KR20190047033A - 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
[과제] 본 발명은 패턴의 미세화와 다계조를 양립시킬 수 있는 하프톤 마스크를 제공한다.
[해결수단] 투명 기판 상에, 제 1의 반투과막으로 이루어지는 제 1의 반투과 영역, 상기 제 1의 반투과막과 제 2의 반투과막과의 적층으로 이루어지는 제 2의 반투과 영역 및 투명 영역, 그리고 제 1의 반투과 영역과 제 2의 반투과 영역이 인접하는 영역을 가지며, 상기 제 1 및 제 2의 반투과 영역의 노광광에 대한 투과율은, 각각 10 ~ 70[%] 및 1 ~ 8[%]이며, 제 2의 반투과 영역은 노광광의 위상을 반전한다. 그 결과, 인접하는 제 1의 반투과 영역과 제 2의 반투과 영역과의 경계 부분에 있어서, 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 노광된 포토레지스트 패턴의 단면 형상을 개선할 수 있다.
[해결수단] 투명 기판 상에, 제 1의 반투과막으로 이루어지는 제 1의 반투과 영역, 상기 제 1의 반투과막과 제 2의 반투과막과의 적층으로 이루어지는 제 2의 반투과 영역 및 투명 영역, 그리고 제 1의 반투과 영역과 제 2의 반투과 영역이 인접하는 영역을 가지며, 상기 제 1 및 제 2의 반투과 영역의 노광광에 대한 투과율은, 각각 10 ~ 70[%] 및 1 ~ 8[%]이며, 제 2의 반투과 영역은 노광광의 위상을 반전한다. 그 결과, 인접하는 제 1의 반투과 영역과 제 2의 반투과 영역과의 경계 부분에 있어서, 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 노광된 포토레지스트 패턴의 단면 형상을 개선할 수 있다.
Description
본 발명은, 플랫 패널 디스플레이 등에 사용되는 다계조의 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이 등의 기술 분야에 있어서는, 반투과막의 투과율로 노광량을 제한하는 기능을 갖춘, 하프톤 마스크로 불리는 다계조의 포토마스크가 사용되고 있다.
하프톤 마스크는, 투명 기판과 차광막과, 그들의 중간 광투과율을 가지는 반투과막에 의해서, 3계조 또는 그 이상의 다계조의 포토마스크를 실현할 수 있다.
특허문헌 1에는, 투명 기판에 차광막을 형성한 포토마스크 블랭크스를 가공하여, 차광막의 패턴을 형성 후, 반투과막을 형성하여, 차광막과 반투과막을 패터닝하는 것에 의해서, 하프톤 마스크를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
이러한 하프톤 마스크는, 예를 들어, 액정 표시 장치의 제조 공정에 있어서, TFT의 채널 영역 및 소스/드레인 전극 형성 영역에서, 각각 막두께가 다른 포토레지스트 패턴을 1 회의 노광 공정으로 형성함으로써 리소그래피 공정을 삭감하기 위하여 사용될 때가 있다.
한편, 플랫 패널 디스플레이의 고화질화 때문에 배선 패턴의 미세화가 점점 더 강하게 요구되고 있다. 프로젝션 노광기로 해상(解像) 한계에 가까운 패턴을 노광하려고 하는 경우, 노광 마진을 확보하기 위해, 차광 영역의 에지부(edge part)에 위상을 반전시키는 위상 시프터를 구비한 위상 시프트 마스크가 특허문헌 2에 개시되어 있다.
하프톤 마스크에 있어서는, 반투과막과 차광막과의 경계 부분에서 노광광 강도의 변화가 비교적 완만하고, 하프톤 마스크를 사용하여 노광한 포토레지스트는, 이러한 경계 부분에서 단면 형상이 완만한 경사를 나타내며, 프로세스 마진이 저하되고, 그 결과, 미세한 패턴을 형성하는 것이 곤란하다.위상 시프트 마스크를 사용함으로써 해상도를 향상시키고, 패턴을 한층 더 미세화하는 것은 가능하게 되지만, 하프톤 마스크와 같은 리소그래피 공정의 삭감은 불가능하다. 그러므로, 플랫 패널 디스플레이의 제조에 사용했을 경우, 제조 비용의 저감에 기여할 수 없다.
하프톤 마스크와 다른 방식인 미세 패턴 타입의 그레이 톤 마스크는, 차광부와 반투과부 사이에서 비교적 급격한 노광광 강도 분포를 얻을 수 있으나, 초점 심도가 얕아지는 문제가 있다.
이와 같이 종래의 포토마스크로는, 플랫 패널 디스플레이 등의 제조 비용 저감과 해상도의 문제를 양립시키는 것이 불가능했다.
상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 리소그래피 공정의 삭감과 패턴을 한층 더 미세화하는 것을 양립시킬 수 있는 포토마스크 및 그 제조에 사용되는 포토마스크 블랭크스, 및 포토마스크의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
투명 기판 상에,
제 1의 반투과막으로 이루어지는 제 1의 반투과 영역과,
상기 제 1의 반투과막과 제 2의 반투과막이 적층된 제 2의 반투과 영역과,
상기 제 1의 반투과막 및 상기 제 2의 반투과막 중의 어느 하나도 존재하지 않는 투명 영역과,
상기 제 1의 반투과 영역과 상기 제 2의 반투과 영역이 인접하는 영역을 가지며,
상기 제 1의 반투과 영역은, 노광광에 대한 투과율이 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 2의 반투과 영역은, 노광광에 대한 투과율이 1 ~ 8[%]이며, 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 하는 포토마스크이며,
상기 제 1의 반투과막과 상기 제 2의 반투과막과의 적층막은, 상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각을 α[도], 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각을 β[도]로 하였을 때, 180-α≤β≤180인 관계를 만족하는 것
을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 적층막은, 상기 제 1의 반투과 영역에 대하여 노광광의 위상을 반전시키거나, 혹은 상기 투명 영역에 대하여 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각 α[도]와 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각 β[도]가, β=180-α/2인 관계를 더 만족하는 것
을 특징으로 한다.
