KR100436950B1 - 저압 스퍼터링 방법 및 장치 - Google Patents

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도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤
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Abstract

스퍼터링 처리는, 특히, 높은 종횡비의 1 mTorr(0.133N/m2) 이하 크기의 구멍의 저부에서 접점을 코팅하기 위해, 처리 가스의 원자와의 충돌에 의한 스퍼터된 입자의 산란을 감소시키도록 1 mTorr(0.133N/m2) 미만, 특히 0.05 내지 0.5 mTorr(0.007 내지 0.067N/m2)의 저압(61b)에서 수행된다. 스퍼터링은, 스퍼터링 타겟(16)의 표면에 밀접한, 양호하게는 그에 인접한 챔버(12) 내의 가스 내로 RF 에너지를 반응 결합시키는 부가 RF 플라스마 발생원(35)을 제공함으로써 가능해진다. 부가 플라스마에 에너지를 제공하는 RF 전극(30)과 주 타겟(16)에 에너지를 제공하는 DC 전력(63)으로의 전력 뿐만 아니라 상기 챔버 내의 압력(61)은 동적 제어되므로, 플라스마는 저압(61b)에서 유지된다. 먼저, 부가 전극(30) 상의 RF 전력이 플라스마를 점화시키도록 적용되는 동안 상기 챔버 내의 압력은 1 mTorr(0.133N/m2) 이상으로 상승되며, 다음, 상기 RF 전력은 감소되며, 상기 타겟 상의 DC 전력(63)은 작동 레벨(63a)까지 상승되며, 그 결과 상기 챔버 내의 압력은 웨이퍼의 저압 스퍼터링을 위해 1 mTorr(0.133N/m2) 이하로 감소된다.

Description

저압 스퍼터링 방법 및 장치{Method And Apparatus For Low Pressure Sputtering}
초대규모 집적(VLSI) 반도체의 제작에 있어서, 형태가 점점 작아지고 있다. 최근, 폭이 0.25 내지 0.35 micron(미크론)(6.35 내지 8.89×10-9m) 범위 내의 높은 종횡비 형태의 저부에서 접점을 금속화하는 것이 필요하다. 스퍼터 코팅 처리에 의한 상기 접점의 금속화는, 특히 화학 침착(CVD)과 같은 코팅 처리에 필요한 상승된 온도에 의해 기판 상의 장치가 손상을 받는 다른 처리보다 스퍼터링이 시간, 비용 및 설비에 있어 상업적인 장점을 나타내기 때문에 적합하다. 그러나, 형태 크기의 감소 및 높은 종횡비에 따라, 스퍼터링 처리의 형성 및 스퍼터된 재료의 고도의 지향성(directionality)을 성취하기 위한 필요에 대한 요구 사항이 증가한다. 기판 상에 입사되는 스퍼터된 재료의 입자의 경로가 기판 표면에 수직으로 유지되지 않는다면, 높은 종횡비 구멍을 스퍼터 코팅하는 시도는 효과적이지 않다.
스퍼터 코팅 처리는, 통상 플라스마를 유지하는 전자를 공급하는 음극으로서 작용하는 음 전위에서 타겟을 유지하면서, 아르곤과 같은 불활성 가스로 채워진 진공 챔버 내로 코팅 재료의 타겟 및 기판을 위치시키며 가스 내에 플라스마를 발생시킴으로써 수행된다. 타겟은 통상적으로, 전극이 아르곤 가스 원자와 충돌하여 원자로부터 전자를 제거하여 양 이온으로 전환시키는 타겟의 표면에 걸쳐 타겟 후방의 자석이 전자를 포획하는 마그네트론 음극 조립체의 부분이다. 아르곤 이온은, 기판을 타격하며 코팅하는 진공 챔버를 통해 전파되는 타겟 재료의 입자를 추출하며 표면과 충돌되는 음 타겟을 향해 가속된다. 기판 표면에 거의 수직인 직선 내에 전파되는 타겟 입자를 이동시키기 위해 다양한 설계가 제안되었다. 타겟과 기판 사이에 시준기(collimators)를 삽입하는 것이 그러한 설계 중 하나이며, 롱 스로우 스퍼터링(long-throw sputtering)으로 공지된 기판 영역에 타겟을 증가시키는 것이 다른 설계이다. 시준기는 미립자 오염의 원인 및 가변적인 침착 속도를 제공하는 반면, 상기 두 방법은 침착 속도를 실질적으로 감소시키는 경향이 있다. 롱 스로우 스퍼터링은 비대칭이나 또는 웨이퍼의 중심 범위를 벗어나는 부적절한 단계를 초래한다. 입자를 이온화하는 것과 웨이퍼 받침대의 RF 바이어싱(biasing)에 의해 기판을 향해 입자를 전기적으로 가속하는 것은 기판을 향해 이동하는 스퍼터된 입자들의 필요한 수직 지향성을 유지하도록 제안된 다른 방법이다. 그러한 설계는 제한적으로 성공하였으나 널리 사용되지 않는다.
