KR20010051734A - 변조된 파워를 이용한 물리적 기상 증착 방법 및 장치 - Google Patents

변조된 파워를 이용한 물리적 기상 증착 방법 및 장치 Download PDF

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KR20010051734A
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토니피. 치앙
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조셉 제이. 스위니
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Abstract

본 발명은 이온화된 금속 플라즈마 증착에 의해 기판상에 컨포멀 스텝 커버리지를 달성하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 타겟은 코일에 의해 유지된 플라즈마에 의해 스퍼터링되고 이온화되는 물질의 소스를 제공한다. 이온화된 물질은 기판상에 증착되어 네거티브 전압에 바이어스된다. 타겟에 결합된 파워 소스는 처리동안 변조된 신호 또는 시변 신호를 그것에 공급한다. 바람직하게, 변조된 신호는 네거티브 전압부와 포지티브 전압부를 포함한다. 네거티브 전압부와 포지티브 전압부는 중심이 두꺼운 스퍼터링 단계와 에지가 두꺼운 스퍼터링 단계 사이의 주기로 교대로 수행된다. 막 품질 및 균일성은 신호의 주파수 및 진폭, 신호의 포지티브 부분의 존속기간, 지지부재와 코일의 각각에 공급된 파워, 및 다른 처리 매개변수들을 조절함으로써 제어될 수 있다.

Description

변조된 파워를 이용한 물리적 기상 증착 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PHYSICAL VAPOR DEPOSITION USING MODULATED POWER}
본 발명은 기판을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 이온화된 금속 플라즈마 처리를 이용하여 기판상에 물질의 컨포멀층(conformal layer)을 증착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
서브-쿼터 마이크론 멀티- 레벨 금속화는 집적회로(IC)에 대한 초대규모 집적(ULSI)의 다음 발생을 위한 주요 기술중 하나를 나타낸다. 반도체 및 다른 디바이스의 제조에 있어서, 기판상에 증착되는 입자의 방향성은 전기 특성부의 적당한 충진을 개선시키는데 중요하다. 회로 밀도가 증가하면, 비어, 콘택 및 다른 특성부와 그들 사이의 유전물질의 폭은 0.18 ㎛ 이하로 감소하는 반면, 유전층의 두께는 일정하게 유지된다. 그러므로, 특성부에 대한 애스펙트비, 즉 최소 가로 디멘죤에 대한 깊이의 비는 증가하며, 그것에 의해 콘택 및 비어의 애스펙트비가 5:1 이상으로 된다. 특성부의 디멘죤이 증가하면, 기판상에 증착 균일성 및 컨포멀 스텝 커버리지를 얻으며 허용가능한 입자 성능을 달성하는 것이 바람직하게 된다.
높은 애스펙트비(HAR) 특성부에서의 증착을 얻기 위하여, 이온화된 금속 플라즈마(IMP) 처리로 알려진 중간/고 압력 물리적 기상 증착(PVD)또는 고밀도 플라즈마 물리적 기상 증착(HDP-PVD)을 이용하는 한가지 방법이 있다. 이러한 고밀도 플라즈마 처리에서의 플라즈마 밀도는 약 1011cm-3내지 1012cm-3사이이다. 일반적으로, IMP 처리는 HAR 특성부에서 양호한 하부 커버리지를 갖는 고지향성 증착의 이점을 제공한다. 