본 발명은 균일한 레지스트막을 형성하기 위한 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resist coating method of a blank mask for forming a uniform resist film.
반도체 집적회로 및 TFT-LCD용 미세 회로 형성에는 필수적으로 포토마스크(photomask)를 사용하는 포토리소그래피(photo-lithography) 기술이 이용되고 있다. 최근 반도체 집적회로의 고집적화에 따른 설계 룰이 미세화 됨에 따라 미세 패턴에 사용되는 포토마스크의 패턴도 고정도의 미세화가 요구되고 있는 실정이다.Photolithography (photo-lithography) technology using a photomask is essentially used for forming a semiconductor integrated circuit and a fine circuit for a TFT-LCD. Recently, as the design rule according to the high integration of the semiconductor integrated circuit is refined, the pattern of the photomask used for the fine pattern is also required to be refined with high precision.
포토마스크에서 미세하고 정교한 패턴을 형성하기 위해서는 블랭크마스크에서의 레지스트 코팅막의 균일성이 우수해야만 한다.In order to form fine and fine patterns in the photomask, the uniformity of the resist coating film in the blank mask must be excellent.
도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치의 구성을 도시한 것이다. 도 2a는 도 1에 의해 제조된 블랭크 마스크를 도시된 도면이고, 도 2b는 도 2a의 A-A선의 단면도이다.Figure 1 shows the configuration of a resist coating apparatus of a blank mask according to an embodiment of the prior art. FIG. 2A is a view showing the blank mask manufactured by FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치는, 레지스트(10)가 분사되는 노즐(11), 마스크가 놓여지는 스핀 컵(spin cup)(14a), 스핀 컵(14a)을 회전시키는 모터(15), 모터(15)의 주축 끝에 장착되고 스핀 컵(14a)의 내부에 위치하여 마스크를 고정시키는 척(chuck)(16a)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a resist coating apparatus for a blank mask according to a prior art embodiment includes a nozzle 11 into which the resist 10 is sprayed, a spin cup 14a on which a mask is placed, and a spin. A motor 15 for rotating the cup 14a, and a chuck 16a mounted at the end of the main shaft of the motor 15 and positioned inside the spin cup 14a to fix the mask.
회전식 척(16a) 위에 놓여지는 마스크는 기판(21) 위에 크롬막(22)이 형성된 바이너리 마스크로서, 이 바이너리 마스크 위에 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치에 의해 레지스트막(23)이 형성되면 블랭크 마스크(20)가 된다.The mask placed on the rotary chuck 16a is a binary mask in which a chrome film 22 is formed on the substrate 21. When the resist film 23 is formed on the binary mask by a resist coating apparatus of a blank mask, the blank mask 20 )
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 사각형의 블랭크 마스크(blank mask)는 합성 석영 유리 또는 소다 라임(soda lime) 유리와 같은 투명 기판(13) 위에 크롬과 같은 금속 물질을 반응성 스퍼터링 방식으로 하여 크롬막(22)을 형성하고, 이 크롬막(22) 위에 레지스트막(23)을 코팅한 것이다.As shown in FIGS. 2A and 2B, a rectangular blank mask is formed by reactive sputtering a metal material such as chromium on a transparent substrate 13 such as synthetic quartz glass or soda lime glass. The chromium film 22 is formed, and the resist film 23 is coated on the chromium film 22.
또한, 레지스트(10)는 블랭크 마스크의 제조 공정에서 사용되는 포토레지스트, 전자빔용 레지스트, 화학 증폭형 레지스트와 같은 레지스트를 의미한다.In addition, the resist 10 means a resist such as a photoresist, an electron beam resist, and a chemically amplified resist used in the manufacturing process of the blank mask.
