JP5065708B2 - フォトレジストのストリップ方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体素子の製造方法に関し、特に、高濃度のイオン注入用バリアとして用いられるフォトレジストのストリップ方法に関する。
半導体素子の製造工程のうち、イオン注入工程では、通常、イオン注入用マスクとしてフォトレジストが利用されている。例えば、デュアルポリゲートなどの形成工程で、フォトレジストがイオン注入マスクとして用いられている。
図１Ａ〜図１Ｃは、従来の技術に係るデュアルポリゲート形成方法を示す断面図であり、形成工程の各段階における素子の構造を示している。
図１Ａは、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入した段階を示している。図１Ａに示すように、ＮＭＯＳ領域とＰＭＯＳ領域とが画定された半導体基板１１に素子間を分離するための素子分離膜１２を形成した後、半導体基板１１上にゲート酸化膜１３を形成し、ゲート酸化膜１３上にゲートポリシリコン層１４を形成する。
続いて、ＮＭＯＳ領域を露出させ、ＰＭＯＳ領域を覆う第１フォトレジストパターン１５を利用したＮ型不純物元素のイオン注入（Ｎ＋ＩＭＰ）により、ＮＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層１４にＮ型不純物元素をイオン注入してＮ型ドープトポリシリコン層１４Ａを形成する。
図１Ｂは、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＰＭＯＳ領域にＰ型不純物元素を注入した段階を示している。図１Ｂに示すように、第１フォトレジストパターン１５をストリップした後、再びフォトレジストを塗布し、露光及び現像によりパターニングを行い、ＰＭＯＳ領域を露出させ、ＮＭＯＳ領域を覆う第２フォトレジストパターン１６を形成する。
続いて、第２フォトレジストパターン１６を利用したＰ型不純物元素のイオン注入（Ｐ＋ＩＭＰ）により、ＰＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層１４にＰ型不純物元素を注入して、Ｐ型ドープトポリシリコン層１４Ｂを形成する。
図１Ｃは、ＮＭＯＳ領域、ＰＭＯＳ領域に、それぞれゲートを形成した段階を示している。第２フォトレジストパターン１６をストリップした後、全面にタングステンシリサイド層を形成した後、図１Ｃに示すように、ゲートのパターニングを行い、ＮＭＯＳ領域に、上部にタングステンシリサイド層１７を有するＮ型ドープトポリシリコンからなるＮ＋ポリゲート１４Ｃを形成し、ＰＭＯＳ領域に、上部にタングステンシリサイド層１７を有するＰ型ドープドポリシリコンからなるＰ＋ポリゲート１４Ｄを形成する。
上述の従来の技術では、Ｎ＋ポリゲート１４ＣとＰ＋ポリゲート１４Ｄとからなるデュアルポリゲートを形成するために、ゲートポリシリコン層１４に、それぞれＮ型の不純物元素（例えば、燐）、Ｐ型の不純物元素（例えば、ボロン）のイオン注入を行う。このとき、イオン注入量は、１×１０１５〜１×１０１６イオン／ｃｍ２の範囲であり、高密度のイオン注入が行われる。
従来の技術では、イオン注入後に、第１フォトレジストパターン１５、第２フォトレジストパターン１６をストリップするために、酸素及び窒素の混合ガス（Ｏ２／Ｎ２ガス）を用いている。
しかし、上記従来の技術の場合、高密度のイオン注入によって、第１フォトレジストパターン１５及び第２フォトレジストパターン１６が著しく硬化するため、フォトレジストのストリップが円滑に行われない。そのため、ストリップ後にも、除去されなかったフォトレジストの残留物が随所に残るという問題が生じている。このような問題は、ストリップの際に用いる酸素ガス（Ｏ２）がフォトレジストパターン内に存在する不純物元素（Ａｓ、Ｐ、Ｂ）と反応して、不純物元素の酸化物（Ａｓ２Ｏ３，Ｐ４Ｏ６，Ｂ２Ｏ３）の膜を形成し、その膜がフォトレジストパターンの表面を覆うことに起因している。
したがって、ストリップ時に除去されずに残ったフォトレジストの残留物によって、後続の工程で形成されるタングステンシリサイド層１７の異常酸化が発生し、さらに、ポリゲート１４Ｃ、１４Ｄとタングステンシリサイド層１７との界面の接合状態が不良であるため、ゲートのパターニング後、リフティング又はパーティクル発生の原因になるという問題点がある。
また、イオン注入におけるドーピングレベルが高い場合には、フォトレジストが除去されにくいため、フォトレジストの除去に要する時間が長くなり、量産性が落ちるという問題がある。
図１Ｄは、従来の技術によるフォトレジスト除去後の残留物を示す図であり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示している。
本発明は、上記従来の技術の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、高濃度のイオン注入に用いられたフォトレジストを、残留物を残すことなく、容易にストリップできるフォトレジストのストリップ方法を提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明に係るフォトレジストのストリップ方法は、所定の物質層上に、イオンを注入する部分を露出させたフォトレジストパターンを形成するステップと、前記フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記所定の物質層に不純物元素をイオン注入するステップと、少なくとも炭化水素系ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記フォトレジストパターンをストリップするステップとを含むことを特徴とする
また、本発明に係る別のフォトレジストのストリップ方法は、ポリシリコン層上に、前記ポリシリコン層の一部を露出させた第１フォトレジストパターンを形成するステップと、前記第１フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記ポリシリコン層に第１不純物元素をイオン注入するステップと、少なくともＮ２Ｈ２ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記第１フォトレジストパターンをストリップするステップと、前記ポリシリコン層上に、前記第１不純物元素がイオン注入された領域を除いた残りの領域を露出させた第２フォトレジストパターンを形成するステップと、前記第２フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記ポリシリコン層に第２不純物元素をイオン注入するステップと、少なくともＮ２Ｈ２ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記第２フォトレジストパターンをストリップするステップとを含むことを特徴とする。
以下、本発明の最も好ましい実施の形態を、添付した図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための図であり、フォトレジストを用いる工程の各段階における基板部を含む構造を示す断面図である。以下のフォトレジストのストリップ方法は、一例としてデュアルポリゲート形成後のストリップ方法に関するものである。
図２Ａは、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入する段階を示している。図２Ａに示すように、ＮＭＯＳ領域とＰＭＯＳ領域とが画定された半導体基板２１に、ＮＭＯＳ領域とＰＭＯＳ領域とを分離するための素子分離膜２２を形成する。
その後、半導体基板２１上にゲート酸化膜２３を形成して、ゲート酸化膜２３上にゲートポリシリコン層２４を形成する。
続いて、ゲートポリシリコン層２４上にフォトレジストを塗布し、露光及び現像によるパターニングを行い、ＮＭＯＳ領域を露出させ、ＰＭＯＳ領域を覆う第１フォトレジストパターン２５を形成する。
次に、第１フォトレジストパターン２５を利用してＮ型不純物元素のイオン注入（Ｎ＋ＩＭＰ）を行い、ＮＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層２４にＮ型不純物元素を注入し、Ｎ型ドープトポリシリコン層２４Ａを形成する。このＮ型不純物元素は燐（Ｐ）又は砒素（Ａｓ）であり、イオン注入量は１×１０１６イオン／ｃｍ２程度の非常に高いレベルとし、イオン注入エネルギは低いレベルとする。
Ｎ型不純物元素のイオン注入（Ｎ＋ＩＭＰ）後、ＮＭＯＳ領域上にはＮ型ドープトポリシリコン層２４Ａが形成され、ＰＭＯＳ領域の上にはイオン注入されない状態のゲートポリシリコン層２４が残留する。以下、Ｎ型ドープトポリシリコン層２４Ａを「Ｎ＋ポリシリコン層２４Ａ」と略記する。
図２Ｂは、ＰＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。図２Ｂに示すように、図２Ａに示した第１フォトレジストパターン２５をストリップする。このとき、第１フォトレジストパターン２５のストリップには、主として、酸素ガス（以下、「Ｏ２」と記すことがある）及び窒素ガス（以下、「Ｎ２」と記すことがある）の混合ガス（Ｏ２／Ｎ２）に、さらに炭化水素系ガス（ＣＨ４ガス（以下、「ＣＨ４」と記すことがある）又はＣ２Ｈ４ガス（以下、「Ｃ２Ｈ４」と記すことがある））を添加した混合ガスをソースガスとするプラズマを用いる。すなわち、第１フォトレジストパターン２５のストリップに用いるガスは、主として、Ｏ２／Ｎ２／ＣＨ４、Ｏ２／Ｎ２／Ｃ２Ｈ４の混合ガスであり、このほか、ＣＨ４ガス又はＣ２Ｈ４ガスを単独でも用いる。