기판에 수직인 스퍼터된 입자의 경로를 위치시키는 방법에 관계 없이, 스퍼터링에 사용되는 1 내지 3 mTorr(0.133 내지 0.400 N/m2)의 통상의 압력에서 기판을 향해 이동하는 입자는 기판으로 이동하는 중에 아르곤 가스 원자와 충돌을 일으킨다. 이 충돌은 입자의 산란을 초래한다. 산란은 기판 상에 각을 형성하여 충돌되는 경로를 따라 다수의 입자의 방향을 바꾸며, 여기서 입자는, 코팅이 적합한 저부보다는 측벽을 주로 타격하기 위해 오목한 형태에 들어간다. 챔버 내의 압력의 감소는 입자의 다수의 충돌의 대응하는 감소를 발생시킨다. 반면, 1 mTorr(0.133 N/m2) 이하에서는, DC 또는 펄스된 DC 플라스마의 유지는 상당히 어려워지며, 비용 및 복잡성을 증가시키는 음극의 변형이 요구된다. 또한, 낮은 처리압이 성장 필름(growing film) 내에 혼합될 수 있는 불순물의 양을 감소시키는 것은 공지되어 있으며, 이에 의해 필름 순도와 이러한 필름으로 형성된 집적 장치의 신뢰성이 개선된다.
따라서, 높은 종횡비 형태가 코팅될 때, 스퍼터된 재료의 지향성을 유지하는 문제가 남아있으며, 스퍼티링이 낮은 압력, 특히 1 mTorr(0.133 N/m2) 및 그 이하에서 수행될 때, 플라스마를 유지하기 위한 요구가 남아있다.유럽 특허 공개 제0479189호에는 반도체 집적 회로의 에칭을 위한 마그네트론 플라스마 처리 장치가 개시되어 있다. 이 장치는 진공 챔버와, 에칭 가스 공급원과, 고주파(HF) 전력 공급원 또는 접지에 연결된 저부 전극 및, HF에 의해 접지 또는 전력 공급되는 상부 전극을 포함한다. 따라서, 에칭 처리는 양극 또는 음극 결합 시스템으로서 작동한다. 상기 공보에서 HF의 정의는 라디오 주파수를 포함한다. 적합한 작동압은 고압으로 적합되는 10 내지 100 mTorr(1.33 내지 13.3 N/m2)이다.유럽 특허 공개 제0469469호에는 반도체 장치를 제작하기 위한 방법이 개시되어 있다. 진공 챔버와, 유동 속도 발생기를 갖춘 처리 가스 입구와, 접지 전극 및, RF 에너지원 및 정합 회로를 갖춘 RF 전극을 포함하는 장치가 개시되어 있다. 이 방법 및 장치는 스퍼터링 장치로 사용될 수 있다. 반면, 이러한 사용을 위한 처리 매개 변수는 개시되어 있지 않다.
본 발명은 저압 스퍼터링에 관한 것이며, 특히, 1.0 mTorr(밀리 토르)(0.133 N/m2) 미만 특히, 0.05 내지 0.5 mTorr(0.0067 내지 0.067 N/m2)및 그 이하의 범위 내의 압력에서 높은 종횡비 형태의 스퍼터 코팅에서 플라스마를 점화하여 유지하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스퍼터링 장치의 개략도.
도 2a는 RF 부가 플라스마 결합 소자의 한 형태를 상세히 나타낸 도 1의 2로 표시된 부분의 개략도.
도 2b는 RF 부가 플라스마 결합 소자의 다른 형태를 나타낸 도 2a와 유사한 개략도.
도 2c는 RF 부가 플라스마 결합 소자의 다른 형태를 나타낸 도 2a 및 도 2b와 유사한 개략도.
