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KR101168406B1 - 하프톤 마스크 및 이의 제조 방법 - Google Patents

하프톤 마스크 및 이의 제조 방법 Download PDF

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KR101168406B1
KR101168406B1 KR1020090045848A KR20090045848A KR101168406B1 KR 101168406 B1 KR101168406 B1 KR 101168406B1 KR 1020090045848 A KR1020090045848 A KR 1020090045848A KR 20090045848 A KR20090045848 A KR 20090045848A KR 101168406 B1 KR101168406 B1 KR 101168406B1
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Abstract

본 발명은 다중 반투과부를 가지는 반투과 물질의 수 및 공정 수를 줄여서 시간 및 비용을 감소시킬 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, 상기 기판 상에 적어도 두 개의 반투과 물질을 교번적으로 다수층으로 적층되어 형성되며, 상기 반투과 물질의 적층된 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과, 상기 교번적으로 적층된 다수의 반투과 물질 상에 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 다중 반투과부를 가지는 반투과 물질의 수 및 공정 수를 줄여서 시간 및 비용을 감소시킬 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 각각의 반투과 물질을 이용하여 형성하게 된다. 즉, 세 개의 서로 다른 투과율을 가지는 하프톤 마스크를 형성하기 위해, 서로 다른 반투과 물질을 가지는 세 개의 반투과 물질이 필요하다. 이와 같이, 세 개이상의 서로 다른 반투과부를 가지는 하프톤 마스크를 형성하는 방법은 제1 반투과 물질을 적층한 뒤, 제1 반투과 물질을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝한 뒤, 다시 제2 반투과 물질을 적층한 뒤, 제2 반투과 물질을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝하고, 이 후, 제3 반투과 물질을 적층한 뒤, 제3 반투과 물질을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 세 개의 서로 다른 투과율을 가지는 반투과 영역을 형성할 수 있다.
이와 같이, 다중 반투과부를 형성하기 위해 서로 다른 반투과 물질 각각에 따른 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 형성함으로써 그에 따른 공정수가 증가하게 되고, 그에 따른 시간 및 비용이 증가하게 되는 문제점이 발생한다.
상기와 같은 문제점을 위하여, 본 발명은 다중 반투과부를 가지는 하프톤 재질의 수 및 공정 수를 줄여서 비용 및 시간을 감소시킬 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, 상기 기판 상에 적어도 두 개의 반투과 물질이 교번적으로 적층된 다수층으로 형성되며, 상기 반투과 물질의 적층된 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과, 상기 교번적으로 적층된 다수의 반투과 물질 상에 형성된 차단층을 가지는 차단 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중 반투과부는 상기 적층된 수에 따라 광의 투과율 차이를 5~80%의 범위를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 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 적어도 두 개의 반투과 물질들 각각은 서로 다른 식각비를 가지는 반투과 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또하, 상기 반투과 영역은 제1 및 제2 반투과 물질이 교번적으로 형성될 경 우에 상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 적층된 형태로 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부와, 상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 형성되며, 상기 제1 반투과부에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질보다 수가 많게 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부와, 상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 형성되며, 제2 반투과부에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질보다 수가 많게 형성되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하프톤 마스크의 제조 방법은 기판 상에 적어도 두 개의 반투과 물질을 교번적으로 다수의 층으로 적층하는 단계와, 상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질 상에 차단층을 적층하는 단계와, 상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질의 적층 수를 단계별로 식각 공정하여 서로 높이가 다른 다중 반투과부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다중 반투과부는 상기 적층된 수에 따라 광의 투과율 차이를 5~80%의 범위를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질의 적층 수를 단계별로 식각 공정하여 서로 높이가 다른 다중 반투과부를 형성하는 단계는 상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질 상의 차단층 상에 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 포토레지스트가 단차를 가지도록 형성하는 단계와, 상기 단차를 가지는 포토레지스트를 마스크로 노출된 상기 차단층, 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질을 순차적으로 서로 다른 높이를 가지도록 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 적어도 두 개의 반투과 물질들 각각은 서로 식각비가 다른 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 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 두 개의 반투과 물질을 교번적으로 적층하며, 두 개의 반투과 물질의 적층 높이에 따라 광의 투과율을 다르게 하는 다중 반투과부를 포함한다.
