Abstract
本實驗以Ta(N)/SiO2/Si(100)為基材，經過20 ml BOE - 30 ml HNO3 -50 ml H2O - 0.02 g PdCl2置換溶液活化處理後，再經無電鍍處理可得一連續銅膜。其形成過程為Pd顆粒上長出銅膜，包覆Pd顆粒而形成銅顆粒；隨著鍍著時間增加，銅顆粒逐漸成長、連接、合併；然後填補銅顆粒間的縫隙與凹陷處，而形成連續銅薄膜。銅膜之銅顆粒大小為0.3∼1 mm，電阻率約為3.5 mW-cm，表面的粗糙度Ra值為62 nm。BOE或HNO3濃度太低或置換時間不足，造成Pd顆粒密度不夠或尺寸太小都難以成膜；PdCl2的濃度加倍，可提高Pd密度，而提早成膜，也降低銅膜粗糙度Ra值為35 nm；是否先蝕刻再置換並無明顯差異；加入0.09 g的Triton界面活性劑，使Pd顆粒密度提高且更均勻分佈，可得銅顆粒較細緻的銅膜，銅顆粒大小變為0.2∼0.4 mm，銅膜粗糙度Ra值降為35 nm，電阻率降為2.9 mW-cm。400℃、10分鐘退火，可將銅膜的電阻率由3.5 mW-cm降到2.7 mW-cm。附著力測試得知剛鍍好之銅膜附著力可達245 g/cm，而有40 %銅膜剝落；400℃退火60分鐘，增進為310 g/cm，且無剝落。有圖案的基材實驗得知，此種無電鍍銅膜擁有優良的階梯覆蓋能力，可以沿著凹凸的基材表面均勻覆蓋。