(57)【要約】【課題】ミクロ電子基板から導電物質を除去する方法および装置を提供する。【解決手段】一実施例では、この方法はミクロ電子基板を磨きパッドの磨き表面と係合させ、ミクロ電子基板の導電物質を電位源に結合し、電流を電位源から導電物質に通すことにより導電物質の少なくとも一部を酸化することを含むことができる。例えば、この方法は第１および第２電極をミクロ電子基板の表面から間隔を隔てて位置決めし、電極が電解流体と流体連通した状態でこの表面と電極との間に電解流体を配置し、ミクロ電子基板および磨きパッドの少なくとも一方を他方に対して移動させることを含むことができる。
2004531899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミクロ電子基板を処理する方法において、
ミクロ電子基板の導電物質に隣接して電解流体を配置し、導電物質は第１平面に第１表面、およびこの第１表面に凹部を有しており、凹部は第２平面における第２表面により境界決めされており、導電物質は更に第１表面と第２表面との間に角部を有しており、
第１および第２電極を電解流体に流体連通して位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合することによって角部から導電物質の少なくとも一部を除去することを特徴とするミクロ電子基板を処理する方法。
【請求項２】
ミクロ電子基板は表面を有しており、凹部は表面に対して概ね横方向に延びており、更に導電物質の少なくとも一部の除去は２つの電極を表面の方に向くように位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、表面と電極との間に電解質を配置することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ミクロ電子基板から間隔を隔てた電極から電気信号を発信し、
導電物質の角部のところで電気信号を受信し、
電気信号を導電物質に通すことにより角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
導電物質の酸化部分を化学エッチング剤にさらすことを更に含むことを特徴とする請求項１に方法。
【請求項４】
導電物質の第１表面は概ね非導電性の物質に近接して位置決めされ、概ね非導電性の物質は第１表面と電極のうちの少なくとも一方との間に位置決めされ、角部からの導電物質の少なくとも一部の除去は概ね非導電性の物質と係合された導電物質を除去することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
導電物質に概ね非導電性の層を配置し、
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に概ね非導電性の層の少なくとも一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
導電物質に酸化物層を配置し、
酸化物層に窒化物層を配置し、
角部から導電物質を除去する前に窒化物層の少なくとも一部および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
導電物質の除去は導電物質の少なくとも一部をこれに電流を通すことによって酸化し、この部分をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
水と塩酸および弗化水素酸のうちの少なくとも一方とを含むように電解質を選択することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
導電物質の少なくとも一部の除去は約１ミリアンペア/ｃｍ2から約５００ミリアンペア/ｃｍ2までの割合で電流を導電物質に通すことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
導電物質の少なくとも一部の除去は約１５ボルトｒｍｓを導電物質に供給するように電位源を選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
導電物質の少なくとも一部の除去はほぼ６０Ｈｚで変化するように導電物質を通る電流を選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
導電物質の少なくとも一部の除去は導電物質を通る電流を交流電流であるように選択することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
水と、塩酸と塩化水素酸とを約５００：１：１の比で含むように電解流体を選択することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ドープされたシリコンを含むように導電物質を選択することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
白金、タンタルおよびグラファイトのうちの少なくとも１つを含むように第１および第２電極の少なくとも一方を選択することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
第１および第２電極の少なくとも一方をミクロ電子基板から約１ミリメートルから約２ミリメートルまでの距離を隔てて位置決めすることを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
角部から物質を除去した後、絶縁層を凹部の壁部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
誘電体を凹部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
導電物質の少なくとも一部の除去は角部を丸くすることによって導電物質を角部から除去する速度を減じることを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
ミクロ電子基板を処理する方法において、
ミクロ電子基板の導電物質に隣接して概ね非導電性の物質を配置し、
概ね非導電性の物質を通って導電物質の中へ延びる凹部を形成し、この凹部は導電物質と概ね非導電性の物質との間の界面に少なくとも隣接して角部を構成しおり、
角部を電位に露出させることによって角部から導電物質の少なくとも一部を除去して角部を少なくとも部分的に鈍くすることを含むことを特徴とするミクロ電子基板を処理する方法。
【請求項２１】
導電物質の少なくとも一部の除去はミクロ電子基板に近接し且つそこから間隔を隔てて第１電極および第２電極を位置決めし、これらの電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、電流を電極のうちの少なくとも一方から角部へ通して角部のところの導電物質を酸化し、角部のところの酸化された導電物質をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ミクロ電子基板から間隔を隔てた電極から電気信号を発信し、
導電物質の角部のところで電気信号を受信し、
電気信号を導電物質に通すことにより角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
導電物質の酸化された部分を化学エッチング剤にさらすことを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
角部からの導電物質の少なくとも一部の除去は概ね非導電性の物質と係合された導電物質を除去することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に概ね非導電性の物質の少なくとも一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
酸化物層を導電物質に配置し、
窒化物層を酸化物層に配置し、
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に窒化物層の少なくとも一部および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
