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Korean Journal of Materials Research, Vol.10, No.3, 218-222, March, 2000
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Ti 함량 변화에 따른 X선 노광 마스크용 W-Ti 흡수체의 물성 연구
A Study on the W-Ti Absorber Properties with Various Ti Composition for X-ray Lithography Mask
김경석, 이규한, 임승택, 이승윤, 안진호
  • 한양대학교 공과대학 재료공학과
Kyoungseok Kim, Kyuhan Lee, Seungtaek Lim, Seungyoon Lee, and Jinho Ahn
  • Department of Materials Engineering, Hanyang University, Seoul, 133-791, Korea
초록
W에 소량의 Ti를 첨가하여 그 함량 변화에 따른 X-선 마스크 흡수체용 W-Ti 박막의 물성을 연구하였다. W-Ti 박막은 DC magnetron sputtering system을 이용하여 증착하였다. Sputtering 증착시 증착압력의 증가에 따라 박막의 밀도는 감소하였으며 박막의 응력은 압축응력으로 바뀌었다. Ti 함량이 증가함에 따라 천이 압력 근방에서의 응력곡선의 기울기가 감소하였으며 천이 압력도 점차 낮아지는 경향을 보였다. Pure-W 시편의 경우 천이 압력이 약 6.5mTorr로 비교적 높았으며, 이 때 박막의 밀도는 17.8g/cm 3 이었고 함량 6.5%에서 가장 낮은 천이 압력(4.3mTorr)을 보였으며, 이때의 박막 밀도는 17.7g/cm 3 로 pure-W과 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. SEM을 이용한 미세구조 분석결과 pure-W 박막은 원형의 주상정 조직을 보이고 있으며, Ti가 첨가된 W-Ti 박막의 경우에는 가늘고 긴 침상 모양을 가지는 주상정 조직을 형성하고 있다. 또한 이러한 침상조직은 Ti함량이 증가할수록 더욱 발달하고 있으며, AFM 분석결과 Ti 첨가 시편 모두 18\AA 이하의 우수한 평균 표면 평활도를 나타내었다. 나타내었다.
W-Ti film properties for X-ray absorber applications have been investigated with Ti composition have been investigated with Ti composition variation. W-Ti films were deposited by DC magnetron sputtering system. As the working pressure increases, film density decreases and film stress changes from compressive to tensile. The transition pressure (where the film stress in zero) and the stress gradient decrease by adding Ti into W-Ti(6.5 at.%) film shows the smallest stress gradient and transition pressure. It also shows high density ( 17.7g/cm 3 ) similar to that of pure-W ( 17.8g/cm 3 ) at the transition pressure. All the films show columnar structure, and its size decreases with increasing Ti composition. Surface roughness and thermal stability are improved by Ti-addition, resulting in a better property for X-ray absorber applications.
Keywords:X-ray lithography;mask;W-Ti;absorber
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