다. 이때, 금속막은(204)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어지며 노광광을 차단하는 차광막, 노광광의 일부분만을 투과시키는 반투과막, 노광광을 약 180° 반전시키는 위상반전막일 수 있다. 여기서, 도시하지는 않았지만, 블랭크 마스크(200)는, 필요에 따라, 금속막(204)의 하부 또는 상부에는 박막 및 패턴 형태의 막이 적어도 하나 이상 더 포함될 수 있으며, 상기 막들은 상술한 바와 같이, 차광막, 반투과막, 위상반전막, 식각마스크로 사용되는 마스크막, 식각 특성이 상이한 식각저지막 등 또는 이들의 패턴일 수 있다.
금속막(204)이 차광막으로 사용되는 경우, 금속막(204)은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광의 차광을 위한 약 3.0의 광학밀도(Optical Density)를 확보하기 위하여 500Å ∼ 1,200Å 두께의 단층막 또는 다층막 구조를 갖는다. 또한, 금속막(204)이 반투과막인 경우, 금속막(204)은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 가지며, 10Å ∼ 2,000Å 두께의 단층막 또는 다층막 구조를 갖는다. 그리고, 금속막(204)이 위상반전막인 경우, 금속막(204)은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 가지며, 300Å ∼ 2,000Å 두께의 단층막 또는 다층막 구조를 가지며, 약 180°의 위상반전량을 갖는다.
블랭크 마스크(200)는 습식 식각 공정을 이용하여 금속막(204)을 패터닝하는 방법으로 포토마스크를 형성한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 화합물 박막이 구비된 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법을 도시한 단면도이다.
여기서, 포토마스크 제조 방법은 금속막(204)이 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어진 위상반전막(Phase Shift Layer)을 포함하는 블랭크 마스크(200)를 예로 들어 도시한 것이다.
도 3a를 참조하면, 투명 기판(202) 상에 위상반전막(204) 및 마스크막(208)을 순차적으로 형성한 후, 마스크막(208) 상에 레지스트막(206)을 도포하여 블랭크 마스크(200)를 제조한다.
위상반전막(204)은, 예를 들어, MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiON, MoSiCN, MoSiCO, MoSiCON 등과 같은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물이다. 위상반전막(204)은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 갖고, 10% ∼ 30%의 반사율을 가지며, 약 180°의 위상반전량을 갖고, 300Å ∼ 2,000Å 두께의 단층막 또는 다층막 구조를 갖는다.
마스크막(208)은 하부의 위상반전막(208)을 식각하기 위한 마스크막 및 상부의 레지스트막(206)과 접착력을 향상시기기 위해 사용된다. 이에 따라, 마스크막(208)은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 및 그의 화합물을 습식 식각하기 위한 식각 용액에 대해 10 이상의 식각 선택비를 갖는 물질로 형성된다.
마스크막(208)은 포토마스크 제조시 이를 식각 마스크로 사용하여 하부의 위상반전막(204)을 패터닝함에 따라 마스크막(208)을 패터닝하기 위한 마스크막(208) 패터닝용 레지스트막(206)의 두께를 줄여 로딩 효과를 감소시킬 수 있고, 이로부터 제조되는 포토마스크의 해상도, 정밀도, CD MTT, CD 균일성, CD 선형성과 같은 CD 특성을 향상시킬 수 있다.
마스크막(208)은 티탄(Ti), 바나듐(V), 코발트(Co), 니켈(Ni), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 팔라듐(Pd), 아연(Zn), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 망간(Mn), 카드뮴(Cd), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 하프늄(Hf), 탄탈(Ta), 텅스텐(W) 및 실리콘(Si) 중 1종 이상의 금속 물질을 포함하며, 선택적으로 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 1종 이상의 물질을 더 포함한다.
마스크막(208)은 위상반전막(106)과 식각 선택비를 갖도록, 예를 들어, Cr, CrO, CrN, CrC, CrON, CrCN, CrCO, CrCON과 같은 크롬(Cr)계 화합물로 형성할 수 있으며, 탄탈(Ta)계 화합물 및 2종류 이상의 금속을 포함하는 MoTa계 화합물과 같은 3성분계 금속화합물로 형성할 수 있다. 마스크막(208)은 10Å 내지 100Å의 두께를 갖도록 형성하고, 바람직하게, 20Å 내지 50Å의 두께를 갖는다.
