??金屬層的形成主要采用物理汽相沉積(Pysical Vapor Deposition，簡(jiǎn)稱PVD)技術(shù)，主要有兩種PVD技術(shù)：蒸發(fā)和濺射。蒸發(fā)是通過(guò)把被蒸鍍物體加熱，利用被蒸鍍物在高溫(接近其熔點(diǎn))時(shí)的飽和蒸汽壓，來(lái)進(jìn)行薄膜沉積的；而濺射是利用等離子體中的離子，對(duì)被濺射物體電極（也就是離子的靶）進(jìn)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?yàn)殇X的價(jià)格相對(duì)低廉，并且鋁能夠很容易和二氧化硅反應(yīng)形成氧化鋁，這促進(jìn)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(tái)后就可以開(kāi)始根據(jù)程序淀積薄膜，可以根據(jù)需要覺(jué)得是否對(duì)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(jìn)行表面金屬化，具體步驟如下：
一、前處理
清洗：對(duì)應(yīng)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(duì)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(shí)之內(nèi)必須正蒸，否則要重新泡酸（防止放置過(guò)長(zhǎng)時(shí)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(tái)中，按照程序進(jìn)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(lái)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(tái)有ULVAC EBX-2000和ei-5z，都是電子束蒸發(fā)臺(tái)。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(jìn)行一次熱處理，這一加熱過(guò)程稱為合金化或者低溫退火。當(dāng)鋁硅界面的溫度達(dá)到300℃以上時(shí)，硅會(huì)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(guò)合金層與接觸孔下面的摻雜半導(dǎo)體接觸，從而獲得金屬和硅的歐姆接觸。
合金過(guò)程中比較重要的控制參數(shù)有：溫度（一般為500℃左右）、時(shí)間、氣流速度等。?
1、氮?dú)夂辖?/span>
圓片經(jīng)過(guò)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(jìn)行合金處理，步驟同金擴(kuò)散，不要進(jìn)行后處理。
2、氫氣合金
圓片經(jīng)過(guò)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(jìn)行合金處理，步驟同金擴(kuò)散，不要進(jìn)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(gè)點(diǎn)火裝置，可以將里面多余的氫氣在管口燒掉以免泄露。
3、氮?dú)浜辖?/span>
氮?dú)浜辖鹗窍认驙t管中通入退火進(jìn)行N2合金，接著通入H2進(jìn)行H2合金。工藝溫度一般為500—530℃。
4、氮?dú)夂姹?/span>
氮?dú)夂姹涸趦艋嫦溥M(jìn)行，一般緊接著氫氣合金、氮?dú)夂辖鸷筮M(jìn)行，工藝溫度為（300±10）℃。
進(jìn)行合金是溫度過(guò)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(yàn)
蒸發(fā)形成鋁膜之后需要進(jìn)行檢驗(yàn)，主要有：
1） 鋁層厚度：通常利用四探針?lè)y(cè)量出鋁層的電導(dǎo)率，再根據(jù)鋁層厚度和電導(dǎo)率的關(guān)系換算出鋁層的厚度。器件對(duì)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(lái)確定膜厚，鋁膜太厚光刻時(shí)不容易套準(zhǔn)，太薄會(huì)影響封裝過(guò)程中引線鍵合的強(qiáng)度，而且也會(huì)由于電流過(guò)大而影響可靠性。
2） 鋁層表面檢查：表面應(yīng)該光亮，顆粒正常，如果鋁膜由于氧化而表面發(fā)黃會(huì)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(méi)有鋁層脫落等狀況。
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