CN101894751B - 移除光刻胶的方法 - Google Patents

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Abstract

一种移除光刻胶的方法，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。

Description

移除光刻胶的方法
本申请是申请日为2007年6月11日、申请号为200710111114.3、发明名称为“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。 
技术领域
本发明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。 
背景技术
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。 
发明内容
本发明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。 
根据本发明的第一方面，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。 
根据本发明的另一方面，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。 
根据本发明的再一个方面，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。 
本发明还涉及以下方面。 
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等离子体实施第三步骤。 
17.如16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℃。 
18.如16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。 
19.如16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。 
20.如16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。 
21.如20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。 
22.如21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。 
23.如22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℃。 
24.如23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。 
25.如15所述的方法，其中所述材料层包括多晶硅层。 
26.如25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。 
27.如26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。 
28.一种方法，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； 
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， 
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所述第一部分外的第二部分， 
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。 
29.如28所述的方法，其中移除第一光刻胶图案和移除第二光刻胶图案包括： 
在第一温度下，使用包含N2H2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，使用所述包含N2H2和O2的等离子体实施第二步骤；和 
使用仅包含N2H2的等离子体实施第三步骤。 
30.如29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℃。 
31.如29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。 
32.如29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。 
33.如29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。 
34.如28所述的方法，还包括在分别注入第一杂质和注入第二杂质后，使用包含去离子水的溶液实施在所述多晶硅层上的清洗处理。 
35.如34所述的方法，其中实施清洗处理还包括使用包含去离子水和臭氧的混合溶液。 
36.如35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℃。 
37.如36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。 
38.如28所述的方法，其中所述第一杂质包括N型杂质，所述第二杂质包括P型杂质。 
39.如28所述的方法，其中所述第一杂质包括P型杂质，所述第二杂质包括N型杂质。 