導電物質の除去は導電物質の少なくとも一部をこれに電流を通すことによって酸化し、この部分をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
導電物質の少なくとも一部の除去は約１００ミリアンペアの割合で電流を導電物質に通すことを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２８】
導電物質の少なくとも一部の除去は約１５ボルトｒｍｓの電位で電流を導電物質の中へ通すことを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
導電物質の少なくとも一部の除去はほぼ６０Ｈｚの周波数で電流を導電物質の中へ通すことを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
導電物質を通る電流を交流電流であるように選択することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３１】
ドープされたシリコンを含むように導電物質を選択することを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３２】
導電物質の少なくとも一部の除去は第１および第２電極を角部と流体連通して位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、白金、タンタルおよびグラファイトのうちの少なくとも１つを含むように第１および第２電極の少なくとも一方を選択することを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３３】
角部から物質を除去した後、絶縁層を凹部の壁部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３４】
トランジスタゲートを凹部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３５】
ミクロ電子基板は表面を有しており、凹部は表面に対して概ね横方向に延びており、更に導電物質の少なくとも一部の除去は２つの電極を表面の方に向くように位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、表面と電極との間に電解質を配置することを含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３６】
角部を丸くすることによって角部から物質を除去する速度を減じることを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項３７】
ミクロ電子基板を処理する方法において、
ミクロ電子基板のドープされたシリコン物質に酸化物層を形成し、
窒化物層を酸化物層に配置し、
窒化物層および酸化物層を通って導電物質の中へ延びる凹部をエッチングし、
凹部に近接した窒化物層および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させ、
導電物質の角部に隣接して電解流体を配置し、
ミクロ電子基板に近接し且つそこから間隔を隔てて第１電極および第２電極を位置決めし、これらの電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合することによって角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
酸化された物質をエッチング剤にさらすことによって酸化された物質の少なくとも一部を除去し、
角部を丸くすることによって物質を角部から除去する速度を減じて少なくとも一方の電極から角部までの電流の流れを減少させることを含むことを特徴とするミクロ電子基板を処理する方法。
【請求項３８】
凹部に近接した窒化物層および酸化物層の一部の除去は第１速度で窒化物層から物質を除去し、第２速度で酸化物層から物質を除去することを含み、第１速度は第２速度にほぼ等しいことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
酸化された物質の少なくとも一部を除去した後、エッチング剤で酸化物層および窒化物層を除去することを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
凹部に近接した窒化物層および酸化物層の一部の除去は窒化物層および酸化物層に隣接してエッチング剤を配置することを含み、エッチング剤は電解流体の化学組成とほぼ同じ化学組成を有していることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
ミクロ電子基板を処理する方法において、
ミクロ電子基板の導電物質に凹部を形成し、この凹部は孔と導電物質の平面との交差点に角部を構成しており、
凹部に導電性ミクロ電子特徴を形成し、
凹部により構成される角部を丸くすることによって導電性ミクロ電子特徴からの電磁放射を制御し、角部を丸くすることは電位源を角部に電気的に結合して導電物質を酸化し、酸化された物質をエッチング剤にさらすことによって角部から酸化された物質を除去することを含むことを特徴とするミクロ電子基板を処理する方法。
【請求項４２】
導電物質における凹部の形成は半導体物質に凹部を形成することを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
角部を丸くすることは第１電極および第２電極をミクロ電子基板に近接して且つそこから間隔を隔てて位置決めし、第１および第２電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、電流を第１および第２電極のうちの少なくとも一方から電解流体を通して角部まで通して角部のところの導電物質を酸化し、角部のところの酸化された導電物質をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
ミクロ電子基板から間隔を隔てた電極から電気信号を発信し、
導電物質の角部のところで電気信号を受信し、
電気信号を導電物質に通すことによって角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
導電物質の酸化された部分を化学エッチング剤にさらすことを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４５】
導電物質は概ね非導電性の物質に近接して位置決めされ、概ね非導電性の物質は導電物質の平面と少なくとも一方の電極との間に位置決めされ、角部からの導電物質の少なくとも一部の除去は概ね非導電性の物質と係合された導電物質を除去することを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４６】
導電物質に非導電層を配置し、
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に、非導電層の少なくとも一部を除去して導電物質の角部を露出されることを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４７】
酸化物層を導電物質に配置し、
窒化物層を酸化物層に配置し、
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に、窒化物層の少なくとも一部および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４８】
ドープされたシリコンを含むように導電物質を選択することを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項４９】
角部を丸くした後に絶縁層を凹部の壁部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項５０】
トランジスタゲートを凹部に形成することを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項５１】