ここで、メタン（ＣＨ４）又はエチレン（Ｃ２Ｈ４）のような炭化水素系ガスは、第１フォトレジストパターン２５の内部に含まれる不純物元素を外部に除去するガスである。これらのＣＨ４ガスは沸点が−１６３℃、Ｃ２Ｈ４ガスは沸点が−１０３℃であるため、気体の状態で第１フォトレジストパターン２５内の不純物元素と低温で簡単に反応して水素化物を形成し、不純物元素を水素化物の形でレジスト層外に除去することが可能である。
第１フォトレジストパターン２５のストリップの際には、上記混合ガスをソースガスとするプラズマを用いる。プラズマを発成させるためのエネルギ源には、マイクロ波及びＲＦバイアスを同時に用いる（すなわち、併用する）。また、プラズマソースガスは、上記のように、少なくとも炭化水素系ガスを含むガスであり、例えば、ＣＨ４ガス又はＣ２Ｈ４ガスを単独で用いる場合、これらのガスに適量のＯ２ガスを混合して用いる場合がある。すなわち、ＣＨ４，Ｃ２Ｈ４，ＣＨ４／Ｏ２，Ｃ２Ｈ４／Ｏ２のガスを用いることになる。ここで、Ｏ２ガスを混合する場合には、ＣＨ４：Ｏ２又はＣ２Ｈ４：Ｏ２の混合比を、体積割合で、４〜１０：１にして、Ｏ２ガスに比べ炭化水素系ガスの量がより多くなるようにする。
上記の条件による第１フォトレジストパターン２５のストリップは、１回のストリップを、次の第１ステップ、第２ステップ及び第３ステップの順で３回に分けて実施する。以下、ＣＨ４及びＯ２の混合ガスを用いる場合について説明する。
第１ステップは、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いて、低温（１００〜１６０℃）で処理を行う。また、第２ステップは、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いて、第１ステップより高い温度（２００〜２５０℃）で処理を行う。最後の第３ステップは、ＣＨ４ガス単独をソースガスとしたプラズマを用いて処理を行う。
上記のように、第１ステップでは、１００〜１６０℃の範囲の低温で、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いる。ここで、ＣＨ４プラズマは、不純物元素（例えば、砒素（Ａｓ））を離脱させるフォーミングガスとしての役割を果すものである。すなわち、イオン注入の際に第１フォトレジストパターン２５の内部に注入された砒素（Ａｓ）を、第１フォトレジストパターン２５の内部から外部に除去する役割を果す。そして、Ｏ２プラズマは、第１フォトレジストパターン２５をストリップする役割を果すものである。
上記の第１ステップを低温で行う理由は、Ｏ２プラズマが砒素（Ａｓ）と反応してＡｓ２Ｏ３が生成することを抑制し、ＣＨ４プラズマによる砒素（Ａｓ）の離脱が発生しやすいようにするためである。すなわち、１００〜１６０℃の範囲の低温では、Ｏ２プラズマによるＡｓ２Ｏ３の生成よりも、ＣＨ４プラズマによる砒素（Ａｓ）の離脱が先行して発生し、その後、Ｏ２プラズマによって第１フォトレジストパターン２５がストリップされる。
次に、第１フォトレジストパターン２５の内部に残留している砒素（Ａｓ）の離脱過程を化学反応式に基づいて説明する。
ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをプラズマ源とする場合、電気エネルギ（マイクロ波及びＲＦバイアス）を同時に印加すると、加速された電子との衝突によって、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスがプラズマ状態（プラスイオン、マイナスイオン、電子、ラジカルなど）に活性化される。ＣＨ４／Ｏ２ガスがプラズマ化されて生成したイオン、ラジカルなどがフォトレジストのストリップ及び不純物元素の離脱に関与する。第１ステップ〜第３ステップでは、プラズマ生成のためにマイクロ波（ＭＷ）とＲＦバイアスとを同時に用いる。したがって、第１ステップ〜第３ステップにおける処理の際、ＣＨ４ガスは、ＣＨ４−ＭＷプラズマ及びＣＨ４−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果し、Ｏ２はＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果すことになる。
以下、砒素（Ａｓ）の離脱過程を、化学反応式に基づいて詳しく説明する。
化学反応１：
２Ａｓ＋６Ｈ＊→Ａｓ２Ｈ６（気体）
Ａｓ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ａｓ２Ｏ３（固体）
Ａｓ２Ｏ３＋１２Ｈ＊→Ａｓ２Ｈ６（気体）＋３Ｈ２Ｏ（気体）
化学反応１において、Ａｓは第１フォトレジストパターン２５の内部に残留している砒素であり、Ｈ＊はＣＨ４プラズマに含まれる水素ラジカルである。そして、Ｏ＊／Ｏ３はＯ２プラズマに含まれる酸素ラジカル／オゾンである。
化学反応１によると、第１フォトレジストパターン２５の内部に残留しているＡｓは、Ｈ＊と反応してＡｓ２Ｈ６（気体）として気化する。
また、第１フォトレジストパターン２５の内部に残留しているＡｓが、Ｏ２プラズマに含まれるＯ＊やＯ３と反応して固体状のＡｓ２Ｏ３が生成する。固体状のＡｓ２Ｏ３が生成しても、Ａｓ２Ｏ３はＨ＊と反応してＡｓ２Ｈ６（気体）として気化する。ここで、Ａｓ２Ｏ３とＨ＊との反応副生物である３Ｈ２Ｏは、気体として揮発する。
従来の技術のようにＯ２ガスのみを用いてフォトレジストをストリップする方法では、フォトレジストの内部に存在するＡｓがＯ２ガスと反応して固体状のＡｓ２Ｏ３を生成する反応、すなわち、不純物元素による酸化膜の生成が、Ｏ２ガスによるフォトレジストパターンのストリップに先行して発生する。そのため、Ｏ２ガスによるフォトレジストパターンのストリップがＡｓ２Ｏ３膜によって阻害される。
本発明に係る実施の形態の場合には、第１ステップを行う際、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースとしたプラズマを用いるので、第１フォトレジストパターン２５の内部に残留している砒素（Ａｓ）を外部に離脱させることが可能であり、それによって第１フォトレジストパターン２５の表面に固体状のＡｓ２Ｏ３膜が形成されることを防止することができる。
次に、第１ステップに続いて第２ステップを行う。この第２ステップでは、第１ステップに比べて高い温度条件（２００〜２５０℃）とし、第１ステップの場合と同じ混合ガス（ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガス）をソースガスとするプラズマを用いる。ここで、第２ステップの温度条件を第１ステップより高くする理由は、高温（２００〜２５０℃）の方が、第１フォトレジストパターン２５のストリップ速度をさらに速くすることができるためである。
したがって、第１ステップの際には、第１フォトレジストパターン２５のストリップ作用よりは不純物元素の砒素（Ａｓ）の離脱が優先的に進行し、第２ステップの際には、すでに砒素（Ａｓ）が除去されている状態であるため、Ｏ２ガスプラズマによる第１フォトレジストパターン２５のストリップが主に進行する。仮に、フォトレジストのストリップを、はじめから高温で行うと、ポッピング(popping)などの問題が発生するため、ストリップ率が低下する。したがって、低温で第１ステップを行った後、より高温で第２ステップを行う方が、フォトレジストのストリップ率を向上させる観点からも有利である。
最後に、第２ステップに続き第３ステップを実施する。この第３ステップでは、ＣＨ４ガス単独をソースガスとするプラズマを用いることにより、第２ステップまでの段階で発生したストリップ副生物中に残留している可能性がある砒素（Ａｓ）を除去する。すなわち、第３ステップは、第１フォトレジストパターン２５をストリップした後に残留するストリップ副生物中に残っている不純物元素を除去する処理である。
上述のような一連の第１ステップ〜第３ステップによって、第１フォトレジストパターン２５は、フォトレジストが残留することなく、基板面からすべて除去される。
一方、Ｎ＋ポリシリコン層２４Ａに燐（Ｐ）が注入されている場合には、次のような化学反応２によって燐（Ｐ）が離脱する。
化学反応２：
Ｐ＋３Ｈ＊→ＰＨ３（気体）
Ｐ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ｐ４Ｏ６（固体）又はＰ４Ｏ１０（固体）
Ｐ４Ｏ６＋２４Ｈ＊→４ＰＨ３（気体）＋６Ｈ２Ｏ（気体）
Ｐ４Ｏ１０＋３２Ｈ＊→４ＰＨ３（気体）＋１０Ｈ２Ｏ（気体）
図２Ｃは、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＰＭＯＳ領域にＰ型不純物元素を注入する段階を示している。上述のような一連の方法によって、第１フォトレジストパターン２５をストリップした後、図２Ｃに示すように、再びフォトレジストを塗布し、露光及び現像を行い、第２フォトレジストパターン２６を形成する。
すなわち、Ｎ＋ポリシリコン層２４Ａとゲートポリシリコン層２４とが共存する状態で、全面にフォトレジストを塗布した後露光及び現像によりパターニングを行い、ＰＭＯＳ領域を露出させ、ＮＭＯＳ領域を覆う第２フォトレジストパターン２６を形成する。
次に、第２フォトレジストパターン２６を利用してＰ型不純物元素のイオン注入（Ｐ＋ＩＭＰ）を行い、ＰＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層２４にＰ型不純物元素を注入して、Ｐ型ポリシリコン層２４Ｂを形成する。このとき、Ｐ型不純物元素には、例えばボロン（Ｂ）を用い、イオン注入量は１×１０１６イオン／ｃｍ２程度の非常に高いレベルとし、イオン注入エネルギは低いレベルとする。
