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KR101473163B1 - 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크 - Google Patents

플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크 Download PDF

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KR101473163B1
KR101473163B1 KR20140004537A KR20140004537A KR101473163B1 KR 101473163 B1 KR101473163 B1 KR 101473163B1 KR 20140004537 A KR20140004537 A KR 20140004537A KR 20140004537 A KR20140004537 A KR 20140004537A KR 101473163 B1 KR101473163 B1 KR 101473163B1
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South Korea
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film
light
antireflection film
reflection
antireflection
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남기수
박연수
서성민
이동호
김영선
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주식회사 에스앤에스텍
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Abstract

본 발명은 노광 공정에 사용되는 i-line 내지 g-line의 노광광에 대하여 금속막이 8% 이하의 낮은 반사율을 편차를 갖도록 FPD용 블랭크 마스크를 구성하는 금속막을 후면 반사방지막, 차광막, 반사감쇄막 및 반사방지막의 적층 구조로 형성한다.
이에 따라, 전사 공정 중 재반사 노광광이 패널로 전사되는 것을 최소화하여 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 특히, 이중 노광 영역에서의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전사 공정에 따른 패널의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있음에 따라 더욱 미세한 패턴을 형성할 수 있어 해상도가 향상된 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제조할 수 있다.

Description

플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크{Blankmask and Photomask using the Flat Pannel Display}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 노광 공정에 사용되는 i-line 내지 g-line의 노광광에 대하여 낮은 반사율을 갖도록 금속막을 형성하여 전사 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있는 플랫 패널 디스플레이용 블랭크 마스크 및 포토 마스크에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diod), PDP(Plasma Display Pannel)를 포함하는 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display : 이하, FPD라 함) 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에서는 공통적으로 블랭크 마스크로부터 제조된 포토 마스크를 이용한 패턴의 전사가 행해지고 있다.
블랭크 마스크는 합성 석영 유리 등으로 이루어지는 투광성 기판의 주 표면 상에 금속을 포함하는 박막이 형성되고, 박막 위에 레지스트막이 형성된 것이다. 여기서 박막은 광학적 특징에 따라 차광막, 반사방지막, 위상반전막, 반투광막, 반사막 등으로 나눌 수 있고, 이러한 박막들 중 둘 이상의 박막이 혼용되어 사용되기도 한다.
한편, FPD 디바이스 제조용 포토 마스크는 한 변이 300㎜ 이상으로 반도체 디바이스 제조용 포토 마스크에 비해 상대적으로 대형이며, FPD 디바이스 제조용 포토 마스크는 프로젝션 방식이나 근접 노광 방식의 노광 장치에 탑재되어 사용된다. FPD 디바이스를 제조하는데 사용되는 노광광은 주로 초고압 수은등으로부터 방사되는 광원으로부터 얻어지며, 일반적으로 i-line(365㎚), h-line(405㎚) 및 g-line(436㎚)을 포함하는 복수의 노광광이다. 복수의 노광광은 단일 파장의 노광광에 비해 3배의 노광 강도를 얻을 수 있기 때문에 생산성 향상에 도움이 된다.
FPD 디바이스를 제조하기 위한 노광 공정은 포토 마스크보다 큰 사이즈를 갖는 FPD용 패널에 스텝 앤드 리피트(Step and Repeat) 방법을 이용하여 수행한다.
