(57)【要約】【課題】本発明は、レジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機に関する。【解決手段】本発明によるレジスト膜のパターニング方法は、レジスト膜が形成された基板を準備する段階と、前記レジスト膜において、露光領域及び非露光領域を定義する段階と、前記露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、前記レジスト膜に垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成する段階と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト膜が形成された基板を準備する段階と、
前記レジスト膜において、露光領域及び非露光領域を定義する段階と、
前記露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成する段階と、を含むレジスト膜のパターニング方法。
【請求項２】
前記レジストパターンを形成する段階は、
前記露光領域の中央から前記非露光領域に行くに従って長波長の光を照射させる露光工程を行う段階と、
前記レジスト膜に対して現像工程を行う段階と、を含む、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項３】
前記レジストパターンを形成する段階は、
前記露光領域の中央から前記非露光領域に行くに従って長波長の割合を増加させて前記光を照射させる露光工程を行う段階と、
前記レジスト膜に対して現像工程を行う段階と、を含む、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項４】
前記レジストパターンを形成する段階は、前記光に対する前記基板の相対位置を変更する段階を含む、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項５】
前記レジストパターンを形成する段階は、前記光の照射が不要な場合、前記光を吸収処理する段階をさらに含む、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項６】
前記レジストパターンを形成する段階は、
前記光のうち特定波長の光を選択的にフィルタリングする段階と、
前記特定波長の光を前記露光領域の一領域にさらに照射させる段階と、を含む、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項７】
前記レジスト膜は、ドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層して形成された絶縁膜である、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項８】
前記レジスト膜は１００μｍ以上の厚さを有する、請求項１に記載のレジスト膜のパターニング方法。
【請求項９】
垂直な側壁プロファイルのレジストパターンを形成するための露光機であって、
レジスト膜が形成された基板を支持する基板支持体と、
光源から放出された光を前記基板の露光領域に案内する反射板と、
前記露光領域に対して、異なる長さの波長の光が照射されるように、前記光のうち特定波長の光をフィルタリングするフィルタと、を備える露光機。
【請求項１０】
前記反射板は、特定波長の光を選択的に反射させる選択的ミラー（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｍｉｒｒｏｒ）を備える、請求項９に記載の露光機。
【請求項１１】
前記フィルタは、光のフィルタリングのための第１位置と前記光の移動経路から外れる第２位置との間を移動可能に設けられる、請求項９に記載の露光機。
【請求項１２】
前記フィルタが前記第２位置に位置された時に、前記光を吸収処理する吸収板をさらに含む、請求項９に記載の露光機。
【請求項１３】
前記レジスト膜は、ドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層して形成された絶縁膜である、請求項９に記載の露光機。
【請求項１４】
前記レジスト膜は１００μｍ以上の厚さを有する、請求項９に記載の露光機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機に関し、より詳細には、露光工程の効率を向上させ、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができるだけでなく、レジストパターンのアンダーカットの発生を防止することができる、レジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、印刷回路基板の製造工程において、回路パターンのためのフォトリソグラフィ工程及びめっき工程などを行って形成される銅膜の厚さは、略５０μｍ未満である。一方、層間絶縁膜または回路パターンを保護するための保護膜は、５０〜１００μｍ以上の相対的に厚い厚さを有する。特に、特定の金属パターンを保護するために、前記金属パターン上にドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層することで形成された絶縁膜の場合、略１００μｍ以上の厚さを有して、前記パターンの電気的絶縁及び保護の役割をすることができる。
【０００３】