図２Ｄは、ＮＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。図２Ｄに示すように、図２Ｃに示した第２フォトレジストパターン２６をストリップする。このとき、第２フォトレジストパターン２６のストリップには、酸素（Ｏ２）及び窒素（Ｎ２）の混合ガス（Ｏ２／Ｎ２）に、さらにＣＨ４、Ｃ２Ｈ４などの炭化水素系ガスを添加した混合ガスをソースガスとするプラズマを用いる。すなわち、第２フォトレジストパターン２６のストリップに用いるガスは、主として、Ｏ２／Ｎ２／ＣＨ４又はＯ２／Ｎ２／Ｃ２Ｈ４の混合ガスであり、このほか、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ４ガスを単独でも用いる。
ここで、ＣＨ４ガス、Ｃ２Ｈ４ガスなどの炭化水素系ガスは、第２フォトレジストパターン２６の内部に含まれる不純物元素を外部に除去するガスである。これらのガスのうち、ＣＨ４ガスは沸点が−１６３℃、Ｃ２Ｈ４ガスは沸点が−１０３℃であるため、気体の状態で第２フォトレジストパターン２６内の不純物元素と反応して簡単に水素化物を形成し、不純物元素を水素化物の形でレジスト層外に除去することが可能である。
第２フォトレジストパターン２６のストリップの際には、プラズマ生成のための電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを同時に用いる。また、プラズマソースガスには、上記のように、少なくとも炭化水素系ガスを含むガス、例えば、ＣＨ４ガス又はＣ２Ｈ４ガスを単独で用いる場合、それらのガスに適量のＯ２ガスを混合して用いる場合がある。すなわち、ＣＨ４，Ｃ２Ｈ４，ＣＨ４／Ｏ２，Ｃ２Ｈ４／Ｏ２のガスを用いることになる。ここで、Ｏ２ガスを混合する場合には、ＣＨ４：Ｏ２又はＣ２Ｈ４：Ｏ２の混合比を、体積割合で、４〜１０：１にして、Ｏ２ガスに比べ炭化水素系ガスの流量がより多くなるようにする。
上記の条件による第２フォトレジストパターン２６のストリップは、次の第１ステップ、第２ステップ及び第３ステップの順で３回に分けて実施する。以下、ＣＨ４及びＯ２の混合ガスを用いる場合について説明する。
第１ステップは、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いて、低温（１００〜１６０℃）で処理を行う。また、第２ステップは、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いて、第１ステップより高い温度（２００〜２５０℃）で処理を行う。最後の第３ステップは、ＣＨ４ガス単独をソースガスとしたプラズマを用いて処理を行う。
上記のように、第１ステップでは、１００〜１６０℃の範囲の低温で、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いる。ここで、ＣＨ４プラズマは、不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を離脱させるフォーミングガスとしての役割を果すものである。すなわち、イオン注入の際に第２フォトレジストパターン２６の内部に注入されたボロン（Ｂ）を、第２フォトレジストパターン２６の内部から外部に除去する役割を果す。そして、Ｏ２プラズマは、第２フォトレジストパターン２６をストリップする役割を果すものである。
上記の第１ステップを低温で行う理由は、Ｏ２プラズマがボロン（Ｂ）と反応してＢ２Ｏ３が生成することを抑制し、ＣＨ４プラズマによるボロン（Ｂ）の離脱が発生しやすいようにするためである。すなわち、１００〜１６０℃の範囲の低温では、Ｏ２プラズマによるＢ２Ｏ３の生成よりも、ＣＨ４プラズマによるボロン（Ｂ）の離脱が先行して発生し、その後、Ｏ２プラズマによって第２フォトレジストパターン２６がストリップされる。
次に、第２フォトレジストパターン２６の内部に残留しているボロン（Ｂ）の離脱過程を化学反応式に基づいて説明する。
ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをプラズマ源とする場合、電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを同時に印加すると、加速された電子との衝突によって、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスがプラズマ状態（プラスイオン、マイナスイオン、電子、ラジカルなど）となり活性化される。ＣＨ４／Ｏ２ガスがプラズマ化されて生成したイオン、ラジカルなどがフォトレジストのストリップ及び不純物元素の離脱に関与する。第１ステップ〜第３ステップでは、プラズマ生成のためにマイクロ波（ＭＷ）とＲＦバイアスとを同時に用いる。したがって、第１ステップ〜第３ステップにおける処理の際、ＣＨ４ガスは、ＣＨ４−ＭＷプラズマ及びＣＨ４−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果し、Ｏ２はＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果すことになる。
以下、ボロン（Ｂ）の離脱過程を、化学反応式に基づいて詳しく説明する。
化学反応３：
２Ｂ＋６Ｈ＊→Ｂ２Ｈ６（気体）
Ｂ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ｂ２Ｏ３（固体）
Ｂ２Ｏ３＋１２Ｈ＊→Ｂ２Ｈ６（気体）＋３Ｈ２Ｏ（気体）
化学反応３において、Ｂは第２フォトレジストパターン２６の内部に残留しているボロンであり、Ｈ＊はＣＨ４プラズマに含まれる水素ラジカルである。そして、Ｏ＊／Ｏ３はＯ２プラズマに含まれる酸素ラジカル／オゾンである。
化学反応３によると、第２フォトレジストパターン２６の内部に残留しているボロン（Ｂ）は、Ｈ＊と反応してＢ２Ｈ２（気体）として気化する。
また、第２フォトレジストパターン２６の内部に残留しているボロン（Ｂ）がＯ２プラズマに含まれるＯ＊やＯ３と反応して固体状のＢ２Ｏ３が生成する。固体状のＢ２Ｏ３が生成したとしても、生成したＢ２Ｏ３はＨ＊と反応してＢ２Ｈ２（気体）として気化する。ここで、Ｂ２Ｏ３とＨ＊との反応副生物である３Ｈ２Ｏは、気体として揮発する。
従来の技術のようにＯ２ガスのみを用いてフォトレジストをストリップする方法では、フォトレジストの内部に存在するボロン（Ｂ）がＯ２ガスと反応して固体状のＢ２Ｏ３を生成する反応、すなわち、不純物元素による酸化膜の生成が、Ｏ２ガスによるフォトレジストパターンのストリップに先行して発生する。そのため、Ｏ２ガスによるフォトレジストパターンのストリップがＢ２Ｏ３膜によって阻害される。
本発明に係る実施の形態の場合には、第１ステップを行う際、ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとしたプラズマを用いるので、第２フォトレジストパターン２６の内部に残留しているボロン（Ｂ）を外部に離脱させることが可能であり、それによって第２フォトレジストパターン２６の表面に固体状のＢ２Ｏ３膜が形成されることを防止することができる。
次に、第１ステップに続いて第２ステップを行う。この第２ステップは、第１ステップに比べて高い温度条件（２００〜２５０℃）とし、第１ステップの場合と同じ混合ガス（ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガス）をソースガスとするプラズマを用いる。ここで、第２ステップの温度条件を第１ステップより高くする理由は、高温（２００〜２５０℃）の方が、第２フォトレジストパターン２６のストリップ速度をさらに速くすることができるためである。
したがって、第１ステップの際には、第２フォトレジストパターン２６のストリップ作用よりは、不純物元素のボロン（Ｂ）の離脱が優先的に進行し、第２ステップの際には、すでにボロン（Ｂ）が除去された状態であるため、実質的Ｏ２ガスプラズマによる第２フォトレジストパターン２６のストリップが主に進行する。
最後に、第２ステップに続き第３ステップを実施する。この第３ステップでは、ＣＨ４ガス単独をソースガスとするプラズマを用いることにより、第２ステップまでの段階で発生したストリップ副生物中に残留している可能性のあるボロン（Ｂ）を除去する。すなわち、第３ステップは、第２フォトレジストパターン２６をストリップした後に残留するストリップ副生物中に残っている不純物元素であるボロン（Ｂ）を除去する処理である。
上述のような一連の第１ステップ〜第３ステップによって、第２フォトレジストパターン２６は、フォトレジストが残留することなく、基板面からすべて除去される。
図３は、低レベルのイオン注入エネルギ、高いイオン注入量でボロンをイオン注入した後、ＣＨ４／Ｏ２混合ガスのプラズマを用いた処理によるフォトレジストのストリップ過程を示す図である。
図３に示すように、プラズマ生成のためにマイクロ波及びＲＦバイアスを同時に用いるので、ＣＨ４ガスは、ＣＨ４−ＭＷプラズマ及びＣＨ４−ＲＦバイアスプラズマとなってその役割を果し、Ｏ２ガスはＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなってその役割を果す。
まず、ストリップ処理の際にフォトレジスト（ＰＲ）の上部層には、「Ｂ２Ｏ３とＰＲ」が共存し、ゲートポリシリコン層と接触する下部層には、「ＰＲ」のみが存在し、上部層と下部層との間の中間層には、「ＢｘＨｙＯｚ及びＰＲ」が共存する。ここで、中間層に存在する水素化物のＢｘＨｙＯｚは、プラズマのうち、水素ラジカルがＢ２Ｏ３と反応して生成したもので、Ｂ２Ｏ３と同様にＨ＊によってガス状に変化し、気体となって除去される。
