一种功率半导体芯片，该芯片的光刻版及其曝光方法技术

本发明专利技术公开了一种功率半导体芯片，该芯片的光刻版及其曝光方法，方法包括：根据曝光场大小将大尺寸芯片划为两个以上的区域单元，根据芯片类型分为边角、边缘或中心区域单元的任一种，同一类型区域单元图形一致；将区域单元组合成光刻版，光刻版包括由芯片划分的所有区域单元类型，光刻版尺寸小于或等于芯片尺寸；利用遮光板选取光刻版上相应区域单元对硅片曝光；通过光刻机的硅片偏置和旋转设置，将曝光的区域单元图形转移至硅片相应位置，将剩余区域单元通过遮光板曝光窗口，及硅片偏置和旋转操作，逐一曝光。本发明专利技术能够解决现有芯片制作采用多块版拼接，光刻版数量多、成本大，拼接时容易造成误差，无法适用于具有复杂结构芯片制备的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体芯片，该芯片的光刻版及其曝光方法
本专利技术涉及电力电子器件制造
，尤其是涉及一种拼接式大尺寸功率半导体芯片，该芯片的光刻版及其曝光方法。
技术介绍
随着技术的发展以及应用领域的不断扩展，功率半导体器件在现代电力电子技术中占据着越来越重要的地位。目前，功率半导体器件正向高频化、大功率化、智能化和模块化方向发展。其中，作为功率半导体器件应用的关键技术，如何实现功率半导体模块的大功率容量成为当前该
内研发的重点方向。为了实现功率半导体模块的大功率容量，现有技术通常采用将数几个甚至十几个小的芯片进行并联封装成一个功率模块以增大其功率密度。在现代功率开关器件主导的电力电子电路中，诸如IGBT、功率VDMOS、FRD等器件往往采用多个器件并联，以实现所需的功率等级，但多器件并联使用将严格要求器件之间的性能匹配，否则将会造成开通速度不均匀等问题，最终导致模块失效。这就要求提升器件功率等级，而通过器件尺寸的提升可以直接提高芯片的功率等级，并直接减少应用中所需的芯片数量，进而提高模块的可靠性，降低封装成本。但是很多曝光机设备为了保持曝光区域的光强均匀性、曝光精度等问题，曝光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体芯片曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：S101)根据光刻机的曝光场大小通过分界线(3)将大尺寸的芯片(200)图形划分为两个以上的区域单元(300)，根据图形的类型将所述区域单元(300)划分为边角区域单元(4)、边缘区域单元(5)或中心区域单元(6)中的任一种类型，并保证同一类型区域单元(300)的内部图形完全一致；S102)将所述区域单元(300)组合成光刻版(100)，所述光刻版(100)包括由所述芯片(200)划分的所有区域单元(300)类型，所述光刻版(100)的尺寸小于或等于所述芯片(200)的尺寸，其中所述边角区域单元(4)或边缘区域单元(5)包含对准标记；S10...

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体芯片曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：S101)根据光刻机的曝光场大小通过分界线(3)将大尺寸的芯片(200)图形划分为两个以上的区域单元(300)，根据图形的类型将所述区域单元(300)划分为边角区域单元(4)、边缘区域单元(5)或中心区域单元(6)中的任一种类型，并保证同一类型区域单元(300)的内部图形完全一致；S102)将所述区域单元(300)组合成光刻版(100)，所述光刻版(100)包括由所述芯片(200)划分的所有区域单元(300)类型，所述光刻版(100)的尺寸小于或等于所述芯片(200)的尺寸，其中所述边角区域单元(4)或边缘区域单元(5)包含对准标记；S103)利用遮光板(7)选取所述光刻版(100)上的相应区域单元(300)对硅片进行曝光，第一个曝光的区域单元(300)为基准单元，并具有对准标记；S104)通过光刻机上的硅片偏置和旋转设置，将曝光的区域单元(300)图形转移至硅片的相应位置，通过显影形成基准单元，并通过基准单元的对准标记对准，将剩余的区域单元(300)通过所述遮光板(7)的曝光窗口(11)，及硅片偏置和旋转操作，逐一进行曝光；S105)完成所述芯片(200)所有区域单元(300)的曝光后进行显影，获得所述芯片(200)的第一层光刻图形，并进行刻蚀，完成所述芯片(200)的第一层工序；S106)利用第一层工序形成的对准标记，完成所述芯片(200)后续层的曝光、显影和刻蚀工艺。2.根据权利要求1所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：位于所述分界线(3)两侧的区域单元(300)图形在设定范围内保持一致，该设定范围大于所述遮光板(7)的定位误差。3.根据权利要求2所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：所述区域单元(300)交接处的图形与所述分界线(3)垂直。4.根据权利要求3所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：所述边角区域单元(4)为带终端区(14)或图形边线(15)的边角的区域单元(300)，所述边缘区域单元(5)为带终端区(14)或图形边线(15)的边缘的区域单元(300)，所述中心区域单元(6)为不带终端区(14)和图形边线(15)的中心的区域单元(300)。5.根据权利要求4所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：所述光刻版(100)为方形结构，所述光刻版(100)具有连续的图形边线(15)。6.根据权利要求1、2、3、4或5任一项所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：所述遮光板(7)的曝光窗口(11)在相应区域单元(300)的分界线(3)基础上单边向外扩展1～10μm。7.根据权利要求6所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：通过对所述光刻版(100)的中心在水平方向上偏置(a1-a2)/2，在竖直方向上偏置(b1-b2)/2，将所述边角区域单元(4)投影至所述硅片上形成所需的图形；其中，a1为芯片(200)的长度，b1为芯片(200)的宽度，a2为光刻版(100)的长度，b1为光刻版(100)的宽度。8.根据权利要求1、2、3、4、5或7任一项所述的功率半导体芯片曝光方法，其特征在于：通过分界线(3)将大尺寸的芯片(200)图形划分为m行×n列方形的区域单元(300)，m≥4，n≥4；将所述边角区域单元(4)、边缘区域单元(5)和中心区域单元(6)组合成符合...

【专利技术属性】
技术研发人员：程银华，刘国友，王梦洁，黄建伟，陈辉，王春祥，肖强，谭灿健，罗海辉，覃荣震，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43