고밀도 플라즈마 스퍼터링 처리는 티타늄(Ti), 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨(Ta), 탄탈륨 질화물(TaN), 구리(Cu), 텅스텐(W), 및 텅스텐 질화물(WN)에 대한 컨포멀 커버리지를 얻기 위해 성공적으로 실시되었다. 하나의 고밀도 플라즈마 증착 구성에서, 전형적인 챔버는 타겟과 기판이 처리를 위해 배치되는 서셉터 사이에 고밀도 유도결합 플라즈마를 유지하기 위해 코일이나 다른 전자기 필드 발생 장치를 포함한다. 초기에, 플라즈마는 헬륨이나 아르곤과 같은 가스를 챔버내에 유입시키고, 가스를 이온화하기 위하여 타겟을 통해 챔버내에 에너지를 결합시킴으로써 발생된다. 코일은 챔버의 처리 영역에 근접하게 배치되고,플라즈마에 전류를 유도하는 전자기 필드를 생성하여, 타겟과 서셉터 사이에 유도결합된 중간/고밀도 플라즈마를 초래하게 된다. 플라즈마에서 이온과 전자는 타겟에 인가된 네거티브 바이어스에 의해 타겟 쪽으로 가속화되어 타겟으로부터 물질의 스퍼터링을 초래한다. 스퍼터링된 금속 플럭스의 적어도 일부는 플라즈마와 상호작용에 의해 이온화된다. 인가된 또는 자기 바이어스에 기인한 전계는 플라즈마와 기판 사이에 시스(sheath)나 경계층을 전개하고, 전계에 평행한 방향으로 그리고 기판 표면에 수직하게 기판을 향하여 금속 이온을 전기적으로 끌어당기고 가속화한다. 바이어스 에너지는 기판에 형성된 특성부를 충진하기 위하여 기판의 표면에 고지향화된 방법으로 스퍼터링된 타겟 이온을 끌어당기기 위해 서셉터에 RF나 DC 파워와 같은 파워를 인가함으로써 제어된다.
IMP 처리가 가지는 한가지 결점은 전체 기판에 걸쳐 균일한 막 두께를 생성하는 것이다. 실제로, IMP 처리에서 형성된 막은 기판의 중심 쪽으로 보다 큰 두께를 나타낸다. 중심이 두꺼운 막은 디바이스의 점차 작은 특성부가 신뢰가능한 디바이스를 생성하기 위해 양호한 두께 균일성을 가지기 때문에 바람직하지 못하다.
그러므로, 형성된 층이 양호한 균일성 및 스텝 커버리지를 나타내는 유도결합된 플라즈마 환경에서 기판상에 물질을 증착하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명은 고밀도 플라즈마를 이용하여 플라즈마 챔버에서 기판상에 컨포멀층을 증착하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 일 특징에서, 타겟을 가지는 챔버, 타겟에 결합된 제1 파워 서플라이, 기판 지지 부재, 기판 지지 부재에 결합된 제2 파워 서플라이, 및 전자기 필드를 발생하기 위한 코일이 제공된다. 타겟은 처리동안 타겟에 인접하게 형성된 플라즈마에 의해 스퍼터링되는 물질을 포함한다. 제1 파워 서플라이에 의해 공급된 시변(time-varied) 신호는 네거티브 전압 부분과 포지티브 전압 부분을 포함한다. 바람직하게, 기판 지지 부재에 접속된 제2 파워 서플라이는 기판에 일정한 네거티브 바이어스를 공급한다. 파워 서플라이는 코일에 접속되며 코일은 증착 동안 스퍼터링된다.
본 발명의 다른 특징에서, 플라즈마는 타겟으로부터 물질을 스퍼터링하기 위하여 챔버내에 형성되거나 챔버에 공급된다. 코일은 스퍼터링된 물질의 이온화를 향상시키기 위하여 챔버내에서 파워를 공급받는다. 처리동안, 원하는 파형을 가지는 신호는 타겟에 제공된다. 일 실시예에서, 신호는 타겟 물질이 기판상에서 스퍼터링되는 동안의 네거티브 전압 부분과 코일만이 스퍼터링되는 동안의 작은 포지티브 전압 부분 사이에서 변화된다. 바이어스는 처리동안 챔버내에서 이온의 방향에 영향을 미치기 위하여 기판에 제공된다.
도1은 그 안에 코일이 배치되어 있는 단순화된 처리 챔버의 단면도.
도2는 타겟에 인가된 신호의 그래프.