이와 같이 구성되는 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치는, 레지스트(10)가 노즐(10)을 통해서 회전식 척(16a)에 고정되어 있는 마스크의 크롬막(22) 상으로 분사되고, 마스크와 척(16a)이 함께 회전하여 레지스트(10)가 기판에 확산되거나 또는 확장되어 마스크 상에 레지스트막(23)이 형성된다.In the resist coating apparatus of the blank mask comprised in this way, the resist 10 is sprayed onto the chromium film 22 of the mask in which the resist 10 is fixed to the rotary chuck 16a through the nozzle 10, and the mask and the chuck 16a are provided. By rotating together, the resist 10 is diffused or expanded on the substrate to form a resist film 23 on the mask.
이때, 척(16a)의 회전에 의해 마스크 상에 떨어진 레지스트(10)가 바깥으로 확장되는 동안에 주변의 공기와 접촉되고, 그로 인하여 마스크의 끝부분까지 확장된 레지스트는 내부에 존재하는 솔벤트(solvent)가 마스크의 안쪽보다 빠르게 증발이 되어 레지스트의 건조가 빨라지게 된다.At this time, the resist 10 dropped on the mask by the rotation of the chuck 16a is brought into contact with the surrounding air while being extended outward, whereby the resist extended to the end of the mask is a solvent present therein. Evaporates faster than the inside of the mask, resulting in faster drying of the resist.
이와 같은 현상으로 인하여, 도 2b에 도시된 바와 같이 블랭크 마스크(20) 네 모서리에서 코팅된 레지스트막(23)의 두께가 내부보다 두꺼워지고, 블랭크 마스크(20)의 모서리 부분에서 균일하지 못하게 빛이 확산 및 반사되는 프린지(fringe)가 발생하는 문제점이 있다.Due to this phenomenon, as shown in FIG. 2B, the thickness of the resist film 23 coated at four corners of the blank mask 20 becomes thicker than the inside, and light is unevenly uniform at the corners of the blank mask 20. There is a problem that fringes that are diffused and reflected occur.
종래 기술의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치에 의해 제조된 블랭크 마스크(20)는 스핀 방식에 의해 레지스트막(23)이 형성된 마스크 내부의 특정 영역 내에서 막의 균일성(uniformity)이 우수하다.The blank mask 20 manufactured by the resist coating apparatus of the blank mask according to the embodiment of the prior art has excellent film uniformity in a specific region inside the mask in which the resist film 23 is formed by the spin method. .
그런데, 블랭크 마스크(20)의 네 모서리에서 레지스트막(23)의 두께가 두꺼워지면서, 이후 공정인 포토마스크 제조공정에서 노광시 노광 헤드(head)와 레지스트막(23)과의 접촉이 발생하고, 블랭크 마스크(20)의 뒷면과 옆면이 레지스트에 의해 오염되는 문제점이 있다.By the way, the thickness of the resist film 23 becomes thick at the four corners of the blank mask 20, and the contact between the exposure head and the resist film 23 occurs during exposure in the subsequent photomask manufacturing process, There is a problem that the back and side surfaces of the blank mask 20 are contaminated by the resist.
위와 같은 문제점들을 해결하기 위해서는 레지스트 코팅 후 블랭크 마스크(20)의 모서리 부분과 뒷면, 옆면에 존재한 레지스트를 제거하기 위한 공정을 추가해야 하므로 시간 및 비용에서 많은 부담을 초래한다.In order to solve the above problems, after the resist coating, a process for removing the resist existing on the edges, the back side, and the side of the blank mask 20 has to be added.
본 발명의 목적은 블랭크 마스크 상에 레지스트막의 코팅시 우수한 막의 균일성을 유지하면서 레지스트막의 두께를 균일하게 하여 블랭크 마스크의 모서리 부분에 프린지가 발생되지 않으며, 레지스트 코팅 후에 레지스트에 의한 오염을 방지하기 위한 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to uniformly the thickness of the resist film while maintaining excellent film uniformity when the resist film is coated on the blank mask so that no fringes are generated at the edges of the blank mask and to prevent contamination by the resist after the resist coating. It is to provide a resist coating method of a blank mask.