40.如38所述的方法，其中注入第一和第二杂质包括实施束流离子注入和等离子体掺杂的其中之一。 
附图说明
图1A到1C为典型双多晶棚极过程的剖面图。 
图1D为由上述典型现有技术方法所产生的光刻胶残余物的显微图。 
图2A到2D为显示根据本发明第一实施方案移除光刻胶层的方法的剖面图。 
图3为显示在用低离子注入能量水平注入高剂量硼离子之后，使用CH4/O2混合等离子体的光刻胶层移除过程的剖面图。 
图4A到4E为显示根据本发明第二实施方案移除光刻胶层的方法的剖面图。 
图5为显示在用低离子注入能量水平注入高剂量硼离子之后，使用N2H2/O2混合等离子体的光刻胶层移除过程的剖面图。 
图6为根据本发明第二实施方案的无残余物状态的显微图。 
图7A到7D为根据使用和未使用DI/O3清洗处理的光刻胶层移除过程结果的显微图。 
具体实施方式
图2A到2D为显示根据本发明第一实施方案移除光刻胶层的方法的剖面图。下文中，光刻胶层移除过程是指在双多晶栅极过程之后所实施的移除方法。 
参考图2A，衬底21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22形成在衬底21中，以隔离NMOS区和PMOS区。栅极氧化物层23形成在衬底21上方。栅极多晶硅层24和N型掺杂多晶硅层24A形成在栅极氧化物层23上方。 
更具体地，栅极多晶硅材料层形成在栅极氧化物层23上方。光刻胶层形成在栅极多晶硅材料层上方。光刻胶层通过实施曝光和显影过程而被图案化，形成第一光刻胶图案25。第一光刻胶图案25暴露出NMOS区并且覆盖PMOS区。 
通过使用第一光刻胶图案25的离子注入过程N+IMP，将N型杂质注入NMOS区的部分栅极多晶硅材料层中，形成N型掺杂多晶硅层24A。PMOS区的残余部分栅极多晶硅材料层称为栅极多晶硅层24。N型杂质包括磷(P)和砷(As)。使用约1×1016cm-2超高离子注入剂量及低离子注入能量。因此，在实施N型杂质离子注入过程N+IMP后，在NMOS区中形成N型掺杂多晶硅层24A，并且在PMOS区中剩下栅极多晶硅层24。下文中，N型掺杂多晶硅层24A称为N+多晶硅层24A。 
参照图2B，移除第一光刻胶图案25。更具体地，将烃基气体如四氟甲烷(CH4)或乙烯(C2H4)加入包含氧(O2)和氮(N2)的气体中，以移除第一光刻胶图案25。也就是，使用O2/N2/CH4或O2/N2/C2H4的混合气体移除第一光刻胶图案25。诸如CH4或C2H4的烃基气体移除第一光刻胶图 案25内的掺杂物。CH4气体具有约-163℃的沸点，而C2H4气体具有约-103℃的沸点。因此，掺杂物可在低温下以氢化物形式被轻易移除。 
同时使用微波和射频(RF)偏压作为在移除第一光刻胶图案25期间用来产生等离子体的电力供应。此时，使用包括烃基气体的气体。例如，可独立(单独)使用CH4或C2H4，或可将O2加入CH4或C2H4中。因此，可使用选自CH4、C2H4、CH4/O2和C2H4/O2的气体。当将O2加入烃基气体时，CH4对O2或C2H4对O2的比例范围约为4～10∶1，烃基气体具有大于氧气的流量。 
在上述条件下执行的移除第一光刻胶图案25的一回合包括实施第一、第二和第三步骤。以下，使用包含CH4和O2的混合气体。第一步骤包括在约100℃到约160℃的低温范围下，使用包含CH4气体和O2气体的等离子体。第二步骤包括在高于第一步骤的温度即约200℃到约250℃的温度范围下，使用CH4气体和O2气体的等离子体。第三步骤包括使用只有CH4气体的等离子体。 
第一步骤在约100℃到约160℃的低温范围下实施，使用CH4气体和O2气体的混合等离子体。CH4等离子体用作分离杂质即砷(As)的合成气体(forming gas)。CH4等离子体从第一光刻胶图案25的内部至外侧，分离在离子注入期间被注入第一光刻胶图案25中的As。O2等离子体的作用为移除第一光刻胶图案25。 
第一步骤在低温下实施是因为第一步骤主要专注在使用CH4等离子体产生砷的分离，而不是使O2等离子体与砷反应产生三氧化二砷(As2O3)。也就是，在约100℃到约160℃的低温范围下，在通过O2等离子体产生As2O3前，先发生通过CH4等离子体的砷分离。然后，第一光刻胶图案25被O2等离子体移除。 
当注入CH4气体和O2气体的混合气体且同时供应电能即微波和射频偏压时，因为电子的加速碰撞，注入的气体激发成等离子体状态，即正离子、负离子、电子和自由基。在等离子体状态下产生的CH4/O2气体的离子和自由基参与光刻胶的移除和杂质的分离。第一到第三步骤包括同时使用微波MW和RF偏压来产生等离子体。因此，在第一到第三步骤期间，CH4气体被转换成CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体并且产生相同功用，而O2气体被转换成O2MW等离子体和O2RF偏压等离子体并且产生 相同功用。 
残留在第一光刻胶图案25中的砷的分离过程可由下述化学方程式1表示。 
[化学方程式1] 
2As+6H＊→As2H6(气体) 
As+O＊/O3→As2O3(固体) 
As2O3+12H＊→As2H6(气体)+3H2O(气体) 
参考化学方程式1，As代表残留在第一光刻胶图案25内的砷。H＊代表被包括在CH4等离子体中的氢自由基，并且O＊/O3被包括在O2等离子体中。残留在第一光刻胶图案25内的As跟H＊反应产生As2H6(气体)，该气体然后被挥发掉。即使残留在第一光刻胶图案25内的As与包括在O2等离子体中的O＊或O3反应产生固体As2O3，As2O3也与H＊反应产生As2H6(气体)并被挥发掉。3H2O为As2O3跟H＊间反应产生的副产物，并作为气体挥发掉。 