ミクロ電子基板は表面を有しており、凹部は表面に対して概ね横方向に延びており、更に角部を丸くすることは２つの電極を表面の方に向くように位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、表面と電極との間に電解質を配置することを含むことを特徴とする請求項４１に記載の方法。
【請求項５２】
概ね非導電性の物質をミクロ電子基板の導電物質に隣接して配置し、
概ね非導電性の物質を通って導電物質の中へ延びる凹部を形成し、この凹部は導電物質と概ね非導電性の物質との間の界面に少なくとも近接して角部を構成しており、
角部を電位にさらすことによって導電物質の少なくとも一部を角部から除去して角部を少なくとも部分的に鈍くすることよりなる方法によって形成されたミクロ電子基板。
【請求項５３】
導電物質の少なくとも一部の除去は第１電極および第２電極をミクロ電子基板に近接し且つそこから間隔を隔てて位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、電流を電極のうちの少なくとも一方から角部に通して角部のところの導電物質を酸化し、角部のところの酸化された導電物質をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５４】
方法が
ミクロ電子基板から間隔を隔てた電極から電気信号を発信し、
導電物質の角部で電気信号を受信し、
電気信号を導電物質に通すことによって角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
導電物質の酸化された部分を化学エッチング剤にさらすことを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５５】
角部からの導電物質の少なくとも一部の除去は概ね導電性の物質と係合された導電物質を除去することを含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５６】
方法が角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に概ね導電性の物質の少なくとも一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５７】
方法が
酸化物層を導電物質に配置し、
窒化物層を酸化物層に配置し、
角部から導電物質の少なくとも一部を除去する前に窒化物層の少なくとも一部および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５８】
導電物質の除去は導電物質の少なくとも一部をそれに電流を通すことにより酸化し、この部分をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項５９】
方法が導電物質をドープされたシリコンを含むように選択することを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項６０】
導電物質の少なくとも一部の除去は導電物質を通る電流を交流電流であるように選択することを含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項６１】
方法が部から物質を除去した後、絶縁層を凹部の壁部に配置することを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項６２】
方法が凹部にトランジスタゲートを形成することを更に含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項６３】
導電物質の少なくとも一部の除去は２つの電極をミクロ電子基板の表面の方に向くように位置決めし、これらの電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、表面と電極との間に電解流体を配置することを含むことを特徴とする請求項５２に記載のミクロ電子基板。
【請求項６４】
導電物質に隣接して電解流体を配置し、導電物質は第１平面に第１表面および第１表面に凹部を有しており、凹部は第２平面における第２表面により境界決めされており、導電物質は更に第１表面と第２表面との間に角部を有しており、
第１および第２電極を電解流体と流体連通して配置し、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合することによって角部から導電物質の少なくとも一部を除去することよりなる方法により形成されたミクロ電子基板。
【請求項６５】
凹部はミクロ電子基板の表面に対して概ね横方向に延びており、導電物質の少なくとも一部の除去は２つの電極をミクロ電子基板の表面の方に向くように位置決めし、これらの電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合し、表面と電極との間に電解流体を配置することを含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項６６】
方法が
電極のうちの少なくとも一方から電気信号を発信し、この電極はミクロ電子基板から間隔を隔てており、
導電物質の角部で電気信号を受信し、
電気信号を導電物質に通すことによって角部のところの導電物質の少なくとも一部を酸化し、
導電物質の酸化された部分を化学エッチング剤にさらすことを更に含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項６７】
導電物質の第１表面は概ね非導電性の物質に近接して位置決めされており、概ね非導電性の物質は第１表面と電極のうちの少なくとも一方との間に位置決めされており、角部からの導電物質の少なくとも一部の除去は概ね非導電性の物質と係合された導電物質を除去することを含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項６８】
酸化物層を導電物質に配置し、
窒化物層を酸化物層に配置し、
窒化物層の少なくとも一部および酸化物層の一部を除去して導電物質の角部を露出させることを更に含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項６９】
導電物質の除去は導電物質の少なくとも一部をそれに電流を通すことにより酸化し、この部分をエッチング剤にさらすことを含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項７０】
導電物質の少なくとも一部の除去は導電物質を通る電流を交流電流であるように選択することを含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【請求項７１】
トランジスタゲートを孔に形成することを更に含むことを特徴とする請求項６４に記載のミクロ電子基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は２０００年８月３０日に出願された「ミクロ電子基板から導電物質を除去する方法および装置」と称する米国特許出願第０９/６５１７７９号（代理人整理番号１０８２９８５１５ＵＳ）、２００１年６月２１日に出願された「鈍くされた角部付きの孔を持つ導電物質を有するミクロ電子基板および導電物質を除去する関連方法」と称する米国特許出願第０９/８８７７６７号（代理人整理番号１０８２９８５１５ＵＳ２）、および２００１年６月２１日に出願された「ミクロ電子基板から導電物質を電気的および/または化学―機械的に除去する方法および装置」と称する米国特許出願第０９/８８８００２号（代理人整理番号１０８２９８５１５ＵＳ３）（これらのすべてはそれらの全体が参照によりここに組込まれる）の一部継続である。