본 발명이 제안하는 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법은 캐필러리 방식을 이용하여 노즐을 통해 마스크 위에 레지스트를 수회 반복 스캔하여 레지스트막을 형성하고, 밀폐된 공간에서 마스크를 스핀 하여 레지스트막의 두께를 조절하고, 밀폐된 공간이 개방되면서 레지스트막이 건조되도록 한다.The resist coating method of the blank mask proposed by the present invention forms a resist film by repeatedly scanning the resist on the mask through a nozzle using a capillary method, and spins the mask in a closed space to adjust the thickness of the resist film, The resist space is allowed to dry while the sealed space is opened.
본 발명의 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법은, 기판 위에 크롬막이 형성된 마스크의 하부에 위치되는 노즐이 상기 크롬막 위에 캐필러리 (capillary) 방식에 의해 레지스트를 수회 반복 스캔하여 레지스트막을 코팅하는 스캔 공정; 상기 스캔 공정이 완료되면, 상기 레지스트막이 코팅된 마스크를 밀폐된 공간에서 회전수와 회전시간을 조절하면서 스핀(spin)하여 사용자가 원하는 두께를 갖도록 균일한 레지스트막을 제조하는 스핀 공정; 및 상기 스핀 공정이 완료되면, 상기 밀폐 공간을 개방하면서 상기 마스크 위의 레지스트막을 일정 속도와 시간으로 회전하여 건조하는 건조 공정을 포함한다.The resist coating method of the blank mask of the present invention includes a scanning step of coating a resist film by repeatedly scanning a resist on the chromium film by a capillary method on a nozzle positioned under the mask on which a chromium film is formed on a substrate; When the scanning process is completed, the spin process spins the mask coated with the resist film while adjusting the rotation speed and rotation time in a closed space to produce a uniform resist film having a desired thickness by the user; And a drying step of rotating the resist film on the mask at a constant speed and time while the spin process is completed and opening the closed space.
상기 스캔 공정에서 상기 노즐과 마스크 사이의 간격은 상기 마스크 상에 스크래치가 발생하지 않으면서 메니스커스의 파괴를 억제하기 위해 0.01~0.5mm의 범위를 갖는 하는 것이 바람직하다.The interval between the nozzle and the mask in the scanning process is preferably in the range of 0.01 ~ 0.5mm in order to suppress the breakage of the meniscus without scratching the mask.
상기 스캔 공정에서 상기 마스크는 크롬막이 아래 방향을 향하도록 고정되어 좌우 이동되고, 상기 노즐은 상기 마스크의 하부 쪽에 위치되어 상하 이동되는 것이 바람직하다.In the scanning process, the mask is fixed to move the chromium film downward and left and right, the nozzle is preferably located in the lower side of the mask is moved up and down.
상기 마스크의 좌우 이동속도는 상기 레지스트 솔벤트의 건조량을 제한하면서 메니스커스의 파괴가 발생하지 않도록 1~250mm/sec의 범위를 갖도록 하고, 상기 마스크의 이동 횟수는 1~10회의 범위를 갖도록 하는 것이 바람직하다.The left and right movement speed of the mask has a range of 1 to 250 mm / sec so as not to cause meniscus breakdown while limiting the dry amount of the resist solvent, and the number of movement of the mask has a range of 1 to 10 times. desirable.
상기 스핀 공정은 상기 레지스트 솔벤트의 건조를 제한하도록 상기 마스크를 회전수가 1~3,500rpm 범위, 회전 시간이 10~120sec의 범위 내에서 스핀시켜 상기 회전수와 회전수의 곱이 150,000(rpm.sec) 이하의 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다.The spin process spins the mask within a range of 1 to 3,500 rpm and a rotation time of 10 to 120 sec to limit the drying of the resist solvent so that the product of the rotational speed and the rotational speed is 150,000 (rpm.sec) or less. It is desirable to have a value of.
상기 건조 공정은 다운플로우에 의한 공기로 인해 레지스트막의 프린지 발생을 제거하기 위해 상기 레지스트막이 형성된 마스크가 상기 밀폐공간 상에서 0~150mm의 범위의 이격 거리를 갖도록 하는 것이 바람직하다.In the drying process, in order to eliminate fringe generation of the resist film due to air caused by the downflow, it is preferable that the mask on which the resist film is formed has a separation distance in the range of 0 to 150 mm on the closed space.