도 3은 도 1의 장치의 작동의 한 실시예의 시간 챠트도.
본 발명의 주 목적은 VLSI 반도체 장치의 높은 종횡비 형태의 스퍼터 코팅을 제공하는 것이며, 특히 상기 형태의 저부에서 접점의 고지향성 스퍼터 코팅의 효과를 증진시키는 것이다. 본 발명의 특정 목적은 스퍼터된 입자의 산란을 감소시키며 스퍼터 코팅 처리에서의 스퍼터링 입자의 지향성을 유지하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저압 플라스마 처리 적용에서 플라스마를 유지하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 특정 목적은, 예를 들면 0.05 내지 0.5 mTorr(0.0067 내지 0.067 N/m2)의 범위 및 그 이하와 같은 1 mTorr(0.133 N/m2) 미만의 처리압에서 높은 종횡비 형태의 코팅을 위해, 스퍼터 코팅 적용에서 저압 플라스마를 유지하는 것이다.
본 발명의 원리에 따르면, 기판을 향해 이동하는 스퍼터된 재료의 지향성의 손실은 통상 1 내지 3 mTorr(0.133 내지 0.400 N/m2), 예를 들면 0.05 내지 0.5 mTorr(0.007 내지 0.067 N/m2) 범위 및 그 이하의 압력에서 스퍼터링에 의해 감소된다. 본 발명의 다른 원리에 따르면, 타겟으로부터 재료의 스퍼터링에 사용되는 이온화 가스를 위해 사용되는 주 플라스마에 부가 플라스마를 제공함으로써 저압에서 플라스마가 유지된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 저압 스퍼터 코팅 처리가 0.05 내지 0.5 mTorr(0.007 내지 0.067 N/m2)의 범위와 같은 1 mTorr(0.133N/m2) 이하 압력에서 양호하게 제공되며, DC 또는 펄스된 DC 마그네트론 강화 플라스마와 같은 주 플라스마는 타겟의 표면에 근접하여 부가 RF 플라스마를 제공함으로써 유지된다. 부가 플라스마와 저압 스퍼터링은 범위 및 필름 품질을 개선하도록 바이어스된 기판과 협력하는데 특히 유용하다. 부가 플라스마는 유도성 결합 또는 용량 결합이 될 수 있다. 처리 가스압의 동적 제어는 부가 플라스마의 점화에 이용되며 저압에서 플라스마를 유지하는데 사용된다. 특히, 처리 가스는 부가 플라스마가 점화되는 동안 1 내지 30 mTorr(0.133 내지 4.000 N/m2) 범위로 최초 유지되며, 그 후 처리를 위해 1 mTorr(0.133N/m2) 이하 범위, 양호하게는 0.05 내지 0.5 mTorr(0.007 내지 0.067 N/m2)로 감소된다. 또한 침착 속도는 타겟으로의 전력 레벨의 변화에 의해 제어된다.
양호한 실시예는, 코일을 마그네트론 타겟과 다크 스페이스 실드(dark space shield)에 근접하여 양호하게 유지시켜 부가 플라스마를 발생시키도록 타겟 주변부에서 단일 코일에 유도 결합되는 RF 에너지의 사용을 포함한다. 예를 들면 분할 나선형 코일과 같은 다른 형상의 코일이 사용될 수 있다. 다른 실시예는, 개별 타겟을 주 스퍼터링 타겟과 동일한 재료로 형성시켜, 주 타겟의 에지 부근에 위치시켜 개별 RF 타겟에 용량 결합되는 RF 에너지를 포함한다. 개별 타겟은, 처리 가스의 더욱 효과적인 여기가 가능하도록 개별 타겟에 제공되는 마그네트론과 다크 스페이스 실드를 또한 갖춘다.
본 발명의 양호한 실시예의 처리의 개시 중에, 챔버 내로의 처리 가스의 유동 속도는 부가 RF 플라스마의 점화를 위해 충분한 압력 레벨이 성취되도록 양호하게 증가된다. RF 플라스마용 전력은 양호하게는 RF 플라스마의 점화를 위해 증가된다. RF 플라스마가 점화되고 안정되면, 주 DC 플라스마는 타겟에 전력을 적용함으로써 발생되며, 이는 또한 고압에서 발생될 수도 있다. RF 플라스마의 안정화에 따라, 타겟에서의 주 플라스마의 점화 전후에, 압력은 1 mTorr(0.133N/m2) 이하 범위로 감소된다.