本発明はミクロ電子基板から導電物質および/または半導体物質を除去する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミクロ電子基板および基板組立体は代表的には導電線と接続されるトランジスタおよびトランジスタゲートのような特徴を有する半導体物質を含む。トランジスタゲートを形成する１つの在来の方法は中空溝隔離（ＳＴＩ）である。まず図１Ａを参照して説明すると、代表的なＳＴＩ方法は半導体基板１０にドープして少なくとも部分的に導電性の物質１１を形成することを含む。酸化物層１４を導電物質１１に配置し、窒化物層１５を酸化物層１４に配置する。次いで、マスク開口部１７を有するマスク１６を酸化物層１４にわたって位置決めし、半導体基板１０をエッチングして図１Ｂに示す孔６０を形成する。図１Ｃに示すように、孔６０をゲート酸化物層６１で被覆し、ゲート酸化物６１に隣接してゲート物質６２を配置する。従って、ゲート酸化物６１は隣接ゲートを電気的に隔離することができる。すると、窒化物層１５および酸化物層１４を除去することができる。
【０００３】
図１Ａないし図１Ｃを参照して以上で説明したＳＴＩ構造の場合の１つの欠点は導電物質１１が孔６０の縁部のところに（図１Ｂおよび図１Ｃに示す）鋭い角部６３を有すると言う点である。鋭い角部６３は隣接半導体特徴の作動に干渉してしまう電磁光線（一般にアンテナのように）を放出してしまう。この欠点を処理する１つの在来の解決法は半導体基板１０を高温環境(例えば、約１０５０℃)にさらすことにより鋭い角部６３のところの物質を酸化することである。次いで、酸化された物質を(例えば、エッチング剤で)除去して角部を鈍くする。この解決法の場合の１つの欠点は高温方法で達成することができる湾曲が制限されると言う点である。他の欠点は高温が半導体基板の諸部分または諸構成要素を損傷してしまうと言う点である。更に他の欠点は高温方法が高価であり、半導体基板から形成された製品のコストを高めてしまうと言う点である。
【０００４】
半導体基板からかさばった導電物質を除去する１つの在来の技術は交流電流を中間電解質を介して導電層に加えて層の諸部分を除去する。図２Ａに示す１つの構成では、在来の装置６０は電流源２１に結合された第１電極２０aおよび第２電極２０ｂを有している。第１電極２０aは半導体基板１０の金属層１１aに直接取付けられており、第２電極２０ｂはこれを液状電解質３１に接触するまで下方に移動することによって金属層１１aの表面に配置された液状電解質３１に少なくとも部分的に浸漬される。バリア２２が第１電極２０aを電解質３１との直接接触から保護する。電流源２１は交流電流を電極２０a、２０ｂおよび電解質３１を経て基板に出力して導電層１１aから導電物質を除去する。交流電流信号は非特許文献１（その全体が参照によりここに組み入れられる）にフランケンタル等により開示されているもののような様々な波形を有することができる。
【０００５】
図２に示す構成の場合の１つの欠点は、第１電極２０aが取付けられる領域において導電層１１aから物質を除去することが可能でないと言うてんである。何故なら、バリア２２が電解質３１をこの領域で基板１０に接触するのを防ぐからである。変更例として、第１電極２０aがこの領域において電解質に接触するなら、電解方法は第１電極２０aを悪化してしまう。更に他の欠点は電解方法が基板１０から物質を一様には除去しないと言う点である。例えば、第１電極２０aへの直接電気接続部を有していない残留導電物質の「島部」が導電層１１aに生じることがある。残留導電物質は導電線の形成および/または作用に干渉してしまい、第１電極２０aがかかる「島部」に結合されるように再位置決めされないかぎり、この電解方法で除去し難い或いは除去不可能である。
【０００６】
上記欠点のうちの幾つかを処理する１つの解決法は導電物質が除去される一様性を増すために基板１０の周囲に複数の第１電極２０aを取付けことである。しかしながら、導電物質の島部は追加の第１電極２０aにもかかわらずまだ残留することがある。他の解決法はカーボンのような不活性物質から電極を形成し、バリア２２を除去して電解質３１と接触している導電層１１aの領域を増大することである。しかしながら、かかる不活性電極は導電物質の除去時により反応性電極ほど効果的でないことがあり、また不活性電極はまだ基板１０に残留導電物質を残すことがある。
【０００７】
図２Ｂは上記欠点のうちの幾つかを処理する更に他の解決法を示しており、この解決法では、２つの基板１０が電解質３１を収容している容器３０に部分的に浸漬されている。第１電極２０aは一方の基板１０に取付けられており、第２電極２０ｂは他方の基板１０に取付けられている。この解決法の利点は電極２０a、２０ｂが電解質に接触しないと言う点である。しかしながら、電解方法が完了した後、導電物質の島部がまだ残留することがあり、電極２０a、２０ｂが基板１０に取付けられている箇所から導電物質を除去することが困難である。
【０００８】
【非特許文献１】
「シリコン集積回路へのチタンー白金―金の金属被覆における白金の電気エッチング」と称する公報（ベル研究所）
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は丸い角部を持つ凹部を有する導電物質を備えたミクロ電子基板、およびこのようなミクロ電子基板を形成する方法に向けられている。本発明に一面による方法はミクロ電子基板の導電物質に隣接して電解流体を配置することを含む。導電物質は第１平面に第１表面、およびこの第１表面に凹部を有しており、凹部は第２平面における第２表面により境界決めされている。更に、導電物質は第１表面と第２表面との間に角部を有している。更に、この方法は第１および第２電極を電解流体と連通して位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合することによって角部から導電物質の少なくとも一部を除去することを含むことができる。角部からの導電物質の除去は自己制限性であることができ、導電物質を除去する速度は角部が丸くなるにつれて減少する。
【００１０】
本発明の他の面では、ミクロ電子基板を形成する方法は概ね非導電性の物質をミクロ電子基板の導電物質に隣接して配置することを含むことができる。更に、この方法は概ね非導電性の物質を通って導電物質の中へ延びる凹部を形成することを含むことができ、凹部は導電物質と概ね非導電性の物質との間の界面に少なくとも近接して角部を構成する。更に、この方法は角部を電位にさらすことにより角部から導電物質の少なくとも一部を除去して角部を少なくとも部分的に鈍くすることを含むことができる。
【００１１】
また、本発明は概ね非導電性の物質を導電物質に隣接して配置し、概ね非導電性の物質を通って導電物質の中へ延びる凹部を形成することを含むことができる方法により形成されるミクロ電子基板に向けられている。凹部は導電物質と概ね非導電性の物質との間の界面に少なくとも近接して角部を構成している。更に、この方法は角部から導電物質の少なくとも一部を除去して角部を少なくとも部分的に鈍くすることを含むことができる。
【００１２】
本発明の他の面では、ミクロ電子基板の導電物質に隣接して電解流体を配置することを含む方法によりミクロ電子基板を形成することができ、導電物質は第１平面に第１表面、およびこの第１表面に凹部を有している。凹部を第２平面における第２表面により境界決めすることができ、導電物質は第１表面と第２表面との間に角部を有している。更に、この方法は第１および第２電極を電解流体と連通して位置決めし、電極のうちの少なくとも一方を電位源に結合することによって角部から導電物質の少なくとも一部を除去することを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本開示はミクロ電子装置の作成に使用されるミクロ電子基板および/または基板組立体から導電材を除去するための方法および装置を述べる。本発明の或る実施例の多くの特定詳細はこれらの実施例を十分に理解するために下記説明および図３ないし図１１に示してある。しかしながら、当業者は本発明が追加の実施例を有し得、或いは本発明が以下に述べる詳細の幾つかなしに実施され得ることをわかるであろう。
図３ないし図９Bおよび関連した論述は全体的に本発明の実施例によるミクロ電子基板から導電材を除去するための装置に関する。図１０Aないし図１１および関連した論述は全体的に、例えば図３ないし図９Bを参照して説明する種類の装置を使用して導電材の角部を丸くするか或いは鈍くするための技術に関する。ここで使用する場合、語「導電材」は限定されないが、胴、白金およびアルミニウムのような金属、ドープされたシリコンおよびポリシリコンのような半導体材料を含む。語「ミクロ電子基板」は全体的に半導体装置のようなミクロ電子特徴を支持するように構成された基板および基板組立体を指している。