도3은 기판에 인가된 신호의 그래프.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 챔버 101 : 벽
102 : 리드 104 : 타겟
107 : 처리 영역 112 : 기판 지지 부재
하기에 도시되는 실시예는 캘리포니아 산타클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼사로부터 이용가능한, Enduraⓡ IMP ELECTRA™으로서 알려진 이온 금속 플라즈마(IMP) 챔버와 같은 처리장치를 이용하여 수행될 수 있는 이온화된 금속 플라즈마(IMP) 처리를 이용하여 실시된다. 이 장치는 사전세척 챔버, IMP-PVD 배리어층 챔버, PVD 챔버, IMP-PVD 시드층 챔버, 및 CVD 챔버를 가지는 통합형 플랫폼을 포함할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 IMP 챔버(100)의 개략 단면도이다. 챔버(100)는 벽(101), 리드(102), 및 하부(103)를 포함한다. 스퍼터링될 물질을 포함하는 타겟(104)은 리드(102)에 장착되고 처리영역(107)에 대한 상부 경계를 한정하기 위하여 챔버(100)내에 배치된다. 자석(106)은 리드(102) 뒤에 배치되며 플라즈마 나선으로 전자를 자유롭게 하는 타겟의 면을 가로질러 자기 필드 라인을 제공하여 타겟(104)에 인접한 플라즈마의 밀도를 증가시키는 회전형 마그네트론의 일부이다.
기판 지지 부재(112)는 기판(110)을 지지하며 처리영역(107)에 대한 하부 경계를 한정한다. 기판 지지 부재(112)는 챔버내에 이동가능하게 배치되며 기판(110)을 지지하기 위한 상부 지지면(105)을 제공한다. 지지 부재(112)는 낮아진 로딩/언로딩 위치 및 상승된 처리 위치 사이에 기판 지지 부재(112)를 상승 하강시키는 모터 어셈블리(114)에 접속된 스템(109)상에 장착된다. 챔버(100)내의 개구(108)는 기판 지지 부재(112)가 낮아진 로딩/언로딩 위치에 있는 동안에 챔버(100)에 기판을 전달하고 챔버로부터 기판을 회수하기 위하여 로보트(도시하지 않음)에 대한 액세스를 제공한다.
코일(122)은 기판 지지 부재(112)와 타겟(105) 사이의 챔버(100)내에 설치되며 AC 파워 소스에 의해 파워를 인가받을 경우 타겟(104)과 기판(110) 사이에 플라즈마를 발생하고 유지하는데 도움을 주기 위하여 처리동안에 챔버(100)내에 전자기 필드를 제공한다. 코일(122)에 의해 생성된 전자기 필드는 플라즈마를 밀도를 높이기 위해 플라즈마에 전류를 유도하여 스퍼터링된 타겟 물질 플럭스의 적어도 일부를 이온화한다. 포지티브하게 충전된 이온화된 물질의 적어도 일부는 네거티브하게 바이어스된 기판(110) 쪽으로 끌어당겨지고 그위에 증착된다. 코일(122)은 타겟과 유사한 물질로 만들어지며 처리동안 스퍼터링된다.
챔버(100)는 처리 실드(128)와 쉐도우 링(129)을 포함하는 처리 키트를 선택적으로 포함한다. 처리 실드(128)는 코일(122)과 몸체(101) 사이에 리드(102)로부터 현수된 환형 부재이다. 처리 실드(128)의 상방으로 턴된 벽(131)은 지지 부재(112)가 낮아진 위치에 있는 동안에 쉐도우 링(129)을 지지하도록 적용된다. 처리 실드는 챔버(100)내에 RF 전류에 대한 복귀 경로를 제공하기 위해 접지에 결합된다.
하나이상의 플라즈마 가스는 각 매스 플로우 제어기(142, 144)에 의해 측정되는 바와 같이 가스 소스(138, 140)로부터 가스 입구(136)를 통해 챔버(100)에 공급된다. 하나이상의 진공 펌프(146)는 챔버를 배기하고 챔버(100)내에 원하는 압력을 유지하기 위하여 배기 포트(148)에서 챔버(100)에 접속되어 있다. 바람직하게 진공 펌프(146)는 크라이오 펌프를 포함하며 약 10-8mTorr의 기본 압력에 견딜 수 있다.
