專利名稱：通過電子附著去除表面氧化物的電極部件的制作方法
技術領域：
本文公開了一種去除基片表面金屬氧化物的無焊劑的方法和裝置。更具體地，本文公開了一種用于基片表面上焊料的無焊劑回流的方法和裝置，特別是用于晶片凸起應用的方法和裝置。
背景技術：
晶片凸起是一種用于內部引線焊接的芯片焊接區(qū)上產生厚金屬凸起的方法。通常通過在片焊接區(qū)上沉積焊料，然后回流(這里指首次回流)以進行合金化處理并且將焊料凸起的形狀由蘑菇狀變成半球狀。具有首次回流凸起的芯片被“輕碰”，以符合基片上焊料可潤濕端的印跡，然后經過二次回流形成焊點。本文將這些焊點稱為內部引線焊點。高熔點焊料(如＞300℃)通常用于晶片凸起處理中，由于其允許隨后的裝孔步驟，比如外部引線焊接處理，利用低熔點焊料(如＜230℃)而不會破壞內部引線焊接。
第一次回流后焊料凸起的形狀是很關鍵的。例如，大的凸起高度有利于更好的接合和更高的抗疲勞性。進一步地，形成凸起的應優(yōu)選基本上均勻以確保平整性。確信具有相對大的凸起高度的基本上均勻的焊料凸起與第一次回流期間沒有氧化物的凸起表面有關。在焊料凸起晶片的第一次回流期間，通常有兩種主要去除焊料氧化物的方法。一種方法是回流溫度為400至450℃利用純氫的無焊劑焊接。該方法的主要問題是純氫的易燃特性，這極大地限制了該方法的應用。第二種方法是在沉積的焊料凸起上應用有機焊劑，或應用于已印在晶片上以形成凸起的焊料膏混合物中，并在惰性環(huán)境中回流凸起，以使得焊劑能有效地去除焊料表面的初始氧化物。然而該方法有其自身的缺點。由于焊劑分解在焊料凸起中可形成小的空隙。這些空隙不僅可降低所形成焊點的電和機械性能，而且可破壞焊料凸起晶片的共平面并影響隨后的芯片焊接處理。已分解的焊劑揮發(fā)物也會污染回流熔爐，這會提高維護成本。此外，焊劑殘留物時常留在晶片上會導致侵蝕和降低部件的性能。
為去除上述回流過程的焊劑殘留物，可采用利用氟氯碳(CFC)作為清除劑的后清除處理。然而，后清除增加了額外的步驟并延長了制備過程的時間。此外，由于對保護地球的臭氧層的潛在破壞，禁止利用氟氯碳(CFC)作為清除劑。盡管利用少量催化劑減少殘留使無清除焊劑得到了發(fā)展，但在焊劑殘留量和焊劑活性的收益和損失間存在折衷。因此促進產生高反應性的H2游離基，從而減少氫濃度的有效范圍并且降低減少表面氧化物的處理溫度的催化方法是工業(yè)上所尋求的。
現(xiàn)有技術利用幾種技術進行無焊劑(干式)焊接。一種技術是使用激光熔化或加熱金屬氧化物至它們的揮發(fā)溫度。該方法通常在惰性氣體或還原氣體下進行，以阻止被釋放污染物再氧化。然而氧化物和基底金屬的熔點或沸點相似，并且使基底金屬熔化或揮發(fā)是不希望的。因此該激光方法難以實施。通常激光是昂貴的、操作低效并且需要對氧化層的直達線路瞄準。這些因素限制了激光技術在多數焊接應用的使用。
升溫下通過暴露于反應氣體(如H2)可化學地還原(如生成H2O)表面氧化物。通常使用在惰性載體(如N2)中含有5％或更多還原氣體的混合物。然后在升溫下通過解吸作用從表面釋放反應產物(如H2O)，并被氣流場帶走。典型的處理溫度超過350℃。然而該方法是低速的和低效的，即使在升溫下亦如此。
利用更多的活性還原物質可促進還原過程的速度和效率。利用傳統(tǒng)等離子體技術可制備這些活性物質。音頻、無線電或微波頻的氣體等離子體可用于制備用于表面去氧化的反應性游離基。在該處理中，高強度的電磁輻射用于電離和分解H2、O2、SF6或包括含氟化合物的其它物質而成為高反應性游離基。可在低于300℃的溫度下進行表面處理。然而為獲得等離子形成的最佳條件，通常在真空條件下進行該處理。真空操作需要昂貴的裝置，并且必須以緩慢的、分批的過程進行，而不是快的、連續(xù)的過程。同樣等離子體通常在處理箱中廣泛分散，并且難以控制在具體的基片區(qū)域。因此，反應過程中不能有效地利用反應物質。等離子體通過濺射也可導致破壞處理箱，并且可在絕緣表面產生聚集的空間電荷，這可能導致微電路破壞。微波自身也能引起微電路破壞，并且處理期間基片溫度難于控制。等離子體也能釋放有潛在危險的紫外光。該處理也需要昂貴的電裝置并消耗可觀的能量，從而降低其總的成本效率。
美國專利號U.S.5,409,543公開一種在真空環(huán)境中利用熱燈絲熱分解分子氫制備活性氫物質(即原子氫)的方法。激發(fā)的氫化學還原基片表面。熱燈絲的溫度范圍可為500℃至2200℃。電偏壓網用于偏轉或俘獲熱燈絲發(fā)射的過量游離電子。在惰性載氣中由含有2％至100％的氫的混合物制備活性物質或原子氫。
美國專利號U.S.6,203,637公開了一種利用熱電子陰極放電來活化氫的方法。從熱電子陰極釋放電子引起氣體層放電，由此產生活性物質。該釋放過程在含有熱燈絲的獨立箱或遠的箱中進行。離子和活化的中性物質流入處理箱，從而化學還原氧化的金屬表面。然而，該熱陰極處理需要真空環(huán)境達到最佳效率和燈絲壽命。真空操作需要必須并入焊接傳送帶系統(tǒng)的昂貴裝置，從而降低其效率總價。
Potier等人，“Fluxless Soldering Under Activated Atmosphere at AmbientPressure”，Surface Mount International Conference，1995，San Jose，CA，和美國專利號U.S.6,146,503，6,089,445，6,021,940，6,007,637，5,941,448，5,858,312和5,722,581公開了利用放電制備活化H2(或其它還原氣體，如CH4或NH3)的方法。還原氣體通常以“百分比水平”出現(xiàn)在惰性載體中(N2)。利用“幾千伏特”的交流電源產生放電。間接箱中電極釋放的電子產生激發(fā)的或不穩(wěn)定的物質，它們實質上是不帶電物質，然后流至基片。由此引起的處理還原了基底金屬上的氧化物，使之可在接近150℃下被焊接。然而該間接放電箱需要巨大的裝置成本，并且不容易改型以適合現(xiàn)存的焊接傳送帶系統(tǒng)。此外，該方法通常用于在焊接前預處理金屬表面，而不是去除焊料氧化物。