도 1a 및 도 1b는 스탭 앤드 리피트 방법을 이용한 노광 공정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 노광 공정은 적어도 차광막 및 반사방지막을 포함하는 금속막 패턴이 형성된 포토 마스크(100a)를 이용하여 수행하며, 노광 공정은 포토 마스크(100a)보다 큰 사이즈를 갖는 패널(110)에 다수회의 전사 공정을 진행하여 패턴(120)을 형성하는 스텝 앤드 리피트 방법으로 수행한다.
자세하게, 노광 공정은 포토 마스크(100a)를 노광 장치에 탑재하고, 예를 들어, 패널(110)의 일부분 면(A)에 우선적으로 전사 공정을 수행하고, 노광 장치를 이동하여 상기 일부분 면(A)과 이웃하는 타부분 면(B)에 동일하게 전사 공정을 수행하는 방법으로 이루어진다. 이러한 다수회의 전사 공정으로 형성되는 하나의 전사 패턴(120)에는 전사 공정들에 의해 2회 또는 4회에 걸쳐 중첩 노광되는 부분(130, 140)이 발생하게 된다.
그러나, 포토 마스크(100a)의 상기 금속막 패턴은 일반적으로 10% 이상의 반사율을 가짐에 따라 노광 공정 중 패널(110) 및 노광 장치에 의해 재반사되는 노광 광에 의해 중첩 노광되는 부분(130, 140)에서 전사 패턴이 잘못 형성되는 문제가 발생하게 된다. 즉, 노광 공정에서 노광광의 일부분이 패널에 의해 반사되고, 상기 반사된 노광광이 포토 마스크 패턴(110a)의 전면에 반사되어 패널로 재반사됨에 따라 패널에 잘못된 전사 패턴을 형성하게 된다. 또한, 일부 노광광이 포토 마스크 패턴(110a)의 후면에 반사되고, 반사된 노광광이 노광 장치에 재반사되어 패널로 전사됨에 따라 잘못된 전사 패턴을 형성하게 된다.
따라서, 상기와 같은 노광광의 재반사에 의해 중첩 노광되는 부분(130, 140)에서 패턴이 이동하여 형성되거나 패턴이 요구되는 크기보다 작거나 또는 크게 형성되는 문제가 발생한다.
본 발명은 노광광에 대한 금속막의 반사율을 최소화하여 전사 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있는 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제공한다.
또한, 본 발명은 패턴 정밀도의 향상으로 더욱 미세한 패턴을 가져 해상도가 향상된 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제공한다.
본 발명에 따른 FPD(Flat Pannel Display)용 블랭크 마스크는, 투명 기판 상에 차광막 및 반사방지막이 구비되며, 상기 차광막과 상기 반사방지막 사이에 노광시 반사되는 반사광을 흡수하는 반사감쇄막이 구비된다.
상기 투명 기판과 상기 차광막 사이에는 선택적으로 후면 반사방지막이 구비된다.
상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 Cr, CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON과 같은 Cr 화합물 또는 MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiCO, MoSiCN, MoSiON, MoSiCON과 같은 MoSi 화합물로 이루어지며,
상기 화합물들은 Cr 또는 MoSi가 10at% ∼ 80at%, 질소(N)는 0at% ∼ 70at%, 산소(O)는 0at% ∼ 20at%, 탄소(C)는 0at% ∼ 20at%의 함유량을 갖는다.
상기 반사방지막 및 반사감쇄막의 적층구조와 상기 후면 반사방지막은 각각 436nm의 노광 파장에 대하여 0.5% ∼ 8%의 표면 반사율을 갖는다.
상기 반사방지막 및 반사감쇄막의 적층구조와 상기 후면 반사방지막은 각각 365nm ∼ 436nm의 노광광에 대한 반사율 편차(각 노광광에 대한 반사율 차이)가 0.5% ∼ 10%이다.
상기 반사방지막 및 반사감쇄막의 적층구조와 상기 후면 반사방지막은 각각 536nm의 노광광에 대하여 5% ∼ 15%의 표면 반사율을 갖는다.
상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막이 적층된 구조는 1,000Å ∼ 2,500Å의 두께를 갖는다.
상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 각각 50Å ∼ 1,500Å의 두께를 갖는다.
상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막이 적층된 구조 및 상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막, 후면 반사방지막이 적층된 구조는 2.5 ∼ 7.0의 광학농도(OD)를 갖는다.
상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 단층막, 2층 이상의 다층막 또는 연속막의 형태를 갖는다.
상기 블랭크 마스크를 이용하여 상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막이 적층된 구조 또는 상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막, 후면 반사방지막이 적층된 구조의 포토 마스크를 제조할 수 있다.