이러한 포토마스크의 구성으로 함으로써, 제 1의 반투과 영역, 제 2의 반투과 영역 및 투명 영역의 계조를 가지는 다계조 마스크를 얻을 수 있으며, 게다가 제 2의 반투과 영역 노광광의 위상 반전 효과에 의해서, 제 1의 반투과 영역과 제 2의 반투과 영역이 인접하는 영역에서 노광광의 강도 분포 변화가 급격하게 된다. 그 결과, 본 발명의 포토마스크를 사용함으로써, 다른 막두께인 포토레지스트를 형성할 수 있으며, 게다가 급격한 단면형상을 가지는 포토레지스트를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 1의 반투과막 및 상기 제 2의 반투과막은, 각각 서로의 습식 에칭액에 대해 선택성을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 1의 반투과막으로서, Ti(티타늄), 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 2의 반투과막은, 산화 Cr(크롬), 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되거나,
또는, 상기 제 1의 반투과막으로서, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 2의 반투과막은, 산화 Ti(티타늄), 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되는 것
을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 1의 반투과막 및 제 2의 반투과막에 대하여, 필요한 광학 특성을 실현하면서 소망의 패턴으로 형성하는 것을 용이하게 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 적층막은, 상기 제 2의 반투과막의 에지(edge)가, 상기 제 1의 반투과막의 에지 보다 소정 치수 돌출하고 있으며,
상기 치수는, 노광광의 파장을 λ, 상기 노광광을 투영하는 투영 노광 장치의 광학계 개구수를 NA로 하면, λ/(8NA) 이상 λ/(3NA) 이하인 것을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 1의 반투과막 및 제 2의 반투과막과의 적층막과 투명 기판과의 경계부의 노광광 강도 분포가 급격하게 되고, 미세 패턴의 형성이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
투명 기판 상에 제 3의 반투과막, 제 4의 반투과막 및 상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막이 이 순서대로 적층되어 있는 적층막을 구비하여,
상기 적층막은, 상기 제 4의 반투과막의 에지가, 상기 제 3의 반투과막의 에지 보다 돌출하고 있으며,
상기 제 3의 반투과막은, 노광광에 대한 투과율이 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 4의 반투과막은, 노광광에 대한 투과율이 2 ~ 9[%]이며, 노광광의 위상을 반전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 4의 반투과막은, 위상 시프트 각을 대략 180[도]로 함으로써, 상기 제 3의 반투과막에 대하여 노광광의 위상을 반전시키며, 또한 상기 투명 기판에 대하여 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막이 이 순서대로 적층되어 있는 적층막으로 이루어지는 영역과, 상기 제 4의 반투과막 만으로 이루어지는 영역을 가지는 것을 특징으로 한다.
이러한 영역에 의해서 구성되는 패턴을 사용하여, 예를 들어, TFT의 채널 영역 및 주변 회로부의 배선 패턴의 미세화가 용이하게 된다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막은, 각각 서로의 습식 에칭액에 대해 선택성을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크는,
상기 제 3의 반투과막은, Ti(티타늄), 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 4의 반투과막은, 산화 Cr(크롬), 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 서택되거나,
또는, 상기 제 3의 반투과막은, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 4의 반투과막은, 산화 Ti(티타늄), 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 서택되는 것
을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 함으로써, 제 3의 반투과막 및 제 4의 반투과막에 대하여, 필요한 광학 특성을 실현할 수 있으면서, 소망의 패턴으로 형성하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 실시형태에 따른 상기 포토마스크의 제조방법은,
투명 기판 상에, 제 1의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 1의 반투과막 상에 제 2의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 2의 반투과막 상에 제 1의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 2의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 2의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 1의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정을
포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크의 제조방법은,
투명 기판 상에, 제 1의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 1의 반투과막 상에 제 2의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 2의 반투과막 상에 제 1의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 2의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 2의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 마스크로, 상기 제 1의 반투과막을 사이드 에칭하여,
상기 제 2의 반투과막의 가장자리부를, 상기 제 1의 반투과막의 가장자리부 보다 소정 범위의 치수만큼 돌출시키는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정을
포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크의 제조방법은,
투명 기판 상에 제 3의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 3의 반투과막 상에 제 3의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 3의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 4의 반투과막을 형성하는 공정과,
제 4의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 4의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 제거하는 공정을
포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 포토마스크의 제조방법에 의해서, 하프톤 효과와 위상 시프트 효과를 양립시키는 포토마스크를 제조할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 포토마스크 블랭크스는,
투명 기판 상에 제 1의 반투과막 및 제 2의 반투과막이 이 순서대로 적층되며,
상기 제 1의 반투과막의 노광광에 대한 투과율은 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 1의 반투과막과 상기 제 2의 반투과막과의 적층막의 노광광에 대한 투과율이 1 ~ 8[%]이며, 상기 적층막에 의해서 노광광의 위상이 반전되고,
상기 적층막은, 상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각을 α[도], 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각을 β[도]로 하였을 때, 180-α≤β≤180인 관계를 만족하는 것을 특징으로 한다.
이러한 포토마스크 블랭크스를 마련함으로써, 하프톤 효과와 위상 시프트 효과를 양립시키는 포토마스크의 제조기간을 단축할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하프톤 효과와 위상 시프트 효과를 양립시킬 수 있는 포토마스크를 실현할 수 있으며, 패턴의 미세화와 리소그래피의 공정수 삭감에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 포토마스크와 종래의 하프톤 마스크에 의해서 노광된 포토레지스트의 단면 형상을 비교하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3의 실시형태에 따른 포토마스크를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 포토마스크와 종래의 하프톤 마스크에 의해서 노광된 포토레지스트의 단면 형상을 비교하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3의 실시형태에 따른 포토마스크를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 4의 실시형태에 따른 포토마스크의 주요 제조 공정을 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 다만, 이하의 실시형태는, 모두 본 발명의 요지의 인정에 있어서 한정적인 해석을 주는 것은 아니다. 또한, 동일 또는 동종의 부재에 대해서는 같은 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
(실시형태 1)
이하, 본 발명에 따른 포토마스크의 실시형태 1의 제조 공정을 상세히 설명한다.
도 1(A)에 나타내듯이, 합성 석영 유리 등의 투명 기판(11)상에, 제 1의 반투과막(12)을 스패터 법 등으로 성막하고, 그 위에 제 1의 반투과막(12)과 다른 재질인 제 2의 반투과막(13)을 스패터 법 등에 의해서 성막함으로써, 포토마스크 블랭크스(10)을 마련한다. 그 후, 제 2의 반투과막(13) 상에 제 1의 포토레지스트(14)를 도포법에 의해서 형성한다.
미리 상기 포토마스크 블랭크스(10)를 마련해 둠으로써, 포토마스크의 제조기간을 단축할 수도 있다.
제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)이, 각각 다른 재질이므로, 다른 에칭액에 의해서 에칭되며, 서로의 에칭액에 대하여 내성이 있으므로, 각각 선택적으로 에칭하는 것이 가능하다.
예를 들어, 제 1의 반투과막(12)으로서, Ti(티타늄), 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 제 2의 반투과막(13)으로서, 산화 Cr(크롬), 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택될 수 있다.