上記のように、フォトレジスト（ＰＲ）層は様々な状態で存在し、上部層のＢ２Ｏ３及びＰＲは、ＣＨ４−ＭＷプラズマ及びＣＨ４−ＲＦバイアスプラズマによってストリップされ、中間層のＢｘＨｙＯｚ及びＰＲは、ＣＨ４−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマによってストリップされ、下部層のＰＲは、ＣＨ４−プラズマ及びＯ２／Ｎ２−ＭＷプラズマ又はＯ２−ＭＷプラズマによってストリップされる。ここで、各層におけるＢ２Ｏ３及びＢｘＨｙＯｚは、前述した化学反応３の原理によってＢ２Ｈ６となって気化する。
また、ＰＲのみが存在する下部層は、ＣＨ４−プラズマ、Ｏ２／Ｎ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＭＷプラズマによってストリップされる。しかし、通常、ＰＲが「Ｃ」と「Ｈ」との重合体となっているため、Ｏ２と反応してＣＯ２，Ｈ２Ｏの気体として揮発することによってストリップされる。
Ｃ２Ｈ４ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとするプラズマを用いてストリップする場合にも、図３に示したメカニズムによりストリップされる。
図３に示すように、本発明に係る実施の形態では、揮発性水素化物を生成させ、フォトレジストのストリップを容易に行うことができるように、炭化水素系ガス（Ｃ２Ｈ４、ＣＨ４）を利用している。
上述の第１の実施の形態に係る方法によると、イオン注入の際にバリアとして用いたフォトレジストのストリップの際に、Ｃ２Ｈ４，ＣＨ４などの炭化水素系ガスを用いるので、不純物元素による酸化膜の生成を防止することができ、フォトレジスト層の内部の不純物元素を容易に除去することができる。このため、フォトレジストの残留物を残すことなく、フォトレジストをストリップすることができる。
Ａｓ２Ｏ３，Ｐ４Ｏ６，Ｐ４Ｏ１０，Ｂ２Ｏ３などの不純物元素の酸化膜は水溶性であるため、フォトレジストのストリップ処理の前（特に第１ステップの前）に、適切な温度の脱イオン水（以下、「ＤＩ」と記すことがある）を用いて不純物元素の酸化膜を除去する前処理を行う。この前処理は、「脱イオン水リンス」と呼ばれ、オゾン（Ｏ３）を含む脱イオン水（Ｈ２Ｏ）に、被処理物を浸漬する方法で行うことが好ましい。ここで、オゾンを含む脱イオン水は、溶液の温度：２５〜８０℃の範囲、オゾンの濃度：０〜１０００ｐｐｍの範囲が好ましく、オゾンを含む脱イオン水は、単に「Ｈ２Ｏ」と表記することができる。
上記脱イオン水によるリンス処理は、不純物元素のイオン注入後、フォトレジストのストリップ装置に移動するときに被処理物が大気中に露出され、大気中の酸素と不純物元素との反応によってＡｓ２Ｏ３，Ｐ４Ｏ６，Ｐ４Ｏ１０，Ｂ２Ｏ３などの不純物元素の酸化膜が生成するので、その酸化膜を除去するために適用されるものである。この脱イオン水によるリンス処理により、不純物元素がイオン注入されたフォトレジスト層の表層部を軟質化させ、不純物元素の酸化膜を除去する。
前述した脱イオン水を利用する前処理によって、後に実施されるフォトレジストのストリップがさらに容易になる。
（第２の実施の形態）
図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための図であり、フォトレジストを用いる工程の各段階における基板部を含む構造を示す断面図である。以下に示すフォトレジストのストリップ方法は、一例としてデュアルポリゲート形成後のフォトレジストのストリップ方法を示す図である。
図４Ａは、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入する段階を示している。図４Ａに示すように、ＮＭＯＳ領域とＰＭＯＳ領域とが画定された半導体基板３１に、ＮＭＯＳ領域とＰＭＯＳ領域を分離するための素子分離膜３２を形成する。
その後、半導体基板３１上にゲート酸化膜３３を形成して、ゲート酸化膜３３上にゲートポリシリコン層３４を形成する。
続いて、ゲートポリシリコン層３４上にフォトレジストを塗布し、露光及び現像によるパターニングを行い、ＮＭＯＳ領域を露出させ、ＰＭＯＳ領域を覆う第１フォトレジストパターン３５を形成する。
次に、第１フォトレジストパターン３５を利用してＮ型不純物元素のイオン注入（Ｎ＋ＩＭＰ）を行い、ＮＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層３４にＮ型不純物元素を注入し、Ｎ型ドープトポリシリコン層３４Ａを形成する。このＮ型不純物元素は燐（Ｐ）又は砒素（Ａｓ）であり、イオン注入量は１×１０１６イオン／ｃｍ２程度の非常に高いレベルとし、イオン注入エネルギは低いレベルとする。
Ｎ型不純物元素のイオン注入（Ｎ＋ＩＭＰ）後、ＮＭＯＳ領域上にはＮ型ドープトポリシリコン層３４Ａが形成され、ＰＭＯＳ領域の上にはイオン注入されない状態のゲートポリシリコン層３４が残留する。以下、Ｎ型ドープトポリシリコン層３４Ａを「Ｎ＋ポリシリコン層３４Ａ」と略記する。
図４Ｂは、ＰＭＯＳ領域上のフォトレジストとをストリップした段階を示している。図４Ｂに示すように、図４Ａに示した第１フォトレジストパターン３５をストリップする。このとき、第１フォトレジストパターン３５のストリップは、通常用いられる酸素プラズマ、又は窒素ガス及び酸素ガスの混合ガスのプラズマを用いて１回でストリップするのではなく、次のように第１ステップ、第２ステップ及び第３ステップの順に３回に分けて実施する。
第１ステップは、Ｎ２及びＨ２の混合ガス（以下、「Ｎ２Ｈ２ガス」又は「Ｎ２Ｈ２」と表記する。含有割合は、体積％で、４％Ｈ２，９６％Ｎ２）とＯ２とを混合したガス（体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１）をソースガスとするプラズマを用いて、低温（１００〜１６０℃）で処理を行う。また、第２ステップは、Ｎ２Ｈ２（４％Ｈ２，９６％Ｎ２）ガスとＯ２とを混合したガス（体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１）をソースガスとするプラズマを用いて、第１ステップより高い温度（２００〜２５０℃）で処理を行う。最後の第３ステップは、Ｎ２Ｈ２ガス単独をソースガスとしたプラズマを用いて処理を行う。
上記のように、第１ステップでは、１００〜１６０℃の範囲の低温で、Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２の混合ガスをソースガスとしたプラズマ（Ｎ２Ｈ２プラズマ、Ｏ２プラズマ）を用いる。ここで、Ｎ２Ｈ２プラズマは、不純物元素（例えば、砒素（Ａｓ））を離脱させるフォーミングガスとしての役割を果すものである。すなわち、イオン注入の際に第１フォトレジストパターン３５の内部に注入された砒素（Ａｓ）を、第１フォトレジストパターン３５の内部から外部に除去する役割を果す。そして、Ｏ２プラズマは、実質的に第１フォトレジストパターン３５をストリップする役割を果すものである。
上記の第１ステップを低温で行う理由は、Ｏ２プラズマが砒素（Ａｓ）と反応してＡｓ２Ｏ３が生成することを抑制し、Ｎ２Ｈ２プラズマによる砒素（Ａｓ）の離脱が発生しやすいようにするためである。すなわち、１００〜１６０℃の範囲の低温では、Ｏ２プラズマによるＡｓ２Ｏ３の生成よりも、Ｎ２Ｈ２プラズマによる砒素（Ａｓ）の離脱が先行して発生し、その後、Ｏ２プラズマによって第１フォトレジストパターン３５がストリップされる。
第１フォトレジストパターン３５内に残留している砒素（Ａｓ）の離脱過程を化学反応式に基づいて説明する。チャェバ内に、Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２ガスの混合ガスを導入し、電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを印加すると、加速された電子との衝突によって、導入されたガスがプラズマ状態（プラスイオン、マイナスイオン、電子、ラジカルなど）に活性化される。このＮ２Ｈ２／Ｏ２ガスのプラズマ中のイオン、ラジカルなどがフォトレジストのストリップ及び不純物元素の離脱に関与する。第１ステップ〜第３ステップでは、プラズマを生成させるためにマイクロ波（ＭＷ）とＲＦバイアスとを同時に用いる。したがって、第１〜第３ステップにおけるストリップ処理の際、Ｎ２Ｈ２ガスは、Ｎ２Ｈ２−ＭＷプラズマ及びＮ２Ｈ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果し、Ｏ２はＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果す。
次に、化学反応式を用いて、砒素（Ａｓ）の離脱過程を詳しく説明する。
化学反応４：
２Ａｓ＋６Ｈ＊→Ａｓ２Ｈ６（気体）
Ａｓ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ａｓ２Ｏ３（固体）
Ａｓ２Ｏ３＋１２Ｈ＊→Ａｓ２Ｈ６（気体）＋３Ｈ２Ｏ（気体）
化学反応４において、Ａｓは第１フォトレジストパターン３５の内部に残留している砒素であり、Ｈ＊はＮ２Ｈ２プラズマに含まれる水素ラジカルである。そして、Ｏ＊／Ｏ３はＯ２プラズマに含まれる酸素ラジカル／オゾンである。
化学反応４によると、第１フォトレジストパターン３５の内部に残留しているＡｓは、Ｈ＊と反応してＡｓ２Ｈ６（気体）として気化する。
また、第１フォトレジストパターン３５の内部に残留しているＡｓが、Ｏ２プラズマに含まれるＯ＊やＯ３と反応して固体状のＡｓ２Ｏ３が生成する。固体状のＡｓ２Ｏ３が生成したとしても、生成したＡｓ２Ｏ３はＨ＊と反応してＡｓ２Ｈ６（気体）となり気化してレジスト層外に除去される。ここで、Ａｓ２Ｏ３とＨ＊との反応により生成する３Ｈ２Ｏは、気体としてレジスト層外に除去される。
