移除光刻胶的方法技术

一种方法，包括：在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案以暴露出离子注入区；使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，在所述材料层的离子注入区中注入杂质；和使用包含二酰亚胺（Ｎ２Ｈ２）的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2007年6月11日、申请号为200710111114.3、专利技术名称为“移除光刻胶的方法”的中国专利申请的分案申请。 相关申请 本申请要求分别于2006年7月4日和2006年9月19日向韩国专利局提交的韩国专利申请编号KR 2006-62656和KR 2006-90811的优先权，其所有内容通过引用并入本文。 
本专利技术涉及制造半导体器件的方法，具体涉及移除光刻胶层的方法。 
技术介绍
在制造半导体器件时，典型的离子注入工艺利用光刻胶层为离子注入掩模(ion implantation mask)。例如，双多晶栅极工艺使用光刻胶层作为离子注入掩模。 图1A至图1C为显示典型的双多晶栅极工艺的剖面图。 参照图1A，衬底11被限定为N通道金属氧化物半导体(NMOS)区和P通道金属氧化物半导体(PMOS)区。器件隔离结构12形成在衬底11中。栅极氧化物层13形成在衬底11和器件隔离结构12上方。栅极多晶硅层14和N型掺杂多晶硅层14A形成在栅极氧化物层13上方。更具体地，栅极多晶硅材料层形成在栅极氧化物层13上方。N型杂质通过使用第一光刻胶图案15的离子注入过程N+IMP，注入NMOS区的部分栅极多晶硅材料层中，形成N型掺杂多晶硅层14A。第一光刻胶图案15暴露出NMOS区并覆盖PMOS区。在PMOS区中的残余的部分栅极多晶硅材料层称为栅极多晶硅层14。 参考图1B，移除第一光刻胶图案15。在所得到的衬底结构上形成光刻胶层。该光刻胶层通过实施曝光和显影过程被图案化，形成第二光刻胶图案16。第二光刻胶图案16暴露出PMOS区并且覆盖NMOS区。P型杂质通过使用第二光刻胶图案16的离子注入过程P+IMP，注入PMOS区的栅极多晶硅层14中，形成P型掺杂多晶硅层14B。 参考图1C，移除第二光刻胶图案16。在所得到的衬底结构上形成硅化钨层17。在衬底结构上进行栅极图案化过程，以在NMOS区中形成N+多晶栅极14C和在PMOS区中形成P+多晶栅极14D。N+多晶栅极14C包括N型掺杂多晶硅，P+多晶栅极14D包括P型掺杂多晶硅。 在上述典型方法中，不同的杂质即磷(P)和硼(B)被注入栅极多晶硅材料层中，实现配置有N+多晶栅极14C和P+多晶栅极14D的双多晶栅极。使用从约1×1015cm-2到约1×1016cm-2高剂量范围的高密度离子注入过程注入杂质。在典型方法中，实施离子注入过程之后，使用包含氧和氮的气体(O2/N2化学组成)移除第一和第二光刻胶图案15和16。 然而，高剂量的高密度离子注入过程导致第一和第二光刻胶图案15和16基本硬化，因而第一和第二光刻胶图案15和16不易被移除。光刻胶残余物可能在移除第一和第二光刻胶图案15和16之后继续存在。在移除第一和第二光刻胶图案15和16期间所使用-->的氧气(O2)与存在于第一和第二光刻胶图案15和16中的杂质即砷(As)、磷(P)和硼(B)反应，形成如As2O3、P4O6和B2O3的杂质氧化物层，其覆盖第一和第二光刻胶图案15和16的表面。 因此，在后续过程中，可能由于残留的光刻胶残余，使硅化钨层17发生异常氧化。而且，在实施栅极图案化之后，可能在多晶栅极之间发生界面缺陷，并且硅化钨层可能形成隆起(lifting)或颗粒的来源。当离子注入过程的掺杂程度高时，可能无法完全移除光刻胶。为了移除剩余的光刻胶使得加工时间延长，因此大规模产量下降。 图1D是由典型方法产生的光刻胶残余物的显微图。 
技术实现思路
本专利技术提供一种简单移除在高剂量离子注入过程中使用的光刻胶层且不产生残余物的方法。 根据本专利技术的第一方面，提供一种方法，其包括：在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案，以暴露出离子注入区；使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，将杂质注入所述材料层的离子注入区中；和使用包含烃基气体的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。 根据本专利技术的另一方面，提供一种方法，其包括：在材料层的特定部分 上方形成光刻胶图案，以暴露出离子注入区；使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，将杂质注入所述材料层的离子注入区中；和使用包含二酰亚胺(N2H2)的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。 根据本专利技术的再一个方面，提供一种方法，其包括：在多晶硅层上方形成第一光刻胶图案，所述第一光刻胶图案暴露出第一部分多晶硅层；使用所述第一光刻胶图案作为离子注入屏障，将第一杂质注入所述多晶硅层的第一部分中；使用包含二酰亚胺(N2H2)的气体混合物等离子体移除所述第一光刻胶图案；在所述多晶硅层上形成第二光刻胶图案，所述第二光刻胶图案暴露出所述多晶硅层除第一部分之外的第二部分；使用所述第二光刻胶图案作为离子注入屏障，将第二杂质注入所述多晶硅层的第二部分；和使用包含N2H2的气体混合物等离子体移除所述第二光刻胶图案。 