1.高可靠性高压功率半导体模块芯片的制造工艺,包括下述步骤:
步骤1、将硅单晶片清洗后,进行磷扩散、硼扩散,之后在硅芯片两面蒸镀钛镍银合金层;
步骤2、将已经完成扩散工艺的硅晶圆进行线切割,按照需求切割成直径在Φ9 mm~Φ30 mm之间的圆形晶圆;
步骤3、采用锥形加球形研磨工艺,得到芯片的台面造型;
步骤4、依次将上可伐片、晶圆、下钼片之间放入焊锡片,装入石墨烧结模具,在氮气保护下真空烧结,得到晶圆片与金属电极的多层结构;
步骤5、将芯片放在氢氟酸和硝酸的混合溶液中进行酸洗,去离子水清洗后得到完整和洁净的芯片PN结台面;
步骤6、在芯片台面表面涂敷特定粘度的聚酰亚胺胶,按照设定的温度曲线阶梯升温、固化烘烤,形成致密的台面保护层;
步骤7、采用自动涂胶工装夹具,将芯片进行准确定位,用三维涂胶机批量涂敷深蓝色硅橡胶,依次室温硫化、阶梯升温固化和高温老化,对芯片进行二次保护;
步骤8、对芯片的反向耐压、反向重复峰值电流和正向峰值电压3个电性能参数进行检测,对芯片进行高温反偏HTRB、-40~150oC高低温循环、浪涌电流、全动态测试等可靠性的抽样检测,最后装入定制的托盘和包装盒,真空包装出厂。
2.根据权利要求1所述的高可靠性高压功率半导体模块芯片的制造工艺,其特征在于:所述步骤3中采用锥形磨角器和球形磨角器,使芯片得到一个锥形加圆弧形的PN结台面造型。
3.该造型包括相对于水平面倾斜角度θ1为0°<θ1≦8°的斜面及θ2为0°<θ2≦35°的弧面。
4.根据权利要求1所述的高可靠性高压功率半导体模块芯片的制造工艺,其特征在于:所述步骤4中得到从下至上依次为钼片、硅晶圆片、可伐片的三层结构。
5.根据权利要求1所述的高可靠性高压功率半导体模块芯片的制造工艺,其特征在于:所述步骤6中在芯片台面表面涂敷特定粘度的聚酰亚胺,阶梯升温,在300oC下固化72小时,形成300~500μm厚的致密保护层。
6.根据权利要求1所述的高可靠性高压功率半导体模块芯片的制造工艺,其特征在于:所述步骤7中自动涂胶工装夹具将芯片准确定位在工作台上,针对不同型号的硅整流芯片,编写相应的涂胶程序并写入三维涂胶机控制电路。
7.程序开始运行后,胶筒在相应的工位自动工作,批量完成深蓝色硅橡胶涂敷,进行二次保护。