随着大规模集成电路向着高集成化、高速化、多功能化、小型化方向发展，高密度封装逐渐成为技术发展的主流。然而，集成电路的高集成化将直接导致单位模块的产热量大幅度升高,从而在散热效率不变的情况下使得电路的温度不断上升。为了防止电路元件因热聚集和热循环作用而损坏，必须开发具有低介电常数、低热膨胀系数、高热导率等特性的基板材料。氮化铝（AlN）由于具有高热导率、无毒、热膨胀系数与Si相近等特点，是理想的电路封装材料，但需要对其表面进行金属化处理。金属铜广泛应用于电路布线，但是其与AlN的浸润性很差，难以获得可靠的金属化连接。因此，本论文对AlN薄膜的生长及表面金属化工艺开展了系统地研究。本论文采用反应磁控溅射法沉积AlN薄膜，获得AlN薄膜生长的最优参数为基板温度200℃，溅射功率300W，工作气压为0.6Pa，氩氮分压比1:4。研究表明，对基板表面进行抛光预处理，抛光时间越长，划痕会更加明显，数量也越多，有助于AlN籽晶的生长；通过后期酸处理，可以减少AlN薄膜样品表面的铝微粒，并改善生成的AlN薄膜的表面形貌。接着用直流磁控溅射法在已制得的AlN样品上溅射钛（Ti）薄膜，对制得的AlN-Ti样品进行退火处理；最后在制得的AlN-Ti上溅射铜（Cu）薄膜，对制得的AlN-Ti和AlN-Ti-Cu样品在一定条件下进行退火处理。从样品的断面图可以观察到在Si基板上依次生长出的AlN薄膜、Ti薄膜和Cu薄膜；对制得的样品各膜层之间进行结合力的测试，得到了优良的金属化的方案：退火温度500℃和退火时间30min。纳米划痕实验中，AlN-Ti-Cu的临界载荷为850uN，而AlN-Cu的临界载荷只有400uN，通过插入Ti过渡层强化了AlN表面的金属化效果。