本专利技术还涉及以下方面。 1.一种方法，包括： 在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案，以暴露出离子注入区； 使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，在所述材料层的离子注入区中注入杂质；和 使用包含烃基气体的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。 2.如1所述的方法，其中移除光刻胶图案包括在不同温度下以预定的移除顺序移除所述光刻胶图案。 3.如2所述的方法，其中移除光刻胶图案包括： 在第一温度下，使用烃基气体和氧气的等离子体实施第一步骤； 在高于所述第一温度的第二温度下，使用所述烃基气体和氧气的等离子体实施第二步骤；和--> 使用仅有烃基气体的等离子体实施第三步骤。 4.如3所述的方法，其中所述第一温度为约100℃至约160℃，所述第二温度为约200℃至约250℃。 5.如3所述的方法，其中用于所述第一步骤至第三步骤的所述烃基气体包含甲烷、乙烯及其组合的其中之一。 6.如3所述的方法，其中在所述第一和第二步骤中，所述烃基气体相对于氧气的比例为约4～10∶1。 7.如3所述的方法，其中在所述第一步骤至第三步骤中同时使用微波和射 频(RF)偏压以产生等离子体。 8.如3所述的方法，其中用于所述第一和第二步骤中的所述烃基气体和氧气的等离子体还包含氮气。 9.如8所述的方法，还包括在注入杂质后，使用包含去离子水的溶液实施在所述材料层上的清洗处理。 10.如9所述的方法，其中实施清洗处理包括使用包含去离子水和臭氧的混合溶液。 11.如10所述的方法，其中所述包含去离子水和臭氧的混合溶液的温度为约25℃至约80℃。 12.如11所述的方法，其中包含在所述混合溶液中的臭氧的浓度为约1ppm至约1,000ppm。 13.如1所述的方法，其中所述材料层包括多晶硅层。 14.如13所述的方法，其中所述杂质包含选自砷(As)、磷(P)、硼(B)及其组合的其中之一。 15.一种方法，包括： 在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案以暴露出离子注入区； 使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，在所述材料层的离子注入区中注入杂质；和 使用包含二酰亚胺(N2H2)的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。 16.如15所述的方法，其中移除光刻胶图案包括： 在第一温度下，使用N2H2气体和氧气(O2)的等离子体实施第一步骤； 在高于所述第一温度的第二温度下，使用所述N2H2和O2的等离子体实施第二步骤；和 使用N2H2等离子体实施第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案以暴露出离子注入区；使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，在所述材料层的离子注入区中注入杂质；和使用包含二酰亚胺（Ｎ↓［２］Ｈ↓［２］）的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。

【技术特征摘要】
KR 2006-7-4 10-2006-0062656;KR 2006-9-19 10-2006-01.一种方法，包括：在材料层的特定部分上方形成光刻胶图案以暴露出离子注入区；使用所述光刻胶图案作为离子注入屏障，在所述材料层的离子注入区中注入杂质；和使用包含二酰亚胺(N2H2)的气体混合物等离子体移除所述光刻胶图案。2.权利要求1所述的方法，其中移除光刻胶图案包括：在第一温度下，使用N2H2气体和氧气(O2)的等离子体实施第一步骤；在高于所述第一温度的第二温度下，使用所述N2H2和O2的等离子体实施第二步骤；和使用N2H2等离子体实施第三步骤。3.权利要求2所述的方法，其中所述第一步骤中的所述第一温度为约100℃至约160℃，所述第二步骤中的所述第二温度为约200℃至约250℃。4.权利要求2所述的方法，其中在所述第一步骤至第三步骤中的N2H2气体包含约4％的H2氢和约96％的N2。5.权利要求2所述的方法，其中在所述第一和第二步骤中，N2H2相对于O2的比例为约4～6∶1。6.权利要求2所述的方法，其中在所述第一至第三步骤中同时使用微波和射频(RF)偏压以产生等离子体。7.权利要求6所述的方法，还包括在注入杂质后，使用包含去离子水的溶液实施在所述材料层上的清洗处理。8.权利要求7所述的方法，其中实施清洗处理包括使用包含去离子水和臭氧的混合溶液。9.权利要求8所述的方法，其中所述包含去离子水和臭氧的混合溶液的温度为约25℃至约80℃。10.权利要求9所述的方法，其中包含在所述混合溶液中的臭氧的浓度水平为约1ppm至约500ppm。11.权利要求1所述的方法，其中所述材料层包括多晶硅层。12.权利要求11所述的方法，其中所述杂质包括选自砷(As)、磷(P)、硼(B)及其组合的其中之一。13.权利要求12所述的方法，其中注入杂质包括实施束流离子注入和等离子体掺杂的其中之一。14.一种方法，包括：在多晶硅层上形成第一光刻胶图案，所述第一光刻胶图案暴露出所述多晶硅层的第一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑台愚，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]