值得注意的是当仅使用O2等离子体移除光刻胶层时，O2可能主要与被注入在光刻胶层中的As反应，而不是移除光刻胶层。因此在移除光刻胶层之前，可能产生包含固体As2O3的杂质氧化物层。因此，光刻胶层的移除被固体As2O3的产生所中断。因而，通过使用CH4气体和O2气体的混合等离子体分离残留在第一光刻胶图案25内的砷，以防止固体As2O3形成在第一光刻胶图案25的表面上。 
结果，在实施第一步骤之后实施第二步骤。第二步骤包括在高于第一步骤的温度下，使用基本相同的等离子体即CH4和O2的混合气体来实施第二步骤。应用高温即约200℃到约250℃的温度范围，以较快的速率移除第一光刻胶图案25。 
因此，砷杂质的分离主要在第一步骤期间移除第一光刻胶图案25之前完成，而第一光刻胶图案25的移除主要在第二步骤期间完成，因为砷的分离发生在第一步骤期间。同时，如果直接在高温下实施光刻胶的移除，可能发生如凸出的缺点，因而可能使移除速率降低。因此，在低温下实施第一步骤，然后在高温下实施第二步骤，通常提高移除速率。 
第三步骤在第二步骤之后实施。第三步骤包括单独使用CH4等离子体，移除残留在移除第一光刻胶图案25之后所产生的副产物中的砷。因此，第三步骤移除在移除第一光刻胶图案25之后的副产物中的剩余杂质。结果，通过实施第一到第三步骤的一系列步骤，基本移除第一光刻胶图案25而没有残余物。 
同时，当磷(P)被注入在N+多晶硅层24A时，通过下述化学方程式2分离P。 
[化学方程式2] 
P+3H＊→PH3(气体) 
P+O＊/O3→P4O6(固体)或P4O10(气体) 
P4O6+24H＊→4PH3(气体)+6H2O(气体) 
P4O10+32H＊→4PH3(气体)+10H2O(气体) 
参照图2C，在第一光刻胶图案25被移除之后，在衬底结构上方形成另一光刻胶层。使用上述一系列的方法，实施曝光和显影过程，形成第二光刻胶图案26。更具体地，形成另一光刻胶层，在N+多晶硅层24A和栅极多晶硅层24共存时，实施曝光和显影过程。因此，形成暴露出PMOS区且覆盖NMOS区的第二光刻胶图案26。 
通过使用第二光刻胶图案26的离子注入过程P+IMP，将P型杂质注入PMOS区中的棚极多晶硅层24内，以形成P型掺杂多晶硅层24B。下文中，P型掺杂多晶硅层24B称为P+多晶硅层24B。P型杂质包括硼(B)。使用约1×1016cm-2的非常高离子注入剂量和低离子注入能量。 
参照图2D，移除第二光刻胶图案26。更具体地，将烃基气体即CH4或C2H4加入包括O2和N2的气体中，以移除第二光刻胶图案26。也就是使用O2/N2/CH4或O2/N2/C2H4的混合气体移除第二光刻胶图案26。如CH4或C2H4的烃基气体移除第二光刻胶图案26内部的掺杂物。CH4气体的沸点约为-163℃，而C2H4气体的沸点约为-103℃。因此，掺杂物可在低温下以氢化物形式轻易地被移除。 
同时使用微波和射频(RF)偏压作为在移除第二光刻胶图案26期间用来产生等离子体的电力供应。此时，使用包含烃基气体的气体。例如，可 单独使用CH4或C2H4，或可将O2加入CH4或C2H4中。因此，可使用选自CH4、C2H4、CH4/O2和C2H4/O2的气体。当O2加入烃基气体中时，CH4对O2或C2H4对O2的比例范围约为4～10∶1，烃基气体具有大于氧气的流量。 
在上述条件下实施的执行移除第二光刻胶图案26的一回合包括实施第一、第二和第三步骤。使用包含CH4和O2的混合气体。第一步骤包括在约100℃到约160℃的低温范围下，使用包含CH4气体和O2气体的等离子体。第二步骤包括在高于第一步骤的温度即约200℃到约250℃的温度范围下，使用包括CH4气体和O2气体的等离子体。第三步骤包括使用只有CH4气体的等离子体。 
第一步骤执行在约100℃到约160℃的低温范围下，使用CH4气体和O2气体的混合等离子体。CH4等离子体用作分离杂质即硼(B)的合成气体。CH4等离子体从第二光刻胶图案26的内部至外侧，分离在离子注入期间被注入第二光刻胶图案26的硼。O2等离子体的作用为移除第二光刻胶图案26。 
在低温下实施第一步骤是因为第一步骤主要专注在使用CH4等离子体产生硼的分离，而不是使O2等离子体与硼反应产生三氧化二硼(B2O3)。也就是在约100℃到约160℃的低温范围下，在由O2等离子体产生B2O3前，发生通过CH4等离子体的硼分离。然后，第二光刻胶图案26被O2等离子体移除。 
当注入CH4气体和O2气体的混合气体并且同时供应电能即微波和射频偏压时，因为电子的加速碰撞，注入的气体激发成等离子体状态，即正离子、负离子、电子和自由基。在等离子体状态下产生的CH4/O2气体的离子和自由基参与光刻胶的移除和杂质的分离。第一到第三步骤包括同时使用微波MW和RF偏压来产生等离子体。因此，在第一到第三步骤期间，CH4气体被转换成CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体并且产生相同功用，而O2气体被转换成O2MW等离子体和O2RF偏压等离子体并且产生相同功用。 
残留在第二光刻胶图案26中的硼的分离过程可由下述化学方程式3表示。 
[化学方程式3] 
2B+6H＊→B2H6(气体) 
B+O＊/O3→B2O3(固体) 
B2O3+12H＊→B2H6(气体)+3H2O(气体) 
