申请/专利权人：东京毅力科创株式会社

申请日：2018-11-16

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109860021B

主分类号：H01L21/02

分类号：H01L21/02;H01L21/67;H01L21/673

优先权：["20171130 US 15/827264"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2020.05.19#实质审查的生效;2019.06.07#公开

摘要：本发明提供了保护膜形成方法。该方法中，在基板的表面上形成的相邻的凹陷形状之间的平坦表面区域上沉积有机金属化合物或有机半金属化合物的氧化物膜。然后，通过蚀刻除去沉积在平坦表面区域上的氧化物膜的侧部。

主权项：1.一种保护膜形成方法，其包括以下步骤：在基板的表面上形成的相邻的凹陷形状之间的平坦表面区域上沉积由有机金属化合物或有机半金属化合物形成的氧化物膜；以及通过蚀刻除去沉积在所述平坦表面区域上的所述氧化物膜的侧部，其中，蚀刻所述氧化物膜的侧部的步骤包括向所述基板的表面供给通过等离子体活化的蚀刻气体，所述保护膜形成方法进一步包括：在沉积所述氧化物膜的步骤之前形成与所述基板的表面共形的牺牲膜，其中，形成所述牺牲膜的步骤包括形成与在沉积所述氧化物膜的步骤中沉积的所述氧化物膜相同种类的膜。

全文数据：保护膜形成方法技术领域本发明涉及保护膜形成方法。背景技术传统上，如日本特开专利申请公开号2010-103242中公开的，已知制造具有在LOCOS局部硅氧化氧化物膜中形成的沟槽trench的半导体器件的方法。该方法中，LOCOS氧化膜形成于硅层的表面中，并且通过将杂质注入到硅层中而在硅层中形成杂质区域。之后，在硅层上沉积SiN层和SiO2层，并通过光刻法和蚀刻在SiN层和SiO2层中选择性地形成开口。通过使用SiN层和SiO2层作为掩模，在LOCOS氧化物膜和硅层中形成沟槽。同时，随着近年来微细化的发展，在期望的目标材料中在准确的位置处形成接触孔变得困难。此外，生产掩模以形成与目标相同的尺寸的接触孔也变得困难。为了避免这些问题，需要形成即使存在对准误差也防止除了期望的蚀刻部分之外的部分被蚀刻的保护膜，但是由于光刻精度的限制，很难局部地留下这样的保护膜。为了解决这些问题，期望以自对准方式仅在期望的位置处形成保护膜的方法。日本特开专利申请公开号2017-120884公开了用于在诸如沟槽等多个凹陷形状之间的区域上选择性地形成保护膜的保护膜形成方法，作为用于在不使用光刻技术的情况下局部地形成保护膜的方法。在日本特开专利申请公开号2017-120884中公开的保护膜形成方法中，在原料气体不流入凹陷的状态下在使旋转台以高速旋转的同时进行原子层沉积ALD，由此仅在未形成凹陷但具有平坦表面的区域上局部地沉积膜并形成保护膜。因此，可以在不使用光刻技术的情况下形成保护膜，并且预期其成为能够充分应对微细化的技术。然而，当期望使保护膜的厚度变得更厚时，如果重复膜沉积工序，则保护膜不仅向上生长而且还向侧面生长，并且易于形成以覆盖凹陷开口的一部分。此外，为了应对将来的进一步微细化，预期用于调整保护膜的形状的方法。发明内容本发明的实施方案提供了能够调整保护膜的形状并且使保护膜向上生长变厚的保护膜形成方法。根据一实施方案，提供了保护膜形成方法。该方法中，在基板的表面中形成的相邻的凹陷形状之间的平坦表面区域上沉积有机金属化合物或有机半金属化合物的氧化物膜。然后，通过蚀刻除去平坦表面区域上沉积的氧化物膜的侧部。注意：在方法、装置和系统等之间进行的本发明中上述构成的任意的组合、以及表述的任意交换作为本发明的实施方案也都是有效的。附图说明图1是根据本发明实施方案的膜沉积设备的概略截面图；图2是说明图1中所示的膜沉积设备真空室的内部结构的概略立体图；图3是说明图1中所示的膜沉积设备真空室的内部结构的概略俯视图；图4是图1中所示膜沉积设备的沿着旋转台的同心圆截取的真空室的部分截面图；图5是图1中所示的膜沉积设备的另一概略截面图；图6是设置在图1中所示膜沉积设备中的等离子体产生器的概略截面图；图7是设置在图1中所示膜沉积设备中的等离子体产生器的另一概略截面图；图8是说明设置在图1中所示膜沉积设备中的等离子体产生器的概略俯视图；图9的A～F是用于描述根据本发明实施方案的保护膜形成方法的向上生长工序的实例的图；图10是示出适用于根据本发明实施方案的保护膜形成方法的原料气体的实例的表；图11A～11C是说明在根据一实施方案的保护膜形成方法的蚀刻工序中一系列工序的实例的图；图12是说明根据一实施方案的保护膜形成方法的实例的时序图；图13是说明当在根据一实施方案的保护膜形成方法中过度进行蚀刻时的保护膜的图；图14A～14C是说明根据一实施方案的保护膜形成方法的牺牲膜形成工序的实例的图；图15是说明根据一实施方案的保护膜形成方法的实例的时序图；图16是示出工作例1的进行向上生长工序之后的结果的图；图17是示出工作例1的进行蚀刻工序之后的结果的图；图18A和18B是示出工作例2的结果的图；和图19A和19B是示出工作例3的结果的图。具体实施方式以下，参照附图说明本发明的实施方案。[膜沉积设备]首先，以下说明用于进行根据一实施方案的保护膜形成方法的膜沉积设备。根据实施方案的保护膜形成方法可以通过各种膜沉积设备来进行，只要向基板供给的气体的种类可以快速切换即可，并且膜沉积设备的形态不限于具体的形态。这里，以下说明可以以高速切换供给至基板的气体的种类的膜沉积设备的实例。参照图1～3，膜沉积设备包括：具有大致扁平的圆形形状的真空室1和具有与真空室1的中心共同的中心的旋转台2。真空室1是在收容在其内部的晶圆的表面上进行膜沉积处理的处理室。真空室1包括：包括具有底表面的圆筒形状的室主体12，和配置在室主体12的上表面的顶板11。顶板11介由例如O形环等密封构件13图1气密地可拆卸地配置在室主体12上。旋转台2在其中心部固定于圆筒形状的芯部单元21。芯部单元21固定于沿着竖直方向延伸的旋转轴22的上端。设置旋转轴22以贯穿真空室1的底部14，并且其下端安装于使旋转轴22图1绕竖直轴线旋转的驱动单元23。旋转轴22和驱动单元23收容于其上表面开口的管状的壳体20内。壳体20介由设置在其上表面的凸缘部分气密地安装于真空室1的底部14的下表面，使得壳体20的内部气氛与外部气氛隔离。虽然稍后详述，但是在根据本发明实施方案的保护膜形成方法中，旋转台2以120rpm以上的高速度、例如以在120～300rpm的范围内的预定的高速度旋转。因此，驱动单元23构造为能够使旋转台2以至少在120～300rpm的范围内的高速度旋转。在普通的膜沉积处理中，在很多情况下，旋转台2的旋转速度设定在20～30rpm的范围内。