Abstract
本論文旨在研究電漿離子佈植在無電銅製程之應用，及其對無電鍍銅膜之影響。本實驗以Ta做為擴散障礙層，晶種層製作則利用電漿離子佈植取代傳統濕式化學置換法，鍍液使用以甲醛為還原劑的鹼性無電鍍液。由實驗結果得知較高的電漿功率及較低的靶材偏壓與適當的佈植時間，加上較高的基材偏壓可以得到附著性佳、緻密而連續的銅膜。藉由GXRD及ESCA分析顯示，離子佈值的鈀晶種層是非晶質結構存在，其最表層在空氣中形成化學吸附氧的氧化鈀，但內層仍是金屬態，而Pd並未與Ta形成化合物，在無電鍍液中氧化鈀會被溶液強鹼所還原，而由金屬鈀催化銅膜鍍著反應。由於離子佈植的晶種層階梯覆蓋性良好，且可與擴散障礙層緊密接合，使無電鍍銅膜可以均勻附著在各種凹凸的表面，並均勻填滿高深寬比5：1、直徑0.2um的via。至於trench也覆蓋良好，可填充trench寬度0.35um、深度約2um、深寬比約6：1，唯須再經退火製程，可得連續均勻的銅膜。經過300℃退火1小時之銅膜電阻值~2.78mw-cm。