参考化学方程式3，B代表残留在第二光刻胶图案26内的硼。H＊代表包括在CH4等离子体中的氢自由基，并且O＊/O3被包括在O2等离子体中。残留在第二光刻胶图案26内的B与H＊反应产生B2H6(气体)，该气体然后被挥发掉。即使残留在第二光刻胶图案26内的B与包括在O2等离子体中的O＊或O3反应产生固体B2O3，B2O3也与H＊反应产生B2H6(气体)，该气体然后被挥发掉。3H2O为B2O3与H＊间反应产生的副产物，然后作为气体形式挥发掉。 
值得注意的是当仅使用O2等离子体移除光刻胶层时，O2可能主要跟被注入在光刻胶层中的硼反应，而不是移除光刻胶层。结果，在移除光刻胶层之前，可能产生包含固体B2O3的杂质氧化物层。因此，光刻胶层的移除被固体B2O3的产生所中断。因而，使用CH4气体和O2气体的混合等离子体，通过分离残留在第二光刻胶图案26内的硼，可防止固体B2O3形成在第二光刻胶图案26的表面上。 
在第一步骤实施后实施第二步骤。第二步骤包括在比第一步骤高的温度下使用基本相同的等离子体即CH4和O2的混合气体来实施第二步骤。应用高温即约200℃到约250℃温度范围，以较快的速率移除第二光刻胶图案26。 
因此，硼的分离主要在第一步骤期间移除第二光刻胶图案26之前完成，而第二光刻胶图案26的移除主要在第二步骤期间完成，因为硼的分离发生在第一步骤期间。第三步骤在第二步骤之后实施。第三步骤包括独立(即单独)使用CH4等离子体，移除在第二光刻胶图案26移除后产生的副产物中残留的硼。因此，第三步骤移除在移除第二光刻胶图案26之后副产物中的剩余杂质。结果，通过实施一系列的第一到第三步骤，基本移除第二光刻胶图案26而没有残余。 
图3为示出在用低离子注入能阶注入高剂量的硼之后，使用CH4/O2混合等离子体的光刻胶层移除过程的剖面图。同时使用微波MW和RF偏压产生等离子体，导致CH4气体转换成CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体并且产生相同功用，而O2气体转换成O2MW等离子体和O2RF 偏压等离子体并且产生相同功用。 
光刻胶层分成三部分，包括表层、中层和底层。光刻胶PR和B2O3在移除过程期间共存在光刻胶层的表层中。只有光刻胶PR存在于与栅极多晶硅层接触的底层中。BxHyOz和光刻胶PR共存在位于表层和底层中间的中层中。存在于中层的氢化物BxHyOz由来自等离子体的氢自由基和B2O3之间的反应而形成。BxHyOz被分解成气体且如B2O3一样由H＊使其挥发。 
在表层的光刻胶PR和B2O3通过CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体移除。在中层的BxHyOz和光刻胶PR通过CH4MW等离子体和O2RF偏压等离子体移除。在底层的光刻胶PR通过CH4等离子体和O2/N2或O2MW等离子体移除。在各层的B2O3和BxHyOz根据上述化学方程式3的原理作为B2H6挥发。 
仅包括光刻胶PR的底层通过CH4等离子体、O2/N2和O2MW等离子体移除。通常，光刻胶PR为碳(C)和氢原子(H)的聚合物。因此光刻胶PR跟O2反应，作为CO2和H2O气体挥发掉且被移除。当混合C2H4气体和O2气体以使用在移除过程时，基本发生如图3所示的相同机理。在此实施方案中，使用烃气体即C2H4和CH4，使得通过产生易挥发的氢化物，而容易地实施光刻胶层的移除。 
根据第一实施方案，在移除作为离子注入屏障的光刻胶层的过程中，可通过使用如C2H4和CH4的烃基气体容易地移除在光刻胶层中的掺杂物。因此，可减少由掺杂物产生的氧化物层，且可移除光刻胶层而不产生残余物。 
同时，如As2O3、P4O6、P4O10和B2O3的杂质氧化物层为水溶性的。用来移除该杂质氧化物层的前处理在实施光刻胶层的移除过程之前实施，尤其是在第一步骤之前，在适当温度下使用去离子水即H2O实施。该前处理被称为去离子水冲洗处理。去离子水冲洗处理可包括在去离子水和臭氧(O3)的混合溶液中浸泡杂质氧化物层。该混合溶液的温度范围从约25℃到约80℃。O3的浓度水平范围从约0ppm到约1000ppm。例如，O3的浓度水平范围可从约1ppm到约1000ppm。此外，去离子水可用H2O代表。 
实施该去离子水冲洗处理以移除因在注入杂质之后移动至光刻胶移除设备时暴露在大气中即大气中氧气跟杂质之间的反应所产生的如As2O3、P4O6、P4O10和B2O3的杂质氧化物层。去离子水冲洗处理通过软化掺杂杂 质的光刻胶层表面来移除杂质氧化物层。因为实施上述使用去离子水的前处理，使得后续光刻胶层移除过程变得容易。 
图4A到4E为示出根据本发明第二实施方案移除光刻胶层方法的剖面图。 
参照图4A，衬底31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32形成在衬底31中，以隔离NMOS区和PMOS区。栅极氧化物层33形成在衬底31上方。栅极多晶硅层34和N型掺杂多晶硅层34A形成在栅极氧化物层33上方。 
更具体地，栅极多晶硅材料层形成在栅极氧化物层33上方。光刻胶层形成在栅极多晶硅材料层上方。通过实施曝光和显影过程图案化该光刻胶层，形成第一光刻胶图案35。第一光刻胶图案35暴露出NMOS区且覆盖PMOS区。 
通过使用第一光刻胶图案35的离子注入过程N+IMP，将N型杂质注入NMOS区中的部分栅极多晶硅材料层中，形成N型掺杂多晶硅层34A。PMOS区中的剩余栅极多晶硅材料层被称为栅极多晶硅层34。N型杂质包括磷(P)或砷(As)。使用约1×1016cm-2超高离子注入剂量及低离子注入能量。 