본 발명은 노광 공정에 사용되는 i-line 내지 g-line의 노광광에 대하여 금속막이 8% 이하의 낮은 반사율 편차를 갖도록 후면 반사방지막, 차광막, 반사감쇄막 및 반사방지막의 적층 구조로 금속막을 형성함으로써 노광 공정 중 금속막에 의한 재반사 노광광이 패널로 전사되는 것을 최소화하여 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 특히, 중첩 노광 영역에서의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전사 공정에 따른 패널의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있음에 따라 더욱 미세한 패턴을 형성할 수 있어 해상도가 향상된 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제조할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 스탭 앤드 리피트 방법을 이용한 노광 공정을 설명하기 위하여 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 FPD용 블랭크 마스크를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 FPD용 블랭크 마스크를 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 가진자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술력 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사항에 의해 정해져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 FPD(Flat Pannel Display)용 블랭크 마스크를 도시한 단면도이다.
도 2는 참조하면, 본 발명에 따른 블랭크 마스크(200)는 투명 기판(202) 상에 구비된 금속막(210) 및 상기 금속막(210) 상에 구비된 포토레지스트막(214)을 포함한다. 금속막(210)은 차광막(204), 반사방지막(208) 및 차광막(204)과 반사방지막(208) 사이에 구비된 반사감쇄막(206) 포함한다. 본 발명에 따른 블랭크 마스크(200)는 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), OLED 등을 포함하는 FPD용 위상반전 블랭크 마스크(200)이다.
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 등으로 형성될 수 있다.
차광막(204)은 노광 공정에 사용되는 노광광이 전사가 요구되지 않는 패널(Pannel) 부분에 전사되지 못하도록 노광광을 차단하는 역할을 수행한다. 반사방지막(208)은 노광 공정에서 노광광의 일부분이 패널에 의해 반사되고, 상기 반사된 노광광이 포토 마스크 패턴(110a)의 전면에 반사되어 패널로 재반사됨에 따라 패널에 형성되는 패턴의 정밀도가 열화되는 것을 방지하도록 역할한다. 반사감쇄막(206)은 반사방지막(208)과 더불어 노광광이 패널로 반사되는 노광광을 흡수하는 역할을 수행한다.
최근, FPD 디스플레이에 사용되는 회로 패턴이 미세화됨에 따라 패턴의 정밀도 향상은 더욱 중요하게 대두되고 있으며, 이에 따라, 노광 공정에서 차광막(204) 및 반사방지막(208)에 반사되어 패널로 재반사되는 노광광을 제어하는 기술이 매우 중요하다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)으로 이루어진 금속막(210)은 반사율을 감소시키기 위하여 436nm의 노광광에 대하여 0.5% ∼ 8%의 전면 반사율(Front Reflectance)을 갖는다. 또한, 금속막은 i-line(365nm) 내지 g-line(436nm)의 노광광에 대하여 0.5% ∼ 10%의 전면 반사율 편차(각 노광광에 대한 최대 반사율 값% - 최소 반사율 값%)를 갖는다. 그리고, 금속막은 포토레지스트를 코팅하기 위한 얼라인 키의 인식에 문제를 해결하기 위하여 536nm의 노광 파장에 대하여 5% ∼ 15%의 전면 표면 반사율을 갖는다.
차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 각각 차광 기능 및 반사방지 기능을 강화시키기 위하여 단층막으로 이루어지거나, 적어도 2층 이상의 다층막 또는 연속막의 형태로 이루어진다. 또한, 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 연속막의 형태로 형성된 단일막일 수 있으며, 여기서, 연속막은 플라즈마(Plasma)가 방전되어 있는 상태에서 공정 파워, 압력, 가스의 조성 등과 같은 공정 변수를 변경하여 조성이 다른 박막을 형성하는 것을 의미한다.
차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브데늄(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 플랫티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 보론(B), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 실리콘(Si) 중 어느 하나 이상의 금속 물질을 포함하여 이루어지거나 또는 상기 물질에 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상의 물질을 더 포함하여 이루어진다.