또는, 제 1의 반투과막(12)으로서, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 제 2의 반투과막(13)으로서, 산화 Ti(티타늄), 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택될 수 있다.
또한, 상기 산화물, 질화물, 산질화물의 조성은 막두께 방향에 대하여 변화해도 좋다.
후술하듯이 제 1의 반투과막(12)은, 하프톤 막으로서의 기능을 가진다.
일반으로는, Cr계 재료에 의사여 위상 시프트의 조정이 비교적 용이하므로, 이하에서는, 제 1의 반투과막(12)으로서 상기 Ti계 재료, 제 2의 반투과막(13)으로서 상기 Cr계 재료의 예에 대해 설명을 하나, 상기 막 구성을 교체해도 좋다.
제 1의 반투과막(12)의 노광광에 대한 투과율은 10 ~ 70[%]이다. 제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)과의 적층막의 노광광에 대한 투과율은 1 ~ 8[%]가 되도록 제 2의 반투과막(13)의 노광광에 대한 투과율을 설정한다.
제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)과의 적층막은, 위상 시프터로서 기능하므로, 노광광의 위상이 반전되도록, 제 2의 반투과막(13)의 막두께를 조정하여 위상 시프트 각을 결정한다.
노광광의 위상이 반전된다는 것은, 노광광의 위상 시프트 각이 대략 180[도]임을 의미하지만, 대략 180[도]란, 구체적으로는, 180±10[도]의 범위이며, 이 범위라면 위상 반전 효과를 충분히 얻을 수 있다.
한편, 노광광으로서, g 선, h 선, i 선이나 이들 2개 이상의 혼합광을 사용 할 수 있으며, 혼합 파장에 있어서는, 대표 파장 혹은 스펙트르 분포의 중심 파장에 대하여 투과율 및 위상 시프트를 정의한다.
제 2의 반투과막(13)의 단층막의 위상 시프트 각이 대략 180[도]인 경우, 제 1의 반투과막(12)의 투과광과, 제 1의 반투과막(12) 및 제 2의 반투과막(13)의 적층막의 투과광과의 위상 시프트 각이 대략 180[도]인 것을 의미한다.
이러한 위상 시프트의 상태를, 이하에서는 편의상 제 1의 위상 시프트 조건으로 일컫는다.
제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)과의 적층막의 위상 시프트 각이 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역에 대하여 노광광이 반전되는 조건, 즉, 제 1의 반투과막(12)의 투명 기판(11)의 투과광에 대한 위상차를 α, 제 2의 반투과막(13)의 투명 기판(11)의 투과광에 대한 위상차를 β로 하면, α+β는 대략 180[도]가 되는 위상 시프트의 상태를, 이하에서는 편의상 제 2의 위상 시프트 조건으로 일컫는다.
투과율과 위상 시프트 각은, 제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)에 사용되는 막의 재질과, 막두께에 의해서 조정하는 것이 가능하다.
다음으로 도 1(B)에 나타내듯이, 제 1의 포토레지스트(14)를, 예를 들어, 포토마스크 묘화 장치에 의해서 노광하고, 그 후 현상함으로써, 제 1의 포토레지스트 패턴(14a, 14b, 14c)을 형성한다.
다음으로 도 1(C)에 나타내듯이, 제 1의 포토레지스트 패턴(14a, 14b, 14c)를 마스크로, 제 1의 반투과막(12)에 대하여 제 2의 반투과막(13)을 선택적으로 에칭하여, 제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b, 13c)을 형성하고, 그 후, 애싱 등으로 제 1의 포토레지스트 패턴(14a, 14b, 14c)을 제거한다.
제 2의 반투과막(13)의 에칭법은, 충분한 선택 비율이 얻어진다면, 습식 에칭법이든 드라이 에칭법이든 좋으나, 높은 선택 비율이 얻어질 수 있는 습식 에칭법이 바람직하게 사용될 수 있다.
제 2의 반투과막(13)으로 Cr계 재료를 사용한 경우, 세륨계 에칭액인 예를 들어, 질산 제2 세륨 암모늄 수용액을 바람직하게 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로 도 1(D)에 나타내듯이, 제 2의 포토레지스트(15)를 도포법에 의해서 형성한다.
다음으로 도 1(E)에 나타내듯이, 제 2의 포토레지스트(15)를 노광하고, 그 후 현상함으로써, 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 형성한다.
다음으로 도 2에 나타내듯이, 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 마스크로, 제 1의 반투과막(12)을 에칭하여, 제 1의 반투과막의 패턴(12a, 12b)을 형성하고, 그 후, 애싱 등에 의해서 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 제거한다.
제 1의 반투과막(12)의 에칭은 습식 에칭법이든 드라이 에칭법이든 좋으나, 높은 선택 비율이 얻어지는 습식 에칭법이 바람직하게 사용될 수 있다.
제 1의 반투과막(12)으로서, 제 2의 반투과막(13)과 재질이 다른 재료로서, 예를 들어, Ti계 재료를 사용한 경우, 수산화 칼륨(KOH)과 과산화 수소수의 혼합 용액을 바람직하게 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 나타내듯이, 투명 기판(11) 상에, 제 1의 반투과막(12)의 단층막 영역 C와, 제 1의 반투과막의 패턴(12a)과 제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b)과의 적층막으로 이루어지며 영역 C와 인접하는 영역 A, B와, 영역 C와 인접하지 않는 제 1의 반투과막의 패턴(12b)과 제 2의 반투과막의 패턴(13c)과의 적층막 영역 D가 존재한다.
이하, 제 1의 반투과막(12)의 단층막 영역을 제 1의 반투과 영역, 제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)이 적층된 영역을 제 2의 반투과 영역으로 일컬을 때가 있다.
제 2의 반투과 영역(영역 A, B, D)에 있어서는, 노광광의 투과율은 1 ~ 8[%]이며, 노광광의 위상은 반전된다.
한편, 제 1의 반투과 영역(영역 C)에 있어서는, 노광광의 투과율은 10 ~ 70[%]이다.
제 1의 반투과 영역 및 제 2의 반투과 영역 이외의 영역은, 투명 기판(11)이 노출되는 영역(E, F, G)(투명 영역으로 일컬을 때가 있다)이며, 투과율은 100%이다.
제 1의 반투과 영역은, 투명 영역의 투과율과 제 2의 반투과 영역의 투과율과의 중간 투과율이며, 다계조의 포토마스크가 된다.