因此，在NMOS区中形成N型掺杂多晶硅层34A，并且在实施N型杂质的离子注入过程N+IMP后，栅极多晶硅层34留在PMOS区中。下文中，N型掺杂多晶硅层34A被称为N+多晶硅层34A。 
参照图4B，移除第一光刻胶图案35。通过实施一回合包括第一、第二和第三步骤的移除过程移除第一光刻胶图案35，而非使用典型使用的氧气等离子体或包括氮气和氧气的混合气体等离子体(N2/O2等离子体)移除第一光刻胶图案35。 
第一步骤包括在约100℃到约160℃的低温范围下，使用包含二酰亚胺(N2H2)气体和O2气体的等离子体。N2H2气体包括约4％的H2和约96％的N2。N2H2对O2的比例范围约为4～6∶1。第二步骤包括在高于第一步骤的温度即约200℃到约250℃的温度范围下，使用包含N2H2气体和O2气体的等离子体。N2H2气体包括约4％的H2和约96％的N2。N2H2对O2的比例范围约为4～6∶1。第三步骤包括使用仅N2H2气体的等离子体。 
第一步骤在约100℃到约160℃的低温范围下，使用N2H2气体和O2气 体的混合等离子体即N2H2等离子体和O2等离子体实施。N2H2等离子体用作分离杂质即砷(As)的合成气体。N2H2等离子体从第一光刻胶图案35的内部至外侧，分离注入在第一光刻胶图案35中的砷。O2等离子体的作用为基本移除第一光刻胶图案35。 
第一步骤在低温下实施是因为第一步骤主要专注在使用N2H2等离子体产生砷的分离，而非让O2等离子体跟砷反应产生三氧化二砷(As2O3)。也就是在约100℃到约160℃的低温范围下，在通过O2等离子体产生As2O3前，发生通过N2H2等离子体的砷分离。然后，第一光刻胶图案35被O2等离子体移除。 
当将N2H2气体和O2气体的混合气体引入腔室中并且同时供应电能即微波和射频偏压时，因为电子的加速碰撞，注入的气体激发成等离子体状态，即正离子、负离子、电子和自由基。在等离子体状态下产生的CH4/O2气体的离子和自由基参与光刻胶的移除和杂质的分离。第一到第三步骤包括同时使用微波MW和RF偏压来产生等离子体。因此，在第一到第三步骤期间，CH4气体被转换成CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体并且产生相同功用，而O2气体被转换成O2MW等离子体和O2RF偏压等离子体并且产生相同功用。 
以下详述砷的分离过程。 
[化学方程式4] 
2As+6H＊→As2H6(气体) 
As+O＊/O3→As2O3(固体) 
As2O3+12H＊→As2H6(气体)+3H2O(气体) 
参考化学方程式4，As代表残留在第一光刻胶图案35内的砷。H＊代表被包括在N2H2等离子体中的氢自由基，并且O＊/O3被包括在O2等离子体中。 
残留在第一光刻胶图案35内的As跟H＊反应产生As2H6(气体)，该气体然后被挥发掉。即使残留在第一光刻胶图案35内的As与包括在O2等离子体中的O＊或O3反应产生固体As2O3，As2O3也与H＊反应产生As2H6(气体)并被挥发掉。3H2O(气体)为As2O3与H＊间反应产生的副产物，并作为 气体挥发掉。 
作为参考，当根据典型方法仅使用O2等离子体移除光刻胶层时，O2可能主要与被注入在光刻胶层中的砷反应，而不是移除光刻胶层。结果，在移除光刻胶层之前，产生包含固体As2O3的杂质氧化物层。因此，光刻胶层的移除被固体As2O3的产生所中断。 
因此，使用N2H2气体和O2气体的混合等离子体，通过分离残留在第一光刻胶图案35内的砷，可防止固体As2O3形成在第一光刻胶图案35的表面上。 
接着，在第一步骤实施后实施第二步骤。第二步骤在比第一步骤高的温度下实施，同时使用基本相同的等离子体即N2H2和O2的混合气体。应用高温即约200℃到约250℃的温度范围，以较快的速率移除第一光刻胶图案35。因此，砷杂质的分离主要在第一步骤期间移除第一光刻胶图案35之前完成，而第一光刻胶图案35的移除主要在第二步骤期间完成，因为砷的分离发生在第一步骤期间。 
第三步骤在第二步骤之后实施。第三步骤包括单独使用N2H2等离子体，移除在移除第一光刻胶图案35之后产生的副产物中残余的砷。因此，第三步骤移除第一光刻胶图案35移除之后的副产物中的剩余杂质。结果，通过实施一系列的第一到第三步骤，基本移除第一光刻胶图案35而没有残余物。 
同时，当磷(P)被注入在N+多晶硅层34A时，P通过下述化学方程式5分离。 
[化学方程式5] 
P+3H＊→PH3(气体) 
P+O＊/O3→P4O6(固体)或P4O10(气体) 
P4O6+24H＊→4PH3(气体)+6H2O(气体) 
P4O10+32H＊→4PH3(气体)+10H2O(气体) 
参照图4C，在第一光刻胶图案35被移除之后，在衬底结构上方形成另一光刻胶层。使用上述一系列的方法，实施曝光和显影过程，形成第二光刻胶图案36。更具体地，形成另一光刻胶层，在N+多晶硅层34A和栅极 多晶硅层34共存时，实施曝光和显影过程。因此，形成暴露出PMOS区且覆盖NMOS区的第二光刻胶图案36。 
通过使用第二光刻胶图案36的离子注入过程P+IMP，将P型杂质注入PMOS区中的棚极多晶硅层34内，以形成P型掺杂多晶硅层34B。下文中，P型掺杂多晶硅层34B称为P+多晶硅层34B。P型杂质包括硼(B)。使用约1×1016cm-2的非常高离子注入剂量和低离子注入能量。 