도 3b를 참조하면, 레지스트막을 노광 및 현상하여 레지스트막 패턴(206a)을 형성하고, 레지스트막 패턴(206a)을 식각 마스크로 하부 마스크막을 식각하여 얇은 두께의 마스크막 패턴(208a)을 형성한다.
도 3c를 참조하면, 레지스트막 패턴을 제거한 후, 마스크막 패턴(208a)을 식각 마스크로 하부의 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어진 위상반전막을 습식 식각하여 위상반전막 패턴(204a)을 형성한다.
이때, 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물로 이루어진 위상반전막 패턴(204a)의 습식 식각은 인산(Phosphoric acid)을 물(Water)에 희석한 식각 용액을 이용하여 수행한다. 이때, 상기 인산은 물에 0.1% ∼ 30% 농도로 포함되고, 바람직하게, 1% ∼ 10%의 농도로 포함된다. 또한, 상기 식각 용액은 과산화수소(Hydrogen peroxide), 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride)를 더 포함할 수 있으며, 이때, 과산화수소는 0.1% ∼ 10%의 농도로 포함되고, 바람직하게, 1% ∼ 6%의 농도로 포함되며, 플루오르화 암모늄은 0.01% ∼ 5%의 농도로 포함되며, 바람직하게, 0.1% ∼ 2%의 농도로 포함되며, 나머지는 물이다.
위상반전막 패턴(204a)은 인산 등을 포함하는 식각 용액에 대하여 0.1Å/sec ∼ 30Å/sec의 식각 속도를 갖는다. 금속막 패턴(304a)은 습식 식각시 식각 속도가 너무 낮으면 공정 제어가 어려워지고, 생산성이 낮아지며, 오랜 시간 동안 식각 용액 내에 노출되어 있게 되면 투명 기판의 표면 거칠기가 나빠질 수 있다. 또한, 식각 속도가 나무 높으면 식각 공정에 있어서 식각 적용 시간 셋팅이 어려워지며, 식각 진행 후 에치 마스크로 적용된 마스크막 패턴(208a) 대비 위상반전막 패턴(204a)에 언더컷(Under-cut)이 증가하여 CD(Critical Dimension)의 제어가 어렵다.
상기 습식 식각 용액을 이용한 금속막 패턴(304a)의 습식 식각 동안, 레지스트막 패턴(206a)은 2% 이내로 두께 변동이 제어되며, 투명 기판(302)의 표면 거칠기는 0.2nmRa 이하로 제어된다.
도 3d를 참조하면, 도시하지는 않았지만, 마스크막 패턴(208a)을 포함한 투명 기판(202) 상에 레지스트막 패턴을 형성한다.
이어서, 마스크막 패턴(208)을 패터닝하여 위상반전막 패턴(204a) 상에 선택적으로 마스크막 패턴(208)을 잔류시키는 포토마스크(300)의 제조를 완료한다.
여기서, 도시하지는 않았지만, 마스크막 패턴(208)은 위상반전막 패턴(204a)의 형성 후, 모두 제거될 수 있디.
(실시예)
본 발명의 실시예에서는 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화합물을 습식 식각하는 용액에 투명 기판을 다양한 조건으로 딥핑 하는 방식으로 진행하여 투명 기판의 딥핑 전과 후의 평탄도를 비교하는 방법으로 투명 기판의 습식 식각 용액에 따른 손상을 확인하였다.
본 실시예에서는 본 발명에 따른 습식 식각 용액에 대하여 질화 몰리브데늄 실리사이드(MoSiN) 막은 딥핑 방식으로 식각하는 경우, 두께가 약 800Å일 때 다양한 식각 조건에서 약 3분 ∼ 4분 사이에 습식 식각이 완료되는 것을 기초로 투명 기판의 손상을 확인하는 조건을 선정하였다.