虽然稍后详述，但是根据该实施方案的保护膜形成方法可包括使旋转台2以小于120rpm、例如60rpm的速度旋转的工序。因而，旋转台2也构造为能够以低速旋转。图2和图3是说明真空室1的内部结构的图。出于说明的目的，图2和图3中未示出顶板11。如图2和图3所示，在旋转台2的顶面中沿着由箭头A所示的旋转方向周向分别设置多个在该情况下是5个圆形的凹部24用于载置多个半导体晶圆下文中简称为"晶圆"W。出于说明的目的，这是其中说明了在图3中单独晶圆W配置在1个凹部24处的实例。形成各个凹部24以具有比晶圆W的直径例如，300mm稍大例如，大4mm的直径以及与晶圆W的厚度大致相等的深度。因而，当将晶圆W安装于凹部24处时，晶圆W的表面与旋转台2的表面未载置晶圆W的区域变成几乎相同的高度。各个凹部24具有，例如3个贯通孔图中未示出，用于支承晶圆W的背面并且使晶圆W升降的升降销图中未示出贯穿通过该贯通孔。如图2和图3所示，在旋转台2的上方设置例如由石英制成的反应气体喷嘴31、反应气体喷嘴32、反应气体喷嘴33、以及分离气体喷嘴41和42。在图3示出的实例中，从输送口15随后解释沿着顺时针方向如图3中由箭头A示出的旋转台2的旋转方向将反应气体喷嘴33、分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴42、和反应气体喷嘴32依次沿真空室1的周向以它们之间有间隔地排列。将分别作为喷嘴31、32、33、41、和42的基端部的气体导入口31a、32a、33a、41a、和42a图3固定于室主体12的外周壁，使得这些喷嘴31、32、33、41、和42从真空室1的外周壁以沿径向且平行于旋转台2的表面延伸的方式向真空室1内导入。如图3所示，在本实施方案中，反应气体喷嘴31经由配管110和流量控制器120等连接至原料气体供给源130。反应气体喷嘴32经由配管111和流量控制器121等连接至氧化气体H2O、H2O2、O2或O3供给源131。而且，反应气体喷嘴33经由配管112和流量控制器122等连接至蚀刻气体供给源132。包括氟系气体如CF4、C2F6、CH3F、CH2F2、CHF3、Cl2、ClF3、BCl3、和NF3等的卤素系气体等可以用作蚀刻气体，但是蚀刻气体不限于具体的气体，只要蚀刻气体能够进行蚀刻即可。分离气体喷嘴41和42均经由配管和流量控制器图中未示出连接至分离气体供给源图中未示出。如氦He或氩Ar等稀有气体、或者如氮N2气等惰性气体可以用作分离气体。在本实施方案中，说明使用N2气作为分离气体的实例。取决于预期用途，各种有机金属气体和有机半金属气体可用作从反应气体喷嘴31供给的原料气体。反应气体喷嘴31、32、和33各自具有多个气体排出孔35见图4，它们沿着反应气体喷嘴31、32、和33的长度方向例如以10毫米间隔向下朝向旋转台2。反应气体喷嘴31下方的区域是第一处理区域P1，在其中原料气体被吸附在晶圆W上。反应气体喷嘴32下方的区域是第二处理区域P2，在其中供给使在第一处理区域P1中晶圆W上吸附的原料气体氧化的氧化气体，并产生原料气体中含有的有机金属化合物或有机半金属化合物的氧化物作为反应产物的分子层。这里，有机金属化合物或有机半金属化合物的氧化物的分子层形成沉积的保护膜。反应气体喷嘴33下方的区域是第三处理区域P3，在其中在第二处理区域中通过氧化沉积的有机金属氧化物或有机半金属氧化物保护膜向上生长之后，保护膜的沿侧向生长的不必要的部分通过蚀刻去除。如图3中示意性所示，可以根据需要在第三处理区域P3设置等离子体产生器80。此外，在第二处理区域P2中，可以供给通过热氧化而活化的氧气，或者可以供给通过等离子体而活化的氧气。当通过等离子体使氧气活化时，也可以在第二处理区域P2中设置等离子体产生器。这里，因为第一处理区域P1是在晶圆W上吸附原料气体的区域，所以第一处理区域P1也可以称为"原料气体的吸附区域P1"。类似地，因为第二处理区域P2是使吸附在晶圆W的表面上的原料气体氧化的区域，所以第二处理区域P2也可以称为"氧化区域"。此外，因为第三处理区域P3是蚀刻保护膜的侧面的区域，所以第三处理区域P3也可以称为"蚀刻区域"。不必需在第三处理区域P3的上侧设置等离子体产生器80。例如，当使用具有充分的蚀刻强度的蚀刻气体时，可以在不使用等离子体产生器80的情况下进行蚀刻。因此，可以根据需要设置等离子体产生器80。因此，根据这些实施方案的保护膜形成方法可以包括各种氧化工艺和蚀刻工艺，并且膜沉积设备可以根据所选择的工艺采用各种构造。这里，图3中，等离子体产生器80由虚线简化地示出。稍后详细说明等离子体产生器80。如上所述，从反应气体喷嘴31供给的原料气体是有机金属气体或有机半金属气体。各种有机金属气体和有机半金属气体可用于原料气体，其根据要形成的保护膜的种类来选择。例如，可以使用用于高-k膜的膜沉积的有机金属气体作为有机金属气体。含有有机金属化合物的各种气体可用作有机金属气体，例如，当形成TiO2的保护膜时，选择含有如TDMAT四二甲基氨基钛等有机钛气体的气体。此外，有机硅烷气体，例如有机氨基硅烷气体如3DMAS三二甲基氨基硅烷可用作有机半金属气体。这些有机金属气体或有机半金属气体可以通过使用蒸发器蒸发有机金属化合物或有机半金属化合物以产生有机金属气体或有机半金属气体来供给，然后通过使用载气向真空室1中供给所产生的有机金属气体或产生的有机半金属气体。各种氧化气体可以用作从反应气体喷嘴32供给的氧化气体，只要氧化气体可以通过与所供给的有机金属气体或有机半金属气体反应而产生有机金属氧化物或有机半金属氧化物即可。例如，当通过热氧化使有机金属气体氧化时，选择H2O、H2O2、O2、和O3等作为氧化气体。可以选择各种蚀刻气体作为从反应气体喷嘴33供给的蚀刻气体，只要该蚀刻气体可以蚀刻由有机金属氧化物膜或有机半金属氧化物膜构成的保护膜即可。例如，可以使用含氟气体。引用CF4、ClF3等作为含氟气体的实例。如上所述，可以根据所选择的蚀刻气体来确定是否设置等离子体产生器80。参照图2和图3，在真空室1中顶板11包括两个凸状部4。凸状部4各自连接到顶板11的背面，以便朝向旋转台2突出，从而与分离气体喷嘴41或42一起形成分离区域D。凸状部4各自具有其中圆弧状的顶部被除去的大致扇形的俯视图形状。每个凸状部4的内圆弧状部分连接至突出部5稍后将参照图1～图3说明，并且外圆弧状部分布置成沿着真空室1的室主体12的内周面延伸。图4说明了真空室1沿着旋转台2的同心圆从反应气体喷嘴31到反应气体喷嘴32的截面。如图4所示，凸状部4固定于顶板11的下表面。因此，提供了形成为凸状部4的下表面的平坦的低的顶面44第一顶面，以及比低的顶面44高且在低的顶面44的周向的两侧形成的平坦的高的顶面45第二顶面。