차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)을 포함하는 금속막(210)은 크롬(Cr) 및 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON과 같은 크롬(Cr) 화합물로 형성하는 것이 바람직하다. 이때, 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 크롬(Cr)이 30at% ∼ 80at%, 질소(N)가 0at% ∼ 70at%, 산소(O)가 0at% ∼ 20at%, 탄소(C)가 0at% ∼ 20at%가 함유된 조성비를 갖는다. 여기서, 반사감쇄막(206)은 반사방지막(208)과 조성비가 상이한 동일한 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
금속막(210)을 구성하는 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 동일하게 크롬(Cr) 화합물로 형성됨에 따라, 금속막(210)의 식각시 단면의 경사(Profile)를 최소화하기 위하여 각 막들에 포함된 크롬(Cr) 및 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 적어도 하나 이상의 물질의 함유량을 조절하여 전체 금속막(210)의 식각 속도 및 식각 단면 형상을 조절한다. 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)을 포함하는 금속막(210)은 크롬(Cr) 타겟을 이용한 스퍼터링 공정으로 형성한다. 이때, 스퍼터링 공정은 아르곤(Ar)과 같은 비활성 가스와 질소(N), 탄소(C), 산소(O) 중 적어도 하나를 포함하는 반응성 가스가 선택적으로 사용된다. 상기 스퍼터링 공정에서, 예를 들어, 아르곤(Ar), 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 가스가 선택적으로 사용된다면 전체 공정 가스의 부피에서 아르곤(Ar) 가스의 주입 비율은 10% ∼ 95%, 질소(N2)는 0% ∼ 80%, 이산화탄소(CO2)는 0% ∼ 20%, 메탄(CH4)은 0% ∼ 5%인 것이 바람직하다.
아울러, 금속막(210)은 몰리브데늄(Mo), 몰리브데늄(Mo), 탄탈(Ta)에 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 및 실리콘(Si) 중 하나 이상의 물질을 더 포함하는, 예를 들어, MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiCO, MoSiNO, MoSiCN, MoSiCON과 같은 몰리브데늄실리사이드(MoSi) 화합물, 탄탈(Ta) 화합물, 몰리브데늄(Mo) 및 탄탈(Ta)을 포함하는 몰리브데늄탄탈(MoTa) 화합물 또는 몰리브데늄탄탈실리사이드(MoTaSi) 화합물로 형성할 수 있다. 또한, 금속막(210)은 식각 속도 및 식각 단면의 형상을 고려하여 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 크롬(Cr) 화합물, 몰리브데늄실리사이드(MoSi) 화합물, 탄탈(Ta) 화합물, 몰리브데늄(Mo) 및 탄탈(Ta)을 포함하는 몰리브데늄탄탈(MoTa) 화합물 또는 몰리브데늄탄탈실리사이드(MoTaSi) 화합물 및 몰리브데늄(Mo) 화합물로 이루어진 막들을 적층하여 형성할 수 있다. 즉, 금속막(210)을 구성하는 막들 중 상부에 배치되는 막이 하부막에 대한 식각마스크로 역할하도록 막들을 구성하여 식각에 따른 전체 금속막(210)의 단면 형상을 향상시킬 수 있다.
금속막(210)을 구성하는 차광막(204), 반사감쇄막(206) 및 반사방지막(208)은 각각 광학 밀도(OD) 및 반사율 조정을 위하여 단층막이나 다층막 또는 다층의 연속막의 형태를 갖는다. 이때, 상기 각 막들은 각각 50Å ∼ 1,500Å의 두께를 갖고, 금속막(210)의 전체 두께는 1,000Å ∼ 2,500Å이며, 1,100Å ∼ 2,000Å의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 금속막(210)은 노광 공정에서의 노광광에 대한 투과 및 반사의 영향을 최소화하기 위하여 2.5 ∼ 7.0의 광학 밀도(OD)를 갖고, 3.0 ∼ 6.0의 광학 밀도(OD)를 갖는 것이 바람직하며, 광학 밀도(OD)가 증가될수록 금속막(210)의 두께는 이에 비례하여 상대적으로 두꺼워진다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 FPD용 블랭크 마스크를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 블랭크 마스크(300)는 투명 기판(302) 상에 구비된 금속막(310)을 포함한다. 금속막(310)은 차광막(304), 반사감쇄막(306), 반사방지막(308) 및 투명 기판(302)과 차광막(304)과 사이에 구비된 후면 반사방지막(312)을 포함한다.
