采用曝光场拼接技术制作超大功率智能器件的方法

摘要

本发明公开了属于集成电路器件制造技术范围，特别涉及一种采用曝光场拼接技术制造超大功率智能器件的方法。对由N个完全相同的功率器件单元并联，且含控制电路所构成的超大功率智能器件，在工艺制造时，这N个完全相同的功率器件单元或控制电路，其间不设划片槽，采用步进式曝光方式进行曝光，曝光场相互拼接。在一个大面积的衬底硅圆片上将同时制作出多个超大功率智能器件，在相邻超大功率智能器件间设置划片槽，以利于将来的划片封装。本发明充分利用步进式曝光场拼接技术，实现在大面积衬底硅圆片上拼接式地集成各种不同的电路模块，是非常有利于智能化超大功率电力电子器件制造的技术方法。

主权项

一种采用曝光场拼接技术制造超大功率智能器件的方法，其特征在于，具体实现步骤如下：1)对功率器件单元进行版图设计和制版在衬底硅圆片(1)上布置多个超大功率智能器件(2)，一个超大功率智能器件(2)由N个完全相同的功率器件单元(3)并联构成，并按同样方式集成控制电路，从而实现超大功率器件的智能化；在工艺制造时，对于功率器件单元(3)图形结构进行合理的设计，以形成到其他单元的良好的过渡，将N个完全相同的功率器件单元(3)和控制电路合成为一个超大功率智能器件(2)，超大功率智能器件(2)内的各功率器件单元(3)间不设划片槽(4)；将功率器件单元(3)的保护环(6)置于功率器件单元的外圈，功率器件单元的电学连接线(5)一直延伸到功率器件单元(3)版图的最边缘处，保证功率器件单元(3)之间的连接需要；功率器件单元(3)的面积小于曝光场，采用步进式曝光方式进行曝光，曝光场相互拼接后，最终构成一个超大功率智能器件(2)，在一个衬底硅圆片(1)上同时制作出多个超大功率智能器件(2)，在相邻超大功率智能器件(2)间设置划片槽(4)，以利于将来的划片封装；2)超大功率智能器件(2)按上述流程进行制造，除光刻工艺外其他工艺均按常规进行，对于光刻的步骤，根据超大功率智能器件(2)的总导通电流设计要求，分别曝光各功率器件单元(3)，并且在各次曝光时，步进的尺寸选择精确等于或小于功率器件单元(3)的尺寸，从而实现由较小面积的功率器件单元(3)拼接起来合并构成较大面积的超大功率智能器件(2)；3)按与上述步骤2)的同样的方式，进行其他超大功率智能器件(2)的曝光，对于不同的超大功率智能器件(2)，在各超大功率智能器件(2)之间制作划片槽(4)，如果划片槽部分存在有效的图形，则按与上述步骤2)的同样的方式拼接制作；如果划片槽部分没有有效的图形，则光刻机在完成上一个超大功率智能器件图形的曝光后，选择较大的步进移动距离，越过划片槽部分，进行下一个超大功率智能器件的各功率器件单元(3)的曝光；4)对步骤1)中超大功率智能器件(2)集成控制电路，根据超大功率智能器件的工作模式的控制要求，设计在片的控制集成电路，并且制版；5)在片控制电路的制作，按与上述步骤2)的同样的方式拼接制作；图形拼接制作，并插入到各功率器件单元之中，最终制造出智能化的超大功率智能器件。