低的顶面44具有其中圆弧状的顶部被除去的大致扇形的俯视图形状。此外，如图所示，凸状部4在周向的中央具有沟槽部43。沟槽部43形成为沿旋转台2的径向延伸。分离气体喷嘴42位于沟槽部43内。虽然未在图4中示出，但是分离气体喷嘴41也位于设置在另一个凸状部4中的沟槽部内。反应气体喷嘴31和32分别设置在高的顶面45下方的空间中。反应气体喷嘴31和32分别设置在与高的顶面45分开的晶圆W的附近。这里，如图4所示，反应气体喷嘴31设置在高的顶面45下方的右侧空间481中，反应气体喷嘴32设置在高的顶面45下方的左侧空间482中。分离气体喷嘴41和42各自具有沿着分离气体喷嘴41和42各自的长度方向以预定间隔例如10mm形成的多个气体排出孔42h。低的顶面44相对于旋转台2提供狭窄空间的分离空间H。当从分离气体喷嘴42供给N2气时，N2气经由分离空间H流向空间481和空间482。此时，因为分离空间H的体积比空间481和482的体积小，所以通过N2气可以使分离空间H中的压力比空间481和482中的压力高。这意味着在空间481和482之间形成具有高压力的分离空间H。此外，从分离空间H流向空间481和482的N2气用作与来自第一处理区域P1的原料气体和来自第二处理区域P2的氧化气体相对的逆流。因此，来自第一处理区域P1的原料气体和来自第二处理区域P2的氧化气体被分离空间H分离。因此，在真空室1中防止了反应气体与氧化气体的混合和反应。可以基于在膜沉积期间的真空室1的压力、旋转台2的旋转速度和分离气体N2气的供给量来适当地确定在旋转台2的上表面上方的低的顶面44的高度h1，以使分离空间H中的压力保持高于空间481和482中的压力。参照图1～图3，顶板11在其下表面进一步包括突出部5，以包围支承旋转台2的芯部单元21的外周。在本实施方案中，突出部5与凸状部4的内侧连续地形成，并且具有以与低的顶面44相同的高度形成的较低的表面。图1是沿图3中的I-I'线截取的、且说明了设置有顶面45的区域的截面图。图5是说明设置有顶面44的区域的局部截面图。如图5所示，具有大致扇形俯视图形状的凸状部4在其外周端部在真空室1的外周端部侧包括面对旋转台2的外端面、呈L字形弯曲的外弯曲部46。外弯曲部46通过旋转台2和室主体12的内周面之间的空间抑制空间481和空间482之间的气体的流动。如上所述，凸状部4设置在可拆卸地安装于室主体12的顶板11上。因此，在外弯曲部46的外周面和室主体12之间存在微小的间隙。例如，外弯曲部46的内周面和旋转台2的外表面之间的间隙、以及外弯曲部46的外周面和室主体12之间的间隙可以是与低的顶面44相对于旋转台2的上表面的高度h1相同的尺寸参见图4。如图5所示，在分离区域D，室主体12的内周壁设置成更靠近外弯曲部46的外周面而沿竖直方向延伸。但是，除了分离区域D之外，如图1所示，例如，室主体12的内周壁形成为具有面向旋转台2的外端面的部分朝向底部14的向外侧凹陷的部分。在下文中，出于说明的目的，具有大致矩形的截面视图的凹陷部分称为"排气区域"。具体而言，将与第一处理区域P1连通的排气区域的一部分称为第一排气区域E1，将与第二处理区域P2连通的排气区域的一部分称为第二排气区域E2。如图1～图3所示，第一排气口610和第二排气口620分别设置在第一排气区域E1和第二排气区域E2的底部。如图1所示，第一排气口610和第二排气口620分别经由排气管630连接至作为真空排气单元的真空泵640。压力控制器650设置在真空泵640和排气管630之间。如图1和图5所示，加热器单元7设置在旋转台2和真空室1的底部14之间的空间中。载置在旋转台2上的晶圆W由加热器单元7隔着旋转台2加热到由工艺处方确定的温度例如，150℃。环状的罩构件71设置在旋转台2的外周的下部侧，以防止气体被导入旋转台2下方的空间中。如图5所示，罩构件71包括：内侧构件71a，其设置为使外缘部和旋转台2的的外部的下侧面对；以及外侧构件71b，其设置在内侧构件71a和室主体12的内壁表面之间。外侧构件71b设置成面对在凸状部4各自的下侧的外缘部形成的外弯曲部46。内侧构件71a设置成包围在旋转台2的外端部的下方并且在外端部的稍靠外侧的整个加热器单元7。如图1所示，真空室1的比加热器单元7所位于的空间更靠近旋转中心的底部14向上突出，从而靠近芯部单元21以形成突出部12a。在突出部12a和芯部单元21之间设置有狭窄空间。此外，在底部14的内周面和旋转轴22之间设置有与壳体20连通的狭窄空间。在壳体20中设置向狭窄空间供给作为吹扫气体的N2气用于吹扫的吹扫气体供给管72。真空室1的底部14包括多个吹扫气体供给管73图5中示出了仅一个吹扫气体供给管73，其在加热器单元7的下方沿周向以预定角度间隔设置，用于吹扫设置有加热器单元7的空间。此外，盖构件7a设置在加热器单元7和旋转台2之间，以防止气体被引入设置有加热器单元7的空间中。设置盖构件7a以从外侧构件71b的内周壁内侧构件71a的上表面沿周向延伸至突出部12a的上端部。例如，盖构件7a可以由石英制成。膜沉积设备进一步包括分离气体供给管51，其连接至真空室1的顶板11的中心部并且被设置为向顶板11和芯部单元21之间的空间52供给作为分离气体的N2气。供给至空间52的分离气体流过突出部5和旋转台2之间的狭窄空间，以沿着旋转台2的将要载置晶圆W的顶表面流动以从外周排出。通过分离气体将空间50保持在比空间481和空间482的压力高的压力下。因此，通过空间50可以防止供给至第一处理区域P1的有机金属气体和供给至第二处理区域P2的氧化气体经流过中心区域C而混合。这意味着空间50或者中心区域C可以与分离空间H或分离区域D类似地起作用。此外，如图2和图3所示，在真空室1的侧壁上设置输送口15，用于使得作为基板的晶圆W在外部输送臂10和旋转台2之间通过。输送口15由闸阀图中未示出打开和关闭。此外，因为晶圆W在凹部24面向输送口15的位置处被输送，所以贯穿凹部24以从后侧表面抬起晶圆W的升降销、以及用于升降销的升降机构均在图中未示出设置在旋转台2的下方输送晶圆W的位置处。因此，各个晶圆W在面向输送口15的位置在外部输送臂10和作为载置部分的旋转台2的凹部24之间通过。接下来，参照图6～图8说明根据需要设置的等离子体产生器80。图6是沿着旋转台2的径向截取的等离子体产生器80的概略截面图。图7是沿着垂直于旋转台2的径向的方向截取的等离子体产生器80的概略截面图。图8是说明等离子体产生器80的概略俯视图。出于说明的目的，在附图中简化或省略了一部分的部件。参照图6，等离子体产生器80由传输射频波的材料制成，并且在其上表面具有凹部。等离子体产生器80进一步包括框架构件81，其嵌入设置在顶板11中的开口11a中；法拉第屏蔽板82，其收容在框架构件81的凹部中并且具有上部开口的大致箱状的形状；绝缘板83，其配置在法拉第屏蔽板82的底面上；和线圈状天线85，其支承在绝缘板83上。