しかし、パターニングしようとするレジスト膜の厚さが厚いほど、露光工程時にレジスト膜の上部領域と下部領域に照射される光エネルギーが異なるため、前記レジスト膜の厚さ方向に光硬化の程度が異なる可能性がある。この場合、傾斜した側面プロファイルのホール（ｈｏｌｅ）を有するレジストパターンが形成されたり、アンダーカットが発生したりして、回路基板の電気的特性及び信頼性を低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国公開特許第１０-２００３-００８０１８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、アンダーカットの発生を防止することができるレジストパターンを形成するためのレジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機を提供することにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、パターニング領域に垂直な側壁を有するレジストパターンを形成するためのレジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるレジスト膜のパターニング方法は、レジスト膜が形成された基板を準備する段階と、前記レジスト膜において、露光領域及び非露光領域を定義する段階と、前記露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成する段階と、を含む。
【０００８】
本発明の形態によると、前記レジストパターンを形成する段階は、前記露光領域の中央から前記非露光領域に行くに従って長波長の光を照射させる露光工程を行う段階と、前記レジスト膜に対して現像工程を行う段階と、を含むことができる。
【０００９】
本発明の形態によると、前記レジストパターンを形成する段階は、前記露光領域の中央から前記非露光領域に行くに従って長波長の割合を増加させて前記光を照射させる露光工程を行う段階と、前記レジスト膜に対して現像工程を行う段階と、を含むことができる。
【００１０】
本発明の形態によると、前記レジストパターンを形成する段階は、前記光に対する前記基板の相対位置を変更する段階を含むことができる。
【００１１】
本発明の形態によると、前記レジストパターンを形成する段階は、前記光の照射が不要な場合、前記光を吸収処理する段階をさらに含むことができる。
【００１２】
本発明の形態によると、前記レジストパターンを形成する段階は、前記光のうち特定波長の光を選択的にフィルタリングする段階と、前記特定波長の光を前記露光領域の一領域にさらに照射させる段階と、を含むことができる。
【００１３】
本発明の形態によると、前記レジスト膜は、ドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層して形成された絶縁膜であることができる。
【００１４】
本発明の形態によると、前記レジスト膜は１００μｍ以上の厚さを有することができる。
【００１５】
本発明による露光機は、垂直な側壁プロファイルのレジストパターンを形成するための露光機であって、レジスト膜が形成された基板を支持する基板支持体と、光源から放出された光を前記基板の露光領域に案内する反射板と、前記露光領域に対して、異なる長さの波長の光が照射されるように、前記光のうち特定波長の光をフィルタリングするフィルタと、を備えることができる。
【００１６】
本発明の形態によると、前記反射板は、特定波長の光を選択的に反射させる選択的ミラー（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｍｉｒｒｏｒ）を備えることができる。
【００１７】
本発明の形態によると、前記フィルタは、光のフィルタリングのための第１位置と前記光の移動経路から外れる第２位置との間を移動可能に設けられることができる。
【００１８】
本発明の形態によると、前記フィルタが前記第２位置に位置された時に、前記光を吸収処理する吸収板をさらに含むことができる。
【００１９】
本発明の形態によると、前記レジスト膜は、ドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層して形成された絶縁膜であることができる。
【００２０】
本発明の形態によると、前記レジスト膜は１００μｍ以上の厚さを有することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるレジスト膜のパターニング方法は、基板の露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、レジスト膜の照射領域に対して均一な光硬化を行うことができるため、アンダーカットの発生を防止し、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。
【００２２】
本発明による露光機は、基板の露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光が照射されるように、特定波長の光を選択的にフィルタリングして基板にさらに照射することで、アンダーカットの発生を防止し、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態によるレジスト膜のパターニング方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態による露光機を用いたレジストパターニングの詳細な過程を説明するための図面である。
【図３】本発明の実施形態による露光機を用いたレジストパターニングの詳細な過程を説明するための図面である。
【図４】本発明の実施形態による露光機を用いたレジストパターニングの詳細な過程を説明するための図面である。
【図５】本発明の実施形態による露光機を示す図面である。
【図６】本発明の実施形態による露光機を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付図面とともに詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態で具現されることができる。本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。明細書全体において、同一参照符号は同一構成要素を示す。
【００２５】
本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書で、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明によるレジスト膜のパターニング方法及びそれを具現するための露光機について詳細に説明する。
【００２７】
図１は本発明の実施形態によるレジスト膜のパターニング方法を示すフローチャートであり、図２から図４は本発明の実施形態によるレジストのパターニング過程を説明するための図面である。