본 실시예에서의 습식 식각 용액은 인산 0.1% ∼ 30% 농도, 과산화수소 0.1% ∼ 10%의 농도, 플루오르화 암모늄 0.01% ∼ 5%인 조건 중 각 물질을 다양한 농도로 물(Water)에 희석하여 평가하였으며, 비교예에서는 불산(HF)을 물에 희석한 용액에 대하여 본 실시예와 동일한 조건으로 평가를 진행하였다.
딥핑 전
기판 Ra(nm)		 딥핑 시간
(Min)		 딥핑 온도
(℃)		 딥핑 후
기판 Ra(nm)		 │△Ra│
(nm)
실시예 1 0.12
5
 50 0.13 0
실시예 2 0.14 65 0.13 0.01
실시예 3 0.12 80 0.14 0.02
실시예 4 0.13
10
 50 0.12 0.01
실시예 5 0.14 65 0.14 0
실시예 6 0.14 80 0.15 0.01
비교예 1 0.15 5
 50 0.43 0.28
비교예 2 0.12 80 0.51 0.39
비교예 3 0.13 10
 50 0.59 0.46
비교예 4 0.13 80 0.66 0.53
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 6과 같이, 기판의 딥핑 시간을 5분 내지 10분, 딥핑 온도를 50℃ 내지 80℃의 가혹 조건에서 기판의 손상 여부를 실험한 결과, 투명 기판은 │0.2nmRa│ 이하의 평탄도 변화를 가져 본 발명의 실시예에 따른 습식 식각 용액에 대하여 투명 기판의 손상은 거의 없는 것을 확인하였다.
그러나, 불산을 포함하는 식각 용액을 이용한 비교예 1 내지 4의 경우, 딥핑 시각 및 온도에 대하여 투명 기판이 │0.2nmRa│ 이상의 평탄도 변화를 가져 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화학물에 대한 습식 식각 용액으로 부적합한 것을 확인하였다.
이상에서와 같이, 본 발명은 인산, 과산화수소, 플루오르화 암모늄 등이 물에 희석된 습식 식각 용액을 이용하여 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 또는 그의 화학물로 이루어진 금속막을 습식 식각함으로써 습식 식각 용액에 따른 투명 기판의 손상을 방지함과 아울러 금속막 패턴의 단면 형상을 개선할 수 있다.
이상, 본 발명을 가장 바람직한 실시예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는, 상기 실시예에 기재된 범위에 한정되지 않는다. 상기 실시예에 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이 특허 청구 범위의 기재로부터 분명하다.
블랭크 마스크 : 200
투명 기판 : 202
금속막 : 204
레지스트막 : 206

Claims (8)

  1. 평판 디스플레이의 제조에 사용되며, 투명 기판 상에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 구비된 평판 디스플레이용 블랭크 마스크로서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 상기 박막의 식각 시, 상기 투명 기판의 손상이 최소화되도록 인산(Phosphoric acid)을 물(Water)에 희석한 식각 용액으로 습식 식각이 가능한 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  2. 평판 디스플레이의 제조에 사용되며, 투명 기판 상에 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 구비된 평판 디스플레이용 블랭크 마스크로서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 상기 박막의 식각 시, 상기 투명 기판의 손상이 최소화되도록 인산(Phosphoric acid), 과산화수소(Hydrogen peroxide), 플루오르화 암모늄(Ammonium fluoride)을 물(Water)에 희석한 식각 용액으로 습식 식각이 가능한 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 식각 용액은 인산이 0.1% ∼ 30% 농도, 과산화수소가 0.1% ∼ 10%의 농도, 플루오르화 암모늄이 0.01% ∼ 5%의 농도로 물에 희석된 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 몰리브데늄 실리사이드(MoSi) 이거나, 상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)에 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 붕소(B), 수소(H), 불소(F) 중 적어도 하나 이상의 경원소를 더 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 몰리브데늄(Mo)은 0.1at% ∼ 30at%, 실리콘(Si)은 30at% ∼ 80at%, 경원소는 0 ∼ 50at%의 함유량을 갖는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막은 노광광을 차단하는 차광막, 노광광의 일부를 투과시키는 반투과막, 노광광을 약 180°반전시키는 위상반전막 중 하나인 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 몰리브데늄 실리사이드(MoSi)를 포함하는 박막이 상기 차광막인 경우, 상기 박막은 500Å ∼ 1,200Å 두께를 가지며,
    상기 반투과막인 경우, 상기 박막은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 갖고, 10Å ∼ 2,000Å 두께를 가지며,
    상기 위상반전막인 경우, 상기 박막은 365nm ∼ 436nm 파장 대역의 노광광에 대하여 2% ∼ 95%의 투과율을 가지며, 300Å ∼ 2,000Å 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 평판 디스플레이용 블랭크 마스크.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 평판 디스플레이용 블랭크 마스크를 통하여 제조되는 평판 디스플레이용 포토 마스크.