이때, 두 개의 반투과 물질은 서로 다른 식각비를 가지는 반투과 물질을 사용하여, 교번적으로 적층된 두 개의 반투과 물질을 단계별로 식각 공정하여 적층 높이를 다르게 형성함으로써 높이에 따른 광의 투과율이 다른 다중 반투과부를 형성한다.
이와 같이, 적어두 두 개의 반투과 물질을 이용하며, 단계별로 식각 공정하여 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 형성함으로써 반투과 물질의 수 및 공정 수를 줄일 수 있다. 이에 따라, 공정이 단순화 됨으로써 그에 따른 시간 및 비용을 감소시킬 수 있어 생산성을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하프톤 마스크를 단면도이다.
하프톤 마스크(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 기판(102) 상에 차단 영역(S1), 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역(S3,S4,S5), 투과 영역(S2)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(S3,S4,S5)은 기판(102) 상으로 조사되는 소정 파장대의 광을 서로 다른 투과율로 투과시키도록 다중 반투과부를 포함한다. 이러한, 반투과 영역(S3,S4,S5)은 포토레지스트 공정 중 노광 공정시 자외선을 부분 투과시킴으로써 현상 공정 후 서로 다른 두께를 가지는 포토레지스트 패턴으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 반투과 영역(S3,S4,S5)은 적어도 두 개의 반투과 물질(112,114)을 이용하여 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 포함한다. 즉, 반투과 영역(S3,S4,S5)은 적어도 두 개의 반투과 물질(112,114)을 교번적으로 다수개가 적층되며, 교번적으로 형성된 적어도 두 개의 반투과 물질(112,114)의 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 형성할 수 있다.
이때, 반투과 영역(S3,S4,S5)은 반투과 물질을 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)을 교번적으로 4개층으로 형성할 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
다시 말하여, 반투과 영역(S3,S4,S5)은 기판(102) 상에 제1 반투과 물질(114)이 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부(S3)와, 제1 반투과 물질(114) 상에 제2 반투과 물질(112)이 적층된 형태로 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부(S4)와, 제1 반투과 물질(114) 및 제2 반투과 물질(112)을 교번적으로 3개층으로 형성되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부(S5)를 포함한다. 여기서, X%, Y%, Z% 각각은 조사되는 광을 5~80%로 투과시키는 투과율을 의미한다. 즉, 다중 반투과부는 적층된 수에 따라 광의 투과율 차이를 5~80%의 범위를 가지도록 형성될 수 있다.
이때, 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.
가장 바람직하게는 제1 반투과 물질(112)을 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz으로 형 성할 경우에, 상기 나열된 반투과 물질 중 Cr과 선택적으로 식각할 수 있는 제2 반투과 물질(114)을 사용할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 반투과 물질 각각(112,114)은 상기 나열된 반투과 물질 중 서로 식각비가 다른 반투과 물질로 형성되어야 한다.
이와 같이, 다수의 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)을 서로 교번적으로 형성하며, 그 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 제1 내지 제m 반투과부를 형성할 수 있다. 여기서, m은 1보다 큰 자연수이다. 이를, 도 3을 결부하여 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 반투과 영역(S3,S4,S5)은 다수의 제1 반투과 물질(114) 및 다수의 제2 반투과 물질(112)이 서로 교번적으로 적층된 형태로 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부(S3)와, 제1 반투과 물질(114) 및 제2 반투과 물질(112)이 서로 교번적으로 형성되며, 제1 반투과부(S3)에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)보다 수가 많게 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부(S4)와, 제1 반투과 물질(114) 및 제2 반투과 물질(112)이 서로 교번적으로 형성되며, 제2 반투과부(S4)에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)보다 수가 많게 형성되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부(S5)를 포함하도록 형성할 수 있다.
다시 말하여, 적어도 두 개의 반투과 물질을 교번적으로 적층하며, 그 적층 수에 따라 투과율을 다르게한 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역을 가지는 하프톤 마스크를 형성할 수 있다.
차단 영역(S1)은 노광 공정시 자외선을 차단함으로써 현상 공정 후 포토레지스트 패턴이 남게 된다. 이를 위해, 차단 영역(S1)은 다수의 제1 반투과 물 질(114) 및 다수의 제2 반투과 물질(112) 상에 차단층이 적층된 형태로 형성되어 자외선을 차단한다.