美國專利號U.S.5,433,820公開了一種利用來自高電壓(1kV至50kV)電極的大氣壓下的放電或等離子體表面處理方法。電極被置于最接近基底而不是遠的箱中。電極釋放的游離電子產生活性氫游離基—一種含有原子氫的等離子體—然后它們通過置于氧化基片上的絕緣屏蔽的孔。該絕緣屏蔽使活性氫濃縮至需脫氧的特定表面位置。然而該絕緣屏蔽會聚集可改變電場并阻礙精確控制的表面電荷。所述的方法僅用于熔化基底金屬表面。
因此，本領域需要提供一種在可減少熱能的相對低溫下、經濟且有效地進行焊料凸起晶片的無焊劑回流方法。本領域進一步需要提供一種為節(jié)省購買和維護真空裝置的費用而在接近室溫或大氣壓環(huán)境下進行的無焊劑回流方法和裝置。此外，本領域需要提供一種利用不易燃氣體環(huán)境的無焊劑回流方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明通過提供一種不利用焊劑去除基片表面的金屬氧化物的裝置和方法滿足本領域的部分需要，即使不是全部需要。特別地，本發(fā)明一方面提供一種去除待處理基片表面金屬氧化物的方法，包括提供基片、電極部件、和位于目標區(qū)域中的基底電極，其中電極部件包括外殼，所述外殼至少部分由絕緣材料構成并具有內部空間和至少一個與內部空間液體連接的液體入口；連接于外殼的導電基底，它包含延伸至目標區(qū)域中的大量導電端和延伸穿過其中而與內部空間液體連接中的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過；其中基底電極鄰近電極部件和基片；使氣體混合物穿過目標區(qū)域；提供能量到電極部件，以在目標區(qū)域內產生電子，其中至少部分電子附著在至少部分還原氣體上，從而形成帶負電的還原氣體；并用該帶負電的還原氣體接觸處理表面以還原基片處理表面的金屬氧化物。
然而，本發(fā)明的另一方面提供一種去除含有大量焊料凸起的基片表面金屬氧化物的裝置，其中基片位于目標區(qū)域中，該裝置包含至少一個能量源；至少一個包含由還原氣體組成的氣體混合物的氣體供應源；和與至少一個能量源電連接并且與至少一個氣體源液體連接的發(fā)射電極部件，該電極部件包括一個外殼，所述外殼至少部分含有絕緣材料并具有內部空間、至少一個與內部空間液體連接的液體入口和至少一個氣體供應源；以及連接于外殼的導電基底，該導電基底包含延伸至目標區(qū)域中的大量導電端和延伸穿過其中而與內部空間液體連接的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過；本發(fā)明的上述和其它部分將由下面的詳細描述變得顯而易見。


圖1a和1b分別說明發(fā)射電極和基底電極上的電壓脈沖。
圖2a至2i是適用于發(fā)射和/或復原電子的各種電極幾何形狀示意圖。
圖3提供一種適用于使用大量端點發(fā)射和/或復原電子的電極實施方式的實例。
圖4提供一種適用于具有分段組件的發(fā)射和/或復原電子的電極實施方式的實例。
圖5提供一種晶片凸起應用中說明去除表面金屬氧化物的本發(fā)明實施方式的實例。
圖6說明通過在晶片凸起回流期間，通過改變電極極性來去除基片表面負電離子的本發(fā)明的一種特殊實施方式。
圖7a和7b說明當兩個電極極性改變時兩個電極間的帶電物質的傳送。
圖8提供一種本發(fā)明的特殊實施方式的實例，即通過使用相對于基底電極具正偏壓的附加電極來去除基片表面的電子。
圖9a至9e提供使用相對于基片的至少一個電極的運動的多種本發(fā)明具體實施方式
的實例。
圖10a和10b分別提供一種單向電壓脈沖和雙向電壓脈沖的實例。
圖11a和11b分別提供一種包含大量電極的部件實施方式的分解圖和安裝立體圖。
圖11c提供在圖11a和11b中所提供的導電基底實施方式的詳細頂視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種暴露于負電離子的用于去除基片表面金屬氧化物的裝置和含有該裝置的方法。負電離子反應并還原表面金屬氧化物?？赏ㄟ^改進傳統(tǒng)回流和焊接裝置、如用于回流焊料凸起晶片的回流機械來使用本發(fā)明。本發(fā)明也能用于其中需要去除基片表面金屬氧化物的其它處理，例如但不限于，金屬鍍(即焊接鍍覆部分印制電路板或金屬表面使得它們更有利于隨后的焊接)，用于外部引線焊接的回流焊接和波動焊接、表面清洗、銅焊、鉛焊、和去除比如在硅片處理過程中形成的銅氧化物的表面金屬氧化物。利用本發(fā)明的方法和裝置去除金屬氧化物同樣適用于上述處理和無需有機焊劑的需要去除氧化物的任何其它處理。
本文所用的術語“基片”通常涉及的材料如硅、二氧化硅涂覆的硅、鋁—氧化鋁、砷化鎵、陶瓷、石英、銅、玻璃、環(huán)氧樹脂、或適用于電子裝置的任何材料。具體的實施方式中，基片是其上有焊料的電絕緣或半傳導基片。焊料組合物的例子包括，但不限于，無焊劑的錫—銀，無焊劑的錫—銀—銅，無焊劑的錫—鉛，或無焊劑的錫—銅。然而本發(fā)明的方法適用于多種不同基片和/或焊料組合物。具體的優(yōu)選實施方式中，基片是其上具有許多焊料凸起的硅片。