従来の技術は、Ｏ２のみを用いてフォトレジストをストリップするので、フォトレジストの内部に存在するＡｓがＯ２と反応して固体状のＡｓ２Ｏ３を生成する反応、すなわち、不純物元素による酸化膜の生成が、Ｏ２によるフォトレジストパターンのストリップに先行して発生する。そのため、Ｏ２によるフォトレジストパターンのストリップがＡｓ２Ｏ３膜によって阻害される。
本発明に係る実施の形態の場合には、第１ステップを行う際、Ｎ２Ｈ２ガスとＯ２ガスとの混合ガスをソースガスとするプラズマを用いるので、第１フォトレジストパターン３５の内部に残留している砒素（Ａｓ）を外部に離脱させることが可能であり、それによって第１フォトレジストパターン３５の表面に固体状のＡｓ２Ｏ３膜が形成されることを防止することができる。
次に、第１ステップに続いて第２ステップを行う。この第２ステップは、第１ステップに比べて高い温度条件（２００〜２５０℃）とし、第１ステップの場合と同じ混合ガス（ＣＨ４ガス及びＯ２ガスの混合ガス）をソースガスとするプラズマを用いる。ここで、第２ステップの温度条件を第１ステップより高くする理由は、高温（２００〜２５０℃）の方が、第１フォトレジストパターン３５のストリップ速度を速くすることができるためである。
したがって、第１ステップの際には、第１フォトレジストパターン３５のストリップ作用よりは、不純物元素の砒素（Ａｓ）の離脱が優先的に進行する。第２ステップの際には、すでに第１ステップにより砒素（Ａｓ）が除去されている状態であるため、Ｏ２プラズマによる第１フォトレジストパターン３５のストリップが主に進行する。
最後に、第２ステップに続き第３ステップを実施する。この第３ステップでは、Ｎ２Ｈ２ガス単独をソースガスとするプラズマを用いることにより、第２ステップまでの段階で発生したストリップ副生物中に残留している可能性がある砒素（Ａｓ）を除去する。すなわち、第３ステップは、第１フォトレジストパターン２５をストリップした後に残留するストリップ副生物中に残留している不純物元素を除去する処理である。
上述のような一連の第１ステップ〜第３ステップによって、第１フォトレジストパターン３５は、フォトレジストが残留することなく、基板面からすべて除去される。
一方、Ｎ＋ポリシリコン層３４Ａの内部に燐（Ｐ）が存在している場合には、燐（Ｐ）は次の化学反応５によって除去される。
化学反応５
Ｐ＋３Ｈ＊→ＰＨ３（気体）
Ｐ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ｐ４Ｏ６（固体）又はＰ４Ｏ１０（固体）
Ｐ４Ｏ６＋２４Ｈ＊→４ＰＨ３（気体）＋６Ｈ２Ｏ（気体）
Ｐ４Ｏ１０＋３２Ｈ＊→４ＰＨ３（気体）＋１０Ｈ２Ｏ（気体）
前述の一連のステップによって第１フォトレジストパターン３５をストリップした後、図４Ｃに示すように、再びフォトレジストを塗布し、露光及び現像により第２フォトレジストパターン３６を形成する。すなわち、Ｎ＋ポリシリコン層３４Ａとゲートポリシリコン層３４とが共存する状態で、全面にフォトレジストを塗布した後露光及び現像によるパターニングを行うことにより、ＰＭＯＳ領域を露出させ、ＮＭＯＳ領域を覆う第２フォトレジストパターン３６を形成する。
続いて、第２フォトレジストパターン３６を利用してＰ型不純物元素のイオン注入（Ｐ＋ＩＭＰ）を行い、ＰＭＯＳ領域のゲートポリシリコン層３４にＰ型不純物元素をイオン注入して、Ｐ＋ポリシリコン層３４Ｂを形成する。このＰ型不純物元素は、例えばボロン（Ｂ）であり、イオン注入量は１×１０１６イオン／ｃｍ２程度の非常に高いレベルとし、イオン注入エネルギは低いレベルにする。
図４Ｄは、ＮＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。図４Ｄに示すように、図４Ｃに示した第２フォトレジストパターン３６をストリップする。このとき、第２フォトレジストパターン３６のストリップは、第１フォトレジストパターン３５のストリップと同様に、第１ステップ〜第３ステップの順に３回に分けて実施する。
第１ステップは、Ｎ２Ｈ２（体積比で、４％Ｈ２，９６％Ｎ２）ガス及びＯ２ガスを混合したガス（体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１）をソースガスとするプラズマを用いて、低温（１００〜１６０℃）で処理を行う。また、第２ステップは、Ｎ２Ｈ２（体積比で、４％Ｈ２，９６％Ｎ２）ガス及びＯ２ガスを混合したガス（体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１）をソースガスとするプラズマを用いて、第１ステップより高い温度（２００〜２５０℃）で処理を行う。最後の第３ステップは、Ｎ２Ｈ２ガス単独をソースガスとするプラズマを用いて処理を行う。
上記のように、第１ステップでは、１００〜１６０℃の範囲の低温で、Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２の混合ガスをソースガスとしたプラズマ（Ｎ２Ｈ２プラズマ、Ｏ２プラズマ）を用いる。ここで、Ｎ２Ｈ２プラズマは、不純物元素を離脱させるフォーミングガスとしての役割を果すものである。すなわち、イオン注入の際に第２フォトレジストパターン３６の内部に注入された不純物元素（例えば、ボロン（Ｂ））を、第２フォトレジストパターン３６の内部から外部に除去する役割を果す。そして、Ｏ２プラズマは、実質的に第２フォトレジストパターン３６をストリップする役割を果すものである。
上記の第１ステップを低温で行う理由は、Ｏ２プラズマがボロン（Ｂ）と反応してＢ２Ｏ３が生成することを抑制し、Ｎ２Ｈ２プラズマによるボロン（Ｂ）の離脱が発生しやすいようにするためである。すなわち、１００〜１６０℃の範囲の低温では、Ｏ２プラズマによるＢ２Ｏ３の生成よりも、Ｎ２Ｈ２プラズマによるボロン（Ｂ）の離脱が先行して発生し、その後、Ｏ２プラズマによって第２フォトレジストパターン３６がストリップされる。
第２フォトレジストパターン３６内に残留しているボロン（Ｂ）の離脱過程を化学反応式に基づいて説明する。チャンバ内に、Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２ガスの混合ガスを導入し、電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを同時に印加すると、加速された電子との衝突によって、導入されたガスがプラズマ状態（プラスイオン、マイナスイオン、電子、ラジカルなど）に活性化される。このＮ２Ｈ２／Ｏ２ガスのプラズマ中のイオン、ラジカルなどがフォトレジストのストリップ及び不純物元素の離脱に関与する。第１ステップ〜第３ステップでは、プラズマを生成させるためにマイクロ波（ＭＷ）とＲＦバイアスとを同時に用いる。したがって、第１〜第３ステップにおけるストリップ処理の際、Ｎ２Ｈ２ガスは、Ｎ２Ｈ２−ＭＷプラズマ及びＣＨ４−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果し、Ｏ２はＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果す。
次に、化学反応式に基づいて、ボロン（Ｂ）の離脱過程を詳しく説明する。
化学反応６：
２Ｂ＋６Ｈ＊→Ｂ２Ｈ６（気体）
Ｂ＋Ｏ＊／Ｏ３→Ｂ２Ｏ３（固体）
Ｂ２Ｏ３＋１２Ｈ＊→Ｂ２Ｈ６（気体）＋３Ｈ２Ｏ（気体）
化学反応６において、Ｂは第２フォトレジストパターン３６の内部に残留しているボロンであり、Ｈ＊はＮ２Ｈ２プラズマに含まれる水素ラジカルである。そして、Ｏ＊／Ｏ３は、それぞれＯ２プラズマに含まれる酸素ラジカル／オゾンである。
化学反応６によると、第２フォトレジストパターン３６の内部に残留しているボロン（Ｂ）は、Ｈ＊と反応してＢ２Ｈ２（気体）として気化する。
また、第２フォトレジストパターン３６の内部に残留しているボロン（Ｂ）は、Ｏ２プラズマに含まれるＯ＊やＯ３と反応して固体状のＢ２Ｏ３になる。固体状のＢ２Ｏ３が生成するが、生成したＢ２Ｏ３はＨ＊と反応してＢ２Ｈ２（気体）となり、気化してレジスト層外に除去される。ここで、Ｂ２Ｏ３とＨ＊との反応により生成する３Ｈ２Ｏは、気体としてレジスト層外に除去される。
従来の技術は、Ｏ２のみを用いてフォトレジストをストリップするので、フォトレジストの内部に存在するボロン（Ｂ）がＯ２と反応して固体状のＢ２Ｏ３を生成する反応、すなわち、不純物元素による酸化膜の生成が、Ｏ２によるフォトレジストパターンのストリップに先行して発生する。そのため、Ｏ２によるフォトレジストパターンのストリップがＢ２Ｏ３膜によって阻害される。
本発明に係る実施の形態の場合には、第１ステップを行う際に、Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２ガスの混合ガスをソースガスとするプラズマを用いるので、第２フォトレジストパターン３６の内部に残留しているボロン（Ｂ）を外部に離脱させることが可能であり、それによって第２フォトレジストパターン３６の表面に固体状のＢ２Ｏ３膜が形成されることを防止することができる。
次に、第１ステップに続いて第２ステップを行う。この第２ステップは、第１ステップに比べて高い温度条件（２００〜２５０℃）とし、第１ステップの場合と同じ混合ガス（Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２ガスの混合ガス）をソースガスとするプラズマを用いる。ここで、第２ステップの温度条件を第１ステップより高くする理由は、高温（２００〜２５０℃）の方が、第２フォトレジストパターン３６のストリップ速度を速くすることができるためである。
したがって、第１ステップの際には、第２フォトレジストパターン３６のストリップ作用よりは、ボロン（Ｂ）の離脱が優先的に進行し、第２ステップの際には、すでに第１ステップによりボロン（Ｂ）が除去されている状態である。そのため、Ｏ２プラズマによる第２フォトレジストパターン３６のストリップが主に進行する。