세개의 파워 서플라이가 챔버(100)내에 사용된다. 제1 파워 서플라이(130)는 하나이상의 플라즈마 가스의 플라즈마를 발생하기 위하여 타겟(104)에 변조되거나 시변화된 파워를 전달한다. 변조되거나 시변화에 의한다는 것은 타겟에 인가된 전압이 시간에 따라 바람직하게는 주기적으로 변화한다는 것을 의미한다. 파워 서플라이(130)는 타겟(104)에 인가된 전압의 크기를 최소한 변화시키도록 되어있으며 네거티브 및 포지티브 전하를 변화시킬 수 있다. 바람직하게는, 제1 파워 서플라이(130)는 타겟(104)에 변조된 신호를 제공할 수 있는 변조된 직류(DC) 파워 서플라이이다. 그러나, 변조된 신호를 제공하는데 사용된 특정 배열은 본 발명을 제한하는 것은 아니며 스위치, 펄스 발생기, 마이크로프로세서 등과 같은 당해분야에서 공지된 어떤 종래의 구성요소를 포함할 수도 있다. 제2 파워 서플라이, 바람직하게는 RF 파워 소스는 플라즈마의 밀도를 제어하기 위하여 코일(122)에 메가헤르츠 범위로 전기 파워를 공급한다. 제3 파워 소스, 바람직하게는 RF나 DC 파워 소스는 플라즈마에 대하여 기판 지지 부재(112)를 바이어스하며, 기판쪽으로 이온화되고 스퍼터링된 물질을 끌어당기기 위하여 기판에 인접하게 전계를 제공한다.
동작시에, 로보트는 개구(108)를 통해 챔버(100)에 기판(110)을 전달한다. 기판 지지 부재(112)의 상부 표면(105) 상에 기판을 증착한 후에, 로보트는 챔버(100)로부터 꺼내지고 개구(108)가 밀봉된다. 기판 지지 부재(112)는 처리 위치내로 기판을 상승시킨다. 지지 부재(112)의 상향 이동 중에, 쉐도우 링(129)이 처리 실드(128)로부터 상승된다. 처리 중에, 쉐도우 링(129)은 기판(110)의 주변부(대게 3밀리미터 이하)를 덮는다. 바람직하게는, 타겟(104)과 상승된 처리 위치에서의 기판 지지 부재(112) 사이의 간격은 약 100mm 내지 190mm 사이이며, 바람직하게는 130mm - 140mm 이다.
다음, 처리 압력에서 챔버(100)를 안정화시키기 위해서 하나 이상의 가스가 가스 소스(138, 140)로부터 챔버(100)에 주입된다. 다음, 높은 네거티브 전압이 파워 서플라이(130)로부터 타겟(104)에 인가되어, 챔버(100) 내에 플라즈마를 발생시킨다. 플라즈마 영역과 유도 결합을 형성하는 코일 파워 서플라이(132)가 또한 동작되어 코일(122)을 통해 RF 신호를 통과시킨다. 코일(122)은 신속하게 네거티브 자기 바이어스를 형성하며, 이는 코일 표면의 스퍼터링을 야기한다.
코일(122)이 타겟(104)과 기판(110) 사이의 플라즈마에 전류를 유도하도록 동작하여 보다 짙은 농도의 플라즈마를 형성하며, 이에 의해 타겟(104)과 코일(122)로부터 스퍼터링된 물질의 플라즈마 이온과의 상호작용의 결과로 일어나는 이온화를 강화시킨다. 스퍼터링된 물질로부터 형성된 이온의 일부는 처리 영역(107) 사이의 간격을 통과하여 제 3 파워 서플라이(134)로 바이어스된 기판(110) 상에 증착된다. 타겟(104)와 지지 부재(112)에 대한 바이어스는 이하에서 상세히 설명될 처리에 의해 제어된다.
증착 사이클 후에, 기판 지지 부재(112)는 로딩/언로딩 위치로 하강된다. 다음, 로보트가 개구(108)를 통해 챔버(100)내로 연장되며 챔버(100)로부터 제거되고 다른 위치들로 운반되기 위해 기판(110)이 로보트 상에 수용된다. 다음 위치들에는 기판(110)에 부가의 처리가 수행되는, 전기도금 챔버와 같은 다양한 처리 챔버가 포함된다.
