【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，并且更具体地，涉及一种晶圆及其制备方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的飞速发展，通过将晶圆进行分割得到的高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor，hemt)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)等半导体器件得到了广泛的应用。晶圆可以包括层叠设置的衬底和金属层。其中，衬底可以设有通孔。虽然金属层可以通过通孔实现半导体器件的接地需求和良好的散热特性，但是在晶圆的厚度较薄(如小于200um)的情况下，金属层的应力会导致晶圆的翘曲度较大。
2、相关技术通常通过干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺对金属层进行图形化，以释放金属层的应力，从而减小晶圆的翘曲度。但是，干法刻蚀工艺或湿法腐蚀工艺容易对衬底上通孔底部的金属层造成损伤，不仅不能满足半导体器件的接地需求，而且会导致半导体器件的散热特性变差。
3、因此，亟需一种能够保证半导体器件的接地需求、改善半导体器件的散热特性并减小晶圆的翘曲度的技术方案。
技术实现思路
1、本申请提供了一种晶圆及其制备方法，不仅能够保证将晶圆进行分割得到的半导体器件的接地需求，改善半导体器件的散热特性，而且大大减小了晶圆的翘曲度。
2、第一方面，本申请提供了一种晶圆，可以包括衬底、图形化的金属层和多个第一电极。
3、其中，衬底可以设有多个通孔。多个第一电极均
4、本申请提供的晶圆中，图形化的金属层可以设置于衬底的第二表面以及每个通孔的侧壁和底部，且图形化的金属层中位于第二表面的部分的边缘可以与衬底的边缘平齐，在保证将晶圆进行分割得到的半导体器件的接地需求，改善半导体器件的散热特性，而且大大减小了晶圆的翘曲度。
5、在一种可能的实现方式中，图形化的金属层可以包括层叠设置的粘附层、种子层和电镀层。其中，粘附层相对于种子层和电镀层更靠近第二表面。
6、可选地，图形化的金属层的厚度可以为微米量级。更具体的，图形化的金属层的厚度可以为2um～16um。也就是说，图形化的金属层中位于第二表面的部分以及位于通孔的侧壁和底部的部分的厚度均可以为2um～16um。
7、在一示例中，粘附层可以采用钛ti(titanium)、氮化钛tin(titanium nitride)、钽ta(tantalum)、氮化钽tan(tantalum nitride)等金属材料或合金材料。当然，粘附层还可以采用其他金属材料或合金材料，本申请不做限定。
8、在另一示例中，种子层可以采用铜cu(cuprum)、金au(aurum)、钨w(tungsten)、镍ni(nickel)、锡sn(stannum)等金属材料，还可以是钛钨tiw(titanium tungsten)、钛金tiau(titanium aurum)等合金材料。当然，种子层还可以采用其他金属材料或合金材料，本申请不做限定。种子层的厚度可以为10nm～1um。当然，种子层还可以为其他厚度，本申请也不做限定。
9、在又一示例中，电镀层可以采用铜cu、金au、锡sn、银ag(argentum)等金属材料。当然，电镀层还可以采用其他金属材料，本申请不做限定。电镀层的厚度可以为2um～16um。当然，电镀层还可以为其他厚度，本申请不做限定。
10、可选地，通孔的深宽比为1:5～10:1。当然，深宽比越大，表明通孔越深。电镀层的厚度可以根据通孔的深宽比确定。
11、在另一种可能的实现方式中，图形化的金属层可以具有多个分割单元。多个分割单元中相邻两个分割单元可以被一个或多个凹槽分割。可以理解的，相邻两个分割单元被一个凹槽分割的情况下，可以理解为多个凹槽连续设置，形成一个凹槽。相邻两个分割单元被多个凹槽分割的情况下，可以理解为多个凹槽间隔设置，为非连续的。
12、示例性的，多个分割单元中每个分割单元可以为正方形、长方形等多边形。每个分割单元的尺寸可以小于或等于15mm。
13、例如，分割单元为正方形，那么，分割单元的边长可以小于或等于15mm。
14、又例如，分割单元为长方形，那么，分割单元的宽度可以小于或等于15mm。
15、可选地，凹槽的宽度可以为5um～100um。当然，凹槽还可以为其他宽度，本申请不做限定。
16、在一示例中，凹槽的底部的位置可以满足以下任一项：
17、1、凹槽的底部可以位于电镀层的内部。
18、2、凹槽的底部可以位于电镀层与种子层之间的界面处。
19、3、凹槽的底部可以位于种子层的内部。
20、4、凹槽的底部可以位于种子层与粘附层之间的界面处。
21、5、凹槽的底部可以位于粘附层的内部。
22、6、凹槽的底部可以位于粘附层与衬底之间界面处。
23、7、凹槽的底部可以位于衬底的内部。
24、在另一示例中，凹槽的深度可以大于或等于图形化的金属层的厚度的60％，且小于或等于衬底的厚度的30％。由于电镀层的厚度可以大于种子层的厚度和粘附层的厚度，那么，凹槽的深度等于图形化的金属层的厚度的60％的情况下，可以认为凹槽的底部可以位于电镀层的内部。凹槽的深度等于衬底的厚度的30％的情况下，可以认为凹槽的底部可以位于衬底的内部。
25、在一些种可能的实现方式中，本申请提供的晶圆还可以包括外延层、多个第二电极和多个第三电极。
26、其中，外延层可以包括层叠设置于衬底第一表面的沟道层。多个第二电极和多个第三电极均可以位于第一表面，且多个第二电极和多个第三电极均可以与沟道层接触。
27、当然，外延层除了包括沟道层，还可以包括成核层、缓冲层、势垒层和盖帽层等。成核层、缓冲层、沟道层、势垒层和盖帽层依次层叠设置于第一表面。其中，成核层相比于缓冲层、沟道层、势垒层和盖帽层更靠近衬底。
28、可选地，第一电极可以作为源极，第二电极可以作为栅极，第三电极可以作为漏极。
29、第二方面，本申请提供了一种晶圆的制备方法，可以包括：在衬底的第一表面形成多个第一电极。对衬底的第二表面进行光刻和刻蚀，形成多个通孔。其中，第二表面和第一表面可以相对设置。对衬底和多个通孔中的每个通孔进行金属化，形成金属层。对金属层进行分割，形成图形化的金属层。其中，图形化的金属层中位于第二表面的部分的边缘可以与衬底的边缘平齐。