天线85具有大致八边形的平面形状。顶板11的开口11a形成为具有多个台阶部，并且其中一个台阶部具有沿着嵌入有诸如O形环等的密封构件81a的周围延伸的槽部。框架构件81形成为具有与开口11a的台阶部对应的多个台阶部，并且当框架构件81与开口11a衔接时，其中一个台阶部的后侧表面接触嵌入开口11a的凹槽中的密封构件81a，使得顶板11和框架构件81以气密方式保持。此外，如图6所示，设置沿着嵌入顶板11的开口11a中的框架构件81的外周延伸的按压构件81c，使得框架构件81相对于顶板11向下按压。因此，顶板11和框架构件81进一步以气密方式保持。框架构件81的下表面定位成面向真空室1中的旋转台2，并且在下表面的周围设置有向下朝向旋转台2突起的突起部81b。突起部81b的下表面靠近旋转台2的表面，并且通过被突起部81b、旋转台2的表面和在旋转台2上方的框架构件81的下表面包围而形成空间下文中称为第三处理区域P3。突起部81b的下表面和旋转台2的表面之间的空间可以与分离空间H图4中的顶面44距离旋转台2的上表面的高度h1大致相同。此外，贯穿突起部81b的反应气体喷嘴33设置在第三处理区域P3中。在本实施方案中，如图6所示，填充有蚀刻气体的蚀刻气体供给源132通过配管112经由流量控制器122连接至反应气体喷嘴33。虽然未示出，但是诸如Ar等的稀有气体可以与蚀刻气体混合。在这种情况下，蚀刻气体和稀有气体以预定的流量彼此混合，并且混合气体被转变成等离子体并被供给至第三处理区域P3。如图7所示，反应气体喷嘴33具有沿着其长度方向以预定间隔例如，10mm形成的多个气体排出孔35，使得蚀刻气体从气体排出孔35排出。如图7所示，气体排出孔35从相对于旋转台2的竖直方向朝向旋转台2的上游旋转方向倾斜。因此，从反应气体喷嘴33供给的气体沿与旋转台2的旋转方向相反的方向，特别地，朝向突起部81b的下表面和旋转台2的表面之间的空间排出。因此，可以防止反应气体和分离气体从在等离子体产生器80的上游的顶面45下方的空间沿着旋转台2的旋转方向朝向第三处理区域P3的流动。此外，如上所述，因为沿着框架构件81的下表面的外周形成的突起部81b靠近旋转台2的表面，所以第三处理区域P3中的压力可以通过来自反应气体喷嘴33的气体容易地保持为高的。在根据本实施方案的保护膜形成方法中，因为在进行蚀刻工序时停止从反应气体喷嘴31供给原料气体和从反应气体喷嘴32供给氧化气体，所以这些气体不太可能流入第三处理区域P3中。此外，即使氧化气体残留在反应气体喷嘴32中并且在蚀刻期间继续供给分离气体，由于第三处理区域P3中的高压力也可以可靠地防止在蚀刻期间剩余的氧化气体和连续供给的分离气体的流入。因此，框架构件81起到将第三处理区域P3与周围分离的作用。因此，尽管根据本发明实施方案的膜沉积设备不必须包括整个等离子体产生器80，但是膜沉积设备优选地包括框架构件81，以将第三处理区域P3与第二处理区域P2分离且防止第二反应气体氧化气体流入第三处理区域P3中。法拉第屏蔽板82由诸如金属等的导电性材料制成，并且尽管图中未示出，但是接地。如图8中清楚示出的，法拉第屏蔽板82在其底部具有多个狭缝82s。每个狭缝82s大致垂直于具有大致八边形的平面形状的天线85的相应的边而延伸。如图7和图8所示，法拉第屏蔽板82包括两个支承部82a，它们设置在上端部向外弯曲。支承部82a由框架构件81的上表面支承，使得法拉第屏蔽板82在框架构件81中的预定位置处被支承。例如，绝缘板83由石英玻璃制成，具有略小于法拉第屏蔽板82的底面的尺寸，并且安装在法拉第屏蔽板82的底面上。绝缘板83使法拉第屏蔽板82与天线85绝缘，同时使从天线85发射的射频波通过。天线85通过例如以大致八边形的平面形状将铜制管卷绕三次而形成。该结构允许冷却水在管内循环，由此防止天线85被向天线85供给的射频波加热到高温。如图6所示，天线85包括安装有支承部85b的竖立部85a。支承部85b将天线85保持在法拉第屏蔽板82中的预定位置。射频电源87经由匹配箱86连接至支承部85b。射频电源87例如，可以产生13.56MHz的射频电力。当射频电源87经由匹配箱86向天线85供给射频电力时，具有这种结构的等离子体产生器80由天线85产生电磁场。在电磁场中，法拉第屏蔽板82阻挡电场分量electricfieldcomponent，因而不能向下传播。另一方面，磁场分量通过法拉第屏蔽板82的多个狭缝82s向下传播到第三处理区域P3中。磁场分量使从反应气体喷嘴33以预定的流量比率供给至第三处理区域P3的蚀刻气体活化。如图1所示，本实施方案的膜沉积设备进一步包括控制器100，该控制器100控制整个膜沉积设备。控制器100可以是计算机。控制器100将程序存储在其存储器中以使得膜沉积设备在控制器100的控制下执行保护膜形成方法如稍后将说明的。该程序构造为包括能够执行保护膜形成方法的各步骤，并且存储在诸如硬盘、光盘CD、磁光盘、存储卡、或软盘等的记录介质102中。该程序通过预定的读取装置被读入存储器单元101中并安装在控制器100中。控制器100可以控制旋转台2的旋转速度。因此，如上所述，旋转台2的旋转速度可以设定为高速度，如120rpm以上或在120～300rpm的范围内，或者低速度，如60rpm。控制器100还可以控制流量控制器121～123。因此，可以控制从反应气体喷嘴31～33供给的各气体的流量。在稍后描述的向上生长工序和牺牲膜形成工序中，保护膜怎样沉积，即保护膜的三维形状，通过在供给相同的原料气体和氧化气体的同时，改变旋转台2的旋转速度和原料气体的流量来改变。控制器100可以进行这种控制。[保护膜形成方法]第一实施方案接下来，以下通过引用使用上述的膜沉积设备的实例说明根据本发明第一实施方案的保护膜形成方法。根据本实施方案的保护膜形成方法包括，在形成于晶圆W的表面上的多个凹陷形状例如沟槽之间的平坦表面区域上沉积保护膜以使保护膜向上生长的向上生长工序，以及除去甚至沿侧向生长的不必要的膜的侧部的蚀刻工序。首先，以下参考图9的A～F说明向上生长工序。图9的A～F是用于描述根据本发明实施方案的保护膜形成方法的向上生长工序的实例的图。图9的A是说明在本实施方案的保护膜形成方法中使用的晶圆W的表面图案的实例的图。在本实施方案中，硅晶圆用作晶圆W，并且如图9的A所示，在硅晶圆中形成多个沟槽T。此外，以下通过引用从反应气体喷嘴31供给有机钛气体并从反应气体喷嘴32供给作为氧化气体的H2O2气体的实例来描述根据本实施方案的保护膜形成方法。以下描述使用CF4作为蚀刻气体的实例，但是在向上生长工序中，不从反应气体喷嘴33供给蚀刻气体，并且停止从反应气体喷嘴33供给任何气体。