【００２８】
図１及び図２を参照すると、まず、基板１０を準備することができる（Ｓ１１０）。前記基板１０を準備する段階は、シリコン基板またはガラス基板などのベース基板１２を準備する段階と、前記ベース基板１２上にレジスト膜（ｒｅｓｉｓｔ  ｌａｙｅｒ）１４を形成する段階と、を含むことができる。前記レジスト膜１４を形成する前に、前記ベース基板１２上に所定の金属パターン（不図示）を形成する段階がさらに行われてもよい。前記レジスト膜１４は感光性膜であり、前記金属パターンを覆うための絶縁パターンであることができる。
【００２９】
前記レジスト膜１４を形成する段階は、前記ベース基板１２上にドライフィルムソルダーレジスト（Ｄｒｙ  Ｆｉｌｍ  Ｓｏｌｄｅｒ  Ｒｅｓｉｓｔ：ＤＦＳＲ）を多層状に積層（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階を含むことができる。このような多層フィルム構造のレジスト膜１４は、前記ベース基板１２上に形成された金属パターンを絶縁及び保護するための絶縁パターンとして用いられることができる。また、十分な絶縁及び保護特性のために、前記レジスト膜１４は略１００μｍ以上の厚さを有することができる。
【００３０】
次に、前記基板１０において、露光領域ａと非露光領域ｂを定義することができる（Ｓ１２０）。前記露光領域ａは、前記レジストパターニング工程時、前記レジスト膜を硬化させるための光が照射される領域であり、前記非露光領域ｂは、光が照射されない領域である。前記露光領域ａのレジスト膜１４は、後続の現像工程により選択的に除去される前記レジスト膜１４の一部分であることができる。
【００３１】
図１及び図３を参照すると、前記基板１０の露光領域ａに対して、前記露光領域ａの中央から前記非露光領域ｂに行くに従って長波長を有する光２０を照射する露光工程を行うことができる（Ｓ１３０）。より具体的に、前記光２０は、相対的に短波長を有する光２２及び相対的に長波長を有する光２４を含み、長波長の光であるほどエネルギーが相対的に大きいため、前記レジスト膜１４の下部膜まで効果的に硬化させることができる。特に、前記レジスト膜１４の厚さが１００μｍ以上である場合、前記レジスト膜１４に対して短波長の光２２を用いた露光工程を行うと、前記レジスト膜１４の下部領域まで光硬化が効果的になされることが困難である。そのため、後続の現像工程を行うと、レジスト膜の下部領域にアンダーカットが発生したり、傾斜した側壁プロファイルを有するレジストパターンが形成される恐れがある。したがって、前記非露光領域ｂに行くに従って相対的に長波長の光２４が照射されるように、領域ごとにエネルギーの大きさが異なる光２０を用いて前記レジスト膜１４に対して露光工程を行う。これにより、前記レジスト膜１４の露光領域ａに対して効果的な光硬化を行うことができる。そのために、前記照射領域ａの一領域に特定波長の光をさらに照射するなどの方法が用いられることができる。このような領域ごとに異なるエネルギーを有する光２０を具現することについての具体的な説明は後述する。
【００３２】
図１及び図４を参照すると、前記基板１０に対して現像工程を行うことで、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターン１６を形成することができる（Ｓ１４０）。前記現像工程を行う段階は、前記露光領域ａのレジスト膜１４に対してエッチング選択性を有する現像液を用いて、前記露光領域ａのレジスト膜１４を除去することによりなされることができる。この際、上記の露光工程で、前記非露光領域ｂに隣接する前記露光領域ａに対して、前記レジスト膜１４に対する直進性が高い長波長の光２４を用いた硬化処理を行うため、前記現像工程時に上下に垂直な側壁のトレンチ１６ａを有するレジストパターン１６が形成されることができる。
【００３３】
上述のように、本発明の実施形態によるレジスト膜のパターニング方法は、基板の露光領域ａに対して、非露光領域ｂに行くに従って長波長の光が照射されるように光２０を照射することで、上下に垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターン１６を形成することができる。この場合、ドライフィルムソルダーレジストを多層構造に積層して略１００μｍ以上の厚さを有する絶縁膜に対してパターニング工程を行う時に、前記絶縁膜の下部領域の光硬化効率が低下して、傾斜した側壁プロファイルを有する絶縁パターンが形成されたり、アンダーカットが発生する問題を解決することができる。これにより、本発明によるレジスト膜のパターニング方法は、基板の露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、レジスト膜の照射領域に対して均一な光硬化を行うことができるため、アンダーカットの発生を防止し、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。
【００３４】
次に、本発明の実施形態によるレジスト膜のパターニング方法を具現するための露光機について詳細に説明する。ここで、上述のレジスト膜のパターニング方法についての説明と重複される内容は省略または簡素化する。
【００３５】
図５及び図６は本発明の実施形態による露光機を示す図面である。より具体的に、図５は本発明の実施形態による露光機により基板に光を照射することを示す図面であり、図６は本発明の実施形態による露光機により光を吸収処理することを示す図面である。
【００３６】
図５及び図６を参照すると、本発明の実施形態による露光機１００は、基板支持体１１０と、光源１２０と、反射板１３０と、吸収板１４０と、フィルタ１５０と、を備えることができる。
【００３７】
前記基板支持体１１０は基板１０を支持することができる。前記基板支持体１１０は、露光工程時に前記基板１０を支持するとともに、前記基板１０の角度及び位置などを調節することができる。前記光源１２０は前記露光工程を行うための光２０を放出することができる。
【００３８】
