2.1膜厚

嚴(yán)格控制發(fā)Al膜的厚度是十分重要的，因?yàn)锳l膜的厚度將直接影響Al膜的其它性能，從而影響半導(dǎo)體器件的可靠性。對(duì)于高反壓功率管來(lái)說(shuō)，它的工作電壓高，電流大，沒(méi)有一定厚度的金屬膜會(huì)造成成單位面積Al膜上電流密度過(guò)高，易燒毀。對(duì)于一般的半導(dǎo)體器件，Al層偏薄，則膜的連續(xù)性較差，呈島狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，引起壓焊引線困難，造成不易壓焊或壓焊不牢，從而影響成品率;Al層過(guò)厚，引起光刻時(shí)圖形看不清，造成腐蝕困難而且易產(chǎn)生邊緣腐蝕和“連條”現(xiàn)象。

采用電子束蒸發(fā)，行星機(jī)構(gòu)在沉積薄膜時(shí)均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)基片在沉積Al膜時(shí)的幾率均等;行星機(jī)構(gòu)的聚焦點(diǎn)在坩堝蒸發(fā)源處，各個(gè)基片在一定真空度下沉積速率幾乎相等。采用磁控濺射鍍膜方法，由于沉積電流和靶電壓可以控制，也即是濺射功率可以調(diào)節(jié)并控制，因此膜厚的可控性和重復(fù)性較好，并且可在非常大表面上獲得厚度均勻的膜層。

Al膜厚度的測(cè)量可采用金屬膜厚測(cè)量?jī)x，它是根據(jù)渦流原理設(shè)計(jì)制造的無(wú)損測(cè)厚儀。根據(jù)工藝參數(shù)，我們制備了一批試樣，樣品經(jīng)測(cè)試，濺射Al薄膜的平均厚度是1.825μm，電子束蒸發(fā)Al薄膜的平均厚度是1.663μm,均符合半導(dǎo)體器件電較對(duì)Al膜厚的要求(小信號(hào)為1.7±0.15μm;大功率為2.5±0.3μm。

為了更進(jìn)一步地觀測(cè)膜厚及表面形貌，樣品放入環(huán)境掃描電子顯微鏡philipsXL30-ESEM中進(jìn)行觀測(cè)，并根據(jù)視頻打印機(jī)輸出的SEM圖片可以看出，電子束蒸發(fā)的膜厚分散度非常大，即均勻性較差。

2.2附著力

附著力反映了Al膜與基片之間的相互作用力，也是保證器件經(jīng)久耐用的重要因素。濺射原子能量比蒸發(fā)原子能量高1—2個(gè)數(shù)量級(jí)。高能量的濺射原子沉積在基片上進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換比蒸發(fā)原子高得多，產(chǎn)生較高的熱能，部分高能量的濺射原子產(chǎn)生不同程度的注入現(xiàn)象，在基片上形成一層濺射原子與基片原了相互溶合的偽擴(kuò)散層，而且，在成膜過(guò)程中基片始終在等離子區(qū)中被清洗和激活，清除了附著力不強(qiáng)的濺射原子，凈化且激活基片表面，增強(qiáng)了濺射原子與基片的附著力，因而濺射Al膜與基片的附著力較高。

測(cè)定附著力所采用的方法是測(cè)量Al膜從基片上剝離時(shí)所需要的力或者能量，我們采用剝離水法來(lái)測(cè)定附著力。