Abstract
此論文研究銅/氮化鈦/矽化鈦/矽接觸系統的熱穩定性，而且比較五種不同氮化鈦薄膜的擴散阻抗。氮化鈦及矽化鈦薄膜分別當作是擴散障礙層及導電層。研究方法特別注重電性量測，包含銅/氮化鈦/矽化鈦 /矽接觸系統的電阻率，漏電流以及接觸電阻，結果發現快速氮化的一段式及二段式的氮化鈦以及經過後續退火的化學氣相沈積氮化鈦是比較好的擴散障礙層，而且發現不同厚度的氮化鈦具有不同的擴散阻抗。從漏電流測量得知快速氮化的一段式及二段式的氮化鈦以及經過後續退火的化學氣相沈積氮化鈦只能耐到450和400℃。經過450℃加熱後，銅/氮化鈦/矽化鈦/矽接觸系統的接觸系統電阻皆小於5E-7ohm-cm2。為了瞭解氮化鈦的擴散障礙機構，以片電阻、XRD、XPS和AES來研究它的物理特性。片電阻量測得知在所有氮化鈦中，反應式離子濺鍍的氮化鈦具有最低的電阻值。XRD結果顯示快速氮化的一段式及二段式氮化鈦、化學氣相沈積氮化和經過後續退火的化學氣相沈積氮化鈦有(200)的從優取向，但反應式離子濺鍍的氮化鈦是(111)從優取向。從AES的分佈圖看出這五種氮化鈦薄膜有不同程度的氧含量，反應式離子濺鍍的氮化鈦含有較低的氧。在更進一步的分析中，XPS光譜得知這五種氮化鈦薄膜都有TiN、TiO、TiO2 的鍵結。因此我們相信不同微結構的氮化鈦具有不同特性的擴散阻抗。