盡管不希望被理論所束縛，但認為當將能量源如直流電壓源施加在至少兩個電極間時，從相對于其它電極和/或兩電極間的氣相具有負電偏壓的兩個電極的其中一個電極(這里指“發(fā)射電極”)產生電子。產生的電子沿著電場漂向其它電極，即接地的或具有正偏壓電極(這里指“基底電極”)。將在表面具有大量焊料凸起的基片置于由基底電極和發(fā)射電極限定的區(qū)域(這里指“目標區(qū)域”)中，其中具有焊料凸起的表面或處理區(qū)域暴露于發(fā)射電極。具體的實施方式中，基片可與基底電極連接形成目標部件。包含還原氣體和任選載體氣體的氣體混合物穿過電極產生的電場。在電子漂移期間，通過電子附著而使部分還原氣體形成負離子，然后漂至目標部件，即，基底電極和基片表面。從而在基片表面上，無需傳統(tǒng)的焊劑，負電離子能還原存在的金屬氧化物。此外由于沿著電場漂移負電離子，能促進表面處理的活性物質的吸附作用。
在含氫的還原氣體的實施方式中，認為本發(fā)明的方法如下發(fā)生游離附著(I)放射附著(II)結合(I)和(II)(III)氧化物還原(M＝焊料/基底金屬) (IV)這些實施方式中，由于電子吸附形成的電離的氫原子消除了與分子氫鍵斷裂有關的能量，利用本文公開的方法，金屬氧化物還原作用的活化能量低于利用分子氫的方法。
具體實施方式
中，施用足以導致發(fā)射電極產生電子的能量到至少一個電極，如發(fā)射電極。
具體實施方式
中，能量源可以為電能源或電壓源，如AC或DC電源。其它能量源，如電磁能源，熱能源，或光電能源也能單獨使用，或與任何上述能源結合使用。能源可為恒定的能源或交替的能源脈沖。本發(fā)明的具體實施方式
中，發(fā)射電極連接于第一電壓水平并且基底電極連接于第二個電壓水平。電壓水平中的差異引起電位壓。第一或第二電壓水平中的一個可以為零，這表示這兩個電極的任一個可以接地。
為采用電子吸附產生負電離子，需產生大量電子。與此有關的是，電子可通過多種方式產生，例如但不限于，陰極發(fā)射、氣體放電，或它們結合使用。這些電子產生方法中，方法的選擇主要取決于電子產生的效率和能級。對于還原氣體是氫的實施方式來說，能級接近4eV的電子是優(yōu)選的。這些實施方式中，該低能級的電子可通過陰極發(fā)射和/和氣體放電產生。產生的電子隨后可從發(fā)射電極移向基底電極，引起空間電荷。當氫穿過至少兩個電極或目標區(qū)域中，空間電荷提供通過電子吸附產生負電氫離子的電子源。
對于涉及通過陰極發(fā)射產生電子的實施方式來說，可包括場發(fā)射(這里指冷發(fā)射)，熱發(fā)射(這里指熱的發(fā)射(hot emission))，熱—場發(fā)射，光電子放射，和電子或離子束發(fā)射。
場發(fā)射涉及應用在相對于基底電極的發(fā)射電極上具負偏壓的電場，其強度足夠高，從而能克服從發(fā)射電極表面產生的電子勢能。具體的優(yōu)選實施方式中，在兩個電極間應用范圍為0.1至50kV，或2至30kV的DC電壓。該實施方式中，電極間的距離范圍為從0.1至30cm，或從0.5至5cm。
另一方面，熱發(fā)射涉及利用高溫以在發(fā)射電極中激發(fā)電子，并從發(fā)射電極材料中的金屬鍵分離電子。具體優(yōu)選的實施方式中，發(fā)射電極的溫度范圍可為800至3500℃，或800至1500℃。采用多種方法可使發(fā)射電極產生和/或保持高溫，例如但不限于，采用使AC或DC流穿過電極的直接加熱；間接加熱如使得經加熱元件、紅外線或二者結合加熱的電絕緣熱表面與陰極表面接觸。
熱—場發(fā)射是熱發(fā)射和場發(fā)射方法的混合，其中使用電場和高溫的產生電子。因此，產生與單純場發(fā)射和單純熱發(fā)射相同電子時，熱—場發(fā)射需要較小的電場和較低的電極溫度。熱—場發(fā)射能將單純場發(fā)射遇到的困難最小化，如發(fā)射表面的污染作用引起電子發(fā)射降低的趨勢，和發(fā)射表面平整性和均一性的高限制。此外，熱—場發(fā)射也可避免與熱發(fā)射相關的問題，如發(fā)射電極和氣相間高電位化學反應。實施方式中，熱—場發(fā)射用于電子產生，發(fā)射電極的溫度范圍可從室溫至3500℃，或從150至1500℃。該實施方式中，電壓范圍可從0.01至30kV，或從0.1至10kV。
具體優(yōu)選的實施方式中，熱發(fā)射或熱—場發(fā)射方法用于產生電子。這些實施方式中，任一個這些方法中所使用的高溫發(fā)射電極也可起到熱源的作用，它作為穿過由兩個電極產生的電場的氣體混合物的熱源，從而能減少隨后回流處理步驟中加熱氣體所需的熱能。
本發(fā)明的具體實施方式
中，電子產生是經由陰極發(fā)射和電暈放電方法相結合來完成的。這些實施方式中，能量源如DC電壓用于兩個電極間，電子可從兩個發(fā)射電極(冷或熱)和鄰近發(fā)射電極的氣相(電暈放電)產生。為提高通過電子附著形成負電離子的效率和增加發(fā)射電極的壽命，電暈放電優(yōu)選最小。
在陰極發(fā)射系統(tǒng)用于電子發(fā)射的實施方式中，用于兩個電極的電壓可為恒電壓或脈沖電壓。電壓脈沖頻率范圍從0至100kHz。圖1a和1b分別提供一種發(fā)射電極上和基底電極上電壓脈沖的實例。這些實施方式中，確信如實施例1a和1b所示的脈沖電壓是優(yōu)選于連續(xù)電壓以促進產生大量電子，并且降低氣相放電的趨勢。
對于涉及通過氣體放電產生電子的實施方式來說，這些實施方式可包括熱放電，光電放電，和各種雪崩放電，包括輝光放電，弧光放電，火花放電，和電暈放電。這些實施方式中，通過氣相電離產生電子。氣相是包含還原氣體和惰性氣體的氣體混合物。具體的氣相電離實施方式中，在兩電極間應用電壓源，電子可從兩電極間的氣體混合物中的惰性氣體產生，隨后漂向正偏壓電極如基底電極。在電子漂移期間，通過電子附著，部分電子可附在還原氣體分子上并形成負電離子。此外，一些陽離子也在惰性氣體中產生，隨后漂向負偏壓電極如發(fā)射電極并在電極表面被中和。