상기 건조 공정은 다운플로우에 의한 공기로 인해 레지스트막의 프린지 발생을 제거하기 위해 회전수를 0~100rpm의 범위에서 0~2,400sec의 건조 시간으로 상기 레지스트막을 건조하는 것이 바람직하다.In the drying step, the resist film is preferably dried at a drying time of 0 to 2,400 sec in a rotational speed of 0 to 100 rpm to remove fringe generation of the resist film due to air caused by downflow.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치에 대하여 도 3 및 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.First, a resist coating apparatus of a blank mask according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치의 구성을 도시한 것이다.3 and 4 show the configuration of a resist coating apparatus of a blank mask according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치는, 모터(15), 척(16b), 레지스트 탱크(17), 노즐(18), 스핀 컵을 포함한다.3 and 4, the resist coating apparatus of the blank mask according to the embodiment of the present invention includes a motor 15, a chuck 16b, a resist tank 17, a nozzle 18, and a spin cup. do.
척(16b)은 모터(15)의 주축에 설치되어 회전되며, 마스크가 하부면에 고정된다. 레지스트 탱크(17)는 척(16b)과 일정한 거리를 두고 척(16b)의 하부 쪽에 설치되며, 일정 범위의 점도를 갖는 레지스트가 충진되어 상하 이동한다.The chuck 16b is installed on the main shaft of the motor 15 and rotated, and the mask is fixed to the lower surface. The resist tank 17 is provided at a lower side of the chuck 16b at a predetermined distance from the chuck 16b, and is filled with a resist having a predetermined range of viscosity to move up and down.
이때, 도 3에는 도시되지 않았지만 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치는 척(16b)을 좌우 이동시키는 제1이동수단과, 레지스트 탱크(17)를 상하 이동시키는 제2이동수단이 구비되어 있다.At this time, although not shown in Figure 3, the resist coating apparatus of the blank mask according to an embodiment of the present invention includes a first moving means for moving the chuck 16b left and right, and a second moving means for moving the resist tank 17 up and down It is provided.
이때, 제1이동수단은 레지스트 코팅을 위해 마스크가 고정되어 있는 척(16b)을 1~250mm/sec 속도로 1~10회 정도 이동시킨다.At this time, the first moving means moves the chuck 16b, in which the mask is fixed, for resist coating, about 1 to 10 times at a speed of 1 to 250 mm / sec.
레지스트 탱크(17)에 충진되는 레지스트(10)의 점도는 2~40cp를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 레지스트 탱크(17)에 충진되어 있는 레지스트는 레지스트 탱크(17) 안쪽에 일정 높이까지 채워지며, 레지스트 충진 높이 레벨은 조절 가능하다.As for the viscosity of the resist 10 filled in the resist tank 17, it is preferable to use 2-40cp. The resist filled in the resist tank 17 is filled to the inside of the resist tank 17 to a certain height, and the resist filling height level is adjustable.
이러한 레지스트는 모세관 현상에 의해 메니스커스(meniscus)를 형성하고 있다.Such a resist forms a meniscus by capillary action.
이때 메니스커스 현상은 캐필러리(capillary) 현상에 의해 만곡된 표면이 오목하면 관 안의 액면이 높아지고(물의 경우), 표면이 볼록하면 관 안의 액면은 낮아(수은의 경우)지는 것을 의미한다. 또한, 캐필러리 현상은 모세관 현상으로, 액체의 응집력과 관과 액체 사이의 부착력의 차에 따라 액면이 오목하거나 볼록해지는 현상이다.In this case, the meniscus phenomenon means that the surface of the tube becomes high when the curved surface is concave due to the capillary phenomenon (in the case of water), and when the surface is convex, the surface of the tube becomes low (in the case of mercury). In addition, the capillary phenomenon is a capillary phenomenon, in which the liquid level becomes concave or convex depending on the difference between the cohesion force of the liquid and the adhesion force between the tube and the liquid.