제 1의 위상 시프트 조건, 즉 제 2의 반투과막(13)의 단층막의 위상 시프트 각이 대략 180[도]인 경우, 영역 C와 영역 A, B와의 경계 부분에 있어서, 투과하는 노광광 강도 분포의 변화가 급격하게 된다. 이로 인해, 본 포토마스크에 의해 노광된 포토레지스트의 단면 형상이, 이 경계 부분에 대응되는 위치에서, 막두께가 급격히 변화한다. 예를 들어, 영역 C에서 TFT의 채널 영역을 형성하고, 영역 A, B에서 소스/드레인 전극을 형성하는 경우, 채널 파장의 제어를 정확히 할 수 있으므로, TFT의 치수 설계에 대하여, 종래의 포토마스크를 사용했을 경우와 비교하여, 설계 마진(여유)를 크게 할 수 있으며, 미세한 TFT를 제조할 수 있다.
영역 D는, 반투과 영역과의 경계를 가지지 않는 영역이며, 이 영역은, 예를 들어, 주변 회로의 배선 등의 노광에 사용할 수 있다.
제 2의 위상 시프트 조건, 즉 제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)과의 적층막의 투명 영역에 대한 위상 시프트 각이 대략 180[도]인 경우, 예를 들어, 영역 E과 영역 A과의 경계, 영역 F과 영역 B과의 경계, 영역 F, G과 영역 D과의 경계에 있어서, 위상이 반전되므로, 이들 경계에서의 노광광의 강도 분포가 급격히 변화한다. 그러므로, 이 포토마스크에 의해서 노광된 포토레지스트의 단면 형상도, 이들 경계에 상당되는 위치에 있어서, 급격한 형상이 된다. 그 결과, 미세한 패턴을 형성할 수 있다.
예를 들어, 플랫 패널 디스플레이 등의 주변 회로부에 있어서 배선의 미세화를 우선하는 경우, 제 2의 위상 시프트 조건을 채용하면 된다.
또한, 제 1의 위상 시프트 조건과 제 2의 위상 시프트 조건의 중간 상태로 함으로써, 양쪽의 효과를 얻을 수 있다.
위상 시프트에 의한 해상도 향상 효과는, 대략 180[도]를 중심으로 하여 ±10[도]의 범위이면 충분하다. 제 1 위상 시프트 조건은 β=180, 제 2의 위상 시프트 조건은 α+β=180이지만, 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각 α가 대략 20[도] 이하인 경우 (재료에 Cr계 플랫 하프톤 막을 선택하여 투과율이 15% 이상인 경우나 Cr계 노멀 하프톤 막을 선택하여 투과율이 45% 이상인 경우)에는, 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각 β를 제 1의 위상 시프트 조건과 제 2의 위상 시프트 조건의 중간인
180-α≤β≤180
보다 바람직하게는
β=180-α/2로 함으로써, 양쪽의 효과를 얻는 것도 가능하다.
예를 들어, α=20[도]인 경우, β=170으로 하면 α+β=190이 되므로, β 및 α+β는, 모두 180±10의 범위에 들어간다.
이러한 위상 시프트 조건에서는, 모든 경계에서, 노광광의 강도 분포가 급격해지고, 노광된 포토레지스트의 단면 형상은, 어느 경계에 있어서도 급격한 형상이 된다.
또한, 위상 시프트 각 α, β는, 공기 대한 위상차이므로, 보통 마이너스 수치가 되는 일은 없고, 또한 실제 α는(투과율이 하한인 10%인 경우에도), 기껏 82[도]이므로 상기 조건식을 만족하는 β가 마이너스의 수치가 되는 일은 없다.
한편, Cr계 플랫 하프톤 막이란, Cr(크롬)을 주성분으로 하여, 극미량의 산소, 질소를 함유하는 막을 의미하고, Cr계 노멀 하프톤 막은, 산화 Cr(크롬)을 주성분으로 하는 막을 의미한다.
도 3은, 하프톤 막과 위상 시프트 막을 조합한 본 실시형태에 의해서 노광된 포토레지스트의 형상과, 하프톤 막과 노광과을 투과하지 않는 차광막을 조합한 종래의 포토마스크에 의해서 노광된 포토레지스트의 형상를 비교하여 나타낸다.
도 3(a)는, 본 실시형태의 포토마스크의 단면이며, 도 3(a)는 도 2의 일부를 확대한 도면이다.
도 3(b)는, 특허문헌 1에 개시된 종래의 포토마스크의 단면의 일부이며, 투명 기판(41) 상에 차광막의 패턴(42)이 형성되며, 차광막의 패턴(42) 상에 하프톤 막의 패턴(43)이 형성되어 있다.
도 3(c)는, 도 3(a)에 나타낸 포토마스크에 의해서 노광된 포토레지스트(30)의 단면 형상을 모식적으로 나타낸다. 하프톤 막인 제 1의 반투과막(12a)에 상당되는 위치의 포토레지스트 막두께는, 위상 시프트 막에 상당되는 제 2의 반투과막(13a) 위치의 포토레지스트 막두께보다 얇고, 1개의 포토마스크에 의해서, 1회의 노광으로 다른 포토레지스트 막두께를 가지는 영역을 형성할 수 있다.
도 3(c)에 있어서, 검은 점으로 표시한 점 P는, 하프톤 막과 위상 시프트 막과의 경계에 상당되는 위치를 나타낸다.
마찬가지로, 종래의 포토마스크를 사용하여, 다른 막두께 영역을 가지는 포토레지스트(40)를 1 회의 노광으로 형성할 수 있다. 도 3(d)는, 도 3(b)에 나타낸 포토마스크에 의해서 노광된 포토레지스트(40)의 단면 형상을 모식적으로 나타낸다. 도 3(d) 중 검은 점으로 표시한 점 Q는, 하프톤 막과 차광막과의 경계에 상당되는 위치를 나타낸다.
도 3(e)는, 각 포토레지스트(30, 40)의 점 P 및 Q에서의 경사각의 시뮬레이션에 의한 산출 값을 비교하여 나타낸 그래프이다.
위상 시프트 막인 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각은 180[도], 투과율은 5[%], 하프톤 막인 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각은 2[도], 투과율은 54[%]이며, 제 1의 위상 시프트 조건과 제 2의 위상 시프트 조건의 모두를 만족한다. 한편, 도 3(b)에 나타낸 종래의 포토마스크의 차광막 투과율은 0[%]이며, 위상 시프트 효과는 없다.
도 3(e)에서 분명하듯이, 종래의 포토마스크의 점 Q의 경사각과 비교하여, 본 실시형태에 따른 포토마스크의 점 P의 경사각은 크고, 포토레지스트(30)의 경계 부분의 단면 형상이 급격하게 되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시형태에 의해서, 포토레지스트의 단면 형상이 개선되는 것을 알 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 1에서 사용되는 포토마스크 블랭크스(10)를 사용하여, 제 1의 반투과막(12)과 제 2의 반투과막(13)과의 적층영역 주위에 제 2의 반투과막(13)의 단층막을 형성하는 것이 가능하다.