如前面提到的，當發(fā)射電極具有相對于基底電極的負偏壓時，電子可從發(fā)射電極產生。參見圖2a至2i，發(fā)射電極可具有多種幾何形狀，如細線2a，具尖端的棒2b，具幾個尖端或齒(comb)的棒2c，篩或金屬絲網2d，松散盤管2e，排列的齒2f，細線或細絲束2g，表面具尖端突出的棒2h，或表面凸起的板2i。其它幾何體也可包括上述幾何體的結合如具有表面突起的板或棒，延伸有尖端的板或棒，絲或細絲纏繞的棒，細線絲等。從導電基底延伸出一種或多種電極的實施方式中，電極可從如圖2c中所述實施方式的實質上平的基底發(fā)射，該基底位于隱藏孔中，或可選擇從表面凸起如“U”形或“V”凸起延伸出電極。可使用的大量電極可以并串行(parallel series)或交叉網狀格排列。更進一步的幾何形狀可包括車輪式(wagon wheel)幾何體，其中大量的電極以放射方式如輪子的“幅”形式排列。具體的實施方式中，例如涉及場發(fā)射的方式中，負極優(yōu)選具大面積彎曲的幾何體組成，如大量尖端以使鄰近電極表面的電場最大化，如圖3描述的幾何體。如圖3所示，電極1有一系列位于電極表面凹槽中的細線2和沿電極表面散發(fā)的大量尖端3。
圖11a和11b提供一種電極部件410的實例，該部件位于無焊劑焊接裝置400中。
具體實施方式
中，電極部件410作為發(fā)射電極起作用。無焊劑焊接裝置400進一步包括至少一種能量源和至少一種氣體供應源(未表示)。參見圖11a，電極部件410由外殼420和導電基底430組成。外殼420至少部分地含有絕緣材料，例如但不限于陶瓷。另一個實施方式中，外殼420可包含絕緣和導電材料的組合，或者可選擇，至少部分用絕緣材料包覆的導電材料。這些后一類實施方式中，與導電基底430接觸并面向目標區(qū)域440的外殼420部分由絕緣材料組成。外殼420具有內部空間422、與內部空間422液體連接的至少一個的液體入口424，和允許氣體混合物穿過電極部件410的氣體供應源(未表示)。
具體實施方式
中，通過至少一個液體入口可將包含體積的4％的氫和平衡量的氮的氣體混合物引入外殼420。在圖11a，11b和/或11c中，外殼420和導電基底430作為具有圓形橫斷面來描述的。然而外殼420和導電基底430可具有多種其它的橫斷面，例如但不限于，正方形，長方形，橢圓形或多種其它形狀。
導電基底430具有許多與內部空間422液體連接的大量小孔432和從其中延伸的大量導電端434。導電基底430可排列，安裝，或放置在所示的外殼420中。也可選擇的是，導電基底430和外殼420可以是完整的組件。
具體實施方式
中，當氣體混合物通過至少一個液體入口424穿過內部空間422并穿過孔432進入目標區(qū)域440時，導電基底430與至少一個能量源(未表示)的電連接產生了附著氣體混合物的電子。焊接裝置400可進一步包括一種或多種附加電極如接地的基底電極460。如圖11a和11b所示的具體實施方式
中，在目標區(qū)域440中，含有焊料凸起的基片450可放置在基底電極460上。
水和氧雜質可由多種因素如漏氣和反應副產物產生。
具體實施方式
中，目標區(qū)域中的這些雜質需要最小化。例如，具體實施方式
中，優(yōu)選目標區(qū)域中每百萬(ppm)的氧雜質總量低于20份。目標區(qū)域的雜質可通過提高氣體穿過液體入口424的流動速度達到最小化。
具體實施方式
中，大量的導電端434可以這樣的方式排列，即導電基底430上導電端的相互排列形成了，如三角形，放射狀，正方形，交叉狀等。也可選擇的是，導電端的排列可以以隨機的形式。圖11c中舉例說明了一種排列類型的實例，其中x，y和z實質上長度相似，從而形成等邊三角形。每個導電端的長度、幾何形狀和其它特征彼此間可不相同。此外，根據象裝置生產能力、基片類型、待去除的氧化物量、附加電極的數量、氣體混合物的流動速度、至少一種能量源的類型和量這樣的非限制性因素來改變導電端的密度。
作為放射電極起作用的電極材料優(yōu)選包含相對低電子發(fā)射能量或功函的導電材料。材料也優(yōu)選具有高熔點和在處理條件下具有相對高的穩(wěn)定性。適宜材料的例子包括金屬、合金、半導體、和包覆或沉積在傳導基片上的氧化物。進一步的例子包括，但不限于，鎢、石墨、高溫合金如鎳鉻合金，以及金屬氧化物如沉積在傳導基片上的BaO和Al2O3。
作為基底電極起作用的電極材料可由導電材料如金屬或半導體材料組成。金屬或半導體材料的例子包括本文公開的任何材料。一個優(yōu)選實施方式中，基底電極可由半導體、比如基片自身組成，即回流的晶片可以是基底電極。該實施方式中，基片例如通過接地而起到第二或基底電極的作用，例如，通過接地。另一個實施方式中，基底電極可為導電材料如任何用于發(fā)射電極的材料。根據應用基底電極可以有多種不同的幾何形狀。
本發(fā)明涉及熱—場發(fā)射的具體實施方式
中，發(fā)射電極可包含如圖4所述電極的分段部件。在這點上，發(fā)射電極的芯10可由具高電阻的金屬制得。從芯10發(fā)散大量的端點11。端點11可由如本文公開的任何具有相對低電子發(fā)射能量或功函的導電材料制得?？刹捎弥苯油ㄈ階C或DC流(未表示)穿過芯10來加熱芯。熱傳導會從芯至端點11傳遞熱量。熱芯10和大量端點11封在殼(enclosure)12中，然后插入支撐架，從而形成所示的分段部件。端點11暴露在殼12外面。殼12由絕緣材料組成。操作過程中，分段部件允許芯的熱膨脹。該排列中，通過在相對于基底電極的發(fā)射電極上應用負偏壓，從熱端點11產生電子。
