??金屬層的形成主要采用物理汽相沉積(Pysical Vapor Deposition，簡稱PVD)技術，主要有兩種PVD技術：蒸發(fā)和濺射。蒸發(fā)是通過把被蒸鍍物體加熱，利用被蒸鍍物在高溫(接近其熔點)時的飽和蒸汽壓，來進行薄膜沉積的；而濺射是利用等離子體中的離子，對被濺射物體電極（也就是離子的靶）進行轟擊，使汽相等離子體內(nèi)具有被濺鍍物的粒子（如原子），這些粒子沉積到硅片上就形成了薄膜。

鋁是用于互連的最主要的材料之一，因為鋁的價格相對低廉，并且鋁能夠很容易和二氧化硅反應形成氧化鋁，這促進了二氧化硅和鋁之間的粘附性。在生產(chǎn)中采用電子束蒸發(fā)工藝淀積鋁膜，大致步驟為：圓片在清洗液中清洗干凈后浸入HF溶液中去除表面的氧化層，去離子水沖洗后離心甩干；將圓片裝上行星盤，把行星盤裝回蒸發(fā)臺后就可以開始根據(jù)程序淀積薄膜，可以根據(jù)需要覺得是否對蒸發(fā)的圓片襯底加熱。

已經(jīng)完成前道工序并且表面已經(jīng)氧化光刻，送入正蒸間進行表面金屬化，具體步驟如下：

一、前處理

清洗：對應不同的產(chǎn)品有不同的清洗方式

泡酸：將圓片浸入5%的HF溶液中浸泡20S左右，然后沖水后甩干。對于肖特基產(chǎn)品采用1%的HF溶液浸泡30S。泡酸后的圓片在2小時之內(nèi)必須正蒸，否則要重新泡酸（防止放置過長時間產(chǎn)生氧化層）。?

二、正面蒸鋁

將泡酸完的圓片裝在行星盤上，放入蒸發(fā)臺中，按照程序進行蒸發(fā)淀積。蒸發(fā)的鋁層的厚度一般根據(jù)芯片功率的大小來確定，從1.4μm到7.5μm不等。一般肖特基等二極管鋁層厚度在5μm左右，如果芯片面積大的話加到7.5μm。

目前用的蒸發(fā)臺有ULVAC EBX-2000和ei-5z，都是電子束蒸發(fā)臺。鋁蒸發(fā)的工藝溫度為110℃，厚度不同，蒸發(fā)速度有所不同大致為15A/S。

三、合金化

為了在鋁和硅之間形成歐姆接觸，還必須在惰性氣體或者還原的氫氣環(huán)境中進行一次熱處理，這一加熱過程稱為合金化或者低溫退火。當鋁硅界面的溫度達到300℃以上時，硅會以一定比例固溶到鋁中，從而在界面處形成一層鋁硅合金，鋁通過合金層與接觸孔下面的摻雜半導體接觸，從而獲得金屬和硅的歐姆接觸。

合金過程中比較重要的控制參數(shù)有：溫度（一般為500℃左右）、時間、氣流速度等。?

1、氮氣合金

圓片經(jīng)過正面蒸鋁光刻并用210硅腐蝕液處理后后傳入合金間，用去離子水沖洗后，按照工藝條件（一般為500—530℃）進行合金處理，步驟同金擴散，不要進行后處理。

2、氫氣合金

圓片經(jīng)過正面蒸鋁光刻后傳入合金間，用去離子水沖洗15min后，按照工藝條件（一般為500—530℃）進行合金處理，步驟同金擴散，不要進行后處理。由于氫氣和氧氣混合易爆炸，所以在氫氣合金中需要用硅橡膠塞子塞緊石英管口，并且在石英管口有一個點火裝置，可以將里面多余的氫氣在管口燒掉以免泄露。

3、氮氫合金

氮氫合金是先向爐管中通入退火進行N2合金，接著通入H2進行H2合金。工藝溫度一般為500—530℃。

4、氮氣烘焙

氮氣烘焙在凈化烘箱進行，一般緊接著氫氣合金、氮氣合金后進行，工藝溫度為（300±10）℃。

進行合金是溫度過高發(fā)生的異常有鋁層發(fā)黃，即鋁在高溫下被氧化。

四、正面蒸鋁后QC檢驗

蒸發(fā)形成鋁膜之后需要進行檢驗，主要有：

1） 鋁層厚度：通常利用四探針法測量出鋁層的電導率，再根據(jù)鋁層厚度和電導率的關系換算出鋁層的厚度。器件對鋁層厚度有一定的要求，通常根據(jù)芯片的功率和面積大小來確定膜厚，鋁膜太厚光刻時不容易套準，太薄會影響封裝過程中引線鍵合的強度，而且也會由于電流過大而影響可靠性。

2） 鋁層表面檢查：表面應該光亮，顆粒正常，如果鋁膜由于氧化而表面發(fā)黃會影響引線鍵合牢度，也影響光刻。

3） 鋁層與硅片的粘附性良好，要求沒有鋁層脫落等狀況。

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