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無電解めっきによるNiB合金皮膜のULSI内部配線用銅拡散バリア層への応用を目指して、アミノ基を有するシランカップリング剤による自己組織化有機単分子膜を用いた触媒化処理の研究を行っているが、近年のULSI内部配線の微細化に伴い、バリア層の厚さも更なる薄膜化が求められているために、現在の手法そのままでは急速な配線サイズの縮小についていけない状況である。本研究では、現在得られているものよりもはるかに薄く均一な連続膜を形成する無電解めっき皮膜を得ることを目的とし、有機単分子膜とパラジウムイオンによる触媒化処理の最適化に関する研究を行っている。
パラジウム触媒化処理前後での有機単分子膜上のアミノ基の状態の変化を透過フーリエ変換赤外分光法に(FTIR)より調べるために、多孔質シリコンを基板に用いて測定を行った。その結果、アミノ有機単分子に起因する赤外吸収ピークは確認されたが、目的とするアミノ基に関連するピークが不明瞭であり、パラジウム触媒処理による有意な変化を判別することは出来なかった。
さらに、ガラスビーズに有機単分子膜を修飾し、通常のパラジウム触媒化処理を行ったものを、透過電子顕微鏡により観察したところ、ガラスビーズ表面付近に還元析出したパラジウム金属と思われる格子像の他に、その周りを覆うように存在するゼリー状の物質が観察された。これはパラジウムの水酸化物が沈殿してガラスビーズ表面に付着したものと考えられる。この結果は、我々の触媒化浴の条件ではほとんどのパラジウムイオンが安定な水酸化物の状態で存在しているという熱力学的計算による結果と一致する。
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