[发明专利]一种半导体器件及其制作方法

说明书

本申请提供一种半导体器件及其制作方法，所述制作方法包括：采用GaSb晶圆作为衬底，在正面电路结构已经完成的情况下，对GaSb晶圆背面进行减薄时，采用第一磨盘和研磨液进行减薄，其中，第一磨盘上设置有碳化钨涂层，通过碳化钨涂层对GaSb晶圆的表面进行研磨，由于碳化钨与GaSb晶圆之间，不只是物理研磨，还包括化学反应，且碳化钨涂层的颗粒粒径在纳米级别，因此，对GaSb晶圆进行处理的减薄过程与抛光过程合二为一，从而能够减少减薄后抛光的过程，无需对厚度和误差进行再次进行修整和去除，从而减少了工艺过程，通过一体化减薄和抛光过程，即可达到传统意义上的镜面抛光要求。

技术领域

本发明涉及半导体器件制作技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其制作方法。

背景技术

锑化镓(GaSb)是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中的新兴材料之一，该材料电子迁移率高，带隙窄，可以制备发光器件、激光器、红外探测器，光伏电池等，广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。GaSb具有比Si更优异的电子特性，如高的饱和电子速率及高的电子移动率，等效的GaSb元件和Si元件同时都工作在高频时，GaSb会具有更少的噪声。GaSb的另一个优点，它是直接能隙的材料，可以用来发光，它的发光效率比锗材料更高，不仅可以用来制作发光二极管、光探测器，还可以用来制作半导体激光器。

在GaSb的可靠性实验当中，大多数样品均出现在一段时间内，器件热阻随时间减小的现象。这是由于较高的试验温度使芯片与管壳之间的接触应力有所改善。对于功率FET,热阻是一个重要的参数，当器件处于同一功耗和外部环境时,热阻小，就可以减小沟道温度，提高器件正常使用状态的可靠性。通过GaSb材料厚度减薄、刻蚀贯穿GaSb材料的通孔、晶片背面电镀散热用大面积金属薄膜等工艺，可以减小GaSb器件热阻，从而有效地提高功率器件与电路的可靠性。在GaSb材料背面加工工艺中，减薄和抛光是最关键的半导体工艺。且现有技术中硅晶圆的减薄和抛光工艺对GaSb晶圆并不适用，因此亟需开发适用于GaSb晶圆的减薄工艺。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种半导体器件及其制作方法，以解决现有技术中硅晶圆的减薄和抛光工艺对GaSb晶圆并不适用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种半导体器件制作方法，包括：

提供GaSb晶圆，所述GaSb晶圆包括相对设置的第一表面和第二表面；

在所述第一表面制作形成正面电路结构；

提供承载片；

将所述GaSb晶圆的正面电路结构与承载片贴合；

采用第一磨盘和研磨液对所述GaSb晶圆的第二表面进行一体化减薄抛光，所述第一磨盘上设置有碳化钨涂层，所述碳化钨涂层的颗粒粒径为纳米级别，所述碳化钨涂层用于研磨所述GaSb晶圆。

优选地，所述碳化钨涂层的颗粒粒径范围为500nm-800nm，包括端点值。

优选地，所述研磨液包括：

润滑剂：PEG聚乙二醇混合物；

表面活性剂：苯磺酸盐；

分散剂：次氯酸盐；

去离子水；

PH值调节剂：氨水。

优选地，所述研磨液的各个组成部分的质量比例为：润滑剂PEG-600 1％～5％，PEG-1000 1％～5％；表面活性剂3％～5％；分散剂1％～4％；去离子水80％～94％；PH值调节剂：0.1％～1％；PH值8～10。

优选地，所述第一磨盘的转速为100rpm/min～200rpm/min，包括端点值；所述研磨液的流速范围为2ml/sec～3ml/sec，包括端点值。