最後に、第２ステップに続き第３ステップを実施する。この第３ステップでは、Ｎ２Ｈ２ガス単独をソースガスとするプラズマを用いることにより、第２ステップまでの段階で発生したストリップ副生物中に残留している可能性のあるボロン（Ｂ）を除去する。すなわち、第３ステップは、第２フォトレジストパターン３６をストリップした後に残留するストリップ副生物中に残留しているボロン（Ｂ）を除去する処理である。
上述のような一連の第１ステップ〜第３ステップによって、第２フォトレジストパターン３６は、フォトレジストが残留することなく、基板面からすべて除去される。
図４Ｅは、ＮＭＯＳ領域、ＰＭＯＳ領域に、それぞれゲートを形成した段階を示している。前述した一連のステップによって、第２フォトレジストパターン３６をストリップした後、全面にタングステンシリサイド層３７を形成した後、ゲートのパターニングを行うことにより、図４Ｅに示すように、ＮＭＯＳ領域にはＮ型ドープトポリシリコン層からなるＮ＋ポリゲート３４Ｃを形成し、ＰＭＯＳ領域にはＰ型ドープトポリシリコン層からなるＰ＋ポリゲート３４Ｄを形成する。
図５は、低レベルのイオン注入エネルギ及び高いイオン注入量の条件でボロンをイオン注入した後、Ｎ２Ｈ２／Ｏ２混合ガスのプラズマを用いた処理によるフォトレジストのストリップ過程を示す図である。
図５に示すように、プラズマを生成させるためにマイクロ波及びＲＦバイアスを同時に用いるので、Ｎ２Ｈ２ガスは、Ｎ２Ｈ２−ＭＷプラズマ及びＮ２Ｈ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果し、Ｏ２はＯ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマとなって、その役割を果す。
まず、ストリップ処理の過程では、フォトレジスト（ＰＲ）の上部層には、「Ｂ２Ｏ３とＰＲ」が共存し、ゲートポリシリコン層と接触する下部層には、「ＰＲ」のみが存在し、上部層と下部層との間の中間層には、「ＢｘＨｙＯｚ及びＰＲ」が共存する。ここで、中間層に存在する水素化物のＢｘＨｙＯｚは、プラズマ中の水素ラジカルがＢ２Ｏ３と反応して生成したもので、Ｂ２Ｏ３と同様にＨ＊によってガス状に変化し、気体となって除去される。
上記のように、ストリップ処理中には、フォトレジスト層がいくつかの形態で存在する。フォトレジスト（ＰＲ）層の各層のうち、上部層のＢ２Ｏ３及びＰＲは、Ｎ２Ｈ２−ＭＷプラズマ及びＮ２Ｈ２−ＲＦバイアスプラズマによってストリップされ、中間層のＢｘＨｙＯｚ及びＰＲは、Ｎ２Ｈ２−ＭＷプラズマ及びＯ２−ＲＦバイアスプラズマによってストリップされ、下部層のＰＲは、Ｏ２／Ｎ２−ＭＷプラズマ，又はＯ２−ＭＷプラズマによってストリップされる。ここで、各層におけるＢ２Ｏ３及びＢｘＨｙＯｚは、前述した化学反応６の原理によって、Ｂ２Ｈ６の形態で気体となって除去される。
また、ＰＲのみが存在する下部層は、Ｏ２／Ｎ２−ＭＷプラズマ又はＯ２−ＭＷプラズマによってストリップされる。この場合、通常、ＰＲは「Ｃ」と「Ｈ」との重合体となっているため、Ｏ２と反応してＣＯ２，Ｈ２Ｏの形態で気体として除去される。
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る方法によって、フォトレジストのストリップを行った後の状態を示す図であり、フォトレジストの残留物が存在しないことを示す写真である。なお、図６は、第１フォトレジストパターン及び第２フォトレジストパターンのストリップの際、第１ステップ〜第３ステップの処理条件を、プラズマ処理チャンバの圧力：２２６．６Ｐａ（１７００ｍＴｏｒｒ）、プラズマ発生用電気エネルギ：２０００Ｗ（ＭＷ，ＲＦバイアスそれぞれ）、Ｏ２流量：４０００ｓｃｃｍ，Ｎ２Ｈ２流量：８００ｓｃｃｍとして処理を行い、その結果を観察した写真である。図６から、図１Ｄに示した従来の技術の場合とは異なり、フォトレジストの残留物が存在しないことが分かる。
上記第１ステップ〜第３ステップの詳細な処理条件は次の通りである。
第１ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／４０００ｓｃｃｍＯ２／８００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／ｍｉｄｄｌｅ
第２ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／４０００ｓｃｃｍＯ２／８００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／ｄｏｗｎ
第３ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／０ｓｃｃｍＯ２／８００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／ｄｏｗｎ
上記のステップにおいて、「ｍｉｄｄｌｅ」及び「ｄｏｗｎ」は、用いる装置の温度を示すもので、「ｍｉｄｄｌｅ」は１５０℃程度で、「ｄｏｗｎ」は２００〜２５０℃の範囲である。
Ａｓ２Ｏ３，Ｐ４Ｏ６，Ｐ４Ｏ１０，Ｂ２Ｏ３などの不純物元素の酸化膜は、水溶性であるため、フォトレジストのストリップ処理の前（特に第１ステップの前）に、適切な温度の脱イオン水を用いて不純物元素の酸化膜を除去する前処理を行う。この前処理は、「脱イオン水リンスと呼ばれ、オゾン（Ｏ３）を含む脱イオン水に、被処理物を浸漬する方法で行うことが好ましい。ここで、オゾンを含む脱イオン水は、溶液の温度：２５〜８０℃の範囲、オゾンの濃度：０〜５００ｐｐｍの範囲が好ましく、このオゾンを含む脱イオン水は、単に「Ｈ２Ｏ」と表記することができる。
上記脱イオン水リンス工程は、不純物元素のイオン注入後、フォトレジストのストリップ装置に移動するとき、大気中に露出（大気中の酸素と不純物元素との反応）することによって生成されるＡｓ２Ｏ３，Ｐ４Ｏ６，Ｐ４Ｏ１０，Ｂ２Ｏ３などの不純物元素の酸化膜を除去するために適用されるものである。この脱イオン水リンス工程により、不純物元素がイオン注入されたフォトレジスト層の表面を軟質化させ、不純物元素の酸化膜を除去する。
上記脱イオン水を利用した前処理によって、後続のフォトレジストのストリップがさらに容易になる。
図７Ａ〜図７Ｄは、オゾンを含む脱イオン水（ＤＩ／Ｏ３）によるリンスの有無がフォトレジストのストリップに及ぼす影響を調査した結果を示す図であり、処理面の表面状態を示す写真である。ＤＩ／Ｏ３処理は、室温（２５℃）と８０℃の高温とに分けて行った。また、図７Ａ及び図７Ｂは、ビームラインイオン注入法によるデュアルポリゲート形成処理におけるフォトレジストのストリップ結果であり、図７Ｃ及び図７Ｄは、プラズマドーピングによるデュアルポリゲート形成処理におけるフォトレジストのストリップ結果である。図７Ｃに示したＥＰＲ７［Ｐ０１］，ＥＮＩ３［Ｐ０２Ｄ］は、通常の組み合わせであるＯ２／Ｎ２を利用して、フォトレジストのストリップを行ったことを意味する。
図７Ａは、区分欄に表示されているように、イオン注入を３回行った後の表面状態を示しており、ＤＩ／Ｏ３処理後、１回目のＰＲストリップ後、２回目のＰＲストリップ後の写真及び残留物の有無の評価結果を示している。
図７Ａから、ＤＩ／Ｏ３処理温度が高温（８０℃）の場合、室温（２５℃）の場合のいずれにおいても、フォトレジストの残留物が認められなかったことが分かる。
図７Ｂは、区分欄に表示されているように、イオン注入を３回行った後（１．５×１０１６イオン／ｃｍ２、ボロン、ビームラインイオン注入）の表面状態を示しており、ＤＩ／Ｏ３処理後、ＰＲストリップ後、洗浄後（ＣＬＮ）の写真及び残留物の有無の評価結果を示している。
図７Ｂから、ＤＩ／Ｏ３処理を室温（２５℃）で行った場合、ＤＩ／Ｏ３処理を行わなかった場合、フォトレジストのストリップを４ステップ（ＦＯＩストリップを使用、ＰＲストリップ１回）で行った場合のいずれにおいても、フォトレジストの残留物が認められなかったことが分かる。
ここで、フォトレジストのストリップが４ステップの場合の処理条件は次の通りである。
第１ステップ：１７００ｍＴ／４０００ｓｃｃｍＯ２／４００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／Ｍｉｄｄｌｅ５″
第２ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／４０００ｓｃｃｍＯ２／４００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／Ｍｉｄｄｌｅ６０″
第３ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／４０００ｓｃｃｍＯ２／４００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／Ｄｏｗｎ５０″
第４ステップ：１７００ｍＴ／２０００Ｗ／０ｓｃｃｍＯ２／４００ｓｃｃｍＮ２Ｈ２／Ｄｏｗｎ２０″
上記のように、ビームラインイオン注入法によってボロンのイオン注入を行った場合は、ＤＩ／Ｏ３処理とは関係なく、フォトレジストをストリップ後、残留物が残らないことが確認された。
図７Ｃは、プラズマドーピング（「ＰＬＡＤ」と記す）を行ったフォトレジストのストリップ結果を示している。プラズマドーピングとは、ボロンのイオン注入をプラズマドーピング法で行った場合を意味する。
図７Ｃは、区分欄に表示されているように、ＰＬＡＤ（２．５×１０１６イオン／ｃｍ２）後、ＤＩ／Ｏ３処理後、１回目のＰＲストリップ後、２回目のＰＲストリップ後の写真及び残留物の有無の評価結果を示している。