본 발명은 전체 막 두께의 균일성을 위해 기판의 중심부와 에지 부에서 증착률을 제어한다. 세밀하게 제어된 시간 스케일에 따라 RF 코일/DC 타겟 파워 비율을 변조함에 의해서, 기판 표면 전반에 걸치 막 균일성이 얻어질 수 있다. 커버되는 부분은 타겟(104)에 걸리는 파형의 인가를 조절함에 의해 제어된다.
장착 처리 중에, 파워 서플라이(130)가 변조된 신호를 타겟(104)에 전달한다. 도2에 도시된 신호(200)는 네거티브 전압 부분(202)와 포지티브 전압 부분(204)을 포함한다. 여기서는 구형파로 도시되어 있으나, 네거티브 전압 부분과 포지티브 전압 부분 사이에서 발진되는 임의의 파형이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 또다른 실시예에서는, 신호(200)가 두개의 네거티브 전압들 사이에서 또는 네거티브 전압과 무(no) 전압(무 신호) 사이에서 변조된다.
네거티브 전압 부분(202) 중에, Ar과 같은 플라즈마 가스에 의해 공급된 전하를 갖는 이온들이 타겟(104)를 타격하여 이로부터 타겟 물질을 떼어낸다. Ar 이온의 에너지는 타겟(104)에 대한 바이어스를 조절함으로써 제어될 수 있다. 바람직하게는, 타겟(104)에 공급되는 파워는 약 -100V와 약 -300V 사이에서 네거티브 전압 부분(202)을 충분히 발생시켜서, 증가된 전압에 의해 타겟(104)으로부터 증가된 스퍼터링을 야기한다. 다음, 이에 따른 금속 플럭스가 플라즈마의 영향하에 이온화되어 기판(110)에 증착된다. 신호(200)의 네거티브 전압 부분(202) 중에는, 기판(110) 상에 증착되는 물질의 벌크가 코일(122)에 대향하여 타겟(104)에 의해 형성된다. 그 결과, 증착된 막은 중심이 두꺼운 프로파일을 갖게된다.
신호(200)의 다음 포지티브 전압 부분(204) 중에, 타겟(104)으로부터의 스퍼터링이 최소화되거나 중단되며 코일(122)로부터의 스퍼터링이 기판(110) 상의 이 후의 증착에서 지배적으로 일어난다. 따라서, 증착은 주로 기판 에지에서 일어난다. 소정 시간 주기 동안 기판 에지에 증착을 증가시킴으로써 향상된 막 균일성이 얻어지는 것으로 생각된다. 바람직하게는, 포지티브 전압 부분(204)는 약 0V 내지 +50V 사이이다. 또한, 포지티브 전압 부분(204) 중에, 전체 물질 플럭스가 네가티브 전압 부분에서 보다 더 적기 때문에 플라즈마의 전자 온도가 증가한다. 따라서, 플라즈마는 보다 많은 스퍼터 물질을 이온화시킬 수 있게 된다.
네가티브 전압 부분(202)과 포지티브 전압 부분(204)가 차례로 교번되어 일련의 타겟/코일 스퍼터링 스텝(또는 중심 강화 증착 스텝)과 코일 스퍼터링 스텝(또는 기판 증착 스텝)이 발생하게 된다. 신호(200)의 주파수와 듀티(duty) 사이클은 바람직한 결과를 얻기 위해 타겟/코일 스퍼터링 스텝과 코일 스퍼터링 스텝을 제어하도록 조절될 수 있다. 바람직하게는, 신호(200) 주파수는 약 1kHz 내지 200kHz 이다. 도3에서 도시된 바와 같이, 듀티 사이클은 신호 주기(T1)에 대한 네거티브 전압 부분(202)의 펄스 폭(t1)의 비율을 나타낸다. 바람직하게는, 듀티 사이클은 펄스 폭(t1)이 약 1:s 내지 1ms 사이인 경우 약 50% 내지 약 90%가 된다.