参照图4D，移除第二光刻胶图案36。类似于移除第一光刻胶图案35，通过实施第一、第二和第三步骤移除第二光刻胶图案36。以下详述这些步骤。第一步骤包括在约100℃到约160℃的低温范围下，使用包含N2H2气体和O2气体的等离子体。N2H2气体包括约4％的H2和约96％的N2。N2H2对O2的比例范围约为4～6∶1。第二步骤包括在高于第一步骤的温度即约200℃到约250℃的温度范围下，使用包括N2H2气体和O2气体的等离子体。N2H2气体包括约4％的H2和约96％的N2。N2H2对O2的比例范围约为4～6∶1。第三步骤包括使用只有N2H2气体的等离子体。 
第一步骤在约100℃到约160℃的低温范围下，使用N2H2气体和O2气体的混合等离子体即N2H2等离子体和O2等离子体实施。N2H2等离子体用作分离杂质的合成气体。在此情况下，N2H2等离子体从第二光刻胶图案36的内部至外侧，分离在离子注入期间被注入在第二光刻胶图案36内的杂质，即硼(B)。O2等离子体的作用为基本移除第二光刻胶图案36。 
第一步骤在低温下实施是因为第一步骤主要专注在使用N2H2等离子体产生硼的分离，而非让O2等离子体跟硼反应产生三氧化二硼(B2O3)。即在约100℃到约160℃的低温范围下，在通过O2等离子体产生B2O3前，发生通过N2H2等离子体的硼分离。然后，第二光刻胶图案36被O2等离子体移除。 
当将N2H2气体和O2气体的混合气体引入腔室中并且同时供应电能即微波和RF偏压时，因为电子的加速碰撞，注入的气体激发成等离子体状态，即正离子、负离子、电子和自由基。在等离子体状态下产生的CH4/O2气体的离子和自由基参与光刻胶的移除和杂质的分离。第一到第三步骤包括同时使用微波MW和RF偏压来产生等离子体。因此，在第一到第三步骤期间，CH4气体被转换成CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体并且产生相同功用，而O2气体被转换成O2MW等离子体和O2RF偏压等离子 体并且产生相同功用。 
硼的分离过程详述如下。 
[化学方程式6] 
2B+6H＊→B2H6(气体) 
B+O＊/O3→B2O3(固体) 
B2O3+12H＊→B2H6(气体)+3H2O(气体) 
参考化学方程式6，B代表残留在第二光刻胶图案36内的硼。H＊代表被包括在N2H2等离子体中的氢自由基，并且O＊/O3被包括在O2等离子体中。残留在第二光刻胶图案36内的B与H＊反应产生B2H6(气体)并被挥发掉。即使残留在第二光刻胶图案36内的B与包括在O2等离子体中的O＊或O3反应产生固体B2O3，B2O3也与H＊反应产生B2H6(气体)，该气体然后被挥发掉。3H2O为B2O3与H＊间反应产生的副产物，并作为气体形式挥发掉。 
当根据典型方法仅使用O2等离子体移除光刻胶层时，O2主要与被注入在光刻胶层中的硼反应，而不是移除光刻胶层。结果，在移除光刻胶层之前，产生包含固体B2O3的杂质氧化物层。因此，光刻胶层的移除被固体B2O3的产生所打断。因而，使用N2H2气体和O2气体的混合等离子体，通过分离残余在第二光刻胶图案36内的硼，可防止固体B2O3形成在第二光刻胶图案36的表面上。 
接着，在第一步骤实施后实施第二步骤。第二步骤包括在比第一步骤高的温度下，使用基本相同的等离子体即N2H2和O2的混合气体，实施第二步骤。应用高温即约200℃到约250℃的温度范围，以较快的速率移除第二光刻胶图案36。因此，硼的分离主要在第一步骤期间移除第二光刻胶图案36之前完成，而第二光刻胶图案36的移除基本上在第二步骤期间完成，因为硼的分离发生在第一步骤期间。第三步骤在第二步骤之后实施。第三步骤包括单独使用N2H2等离子体，移除在移除第二光刻胶图案36之后所产生的副产物中残余的硼。因此，第三步骤移除在移除第二光刻胶图案36之后的副产物中的剩余硼。结果，通过实施一系列的第一到第三步骤，基本移除第二光刻胶图案36而没有残余物。 
参照图4E，在使用上述系列方法移除第二光刻胶图案36之后，在所得到的衬底结构上方形成硅化钨层37。在衬底结构上方进行栅极图案化过程，以在NMOS区中形成N+多晶棚极34C和在PMOS区中形成P+多晶栅极34D。N+多晶栅极34C包含N型掺杂多晶硅并且P+多晶栅极34D包含P型掺杂多晶硅。 
图5为示出在用低离子注入能阶注入高剂量的硼之后，使用N2H2/O2混合等离子体的光刻胶层移除过程的剖面图。同时使用微波MW和RF偏压产生等离子体，导致N2H2气体转换成N2H2MW等离子体和N2H2RF偏压等离子体且产生相同功用，而O2气体转换成O2MW等离子体和O2RF偏向等离子体且产生相同功用。 
光刻胶层分成三部分，包括表层、中层和底层。光刻胶PR和B2O3在移除过程期间共存在光刻胶层的表层中。只有光刻胶PR存在于与栅极多晶硅层接触的底层中。BxHyOz和光刻胶PR共存在位于表层和底层中间的中层中。存在于中层的氢化物BxHyOz由来自等离子体的氢自由基和B2O3之间的反应而形成。BxHyOz被分解成气体且如B2O3一样由H＊使其挥发。 
在表层的光刻胶PR和B2O3通过CH4MW等离子体和CH4RF偏压等离子体移除。在中层的BxHyOz和光刻胶PR通过CH4MW等离子体和O2RF偏压等离子体移除。在底层的光刻胶PR通过CH4等离子体和O2/N2或O2MW等离子体移除。在各层的B2O3和BxHyOz根据上述化学方程式3的原理作为B2H6挥发。仅包括光刻胶PR的底层通过O2/N2或O2MW等离子体移除。通常，光刻胶PR为碳(C)和氢原子(H)的聚合物。因此光刻胶PR跟O2反应，作为CO2和H2O气体挥发掉且被移除。 