図７Ｃから、ＤＩ／Ｏ３処理を８０℃の高温で行った場合は、フォトレジストの残留物が認められなかったことが分かる。しかし、室温（２５℃）でＤＩ／Ｏ３処理を行った場合は、一部にフォトレジストが残留することが認められた。ただし、これらのフォトレジストの残留物は、本発明の方法を適用することによって解決することができる。
図７Ｄは、プラズマドーピング（ＰＬＡＤ）法によりボロン（Ｂ）をイオン注入したフォトレジストのストリップ結果を示しており、ＰＬＡＤ条件３．０×１０１６イオン／ｃｍ２のエネルギで注入した場合である。図７Ｄは、区分欄に表示されているように、ＰＬＡＤ後、ＤＩ／Ｏ３処理後、ＰＲストリップ後、洗浄後（ＣＬＮ）の写真及び残留物の有無の評価結果を示している。
図７Ｄから、ＤＩ／Ｏ３処理を室温（２５℃）で行った場合は、フォトレジストの残留物が認められないが、ＤＩ／Ｏ３処理を省略した場合は、フォトレジストの残留物が存在することが分かった。
上記図７Ａ〜図７Ｄに示した結果によれば、ＤＩ／Ｏ３処理はフォトレジストの残留物を除去するのに有効であった。したがって、本発明の実施の形態に係るストリップ方法の場合、ＤＩ／Ｏ３処理を行うことにより、フォトレジストの残留物を残すことなく、より効果的にフォトレジストをストリップすることができる。
上述した本発明に係るストリップ方法は、少なくとも炭化水素系ガス（ＣＨ４，Ｃ２Ｈ４）を利用するので、高いイオン注入量の場合であっても、エッチングバリアとして用いられるフォトレジストの残留物を残すことなく、すべてストリップすることができる。そのため、後続の工程におけるパターンリフティングを低減させ、製造歩留まりを向上させることができるという効果がある。
また、本発明は、Ｎ２Ｈ２とＯ２とを混合したガスをソースガスとするプラズマを利用するストリップ方法により、高いイオン注入量の場合でも、エッチングバリアとして用いられるフォトレジストの残留物を残すことなく、すべてストリップすることができる。そのため、後続の工程におけるパターンリフティングを低減させ、製造歩留まりを向上させることができるという効果がある。
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想の範囲内から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。
従来の技術に係るデュアルポリゲート形成方法を示す断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入した段階を示している。 従来の技術に係るデュアルポリゲート形成方法を示す断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＰＭＯＳ領域にＰ型不純物元素を注入した段階を示している。 従来の技術に係るデュアルポリゲート形成方法を示す断面図であり、ＮＭＯＳ領域、ＰＭＯＳ領域に、それぞれゲートを形成した段階を示している。 従来の技術によるフォトレジスト除去後の残留物を示す図であり、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入する段階を示している。 本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、ＰＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。 本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＰＭＯＳ領域にＰ型不純物元素を注入する段階を示している。 本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、ＮＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。 低レベルのイオン注入エネルギ及び高いイオン注入量の条件でボロンをイオン注入した後、ＣＨ４／Ｏ２混合ガスのプラズマを用いた処理によるフォトレジストのストリップ過程を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＮＭＯＳ領域にＮ型不純物元素を注入する段階を示している。 本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、ＰＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。 本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、フォトレジストパターンを利用して、半導体基板のＰＭＯＳ領域にＰ型不純物元素を注入する段階を示している。 本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、ＮＭＯＳ領域上のフォトレジストをストリップした段階を示している。 本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのストリップ方法を説明するための断面図であり、ＮＭＯＳ領域、ＰＭＯＳ領域に、それぞれゲートを形成した段階を示している。 低レベルのイオン注入エネルギ及び高いイオン注入量の条件でボロンをイオン注入した後、Ｎ２Ｈ２／Ｏ２混合ガスのプラズマを用いた処理によるフォトレジストのストリップ過程を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る方法によって、フォトレジストのストリップを行った後の状態を示す図であり、フォトレジストの残留物が存在しない状態を示す写真である。 オゾンを含む脱イオン水（ＤＩ／Ｏ３）によるリンス処理の有無がフォトレジストのストリップに及ぼす影響を調査した結果を示す図であり、イオン注入を３回行った後の表面状態を示しており、ＤＩ／Ｏ３処理後、１回目のＰＲストリップ後、２回目のＰＲストリップ後の写真及び残留物の有無の評価結果を示している。 オゾンを含む脱イオン水（ＤＩ／Ｏ３）によるリンス処理の有無がフォトレジストのストリップに及ぼす影響を調査した結果を示す図であり、ビームラインイオン注入法によるデュアルポリゲート形成処理におけるフォトレジストのストリップ結果を示している。 オゾンを含む脱イオン水（ＤＩ／Ｏ３）によるリンス処理の有無がフォトレジストのストリップに及ぼす影響を調査した結果を示す図であり、プラズマドーピングによるデュアルポリゲート形成処理におけるフォトレジストのストリップ結果を示している。 オゾンを含む脱イオン水（ＤＩ／Ｏ３）によるリンス処理の有無がフォトレジストのストリップに及ぼす影響を調査した結果を示す図であり、プラズマドーピングによるデュアルポリゲート形成処理におけるフォトレジストのストリップ結果を示している。
符号の説明
２１ 半導体基板
２２ 素子分離膜
２３ ゲート酸化膜
２４ ゲートポリシリコン層
２４Ａ Ｎ＋ポリシリコン層
２４Ｂ Ｐ＋ポリシリコン層
２５ 第１フォトレジストパターン
２６ 第２フォトレジストパターン

Claims (36)

  1. 所定の物質層上に、イオンを注入する部分を露出させたフォトレジストパターンを形成するステップと、
    前記フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記所定の物質層に不純物元素をイオン注入するステップと、
    少なくとも炭化水素系ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記フォトレジストパターンをストリップするステップとを含み、
    前記フォトレジストパターンをストリップするステップが、
    炭化水素系ガス及び酸素ガスの混合ガスのプラズマを用いて、第１温度で行う第１ステップと、
    炭化水素系ガス及び酸素ガスの混合ガスのプラズマを用いて、前記第１温度より高い第２温度で行う第２ステップと、
    炭化水素系ガス単独のプラズマを用いて行う第３ステップとを含むことを特徴とするフォトレジストのストリップ方法。
  2. 前記第１温度が１００〜１６０℃の範囲、前記第２温度が２００〜２５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  3. 前記第１ステップ〜前記第３ステップにおいて、前記炭化水素系ガスとして、ＣＨ４ガス又はＣ２Ｈ４ガスを用いることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  4. 前記第１ステップ及び前記第２ステップで用いる前記炭化水素系ガス及び酸素ガスの混合ガスの混合割合を、体積比で、炭化水素系ガス：酸素ガス＝４〜１０：１にすることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  5. 前記第１ステップ〜前記第３ステップにおいて、プラズマ発生用電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを併用することを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  6. 前記炭化水素系ガス及び酸素ガスの混合ガスが、窒素ガスをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  7. 前記不純物元素をイオン注入するステップの後に、前記不純物元素がイオン注入された前記所定の物質層に対して、少なくとも脱イオン水を含む溶液を利用したリンス処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  8. 前記脱イオン水がオゾンを含むことを特徴とする請求項７に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  9. 前記脱イオン水の温度：２５〜８０℃の条件で、前記リンス処理を行うことを特徴とする請求項８に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  10. 前記脱イオン水に含まれるオゾンの濃度を、１〜１０００ｐｐｍの範囲とすることを特徴とする請求項９に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  11. イオン注入を行う前記所定の物質層が、ポリシリコン層であることを特徴とする請求項１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  12. 前記ポリシリコン層にイオン注入される不純物元素が、砒素、リン及びボロンのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  13. 所定の物質層上に、イオンを注入する部分を露出させたフォトレジストパターンを形成するステップと、
