Abstract
本實驗以AFM、SEM、TEM研究Ta(N)/SiO2/Si無電鍍銅的成長過程，無電鍍銅前處理採用敏化活化與置換活化兩種溼式活化法。結果顯示Ta(N) 阻隔層厚度約為100 nm，表面粗糙度為0.12 nm。Ta(N)經35 °C蝕刻、60 °C敏化活化處理後，可得細小、緻密且均勻的Pd催化顆粒，大小約20-30 nm，部分Pd顆粒聚集成團，表面粗糙度為2 nm。而經室溫蝕刻、置換活化3分處理後，其Pd催化顆粒大小可達100 nm以上，表面粗糙度為15 nm；Pd顆粒的分佈明顯較敏化活化處理來得粗大而稀疏。兩種溼式活化法之Pd顆粒成長方式都是由約5 nm 的Pd晶粒堆疊聚集而成；顯然既存之Pd可以成為優先成長位置，如同自我催化一般，尤其在置換活化處理中更明顯。Ta(N) 敏化活化再無電鍍成長的銅膜是以3-5 nm的銅奈米晶先在Pd上堆疊成銅顆粒，再透過自我催化於銅上繼續堆疊銅奈米晶，銅顆粒彼此也可能聚集成更大的聚團；鍍覆15秒後逐漸形成有銅顆粒界線的連續銅膜，而使片電阻急遽下降，表面粗糙度也下降；鍍覆120秒則已經成為完全連續銅膜。而Ta(N) 置換活化再無電鍍成長的銅膜，因為Pd催化顆粒過於稀疏，而使銅膜成長緩慢，銅顆粒粗大；即使鍍覆5分，仍在成膜初期階段。