제 2의 반투과막(13)에 의한 노광광의 반전 효과로 인하여, 제 1의 반투과막(12) 및 제 2의 반투과막(13)의 적층영역과 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역과의 경계부에서의 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 대응되는 포토레지스트의 단면 형상이 급격하게 된다.
도 4(A)에 나타내듯이, 도 1(E)의 공정 후, 제 1의 반투과막(12)을 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)을 마스크로, 제 2의 반투과막에 대하여 선택적으로 애칭한다.
이 때, 제 1의 반투과막(12)의 측면이 노출된 단계에서 더 사이드 에칭함으로써, 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b) 및, 제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b, 13c)에 대하여 후퇴한 제 1의 반투과막의 패턴(12c, 12d)을 형성한다. 이러한 에칭은 등방성 에칭에 의해서 가능하며, 습식 에칭법 또는 드라이 에칭법이 가능하지만, 선택 비율이 높은 습식 에칭법이 바람직하게 사용될 수 있다.
이 때 에칭은 제 2의 반투과막에 대하여, 에칭 선택성이 있으므로, 제 2의 레지스트 패턴은, 적어도 제 1의 반투과막 만이 노출된 영역을 덮어 있으면 된다. 그러므로, 포토마스크 묘화 장치의 얼라인먼트 오차를 고려하여, 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b) 폭을 조정, 예를 들어, 좁게 해도 된다.
그 후, 도 4(B)에 나타내듯이, 애싱법에 의해서, 제 2의 포토레지스트 패턴(15a, 15b)를 제거한다.
도 4(B)에 나타내듯이, 제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b)은 제 1의 반투과막의 패턴(12c)에 대하여, 투명 기판(11)이 노출되는 영역 측에 거리 Z 만큼 돌출하고 있으며, 제 2의 반투과막의 패턴(13c)은 제 1의 반투과막의 패턴(12d)에 대하여, 투명 기판(11)이 노출되는 영역 측에 거리 Z 만큼 돌출한다. Z의 치수는 사이드 에칭량, 예를 들어, 습식 에칭 시간에 의해서 제어할 수 있다.
이와 같이 에칭 프로세스에 의해서 Z의 치수를 제어하여, 얼라인먼트 오차를 발생시키는 일이 없이 자기 정합적으로 제 1의 반투과막 패턴(12c, 12d)을 형성할 수 있으므로, 제 2의 반투과막 패턴의 위상 시프트 효과를 균일하게 할 수 있다.
제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b, 13c)의 위상 시프트 각을 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역에 대하여 노광광이 반전시키는 조건, 즉 위상 시프트 각을 대략 180[도](180±10[도])로 설정함으로써, 제 2의 반투과막의 패턴(13a, 13b) 및 제 1의 반투과막의 패턴(12c)이 적층하는 영역과 투명 기판(11)이 노출되는 영역과의 경계, 및 제 2의 반투과막의 패턴(13c) 및 제 1의 반투과막의 패턴(12d)이 적층하는 영역과 투명 기판(11)이 노출되는 영역과의 경계에 있어서, 노광광의 강도 분포가 급격히 변화한다. 그 결과, 노광된 포토레지스트의 단면 형상도 급격하게 된다.
상기 Z의 치수가 과도하게 크면, 제 1의 반투과막의 패턴(12d)과 제 2의 반투과막의 패턴(13c)과의 적층막으로 이루어지는 패턴이 불필요하게 가늘어지고, 경우에 따라서는 결락(단선)하여, 회로 불량의 원인이 된다.
Z의 치수는, 포토마스크를 사용하는 투영 노광 장치의 광학계의 개구수를 NA, 노광광의 파장(대표 파장)을 λ로 하면, λ/(8NA) 이상 λ/(3NA) 이하가 되도록 설정한다.
(실시형태 3)
실시예 1, 2에서는, 하프톤 막으로서의 제 1의 반투과막(12)과 위상 시프터로서의 제 2의 반투과막(13)의 적층막을 형성 후에 패터닝을 실시하였으나, 하프톤 막의 패턴을 형성 후에 위상 시프터막의 패턴을 형성함으로써 포토마스크를 제조해도 좋다. 본 실시형태에 의해서, 하프톤 막의 에지부에 위상 시프터의 단층막을 형성할 수도 있고, 위상 시프트 각의 제어가 용이하게 된다.
도 5(A)에 나타내듯이, 투명 기판(11) 상에 제 3의 반투과막(22)을 스패터(spatter) 법 등에 의해서 성막하여, 포토마스크 블랭크스(20)를 마련하고, 그 후 제 3의 반투과막(22) 상에 제 3의 포토레지스트(23)를 도포법에 의해서 형성한다.
제 3의 반투과막(22)은 하프톤 막으로서의 기능을 가지며, 노광광에 대한 투과율이 10 ~ 70[%]이다.
예를 들어, 제 3의 반투과막(22)으로서, Ti, 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막, 또는 Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택할 수 있다.
다음으로 도 5(B)에 나타내듯이, 제 3의 포토레지스트(23)를, 예를 들어, 포토마스크 묘화 장치에 의해서 노광하고, 그 후 현상함으로써, 제 3의 포토레지스트 패턴(23a, 23b)을 형성한다.
다음으로 도 5(C)에 나타내듯이, 제 3의 포토레지스트 패턴(23a, 23b)을 마스크로, 제 3의 반투과막(22)을 에칭하여, 제 3의 반투과막의 패턴(22a, 22b)을 형성하고, 그 후 애싱 등에 의해서 제 3의 포토레지스트 패턴(23a, 23b)을 제거한다.
다음으로 도 5(D)에 나타내듯이, 제 3의 반투과막(22)과 다른 재질인 제 4의 반투과막(24)을 스패터 법 등에 의해서 성막하고, 그 후 제 4의 포토레지스트(25)를 도포법에 의해서 형성한다.
제 4의 반투과막(24)은, 위상 시프터로서의 기능을 가지며, 노광광에 대한 투과율은 2 ~ 9[%]이다.
예를 들어, 제 3의 반투과막(22)으로서, Ti, 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택하며, 제 4의 반투과막(24)으로서, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택 할 수 있다. 또는, 예를 들어, 제 3의 반투과막(22)으로서, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택하며, 제 4의 반투과막(24)으로서, 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택할 수 있다.