KR1020140110740A 2014-08-25 2014-08-25 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법 KR20160024204A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140110740A KR20160024204A (ko) 2014-08-25 2014-08-25 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140110740A KR20160024204A (ko) 2014-08-25 2014-08-25 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160024204A true KR20160024204A (ko) 2016-03-04

Family

ID=55535898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140110740A KR20160024204A (ko) 2014-08-25 2014-08-25 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160024204A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190103001A (ko) 2018-02-27 2019-09-04 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법
KR20190113581A (ko) 2018-03-28 2019-10-08 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법
KR20200105417A (ko) 2019-02-28 2020-09-07 호야 가부시키가이샤 포토 마스크 블랭크, 포토 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
JP2020160395A (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 Hoya株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190103001A (ko) 2018-02-27 2019-09-04 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법
KR20190113581A (ko) 2018-03-28 2019-10-08 호야 가부시키가이샤 위상 시프트 마스크 블랭크, 위상 시프트 마스크의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법
KR20200105417A (ko) 2019-02-28 2020-09-07 호야 가부시키가이샤 포토 마스크 블랭크, 포토 마스크의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법
JP2020160395A (ja) * 2019-03-28 2020-10-01 Hoya株式会社 フォトマスクブランク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101751185B1 (ko) 표시 장치 제조용 포토마스크, 그 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법 및 표시 장치의 제조 방법
JP5306507B2 (ja) ブランクマスク及びフォトマスク
US10365555B2 (en) Mask blank, transfer mask and methods of manufacturing the same
KR101261155B1 (ko) 마스크 블랭크 및 포토마스크
WO2014010408A1 (ja) マスクブランク及び位相シフトマスクの製造方法
JP2012185505A (ja) フォトマスクブランクの製造方法及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法
KR101333931B1 (ko) 포토마스크 블랭크, 포토마스크 및 포토마스크의 제조방법
KR20070096922A (ko) 하프톤형 위상반전 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크
JP5412107B2 (ja) フォトマスクブランクの製造方法、及びフォトマスクの製造方法
KR20180032218A (ko) 마스크 블랭크 및 다계조 마스크 및 이들의 제조 방법
JP2017033004A (ja) 表示装置製造用フォトマスク、該フォトマスクの製造方法、パターン転写方法及び表示装置の製造方法
KR101624995B1 (ko) 플랫 패널 디스플레이용 위상 반전 블랭크 마스크 및 포토마스크
JP2008052120A (ja) マスクブランク及びフォトマスク並びにこれらの製造方法
KR20160024204A (ko) 평판 디스플레이용 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 제조 방법
WO2019167622A1 (ja) マスクブランク、位相シフトマスク及び半導体デバイスの製造方法
KR20160024222A (ko) 평판 디스플레이용 포토마스크 및 그의 제조 방법
KR101430763B1 (ko) 마스크 블랭크 및 포토마스크
KR101543288B1 (ko) 다계조 포토마스크, 포토마스크 블랭크 및 패턴 전사방법
CN108319104B (zh) 显示装置制造用相移掩模坯料、显示装置制造用相移掩模的制造方法及显示装置的制造方法
KR102157644B1 (ko) 다계조 포토 마스크 및 그의 제조 방법
KR20180028364A (ko) 그레이톤 포토마스크 블랭크 마스크, 포토마스크 및 그의 제조 방법
JP5229838B2 (ja) マスクブランク及びフォトマスク
KR20170073534A (ko) 그레이톤 블랭크 마스크 및 포토마스크
KR20170073232A (ko) 다계조 포토마스크
KR20160036956A (ko) 위상 반전 블랭크 마스크 및 포토 마스크 마스크

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application