【００１４】
図３は本発明の実施例によるミクロ電子基板または基板組立体１１０から導電材を除去するための装置１６０の部分概略的側面立面図である。この実施例の一面では、装置１６０は液体状態またはゲル状態にあることができる電解質１３１を収容している容器１３０を有している。ここで使用する場合、語「電解質」および「電解流体」は全体的に電解液およびゲルを指している。従って、電解流体と流体連通している構造は電解液およびゲルと流体連通している。
【００１５】
ミクロ電子基板１１０は縁面１１２および２つの表面１１３を有している。基板１１０の表面１１３のうちの少なくとも１つが電解質１３１に接触するように、支持部材１４０がミクロ電子基板１１０を容器１３０に対して支持する。導電層１１１は白金、タングステン、タンタル、金、銅のような金属または他の導電材を含むことができる。この実施例の他の面では、支持体１４０はこれと基板１１０とを容器に対して移動させる基板駆動ユニット１４１に結合されている。例えば、基板駆動ユニット１４１は支持部材１４０を(矢印Aで示すように)並進させ、および/または支持部材１４０を(矢印Bで示すように)回転させることができる。
【００１６】
更に、装置１６０は支持部材１２４によりミクロ電子基板１１０に対して支持された第１電極１２０aおよび第２電極１２０ｂ（集合的に電極１２０と称する）を有するのがよい。この実施例の一面では、支持アーム１２４は電極１２０をミクロ電子基板１１０に対して移動させる電極駆動ユニット１２３に結合されている。例えば、電極駆動ユニット１２３は電極を導電層１１１と概ね平行な平面において(矢印Cで示すように)および(矢印Dで示すように)横方向にミクロ電子基板１１０の導電層１１１に対して近づけたり遠ざけたりすることができる。変更例として、電極駆動ユニット１２３は電極を他の方法で移動させることができ、或いは基板駆動ユニット１４１が基板１１０と電極１２０との十分な相対運動を行う場合、電極駆動ユニット１２３を削除することができる。
【００１７】
図３を参照して以上で説明したどの実施例でも、電極１２０は電解質１３１および導電層１１１に電流を供給するためにリード線で電流源１２１に結合されている。作動中、電流源１２１は交流電流（単一相または多相）を電極１２０に供給する。電流は電解質１３１を通り、導電層１１１と電気化学的に反応して導電層１１１から物質（例えば、原子または原子郡を除去する。導電層１１１の選定部分から或いは導電層１１１全体から物質を除去するために電極１２０および/基板１１０を互いに移動させることができる。
【００１８】
図３に示す装置１６０の実施例の一面では、電極１２０と導電層１１１との間の距離D1は第１電極１２０aと第２電極１２０ｂとの間の距離D2より短く設定される。更に、電解質１３１は一般に導電層１１１より高い抵抗を有している。従って、交流電流は、第１電極１２０aから直接、電解質１３１を通って第２電極１２０ｂまでではなく、第１電極１２０aから電解質１３１を通って導電層１１１まで、および電解質１３１を通って第２電極まで戻る最も小さい抵抗の経路を辿る。変更例として、導電層１１１を最初に通らない電極１２０間の直接電気的連通を解除するために、第１電極１２０aと第２電極１２０ｂとの間に低誘電性材料(図示せず)を位置決めするのがよい。
【００１９】
図３に示す装置１６０の実施例の１つの特徴は電極１２０が基板１１０の導電層１１１に接触しないと言う点である。この構成の利点は図１および図２を参照して以上で説明した電極１２０と導電層１１１との直接電気接続から生じる残留導電材を除去することができると言う点である。例えば、装置１６０は、電極１２０が導電層１１１に接触しないので、電極と導電層との接触領域に隣接した残留導電材を除去することができる。
【００２０】
図３を参照して以上で説明した装置１６０の実施例の他の特徴は基板１１０および電極１２０が電極１２０を導電層１１１に隣接した任意の箇所に位置決めするために互いに対して移動することができると言う点である。この構成の利点は導電層１１１全体から材料を除去するために電極１２０を次々に導電層のすべての部分に隣接して位置決めすることができると言う点である。変更例として、導電層１１１の選定部分のみを除去したい場合、導電層１１１の残りの部分をそのままにして、これらの選定部分まで電極１２０を移動させることができる。
【００２１】
図４は本発明の他の実施例による基板１１０を支持するために位置決めされた支持部材２４０を有する装置２６０の部分概略的側面立面図である。この実施例の一面では、支持部材２４０は導電層１１１を上方に向けて基板１１０を支持する。図３を参照して以上で説明したように、基板駆動ユニット２４１が支持部材２４０および基板１１０を移動させることができる。第１および第２電極２２０a、２２０ｂが導電層１１１の上方に位置決めされ、電流源２１に結合されている。支持部材２２４が電極２２０を基板１１０に対して支持しており、この支持部材２２４は図３を参照して以上で説明したものと概ね同様な方法で支持導電層１１１の表面の上方で電極２２０を移動させるために電極駆動ユニット２２３に結合されている。
【００２２】
図４に示す実施例の一面では、装置２６０は更に電極２２０に近接して位置決めされた孔を持つ供給導管２３７を有する電解質容器２３０を備えている。従って、導電層１１１全体を必ずしも覆うことなしに導伝送電解質２３１を電極２２０と導電層１１１との間の界面領域２３９に局部的に配置することができる。導電層１１１から除去された電解質２３１および導電材は基板１１０の上方を流れ、電解質容器２３２に集まる。電解質２３１と導電材との混合物は再生器２３３に流れることができ、再生器２３３は電解質２３１から導電材を除去する。再生器２３３の下流に位置決めされたフィルタ２３４が電解質２３１の追加のろ過を行い、ポンプ２３５が再調整済み電解質２３１を戻り管路２３６を経て電解質容器２３０に戻す。
【００２３】
図４に示す実施例の他の面では、装置２６０は導電層１１１に近接して位置決めされたセンサ２５１を有するセンサ組立体２５０と、センサ２５１に連結され、センサ２５１により発生された信号を処理するためのセンサ制御ユニット２５２とを有するのがよい。また、制御ユニット２５２はセンサ２５１を基板１１０に対して移動させることができる。この実施例のなお一層の面では、センサ組立体２５０をフィードバック経路２５３を経て電極駆動ユニット２２３および/または基板駆動ユニット２４１に結合することができる。従って、センサ５１は導電層１１１のどの領域が追加の材料除去を必要とするかを定めることができ、且つ電極２２０をこれらの領域の上方に位置決めするために電極２２０および/または基板１１０を互いに対して移動させることができる。変更例として、(例えば、除去方法が非常に繰り返し可能である場合)、電極２２０および/または基板１１０は予め定められた運動スケジュールに従って互いに対して移動することができる。
【００２４】
センサ２５１およびセンサ制御ユニット２５２は多数の適当な構成のうちのいずれかを有することができる。例えば、一実施例では、センサ２５１は導電材を除去する場合、基板１１０から反射された光の強さの、波長または位相ずれの変化を検出することによって導電層１１１の除去を検出する光センサであることができる。変更例として、センサ２５１は発光し、且つ他の波長を有する光線、例えば、Ｘ線の反射を検出することができる。更に他の実施例では、センサ２５１は２つの選定箇所間の導電層１１１の抵抗またはキャパシタンスの変化を測定することができる。この実施例のなお一層の面では、電極２２０の一方または両方はセンサ２５１の機能（ならびに上記の材料除去機能）を果たし、別のセンサ２５１の必要性を除去することができる。更に他の実施例では、センサ２５１は導電層１１１を除去するとき、電流源２１から引出される電圧および/電流の変化を検出することができる。
【００２５】
図４を参照して以上で説明した実施例のいずれにおいても、電解質２３１が電極２２０と導電相１１１との間の界面領域に集中されているので、センサ２５１を電解質２３１から離して位置決めすることができる。従って、電解質２３１がセンサ２５１の作動をあまり妨げそうでないので、センサ５１が電解方法の進行を定める精度を向上させることができる。例えば、センサ２５１が光センサである場合、センサ２５１が界面領域２３９から離れた位置決めされているので、電解質２３１は基板１１０の表面から反射された光線をあまり歪ませそうでない。