이와 같이, 투과 영역(S2), 차단 영역(S1), 반투과 영역(S3,S4,S5)이 포함된 하프톤 마스크를 형성하는 공정을 도 2a 내지 도 2h를 결부하여 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2h는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 하프톤 마스크의 제조 방법을 나타낸 단면도들이다. 제1 및 제2 반투과 물질을 교번적으로 적층된 형태로 다수층으로 형성할 수 있지만, 제1 및 제2 반투과 물질을 교번적으로 4개층이 형성된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 2a를 참조하면, 기판(102) 상에 스퍼터링, 화학적 기상 증착방법 등을 통해 제1 반투과 물질(114) 및 제2 반투과 물질(112)을 교번적으로 네 개층으로 적층한 뒤, 차단층(110), 포토레지스트(120)가 순차적으로 적층된다.
구체적으로, 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.
가장 바람직하게는 제1 반투과 물질(112)을 CrxOy, CrxCOy, CrxOyNz으로 형성할 경우에, 상기 나열된 반투과 물질 중 Cr과 선택적으로 식각할 수 있는 제2 반투과 물질(114)을 사용할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 반투과 물질 각각(112,114)은 상기 나열된 반투과 물질 중 서로 식각비가 다른 반투과 물질로 형성되어야 한다.
또한, 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 묘화된 뒤, 현상됨으로써 단차를 갖는 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(120a,120b)이 형성되며, 투과 영역(S2)이 형성되어질 위치에 차단층이 노출된다.
구체적으로, 레이저 빔의 강도 조절을 하여 포토레지스트(120)에 조사함으로써 서로 다른 두께의 제1 및 제2 포토레지스 패턴(120a,120b)이 형성된다. 제1 포토레지스트 패턴(120a)은 차단 영역(S1), 제1 반투과부(S3), 제3 반투과부(S5)가 형성되어질 영역에 위치하게 되며, 제2 포토레지스트 패턴(120b)는 제2 반투과부(S4)가 형성되어질 영역에 위치하게 된다. 투과 영역(S2)이 형성되어질 위치에 차단층(110)이 노출된다.
도 2c를 참조하면, 차단층(110) 상에 남은 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(120a,120b)을 마스크로 하여 노출된 차단층(110), 제1 및 제2 반투과 물 질(112,114)이 식각 공정을 통해 제거된다.
구체적으로, 차단층(110), 제1 및 제2 반투과 물질(120a,120b)을 제1 및 제2 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 식각 공정을 통해 기판(120)을 노출시킴으로써 투과 영역(S2)이 형성된다.
도 2d를 참조하면, 산소(O2) 플라즈마를 이용한 애싱 공정으로 제1 포토레지스트 패턴(120a)은 얇아지게 하고, 제2 포토레지스트 패턴(120b)은 제거되게 한다. 제2 포토레지스트 패턴(120b)의 제거로 광의 투과율이 Y%의 투과율을 가지는 제2 반투과부(S4)가 형성되어질 위치에 차단층(120)이 노출된다.
도 2e를 참조하면, 차단층(110) 상에 남은 제1 포토레지스트 패턴(120a)을 마스크로 하여 제3 반투과부(S5)가 형성되어질 위치에 노출된 차단층(110), 제2 반투과 물질(112), 제1 반투과 물질(114)을 식각 공정을 통해 순차적으로 제거된다. 이에 따라, 기판(102) 상에 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)이 적층된 제2 반투과부(S4)가 형성된다. 이 후, 기판(102) 상에 잔존하던 제1 포토레지스트 패턴(120a)가 스트립 공정을 통해 제거된다.
도 2f를 참조하면, 차단 영역(S1), 투과 영역(S2), 제2 반투과부(S4)가 형성된 기판(012) 상에 포토레지스트(120)가 형성되며, 포토레지스트(120)가 묘화된 뒤, 현상됨으로써 단차를 갖는 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(120a,120b)이 형성된다.
구체적으로, 레이저 빔의 강도 조절을 하여 포토레지스트(120)에 조사함으로 써 서로 다른 두께의 제1 및 제2 포토레지스 패턴(120a,120b)이 형성된다. 제1 포토레지스트 패턴(120a)는 차단 영역(S1), 투과 영역(S2), 제2 반투과부(S4)가 형성되어질 영역에 위치하게 되며, 제2 포토레지스트 패턴(120b)은 제3 반투과부(S5)가 형성되어질 영역에 위치하게 된다. 제1 반투과부(S3)가 형성되어질 위치에 차단층(110)이 노출된다.
