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集成电路自诞生以来不断飞速发展,而铜也早已取代了铝成为新一代的互连材料。为了阻止铜与硅基体之间的扩散反应引起微电子元器件性能受到影响并且提高铜与硅衬底的粘附性,必须在铜互连线外包裹一层扩散阻挡层。本文采用离子束辅助沉积技术制备了Cu（C）合金薄膜自形成扩散阻挡层,并研究了离子束辅助沉积工艺中沉积温度,辅助离子束能量和离子原子到达比分别对Cu（C）薄膜微观结构,电学性能以及扩散阻挡性能的影响,得出如下结论:（1）随着辅助源离子束能量的增加（0、0.1、0.2、0.3、0.4 keV）,Cu（C）薄膜的表面粗糙度逐步上升,晶粒尺寸和薄膜内部的缺陷密度呈现先减小后增大的趋势,由此导致在镀态时,薄膜的电阻率也是先减小后增大,在辅助源离子束能量为0.1 keV时,薄膜拥有最小的电阻率。辅助源离子束能量为0.4 keV的薄膜,由于能量过高,沉积过程中的热效应使得薄膜在镀态时就提前形成了SiC相作为扩散阻挡层,其热稳定性最好,达到400℃,1 h。（2）控制沉积温度在100℃及以上的时候,Cu（C）薄膜和Si基体的交界面上自发形成了Si C相和非晶碳层,其有效阻止了薄膜即使处于400℃退火一个小时的条件下Cu与Si之间的互扩散反应,并形成深能级杂质Cu3Si。但是当沉积温度到达200到300℃时,薄膜中的Cu原子发生了严重的团聚现象,导致薄膜中大量缺陷形成,并在退火后使薄膜极易被氧化,造成电阻率陡然上升。鉴于沉积温度为100℃的薄膜在退火后依然保持着最低的电阻率,为4.44μΩ?cm,我们得出结论,当控制沉积温度为100℃时,最有利于Cu（C）薄膜自形成扩散阻挡层获得最低的电阻率和最优越的热稳定性。（3）随着离子原子到达比的逐渐增大,初期增加了薄膜沉积原子的迁移率,增加了形核率,使得Cu（C）合金薄膜的致密性提高,薄膜的缺陷密度减小,后期离子原子到达比过高,薄膜内应力急剧增大,导致内部缺陷密度大幅增加,因此沉积态薄膜电阻率的变化趋势是先减小后增大,离子原子到达比为0.635的Cu（C）薄膜拥有最低的电阻率,同时又兼具有最佳的热稳定性和扩散阻挡性能。