기판(110)에 인가된 전압이 타겟(104)에 제공된 신호(200)와 유사한 방식으로 변조되나, 바람직하게는 증착 사이클을 통하여 전압이 실질적으로 일정하게 유지된다. 따라서, 전압 강하가 플라즈마와 기판(110) 사이의 시스 또는 다크 스페이스(dark space)로 알려진 영역에 일정하게 유지된다. 시스에서의 전압 강하로 인해, 전계가 기판(110)에 실질적으로 수직으로 발생하며, 이에 의해 이온이 기판 쪽으로 가속된다. 도3은 제 3 파워 서플라이에 의해 발생된 기판(110)에 제공된 RF 신호(201)를 나타낸다. 플라즈마가 존재하는 경우, 신호(201)가 네거티브 전압 영역으로 하향 이동하며 이에 의해 기판(110) 상에 유도된 DC 바이어스(Vdc)가 발생된다. 신호(206)로서 도3에 도시된 Vdc는 실질적으로 일정한 값으로 유지된다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 3 파워 서플라이(134)로부터의 파워는 기판 상에 약 0V 내지 -300V의 인가된 바이어스를 충분히 발생시킬 수 있다. 파워와 전압의 특정 값은 목적하는 결과를 얻기 위해 수정될 수 있다.
주기적 포지티브 펄스를 이용하여 타겟 바이어스를 변조하는 것에 의해 다양한 추가 발견들이 얻어 진다. 예를들어, 본 발명의 다른 실시예의 처리에서, 파형(200)을 갖는 타겟에 대해 인가된 DC 전압의 변조가 최소화되거나 유해한 타겟 조건을 방지한다. 이러한 조건의 하나로는 타겟 중독(poisoning)이 있다. 타겟 중독은 반응성 종들이 타겟 표면을 포화시키는 반응성 스퍼터링 도중에 나타난다. 중독된 타겟을 스퍼터링함에 의해서 불필요한 막이 생성된다. 예를들어, TaN과 WN 증착에서, 이에 따른 막은 매우 증가된 비저항을 보인다. 또다른 바람직하지 않은 타겟 조건은 반응성 스퍼터링 중에 일어날 수 있는 작은 혹(nodule)이 타겟 표면 상에 형성된다는 것이다. 작은 혹은 타겟 물질과 챔버 내의 가스 사이의 상호작용에 의해 발생하는 절연 물질이 축적된 것이다. 시간이 지남에 따라, 작은 혹은 마이크로-아칭(arching)과 기판에 악영향을 미치는 다른 유해한 효과들을 초래한다.
본 발명은 타겟을 주기적으로 역 바이어싱함으로써 타겟 중독과 작은 혹 형성의 문제를 해결하는 것이다. 충분한 시간 주기 동안 방해되지 않는 경우에 포지티브 펄스가 표면에 고착되어 궁극적으로는 타겟 중독과 작은 혹 형성을 야기하는 전하를 띤 입자를 방전시킴으로써 타겟 표면을 청결케 하는 것으로 생각된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하나, 본 발명에 대한 다른 실시예들이 청구범위에 의해 정해는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 안출될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판상에 물질을 증착함에 있어서, 형성된 층이 양호한 균일성 및 스텝 커버리지를 나타낼 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (31)

  1. 기판상에 물질을 증착하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 코일과 그안에 배치된 타겟을 가지는 처리 챔버내에 플라즈마를 제공하는 단계;
    (b) 네거티브 전압으로 상기 기판을 바이어싱하는 단계;
    (c) 제1 시간 주기동안 상기 타겟 및 코일에 바이어스를 인가하는 단계; 및
    (d) 제2 시간 주기동안 상기 코일에 바이어스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 코일을 스퍼터링하는 단계는 상기 코일에 무선 주파수(RF) 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 타겟을 스퍼터링하는 단계는 타겟에 직류(DC)를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제1 시간 주기는 약 1:s와 1ms 사이에 있으며 제2 시간 주기는 약 1:s와 1ms인것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제1 전압은 네거티브이고 제2 전압은 포지티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 및 (d) 단계는 1㎑ 내지 200㎑ 사이의 주파수를 가지는 타겟에 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 및 (d) 단계는 50% 내지 90% 사이의 듀티 사이클을 가지는 타겟에 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 (c) 단계는 타겟 및 코일에 신호를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 (d) 단계는 코일에만 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 기판상에 물질을 증착하는 방법에 있어서,
    (a) 처리 챔버에 가스를 공급하는 단계;
    (b) 네거티브 전압으로 기판을 바이어싱하는 단계;
    (c) 챔버내의 코일에 파워를 공급하는 단계; 및