후면 반사방지막(312)은 단층막으로 이루어지거나, 적어도 2층 이상의 다층막 또는 연속막의 형태를 갖는다. 후면 반사방지막(312)은 일부 노광광이 포토 마스크 패턴의 금속막 후면에 반사되고, 반사된 노광광이 노광 장치에 재반사되어 패널로 전사되어 패턴의 정밀도가 열화되는 것을 방지하도록 역할한다.
본 발명에 따른 후면 반사방지막(312)은 반사율을 감소시키기 위하여 436nm의 노광광에 대하여 0.5% ∼ 8%의 반사율을 갖는다. 또한, 금속막은 i-line(365nm) 내지 g-line(436nm)의 노광광에 대하여 0.5% ∼ 10%의 반사율 편차(각노광광에 대한 최대 반사율 값% - 최소 반사율 값%)를 갖는다.
후면 반사방지막(312)은 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브데늄(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 플랫티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 보론(B), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 실리콘(Si) 중 어느 하나 이상의 금속 물질을 포함하여 이루어지거나 또는 상기 물질에 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상의 물질을 더 포함하여 이루어진다.
후면 반사방지막(312)은 차광막(304), 반사감쇄막(306) 및 반사방지막(308)과 동일하게 크롬(Cr) 및 CrN, CrO, CrC, CrCO, CrCN, CrON, CrCON과 같은 크롬(Cr) 화합물로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 후면 반사방지막(312)은 MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiCO, MoSiNO, MoSiCN, MoSiCON과 같은 몰리브데늄실리사이드(MoSi) 화합물, 탄탈(Ta) 화합물, 몰리브데늄(Mo) 및 탄탈(Ta)을 포함하는 몰리브데늄탄탈(MoTa) 화합물 또는 몰리브데늄탄탈실리사이드(MoTaSi) 화합물로 형성할 수 있다. 이때, 후면 반사방지막(312)이 크롬(Cr) 화합물로 형성되는 경우, Cr이 30at% ∼ 80at%, 질소(N)가 0at% ∼ 70at%, 산소(O)가 0at% ∼ 20at%, 탄소(C)가 0at% ∼ 20at%가 함유된 조성비를 갖는다. 여기서, 후면 반사방지막(312)은 식각시 단면의 경사를 최소화하기 위하여 크롬(Cr) 및 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 적어도 하나 이상의 물질의 함유량을 조절하여 형성되며, 반사감쇄막(306)은 반사방지막(308)과 조성비가 동일하거나 또는 상이한 물질로 형성된다.
후면 반사방지막(312)은 크롬(Cr) 타겟을 이용한 스퍼터링 공정으로 형성하며, 이때, 스퍼터링 공정 가스로는 아르곤(Ar) 가스와 같은 불활성 가스와 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상을 포함하는 반응성 가스가 선택적으로 사용된다. 상기 스퍼터링 공정에서, 예를 들어, 아르곤(Ar), 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4) 가스가 선택적으로 사용된다면 전체 공정 가스의 부피에서 아르곤(Ar) 가스의 주입 비율은 10% ∼ 95%, 질소(N2)는 0% ∼ 80%, 이산화탄소(CO2)는 0% ∼ 20%, 메탄(CH4)은 0% ∼ 5%인 것이 바람직하다.
후면 반사방지막(312)은 광학 밀도(OD) 및 반사율 조정을 위하여 단층막이나 다층막 또는 다층의 연속막의 형태를 가지며 50Å ∼ 1,500Å의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 후면 반사방지막(312)을 포함하는 금속막(310)의 전체 두께는 1,000Å ∼ 2,500Å인 것이 바람직하다.
후면반사방지막(312), 차광막(304), 반사감쇄막(306) 및 반사방지막(308)을 포함하는 금속막(310)은 노광 공정에서의 노광광에 대한 투과 및 반사의 영향을 최소화하기 위하여 2.5 ∼ 7.0의 광학 밀도(OD)를 갖고, 3.0 ∼ 6.0의 광학 밀도(OD)를 갖는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에 따른 블랭크 마스크 및 포토마스크는 금속막의 광학 농도(OD)를 2.5으로부터 약 7.0 이하로 제조하여 노광광의 영향을 더 줄일 수 있어 패턴의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 더 미세한 패턴을 형성할 수 있고, 해상도를 향상시킬 수 있다.
(실시예)
블랭크 마스크 제조
본 발명에 따른 블랭크 마스크는 투명 기판 상에 후면 반사방지막, 차광막, 적어도 1층 이상의 반사감쇄막 및 반사방지막을 순차적으로 형성하여 금속막을 구성하였다. 또한, 본 발명에 따른 블랭크 마스크는 투명 기판 상에 차광막, 적어도 1층 이상의 반사감쇄막 및 반사방지막을 순차적으로 형성하여 금속막을 구성하였다. 이후, 상기 금속막들에 대하여 반사율을 측정하였다.