다음으로 도 5(D)에 나타내듯이, 제 4의 포토레지스트(25)를 노광하고, 그 후 현상함으로써, 제 4의 포토레지스트 패턴(25a, 25b, 25c)을 형성한다.
다음으로 도 6에 나타내듯이, 제 4의 포토레지스트 패턴(25a, 25b, 25c)을 마스크로, 제 3의 반투과막의 패턴(22a, 22b)에 대하여, 제 4의 반투과막(24)을 선택적으로 에칭하여, 제 4의 반투과막의 패턴(24a, 24b, 24c)을 형성하고, 그 후 애싱법에 의해서 제 4의 포토레지스트 패턴(25a, 25b, 25c)을 제거한다.
도 6에 나타내듯이, 포토마스크에는, 제 3의 반투과막(22) 단층으로 구성되어 있는 영역 K, 제 4의 반투과막(24) 단층으로 구성되어 있는 영역 I, M, 제 3의 반투과막(22)과 제 4의 반투과막(24)과의 적층으로 구성되어 있는 영역 J, L, O, 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역 H, N, P가 존재한다.
제 4의 반투과막(24)의 위상 시프트 각을 제 3의 반투과막(22)에 대하여 노광광이 반전시키는 조건, 즉 위상 시프트 각이 대략 180[도](180±10[도])가 되는 조건(제 3의 위상 시프트 조건으로 일컫는다)으로 함으로써, 영역 K와 영역 J, L과의 경계에 있어서, 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 노광된 포토레지스트의 단면 형상도 급격히 변화하고, 패턴의 미세화가 가능하게 된다.
예를 들어, 영역 K를 TFT의 채널 영역, 영역 J, L을 소스 드레인 전극 영역에 채용할 수 있다.
제 4의 반투과막(24)의 위상 시프트 각을 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역에 대하여 노광광이 반전시키는 조건, 즉 위상 시프트 각이 대략 180[도](180±10[도])가 되는 조건(제 4의 위상 시프트 조건으로 일컫는다)으로 함으로써, 제 4의 반투과막(24) 단층으로 구성되어 있는 영역 I, M과 투명 기판(11)이 노출되어 있는 영역 H, N과의 경계 부분에서, 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 노광된 포토레지스트의 단면 형상도 급격히 변화하고, 패턴의 미세화가 가능하게 된다. 그 결과, 영역 J, L과 영역 H, N과의 사이 영역에서 노광광의 강도 분포가 급격히 변화하고, 이 부분에 대응되는 포토레지스트의 단면 형상이 급격하게 된다.
제 3의 위상 시프트 조건과 제 4의 위상 시프트 조건을 양립시키는 조건으로 함으로써, 모든 경계에 있어서 노광광의 강도 분포가 급격하게 되며, 노광된 포토레지스트의 단면 형상도 경계 부분에 있어서 급격하게 되고, 패턴의 미세화가 가능하게 된다.
예를 들어, 투명 기판에 대한 제 3의 반투과막(22)의 위상 시프트 각을, 작은 각, 예를 들어, 0.4 ~ 10[도]로 설정함으로써, 어느 경계에 있어서도 급격한 노광광의 강도 분포를 얻을 수 있다.
이러한 제 3의 반투과막(22)과 제 4의 반투과막(24)과의 적층영역과 인접하지 않는 독립된 영역 O는, 주변 회로 등의 배선 패턴에 채용할 수 있으며, TFT와 배선의 미세화를 용이하게 양립시킬 수 있다.
또한, 제 4의 반투과막(24) 단층으로 구성되어 있는 영역 I, M의 폭을 해상 한계 이하로 함으로써, 이들 영역 I, M의 포토레지스트의 패턴에 대한 악영향을 없앨 수 있다.
구체적으로는 포토마스크 묘화 장치의 얼라인먼트(alignment) 정밀도(제 3, 제 4의 포토레지스트 패턴의 위치 어긋남)을 고려하여 영역 J, L의 폭을 0.5[㎜] 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 정도 치수이면 투영 노광 장치의 해상 한계보다도 충분히 작고, 노광광에 의해서 포토레지스트에 해상되는 일이 없이, 이들 영역의 악영향은 억제할 수 있다.
(실시형태 4)
도 7에 나타내듯이, 영역 O의 막 구성을, 제 4의 반투과막(24)의 단층 구조로 해도 좋다.
제 4의 반투과막(24) 단층 구조는, 도 5(B) 공정에 있어서, 제 3의 포토레지스트(23b)를 형성하지 않고, 제 3의 반투과막(22)을 패터닝함으로써 형성할 수 있다.
제 3의 반투과막(22)이 없고, 단독인 제 4의 반투과막(24)의 위상 시프트 각에 의해서, 영역 O에 있어서, 투명 기판(11)과의 위상 시프트 각을 대략 180[도](180±10[도])로 설정할 수 있으며, 패턴의 미세화가 가능하게 된다.
이러한 제 4의 반투과막(24)인 단층막은, 예를 들어, 주변 회로의 배선 패턴에 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 포토 리소그래피 공정의 삭감과, 패턴의 미세화를 실현할 수 있는 포토마스크를 제공할 수 있으며, 산업상의 이용 가능성은 매우 크다.
