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轉述
在銅晶種層上，無電鍍0.3μm厚銅膜之X光繞射圖，與銅晶種層比較後，I（111）/I（200）比值增加，無電鍍銅膜是以銅晶種層的優選方向成長，這個結果證明以離子束濺鍍沉積銅的晶種層的確會改善後續無電鍍銅膜的性質。另外退火可以消除晶粒中的缺陷，並使儲存的能量被釋放出來，這些能量主要來自無電鍍銅晶粒成長時為了降低表面能，晶粒之間相互吸引，產生一種拉伸應力，一旦這些能量經由退火被釋放出來，銅膜的織構（texture）會以較穩定的結晶面來存在。
就積體電路的製程而言，銅金屬層的退火溫度不能過高，第一是因為各層的材料其熱膨脹係數會不同，而在高溫時會造成熱應力過大，進而使銅膜發生破壞。
退 火處理可以降低電阻率，主要是因為消除細小的晶粒使晶界較少，銅金屬層更緻密。另一個主要原因則是因為退火改變了銅金屬層的織構，使（111）面的比例增 加。銅屬於面心立方晶體結構（fcc），在這種晶體結構中，最密的堆積面就是（111）。由於原子排列的關係，使最密堆積面上的電阻值會比其他結晶面要低 一些。
退火溫度與電阻率之關係，隨著退火溫度上升電阻率一直降低，在500℃可達2.02μΩ-cm
AFM
藉由原子力顯微鏡可測知試片表面粗糙度，圖為室溫與退火後的試片表面粗糙度的比較，當退火溫度增加銅膜表層粗糙度也隨之增加，是因為經退火後晶粒再成長，而在較高溫度退火後晶粒越大，致使表面粗糙度增加，但其差異並不會太大可能是膜層較薄的緣故。
銅膜經500℃退火處理後試片表面AFM立體影像。其粗糙度為29.80 nm，由圖上可以看出其顆粒比其他退火的試片要大，因此粗糙度也最大。
國立勤益技術大學機械系
教授：張子欽博士
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