[发明专利]使用阳离子渗透性阻挡层进行多成分焊料的电化学沉积的方法

权利要求书

1.一种用于用第二处理流体中的相对电极电解处理作为第一处理流体中的工作电极的微特征工件的工艺，所述方法包括以下步骤：

(a)使所述第一处理流体接触所述微特征工件的表面，所述第一处理流体包括第一金属阳离子；

(b)使第二处理流体接触所述相对电极，所述第二处理流体包括第二金属阳离子且具有在约1至约3的范围内的pH值；

(c)通过在所述第一处理流体与所述第二处理流体之间提供阳离子渗透性阻挡层来允许所述第二金属阳离子从所述第二处理流体向所述第一处理流体移动，但大体上阻止所述第一金属阳离子从所述第一处理流体向所述第二处理流体的移动，其中所述第二金属阳离子从所述第二处理流体向所述第一处理流体的主要质量传送是穿过所述阳离子渗透性阻挡层进行的；及

(d)将所述第一金属阳离子与所述第二金属阳离子电解沉积在所述微特征工件的所述表面上。

2.如权利要求1所述的工艺，其中所述阳离子渗透性阻挡层是阳离子交换隔膜。

3.如权利要求1所述的工艺，进一步包括在所述相对电极处产生电化学反应以产生所述第二金属阳离子。

4.如权利要求1所述的工艺，其中所述工作电极是阴极且所述相对电极是阳极。

5.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一处理流体掺配有所述第一金属阳离子。

6.如权利要求1所述的工艺，其中所述相对电极是消耗性电极。

7.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一处理流体和所述第二处理流体中的一个或两个可掺配有所述第二金属阳离子。

8.如权利要求7所述的工艺，其中在所述第一处理流体和所述第二处理流体中的一个或两个中掺配所述第二金属阳离子并非所述第一处理流体中所述第二金属阳离子的主要来源。

9.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一处理流体中的所述第一金属阳离子浓度在约0.1g/L至约5.0g/L的范围内。

10.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一处理流体中的所述第二金属阳离子浓度选自由以下范围组成的群组：约40g/L至约80g/L、约40g/L至约120g/L及约40g/L至约150g/L。

11.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二处理流体的pH值高于所述第一处理流体的pH值。

12.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二处理流体的pH值选自由以下各范围组成的群组：约1.0至约2.0、约1.2至约1.8、约1.5至约2.2、大于约2.0、约1.0至约3.0及约2.0至约3.0。

13.如权利要求12所述的工艺，其中所述第一处理流体的pH值选自由以下各范围组成的群组：小于或等于1.0、小于或等于0.5及在0至1.0的范围内。

14.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一金属阳离子选自由以下各离子组成的群组：铜离子、铅离子、金离子、锡离子、银离子、铋离子、铟离子、铂离子、钌离子、铑离子、铱离子、锇离子、铼离子、钯离子及镍离子。

15.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二金属阳离子选自由以下各离子组成的群组：铜离子、铅离子、锡离子、铋离子、铟离子、银离子、铂离子、钌离子、铑离子、铱离子、锇离子、铼离子、钯离子及镍离子。

16.如权利要求1所述的工艺，进一步包括第三金属阳离子，所述第三金属阳离子选自由以下各离子组成的群组：铜离子、铅离子、金离子、锡离子、银离子、铋离子、铟离子、铂离子、钌离子、铑离子、铱离子、锇离子、铼离子、钯离子及镍离子。

17.如权利要求1所述的工艺，进一步包括共沉积的金属。

18.如权利要求1所述的工艺，其中所述第一处理流体包括抗氧化剂。

19.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二处理流体包括抗氧化剂。

20.如权利要求1所述的工艺，其中所述第二处理流体不掺配入所述第一处理流体内。