首先，打开闸阀图中未示出，将晶圆W从外部通过输送臂10图3经由输送口15图2和图3输送到旋转台2的凹部24。当凹部24停止在面向输送口15的位置时，通过经由设置在凹部24的底面处的贯通孔从真空室1的底部侧抬起升降销图中未示出来进行该操作。通过在使旋转台2间歇地旋转的同时重复该操作，将各个晶圆W放置在凹部24上。然后，关闭闸阀，并且真空泵640将真空室1排气直到最小真空水平。然后，将作为分离气体的N2气以预定的流量从分离气体喷嘴41和42排出。此时，也以预定的流量从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72和73分别排出N2气。因此，通过压力控制器650图1将真空室1调节到预设的压力。然后，以120rpm以上的旋转速度沿顺时针方向使旋转台2旋转的同时，例如通过加热器单元7将晶圆W加热至150℃。这里，下面说明将旋转台2的旋转速度设定为240rpm的实例。随后，反应气体喷嘴31图2和图3供给有机钛气体，并且反应气体喷嘴32在通过加热使H2O2气体活化的同时供给H2O2气体。有机钛气体是通过经蒸发器蒸发有机钛化合物而生成的，并与载气Ar一起供给。H2O2可以随着载气O2供给。图9的B是说明原料气体吸附工序的实例的图。晶圆W通过旋转台2的旋转顺次反复地通过第一处理区域P1、分离区域D、第二处理区域P2、第三处理区域P3和分离区域D参见图3。如图9的B所示，有机钛化合物的分子Mt吸附在晶圆W的表面上，并形成有机钛化合物的分子层61。这里，有机钛气体的分子Mt是有机金属气体之一，并且包含由附着至其的有机基团包围的钛金属。分子Mt的直径很大。此外，有机钛的分子Mt不会到达沟槽T的深部，并且吸附在晶圆W的表面U上。图9的C和D是说明氧化工序的实例的图。如图9的C所示，吸附在晶圆W的表面U上的有机钛气体在通过分离区域D之后于第二处理区域P2中被H2O2分子Mo氧化，并且如图9的D所示，由氧化钛TiO2制成的保护膜62沉积在晶圆W在沟槽T的上端处的表面U上。图9的E是说明再次重复的原料气体吸附工序的实例的图。如图9的E所示，当晶圆W再次通过旋转台2的旋转到达第一处理区域P1时，从反应气体喷嘴31供给的有机钛气体的分子Mt吸附在晶圆W的表面U上。这里，因为有机钛气体的分子Mt的直径由于有机基团附着至钛而相对较大，并且因为旋转台2高速旋转，所以有机钛的分子Mt不会到达沟槽T的深部并且仅仅吸附在晶圆W的上表面及其周围。在下文中，在旋转台2高速旋转的同时，重复相同的工序，从而将TiO2膜沉积在晶圆W的表面U上并形成保护膜62。图9的F是说明在晶圆W的表面U上向上生长的TiO2膜的实例的图。通过重复图9的B～E更准确地说，图9的C～E的工序中所述的工序，保护膜62向上生长并且TiO2膜的膜厚度增加。因此，通过在使旋转台2以120rpm以上的高速度旋转的同时，从反应气体喷嘴31供给分子直径大的有机金属气体作为原料气体，局部保护膜62可以仅在沟槽T之间的区域上选择性地形成，而不会使膜沉积发展在沟槽T中。在本实施方案中，已经描述了使用有机钛气体作为原料气体的实例，但是因为有机金属气体通常具有大的分子直径，所以根据本实施方案的保护膜形成方法可以通过使用其他种类的有机金属气体来进行。此外，根据本实施方案的保护膜形成方法不仅可以通过使用有机金属气体来进行，而且可以通过使用如有机硅烷气体等有机半金属气体来进行，这是由于它们的分子直径大。因为有机金属气体和有机半金属气体通常具有大的分子直径，所以即使当使用其他有机金属气体或有机半金属气体时，也可以进行本实施方案的保护膜形成方法。例如，可以使用用于沉积高电介质膜高-k膜的有机金属气体，例如三二甲基氨基环戊二烯基锆C11H23N3Zr。另外，通过蒸发诸如铝、铪或钛等的金属或诸如硅烷等的半金属获得的有机金属气体或有机半金属气体可以用作原料气体。通常，用作沉积高-k膜用的原料气体的有机金属化合物含有胺和氨基-NH2、-NHR、-NHR'。例如，当有机金属气体与氧化气体反应从而被氧化时，被氧化的有机金属气体释放出氨基，排出有害气体。在根据本实施方案的保护膜形成方法和膜沉积设备中，氨基被充分氧化，并且使有害气体成为无害的，这将在后面描述。原料气体不限于上述气体，可以使用各种气体。图10是说明适用于根据本发明第一实施方案的保护膜形成方法的原料气体的实例的表。因此，可以通过使用各种有机金属气体和有机半金属气体形成保护膜。这里，图10仅示出了实例，并且可以通过使用其他有机金属气体或有机半金属气体来进行根据本实施方案的保护膜形成方法。图11A～11C是说明根据本实施方案的保护膜形成方法的蚀刻工序中一系列工序的实例的图。图11A是说明当开始蚀刻工序时保护膜62的实例的图。通过在向上生长工序中重复原料气体吸附工序和氧化工序的周期，保护膜62向上生长，但是保护膜62也沿侧向水平方向生长，从而形成很可能阻塞沟槽T的开口的形状。图11A说明了保护膜62开始阻塞沟槽T的开口这样的状态。当保护膜62即使在这种状态下也未达到预定的膜厚度时，进行蚀刻工序。在蚀刻工序中，停止原料气体和氧化气体的供给，并且反应气体喷嘴33供给作为蚀刻气体的CF4。旋转台2连续地旋转，分离气体喷嘴41和42供给分离气体。图11B是说明蚀刻工序的实例的图。在蚀刻工序中，等离子体PL使蚀刻气体的分子Me活化，并且活化后的蚀刻气体蚀刻保护膜62的侧部并且除去侧向生长的不必要的保护膜62。等离子体PL不是必需的，但优选在使用CF4作为蚀刻气体时使用。当使用诸如ClF3等的具有高蚀刻强度的气体时，如上所述，等离子体PL不是必需的。蚀刻气体的流量可以设定为低值，例如，CF4的流量可以设定在约40～约70sccm的范围内，并且可以设定为例如60sccm。因此，可以仅仅蚀刻保护膜62的不必要的部分。旋转台2的旋转速度设定为低于向上生长工序的旋转速度，在约60～约90rpm的范围内。例如，旋转台2的旋转速度可以设定为例如75rpm。通过这样的调整，可以有效地蚀刻保护膜62的侧部。这里，保护膜62的上部也被蚀刻，但是保护膜62整体上具有圆形形状，并且上部可以被蚀刻成平坦形状。这里，因为旋转台2在蚀刻期间的旋转速度根据工序明显不同，所以可以根据工序设定适当的速度。图11C是说明蚀刻工序的终止阶段的实例的图。通过蚀刻工序除去保护膜62的不必要的侧向部分，并且剩余的保护膜62可以形成为从晶圆W的平坦表面近乎竖直地向上生长的形状，使得保护膜62不会阻塞沟槽T的开口。这里，保护膜62的上部被一定程度地蚀刻，并且可以形成为大致平坦的表面。因此，通过在进行向上生长工序之后来进行蚀刻工序，可以调整保护膜62的形状。之后，通过再次重复进行图9的A～F中描述的向上生长工序的周期，并且当保护膜62不仅向上生长而且侧向生长时进行蚀刻工序，可以形成仅向上生长的厚的保护膜62，从而应对各种工序要求。