【００２６】
図４を参照して以上で説明した装置２６０の実施例の更に他の特徴は、再調整された電解質でも、新しい電解質でも、界面領域２３９に供給された電解質２３１が連続して補給されると言う点である。この特徴の利点は電極２２０と導電層１１１との電気化学反応を高く一定な程度に維持することができると言う点である。
【００２７】
図５は交流電流を第１電解質３３１aおよび第２電解質３３１ｂを通して基板１１０に差し向ける装置３６０の部分概略的側面立面図である。この実施例の一面では、第１電解質３３１aは２つの第１電解質容器３３０aに配置されており、第２電解質３３１ｂは第２電解質容器３３０ｂに配置されている。第１電解質容器３３０aは第２電解質３３１ｂに部分的に沈められている。更に、装置３６０は第１電極３２０aおよび第２電極３２０ｂとして示される電極３２０を有しており、各電極は電流源３２１に結合され、且つ第１電解質容器３３０aのうちの一方に収容されている。変更例として、電極３２０のうちの一方は接地導体に結合することができる。電極３２０は銀、白金、銅および/または他の材料のような材料を含むことができ、第１電解質３３１aは塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸銅および/または電極３２０を構成する材料と適合性である他の電解質を含むことができる。
【００２８】
この実施例の一面では、第１電解質容器３３０aはテフロンTMや、焼結ガラス、石英またはサファイヤのような焼結材料、またはイオンを第１電解質容器３３０aと第２電解質容器３３０ｂとの間を前後に通せるが、(例えば、塩ブリッジと概ね同様な方法で)第２電解質容器３３０ｂを電極３２０に向けて内方に通せない他の適当な多孔性材料から形成された浸透性隔離膜のような流れ抵抗３２２を有する。変更例として、第１電解質３３１aまたは第２電解質３３１ｂを流れ抵抗３２２を通して戻すことなしに第１電解質３３１aを流れ抵抗３２２を通して外方に差し向けるのに十分な圧力または流量で第１電解質３３１aを第１電解質減３３９から電解質容器３３０aに供給することができる。いずれの実施例でも、第２電解質３３１ｂは抵抗３２２を通る第１電解質３３１aの流れにより電極３２０に電気的に結合されたままである。
【００２９】
この実施例の一面では、装置３６０はまた導電層１１１を電極の方に向けて基板１１０を支持する支持部材３４０を有するのがよい。例えば、支持部材３４０を第２電解質容器３３０ｂに位置決めすることができる。この実施例の更に他の面では、支持部材340および/または電極３２０は１つまたはそれ以上の駆動ユニット(図示せず)により互いに対して移動可能であることができる。
【００３０】
図５を参照して以上で説明した装置３６０の実施例の１つの特徴は第１電解質３３１aを電極３２０と適合可能であるように選択することができると言う点である。この特徴の利点は第１電解質３３１aが在来の電解質ほどは電極３２０を悪化させそうではない。逆に、第２電解質３３１ｂは流れ抵抗２２により電極３２０から化学的に隔離されているので、が電極に及ぼす作用を無視して第２電解質３３１ｂを選択することができる。従って、第２電解質３３１ｂは塩酸または基板１１０の導電層１１１と積極的に反応する他の剤を含むことができる。
【００３１】
図６は本発明の幾つかの実施例による形状および構成を有する複数の電極の下に位置決めされたミクロ電子基板１１０の頂面平面図である。例示の目的で、幾つかの異なる種類の電極が同じミクロ電子基板１１０に近接して位置決めされて示されているが、実際には、同じ種類の電極を単一のミクロ電子基板１１０に対して位置決めすることができる。
【００３２】
一実施例では、電極７２０a、７２０ｂをグループ化して電極対７７０aを構成することができ、各電極７２０a、７２０ｂは電流源１２１(図３)の対向端子に結合されている。電極７２０a、７２０ｂは細長いストリップ状形状を有しており、基板１１０の直径にわたって互いに平行に延びるように配列することができる。電極対７７０aの隣接電極間の間隔は図３を参照して以上で説明したように電流を基板１１０に差し向けるように選択することができる。
【００３３】
別の実施例では、電極７２０ｃ、７２０ｄをグループ化して電極対７７０ｂを構成することができ、各電極７２０ｃ、７２０ｄはミクロ電子基板１１０の中心に向けて内方にテーパである楔または「パイ」形状を有することができる。更に他の実施例では、幅狭いストリップ状電極７２０e、７２０ｆをグループ化して電極対７７０ｃを構成することができ、各電極７２０e、７２０ｆはミクロ電子基板１１０の中心から半径方向外方に延びている。
【００３４】
更に他の実施例では、単一の電極７２０ｇがミクロ電子基板１１０の領域のほぼ半分にわたって延びることができ、また半円形のプラットホーム形状を有することができる。電極７２０ｇはその鏡面像に対応する形状を有する他の電極(図示せず)とグループ化することができ、両電極を電流源１２１に結合して図３ないし図５を参照して以上で説明した方法のうちのいずれの方法でも交流電流をミクロ電子基板に供給することができる。
【００３５】
図７は図６を参照して以上で説明した電極７２０ｃの下に位置決めされた基板１１０の一部の部分概略的横断面側面立面図である。この実施例の一面では、電極７２０ｃは上面７７１と、この上面７７１と反対側にあって基板１１０の導電層１１１に面している下面７７２とを有している。下面７７２は電極７２０ｃに楔状輪郭を与えるようにこの実施例の一面では基板１１０の中心１１３から基板１１０の周辺１１２に向けて下方にテーパであることができる。変更例として、電極７２０ｃは下面７７２が図７に示すように位置決めされ且つ上面７７１が下面７７２と平行である板状形状を有することができる。各実施例の1つの特徴は電極７２０ｃと基板１１０との電気的結合が基板１１０の中心１１３に向ってより基板１１０の周囲１１２に向って強くなることができると言う点である。この特徴は基板１１０の周囲１１２が基板１１０の中心よりも速い速度で電極７２０ｃに対して移動する場合、例えば、基板１１０がその中心１１３のまわりに回転する場合に有利である。従って、電極７２０ｃはこれと基板１１０との間の相対運動を引起すように成形することができる。
【００３６】
他の実施例では、電極７２０ｃは他の形状を有することができる。例えば、下面７７２は平らな輪郭ではなく湾曲輪郭を有することができる。変更例として、図６を参照して以上で説明した電極のいずれも（または図６に示したもの以外の形状を有する他の電極）は傾斜した或いは湾曲した下面を有することができる。更に他の実施例では、電極はこれらと基板１１０との相対運動を引起す他の形状を有することができる。
【００３７】
図８Ａは本発明の他の実施例による複数の電極を支持するための電極支持体４７３の部分概略図である。この実施例の一面では、電極支持体４７３は各々が第１電極４２０aまたは第２電極４２０ｂを収容する複数の電極孔４７４を有することができる。第１電極４２０aは孔４７４を介して第１リード線４２８aに結合されており、第２電極４２０ｂは第２リード線４２８ｂに結合されている。第１リード線４２８a、４２８ｂの両方は電流源４２１に結合されている。従って、第１および第２電極４２０a、４２０ｂの各対４７０は図３ないし図５を参照して以上で説明した基板１１０および電解質により完成される回路の一部を構成する。
【００３８】
この実施例の一面では、第１リード線４２８aは短絡および/またはリード線間の容量性結合の可能性を減じるために第２リード線４２８ｂから片寄ることができる。この実施例のなお一層の面では、電極支持体４７３は図１ないし図７を参照して以上で説明した形状のうちのいずれかに概ね同様な形状を有することができる。例えば、図６をして以上で説明した個々の電極のうちの任意の電極(例えば、３２０a、３２０ｃ、３２０eまたは３２０ｇ)を、同じ全体形状を有し且つ各々が第１電極４２０aまたは第２電極４２０ｂのうちの１つを収容する複数の孔４７４を有する電極支持体４７３を交換することができる。
【００３９】
