本发明大体上涉及微电子装置制造的领域，且涉及用于蚀刻-即移除-掺硼非晶碳硬掩模的方法。
背景技术：
1、处理半导体及微电子装置涉及沉积材料层并通过被称作“蚀刻”的化学工艺移除材料的各种步骤。通过蚀刻，将薄掩模层放置在经沉积材料层上方。接着在掩模中形成开口，且暴露衬底的选择部分。接着使经遮蔽衬底与蚀刻剂接触，所述蚀刻剂通过掩模中的开口接触底层衬底的材料且以化学方式降解及移除衬底的材料以在衬底中形成开口(三维空间)。
2、许多较新类型的衬底，例如用以制备三维存储器装置的衬底，经处理以形成具有高纵横比的开口，例如延伸到衬底中的深度显著地大于开口的宽度尺寸(例如直径)的开口。作为一个实例，3d nand存储器装置的竖直延伸“通道孔”是通过在深度方向上将竖直延伸开口蚀刻到经沉积膜的许多层的堆叠中而形成。通道孔的深度可比通道孔的直径大二十倍、四十倍或五十倍，或更多。通过蚀刻而在微电子装置中形成此类型的高纵横比特征会需要高度专业化、准确且精确的蚀刻工艺。
3、对于此类型的蚀刻步骤，将抗化学腐蚀“硬掩模”放置在经沉积膜的多个层中的顶部层上方。有时被称作“膜堆叠”的膜层为存储器装置的功能材料，且可为经沉积氧化硅、氮化硅、多晶硅或类似物的层。硬掩模抵抗用以以化学方式降解及移除膜堆叠的材料以在衬底中形成高纵横比开口(例如通道孔)的蚀刻溶液。
4、一种常见类型的硬掩模为非晶碳硬掩模。此类型的硬掩模作为连续层被沉积到微电子装置衬底上，且接着经蚀刻以在硬掩模中形成开口。蚀刻底层衬底的后续步骤接着是通过将具有硬掩模的衬底暴露于能够以化学方式降解膜堆叠的材料的气态化学蚀刻剂来执行。气态蚀刻剂穿过硬掩模中的开口以接触并蚀刻掉-即移除-衬底的材料以在衬底中产生开口。在已视需要而蚀刻掉衬底材料之后，必须从衬底移除硬掩模以允许将衬底进一步处理为成品微电子装置。
5、产生展现高纵横比的精确形成且良好界定的衬底开口可极具挑战性。蚀刻工艺的常常被研究以用于改进整个工艺的一个组成部分为硬掩模，包含硬掩模的组合物以及应用及移除硬掩模的方法。
6、硬掩模可由厚非晶碳膜或能够耐受等离子体蚀刻工艺的多种类似材料组成。对于3dnand结构，非晶碳为不完美的硬掩模材料，这是因为非晶碳在暴露于反应性等离子体达处理此类结构所需的时间长度时易遭受蚀刻。一种增加此类非晶碳膜的耐用性的方法包含使碳层掺杂有例如硼、氯及氮的抗蚀刻元素。在硼掺杂的情形中，使掩模硬化，由此形成碳化硼并使掩模类似于陶瓷形态且因此抵抗化学蚀刻剂。接着最终使用利用o2等离子体或o2等离子体结合h2等离子体的(干式)反应性离子蚀刻技术来移除此类掩模。(参见例如美国专利第9,229,581号)。
7、然而，需要用于移除已掺杂有例如硼的抗蚀刻元素的硬掩模的经改进方法。
技术实现思路
1、总体来说，本发明提供适用于蚀刻，即移除，已掺杂有例如硼、氯或氮的元素的非晶碳硬掩模的组合物及方法。所述组合物利用浓硫酸、水及至少一种氧化剂。在一个实施例中，所述氧化剂是选自例如碘酸盐及过碘酸的含碘氧化剂。所述组合物可进一步包括除硫酸之外的额外酸。在本发明的方法中，可将所述组合物施加到掩模，所述掩模合意地在高温下移除。在所述方法的操作中，即使在存在例如二氧化硅、氮化硅、氮化钽及多晶硅的层的情况下，所述组合物也以良好选择性来选择性地移除经掺杂硬掩模层。
2、因此，本发明的方法的性能非常适于包含具有96个层及更多层的3d-nand结构的应用。
1.一种用于从微电子装置移除非晶碳硬掩模的方法，其中所述硬掩模已掺杂有选自硼、氯及氮的元素以形成经掺杂硬掩模，所述方法包括使所述微电子装置与包括以下各者的组合物接触：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述元素为硼。
3.根据权利要求1所述的方法，其中氧化剂为含碘氧化剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其中含碘氧化剂是选自h5io6、hio4或其混合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂在约1重量百分比到约15重量百分比的范围内使用。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂在约5重量百分比到约10重量百分比的范围内使用。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂是选自过硫酸盐、硝酸、过氯酸及过锰酸盐。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包括约65重量百分比到约85重量百分比的h2so4。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括除h2so4之外的酸。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括除含碘氧化剂之外的氧化剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其中酸选自甲磺酸、三氟甲磺酸、硼酸及磷酸。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述氧化剂为h5io6。
13.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括至少一种表面活性剂。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述微电子装置为3d-nand存储装置。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置及所述组合物经加热到约100℃到170℃的温度。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述装置及所述组合物经加热到约140℃到170℃的温度。
17.一种试剂盒，其在一或多个容器中包括一或多种组分