三维集成电路具有功耗降低、电气性能优良、形状因子高的优点，随着电子产品微型化、多功能化不断发展，芯片的尺寸越来越小，功率越来越大，服役的温度不断升高，这给电子产品的可靠性带来严峻的挑战。在Cu-Sn-Cu钎焊反应中，Cu迅速地向液态钎料中扩散溶解，Cu6Sn5金属间化合物会很快在焊盘与钎料的界面处出现。在Sn基钎料/金属间化合物/Cu接头的服役过程中，Cu6Sn5/Cu界面会发生固态扩散反应，形成Cu3Sn层。随着Cu3Sn层的形成和生长，在层内和Cu/Cu3Sn界面常出现大量亚微米级的柯肯达尔空洞。这种空洞的存在会危及接头的可靠性，已引起了极大关注。而界面柯肯达尔空洞形成的过程伴随着空位的形成与扩散，空位是研究界面扩散和空洞形成过程中的一个不可忽略的因素。目前，关于空位对Cu-Sn-Cu界面扩散行为影响的相关研究还不够透彻，对Cu/Cu3Sn界面处的原子扩散行为研究也还不充分。因此，本文采用分子动力学方法研究了Cu/Cu3Sn界面上空位对扩散行为的影响，并与不含空位的模型进行对比分析;此外，运用NEB方法计算了Cu/Cu3Sn界面上各原子的空位扩散能垒及各个扩散路径下的空位扩散激活能，揭示了不同温度下空位对Cu/Cu3Sn界面上原子扩散行为的影响。　　首先，运用分子动力学方法模拟Cu/Cu3Sn界面上空位对扩散的影响，与不含空位的界面扩散进行对比分析，并研究了空位对扩散系数的影响。结果表明:在Cu晶体内含空位的模型中，原子比不含空位的模型更加活跃，界面原子错乱情况加剧。对比相同温度下不含空位的模型，Cu3Sn晶体中各原子进入铜晶体内的数量显著增加，这是由于Cu晶体中含有空位，导致Cu晶体的表面能变高，Cu3Sn中的Cu原子和Sn原子有向Cu原子中靠拢的趋势，Cu3Sn中的Cu原子和Sn原子占据铜晶体中的空位位置。与相同温度下不含空位的模型相比，含空位的模型中Cu、Cu1、Cu2和Sn1原子的扩散系数在800K、900K时均有1～2个数量级的增长。　　其次，为了进一步研究空位对扩散的影响，计算了Cu、Cu3Sn晶体的空位形成能，并运用NEB方法计算了各温度下Cu3Sn晶体中的空位扩散能垒及扩散激活能。结果表明:Cu晶体的空位形成能大于Cu3Sn晶体中Cu空位的形成能;在Cu3Sn晶体中，Cu1空位、Cu2空位的形成能值比较接近，它们均小于Sn空位的形成能。运用NEB方法计算的Cu3Sn晶体中的空位扩散能垒表明:Sn完成扩散所需要的激活能要比Cu大，当原子在Cu3Sn晶体内部以空位机制进行扩散时，Sn的空位扩散激活能大于Cu的空位扩散激活能。　　最后，研究了存在空位时Cu/Cu3Sn界面的扩散行为，计算了Cu/Cu3Sn界面上各原子的空位扩散能垒，还计算了各个扩散路径下的空位扩散激活能。结果表明:同一种迁移路径下，随着温度的升高空位扩散激活能逐渐降低;当原子在不同温度下以Cu→Cu1vac迁移路径进行扩散时，其空位扩散激活能均最低，同时说明Cu→Cu1vac迁移路径是界面上最易发生的扩散路径。