Abstract
本論文探討以濺鍍法(Sputtering)、化學氣相沈積法(Chemical Vapor Deposition, CVD)與電鍍法(Electroplating)所製備之銅膜，其鍍覆在矽與鍍有擴散阻礙層的矽基材上之應力行為。其中擴散阻礙層為TaN（Tantalum Nitride）與Ta2N（Amorphous Tantalum Nitride），其乃以濺鍍法製備；應力量測儀器為真空彎柄儀(Bending Beam Apparatus)，薄膜之結晶結構使用X光繞射儀(X-ray Diffractometer)測定。應力量測實驗結果顯示，在有擴散阻礙層時，銅膜在室溫之殘留應力、熱應力變化與熱機械性質(dσ/dT)，均較小；其中，以採用TaN為擴散阻礙層時最小，Ta2N次之。而無論有無擴散阻礙層，銅膜之熱應力變化與熱機械性質，皆以電鍍法製備者最小，化學氣相沉積法製備者次之，濺鍍法製備者最大。X光繞射實驗結果顯示，不同製程所得之銅膜，其晶粒尺寸並不相同，其由小至大的順序為：濺鍍、化學氣相沈積、電鍍。同樣的薄膜，晶粒大者，其機械強度低，所呈現的熱應力變化及熱機械性質均應較小，這個結果與應力實驗結果相互吻合。另外，在熱處理前後，化學氣相沈積銅膜，其晶粒尺寸並無太大改變，亦即其微結構，並無明顯變化，故其室溫殘留應力前後相近；電鍍與濺鍍銅膜，在熱處理後，晶粒皆增大，故其室溫殘留應力，皆朝張應力明顯增加。