銀觸媒的開發與製備及其應用在無電鍍銅沉積之研究

The Study of Ag-based Activator to Catalyze Electroless Copper Deposition

楊英詩(Ying-Shih Yang)

指導教授 ： 萬其超 ； 王詠雲 ； 竇維平

國立清華大學/工學院/化學工程學系/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2011.00201

摘要

本論文主要探討使用金屬銀取代鈀做為觸媒並應用在無電鍍銅沉積。首先我們以硫酸亞錫為還原劑、檸檬酸鈉或酒石酸鈉為保護劑，成功在水相中製備出帶負電荷之奈米銀溶液。與易氧化之商用錫鈀膠體活化液相比，此奈米銀溶液相對穩定，且同樣具有相當高之催化性。經由TEM觀測發現，此奈米銀粒子大小約在10奈米以下，且分布相當均勻。在商用程序上的鍍通孔結果，可達10級標準。
但由於奈米活化液都存在著穩定性的問題，因此我們更進一步地發展使用銀離子(硝酸銀溶液)做為活化液，直接在基板上還原出具有催化能力之金屬銀來解決此問題。在此銀離子系統中，基板需先經過前處理，分別為氧化與改質處理，接著浸入還原劑與前驅物中進行基板活化。其中特別的是，當我們先浸泡在硫酸亞錫還原劑中，再浸泡前驅物硝酸銀溶液後，由SEM分析發現，所還原之金屬銀為立方體與八面體，且具有相當好的催化力。由XPS分析可知經過不同處理對基板表面的影響差異。此外，在鍍通孔實驗後，同樣也可達到商業標準，且其操作範圍相當廣，在不同操作條件下，可藉由調整其他參數以符合背光要求。
最後我們也嘗試使用更低價位的銅取代銀，以開發銅離子系統。但由於銅與銀之間存在著的差異性，加上銅本身亦氧化的問題，因此銅離子系統尚有許多問題需要討論與解決。

關鍵字

銀 ； 無電鍍銅 ； 觸媒活化液

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