도 2g를 참조하면, 기판(102) 상에 제1 및 제2 포토레지스트 패턴(120a,120b)을 마스크로 하여 노출된 차단층(110), 제2 반투과 물질(112), 제1 반투과 물질(114)이 식각 공정을 통해 순차적으로 제거된다. 이에 따라, 제1 반투과부(S3)가 형성되어질 영역에 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)이 남게 된다.
도 2h를 참조하면, 산소(O2) 플라즈마를 이용한 애싱 공정으로 제1 포토레지스트 패턴(120a)은 얇아지게 하고, 제2 포토레지스트 패턴(120b)은 제거되게 한다. 제2 포토레스트 패턴(120b)의 제거로 광의 투과율이 Z%의 투과율을 가지는 제3 반투과부(S5)가 형성되어질 위치에 차단층(120)이 노출된다.
도 2i를 참조하면, 기판(102) 상에 제1 포토레지스트 패턴(120a)을 마스크로 하여 노출된 차단층(110)이 식각 공정을 통해 제거된 뒤, 도 2j에 도시된 바와 같이 제2 반투과 물질(112)이 제거된다.
이후, 도 2k를 참조하면, 기판(102) 상에 잔존하던 제1 포토레지스트(120a)가 스트립 공정을 통해 제거됨으로써 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 하프톤 마스크가 형성된다.
이에 따라, 기판(102) 상으로 조사되는 광을 투과하도록 기판(102)을 노출시키는 투과 영역(S2)과, 기판(102) 상에 제1 반투과 물질(114) 및 제2 반투과 물질(112)이 교번적으로 4개층이 적층되며, 그 상에 차단층(120)이 형성된 차단 영역(S1)이 형성된다. 그리고, 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역은 기판 상에 제1 반투과 물질이 적층되어 광의 투과율이 X%의 투과율을 가지도록 제1 반투과부(S3)와, 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)이 적층되어 광의 투과율이 Y%의 투과율을 가지도록 제2 반투과부(S4)와, 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)이 교번적으로 세 개층으로 적층되어 광의 투과율이 Z%의 투과율을 가지도록 제3 반투과부(S5)가 형성된다.
이와 같이, 제1 및 제2 반투과 물질(112,114)은 서로 식각비가 다른 반투과 물질을 다수의 층으로 교번적으로 형성한 뒤, 단계적인 식각 공정으로 서로 다른 투과율을 갖는 다중 반투과부를 형성할 수 있다.
즉, 제1 및 제2 반투과 물질만 이용하여 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 하프톤 마스크를 마련할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예로 제1 및 제2 반투과 물질을 이용하여 제1 내지 제3 반투과부만을 형성하는 방법을 설명하였지만, 제1 및 제2 반투과 물질의 적층 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 형성할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 반투과 물질 외에 제1 내지 제n 반투과 물질을 적층하고, 단계별로 식각 공정하여 제1 내지 제m의 반투과부를 가지는 다중 반투과부를 형성할 수 있다. 여기서, n,m은 1보다 큰 자연수이다.
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 있음이 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.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하프톤 마스크를 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102 : 기판 110 : 차단층
112 : 제2 반투과 물질 114 : 제1 반투과 물질
120 : 포토레지스트

Claims (10)

  1. 기판 상에 형성되어 조사되는 소정 파장대의 광을 투과시키는 투과 영역과;
    상기 기판 상에 식각비가 상이한 2 개의 반투과 물질이 각각 층을 이루어 형성되는 2개의 층이 교번적으로 다수 적층되며, 상기 반투과 물질의 적층된 수에 따라 서로 다른 투과율을 가지는 다중 반투과부를 가지는 반투과 영역과;
    상기 교번적으로 적층된 다수의 반투과 물질 상에 형성된 차단층을 가지는 차단 영역;을 포함하는 하프톤 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중 반투과부는 상기 적층된 수에 따라 광의 투과율 차이를 5~80%의 범위를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반투과 물질은 Cr, Si, Mo, Ta, Ti, Al을 주원소로 하여 이들 중 적어도 두 개 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 마스크(x는 자연수).