 막 구성
 주입가스 비율(%) 두께
(Å)		 OD 반사율(%)
불활성 반응성 365nm 405nm 436nm △T 536nm

실시예
1		 후면반사방지막 20 80
1,398
3.10		 10.91
 7.42
 5.41
 5.49
 12.3
 F
차광막 89 11
반사감쇄막 19 81 7.12
 5.92
 5.16
 1.96
 -
 B
반사방지막 19 81

실시예
2
 후면반사방지막 20 80
1,696
5.16

 10.77
 7.00
 4.93
 5.84
 12.6
 F
차광막 89 11
반사감쇄막 19 81 2.70
 3.41
 4.80
 2.10
 - B
반사방지막 19 81
실시예
3
 차광막 89 11
1,215
3.05
 10.50
 6.53
 4.40
 6.10
 12.2
 F
반사감쇄막 19 81
반사방지막 19 81 40.94 41.95 42.93 1.99 - B
실시예
4
 차광막 89 11
1,996
5.46
 12.09
 8.19
 5.87
 6.22
 12.9
 F
반사감쇄막 19 81
반사방지막 19 81 41.43 42.51 43.61 2.18 - B


실시예
5
 차광막 89 11

1,398

3.06
13.04
10.00
7.56
5.48
12.5
F
반사감쇄막 1 19 81
반사감쇄막 2 70 30
반사감쇄막 3 19 81
40.73
41.81
42.71
1.98
-
B
반사감쇄막 4 70 30
반사방지막 19 81

실시예6
 후면반사방지막 40 60
1,402
3.09		 10.41
 6.57
 4.98
 5.43
 12.5
 F
차광막 35 65
반사감쇄막 35 65 6.88
 5.24
 5.01
 1.07
 -
 B
반사방지막 40 60

실시예
7
 후면반사방지막 40 60
1,432
3.11

 10.07
 6.33
 4.86
 5.21
 12.4
 F
차광막 89 11
반사감쇄막 35 65 41.16
 42.46
 43.40
 2.24
 -
 B
반사방지막 19 81
표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 금속막들은 스퍼터링 방법으로 형성하였으며, 이때, 스퍼터링 공정은 불활성 가스로 아르곤(Ar) 가스를 이용하고, 반응성 가스로 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 가스를 이용하여 형성하였다. 실시예 1 내지 5는 크롬(Cr) 타겟을 이용한 스퍼터링 공정으로 CrN, CrO, CrC, CrON, CrCO, CrCN, CrCON 등의 크롬(Cr) 화합물 중에서 선택하여 형성하였고, 실시예 6은 MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiON, MoSiCO, MoSiCN, MoSiCON 등의 몰리브데늄(Mo) 화합물로 형성하였으며, 실시예 7은 차광막 및 반사방지막을 크롬(Cr) 화합물로 형성하였고, 후면 반사방지막 및 반사감쇄막을 몰리브데늄(Mo) 화합물로 형성하였다.
본 발명에 따른 블랭크 마스크는 반사감쇄막의 형성에 의해 365nm 내지 436nm의 노광 파장에 대하여 10% 이하의 전면 및 후면 반사율 편차를 가졌고, 436nm의 노광광에 대하여 8% 이하의 반사율을 가져 노광 공정에서의 노광광의 재반사가 최소화됨을 알 수 있었다. 또한, 536nm의 노광 파장에 대하여 약 12%의 전면 반사율을 가져 포토레지스트를 코팅하기 위한 얼라인 키의 인식에 문제가 없음을 알 수 있었다.
그리고, 실시예 3내지 7에서와 같이, 후면 반사방지막이 없는 블랭크마스크에 대하여 약 40%의 후면 반사율을 가져, 노광 공정에서의 후면 재반사를 최소화시키기 위하여 필요한 공정에 따라 후면 반사방지막이 필요함을 알 수 있었다.
이상에서와 같이, 본 발명은 노광 공정에 사용되는 i-line 내지 g-line의 노광광에 대하여 금속막이 8% 이하의 낮은 반사율 편차를 갖도록 블랭크 마스크를 구성하는 금속막을 후면 반사방지막, 차광막, 반사감쇄막 및 반사방지막의 적층 구조로 형성한다.
이에 따라, 노광 공정 중 금속막에 의한 재반사 노광광이 패널로 전사되는 것을 최소화하여 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 특히, 중첩 노광 영역에서의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 전사 공정에 따른 패널의 패턴 정밀도를 향상시킬 수 있음에 따라 더욱 미세한 패턴을 형성할 수 있어 해상도가 향상된 FPD용 블랭크 마스크 및 포토마스크를 제조할 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.
200, 300 : 블랭크 마스크
202, 302 : 투명 기판
204, 304 : 차광막
206, 306 : 반사감쇄막
208, 308 : 반사방지막
210, 310 : 금속막
312 : 후면 반사방지막
214, 314 : 포토레지스트막

