移除光刻膠的方法技術

一種方法，包括：在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案以暴露出離子注入區；使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，在所述材料層的離子注入區中注入雜質；和使用包含二酰亞胺（Ｎ２Ｈ２）的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。

【技術實現步驟摘要】
本申請是申請日為2007年6月11日、申請號為200710111114.3、專利技術名稱為“移除光刻膠的方法”的中國專利申請的分案申請。?相關申請?本申請要求分別于2006年7月4日和2006年9月19日向韓國專利局提交的韓國專利申請編號KR?2006-62656和KR?2006-90811的優先權，其所有內容通過引用并入本文。?
本專利技術涉及制造半導體器件的方法，具體涉及移除光刻膠層的方法。?
技術介紹
在制造半導體器件時，典型的離子注入工藝利用光刻膠層為離子注入掩模(ion?implantation?mask)。例如，雙多晶柵極工藝使用光刻膠層作為離子注入掩模。?圖1A至圖1C為顯示典型的雙多晶柵極工藝的剖面圖。?參照圖1A，襯底11被限定為N通道金屬氧化物半導體(NMOS)區和P通道金屬氧化物半導體(PMOS)區。器件隔離結構12形成在襯底11中。柵極氧化物層13形成在襯底11和器件隔離結構12上方。柵極多晶硅層14和N型摻雜多晶硅層14A形成在柵極氧化物層13上方。更具體地，柵極多晶硅材料層形成在柵極氧化物層13上方。N型雜質通過使用第一光刻膠圖案15的離子注入過程N+IMP，注入NMOS區的部分柵極多晶硅材料層中，形成N型摻雜多晶硅層14A。第一光刻膠圖案15暴露出NMOS區并覆蓋PMOS區。在PMOS區中的殘余的部分柵極多晶硅材料層稱為柵極多晶硅層14。?參考圖1B，移除第一光刻膠圖案15。在所得到的襯底結構上形成光刻膠層。該光刻膠層通過實施曝光和顯影過程被圖案化，形成第二光刻膠圖案16。第二光刻膠圖案16暴露出PMOS區并且覆蓋NMOS區。P型雜質通過使用第二光刻膠圖案16的離子注入過程P+IMP，注入PMOS區的柵極多晶硅層14中，形成P型摻雜多晶硅層14B。?參考圖1C，移除第二光刻膠圖案16。在所得到的襯底結構上形成硅化鎢層17。在襯底結構上進行柵極圖案化過程，以在NMOS區中形成N+多晶柵極14C和在PMOS區中形成P+多晶柵極14D。N+多晶柵極14C包括N型摻雜多晶硅，P+多晶柵極14D包括P型摻雜多晶硅。?在上述典型方法中，不同的雜質即磷(P)和硼(B)被注入柵極多晶硅材料層中，實現配置有N+多晶柵極14C和P+多晶柵極14D的雙多晶柵極。使用從約1×1015cm-2到約1×1016cm-2高劑量范圍的高密度離子注入過程注入雜質。在典型方法中，實施離子注入過程之后，使用包含氧和氮的氣體(O2/N2化學組成)移除第一和第二光刻膠圖案15和16。?然而，高劑量的高密度離子注入過程導致第一和第二光刻膠圖案15和16基本硬化，因而第一和第二光刻膠圖案15和16不易被移除。光刻膠殘余物可能在移除第一和第二光刻膠圖案15和16之后繼續存在。在移除第一和第二光刻膠圖案15和16期間所使用-->的氧氣(O2)與存在于第一和第二光刻膠圖案15和16中的雜質即砷(As)、磷(P)和硼(B)反應，形成如As2O3、P4O6和B2O3的雜質氧化物層，其覆蓋第一和第二光刻膠圖案15和16的表面。?因此，在后續過程中，可能由于殘留的光刻膠殘余，使硅化鎢層17發生異常氧化。而且，在實施柵極圖案化之后，可能在多晶柵極之間發生界面缺陷，并且硅化鎢層可能形成隆起(lifting)或顆粒的來源。當離子注入過程的摻雜程度高時，可能無法完全移除光刻膠。為了移除剩余的光刻膠使得加工時間延長，因此大規模產量下降。?圖1D是由典型方法產生的光刻膠殘余物的顯微圖。?
技術實現思路
本專利技術提供一種簡單移除在高劑量離子注入過程中使用的光刻膠層且不產生殘余物的方法。?根據本專利技術的第一方面，提供一種方法，其包括：在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案，以暴露出離子注入區；使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，將雜質注入所述材料層的離子注入區中；和使用包含烴基氣體的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。?根據本專利技術的另一方面，提供一種方法，其包括：在材料層的特定部分?上方形成光刻膠圖案，以暴露出離子注入區；使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，將雜質注入所述材料層的離子注入區中；和使用包含二酰亞胺(N2H2)的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。?根據本專利技術的再一個方面，提供一種方法，其包括：在多晶硅層上方形成第一光刻膠圖案，所述第一光刻膠圖案暴露出第一部分多晶硅層；使用所述第一光刻膠圖案作為離子注入屏障，將第一雜質注入所述多晶硅層的第一部分中；使用包含二酰亞胺(N2H2)的氣體混合物等離子體移除所述第一光刻膠圖案；在所述多晶硅層上形成第二光刻膠圖案，所述第二光刻膠圖案暴露出所述多晶硅層除第一部分之外的第二部分；使用所述第二光刻膠圖案作為離子注入屏障，將第二雜質注入所述多晶硅層的第二部分；和使用包含N2H2的氣體混合物等離子體移除所述第二光刻膠圖案。?本專利技術還涉及以下方面。?1.一種方法，包括：?在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案，以暴露出離子注入區；?使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，在所述材料層的離子注入區中注入雜質；和?使用包含烴基氣體的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。?2.如1所述的方法，其中移除光刻膠圖案包括在不同溫度下以預定的移除順序移除所述光刻膠圖案。?3.如2所述的方法，其中移除光刻膠圖案包括：?在第一溫度下，使用烴基氣體和氧氣的等離子體實施第一步驟；?在高于所述第一溫度的第二溫度下，使用所述烴基氣體和氧氣的等離子體實施第二步驟；和-->?使用僅有烴基氣體的等離子體實施第三步驟。?4.如3所述的方法，其中所述第一溫度為約100℃至約160℃，所述第二溫度為約200℃至約250℃。?5.如3所述的方法，其中用于所述第一步驟至第三步驟的所述烴基氣體包含甲烷、乙烯及其組合的其中之一。?6.如3所述的方法，其中在所述第一和第二步驟中，所述烴基氣體相對于氧氣的比例為約4～10∶1。?7.如3所述的方法，其中在所述第一步驟至第三步驟中同時使用微波和射?頻(RF)偏壓以產生等離子體。?8.如3所述的方法，其中用于所述第一和第二步驟中的所述烴基氣體和氧氣的等離子體還包含氮氣。?9.如8所述的方法，還包括在注入雜質后，使用包含去離子水的溶液實施在所述材料層上的清洗處理。?10.如9所述的方法，其中實施清洗處理包括使用包含去離子水和臭氧的混合溶液。?11.如10所述的方法，其中所述包含去離子水和臭氧的混合溶液的溫度為約25℃至約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濃度為約1ppm至約1,000ppm。?13.如1所述的方法，其中所述材料層包括多晶硅層。?14.如13所述的方法，其中所述雜質包含選自砷(As)、磷(P)、硼(B)及其組合的其中之一。?15.一種方法，包括：?在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案以暴露出離子注入區；?使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，在所述材料層的離子注入區中注入雜質；和?使用包含二酰亞胺(N2H2)的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。?16.如15所述的方法，其中移除光刻膠圖案包括：?在第一溫度下，使用N2H2氣體和氧氣(O2)的等離子體實施第一步驟；?在高于所述第一溫度的第二溫度下，使用所述N2H2和O2的等離子體實施第二步驟；和?使用N2H2等離子體實施第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，包括：在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案以暴露出離子注入區；使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，在所述材料層的離子注入區中注入雜質；和使用包含二酰亞胺（Ｎ↓［２］Ｈ↓［２］）的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。