노즐(18)은 레지스트 탱크(17)에 설치되어 레지스트 탱크(17) 내의 레지스트가 모세관 현상에 의해 외부로 유출되는 통로 역할을 하고, 노즐(18)의 높이는 조절 가능하다.The nozzle 18 is installed in the resist tank 17 to serve as a passage through which the resist in the resist tank 17 flows out by capillary action, and the height of the nozzle 18 is adjustable.
스핀 컵(14b)은 척(16b)의 하부 쪽에서 척(16b)과 진공 고정되고, 척(16b)의 하부면에 고정되어 있는 마스크가 내부에 위치하여 모터(15)에 의해 척(16b)과 동시에 회전한다.The spin cup 14b is vacuum-fixed with the chuck 16b at the lower side of the chuck 16b, and a mask fixed to the lower surface of the chuck 16b is positioned therein so that the chuck 16b is connected to the chuck 16b by the motor 15. Rotate at the same time.
다음으로 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치의 동작에 대하여 자세하게 설명한다.Next, the operation of the resist coating apparatus of the blank mask according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법의 순서도를 도시한 것이며, 도 6은 도 5에 의해 제조된 블랭크 마스크의 단면도를 도시한 것이다.5 is a flowchart illustrating a resist coating method of a blank mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the blank mask manufactured by FIG. 5.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법은, 스캔 공정(S1), 스핀 공정(S2), 건조 공정(S2)으로 이루어진다.As shown in FIG. 5, the resist coating method of the blank mask according to the exemplary embodiment of the present invention includes a scanning step S1, a spin step S2, and a drying step S2.
먼저 스캔 공정(S1)은 마스크의 크롬막(22) 위에 노즐(18)을 이용하여 전 영역에 균일한 레지스트막을 형성한다.First, in the scanning step S1, a uniform resist film is formed on the entire region using the nozzle 18 on the chrome film 22 of the mask.
척(16b) 위에 기판(21)과 크롬막(22)이 차례로 형성되어 있는 마스크가 고정되는데, 마스크의 크롬막(22)이 아래 방향을 향하도록 고정된다.The mask, in which the substrate 21 and the chrome film 22 are sequentially formed, is fixed on the chuck 16b, and the chrome film 22 of the mask is fixed to face downward.
그리고, 레지스트 탱크(17) 및 노즐(18)이 척(16b)에 고정되어 있는 마스크 쪽으로 제2이동수단에 의해 상하 이동하고, 노즐(18)사이에 레지스트 메니스커스가 형성되어 있어 메니스커스나 노즐(18)이 마스크에 닿을 때까지 노즐(18)이 마스크 쪽으로 상향 이동한다.Then, the resist tank 17 and the nozzle 18 move up and down by the second moving means toward the mask fixed to the chuck 16b, and a resist meniscus is formed between the nozzles 18, The nozzle 18 moves upward toward the mask until the nozzle 18 touches the mask.
이때, 레지스트는 레지스트 자체의 표면장력에 의해서 마스크에 접촉된 상태를 유지하면서 레지스트막을 형성하게 된다.At this time, the resist forms a resist film while maintaining the state of contact with the mask by the surface tension of the resist itself.
레지스트가 마스크에 접촉된 이후에 노즐(18)이 일정 간격으로 하향 이동하는데, 노즐(18)이 레지스트의 표면장력 이상으로 하향 이동하는 경우에 메니스커스에 의한 레지스트막의 형성은 실패하게 된다.After the resist is in contact with the mask, the nozzle 18 moves downward at regular intervals, and the formation of the resist film by the meniscus fails when the nozzle 18 moves downward beyond the surface tension of the resist.
이때 마스크와 노즐(18) 사이의 간격은 0.01~0.5mm로 한다. 그리고, 크롬막(22)과 노즐(18) 사이의 간격은 0.01~0.3mm로 하는 것이 바람직하다.At this time, the interval between the mask and the nozzle 18 is set to 0.01 ~ 0.5mm. The interval between the chromium film 22 and the nozzle 18 is preferably 0.01 to 0.3 mm.