10 포토마스크 블랭크스
11 투명 기판
12 제 1의 반투과막
12a, 12b, 12c, 12d 제 1의 반투과막의 패턴
13 제 2의 반투과막
13a, 13b, 13c 제 2의 반투과막의 패턴
14 제 1의 포토레지스트
14a, 14b, 14c 제 1의 포토레지스트 패턴
15 제 2의 포토레지스트
15a, 15b 제 2의 포토레지스트 패턴
20 포토마스크 블랭크스
22 제 3의 반투과막
22a, 22b 제 3의 반투과막의 패턴
23 제 3의 포토레지스트
23a, 23b 제 3의 포토레지스트 패턴
24 제 4의 반투과막
24a, 24b, 24c 제 4의 반투과막의 패턴
25 제 4의 포토레지스트
25a, 25b, 25c 제 4의 포토레지스트 패턴
30 포토레지스트
40 포토레지스트
41 기판
42 차광막의 패턴
43 하프톤 막의 패턴
11 투명 기판
12 제 1의 반투과막
12a, 12b, 12c, 12d 제 1의 반투과막의 패턴
13 제 2의 반투과막
13a, 13b, 13c 제 2의 반투과막의 패턴
14 제 1의 포토레지스트
14a, 14b, 14c 제 1의 포토레지스트 패턴
15 제 2의 포토레지스트
15a, 15b 제 2의 포토레지스트 패턴
20 포토마스크 블랭크스
22 제 3의 반투과막
22a, 22b 제 3의 반투과막의 패턴
23 제 3의 포토레지스트
23a, 23b 제 3의 포토레지스트 패턴
24 제 4의 반투과막
24a, 24b, 24c 제 4의 반투과막의 패턴
25 제 4의 포토레지스트
25a, 25b, 25c 제 4의 포토레지스트 패턴
30 포토레지스트
40 포토레지스트
41 기판
42 차광막의 패턴
43 하프톤 막의 패턴
Claims (15)
- 투명 기판 상에,
제 1의 반투과막으로 이루어지는 제 1의 반투과 영역과,
상기 제 1의 반투과막과 제 2의 반투과막이 적층된 제 2의 반투과 영역과,
상기 제 1의 반투과막 및 상기 제 2의 반투과막 중의 어느 것도 존재하지 않는 투명 영역과,
상기 제 1의 반투과 영역과 상기 제 2의 반투과 영역이 인접하는 영역을 가지며,
상기 제 1의 반투과 영역은, 노광광에 대한 투과율이 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 2의 반투과 영역은, 노광광에 대한 투과율이 1 ~ 8[%]이며, 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 하는 포토마스크이며,
상기 제 1의 반투과막과 상기 제 2의 반투과막과의 적층막은, 상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각을 α[도], 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각을 β[도]로 하였을 때, 180-α≤β≤180인 관계를 만족하는 것
을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항에 있어서,
상기 적층막은, 상기 제 1의 반투과 영역에 대하여 노광광의 위상을 반전시키거나, 혹은 상기 투명 영역에 대하여 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각 α[도]와 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각 β[도]가, β=180-α/2인 관계를 더 만족하는 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1의 반투과막 및 상기 제 2의 반투과막은, 각각 서로의 습식 에칭액에 대해 선택성을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1의 반투과막으로서, Ti(티타늄), 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 2의 반투과막은, 산화 Cr(크롬), 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되거나,
또는, 상기 제 1의 반투과막으로서, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 2의 반투과막은, 산화 Ti(티타늄), 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 적층막은, 상기 제 2의 반투과막의 에지가, 상기 제 1의 반투과막의 에지 보다 소정 치수 돌출되어 있으며,
상기 치수는, 노광광의 파장을 λ, 상기 노광광을 투영하는 투영 노광 장치의 광학계 개구수를 NA로 하면, λ/(8NA) 이상 λ/(3NA) 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 투명 기판 상에 제 3의 반투과막, 제 4의 반투과막 그리고 상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막이 이 순서대로 적층되어 있는 적층막을 가지며,
상기 적층막은, 상기 제 4의 반투과막의 에지가, 상기 제 3의 반투과막의 에지 보다 돌출되어 있으며,
상기 제 3의 반투과막은, 노광광에 대한 투과율이 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 4의 반투과막은, 노광광에 대한 투과율이 2 ~ 9[%]이며, 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 4의 반투과막은, 위상 시프트 각을 대략 180[도]로 함으로써, 상기 제 3의 반투과막에 대하여 노광광의 위상을 반전시키며, 또한 상기 투명 기판에 대하여 노광광의 위상을 반전시키는 것
을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막이 이 순서대로 적층되어 있는 적층막으로 이루어지는 영역과, 상기 제 4의 반투과막 만으로 이루어지는 영역을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3의 반투과막 및 상기 제 4의 반투과막은, 각각 서로의 습식 에칭액에 대해 선택성을 가지는 것을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 7 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제 3의 반투과막은, Ti(티타늄), 산화 Ti, 질화 Ti, 산질화 Ti, 또는 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 4의 반투과막은, 산화 Cr(크롬), 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되거나,
또는, 상기 제 3의 반투과막은, Cr, 산화 Cr, 질화 Cr, 산질화 Cr, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되며, 또한 제 4의 반투과막은, 산화 Ti(티타늄), 질화 Ti, 산질화 Ti, 혹은 이들 2개 이상의 적층막에서 선택되는 것
을 특징으로 하는 포토마스크. - 제 1 항에 기재된 포토마스크의 제조방법으로서,
투명 기판 상에, 제 1의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 1의 반투과막 상에 제 2의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 2의 반투과막 상에 제 1의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 2의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 2의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 1의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법. - 투명 기판 상에, 제 1의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 1의 반투과막 상에 제 2의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 2의 반투과막 상에 제 1의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 2의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 1의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 2의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 마스크로, 상기 제 1의 반투과막을 사이드 에칭하여,
상기 제 2의 반투과막의 가장자리부를, 상기 제 1의 반투과막의 가장자리부 보다 소정 범위의 치수만큼 돌출시키는 공정과,
상기 제 2의 포토레지스트를 제거하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법. - 투명 기판 상에 제 3의 반투과막을 형성하는 공정과,
상기 제 3의 반투과막 상에 제 3의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 3의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 3의 포토레지스트를 제거하는 공정과,
제 4의 반투과막을 형성하는 공정과,
제 4의 포토레지스트를 형성하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 패터닝하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 마스크로 상기 제 4의 반투과막을 에칭하는 공정과,
상기 제 4의 포토레지스트를 제거하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조방법. - 투명 기판 상에 제 1의 반투과막 및 제 2의 반투과막이 이 순서대로 적층되고,
상기 제 1의 반투과막의 노광광에 대한 투과율은 10 ~ 70[%]이며,
상기 제 1의 반투과막과 상기 제 2의 반투과막과의 적층막의 노광광에 대한 투과율이 1 ~ 8[%]이며, 상기 적층막에 의해서 노광광의 위상이 반전되고,
상기 적층막은, 상기 제 1의 반투과막의 위상 시프트 각을 α[도], 상기 제 2의 반투과막의 위상 시프트 각을 β[도]로 하였을 때, 180-α≤β≤180인 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 포토마스크 블랭크스.