图12是图9的A～F和图11A～C中描述的根据第一实施方案的保护膜形成方法的实例的时序图。图12中，横轴是时间轴，并且示出了原料气体Ti前体、蚀刻气体、氧化气体和旋转台2的旋转速度的时间变化。这里，关于原料气体、蚀刻气体和氧化气体的每一个，图12仅显示是否供给气体。相反，关于旋转台2基座的旋转速度，图12不仅显示了旋转台2是否旋转，而且还示出了旋转速度值的变化。旋转台2在时间t0开始其旋转。更具体地，在将所有晶圆W载置在旋转台2的凹部24中之后，使旋转台2旋转。在时间t1，开始供给原料气体和氧化气体。此时，尚未供给蚀刻气体。旋转速度设定为V1，例如240rpm。从时间t1到时间t2维持该状态。从时间t1到时间t2的时段对应于向上生长工序。在时间t2，停止供给原料气体和氧化气体，并且向上生长工序结束。之后，旋转台2的旋转速度的设定从V1变为V2，例如，变为75rpm。在时间t3，蚀刻工序开始。更具体地，在不供给原料气体和氧化气体的同时开始供给蚀刻气体，并且蚀刻工序持续到时间t4。因此，使保护膜62的形状固定，并且成为不阻塞沟槽T的开口的状态。在时间t5，停止旋转台2的旋转，但是可以更多地重复向上生长工序和蚀刻工序。换句话说，通过将由向上生长工序和蚀刻工序构成的单个周期重复多个周期，可以将保护膜62沉积至预定厚度。因此，根据第一实施方案的保护膜形成方法，保护膜62在使保护膜62的侧表面固定成具有近似竖直侧表面的形状的同时可以沉积达到预定厚度。第二实施方案图13是说明在根据第一实施方案的保护膜形成方法中当蚀刻变得太强时的保护膜62的图。在许多情况下，可以通过根据第一实施方案的保护膜形成方法形成仅向上生长的保护膜62，但是有时候，由于依赖于诸如包括纵横比的沟槽T的形状、保护膜62的种类、所需的膜厚度和蚀刻气体的种类等条件的过强蚀刻，保护膜62被过度地局部蚀刻。这似乎是由在沟槽T的上端周围的蚀刻气体的剩余率的增加引起的，因为蚀刻气体从沟槽T的底面折转reflect并在蚀刻中向上流动返回。在这种情况下，在向上生长工序之前，通过进行与晶圆W的表面形状包括保护膜62的表面形状共形的牺牲膜的形成工序并且通过预先形成用于蚀刻工序的牺牲膜，可以形成沿着沟槽T的侧向形状仅向上生长的保护膜62。图14A～14C是说明根据第二实施方案的保护膜形成方法的牺牲膜形成工序的实例的图。图14A是说明牺牲膜形成工序的实例的图。首先，在晶圆W的表面上形成与晶圆W的表面共形的牺牲膜60。在这种情况下，因为牺牲膜60的未蚀刻部分残留，因此牺牲膜60优选是与保护膜62相同种类的膜。换句话说，当使用第一实施方案中所述的TiO2膜作为保护膜62时，也优选使用TiO2膜作为牺牲膜60。只要牺牲膜60覆盖整个区域，牺牲膜60就必须形成为薄的。例如，可以沉积牺牲膜60以具有在约1～约20nm的范围内的厚度。为了沉积这样的膜，通过增加原料气体的流量和减慢旋转台2的旋转速度来进行膜沉积，这是因为需要使原料气体到达沟槽T的深部。旋转台2的旋转速度可以设定在比向上生长工序中的值慢的范围内的适当值，并且可以根据预期用途设定为各种值，只要旋转速度慢于120rpm即可。例如，当作为原料气体TDMAT的载气的Ar的流量在向上生长工序中设定为100sccm时，并且当旋转台2的旋转速度在向上生长工序中设定为240rpm时，作为TDMAT的载气的Ar的流量设定为300sccm，这是向上生长工序中的流量的三倍高，并且旋转台2的旋转速度设定为60rpm，这是向上生长工序中旋转台2的旋转速度的四分之一。通过在这样的条件下进行膜沉积，即使使用相同种类的原料气体，也能够形成沿晶圆W的表面形状的共形膜。TDMAT的载气的流量基本上显示TDMAT的流量。例如，牺牲膜形成工序中的原料气体的流量可以设定为向上生长工序中的流量的1.5～10倍高，优选设定为向上生长工序中的流量的2～6倍高，并且进一步优选设定为向上生长工序中的流量的2～4倍高。此外，旋转台2的旋转速度可以设定为向上生长工序中的旋转速度的二分之一至十分之一，并且优选设定为向上生长工序中的旋转速度的三分之一至五分之一。图14B是说明向上生长工序的实例的图。在向上生长工序中，通过与第一实施方案相同的方法在牺牲膜60上形成保护膜62。图14C是说明蚀刻工序的实例的图。在蚀刻工序中，尽管当在蚀刻工序中不存在牺牲膜60时蚀刻气体在沟槽T的上端周围仍然剩余很多，但是因为牺牲膜60形成在沟槽T的表面上，所以蚀刻气体被消耗从而蚀刻沟槽T中的牺牲膜60并且不会集中在沟槽T的上端周围。因此，使蚀刻均匀，并且保护膜62的侧表面可以形成为沿着沟槽T的侧面的形状。因此，在可能引起局布地强的蚀刻的工序中，在向上生长工序之前进行牺牲膜形成工序，并且形成牺牲膜60。通过这样做，可以防止局部的和不均匀的蚀刻，并且可以形成具有大致竖直的侧壁且向上生长的保护膜62。这里，在图14C之后，当使保护膜62进一步向上生长时，通过在进行向上生长工序之前来进行牺牲膜形成工序并在沟槽T的内壁上以及在已经形成的保护膜62的侧表面和上表面上形成共形的牺牲膜60，即使使保护膜62的膜厚度进一步变厚，也可以在固定保护膜62的形状的同时使保护膜62向上生长。图15是根据第二实施方案的保护膜形成方法的实例的时序图。横轴表示时间，并且沿纵轴提供的项目与图12的那些相同。在时间t0，载置晶圆W的旋转台基座2开始旋转。在时间t1，当旋转台2的旋转速度达到设定速度V0时，开始牺牲膜形成工序。更具体地，开始供给作为原料气体的TDMAT，并且也开始供给氧化气体。停止供给蚀刻气体。将牺牲膜形成工序中的旋转台2的旋转速度V0设定为低于从时间t3开始的向上生长工序中的旋转速度V1的值。旋转台2的旋转速度可以是例如在0.5～80rpm的范围内，并且可以设定为例如60rpm。此外，原料气体的流量例如设定为向上生长工序中的流量的2～6倍高，并且例如，可设定为向上生长工序中的流量的约3倍高。在时间t2，原料气体和氧化气体的供给结束，并且牺牲膜形成工序结束。如上所述，因为形成牺牲膜60以消耗过量的蚀刻气体并使蚀刻气体的分布均匀，所以牺牲膜60就必须整体上形成为薄的，例如，在1～5nm的范围内的厚度。在时间t3到t6，进行与第一实施方案相同的向上生长工序和蚀刻工序。在蚀刻工序中，当已经沉积保护膜62时，蚀刻气体被沟槽T的内壁上的牺牲膜60以及保护膜62的侧表面和上表面上的牺牲膜60消耗，从而防止蚀刻气体集中在沟槽T的上端周围并防止局部过度蚀刻。因此，可以形成具有沿着沟槽T的侧壁延伸的侧表面的保护膜62。在图15中的时间t7，尽管旋转台2的旋转速度减小到零，但是旋转台2的旋转速度可以仅减小到V0，并且通过再次进行牺牲膜形成工序，可以将保护膜62形成到预定的膜厚度。