양호하게는, 부가 RF 플라스마가 발생되도록 RF 에너지가 결합되는 전극 또는 소자가, 장치의 사용 중에 발생되는 DC 및 RF의 단락을 방지하도록 구성 및 위치된다. 소자 자체 내의 RF 와전류 뿐만 아니라 직접 단락의 형성을 방지하도록 간극, 홈(slots), 분할(segmentation) 및 공간이 양호하게 사용된다. 소자는, 소자를 수용하기 위한 타겟에서 기판까지의 거리의 소정의 증가의 필요성을 방지하기 위해 타겟 대 기판 방향 내에 작은 치수 또는 저윤곽(low profile)을 가져야만 한다. 소자의 수냉이 또한 양호하게 제공된다. 소자는 적합하지 않은 전류 유동을 방지하기 위한 절연 코팅을 갖추며, 박리(flaking) 및 오염이 감소되도록 타겟의 접착성을 강화하기 위한 표면 처리를 가지며, 특히 소자의 에칭 속도가 소자 상의 스퍼터된 재료의 침착 속도를 초과할 때, 주 타겟과 동일한 재료로 코팅되거나 석영 또는 세라믹 재료와 같은 불활성 재료로 코팅되어 형성될 수 있다. 소자는 타겟 대 기판 경로의 외부에 양호하게 위치되며, 주 타겟으로부터 재료의 최소 침착을 수용하도록 양호하게 위치된다. 한 양호한 실시예에서, 소자는 주 타겟의 스퍼터링 표면의 평면 후방에 위치된다.
본 발명은, 특히 반도체 웨이퍼 표면 상의 높은 종횡비 형태의 코팅을 위한 스퍼터 코팅 처리의 지향성을 증가시킨다. 본 발명은 스퍼터된 재료의 입자의 산란을 감소시키며, 1 mTorr(0.133N/m2) 이하의 저압에서 DC 또는 펄스된 DC 플라스마의 유지를 용이하게 한다. 본 발명에서, 침착은 저압에서 고속 및 저오염으로 수행된다. 본 발명은 또한, 에칭 플라스마를 유지하도록 전극 부근에 RF 소자 또는 전극과 함께, 에칭된 기판이 음극인 에칭을 위해 사용된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 장점은 본 발명의 양호한 실시예의 하기의 상세한 설명에 의해 더욱 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 스퍼터 코팅 장치(10)를 나타낸 개략도이다. 장치(10)는, 반도체 웨이퍼(15)를 그의 상부에 갖춘 웨이퍼 지지체 또는 서셉터(susceptor)(14)가 내부에 장착된 진공 밀봉 스퍼터 처리 챔버(12)를 구비한다. 웨이퍼는, 웨이퍼(15) 상에 박막으로서 침착되는 형태의 스퍼터 코팅 재료의 타겟(16)에 직면한다. 타겟(16)은, 타겟(16)이 고정되는 타겟 홀더(18)와, 자석 팩(magnet pack)(19)을 구비하는 음극 조립체(17)의 부분이다. 다크 스페이스 실드(13)가 타겟(16)의 주변부 주위에 또한 제공된다. 자석 팩(19)은 양호하게는 챔버 내의 가스 내로 음극 조립체(17)에 의해 방출된 전자를 타겟(16)의 표면 상부에 가두는 밀폐 자기 터널을 발생시키는 자석을 구비한다.
상기 장치(10)는, RF 필터(22)를 통해 음극 조립체(17)에 연결되는, 일정하게 잔류되도록 연결되거나 펄스되는 DC 전력원(20)을 구비한다. RF 발생기(24)와 같은 에너지 보조원이 또한 음극 조립체(17)에 선택적으로 연결되며, 이는 정합 회로망(matching network)(25)을 통해 연결된다. 선택 바이어스 회로(27)가 웨이퍼 (15)에 바이어스를 적용하도록 또한 제공되며 기판 홀더(14)에 연결된다.