涉及熱—場發(fā)射的本發(fā)明另一個優(yōu)選實施方式中，間接加熱可提高發(fā)射電極的溫度。這可以利用作為發(fā)射電極的芯的加熱筒來達到目的。加熱筒表面可含有比如與加熱筒內的加熱元件電絕緣的金屬導電材料。為促進電子發(fā)射，大量分布的發(fā)射端可安裝在加熱筒表面?？赏ㄟ^使AC或DC流通過筒內的加熱元件來加熱筒。通過在相對于第二電極的筒表面施加負偏壓，可從筒的分布端點產生電子。為在該排列中產生電壓，第二電極可接地使得筒可以為負偏壓，或可選的，筒可接地使得第二電極可以為正偏壓。一些實施方式中，后一種情況是優(yōu)選的，用于除去兩個電路間的潛在干擾，如一個電路可以為沿著加熱元件的AC或DC流，另一個電路可以為筒表面和第二電壓間的高電壓。這些實施方式中，熱筒電極也可以作為氣體混合物的熱源，以達到回流處理步驟所需溫度。
如前面提到的，包含還原氣體的氣體混合物穿過由至少兩個電極產生的電場。包含在氣體混合物中的還原氣體可以為一種或多種下列種類1)本質上為還原性的氣體，2)能產生形成氣體氧化物的活性物質的氣體，氣體氧化物是金屬氧化物與活性物質反應產生的，或3)能產生形成液體或氣體氧化物的活性物質的氣體，液體或氣體氧化物是金屬氧化物與活性物質反應產生的。
第一類氣體、或本質上為還原性的氣體，包括熱力學上可作為還原劑用于除去氧化物的任何氣體。本質上為還原性的氣體包括H2，CO，SiH4，Si2H6，甲酸，醇類如甲醇，乙醇等，以及一些具下式(III)的酸性蒸氣 式(III)中，取代基R可為烷基，取代的烷基，芳基或取代的芳基。本文使用的術語“烷基”包括直鏈、支鏈或環(huán)烷基，優(yōu)選含有1至20個碳原子，或更優(yōu)選1至10個碳原子。這也適用于包含在其它基團中的烷基部分，如鹵烷基、烷芳基或芳烷基。術語“取代的烷基”適用于具有如下取代基的烷基部分包括雜環(huán)原子如O、N、S或鹵素原子；OCH3；OR(R＝C1-10烷基或C6-10芳基)；C1-10烷基或C6-10芳基；NO2；SO3R(R＝C1-10烷基或C6-10芳基)；或NR2(R＝H，C1-10烷基或C6-10芳基)。本文使用的術語“鹵素”包括氟、氯、溴和碘。本文使用的術語“芳基”包括芳香性的6至12元碳環(huán)。本文使用的術語“取代芳基”包括具有如下取代基的芳環(huán)，如雜環(huán)原子如O、N、S或鹵素原子；OCH3；OR(R＝C1-10烷基或C6-10芳基)；C1-10烷基或C6-10芳基；NO2；SO3R(R＝C1-10烷基或C6-10芳基)；或NR2(R＝H，C1-10烷基或C6-10芳基)。具體優(yōu)選的實施方式中，氣體混合物含有氫。
第二類還原氣體包括任何本質上無還原性、但可通過電子在氣體分子上的游離附著而產生活性物質例如，H、C、S、H’、C’和S’，并且通過活性物質與待去除的金屬氧化物反應而形成氣體氧化物。這類氣體的例子包括NH3，H2S，C1至C10的烴，例如但不限于CH4，C2H4，式(III)的酸性蒸氣，和下式(IV)的有機蒸氣 在式(III)和式(IV)中，取代基R可為烷基，取代烷基，芳基或取代芳基。
第三類還原氣體包括任何本質上無還原性、但通過在氣體分子上分離附著的電子能形成活性物質例如F，Cl，F(xiàn)’和Cl’，并且通過活性物質與金屬氧化物反應而形成液體或含水氧化物的氣體。這類氣體例子包括含有氟和氯的氣體，例如CF4，SF6，CF2Cl2，HCl，BF3，WF6，UF6，SiF3，NF3，CClF3和HF。
除了包括一種和多種上述種類的還原氣體外，氣體混合物可進一步含有一種或多種載體氣體。載體氣體可用于，例如，稀釋還原氣體或提供碰撞穩(wěn)定性。用于氣體混合物中的載體氣體可為電子親和性低于氣體混合物中的還原氣體或氣體混合物中的氣體的任何氣體。具體的實施方式中，載體氣體為惰性氣體。適宜的惰性氣體的實例包括，但不限于，N2，Ar，He，Ne，Kr，Xe和Rn。
具體的實施方式中，由于相對低的價格和排出氣體的環(huán)境友好性，氣體混合物含有作為還原氣體的氫和作為載體氣體的氮。這些實施方式中，氣體混合物含有占體積的0.1至100％，或1至50％，或0.1至4％的氫。氫含量低于4％是優(yōu)選的，這使得氣體混合物不易燃。
具體的實施方式中，在溫度范圍從室溫至450℃，或從100至350℃下，氣體混合物穿過由至少兩個電極產生的場。氣體混合物的壓力優(yōu)選為環(huán)境氣壓，即處理區(qū)域本身的壓力。無需例如真空的特殊壓力。實施方式中，對氣體混合物加壓，壓力范圍可以從10至20磅/英寸，或從14至16磅/英寸。
氧化物將被去除的基片表面優(yōu)選位于發(fā)射電極和基底電極間，并且表面面向發(fā)射電極。本發(fā)明的具體優(yōu)選實施方式中，基片可連接到基底電極以提供目標部件并且面對發(fā)射電極。這些實施方式中，發(fā)射電極與基片或目標部件的頂部表面的距離范圍可以為0.1至30cm，或從0.5至5cm。
圖5提供一種其中基片是硅片20的用于晶片凸起應用的處理實例。參見圖5，第二電極24位于硅片20上，包含大量焊料凸起(未表示)的硅片20置于第一電極22上，以形成目標部件。包含大量焊料凸起的硅片20的至少一部分表面暴露在第二電極24下。盡管所示的硅片20置于第一電極22上時，可預見硅片20可被放置在電極22和24之間的任何地方。脈沖電壓25被施加在第一電極22和第二電極24以產生電場。包含氫和氮的氣體混合物26通過電場。電場產生漂向第一電極22和置于其上的晶片20的低能電子28。此外，通過電子附著，而使得氣體混合物26中的部分氫形成的氫離子30，也漂向第一電極22和置于其上的片20。負電氫離子30和電子28向電極22和置于其上的晶片20漂移促進晶片20表面上離子30的吸收，并促進硅片表面的去氧化(這里指表面去氧化)。
根據基片的傳導性，一些作為表面去氧化的反應副產物產生的電子可聚集在基片表面上。此外，由于沿著電場漂移，部分自由電子可直接吸收在基片上?；砻嫔系碾娮佣逊e可阻止負電離子的進一步吸收，并且對表面去氧化的平衡狀態(tài)有不利的影響。為使表面去氧化處理更高效，基片表面上的電子需要定期除去。