前記反射板１３０は、露光工程時に前記光源１２０から照射された光２０が前記基板支持体１１０に置かれた基板１０の所定領域に照射されるように、前記光２０の移動経路を定義することができる。また、選択的に、前記反射板１３０は、露光工程時に前記光２０が前記吸収板１４０に移動されるように、前記光２０の移動経路を定義することができる。そのために、前記反射板１３０は複数個が提供されることができ、それぞれの反射板１３０は、所定の駆動機（不図示）により角度などが調節されることができる。
【００３９】
前記吸収板１４０は前記光２０を吸収することができる。例えば、前記露光工程を行う過程で、前記光２０が不要な場合や、前記フィルタ１５０によって前記光２０のうち特定波長の光を選択的に追加することが不要な場合、前記光２０を吸収処理することができる。ここで、図６に図示されたように、前記吸収板１４０により前記光２０が吸収される過程で、前記フィルタ１５０は、前記光２０のフィルタリング位置ｃから外れて、待機位置（不図示）に位置されることができる。
【００４０】
前記フィルタ１５０は前記光２０を波長ごとにフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）することができる。上述したように、本発明の実施形態によるレジスト膜のパターニング方法は、露光領域ａに対して領域ごとに異なる波長の光を照射することで、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。そのために、前記露光機１００のフィルタ１５０は、前記光源１２０から放出される光２０を選択的にフィルタリングして、上記のように領域ごとに異なる波長を有する光２０を具現することができる。一例として、前記光源１２０からさらに発生したエキストラエネルギーを有する光である長波長の光２４が、前記非露光領域ｂに隣接した領域に選択的に照射されるように、前記フィルタ１５０が前記光２０をフィルタリングすることができる。この際、前記基板支持体１１０は、前記基板１０の位置を移動させて前記光２０の照射領域を調節することができる。
【００４１】
前記フィルタ１５０は、第１位置ｃと第２位置（不図示）との間を移動可能に設けられることができる。前記第１位置ｃは、前記基板１０に前記光を照射させるための前記フィルタ１５０の位置であり、前記第２位置は、前記第１位置ｃに前記フィルタ１５０が移動する前に、前記光２０の移動経路から外れて待機する前記フィルタ１５０の位置である。より具体的な例として、前記第１位置ｃは、前記基板１０に特定波長の光を追加的に照射するために提供される前記フィルタ１５０の位置であり、前記第２位置は、前記フィルタ１５０によって特定波長の光を前記基板１０に追加照射する必要がない場合、前記吸収板１４０によって前記光２０を吸収処理するために提供される前記フィルタ１５０の位置である。上記のようなフィルタ１５０の前記第１位置ｃと前記第２位置との間の移動のために、前記露光機１００は、前記フィルタ１５０を駆動する駆動機（不図示）をさらに備えることができる。
【００４２】
ここで、前記反射板１３０は、上記のように必要な追加エネルギーの光２０が必要な時間に照射されるように、前記光２０のうち特定波長の光を選択的に前記フィルタ１５０に反射させることができる。一例として、前記反射板１３０は多数のミラーを有する選択的ミラー（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｍｉｒｒｏｒ）１３２を備えることができる。前記選択的ミラー１３２は、前記露光工程時、必要な特定波長の光が前記基板１０の露光領域ａに照射されるようにすることができる。前記フィルタ１５０は、前記選択的ミラー１３２から反射された光２０のうち特定波長の光を選択的に除去することで、必要な波長の光のみが前記基板１０に照射されるようにすることができる。また、追加的なエネルギーの光が不要な時点では、前記吸収板１４０に前記光２０が移動されるように前記光２０を反射させることができる。
【００４３】
上述のように、本発明の実施形態による露光機１００は、必要な波長の光を選択的に反射させる反射板１３０と、前記反射板１３０により反射された光２０のうち特定波長の光をフィルタリングして、必要な波長の光のみを選択的に通過させるフィルタ１５０と、を備えて、前記基板１０に対して領域ごとに異なる波長を有する光２０を選択的に照射することで、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。これにより、本発明による露光機は、基板の露光領域に対して領域ごとに異なる波長の光が照射されるように、特定波長の光を選択的にフィルタリングして基板に追加的に照射することで、アンダーカットの発生を防止し、垂直な側壁プロファイルを有するレジストパターンを形成することができる。
【００４４】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、上述の内容は本発明の好ましい実施形態を示して説明するものに過ぎず、本発明は多様な他の組合せ、変更及び環境で用いることができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、述べた開示内容と均等な範囲及び／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。上述の実施形態は本発明を実施するにおいて最善の状態を説明するためのものであり、本発明のような他の発明を用いるにおいて当業界に公知された他の状態での実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された特許請求の範囲は他の実施状態も含むと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【００４５】
１０  基板
１２  ベース基板
１４  レジスト膜
１６  レジストパターン
１００  露光機
１１０  基板支持体
１２０  光源
１３０  反射板
１４０  吸収板
１５０  フィルタ
【図１】
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【図２】
2014106540.tif 000004
【図３】
2014106540.tif 000005
【図４】
2014106540.tif 000006
【図５】
2014106540.tif 000007
【図６】
2014106540.tif 000008