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| KR1020197010545A KR102243891B1 (ko) | 2016-12-28 | 2017-12-25 | 하프톤 마스크, 포토마스크 블랭크스 및 하프톤 마스크의 제조방법 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102209617B1 (ko) * | 2020-08-26 | 2021-01-28 | 에스케이씨 주식회사 | 블랭크 마스크 및 포토마스크 |
| KR102229123B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-03-18 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 |
| KR20210133152A (ko) * | 2020-04-28 | 2021-11-05 | 가부시키가이샤 에스케이 일렉트로닉스 | 포토마스크의 제조 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7261709B2 (ja) * | 2019-09-13 | 2023-04-20 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法及び表示装置の製造方法 |
| JP7383490B2 (ja) | 2020-01-07 | 2023-11-20 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスク |
| CN113467179B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-06-03 | 惠科股份有限公司 | 掩膜版、阵列基板的制作方法及显示面板 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232679A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Hitachi Ltd | マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 |
| JPH08272071A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toppan Printing Co Ltd | 位相シフトマスクとその製造方法、ならびにマスクブランク |
| JP2005181722A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | ハーフトーン位相シフトマスク |
| JP2005257712A (ja) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Hoya Corp | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| KR20070075735A (ko) * | 2006-01-16 | 2007-07-24 | 주식회사 에스앤에스텍 | 위상 반전형 그레이톤 블랭크 마스크 및 위상반전형포토마스크와 그 제조 방법 |
| KR20090109492A (ko) * | 2008-04-15 | 2009-10-20 | 호야 가부시키가이샤 | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법, 및 박막 트랜지스터의 제조 방법 |
| JP2011013283A (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Ulvac Seimaku Kk | 位相シフトマスクの製造方法、フラットパネルディスプレイの製造方法及び位相シフトマスク |
| KR20110045265A (ko) * | 2009-10-26 | 2011-05-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 포토마스크 및 그 제조방법 |
| KR20110103872A (ko) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | 호야 가부시키가이샤 | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 패턴 전사 방법 |
| JP2013068967A (ja) * | 2012-12-12 | 2013-04-18 | Hoya Corp | 多階調フォトマスク、パターン転写方法及び薄膜トランジスタの製造方法 |
| KR20150094509A (ko) * | 2014-02-10 | 2015-08-19 | 주식회사 에스앤에스텍 | 위상 반전 포토마스크 및 그의 제조방법 |
| KR20160010322A (ko) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 블랭크 및 표시 장치의 제조 방법 |
| KR20160024222A (ko) * | 2014-08-25 | 2016-03-04 | 주식회사 에스앤에스텍 | 평판 디스플레이용 포토마스크 및 그의 제조 방법 |
| KR20160115755A (ko) * | 2015-03-28 | 2016-10-06 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5914202A (en) * | 1996-06-10 | 1999-06-22 | Sharp Microeletronics Technology, Inc. | Method for forming a multi-level reticle |
| JP4325175B2 (ja) * | 2002-11-07 | 2009-09-02 | 凸版印刷株式会社 | ハーフトーン型位相シフトマスクブランク、ハーフトーン型位相シフトマスク、半導体装置の製造方法、およびハーフトーン型位相シフトマスクの修正方法 |
| JP5165833B2 (ja) * | 2005-02-04 | 2013-03-21 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク、フォトマスク、およびフォトマスクブランクの製造方法 |
| JP2010276724A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Hoya Corp | 多階調フォトマスク、多階調フォトマスクの製造方法、及びパターン転写方法 |
| JP5123349B2 (ja) * | 2010-04-19 | 2013-01-23 | Ｈｏｙａ株式会社 | 多階調マスクの製造方法 |
| JP6093117B2 (ja) * | 2012-06-01 | 2017-03-08 | Hoya株式会社 | フォトマスク、フォトマスクの製造方法及びパターンの転写方法 |
| WO2015028407A1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-05 | Imec | Method for lithographic patterning of organic layers |
| JP2015049282A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | Hoya株式会社 | 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 |
| JP6335735B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-05-30 | Hoya株式会社 | フォトマスク及び表示装置の製造方法 |
| JP2016224289A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | Hoya株式会社 | フォトマスクの製造方法、フォトマスク及び表示装置の製造方法 |
| JP6525829B2 (ja) * | 2015-09-11 | 2019-06-05 | キヤノン株式会社 | 制御装置、撮像装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体 |
-
2016
- 2016-12-28 JP JP2016256535A patent/JP6259509B1/ja active Active
-
2017
- 2017-12-25 CN CN201780070662.8A patent/CN110023836B/zh active Active
- 2017-12-25 KR KR1020197010545A patent/KR102243891B1/ko active IP Right Grant
- 2017-12-25 WO PCT/JP2017/046370 patent/WO2018123940A1/ja active Application Filing
- 2017-12-27 TW TW106145923A patent/TWI641901B/zh active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232679A (ja) * | 1992-02-21 | 1993-09-10 | Hitachi Ltd | マスク製造方法及びマスク欠陥修正方法 |
| JPH08272071A (ja) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Toppan Printing Co Ltd | 位相シフトマスクとその製造方法、ならびにマスクブランク |
| JP2005181722A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | ハーフトーン位相シフトマスク |
| JP2005257712A (ja) | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Hoya Corp | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| KR20070075735A (ko) * | 2006-01-16 | 2007-07-24 | 주식회사 에스앤에스텍 | 위상 반전형 그레이톤 블랭크 마스크 및 위상반전형포토마스크와 그 제조 방법 |
| KR20090109492A (ko) * | 2008-04-15 | 2009-10-20 | 호야 가부시키가이샤 | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 패턴 전사 방법, 및 박막 트랜지스터의 제조 방법 |
| JP2011013283A (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Ulvac Seimaku Kk | 位相シフトマスクの製造方法、フラットパネルディスプレイの製造方法及び位相シフトマスク |
| KR20110045265A (ko) * | 2009-10-26 | 2011-05-04 | 엘지이노텍 주식회사 | 포토마스크 및 그 제조방법 |
| KR20110103872A (ko) * | 2010-03-15 | 2011-09-21 | 호야 가부시키가이샤 | 다계조 포토마스크, 다계조 포토마스크의 제조 방법, 및 패턴 전사 방법 |
| JP2013068967A (ja) * | 2012-12-12 | 2013-04-18 | Hoya Corp | 多階調フォトマスク、パターン転写方法及び薄膜トランジスタの製造方法 |
| KR20150094509A (ko) * | 2014-02-10 | 2015-08-19 | 주식회사 에스앤에스텍 | 위상 반전 포토마스크 및 그의 제조방법 |
| KR20160010322A (ko) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크, 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 블랭크 및 표시 장치의 제조 방법 |
| KR20160024222A (ko) * | 2014-08-25 | 2016-03-04 | 주식회사 에스앤에스텍 | 평판 디스플레이용 포토마스크 및 그의 제조 방법 |
| KR20160115755A (ko) * | 2015-03-28 | 2016-10-06 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크 및 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210133152A (ko) * | 2020-04-28 | 2021-11-05 | 가부시키가이샤 에스케이 일렉트로닉스 | 포토마스크의 제조 방법 |
| KR102209617B1 (ko) * | 2020-08-26 | 2021-01-28 | 에스케이씨 주식회사 | 블랭크 마스크 및 포토마스크 |
| KR102229123B1 (ko) * | 2020-08-31 | 2021-03-18 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 블랭크 마스크 및 이를 이용한 포토마스크 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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