    前記フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記所定の物質層に不純物元素をイオン注入するステップと、
    少なくともＮ２Ｈ２ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記フォトレジストパターンをストリップするステップとを含み、
    前記フォトレジストパターンをストリップするステップが、
    Ｎ ２ Ｈ ２ ガス及びＯ ２ ガスの混合ガスのプラズマを用いて、第１温度で行う第１ステップと、
    Ｎ ２ Ｈ ２ ガス及びＯ ２ ガスの混合ガスのプラズマを用いて、前記第１温度より高い第２温度で行う第２ステップと、
    Ｎ ２ Ｈ ２ ガス単独のプラズマを用いて行う第３ステップとを含むことを特徴とするフォトレジストのストリップ方法。
  14. 前記第１温度が１００〜１６０℃の範囲、前記第２温度が２００〜２５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  15. 前記第１ステップ〜前記第３ステップで用いる前記Ｎ２Ｈ２ガスが、体積割合で、４％のＨ２ガス及び９６％のＮ２ガスを含むことを特徴とする請求項１３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  16. 前記第１ステップ及び前記第２ステップで用いる前記Ｎ２Ｈ２ガス及びＯ２ガスの混合ガスの混合割合を、体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１にすることを特徴とする請求項１３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  17. 前記第１ステップ〜前記第３ステップにおいて、プラズマ発生用電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを併用することを特徴とする請求項１３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  18. 前記不純物元素をイオン注入するステップの後に、前記不純物元素がイオン注入された前記所定の物質層に対して、少なくとも脱イオン水を含む溶液を利用したリンス処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３〜１７のいずれかの項に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  19. 前記脱イオン水がオゾンを含むことを特徴とする請求項１８に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  20. 前記脱イオン水の温度：２５〜８０℃の条件で、前記リンス処理を行うことを特徴とする請求項１９に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  21. 前記脱イオン水に含まれるオゾンの濃度を、１〜５００ｐｐｍの範囲とすることを特徴とする請求項２０に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  22. イオン注入を行う前記所定の物質層が、ポリシリコン層であることを特徴とする請求項１３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  23. 前記ポリシリコン層にイオン注入される不純物元素が、砒素、リン及びボロンのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項２２に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  24. 前記不純物元素のイオン注入を、ビームラインイオン注入法又はプラズマドーピング法によって実施することを特徴とする請求項２３に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  25. ポリシリコン層上に、前記ポリシリコン層の一部を露出させた第１フォトレジストパターンを形成するステップと、
    前記第１フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記ポリシリコン層に第１不純物元素をイオン注入するステップと、
    少なくともＮ２Ｈ２ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記第１フォトレジストパターンをストリップするステップと、
    前記ポリシリコン層上に、前記第１不純物元素がイオン注入された領域を除いた残りの領域を露出させた第２フォトレジストパターンを形成するステップと、
    前記第２フォトレジストパターンをイオン注入バリアとして、前記ポリシリコン層に第２不純物元素をイオン注入するステップと、
    少なくともＮ２Ｈ２ガスを含む混合ガスのプラズマを用いて、前記第２フォトレジストパターンをストリップするステップとを含み、
    前記第１フォトレジストパターンをストリップするステップ及び前記第２フォトレジストパターンをストリップするステップが、
    それぞれ、前記Ｎ ２ Ｈ ２ ガス及びＯ ２ ガスの混合ガスのプラズマを用いて、第１温度で行う第１ステップと、
    前記Ｎ ２ Ｈ ２ ガス及びＯ ２ ガスの混合ガスのプラズマを用いて、前記第１温度より高い第２温度で行う第２ステップと、
    Ｎ ２ Ｈ ２ ガス単独のプラズマを用いて行う第３ステップとを含むことを特徴とするフォトレジストのストリップ方法。
  26. 前記第１温度が１００〜１６０℃の範囲、前記第２温度が２００〜２５０℃の範囲であることを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  27. 前記Ｎ２Ｈ２ガスが、体積割合で、４％のＨ２ガス及び９６％のＮ２ガスを含むことを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  28. 前記第１ステップ及び前記第２ステップで用いる前記Ｎ２Ｈ２及びＯ２ガスの混合ガスの混合割合を、体積比で、Ｎ２Ｈ２：Ｏ２＝４〜６：１とすることを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  29. 前記第１ステップ〜前記第３ステップにおいて、プラズマ発生用電気エネルギとして、マイクロ波及びＲＦバイアスを併用することを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  30. 前記第１不純物元素をイオン注入するステップ又は前記第２不純物元素をイオン注入するステップの後、それぞれ、前記第１不純物元素がイオン注入されたポリシリコン層又は第２不純物元素がイオン注入されたポリシリコン層に対して、少なくとも脱イオン水を含む溶液を利用したリンス処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項２５〜２９のいずれか１項に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  31. 脱イオン水がオゾンを含むことを特徴とする請求項３０に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  32. 前記脱イオン水の温度：２５〜８０℃の条件で、前記リンス処理を行うことを特徴とする請求項３１に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  33. 前記脱イオン水に含まれるオゾンの濃度を、１〜５００ｐｐｍの範囲とすることを特徴とする請求項３２に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  34. 前記第１不純物元素がＮ型、前記第２不純物元素がＰ型であることを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  35. 前記第１不純物元素がＰ型であり、前記第２不純物元素がＮ型であることを特徴とする請求項２５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
  36. 前記第１不純物元素及び前記第２不純物元素のイオン注入を、ビームラインイオン注入法又はプラズマドーピング法で実施することを特徴とする請求項３４又は３５に記載のフォトレジストのストリップ方法。
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