Abstract
本論文在探討銅/ 矽、鋁/ 矽、金/ 矽、鈦/ 矽、鎢/ 矽、聚亞醯胺/ 矽( 聚亞醯胺成份包括PMDA-ODA(pyromellitic dianhydride-oxydianiline),PMDA-PDA(pyromell-itic dianhydride-paraphenylene diamine) 及50%PMDA-ODA+50%PMDA-PDA 分子復合物) 二層結構及銅/ 聚亞醯胺/ 矽、鋁/ 聚亞醯胺/ 矽三層結構, 在熱循環過程中的應力變化情形, 并計算金屬薄膜的張力系數, 及聚亞醯胺高分子熱膨脹系數與厚度關系。實驗中以熱蒸鍍法制備銅、鋁薄膜, 以高週波式濺鍍法(RF sputtering) 制備鈦、鎢膜, 直流式濺鍍法(DC sputtering) 制備金膜。應力由彎柄儀(Bending Beam)實驗量測, 并以X 光繞射儀佐證, 同時鑑定薄膜的結晶情形。由結果顯示, 聚亞醯胺/ 矽二層結構中, 薄膜應力隨厚度增加而增加,PMDA-PDA 及50%PMDA-ODA+50%PMDA-PDA 系列熱膨脹系數均隨膜厚增加而顯著增加, 但對於規則性與方向性較差的PMDA-ODA系列熱膨脹系數隨膜厚增加較不明顯。金屬薄膜中, 鋁膜剛鍍完后之應力隨膜厚增加而增加, 熱處理后鋁膜之應力則隨膜厚增加而減少; 同時金屬膜中張力系數與膜厚無明顯關系, 銅膜的張力系數小於塊狀銅, 鋁膜張力系數與塊狀鋁差不多, 金膜、鈦膜的張力系數均較其塊狀材料為大。此外, 由於具緩衝作用的高分子層存在, 銅膜及鋁膜的內應力明顯降低。