采用二次离子质谱仪(SIMS)测试了SiON和Ta双层扩散阻挡层及Ta扩散阻挡层的阻挡性能;采用X射线衍射仪(XRD)测量了沉积态有Ta阻挡层和无阻挡层Cu膜的晶体学取向结构;利用电子薄膜应力测试仪测量了具有双层阻挡层Cu膜的应力分布状况。测试结果表明,双阻挡层中Ta黏附层有效地将Cu附着于Si基片上,并对Cu具有一定的阻挡效果,而SiON层则有效地阻止了Cu向SiO2中的扩散。与Ta阻挡层相比,双阻挡层具有较好阻挡性能。有Ta阻挡层的Cu膜的{111}织构明显强于无阻挡层的Cu膜。离子注氮后,薄膜样品应力平均值为206MPa;而电镀Cu膜后,样品应力平均值为-661.7MPa。