この実施例の更に他の面では、図８Ａに示す電極対４７０は電極４２０a、４２０ｂとミクロ電子基板１１０（図７）との間の近接に対応する方法で配列することができ、および/または電極対４７０は電極４２０a、４２０ｂとミクロ電子基板１１０との相対運動の速度に対応するように配列することができる。例えば、電極対４７０は基板１１０の周囲１１２に、或いは電極対４７０と基板１１０との相対速度が比較的高いような他の領域(図７参照)により密に集中することができる。従って、電極対４７０のこの高い集中度により、高い相対速度を補償する高い電解電流を供給することができる。しかも、各電極対４７０の第１電極４２０aおよび第２電極４２０ｂはこれらの電極が導電層１１１（図７参照）に近接する（基板１１０の周囲１１２のような）領域において互いに比較的近接することができる。何故なら、導電層１１１への密な近接により第１電極４２０aと第２電極４２０ｂとの直接電気結合の可能性を減じるからである。この実施例の更に他の面では、異なる電極対４７０の供給される振幅、周波数および/または波形の形状は電極対４７０とミクロ電子基板１１０との間隔および電極対４７０とミクロ電子基板１１０との相対速度のようなファクタに応じて変化することができる。
【００４０】
図８Ｂおよび図８Ｃは本発明の更に他の実施例による同心に配列された（第１電極８２０aおよび第２電極８２０ｂとして示される）電極８２０を示している。図８Ｂに示す一実施例では、第１電極８２０aを第２電極８２０ｂのまわりに同心に位置決めすることができ、誘電体８２９を第１電極８２０aと第２電極８２０ｂとの間に配置することができる。第１電極８２０aは図８Ｂに示すように第２電極８２０ｂのまわりに完全な３６０°の弧を構成することができ、或いは変更例として、第１電極８２０aは３６０°より小さい弧を構成することができる。
【００４１】
図８Ｃに示す他の実施例では、隣接電極８２０間に誘電体８２９を配置して第１電極８２０aを２つの第２電極８２０ｂ間に同心に配置することができる。この実施例の一面では、電流を位相ずれなしに第２電極８２０ｂの各々に供給することができる。変更例として、一方の第２電極８２０ｂに供給された電流を他方の第２電極８２０ｂに供給された電流に対して位相ずれさせることができる。この実施例のなお一層の面では、各第２電極８２０ｂに供給された電流は位相以外の特性、例えば、振幅が異なることができる。
【００４２】
図８Ｂおよび図８Ｃについて以上で説明した電極８２０の一特徴は、第１電極８２０aが第２電極８２０ｂを他の電流源から干渉から遮蔽することができると言う点である。例えば、第２電極８２０ｂを遮蔽するように第１電極８２０aを接地導体に結合することができる。この構成の利点は電極８２０を経て基板１１０（図７）に供給された電流をより正確に制御することができると言う点である。
【００４３】
図９Ａは図３ないし図８Ｃを参照して以上で説明した構成要素のうちの幾つかの概略回路図である。図９Ａに概略的に示すように、電流源５２１がリード線５２８a、５２８ｂでそれぞれ第１電極５２０aおよび第２電極５２０ｂに結合されている。電極５２０a、５２０ｂは２組の平行キャパシタおよび抵抗により概略的に表すことができる構成で電解質５３１によりミクロ電子基板１１０に結合されている。第３キャパシタおよび抵抗はミクロ電子基板１１０が接地導体または他の電位に対して「浮動する」ことを概略的に示している。
【００４４】
図９Ａに示す実施例の一面では、図９Ｂに示すように電流源５２１により生じる信号を変調する振幅変調器５２２に電流源５２１を結合することができる。従って、電流源５２１は高周波９０４を発生させることができ、振幅変調器５２２は低周波９０２を高周波９０４に重畳することができる。例えば、高周波９０４は低周波９０２により定められる正方形波包絡線内に含まれる一連の正または負の電圧スパイクを有することができる。高周波９０４の各スパイクは電荷を誘電体から電解質へ移送すべく比較的急な上昇時傾きおよびより徐々の下降時傾きを有することができる。下降時傾きは高周波９０４で示すように直線、または高周波９０４aで示すように曲線を形成することができる。他の実施例では、高周波９０４および低周波９０２は、例えば電極４２０に隣接した誘電体および電解質の特定の特性、基板１１０の特性および/または基板１１０から材料を除去する目標速度に依存する他の形状を有することができる。
【００４５】
この実施例の利点は高周波信号が所望の電気エネルギを電極５２０a、５２０ｂからミクロ電子基板１１０へ伝達することができ、その一方、低周波信号が電解質５３１とミクロ電子基板１１０の導電層１１１との電気化学反応を効果的に促進することができると言う点である。従って、図３ないし図８Ｃを参照して以上で説明した実施例のいずれも電流源に加えて駿府区変調器を有することができる。
【００４６】
図１０Ａないし図１０Ｆは図３ないし図８Ｃを参照して以上で説明した装置のうちの任意の装置を使用して本発明の他の実施例によるミクロ電子基板に特徴を形成する方法を概略的に示している。この実施例の一面では、この方法は浅溝隔離（ＳＴＩ）特徴を形成することを含み、他の実施例では、この方法は他の種類の特徴を形成することを含むことができる。これらの実施例のいずれにおいても、この方法は以下により詳細に説明するように導電材の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりすることを含むことができる。
【００４７】
図１０Ａは導電性、部分導電性および/または半導電性の材料１０１１(一括して導電材１０１１と称する)を持つ表面１０１３を有するミクロ電子基板１０１０の一部を示している。例えば、一実施例では、導電材１０１１はホウ素またはリンがドープされたシリコンを含むことができる。他の実施例では、導電材１０１１は他の導電性または半導電性材料を含むことができる。これらの実施例のいずれにおいても、この方法は更に、例えば誘電体または他のミクロ電子特徴を支持するために導電材１０１１に孔を形成することを含むことができる。この実施例の一面では、この方法は導電材１０１１に酸化物層１０１４を配置し、次いで酸化物層１０１４に窒化物層１０１５を配置することを含みことができる。ミクロ電子特徴の所望の位置に対応する開口部１０１７を有するマスク１０１６を窒化物層１０１５に隣接して位置決めし、ミクロ電子基板１０１０をエッチング剤に晒す。
【００４８】
図１０Ｂに示すように、エッチング剤は窒化物層１０１５を通って、酸化物層１０１４を通っておよび導電材１０１１の上面１０６５を通って延びる孔１０６０または他の凹部を形成するために開口部１０１７の下に位置決めされる材料を除去することができる。従って、孔１０６０は上面１０６５に対して概ね横方向の側壁部１０６４と、側壁部１０６４と上面１０６５との交差点における角部１０６３とを有することができる。
【００４９】
図１０Ｃを参照して説明すると、角部１０６３を丸くするか或いは鈍くする前に、窒化物層１０１５および酸化物層１０１４を角部１０６３からエッチング除去することができる。例えば、この実施例の一面では、約５００部の水、約１部の弗化水素酸および約１部の塩酸を有する液状エッチング剤が窒化物層１０１５および酸化物層１０１４をエッチングして角部１０６３の近くの導電材１０１１の上面１０６５を露出することができる。この実施例のなお一層の面では、エッチング方法は約６０℃の温度で完了することができる。別の実施例では、図１１を参照して以下でより詳細に説明するように、角部１０６３から窒化物層１０１５および酸化物層１０１４をエッチングする工程を省くこともできる。
【００５０】
図１０Ｄに示すように、露出された角部１０６３は丸くするか或いは鈍くして丸い角部１０６３a(図１０Ｄに破線で示す)を形成することができる。例えば、この実施例の一面では、電解流体１０３１を角部１０６３に隣接して配置し、第１電極１０２０aおよび第２電極１０２０ｂ（一括して電極１０２０と称する）と流体連通させることができる。この実施例のなお一層の面では、電極１０２０を約１ミリメートルないし約２ミリメートルの間隔だけミクロ電子基板１０１０から隔てることができる。他の実施例では、この間隔は他の値を有することもできる。電極１０２０のうちの少なくとも１つを図３ないし図９Ｂを参照して以上で説明したものと概ね同様な方法で交流電流源のような電位源に結合することができる。従って、電流は電極１０２０のうちの１つから電解流体１０３１を通って角部１０６３まで流れて角部１０６３のところの導電材１０１１を酸化することができる。電流は導電材１０１１を通り、且つ電解流体１０３１を通って他の電極１０２０に戻って電気回路を完成することができる。角部１０６３における酸化された材料を電解流体との化学相互作用により除去して丸い角部１０６３aを形成することができる。
