铜具有出色的导电、导热和力学性能等，成为集成电路主要应用的导电布线材料。虽然铜不会因析氢反应而发生腐蚀，但当腐蚀介质中存在Cl⁻、O₂、SO₂等时，铜会发生较显著腐蚀，严重影响器件的运行可靠性。为改善铜的抗腐蚀性能，化学镀镍磷是一种理想的表面处理方法。由于化学镀镍磷所用的还原剂次亚磷酸盐在铜表面的催化氧化具有较高的能量势垒，需首先对铜进行钯活化处理，即采用置换方法在铜表面沉积一层钯活化薄膜。然而，钯的催化活性过高，易导致铜线路间的聚合物基材活化，造成镍在铜线路之外沉积，即发生溢镀。此外，钯价格不断攀升，造成钯活化成本越来越高。

化学镀镍磷是一个自催化过程，钴能够诱导铜表面化学镀镍磷的发生。与钯活化相比，钴活化具有规模化应用的低成本优势。但是钴的标准电位（0.28 V）低于铜（0.34 V），因此理论上铜不可能与钴离子发生置换反应而在其表面生成镍活化层。基于能斯特方程，提出了“反置换”沉积方法，通过选用铜络合剂，调控了铜在反置换沉钴液中的稳定电位，并低于钴的沉积电位，使钴在铜表面的“反置换”沉积成为可能。采用碘化钠作为络合剂，实现了铜表面置换沉积钴薄膜，分析了钴在铜基底表面置换沉积的机理，并对比研究了铜表面置换沉积制备钴薄膜和钯薄膜的活化效果。

由于碘离子对铜的强络合能力，在含8 mol/L碘化钠的沉钴液中，铜的实际电位降至−0.610 V，低于钴的电极电位（−0.195 V），因此在此沉钴液中铜基底能够与钴离子发生置换反应，并在其表面获得一层完整且致密的钴薄膜。

EDS和XPS测试结果证明采用上述两种方法能够在铜表面置换沉积获得钴薄膜。利用在铜表面置换沉积的钴和钯薄膜作为活化剂，制备了镍磷镀层，并对镀层的表面形貌、横截面形貌、成分和耐腐蚀性能等进行了表征和比较，结果显示钴和钯薄膜表面沉积的镍磷镀层具有相似的形貌、成分、结构和耐腐蚀性能，通过上述方法在铜表面制备的钴薄膜具有与传统钯薄膜相当的化学镀镍磷活化能力。
 

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