이는 마스크와 노즐(18) 사이의 간격이 0.01mm 이하가 되면 마스크와 노즐(18)간의 스크래치로 인해 이물질이 발생할 수 있으며, 0.3mm 이상이 되면 메니스커스의 파괴 현상이 일어나 레지스트막을 형성할 수 없게 되기 때문이다.If the distance between the mask and the nozzle 18 is less than 0.01mm, foreign matter may occur due to the scratch between the mask and the nozzle 18. If the thickness is greater than or equal to 0.3mm, the meniscus may be destroyed to form a resist film. Because there is no.
마스크의 크롬막 위에 레지스트막이 형성되고 노즐(18)과 마스크가 일정 간격을 유지하면서 마스크가 고정되어 있는 척(16b)이 제1이동수단에 의해 좌우 이동한다.A resist film is formed on the chrome film of the mask, and the chuck 16b to which the mask is fixed while the nozzle 18 and the mask are kept at a predetermined interval is moved left and right by the first moving means.
여기서, 노즐(18)은 스캔 공정(S1) 중의 마지막 공정을 제외하고 마스크의 끝(마스크의 최외곽면) 부분을 벗어나지 않도록 한다. 만약, 노즐(18)이 마스크의 끝 부분을 벗어나는 경우 레지스트막이 형성되지 않아 레지스트 코팅이 실패할 수 있다.Here, the nozzle 18 does not leave the end of the mask (outermost surface of the mask) except for the last step in the scanning process S1. If the nozzle 18 deviates from the end of the mask, the resist film may not be formed and resist coating may fail.
척(16b)의 좌우 이동 횟수에 따라서 레지스트막 두께의 조절이 가능한데, 제1이동수단은 1~250mm/sec 속도로 움직이며, 이동 횟수는 1~10회 정도로 한다.The thickness of the resist film can be adjusted according to the number of left and right movements of the chuck 16b. The first moving means moves at a speed of 1 to 250 mm / sec, and the number of movements is about 1 to 10 times.
이때, 제1이동수단은 척(16b)을 10~150mm/sec 속도로 2~10회 정도로 이동시키는 것이 바람직하다. 이는 척의 이동속도가 10mm/sec 이하가 되면, 레지스트 솔벤트의 건조량이 많아져 레지스트막의 균일성이 저하되고, 척의 이동속도가 150mm/sec 이상이 되면 메니스커스의 파괴가 일어나 레지스트막의 균일성이 저하되기 때문이다.At this time, it is preferable that the first moving means moves the chuck 16b about 2 to 10 times at a speed of 10 to 150 mm / sec. This means that when the chuck movement speed is 10 mm / sec or less, the dry amount of the resist solvent increases and the uniformity of the resist film decreases. When the chuck movement speed becomes 150 mm / sec or more, the meniscus breaks down and the uniformity of the resist film decreases. Because it becomes.
위의 스캔 공정(S1)을 통해 레지스트막이 솔벤트가 충분한 상태에서 마스크의 크롬막 위에 일정한 두께로 형성되는데, 스캔 속도 및 스캔 횟수를 통해서 레지스트막의 두께 조절이 가능하다.Through the above scanning process (S1), the resist film is formed to have a constant thickness on the chromium film of the mask in a state of sufficient solvent, the thickness of the resist film can be adjusted through the scan speed and the number of scans.
도 4에 도시된 바와 같이, 스핀 공정(S2)은 스캔 공정(S1)으로 마스크에 레지스트막이 형성된 상태에서 스핀 컵(14b)이 척(16b)에 진공으로 고정된다. 이때, 스핀 컵(14b)과 척(16b)의 접촉 부분은 진공이지만 스핀 컵(14b)의 내부는 진공 상태가 아니다.As shown in FIG. 4, in the spin process S2, the spin cup 14b is vacuum-fixed to the chuck 16b while the resist film is formed on the mask by the scan process S1. At this time, the contact portion between the spin cup 14b and the chuck 16b is a vacuum, but the inside of the spin cup 14b is not in a vacuum state.