【００５１】
この実施例の一面では、電流を約１ないし約５００ｍＡ/ｃｍ2（特定の実施例では、約５０ｍＡ/ｃｍ2）の速度、約６０Ｈｚの周波数および約１５Ｖｒｍｓで電解流体に導入することができる。変更例として、電流は他の特性を有することができる。これらの実施例のいずれにおいても、電解流体１０３１の組成は酸化物層１０１４および窒化物層１０１５をエッチングするのに使用されるエッチング剤の組成と同じであることができる。この実施例のなお一層の面では、孔１０６０の側壁部１０６４におけるエッチングを減じるか或いは省くように電解流体１０３１の成分を選択することができる。例えば、導電材１０１１がシリコンを含む場合、電解流体１０３１中の塩酸が側壁部１０６４におけるエッチングを少なくとも減じるように流体のｐＨを低減することができる。従って、電解流体１０３１は（a）角部１０６３における導電材を酸化するために電流を角部１０６３に導くのに十分に導電性であり、且つ（ｂ）角部１０６３から酸化された材料を除去するのに十分に反応性であることができるが、（ｃ）孔１０６０の側壁部１０６４から未酸化の材料を除去するほどは反応性ではない。変更例として、シリコン側壁部１０６４のエッチング率を低減するためにエタングリコールを電解流体１０３１に添加することができる。他の実施例では、上記のように角部１０６３から材料を除去するのを可能にしながら、側壁部１０６４における材料除去率を制御するために他の化学薬剤を電解流体１０３１に入れることができる。
【００５２】
図１０Ｅは角部１０６３（図１０Ｄ）を丸くして鈍い角部１０６３aを形成した後の図１０Ｄに示すミクロ電子基板１０１０の一部を示している。この実施例の一面では、角部１０６３aの横断面形状はほぼ円形の弧を描くことができる。他の実施例では、鈍い角部１０６３aは他の形状を有することができる。これらの実施例のいずれにおいても、鈍い角部１０６３aは図１０Ｄに示す鋭い角部より丸く、すなわち、鋭くない。
【００５３】
図１０Ｆは側壁部１０６４を被覆するために孔１０６０に配置されたゲート酸化物材１０６６を示している。孔１０６０内のゲート酸化物１０６６に在来のゲート材１０６７を配置することによりゲートを形成することができる。
【００５４】
図１０Ａないし図１０Ｆを参照して以上で説明した方法の実施例の一特徴は、ミクロ電子基板１１１０の温度を室温より著しく高く上昇させることなしに、導電材１０１１の側壁部１０６４と上面１０６５との交差点に形成された初めは鋭い角部１０６３を鈍くするか或いは丸くすることができると言う点である。従って、鈍い角部１０６３aはミクロ電子基板１０１０の作動中、ミクロ電子基板１０１０の他の特徴との干渉を生じてしまう電磁信号を発信しそうではない。更に、ミクロ電子基板は高温環境においてあまり時間を費やさない結果、製造があまり高価ではなく、且つより信頼性がある。
【００５５】
図１０Ａないし図１０Ｆを参照して以上で説明した方法の実施例の他の特徴はこの方法が自己制限性であることができると言う点である。例えば、角部１０６３における導電材１０１１が酸化してエッチング除去されるにつれて、角部１０６３が鈍くなり、電極１０２０と流体連通している他の導電表面ほどは急速に電流を引き付けそうにない。従って、この方法は他の材料除去方法のように密に監視する必要がない。
【００５６】
図１１は本発明の他の実施例によるミクロ電子基板１１１０の導電性角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法の部分概略図である。この実施例の一面では、ミクロ電子基板１１１０は図１０Ｂを参照して説明したものと概ね同じ方法で配列されて導電材１１１１、酸化物層１１１４および窒化物層１１１５を有する。図１０Ｂを参照して説明したものと概ね同様な方法で窒化物層１１１５および酸化物層１１１４を通って導電材１１１１の中まで孔１１６０をエッチングする。孔１１６０はこれらが導電材１１１１の上面１１６５に交差するところで鋭い角部１１６３を形成する側壁部１１６４を有することができる。
【００５７】
この実施例のなお一層の面では、酸化物層１１１４および窒化物層１１１５を角部１１６３から最初にエッチング除去することなしに初めは鋭い角部１１６３を丸くするために第１電極１１２０aおよび第２電極１１２０ｂをミクロ電子基板１１１０に配置された電解質１１３１と流体連通状態で位置決めすることができる。従って、酸化物層１１１４および窒化物層１１１５は、少なくともこれらがミクロ電子基板１１１０から除去されるまで、初めは丸い角部１１６３aの上に張り出している。この方法の利点は図１０Ｃを参照して以上で説明した工程を省くことができる。
【００５８】
以上のことから、本発明の特定の実施例を例示の目的で説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱することなしに種々の変更例を行うことができることはわかるであろう。例えば、ＳＴＩ特徴以外の特徴を形成するのに上記方法を使用することができる。従って、本発明は添付した請求項による場合以外の点で限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１Ａ】先行技術による半導体基板に半導体特徴を形成する浅溝隔離方法の概略図である。
【図１Ｂ】先行技術による半導体基板に半導体特徴を形成する浅溝隔離方法の概略図である。
【図１Ｃ】先行技術による半導体基板に半導体特徴を形成する浅溝隔離方法の概略図である。
【図２Ａ】先行技術による半導体基板から導電物質を除去する装置の部分概略側面立面図である。
【図２Ｂ】先行技術による半導体基板から導電物質を除去する装置の部分概略側面立面図である。
【図３】支持部材および一対の電極を有し、ミクロ電子基板から導電物質を除去する本発明による装置の部分概略側面立面図である。
【図４】導電物質を除去し、物質を除去する対象のミクロ電子基板の特性を感知するための本発明による装置の部分概略側面立面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例による２つの電極を有する装置の部分概略側面立面図である。
【図６】本発明の更に他の実施例による複数の電極に隣接した基板の部分概略平面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例による電極および基板の横断面側面立面図である。
【図８Ａ】本発明の更に他の実施例による電極対を収容する支持体の一部の部分概略等角投影図である。
【図８Ｂ】本発明の更に他の実施例による電極の等角投影図である。
【図８Ｃ】本発明の更に他の実施例による電極の等角投影図である。
【図９Ａ】本発明の更に他の実施例によるミクロ電子基板を電解で処理するための回路および波形を概略的に示す図である。
【図９Ｂ】本発明の更に他の実施例によるミクロ電子基板を電解で処理するための回路および波形を概略的に示す図である。
【図１０Ａ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１０Ｃ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１０Ｄ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１０Ｅ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１０Ｆ】本発明の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の他の実施例によるミクロ電子基板の導電物質における孔の角部を丸くしたり或いは鈍くしたりする方法の部分概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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