换句话说，使图15中的时间t1到t7为一个周期，并且可以重复多个周期直到保护膜62达到预定的膜厚度。因此，第二实施方案的保护膜形成方法可以防止局部过度蚀刻，并且使具有沿着沟槽T的侧壁的竖直侧表面的保护膜62向上生长，从而形成具有优选的形状的厚保护膜62。此外，在第二实施方案中，使牺牲膜形成工序的原料气体的种类与向上生长工序的原料气体的种类相同，但是形成与向上生长工序中形成的保护膜62的种类不同的种类的牺牲膜60是可行的。然而，当气体的种类增多时，工序变得复杂，此外，TiO2膜含有不同的组分。因此，在牺牲膜60和保护膜62中优选使用相同种类的膜。这里，旋转台2的旋转速度在向上生长工序中设定在120～300rpm的范围内，但是旋转速度也取决于源气体的种类。例如，当使用TDMAT形成TiO2的保护膜62时，旋转台2的旋转速度优选设定在200～280rpm的范围内，并且进一步优选设定在220～260rpm的范围内。例如，如本实施方案中所述，旋转台2的旋转速度可以设定为240rpm。此外，当使用诸如有机硅烷气体等的有机半金属气体作为原料气体时，向上生长工序中的旋转台2的旋转速度优选地设定为比在使用有机金属气体作为原料气体时的旋转速度更快。例如，当使用诸如有机硅烷气体等的有机半金属气体作为原料气体时，旋转台2的旋转速度优选地设定在150～300rpm的范围内，并且进一步优选地设定在200～300rpm的范围内。根据原料气体的种类、在晶圆W的表面中形成的沟槽T的形状、和沟槽T或孔中的开口宽度，可以将旋转台2的旋转速度设定为在120rpm以上的范围内的适当的值。目前，因为旋转台2的旋转速度的机械极限是300rpm，所以该方法被描述为将上限设定为300rpm。然而，如果旋转台2可以以高于300rpm、例如400rpm或500rpm的速度旋转，则旋转台2的旋转速度可以设定为高于300rpm的速度。另外，形成在晶圆W的表面中的图案可以是具有多个孔的图案或者同时具有沟槽T和孔的图案，并且保护膜62可以形成在凹陷形状之间的任何平坦表面区域上。在上述实施方案中，已经描述了在氧化工序中进行热氧化工序然后进行等离子体蚀刻工序的实例，但是可以进行等离子体氧化工序来代替热氧化工序，并且如上所述，等离子体可以不必需在蚀刻工序中使用。取决于预期用途，可以使用各种方法和设备作为氧化和蚀刻的方法以及设备。因此，取决于预期用途，存在关于氧化工序和蚀刻工序的各种选择。此外，第一和第二实施方案已经描述了通过使用旋转台2的膜沉积设备的保护膜形成方法的实例，但是如果可以以高速切换不同种类的气体的供给，根据这些实施方案的保护膜形成方法可以在不使用旋转台2的情况下进行。在这种情况下，由于旋转台2每旋转一次进行一次的一系列工序，一系列的原料气体吸附工序、氧化工序、等离子体工序、在原料气体吸附工序和氧化工序之间进行的吹扫工序、和在等离子体工序和原料气体吸附工序之间进行的吹扫气体工序在旋转台2的每次旋转中分别进行一次。旋转台2的旋转速度可以换算为周期的次数。也就是说，当旋转台2的旋转速度设定为120rpm时，每1分钟应进行120个周期。类似地，当旋转台2的旋转速度设定为60rpm时，每1分钟应进行60个周期，并且当旋转台2的旋转速度设定为75rpm时，各工序应每1分钟进行75次。例如，本实施方案的保护膜形成方法可以应用于包括如下的膜沉积设备：没有任何隔断的处理室、以及在处理室中设置的支承其上的单个晶圆的基座。膜沉积设备通过在使基座旋转的同时或者不使基座旋转而切换供给到处理室中的气体的种类来进行膜沉积。即使在这种情况下，通过将向上生长工序和蚀刻工序的周期、并且根据需要进一步的牺牲膜形成工序重复多次，同时在本实施方案的周期中切换供给到处理室中的气体的种类，类似于本实施方案，保护膜62可以形成在晶圆W上。此外，根据本实施方案的保护膜形成方法可以应用于所谓的竖直热处理设备中，该设备在处理室中容纳载置与竖直相邻的晶圆W隔开预定的距离沿竖直方向堆叠的如50～100个晶圆W的多个晶圆W称为晶圆舟的晶圆载置构件，并且在使晶圆舟旋转且顺序地切换供给到处理室中的气体的种类的同时加热处理室。即使在这种情况下，尽管载置晶圆W的方式与上述膜沉积设备不同，但是可以通过切换供给的气体来形成保护膜62。当膜沉积设备各自包括对应于本实施方案的控制器100的控制器时，可以进行这样的气体切换，并且控制器进行这种气体切换控制。在本实施方案中，因为依照工艺配方，通过使控制器100控制旋转台2的旋转速度、以及原料气体、氧化气体、和蚀刻气体等各自的流量和供给时机，控制器100控制旋转台2的旋转和诸如原料气体、氧化气体和蚀刻气体的供给，所以可以进行本实施方案的保护膜形成方法。[工作例]接下来，下面描述根据这些实施方案的保护膜形成方法的工作例。图16是显示进行向上生长工序后的工作例1的保护膜形成方法的结果的图。在工作例1中，使用上述的旋转台式膜沉积设备进行根据第一实施方案的保护膜形成方法。旋转台2上的晶圆W的温度设定为150℃，真空室1内的压力设定为1.8托。旋转台2的旋转速度设定为240rpm。此外，TDMAT用作原料气体并通过经蒸发器蒸发来供给，并且载气Ar的流量设定为100sccm。H2O2用作氧化剂，并且以1.65gmin的流量供给，且O2用作载气，将其流量设定为5000sccm。当在这样的条件下进行向上生长工序时，如图16所示，保护膜62形成在相邻的沟槽T之间的平坦表面上。保护膜62不仅向上而且还侧向地生长变厚，保护膜62部分地阻塞沟槽T的开口。图17是显示进行蚀刻工序后的工作例1的保护膜形成方法的结果的图。关于蚀刻条件，CF4用作蚀刻气体，并以60sccm的流量与载气一起供给。Ar用作载气，并以10000sccm的流量供给。等离子体产生器80的输出设定为2000W。另外，蚀刻工序期间的旋转台2的旋转速度设定为75rpm。如图17所示，大致沿着沟槽的侧壁向上生长的保护膜62形成在晶圆W的沟槽T之间的平坦表面上。因此，工作例1表明了根据第一实施方案的保护膜形成方法可以形成沿着沟槽T的侧壁大致竖直向上生长的保护膜62。图18A和图18B是显示工作例2的保护膜形成方法的结果的图。工作例2中的各工序的处理条件与工作例1中的那些相同。工作例2中，也进行了根据第一实施方案的保护膜形成方法，并且由向上生长工序和蚀刻工序构成的保护膜沉积工序重复四次。换句话说，使向上生长工序和蚀刻工序为一个周期，并且该周期重复四次。图18A显示了工作例2的保护膜形成方法在进行保护膜沉积工序的1个周期之后的结果。如图18A所示，尽管保护膜62的上端略微侧向鼓起，但是形成整体上具有优选的形状的保护膜62。图18B是工作例2的保护膜形成方法在进行保护膜沉积工序的4个周期之后的结果。在进行4个周期之后，保护膜62的其基部周围且在沟槽T的上端周围的侧表面被大幅蚀刻，并且保护膜62具有类沙漏的形状。