본 발명의 특정 실시예에 따르면, 결합 소자(30)가 타겟(16)의 표면에 밀접하게 제공된다. 양호하게는, 소자는 타겟(16)의 주변 에지(31)에 근접되며, 다크 스페이스 실드(13)에 매우 근접되며, 타겟(16)의 표면의 평면 내 또는 타겟(16)의 표면의 전방 또는 후방에 양호하게 유지된다. 0.1 내지 60 MHz의 범위 내에서 양호하게 작동되는 RF 발생기(32)가 정합 회로망(33)을 통해 소자(30)에 연결된다. 본 발명의 한 실시예에서, 소자(30)는, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 발생기(32)와 정합 회로망(33)으로 구성된 RF 에너지원(35)의 두 개의 출력 도선을 교차하여 연결된 평면 코일(30a)이다. 코일(30a)은, 타겟(16) 부근에 부가 플라스마를 형성하도록 에너지원(35)으로부터 RF 에너지를 챔버(11) 내의 가스 내로 유도 결합하는 역할을 한다. 도 2b는 부가 플라스마를 형성하기 위해 도 2a의 편평한 단일 코일(30a)에 대안적인 다중 권취식 분할 나선형 코일(30b)을 나타낸다.
도 2c에는 상기 코일(30a,30b)에 대안적인 환형 부가 타겟(30c)을 나타낸다. 타겟(30c)은 타겟(16)과 동일한 재료로 양호하게 형성된다. 타겟(30c)은, 부가 플라스마를 형성하도록 RF 에너지를 가스 내로 용량 결합하기 위해 RF 에너지원(35)의 출력 도선에 연결된다.
처리 가스원(40)이 유동 제어기(41)를 통해 챔버(11)에 연결된다. 스퍼터 처리를 위해, 가스원(40)으로부터의 가스는 통상 아르곤과 같은 불활성 가스이다. 챔버가 통상 비워져 챔버(11)에 연결된 진공 펌프(도시 않음)의 사용에 의해 높은 진공이 되면, 제어기(41)는 챔버 내의 압력의 적합한 제어를 제공하도록 챔버(11)내의 가스의 소량의 유동을 조절한다.
상기 장치(10)는, 상술한 요소들의 작동을 배열 및 제어하도록 작동되는, 마이크로프로세서에 기초하여 프로그램 가능한 제어기인 주 제어기(50)를 추가로 구비한다. 제어기(50)는, 음극 전력 공급부(20,24)와, 기판 바이어스 전력 공급부(27) 및, 부가 플라스마 소자(30)와 가스 유동 제어기(41)에 에너지를 제공하기 위한 RF 발생기의 에너지 공급을 제어하기 위한 출력부를 구비한다. 본 발명의 특정 원리에 의하면, 상기 제어기(50)는 챔버 내의 압력이 1 내지 50 mTorr(0.133 내지 6.666 N/m2)로 상승하고 다음, RF 발생기(32)가 소자(30)에 에너지를 제공하여 타겟(16)의 표면에 밀접한 챔버(11) 내의 부가 플라스마를 점화 및 유지하도록 가스 유동 제어기(41)를 작동시킬 수 있게 프로그램된다. 일단, 상기 플라스마가 안정되면, 주 플라스마를 점화 및 유지하도록 소자(30)를 반응 결합시켜 형성된 RF 에너지에 의해 RF 부가 플라스마를 유지한 채로, 1 mTorr(0.133 N/m2) 이하의 압력에서 점화되지 않도록 제어기(50)는 압력을 0.5 mTorr(0.667 N/m2) 이하로 감소시키며, 타겟(16)에서 주 플라스마를 발생시키도록 전력 공급부(20)가 주 타겟(16)에 에너지를 공급한다. 상기 주 플라스마에 의해, 웨이퍼(15)는 그 상부에 높은 종횡비 형태의 저부를 양호하게 코팅하도록 저압에서 처리된다.
도 3은 장치(10)를 제어하는 제어기(50)의 프로그램을 더욱 상세한 방식으로 도시한다. 도 3에서, 곡선(60)은 제어기(50)로부터 가스 유동 제어기(41)까지의 신호를 나타낸다. 곡선(60)에서, 곡선은 시간 T1(사이클의 개시)에서 개시되어 시간 T4(T1 으로부터 통상 2 내지 5초 후)에서 종결되는 통상 2 내지 5초 동안 높은 유동 값(60a)을 가리킨다. 곡선(61)에서, 압력은 시간 T1에서 상승되기 시작하여, 시간 T2 전에 10 내지 50 mTorr(1.333 내지 6.666 N/m2) 범위 내의 소정의 고압에 도달하며, 감소되기 시작하는 시간 T4 까지 1 mTorr(0.133N/m2) 이상으로 유지된다. 시간 T4에서, 유동 제어 신호는, 곡선(60)의 60b에 나타낸 바와 같이, 챔버(11) 내로의 1 내지 100 sccm의 유동 신호에 의해 통상 성취되는 낮은 유동 제어 값으로 변화된다. 이것은 챔버(11) 내의 압력이 시간 T4 에서 시간 T5 까지 레벨(61a)에서 레벨(61b)로 감소하도록 유발한다.