스핀 컵(14b)이 척(16b)에 고정되면 척(16b)은 모터(15)에 의해 마스크 및 스핀 컵(14b)과 동시에 회전하게 된다. 이때, 척(16b)의 회전수는 1~3,500rpm이고, 스핀 시간은 10~120sec 이다.When the spin cup 14b is fixed to the chuck 16b, the chuck 16b is rotated simultaneously with the mask and the spin cup 14b by the motor 15. At this time, the rotation speed of the chuck 16b is 1 to 3,500 rpm, and the spin time is 10 to 120 sec.
스핀 공정(S2)에서는 척(16b)의 회전수는 3,000rpm 이하, 척(16b)의 회전시간이 50sec 이하의 범위에서 회전수와 회전시간의 곱이 150,000(rpm.sec) 이하의 값을 갖도록 하는 것이 가장 바람직하다. 이는 척(16b)의 회전수가 3,000rpm 이상이 되면, 두께를 조절하기가 용이하지 않고, 회전시간이 50sec 이상이 되면 솔벤트의 건조가 발생하여 레지스트막의 균일성이 저하되기 때문이다.In the spin process (S2), the rotation speed of the chuck 16b is 3,000 rpm or less and the rotation time of the chuck 16b is 50 sec or less so that the product of the rotation speed and the rotation time has a value of 150,000 (rpm.sec) or less. Most preferred. This is because when the rotation speed of the chuck 16b is 3,000 rpm or more, it is not easy to adjust the thickness, and when the rotation time is 50 sec or more, drying of the solvent occurs and the uniformity of the resist film is lowered.
이러한 스핀 공정(S2)을 통해서 사용자는 레지스트막의 두께를 원하는 두께로 조절 가능하다.Through this spin process (S2), the user can adjust the thickness of the resist film to a desired thickness.
스핀 공정(S2)이 완료되면, 건조 공정(S3)은 척(16b)과 스핀 컵(14b)이 분리되면서 마스크 상의 레지스트막이 건조된다.When the spin process S2 is completed, in the drying process S3, the chuck 16b and the spin cup 14b are separated and the resist film on the mask is dried.
스핀 공정(S2) 직후의 레지스트막은 솔벤트가 많은 상태이기 때문에 건조 공정(S3)을 거치지 않으면 레지스트막의 균일성을 보장하기 어려우며 간섭색이 발생한다.Since the resist film immediately after the spin process (S2) has a large amount of solvent, it is difficult to guarantee the uniformity of the resist film without interference with the drying process (S3), and interference colors are generated.
건조 공정(S3)에서 사용한 마스크 및 스핀 컵(14b)의 간격은 0~150mm 이고, 회전수는 0~100rpm이며, 시간은 0~2,400sec 이다.The interval between the mask and spin cup 14b used in the drying step S3 is 0 to 150 mm, the rotation speed is 0 to 100 rpm, and the time is 0 to 2,400 sec.
이때, 마스크와 스핀 컵(14b)은 0.1~50mm의 이격 거리를 갖는 것이 가장 바람직하다. 이는 마스크와 스핀 컵(14b)의 이격 거리가 50mm 이상이 되면 다운 플로우(downflow)에 의해 형성된 공기 흐름들에 인해 레지스트막에 프린지가 발생되어 균일성이 저하되기 때문이다.In this case, it is most preferable that the mask and the spin cup 14b have a separation distance of 0.1 to 50 mm. This is because when the separation distance between the mask and the spin cup 14b is 50 mm or more, fringes are generated in the resist film due to the air flows formed by the downflow, thereby decreasing the uniformity.