一個去除基片表面電子的方法中，可以改變兩個電極彼此之間的極性。在極性改變期間，每個電極上的電壓水平不必要相同。一個實施方式中，通過應用如圖10b所示的至少兩個電極間的雙向電壓脈沖獲得極性改變。圖6提供一種極性改變的例子，其中在一個脈沖相中(如負偏壓)電極可產生電子，并在另一電壓脈沖相中(如正偏壓)回收電子。在圖6中，電極100作為電子發(fā)射和電子回收電極使用，電極102作為基底電極使用。該排列使得表面去氧化的效率達到最大化。包含大量尖端101的電極100置于晶片103上。通過連接到AC電源104加熱電極100。另一個電極102置于晶片103下。例如，通過雙向脈沖DC源105，可獲得電極100和102間極性的改變。雙向電壓脈沖的例子在圖10b中說明。當電極100是負偏壓時，至少部分產生于端點101的電子附著在至少部分還原氣體上，并且新產生的還原氣體離子漂向晶片103。當極性逆轉時，從晶片103表面釋放電子并在端點101處回收。圖7a和7b說明在每個電壓脈沖循環(huán)期間帶電物質的傳送。兩電極極性改變的頻率范圍可為0至100kHz。
可選的實施方式中，通過使用一種或多種附加的電極可除去基片表面上過量的電子。圖8提供了一種其中晶片是基片的例子。參見圖8，晶片200置于接地的基底電極201上。相對基底電極201具負偏壓的電極202和相對于基底電極201具正偏壓的電極203的兩個電極，均安裝在晶片200的表面上。該排列中，從電極202不斷產生電子并在電極203回收。一個優(yōu)選的實施方式中，電極202和電極203的極性可相對于基底電極201由正偏壓到負偏壓定期改變，反之亦然。
然而在另一個實施方式中，通過在表面去氧化后使用中和劑，可從基片表面去除電子或殘留的表面電荷。如果不進行處理，殘留電荷雜質可引起對靈敏的電子元件有害的靜電放電。這些實施方式中，高純度氣體如N2流動通過商業(yè)上可得到的中和器，然后穿過基片表面可中和晶片表面的殘留電荷。氣體中存在的正離子會中和任何殘留電子并提供電中性的表面。例如，適宜的電子中和器可以由在氣體中產生等密度的正離子和負離子的Kr-85放射源組成。盡管氣體流經片時產生了正離子和負離子，但是氣流凈電荷為零。
具體實施方式
中，基片或目標部件可相對于作為發(fā)射電極的電極移動。在這點上，發(fā)射電極可在固定的位置上和基片可移動，發(fā)射電極可移動和基片可在固定的位置上，或者發(fā)射電極和基片都可移動。移動可以是直線的、水平的、旋轉的或沿著弧形的移動。這些實施方式中，在基片表面的局部區(qū)域可發(fā)生表面去氧化。
對于下列的圖9a至9e，基片是置于接地的基底電極上的硅片。包含大量焊料凸起(未表示)的至少部分晶片表面暴露于第二電極，即作為發(fā)射電極和回收電極起作用的電極(如改變極性，例如，使電位由負偏壓到電壓)。圖9a顯示在加熱的線電極302下旋轉移動的硅片300，該電極302被相對于基底電壓304施加了雙向脈沖電壓，該電壓可以0至100KHz的頻率下循環(huán)，從而產生如306所示的離子區(qū)域。位于處理箱(未表示)外部的發(fā)動機使晶片旋轉。這種通常在半導體處理中完成的旋轉不會嚴重污染片表面。通過采用高清潔度的旋轉進料槽和控制流動方式可避免污染。圖9b顯示在熱的線電極312下直線移動的硅片310，該電極312被相對于基底電極314施加了雙向脈沖電壓，從而產生如316所示的離子區(qū)域。該排列適用于利用傳送帶使晶片移動通過管狀起凸爐(bumping furnaces)的應用，例如，印刷電路板穿過回流爐。圖9c顯示在一對熱的線發(fā)射電極324和326下旋轉移動的硅片320基底電極322具有穩(wěn)定正偏壓，發(fā)射電極324和326具有相對于基底電極322的穩(wěn)定負偏壓，使得產生電子并從片表面回收，從而產生如328所示的離子區(qū)域。位于處理箱(未表示)外部的發(fā)動機使晶片旋轉。圖9d顯示在一對熱的線電極334和336下直線移動的硅片330，所述電極保持穩(wěn)定并具有相對于基底電極332的相反極性，分別進行電子發(fā)射和回收，從而產生如338所示的離子區(qū)域。最后，圖9e使用位于樞軸臂346末端的相對小的電極344。電極344的極性相對于基底電極342不斷改變，從而產生如348所示的離子區(qū)域。該臂在旋轉晶片340上搖擺，例如弧形運動，從而對整個晶片表面進行徹底和均一的處理。
除了焊料凸起晶片的回流外，本發(fā)明的方法可用于微電子制造的幾個領域，例如，表面清潔、金屬電鍍、銅焊、焊接、用于外部引線焊接的回流焊接和波動焊接。適合于本發(fā)明方法的回流和波動焊接裝置的例子示于圖1-3中，所述圖在懸而未決的美國申請09/949,580中公開，該申請轉讓給了本發(fā)明的受讓人，本文結合該申請的的全部內容作為參考。一個優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的方法可用于減少金屬表面氧化物，如在硅片處理過程中或薄膜去氧化過程中形成的銅氧化物。作為各種濕處理步驟的結果可形成這種氧化物，如用于在片上形成微電子器件的化學機械平面化(planarization)。這種表面氧化物降低器件的產量和器件安全性。本發(fā)明以完全干燥的、環(huán)境友好的方式去除表面氧化物，無需使用含水還原劑。此外，既然本發(fā)明以相對低的溫度來實施，這不會嚴重影響處理期間裝置的熱預算。與之相比的，由于產生摻雜物和氧化物的擴散，更高溫度有降低器件的產量和器件安全性的趨勢，從而降低器件性能。既然本發(fā)明的方法可在單晶片上進行，該方法可與其它單晶片處理結合，從而提供與其它制造步驟更好的相容性。