当要求一个周期的膜厚度时没有问题，但是当要求进一步更厚的膜厚度时，如果蚀刻工序中的蚀刻气体的蚀刻强度过度，则如图18B所示的局部过度蚀刻有时可能发生。在这种情况下，通过进行根据第二实施方案的保护膜形成方法，可以防止局部过度蚀刻。图19A和19B是显示工作例3的保护膜形成方法的结果的图。在工作例3中，进行了根据第二实施方案的保护膜形成方法。在工作例3中，使向上生长工序和蚀刻工序的条件与工作例1和2的条件相同。即使在牺牲膜形成工序中，也使其条件与TDMAT用作原料气体和H2O2用作氧化气体的工作例1和2的条件相同。此外，使晶圆W的温度和真空室1中的压力与工作例1和2的那些相同。旋转台2的旋转速度设定为60rpm，这是在向上生长工序中设定的240rpm的四分之一。关于作为原料气体的TDMAT的流量，作为TDMAT的载气的Ar的流量设定为300sccm，这是向上生长工序中的100sccm的流量的三倍高。另外，氧化气体的流量设定为与向上生长工序的流量相同。因此，在牺牲膜形成工序中，将旋转速度设定为低于向上生长工序的旋转速度，并且将原料气体即，原料气体的载气的流量设定为高于向上生长工序的流量。图19A显示了工作例3的保护膜形成方法在进行保护膜沉积工序的1个周期之后的结果。因为该阶段与工作例2中的图18A的阶段相同，所以获得了与图18A相同的结果。图19B显示了工作例3的保护膜形成方法在进行保护膜沉积工序的4个周期之后的结果。在进行4个周期之后，尽管保护膜62的上部在4个周期之后略微侧向生长，但是通过在沟槽T的上端周围的过度蚀刻形成的类沙漏的形状消失。因此，结果表明，通过提供牺牲膜形成工序，可以调整减少由蚀刻造成的影响，并且可以调整保护膜62的形状。通过调整更多种条件，可以去除保护膜62的上部的侧向生长。因而，工作例3表明了根据第二实施方案的保护膜形成方法可以在固定保护膜62的形状的同时形成进一步更厚的保护膜62。如上所述，根据这些实施方案的保护膜形成方法，可以形成具有向上生长变厚并且不会侧向鼓起的形状的保护膜。尽管已经详细地示出和说明了膜沉积方法的优选实施方案，但要理解在不脱离如权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行小的改变。

权利要求：1.一种保护膜形成方法，其包括以下步骤：在基板的表面上形成的相邻的凹陷形状之间的平坦表面区域上沉积有机金属化合物或有机半金属化合物的氧化物膜；以及通过蚀刻除去沉积在所述平坦表面区域上的所述氧化物膜的侧部。2.根据权利要求1所述的保护膜形成方法，其进一步包括：在沉积所述氧化物膜的步骤之前形成与所述基板的表面共形的牺牲膜。3.根据权利要求2所述的保护膜形成方法，其中重复形成所述牺牲膜的步骤、沉积所述氧化物膜的步骤、和除去所述氧化物膜的侧部的步骤，直到沉积所述氧化物膜达到预定的厚度。4.根据权利要求3所述的保护膜形成方法，其中形成所述牺牲膜的步骤包括，形成与在沉积所述氧化物膜的步骤中沉积的所述氧化物膜相同种类的膜。5.根据权利要求4所述的保护膜形成方法，其中形成所述牺牲膜的步骤和沉积所述氧化物膜的步骤各自包括重复以下周期：在所述基板的表面上吸附包含所述有机金属化合物或所述有机半金属化合物的原料气体，和通过供给氧化气体使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化从而使所述原料气体和所述氧化气体的反应产物沉积在所述基板的表面上。6.根据权利要求5所述的保护膜形成方法，其中通过供给所述氧化气体使所述原料气体氧化的步骤包括，供给作为所述氧化气体的H2O、H2O2、O2或O3，同时通过加热或等离子体使所述氧化气体活化。7.根据权利要求5所述的保护膜形成方法，其中蚀刻所述氧化物膜的侧部的步骤包括，向所述基板的表面供给通过等离子体活化的蚀刻气体。8.根据权利要求7所述的保护膜形成方法，其中在形成所述牺牲膜的步骤中重复在所述基板的表面上吸附所述原料气体和使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化的周期的步骤的第一周期次数比在沉积所述氧化物膜的步骤中重复在所述基板的表面上吸附所述原料气体和使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化的周期的步骤的第二周期次数多。9.根据权利要求8所述的保护膜形成方法，其中所述第一周期次数设定在每分钟120次以上，并且所述第二周期次数设定在每分钟80次以下。10.根据权利要求9所述的保护膜形成方法，其中将所述基板沿着设置于处理室内的旋转台的周向配置在所述旋转台上，其中所述处理室包括沿所述旋转台的周向设置在所述旋转台的上方并且彼此分开的，在所述基板的表面上吸附所述原料气体的吸附区域、使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化的氧化区域、和蚀刻所述氧化物膜的侧部的蚀刻区域，其中形成所述牺牲膜的步骤包括，使所述旋转台以80rpm以下的旋转速度旋转，从而通过使所述基板顺次通过所述吸附区域和所述氧化区域来进行重复在所述基板的表面上吸附原料气体、和使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化的周期的步骤，其中沉积所述氧化物膜的步骤包括，使所述旋转台以120rpm以下的旋转速度旋转，从而通过使所述基板顺次通过所述吸附区域和所述氧化区域来进行重复在所述基板的表面上吸附原料气体、和使吸附在所述基板的表面上的所述原料气体氧化的周期的步骤，以及其中蚀刻所述氧化物膜的侧部的步骤包括，在停止分别在所述吸附区域和所述氧化区域中供给所述原料气体和所述氧化气体的同时使所述旋转台以预定的旋转速度旋转，从而在停止形成所述牺牲膜的步骤和沉积所述氧化物膜的步骤的同时以预定的周期进行蚀刻所述氧化物膜的侧部的步骤。11.根据权利要求8所述的保护膜形成方法，其中在形成所述牺牲膜的步骤中于在所述基板的表面上吸附所述原料气体的步骤中供给的原料气体的第一流量比在沉积所述氧化物膜的步骤中于在所述基板的表面上吸附所述原料气体的步骤中供给的原料气体的第二流量大。12.根据权利要求1所述的保护膜形成方法，其中所述有机金属化合物的氧化物膜是高-k膜。13.根据权利要求1所述的保护膜形成方法，其中所述有机金属化合物为有机钛。14.根据权利要求13所述的保护膜形成方法，其中所述有机钛是四二甲基氨基钛。15.根据权利要求1所述的保护膜形成方法，其中所述有机半金属化合物是有机硅烷。16.根据权利要求1所述的保护膜形成方法，其中所述凹陷形状是沟槽。

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