图6为根据本发明第二实施方案的无残余物状态的显微图。在特定条件下，使用上述连续顺序的第一到第三步骤来实施第一光刻胶图案和第二光刻胶图案的移除过程，得到如图6所示的结果。该特定条件包括在等离子体处理室中使用约1700mTorr的压力、使用各自约2000W的微波MW功率和RF偏压功率。这些条件也包括使O2以约4000sccm的流量流动和使N2H2以约800sccm的流量流动。如图6所示，与典型方法不同，没有光刻胶残余物。 
第一到第三步骤的特定条件如下： 
第一步骤：1700mT/2000W/4000sccm O2/800sccm N2H2/中 
第二步骤：1700mT/2000W/4000sccm O2/800sccm N2H2/下 
第三步骤：1700mT/2000W/0sccm O2/800sccm N2H2
上述特定条件中的术语“中”和“下”表示所使用设备的温度。术语“中”表示约150℃的温度，而“下”表示约200℃到约250℃的温度范围。第三步骤在第二步骤基本相同的温度下实施。 
同时，如As2O3、P4O6、P4O10和B2O3的杂质氧化物层为水溶性的。在实施光刻胶层的移除过程前，尤其是在第一步骤之前，在适当温度下使用去离子水即H2O，实施用来移除该杂质氧化物层的前处理。该前处理被称为去离子水冲洗处理。去离子水冲洗处理可包括在去离子水和臭氧(O3)的混合溶液中浸泡杂质氧化物层。该混合溶液的温度范围从约25℃到约80℃。O3的浓度水平范围从约0ppm到约1000ppm。例如，O3的浓度水平范围可从约1ppm到约500ppm。此外，去离子水可用H2O代表。 
实施该去离子水冲洗处理以移除因在注入杂质之后移动至光刻胶移除设备时暴露在大气中即大气中氧气跟杂质之间的反应所产生的如As2O3、P4O6、P4O10和B2O3的杂质氧化物层。去离子水冲洗处理通过软化掺杂杂质的光刻胶层表面来移除杂质氧化物层。因为实施上述使用去离子水的前处理，使得后续光刻胶层移除过程变得容易。 
图7A到7D为根据使用和未使用DI/O3清洗处理的光刻胶层移除过程结果的显微图。DI/O3冲洗处理分别在约25℃的室温和在约80℃的高温下进行。图7A和7B示出在双多晶栅极过程中使用束流离子注入(beam lineion implantation)过程实施的光刻胶层移除过程的结果。图7C和7D图说明在双多晶栅极过程中使用等离子体掺杂实施的光刻胶层移除过程的结果。“EPR7[P01]”和“ENI3[P02D]”表示使用典型化合物O2/N2移除光刻胶的条件。 
参照图7A，前处理分类内容分别显示在三次注入之后、DI/O3处理之后、第一次光刻胶(PR)移除之后和第二次PR移除之后的结果。图7A中所描述的结果显示当DI/O3处理在约80℃的高温下进行时，以及当DI/O3处理在约25℃的室温下进行时，检测不到光刻胶残余物，两者皆以“无残余物”表示。 
在图7B中，前处理分类内容分别显示在三次注入之后、DI/O3处理之后、PR移除之后和清洗(CLN)之后的结果。该注入包括通过束流离子注入 过程，使用约1.5×1016的离子注入能量注入硼(B)。图7A中所描述的结果显示当DI/O3处理在25℃的室温下进行时，以及当通过四步骤(使用FOI剥离剂(stripper)和进行一次的PR剥离)移除光刻胶层而略去DI/O3处理时，检测不到光刻胶残余物，两者皆以“无残余物”表示。 
该四步骤描述如下： 
步骤1：1700mT/4000sccm O2/400sccm N2H2/中5” 
步骤2：1700mT/2000W/4000sccm O2/400sccm N2H2/中60” 
步骤3：1700mT/2000W/4000sccm O2/400sccm N2H2/下50” 
步骤4：1700mT/2000W/0sccm O2/400sccm N2H2/下20” 
如上所述，当使用束流离子注入过程注入硼时，不管有无DI/O3处理，皆可移除光刻胶层而没有残余物。 
图7C显示包括等离子体掺杂(PLAD)过程的光刻胶层移除过程的结果。该PLAD过程是指用等离子体掺杂法实施的离子注入过程。前处理分类内容分别显示在PLAD之后、DI/O3处理之后、第一次PR移除之后和第二次PR移除之后的结果。该PLAD过程包括使用约2.6×1016的离子注入能量。在图7C中所描述的结果显示当DI/O3处理在约80℃的高温下进行时，检测不到光刻胶残余物，以“无残余物”表示。然而，当DI/O3处理在约25℃的室温下进行时，可能残留有光刻胶残余物。该残留的光刻胶残余物可通过应用本发明的此实施方案而移除。 
图7D显示包括PLAD过程的光刻胶层移除过程的结果。该PLAD过程包括使用约3.0×1016的离子注入能量注入硼(B)。PLAD过程是指使用等离子体掺杂法实施的离子注入过程。前处理分类内容分别显示在PLAD之后、DI/O3处理之后、PR移除之后和清洗之后的结果。在图7D中所描述的结果显示当DI/O3处理在约25℃的室温下进行时，检测不到光刻胶残余物，以“无残余物”表示。然而，当省略DI/O3处理时，可检测到光刻胶残余物。 
根据图7A到7D，实施DI/O3处理具有移除光刻胶残余物的效果。因此，根据本发明实施方案的PR移除过程可提高移除光刻胶层的益处而不产生光刻胶残余物。 
根据本发明实施方案，使用烃基气体即CH4和C2H4实施移除过程，可移除在高剂量离子注入过程中用作屏障的光刻胶层而不产生残余物。结 果，可减少在后续过程中的图案浮离，也因此增加产量。 
此外，实施包括使用包含N2H2和O2的混合气体等离子体的各步骤的移除过程，可移除在高剂量离子注入过程中用作屏障的光刻胶层而不产生残余物。结果，可减少在后续过程中的图案浮离，也因此增加产量。 