또한, 건조 공정(S3)시 회전수도 2~50rpm의 범위를 갖는 것이 가장 바람직하다. 이는 회전수가 2rpm이하면 다운플로우에 의해 형성된 공기들로 인해 레지스트막에 프린지가 발생하여 균일성이 저하되고, 회전수가 50rpm 이상이면 회전 방향으로 공기흐름이 형성되어 레지스트막에 공기 흐름 모양의 프린지가 발생하여 균일성이 저하되기 때문이다.In addition, the rotation speed during the drying step (S3) also most preferably has a range of 2 ~ 50rpm. If the rotation speed is 2rpm or less, the uniformity decreases due to fringes in the resist film due to the air formed by the downflow, and if the rotation speed is 50rpm or more, an air flow is formed in the rotational direction so that an airflow fringe is formed in the resist film. This is because the uniformity decreases.
이와 같이, 스캔 공정(S1), 스핀 공정(S2), 건조 공정(S3)을 거치면서 마스크의 크롬막(22) 위에 레지스트막(23')이 형성되고, 레지스트막(23')이 형성된 마스크를 핫-플레이트(hot-plate)에서 굽기 및 냉각 과정을 통해 코팅 전 영역에 걸쳐 우수한 균일성의 레지스트막이 코팅된 블랭크마스크의 제조가 완료된다.In this manner, a resist film 23 'is formed on the chrome film 22 of the mask through the scanning step S1, the spin step S2, and the drying step S3, and the mask on which the resist film 23' is formed. The baking and cooling process in a hot-plate is completed to manufacture a blank mask coated with a resist film having excellent uniformity over the entire coating area.
도 6을 참고하면, 블랭크 마스크는 도 2b에 비해 레지스트막(23')이 균일하게 형성됨을 알 수 있고, 특히 마스크의 네 모서리 부분이 나머지 부분에 비해 두껍던 것이 나머지 부분과 비슷하거나 얇아짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the blank mask has a uniform resist film 23 ′ formed in comparison with FIG. 2B. In particular, it is understood that the four corner portions of the mask are thicker or thinner than the remaining portions. Can be.
상기에서는 본 발명에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the resist coating method of the blank mask according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. It is possible and this also belongs to the scope of the present invention.
이와 같이, 본 발명에 의한 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법은 캐필러리 방식에 의한 스캔 공정, 스핀 공정, 및 건조 공정을 거쳐 레지스트막을 형성하므로, 코팅 전체 영역을 거쳐 우수한 균일성을 갖는 레지스트막이 형성되고, 마스크의 옆면 및 뒷면에 레지스트에 의한 오염 없이 사용자가 원하는 두께를 갖는 레지스트막의 형성이 가능하고, 레지스트막을 프린지없이 형성할 수 있는 효과가 있다.As described above, the resist coating method of the blank mask according to the present invention forms a resist film through a capillary scanning process, a spin process, and a drying process, thereby forming a resist film having excellent uniformity throughout the entire coating area. It is possible to form a resist film having a desired thickness on the side and back of the mask without contamination by the resist, and the resist film can be formed without a fringe.
그리고, 본 발명에 의한 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법은 스핀 공정, 및 건조 공정 중에서 사용자가 불필요하다고 판단되는 공정은 생략할 수 있어 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, in the resist coating method of the blank mask according to the present invention, a process that is determined to be unnecessary by the user in the spin process and the drying process may be omitted, thereby reducing time and cost.
도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치의 구성을 도시한 것이다.Figure 1 shows the configuration of a resist coating apparatus of a blank mask according to an embodiment of the prior art.
도 2a는 도 1에 의해 제조된 블랭크 마스크가 도시된 도면이고, 도 2b는 도 2a의 A-A선의 단면도이다.FIG. 2A is a view showing a blank mask manufactured by FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2A.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅장치의 구성을 도시한 것이다.3 and 4 show the configuration of a resist coating apparatus of a blank mask according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블랭크 마스크의 레지스트 코팅방법의 순서도를 도시한 것이다.5 is a flowchart illustrating a resist coating method of a blank mask according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 의해 제조된 블랭크 마스크의 단면도를 도시한 것이다.FIG. 6 shows a cross-sectional view of the blank mask made by FIG. 5.
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