本論文主要在探討不同製程條件對高周波磁控濺鍍氧化鋅薄膜及蒸鍍聚合
聚亞醯胺薄膜於矽及砷化鎵基材上之應力行為與機械性質之影響，其中薄

膜應力行為與機械性質乃利用彎柄儀量測。在氧化鋅薄膜室溫殘留應力方

面，任一相同製程下，薄膜鍍於矽基材上之室溫殘留壓應力，均大於其鍍

在砷化鎵基材上之室溫殘留壓應力，由鍍於矽基材上之薄膜 X 光繞射峰

強度較強可以得知，鍍於矽基材上之薄膜結晶程度較佳或較為緻密，以至

於濺鍍氣體與原子對此薄膜產生較大的撞擠效應，造成矽基材上之薄膜具

有較大的本質應力，因此其室溫殘留壓應力較大。而對任一基材上之薄膜

而言，室溫殘留壓應力隨基材溫度增加而降低，這是由於基材溫度愈高，

本質應力愈容易鬆弛的緣故。室溫殘留壓應力亦濺鍍氣體壓力增加而降低

，此乃由於濺鍍氣體壓力增加時，氣體散射效應將變大而使撞擠效應減弱

，使得本質應力減小的緣故。至於製程參數濺鍍氣體氬與氧之分壓比與濺

鍍功率，則對室溫殘留應力的影響不顯著。在熱循環應力方面，較高濺鍍

氣體總壓 (5.3 Pa) 及較低基材溫度 ( 250 ℃) 製備而成之薄膜，因於

熱循環中發生結晶化之現象，導致升溫與降溫之應力曲線不重合情形。由

應力隨溫度變化之斜率可求得氧化鋅薄膜的雙軸向模數及熱膨脹係數，一

般而言，室溫至 400 ℃ 間之雙軸向模數為 250 至 360 GPa，熱膨脹係

數則從 5 增至 8 ppm /℃。在真空蒸鍍聚合聚亞醯胺 PMDA-PDA 薄膜方

面，於較高之 PMDA 單體蒸發溫度 (150 ℃) 所製備的薄膜，隨著熱循環

溫度的增加而趨向零應力，此乃由於薄膜經熱循環後發生破裂之緣故。於

計算 PMDA-PDA 薄膜之雙軸向模數與熱膨脹係數時會發生不合理的現象，

此乃由於薄膜鍍在不同基材具有不同性質，造成一般所使用的方程式不適

用之結果，這可由方程式進行修正後得知。而薄膜厚度會隨著熱循環溫度

增加而減少，顯示薄膜於熱循環中可能發生變化，而鍍在砷化鎵基材上之

薄膜厚度均大於鍍在矽上之薄膜，暗示薄膜於矽及砷化鎵基材上性質可能

不同。