30、本申请提供的晶圆的制备方法中，通过对金属层进行分割形成图形化的金属层，由于分割，使得图形化的金属层应力得以释放，因此，图形化的金属层能够实现将晶圆进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆，其特征在于，包括衬底、图形化的金属层和多个第一电极；
2.根据权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层包括层叠设置的粘附层、种子层和电镀层；其中，所述粘附层相对于所述种子层和所述电镀层更靠近所述第二表面。
3.根据权利要求2所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层具有多个分割单元，所述多个分割单元中相邻两个分割单元被凹槽分割。
4.根据权利要求3所述的晶圆，其特征在于，所述多个分割单元中每个分割单元的尺寸小于或等于15mm。
5.根据权利要求3或4所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的宽度为5um～100um。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的底部的位置满足以下任一项：
7.根据权利要求3至6中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的深度大于或等于所述图形化的金属层的厚度的60％，且小于或等于所述衬底的厚度的30％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层的厚度为微米量级。
9.根据权利要求1至8
10.一种晶圆的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述对所述衬底和所述多个通孔中的每个通孔进行金属化，形成金属层，包括：
12.根据权利要求10或11所述的制备方法，其特征在于，所述对所述金属层进行分割，形成图形化的金属层，包括：
13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述脉冲激光的波长为200nm～400nm，所述脉冲激光的频率大于或等于500Hz，所述脉冲激光的功率为2W～6W。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述图形化的金属层具有多个分割单元，所述多个分割单元中相邻两个分割单元被凹槽分割。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述多个分割单元中每个分割单元的尺寸小于或等于15mm。
16.根据权利要求14或15所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的宽度为5um～100um。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的底部的位置满足以下任一项：
18.根据权利要求14至17中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述凹槽的深度大于或等于所述图形化的金属层的厚度的60％，且小于或等于所述衬底的厚度的30％。
19.根据权利要求10至18中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述图形化的金属层的厚度为微米量级。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述通孔的深宽比为1:5～10:1。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆，其特征在于，包括衬底、图形化的金属层和多个第一电极；
2.根据权利要求1所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层包括层叠设置的粘附层、种子层和电镀层；其中，所述粘附层相对于所述种子层和所述电镀层更靠近所述第二表面。
3.根据权利要求2所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层具有多个分割单元，所述多个分割单元中相邻两个分割单元被凹槽分割。
4.根据权利要求3所述的晶圆，其特征在于，所述多个分割单元中每个分割单元的尺寸小于或等于15mm。
5.根据权利要求3或4所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的宽度为5um～100um。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的底部的位置满足以下任一项：
7.根据权利要求3至6中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述凹槽的深度大于或等于所述图形化的金属层的厚度的60％，且小于或等于所述衬底的厚度的30％。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述图形化的金属层的厚度为微米量级。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的晶圆，其特征在于，所述通孔的深宽比为1:5～10:1。
10.一种晶圆的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述对所述衬底和所述多个通孔中的每个通孔进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：武龙，郑顶恒，侯明辰，魏巍，张亚文，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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