[发明专利]在IGBT芯片上集成温度传感器的方法

说明书

本申请公开了一种在IGBT芯片上集成温度传感器的方法，属于半导体制造技术领域。该方法包括在硅衬底上生成栅氧化层；在栅氧化层上生成多晶硅栅层；在多晶硅栅层上生成氧化层；在氧化层上生成温度传感器poly层；在温度传感器poly层中形成P型区；刻蚀预设区域的温度传感器poly层，直到露出氧化层；在P型区中形成N型区；刻蚀去除N型区和P型区表面的温度传感器poly层、未被温度传感器poly层覆盖的氧化层、预定区域的多晶硅栅层；同时制作温度传感器接触孔和IGBT接触孔；解决了目前IGBT芯片的结温监测方案复杂、精确度不高的问题；达到了实时精确监测IGBT芯片的结温，快速进行温度响应的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种在IGBT芯片上集成温度传感器的方法。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是由BJT(Bipolar Junction Transistor，双极结型晶体三极管)和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，绝缘栅型场效应管)组成的功率半导体器件，具有通态压降低、响应速度快和控制简单的特点。IGBT器件作为新能源电力电子产品中的核心器件，近年来得到广泛推广，应用产品从白色家电、工业变频、焊机等传统产品向新能源汽车等高端产品演变。

新能源汽车中的IGBT芯片需要对温度有更实时、精确的监控，目前一般采用在模块内部集成温度传感器的系统方案。但是在系统模块内集成温度传感器将增加整个模组的成本，系统也变得复杂，降低了可靠性。

发明内容

本申请提供了一种在IGBT芯片上集成温度传感器的方法，可以解决相关技术中IGBT芯片的结温监测方案复杂、精确度不高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种在IGBT芯片上集成温度传感器的方法，该方法包括：

在硅衬底上生成栅氧化层；

在栅氧化层上生成多晶硅栅层；

在多晶硅栅层上生成氧化层

在氧化层上生成温度传感器poly层；

在温度传感器poly层中的预定深度注入硼离子，形成P型区；

刻蚀预设区域的温度传感器poly层，直到露出氧化层；

在P型区中形成N型区；

刻蚀去除N型区和P型区表面的温度传感器poly层、未被温度传感器poly层覆盖的氧化层、预定区域的多晶硅栅层；

同时制作温度传感器接触孔和IGBT接触孔，温度传感器接触孔包括第一接触孔和第二接触孔，第一接触孔贯穿N型区，第二接触孔贯穿P型区，IGBT接触孔贯穿栅氧化层并与硅衬底连通。

可选的，同时制作温度传感器接触孔和IGBT接触孔，包括：

淀积绝缘介质层；

同时制作温度传感器接触孔和IGBT接触孔。

可选的，向温度传感器poly层中的预定深度注入硼离子，形成P型区，包括：

向温度传感器poly层中的预定深度注入硼离子，并退火，形成P型区；

其中，所述硼离子的注入剂量为5E13～5E15离子/m³。

可选的，在所述P型区中形成N型区，包括：

向P型区中的预定区域注入砷离子或磷离子，并退火，形成N型区。

可选的，通过离子注入，在P型区中的预定区域形成N型区，包括：