本發(fā)明的方法和裝置特別適合晶片凸起和薄膜去氧化應用。本發(fā)明用于晶片凸起和薄膜去氧化有很多有益之處。首先，相對于外部引線焊接的傳統(tǒng)回流焊接處理而言，晶片凸起和薄膜去氧化都是單面處理。與此有關的是，去氧化的表面上的空間可為小至1cm，從而引起對離子產生和傳送的有效處理。第二，晶片凸起中的回流處理溫度明顯高于傳統(tǒng)回流焊接處理。更高的溫度促進了通過電子附著形成負電離子。第三，在晶片凸起和薄膜去氧化處理中，焊料凸起和薄膜完全暴露，從而使得表面去氧化期間任何“盲區(qū)”效果最小化。此外，相比其它焊料必須濕潤并且散布在元件表面的焊接處理而言，晶片上沉積的焊料凸起僅需要通過第一次回流而形成焊球。
根據下面的實施例對本發(fā)明作更詳細的說明，但不應理解為本發(fā)明限于此。
實施例1利用實驗室規(guī)模的爐進行第一個試驗。所用的樣品是在接地的銅片(正極)上的無焊劑錫—鉛焊料預制品(熔點183℃)，在N2中5％的H2氣流下，將之裝入爐內并加熱至250℃。當樣品溫度為平衡狀態(tài)時，在負電極(負極)和接地樣品(正極)間使用DC電壓，并且以0.3mA的電流使電壓逐漸升高至約-2kV。兩電極間的距離約1cm。壓力為環(huán)境氣壓。發(fā)現(xiàn)銅表面上的焊料的確非常潤濕。在如此低溫下，不使用電壓，在銅表面上不能獲得良好的無焊劑焊料潤濕，甚至在純H2中，因為在錫基焊料上用純H2除去錫氧化物的有效溫度為高于350℃。因此，該結果表明在促進H2無焊劑焊接中電子附著方法是有效的。
實施例2利用與實施例1相同的裝置并且利用場發(fā)射機理，研究了用于氫促進的電子附著無焊劑焊接的幾種陰極極材料。研究結果列于表I中。
如表I所示，獲得最佳的結果是通過利用Ni/Cr陰極，該陰極提供最高的助熔(fluxing)效率，從而引起最短的潤濕時間。確信Ni/Cr陰極產生與其它負極材料相比相對更大量的電子和適宜的電子能級。
表I250℃和20％的H2下，陰極材料對潤濕時間的影響

實施例3進行本實施例研究產生電子的熱—場發(fā)射方法的效率。從棒表面突出大量1mm長機加工端的直徑為3mm的石墨棒作為陰極，并且它的幾何形狀與圖2i中描述的棒相似。每個突出的機加工端的頂錐角為25度。利用AC能源電阻加熱，在5％H2和95％N2的氣體混合物中，將石墨棒加熱至約400至500℃。在1.5cm間隔的石墨陰極和作為陽極的銅片間施加5KV的DC電壓源。石墨上所有的端點都照明(illuminated)了，從而表示電子可從石墨棒的分布端均一地產生。不加熱石墨棒，則從陰極無電子發(fā)射，或者一個端點和陽極片間發(fā)生擊穿。這表明利用具大量端點的陰極和升高溫度相結合，即熱—場發(fā)射方法，對于從集成發(fā)射系統(tǒng)獲得均一的電子發(fā)射是有效的。
實施例4利用直徑為0.04”并且水平夾緊在兩個機加工的Al2O3耐熔片間的鎳鉻合金電熱絲，如圖4中描述的電極，來進行本實施例。每個絲末端均具有尖端(12.5度)的5個串連鎳鉻合金發(fā)射絲，從鎳鉻合金電熱絲垂直突出并且垂直位于兩個耐熔片間。利用AC能源，在5％H2和95％N2的氣體混合物中，將鎳鉻合金電熱絲和端點都加熱至約870℃。在6mm間隔的陰極和作為陽極的銅片間施加2.6KV的DC電壓源。5個端點都照明了，并且總的放射電流達到2.4mA。不加熱該絲，則從陰極無電子發(fā)射，或者一個端點和陽極片間的擊穿。如實施例3一樣，實施例4證實了熱輔助場發(fā)射提供均一的電子發(fā)射。此外，由于發(fā)射電極的更高溫度，這也增加在既定電勢下的電子發(fā)射數量。
實施例5進行本實施例來證明兩電極間電壓脈沖對陰極發(fā)射的影響。單端的鎳鉻合金絲作為發(fā)射電極使用，接地的銅片作為基底電極起作用。銅片位于發(fā)射電極端下3mm處，錫/鉛焊料預制品置于銅片上。室溫下，在5％H2和余量的N2的氣體混合物中，鎳鉻絲、預制品和銅片保存在熔爐中。在兩電極間施用各種頻率和振幅的脈沖單向電壓。此時，發(fā)射電極的電勢相對于接地的基底電極可從負數到零改變，從而引起電子從端電極產生。結果示于表II中。
表II的結果表明當使用更高的脈沖頻率和振幅時，從發(fā)射電極產生更大量的電子。
表II單向電壓脈沖

實施例6進行本實施例來證明通過利用與實施例5的相同裝置改變兩個電極極性的表面放電。
在兩個電極間使用3.4kV的總脈沖振幅的雙向電壓脈沖(如從+1.7kV至-1.7kV)。雙向電壓脈沖期間，兩電極的極性改變。換句話說，發(fā)射電極的端點從相對于接地的基底電極的正偏壓改變成負偏壓，從而使得從該電極產生電子并從端電極回收電子。
表III表示對于極性改變的每個頻率下的來自基底電壓的泄漏電流。如表III所示，極性改變的頻率越高，通過觀察穿過銅基底電極的泄漏電流而得到的電荷堆積越少。
表III雙向電壓脈沖

實施例7進行本實施例來證明使用附加的電極的遠距離表面放電。熔點為305℃的90Pb/10Sn焊料預制品放在小塊銅基片上，銅基片放在電絕緣晶片上。接地的銅片置于晶片下并作為基底電極起作用。兩個單端點的鎳鉻絲一個具負偏壓而另一個具正偏壓，利用焊料預制品將它們都設置在基底電極上1cm處。兩個單端點電極間的距離是1.5cm。將該裝配在N2中包含4％的H2的氣體混合物中從室溫加熱至焊料熔點以上的回流溫度。當回流溫度達到平衡，通過施加正極和負極電壓到兩個單端點電極開始電子附著，并且記錄焊料預制品形成球狀物的所需時間。球狀焊料的形成表明形成了沒有氧化物的焊料表面。如表IV所示，在溫度范圍為310至330℃時，表面去氧化是相當有效的，而該溫度僅高于焊料熔點5至15℃。
表IV