곡선(62)은 RF 에너지원(35)으로부터 RF 소자(30)로 전달되는 RF 전력을 나타낸다. 제어기(50)는, 곡선(62)의 62a에 표시된 바와 같이, 1 내지 60 MHz의 범위 내의 RF 에너지를 시간 T2에서, 0으로부터 플라스마를 점화하기에 충분한 레벨, 통상적으로는, 1 내지 5KW의 전력으로 상승시킨다. 이 RF 전력은, 시간 T1 및 T2로부터 0.5 내지 3초 후인 시간 T3 까지 높은 레벨(62a)에 잔류된다. 시간 T3 으로부터 시간 T3 보다 0.5 내지 5초 후인 시간 T8 까지, RF 전력 레벨은 레벨(62a)로부터, 기판(15) 상의 침착 속도의 제어가 가능한 레벨로 플라스마를 유지하기 위해 필요한 임의의 최소 레벨인 낮은 레벨(62b)로 감소된다. 상기 레벨(62b)은 통상 0.1 내지 60 MHz의 주파수를 갖는 0.1 내지 3 kW 이다.
시간 T3 전에, 양호하게는 처리 가스의 압력이 고레벨 61a에서 저레벨 61b로 감소되기 전에, 타겟(16) 상의 DC 전력은 0으로부터, 통상 사용되는 직경 12 인치 (30.48cm) 타겟을 위한 0.5 내지 30 kW인 곡선 63에 나타낸 바와 같은 작동 전력 레벨 63a까지 증가된다. 타겟 전력의 증가는 시간 T9와 T10 사이, 또는 5초까지 동안 발생된다. DC 전력은 웨이퍼(15)가 처리되기까지의 통상 시간 T10으로부터 10초 내지 몇 분까지인 시간 T6 까지 타겟(16) 상에 레벨 63a에 잔류된다. 시간 T6에서, DC 전력 레벨 63a는 타겟(16)으로부터 제거되며, 유지 RF 전력 레벨 62b는 시간 T6 또는 그 후에 부가 소자(30)로부터 제거된다. 그 후 시간 T7에서, 가스 유동은 0으로 감소되며, 가스압은 낮은 여기 압력으로 감소된다. 웨이퍼가 새로운 것으로 교체되면, 사이클은 반복된다.
본 발명의 적용이 다양하며, 본 발명이 양호한 실시예에 설명된 것은 당업자에게는 명백한 일이다. 따라서, 본 발명의 원리를 벗어나지 않는 부가 및 변형이 가능하다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 스퍼터 코팅 재료의 타겟(16)을 포함하는 스퍼터링 음극 조립체(17)와 마주하는 진공 스퍼터링 챔버(12) 내의 기판(15)을 지지하는 단계와,
    상기 챔버(12) 내에 가스의 진공압을 설정하는 단계와,
    부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)으로부터 상기 챔버(12) 내의 가스로 RF 에너지를 반응식으로 결합시킴으로써 상기 스퍼터링 음극 조립체에 인접한 플라스마를 점화하는 단계와,
    스퍼터링하기 위해 상기 스퍼터링 음극 조립체(17)에 에너지를 공급하는 단계 및 스퍼터링 중에 1 mTorr(0.133 N/m2) 미만으로 가스압을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 점화 단계는 상기 챔버(12) 내의 압력 및 상기 부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)으로 공급되는 전력을 플라스마를 점화하기 위한 레벨로 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 스퍼터링 음극 조립체(17)의 에너지 공급 후에, 상기 압력 및 전력은, 플라스마의 점화에 필요한 것 이하의 레벨이면서 코팅 재료를 스퍼터하도록 플라스마를 유지하기 위해 필요한 레벨 이상으로 감소되는 스퍼터링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스퍼터링 음극 조립체(17) 부근의 상기 스퍼터링 챔버(12) 내에 상기 부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 스퍼터링 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 타겟(16)의 주변 에지(31) 부근 및, 상기 챔버(12) 내의 상기 타겟(16) 주위의 다크 스페이스 실드(13) 부근에 상기 부가 플라스마 전극을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 스퍼터링 방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 타겟(16)의 스퍼터링 표면을 관통하는 평면 부근에 상기 