Claims (12)

  1. 투명 기판 상에 차광막 및 반사방지막이 구비된 FPD(Flat Pannel Display)용 블랭크 마스크로서,
    상기 차광막과 반사방지막 사이에 노광시 반사되는 반사광을 흡수하는 반사감쇄막이 구비되고, 상기 투명 기판과 차광막 사이에 노광시 반사되는 반사광을 흡수하는 후면 반사방지막이 구비되며,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 동일 식각 특성을 갖도록 동일 금속 물질을 포함하여 이루어지는 FPD용 블랭크 마스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 코발트(Co), 텅스텐(W), 몰리브데늄(Mo), 바나듐(V), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti), 플랫티늄(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 니켈(Ni), 카드뮴(Cd), 지르코늄(Zr), 마그네슘(Mg), 리튬(Li), 셀렌(Se), 구리(Cu), 이트륨(Y), 황(S), 인듐(In), 주석(Sn), 보론(B), 베릴륨(Be), 나트륨(Na), 탄탈륨(Ta), 하프늄(Hf), 니오븀(Nb), 실리콘(Si) 중 어느 하나 이상의 금속 물질을 포함하여 이루어지거나 또는 상기 금속 물질에 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상의 물질을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상의 물질을 포함하는 크롬(Cr) 화합물, 몰리브데늄실리사이드(MoSi) 화합물, 탄탈(Ta) 화합물, 몰리브데늄탄탈(MoTa) 화합물 및 몰리브데늄탄탈실리사이드(MoTaSi) 화합물 중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 질소(N), 산소(O), 탄소(C) 중 하나 이상의 물질을 포함하는 Cr 화합물 또는 MoSi 화합물로 이루어지며, Cr 또는 MoSi는 10at% ∼ 80at%, 질소(N)는 0at% ∼ 70at%, 산소(O)는 0at% ∼ 20at%, 탄소(C)는 0at% ∼ 20at%의 함유량을 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사방지막 및 반사감쇄막의 적층구조와 상기 후면 반사방지막은 각각 365nm ∼ 436nm의 노광광에 대한 반사율 편차(각 노광광에 대한 반사율 차이)가 0.5% ∼ 10%인 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사방지막 및 반사감쇄막의 적층구조와 상기 후면 반사방지막은 436nm의 노광광에 대하여 0.5% ∼ 8%, 536nm의 노광광에 대하여 5% ∼ 15%의 표면 반사율을 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막이 적층된 구조는 1,000Å ∼ 2,500Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 각각 50Å ∼ 1,500Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막, 후면 반사방지막이 적층된 구조는 2.5 ∼ 7.0의 광학농도(OD)를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막 및 후면 반사방지막은 단층막, 2층 이상의 다층막 또는 연속막의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 FPD용 블랭크 마스크.
  11. 투명 기판 상에 차광막 및 반사방지막이 구비된 FPD용 블랭크 마스크로서,
    상기 차광막과 반사방지막 사이에 노광시 반사되는 반사광을 흡수하는 반사감쇄막이 구비되고,
    상기 차광막, 반사방지막 및 반사감쇄막은 동일 식각 특성을 갖도록 동일 금속 물질을 포함하여 이루어지며,
    상기 차광막, 반사방지막, 반사감쇄막이 적층된 구조는 2.5 ∼ 7.0의 광학농도(OD)를 갖는 FPD용 블랭크 마스크.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 FPD용 블랭크 마스크를 이용하여 제조된 FPD용 포토 마스크.
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