[实用新型]一种半导体功率器件

说明书

本实用新型涉及检测的技术领域，公开一种半导体功率器件，包括：衬底、形成于衬底内的结构层、形成于衬底一侧表面的金属连接层；其中：衬底包括沿衬底厚度方向排列的P型层和位于P型层背离金属连接层一侧的N型层以形成P‑N结，衬底形成有开口位于P型层背离N型层一侧表面的电阻沟槽；金属连接层包括测温电阻引出端；结构层包括测温电阻，测温电阻位于电阻沟槽内，测温电阻朝向金属连接层的一端与测温电阻引出端连接、且远离金属连接层的一端伸入至N型层内，且测温电阻与P型层和N型层之间绝缘，能够解决现有技术中对功率器件工作时温度不准确的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及检测的技术领域，特别涉及一种半导体功率器件。

背景技术

以IGBT和MOSFET为代表的功率半导体器件是当今电力电子领域的主流器件，是弱电控制强电的关键器件。广泛应用于各种功率控制电路、驱动电路等电路中。尤其是在各种变频电机、光伏逆变及智能电网、新能源汽车、电力机车牵引驱动等领域有着不可替代的作用。

现在通常对IGBT等功率器件工作温度检测，是在系统中采用外接测温电阻和IGBT等功率器件一起封装在模块中，用来检测模块的工作温度。但这种检测到的温度只是模块中某个区域的温度，不能实际的反馈出IGBT等功率器件工作状态下的结温。

实用新型内容

本实用新型公开了一种半导体功率器件，以解决现有技术中对功率器件工作时温度不准确的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供的一种半导体功率器件，包括衬底、形成于所述衬底内的结构层、形成于所述衬底一侧表面的金属连接层；其中：

所述衬底包括沿所述衬底厚度方向排列的P型层和位于所述P型层背离所述金属连接层一侧的N型层以形成P-N结，所述衬底形成有开口位于所述P型层背离所述N型层一侧表面的电阻沟槽；

所述金属连接层包括测温电阻引出端；

所述结构层包括测温电阻，所述测温电阻位于所述电阻沟槽内，所述测温电阻朝向所述金属连接层的一端与所述测温电阻引出端连接、且远离所述金属连接层的一端伸入至所述N型层内，且所述测温电阻与所述P型层和所述N型层之间绝缘。

现有技术中采用外接测温电阻和IGBT等功率器件一起封装在模块中，用来检测模块的工作温度这种方式检测到的温度只是模块中某个区域的温度，无法最直接、真实的检测半导体功率器件工作时的结温，这里通过在衬底内沿衬底的厚度方向排列有P型层和N型层并形成P-N结，在靠近P型层的一侧设置有金属连接层，同时在衬底内设置有电阻沟槽，且开口方向朝向金属连接层，电阻沟槽贯穿P型层，且部分设置在N型层内，并且在电阻沟槽内设有测温电阻，金属连接层包括测温电阻引出端，测温电阻引出端与测温电阻朝向金属层的一端连接，由于测温电阻设置在P-N结处，通过测温电阻引出端将测温电阻测到的半导体功率器件内部的温度信号传递，从而最直接、真实的检测半导体功率器件工作时的结温，并且在测温电阻与P型层和N型层之间沉积二氧化硅薄膜进行隔离和绝缘的作用。

进一步地，所述测温电阻与所述P型层以及N型层之间通过绝缘介质层隔离。

进一步地，所述金属连接层还包括源极，所述源极与所述测温电阻之间通过绝缘介质层隔离。

进一步地，所述衬底还设有开口位于所述P型层背离所述N型层一侧表面的栅极沟槽；其中：

所述金属连接层还包括栅极金属；

所述结构层还包括多晶硅栅极和栅极引出端，所述多晶硅栅极位于所述栅极沟槽内且与所述栅极引出端连接，所述多晶硅栅极远离所述金属连接层的一端伸入至N型层内，所述栅极引出端与所述栅极金属连接，所述源极与所述栅极引出端、所述多晶硅栅极之间通过绝缘介质层隔离。