부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 스퍼터링 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, RF 에너지는, 상기 타겟의 주변부 부근의 상기 타겟(16)을 둘러싸는 스퍼터링 재료의 부가 타겟(30c)에 에너지를 인가함으로써 가스에 용량 결합되는 스퍼터링 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, RF 에너지는, 상기 타겟의 주변부(31)에 밀접한 상기 타겟(16)을 둘러싸는 코일(30a,30b)에 에너지를 인가함으로써 가스에 유도 결합되는 스퍼터링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 코일은 상기 스퍼터링 음극 조립체(17)의 주변 주위의 상기 챔버(12) 내에 대칭적으로 제공된 분할 나선형 코일(30b)인 스퍼터링 방법.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 음극 조립체(17)는 DC 전력으로 에너지 공급되는 스퍼터링 방법.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 음극 조립체(17)는 펄스된 DC 전력으로 에너지 공급되는 스퍼터링 방법.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판(15)을 바이어스하는 단계와,
    상기 타겟(16)으로부터 이격된 지점에서 상기 타겟(16)으로부터 스퍼터된 재료를 이온화하는 단계 및,
    상기 이온화된 스퍼터 입자들을 상기 기판(15)을 향해 끌어당기도록 바이어스를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 스퍼터링 방법.
  12. 제 2 항에 있어서, 상기 기판(15) 상의 침착 속도를 제어하도록 상기 결합된 RF 에너지를 변화시키기 위한 상기 부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)으로의 RF 전력을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 스퍼터링 방법.
  13. 제 2 항에 있어서, 음극으로 스퍼터링 플라스마를 발생시키기 위해 1mTorr(0.133N/m2) 이하로 상기 챔버 내의 압력을 유지하면서 상기 플라스마가 상기 챔버(12) 내에서 1mTorr(0.133N/m2) 이상의 압력으로 점화되어 음극을 작동시키는 스퍼터링 방법.
  14. 진공 스퍼터링 챔버(12)와, 상기 챔버(12)에서 스퍼터링 재료의 타겟(16)을 포함하는 스퍼터링 음극 조립체(17)와, 상기 음극 조립체(17)에 연결된 음극 전력원(20)과, 상기 챔버(12) 내로의 가스의 유동을 제어하며 상기 챔버 내의 압력에 영향을 주기 위한 가스 유동 제어기(41)와, 부가 플라스마 전극(30,30a,30b,30c)과, 상기 전극에 연결된 RF 에너지원(32)과, 상기 가스 유동 제어기(41)와 전력원(20) 및 RF 에너지원(32)에 연결된 제어기(50)를 포함하며,
    상기 제어기(50)는 상기 음극 조립체(17)에 인접한 플라스마를 점화시키는 레벨에서 상기 RF 에너지원(32)이 전극에 에너지를 제공하는 동안, 상기 가스 유동 제어기(41)가 상기 챔버(12) 내의 압력을 제어하도록 구성되며, 상기 음극 전력원(20)이 스퍼터링을 발생하도록 상기 음극 조립체(17)에 에너지를 제공하는 동안, 상기 가스 유동 제어기가 상기 챔버 내에 1 mTorr(0.133N/m2) 미만의 압력을 유지하도록 구성되는 스퍼터링 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 전극은 적어도 스퍼터링 재료로 코팅되거나 또는 스퍼터링 재료로 제조되는 부가 타겟(30c)이며, 상기 챔버 내에서 플라스마를 점화 및 유지하도록 상기 챔버(12) 내의 가스에 RF 에너지를 용량 결합하도록 구성되는 스퍼터링 장치.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 전극은, 상기 챔버 내에서 플라스마를 점화 및 유지하도록 상기 챔버(12) 내의 가스에 RF 에너지를 유도 결합하도록 상기 타겟(16)의 주변부에 인접하여 둘러싸는 코일(30a,30b)인 스퍼터링 장치.
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