Abstract
本文主要以離子金屬電漿沈積法（IMP）沈積氮化鉭(TaNx)薄膜，作為銅金屬化製程中之銅-矽或銅-二氧化矽介電層之間的擴散阻障層。 實驗先在（100）矽晶生長1000nm之二氧化矽，接著以蝕刻的方式蝕刻出大小不一之溝渠，溝渠寬度約由0.25μm~0.7μm，最後再依序鍍進氮化鉭25nm及銅150nm。實驗結果顯示在未退火前之氮化鉭薄膜的微結構，應該由鉭之非晶結構加上Ta2N納米晶結構所組成，加上殘餘的一些氮原子固溶在基地本身。在TaNx-Si之條件下，於氬氣芬圍30分鐘退火後，擴散阻障層於600℃失效，失效產物以η〞-Cu3Si為主，但仍有發現少量的η′-Cu3Si，同時在氮化鉭及矽的介面產生鉭的矽化物。在TaNx-SiO2之條件下，在500℃及600℃時，氮化鉭會由接銅處開始氧化生成TaOxNy；700℃時，氮化鉭會整層變成TaOxNy；最後當溫度升至800℃則銅會穿過二氧化矽介電層而失效。 研究分析儀器主要以場發射穿透式電子顯微鏡（FEGTEM）、X光能譜散射儀（XEDS）、及能量過濾器（GIF）進行分析。