【技術特征摘要】
KR 2006-7-4 10-2006-0062656;KR 2006-9-19 10-2006-01.一種方法，包括：在材料層的特定部分上方形成光刻膠圖案以暴露出離子注入區；使用所述光刻膠圖案作為離子注入屏障，在所述材料層的離子注入區中注入雜質；和使用包含二酰亞胺(N2H2)的氣體混合物等離子體移除所述光刻膠圖案。2.權利要求1所述的方法，其中移除光刻膠圖案包括：在第一溫度下，使用N2H2氣體和氧氣(O2)的等離子體實施第一步驟；在高于所述第一溫度的第二溫度下，使用所述N2H2和O2的等離子體實施第二步驟；和使用N2H2等離子體實施第三步驟。3.權利要求2所述的方法，其中所述第一步驟中的所述第一溫度為約100℃至約160℃，所述第二步驟中的所述第二溫度為約200℃至約250℃。4.權利要求2所述的方法，其中在所述第一步驟至第三步驟中的N2H2氣體包含約4％的H2氫和約96％的N2。5.權利要求2所述的方法，其中在所述第一和第二步驟中，N2H2相對于O2的比例為約4～6∶1。6.權利要求2所述的方法，其中在所述第一至第三步驟中同時使用微波和射頻(RF)偏壓以產生等離子體。7.權利要求6所述的方法，還包括在注入雜質后，使用包含去離子水的溶液實施在所述材料層上的清洗處理。8.權利要求7所述的方法，其中實施清洗處理包括使用包含去離子水和臭氧的混合溶液。9.權利要求8所述的方法，其中所述包含去離子水和臭氧的混合溶液的溫度為約25℃至約80℃。10.權利要求9所述的方法，其中包含在所述混合溶液中的臭氧的濃度水平為約1ppm至約500ppm。11.權利要求1所述的方法，其中所述材料層包括多晶硅層。12.權利要求11所述的方法，其中所述雜質包括選自砷(As)、磷(P)、硼(B)及其組合的其中之一。13.權利要求12所述的方法，其中注入雜質包括實施束流離子注入和等離子體摻雜的其中之一。14.一種方法，包括：在多晶硅層上形成第一光刻膠圖案，所述第一光刻膠圖案暴露出所述多晶硅層的第一部分...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭臺愚，
申請(專利權)人：海力士半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]