    (d) 적어도 제1전압과 상기 제1전압의 절대값보다 작은 절대값을 가지는 제2 전압을 가지는 신호로 타겟을 바이어싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 신호는 제1전압의 인가동안 기판의 제1 영역상에 증착을 제공하고 제2전압의 인가동안 상기 제1 영역의 외부 정반대에 있는 기판의 제2 영역상에 증착을 제공하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 코일에 파워를 공급하는 단계는 코일에 무선 주파수(RF) 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 신호는 직류(DC) 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 제1전압은 네거티브이고 제2 전압은 포지티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 제1 전압과 제2 전압은 네거티브인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 9항에 있어서, 상기 제1 전압은 네거티브이고 제2 전압은 제로인것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 9항에 있어서, 상기 제1 전압은 -100V 내지 -300V인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 신호는 1㎑ 내지 200㎑ 사이의 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 신호는 50% 내지 90% 사이의 듀티 사이클을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 처리 챔버내에서 특성부가 형성되어 있는 기판상에 물질을 증착하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 코일과 그안에 배치된 타겟을 가지는 처리챔버내에 플라즈마를 제공하는 단계;
    (b) 네거티브 전압으로 기판을 바이어싱하는 단계; 및
    (c) 타겟/코일 스퍼터링 단계와 코일 스퍼터링 단계를 교대로 행하는 단계를 포함하며, 상기 타겟/코일 스퍼터링 단계는 타겟 및 코일에 바이어스를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 코일 스퍼터링 단계는 코일에 바이어스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 코일에 바이어스를 인가하는 단계는 상기 코일에 무선 주파수(RF) 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19항에 있어서, 상기 코일에 바이어스를 인가하는 단계는 1KW 내지 5KW 사이의 파워로 코일에 무선 주파수(RF) 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 19항에 있어서, 상기 타겟에 바이어스를 인가하는 단계는 -300V 내지 +50V 사이의 전압을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 19항에 있어서, 상기 타겟에 바이어스를 인가하는 단계는 타겟/코일 스퍼터링 단계 동안에 타겟에 인가된 제2전압의 절대값보다 작은절대값을 가지는 제1전압을 코일 스퍼터링 단계동안 타겟에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 19항에 있어서, 상기 타겟에 바이어스를 인가하는 단계는 1㎑ 내지 200㎑ 사이의 주파수에서 타겟에 신호를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 신호는 50% 내지 90% 사이의 듀티 사이클을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 기판상에 물질을 증착하기 위한 장치에 있어서,
    (a) 처리 챔버;
    (b) 상기 챔버내에 배치된 타겟;
    (c) 상기 챔버내에 배치되고 상기 타겟에 대면하는 지지면을 가지는 기판 지지 부재;
    (d) 전자기 필드를 제공하기 위하여 상기 처리 챔버내에 배치된 코일;
    (e) 처리동안 시변 파워 신호를 제공하기 위하여 상기 타겟에 결합된 파워 소스; 및
    (f) 상기 코일에 결합된 RF 파워 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 파워 소스는 시변 파워 신호를 제공하도록 구성된 DC 파워 소스인 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 파워 소스는 -300V 내지 +50V 사이에서 시변 파워 신호를 제공하도록 구성된 DC 파워 소스인 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 26항에 있어서, 상기 타겟 및 코일은 Ti, Cu, Ta, W, Al 및 그들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 재 26항에 있어서, 처리동안에 처리 영역에서 플라즈마를 발생하기 위해 가스를 공급하도록 처리챔버에 결합된 가스 소스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 26항에 있어서, 상기 처리 시스템에 접속되며, 적어도 밸브, 로보트, 매스 플로우 제어기 및 파워 서플라이를 포함하는 시스템의 다양한 성분을 제어하도록 되어 있는 마이크로프로세서 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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