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반투과 영역은 제1 및 제2 반투과 물질이 교번적으로 형성될 경우에
    상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 적층된 형태로 형성되어 광을 X% 투과시키는 제1 반투과부와,
    상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 형성되며, 상기 제1 반투과부에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질보다 수가 많게 형성되어 광을 Y% 투과시키는 제2 반투과부와,
    상기 제1 반투과 물질 및 제2 반투과 물질이 서로 교번적으로 형성되며, 제2 반투과부에 적층된 제1 및 제2 반투과 물질보다 수가 많게 형성되어 광을 Z% 투과시키는 제3 반투과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크.
  6. 기판 상에 식각비가 서로 다른 적어도 두 개의 반투과 물질이 각각 2개의 층을 이루며, 상기 2개의 층이 교번적으로 다수 적층되는 단계와;
    상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질 상에 차단층을 적층하는 단계와;
    상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질의 적층 수를 단계별로 식각 공정을 진행하여, 적층높이에 따라 투과율이 서로 다른 다중 반투과부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다중 반투과부는 상기 반투과 물질이 적층된 수에 따라 광의 투과율 차이를 5~80%의 범위를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질의 적층 수를 단계별로 식각 공정하여 서로 높이가 다른 다중 반투과부를 형성하는 단계는,
    상기 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질 상의 차단층 상에 포토레지스트를 적층한 뒤, 상기 포토레지스트가 단차를 가지도록 형성하는 단계와;
    상기 단차를 가지는 포토레지스트를 마스크로 노출된 상기 차단층, 교번적으로 적층된 적어도 두 개의 반투과 물질을 순차적으로 서로 다른 높이를 가지도록 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하프톤 마스크의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 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 자연수).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018056033A1 (ja) * 2016-09-26 2018-03-29 Hoya株式会社 マスクブランク、位相シフトマスク、位相シフトマスクの製造方法及び半導体デバイスの製造方法
JP6432636B2 (ja) * 2017-04-03 2018-12-05 凸版印刷株式会社 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
KR20210016814A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 주식회사 포트로닉스 천안 3-톤 이상의 마스크 제조 방법
JP7570255B2 (ja) * 2021-03-04 2024-10-21 株式会社エスケーエレクトロニクス 多階調フォトマスクの製造方法及び多階調フォトマスク
KR20250148085A (ko) 2024-04-05 2025-10-14 차승준 자동 식물 관리 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231937B1 (ko) * 1996-06-10 1999-12-01 마찌다 가쯔히꼬 멀티레벨 레티클 시스템 및 멀티레벨 포토레지스트 프로파일 형성 방법
WO2009057660A1 (ja) 2007-11-01 2009-05-07 Ulvac Coating Corporation ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、及びハーフトーンマスクの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6844119B2 (en) * 2002-07-30 2005-01-18 Hoya Corporation Method for producing a halftone phase shift mask blank, a halftone phase shift mask blank and halftone phase shift mask
JP4348534B2 (ja) * 2003-03-31 2009-10-21 信越化学工業株式会社 フォトマスクブランク及びフォトマスク並びにフォトマスクブランクの製造方法
JP4525893B2 (ja) * 2003-10-24 2010-08-18 信越化学工業株式会社 位相シフトマスクブランク、位相シフトマスク及びパターン転写方法
KR101255616B1 (ko) * 2006-07-28 2013-04-16 삼성디스플레이 주식회사 다중톤 광마스크, 이의 제조방법 및 이를 이용한박막트랜지스터 기판의 제조방법
US8133641B2 (en) * 2007-05-11 2012-03-13 Lg Innotek Co., Ltd. Half tone mask having multi-half permeation part and a method of manufacturing the same
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
JP5151312B2 (ja) * 2007-08-21 2013-02-27 大日本印刷株式会社 カラーフィルタの製造方法
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
KR101369302B1 (ko) * 2007-10-30 2014-03-04 엘지이노텍 주식회사 Ｔｉ계 물질의 선택적 에칭을 통한 하프톤 마스크제조방법및 하프톤마스크
KR20090050496A (ko) * 2007-11-15 2009-05-20 주식회사 에스앤에스텍 하프톤형 위상반전 블랭크 마스크 및 그의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231937B1 (ko) * 1996-06-10 1999-12-01 마찌다 가쯔히꼬 멀티레벨 레티클 시스템 및 멀티레벨 포토레지스트 프로파일 형성 방법
WO2009057660A1 (ja) 2007-11-01 2009-05-07 Ulvac Coating Corporation ハーフトーンマスク、ハーフトーンマスクブランクス、及びハーフトーンマスクの製造方法

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