實施例8利用與實施例1類似的裝置，在用N2換氣的恒定電場下測定發(fā)射端點的壽命。在～2.2KV/cm的恒定場，端點發(fā)射保持在0.3mA超過上千小時。該結果證實了由于無離子和電子侵蝕而使得場發(fā)射端點長的持久性能。
然而根據本發(fā)明的詳細描述和相關的具體實施例，在不偏離本發(fā)明的宗旨和范圍下，對本發(fā)明可進行各種改變和修改對于本領域技術人員來說是顯而易見的。
權利要求
1.一種去除基片表面金屬氧化物的方法，該方法包括提供基片、電極部件、和位于目標區(qū)域中的基底電極，其中電極部件包括外殼，所述外殼至少部分由絕緣材料構成并具有內部空間和至少一個與具內部空間液體連接的液體入口；連接于外殼的導電基底，它包含延伸至目標區(qū)域中的大量導電端，并且具有延伸穿過其中而與內部空間液體連接的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過；其中基底電極鄰近電極部件和基片；使氣體混合物通過目標區(qū)域；提供能量到的電極部件，以在目標區(qū)域產生電子，其中至少部分電子附著在至少部分還原氣體上，形成帶負電的還原氣體；并且使該帶負電的還原氣體接觸處理表面以還原基片處理表面的金屬氧化物。
2.根據權利要求1的方法，進一步包含去除至少部分聚集在基片處理表面上電子。
3.根據權利要求2的方法，其中去除步驟包括改變第一和第二電極的極性。
4.根據權利要求3的方法，其中極性改變的頻率范圍從0至100kHz。
5.根據權利要求2的方法，其中去除步驟包括提供與第一電極、第二電極以及基片鄰近的第三電極，其中第三電極具有相對于第一和第二電極的正偏壓電位。
6.根據權利要求2的方法，其中去除步驟包括通入高純度的氣體穿過中和器，以提供離子化的中性氣體，以及用該離子化的中性氣體接觸和處理表面。
7.根據權利要求1的方法，其中還原氣體選自H2，CO，SiH4，Si2H6，CF4，SF6，CF2Cl2，HCl，BF3，WF6，UF6，SiF3，NF3，CClF3，HF，NH3，H2S，直鏈、支鏈或環(huán)狀的C1至C10烷烴，甲酸，醇類，具下式(III)的酸性蒸氣 具下式(IV)的有機蒸氣， 以及它們的混合物，其中式(III)和式(IV)中的取代基R為烷基，取代的烷基，芳基，取代的芳基。
8.根據權利要求7的方法，其中還原氣體為H2。
9.根據權利要求7的方法，其中氣體混合物包含0.1至100體積％的氫。
10.根據權利要求9的方法，其中所述氣體混合物中氫為0.1至4體積％。
11.根據權利要求1的方法，其中氣體混合物進一步含有載體氣體。
12.根據權利要求11的方法，其中載體氣體包含至少一種選自下組的氣體氮，氦，氬，氖，氙，氪，氡，或它們的混合物。
13.根據權利要求11的方法，其中載體氣體的電子親和勢低于還原氣體的電子親和勢。
14.根據權利要求1的方法，其中基片的溫度范圍從0至450℃。
15.根據權利要求14的方法，其中基片的溫度范圍從100至350℃。
16.根據權利要求1的方法，其中在供應步驟的能量為至少一個選自下組的能量源電能源，電磁能源，熱能源，光電能源或其結合。
17.根據權利要求16的方法，其中能量為電能源。
18.根據權利要求1的方法，其中大量導電端點末端與處理表面的距離范圍為0.1至30cm。
19.根據權利要求18的方法，其中大量導電端點末端與第二電極的距離范圍為0.5至5cm。
20.根據權利要求1的方法，其中基底電極接地。
21.根據權利要求1的方法，其中該方法用于下組的至少一個工藝中回流焊接、波動焊接，晶片起凸，金屬鍍覆，銅焊，焊接，表面清洗，薄膜去氧化，或者它們的混合處理。
22.根據權利要求1的方法，其中通過至少一種選自下組的方法使得在供應步驟產生電子陰極發(fā)射，氣體放電，或它們的結合。
23.根據權利要求22的方法，其中通過選自下組陰極發(fā)射產生電子場發(fā)射，熱發(fā)射，熱—場發(fā)射，光電子發(fā)射，和電子束發(fā)射。
24.根據權利要求23的方法，其中熱—場發(fā)射產生電子。
25.一種用于去除具有大量焊料凸起的基片表面金屬氧化物的裝置，其中基片位于目標區(qū)域中，該裝置包括至少一個能量源；至少一個含有還原氣體的氣體混合物的氣體供應源；和與至少一個能量源電連接并且與至少一個氣體源液體連接的發(fā)射電極部件，該電極部件包括一個外殼，該外殼至少部分含有絕緣材料并具有內部空間、至少一個與內部空間液體連接的液體入口和至少一個氣體供應源；以及連接于外殼的導電基底，該導電基底包含延伸至目標區(qū)域中的大量導電端和延伸穿過其中而與內部空間液體連接中的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過；
26.根據權利要求25的裝置，進一步包括鄰近電極部件和基片的基底電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于去除基片表面金屬氧化物的裝置和包含該裝置的方法。一個優(yōu)選的實施方式中，裝置包含一個具外殼的電極部件，該外殼至少部分含有絕緣材料并具有內部空間和至少一個與內部空間液體連接的液體入口；連于外殼上的導電基底，該基底包含延伸至目標區(qū)域中的大量導電端和延伸穿過其中而與內部空間液體傳遞中的大量小孔，以允許含還原氣體的氣體混合物通過。
文檔編號H01L21/02GK1551322SQ20041004777
公開日2004年12月1日 申請日期2004年4月28日 優(yōu)先權日2003年4月28日
發(fā)明者C·C·董, W·T·麥德莫特, A·施瓦爾茲, G·K·阿斯拉尼安, R·E·帕特里克, G·A·奧貝克, D·A·小塞科貝, C C 董, 叨, 奧貝克, 小塞科貝, 帕特里克, 阿斯拉尼安, 麥德莫特 申請人:氣體產品與化學公司, Btu國際公司