如上所述，本申请包含分别于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相关的主题，其所有内容通过引用并入本文。 
虽然本发明仅相对于有限数目的实施方案进行描述，但对本领域技术人员而言，显而易见的是可作出多种变化和修改而不违背在所附权利要求中所限定的本发明的精神和范围。 
附图标记说明 
11、21、31    衬底 
12、22、32    器件隔离结构 
13、23、33    栅极氧化物层 
14、24、34    栅极多晶硅层 
14A、24A、34A N型掺杂多晶硅层 
14B、24B、34B P型掺杂多晶硅层 
14C           N+多晶栅极 
14D           P+多晶栅极 
15、25、35    第一光刻胶图案 
16、26、36    第二光刻胶图案 
17            硅化钨层。 

Claims (24)

1.一种移除光刻胶的方法，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，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
使用仅包含N2H2的等离子体实施第三步骤。
2.权利要求1所述的方法，其中所述第一步骤中的所述第一温度为100℃至160℃，所述第二步骤中的所述第二温度为200℃至250℃。
3.权利要求1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4％的H2和96％的N2。
4.权利要求1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4～6∶1。
5.权利要求1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。
6.权利要求5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。
7.权利要求6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。
8.权利要求7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25℃至80℃。
9.权利要求8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1ppm至500ppm。
10.权利要求1所述的方法，其中所述材料层包括多晶硅层。
11.权利要求10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。
12.权利要求11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。
13.一种移除光刻胶的方法，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；
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，
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所述第一部分外的第二部分，
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，
其中移除第一光刻胶图案和移除第二光刻胶图案包括：
在第一温度下，使用包含N2H2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，使用所述包含N2H2和O2的等离子体实施第二步骤；和
使用仅包含N2H2的等离子体实施第三步骤。
14.权利要求13所述的方法，其中所述第一步骤中的所述第一温度为100℃至160℃，所述第二步骤中的所述第二温度为200℃至250℃。
15.权利要求13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4％的H2和96％的N2。
16.权利要求13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4～6∶1。
17.权利要求13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。
18.权利要求13所述的方法，还包括在分别注入第一杂质和注入第二杂质后，使用包含去离子水的溶液实施在所述多晶硅层上的清洗处理。
19.权利要求18所述的方法，其中实施清洗处理还包括使用包含去离子水和臭氧的混合溶液。
20.权利要求19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25℃至80℃。
21.权利要求20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1ppm至500ppm。
22.权利要求13所述的方法，其中所述第一杂质包括N型杂质，所述第二杂质包括P型杂质。
23.权利要求13所述的方法，其中所述第一杂质包括P型杂质，所述第二杂质包括N型杂质。
24.权利要求22所述的方法，其中注入第一和第二杂质包括实施束流离子注入和等离子体掺杂的其中之一。
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