[实用新型]一种自带嵌入式温度传感器的IGBT器件

说明书

本实用新型涉及一种自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，包括芯片本体，芯片本体包括元胞区及温度传感区，温度传感区包括N‑衬底表面的绝缘介质层USG，绝缘介质层USG的表面设置有螺旋状的浅槽，浅槽内设置有多晶硅组，多晶硅组由多个首尾依次连接的P型多晶硅及N型多晶硅组成，绝缘介质层USG、P型多晶硅及N型多晶硅的表面设置有一层绝缘介质层PSG，多晶硅组的首尾两端分别设置有温度传感器正极及温度传感器负极。本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件能够快速精确监测其自身温度，防止其由于温度过高而影响使用性能甚至损坏。

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件，尤其涉及一种自带嵌入式温度传感器的IGBT器件。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称IGBT)是一种把金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和双极结型晶体管(BJT)结合起来的达灵顿结构的半导体功率电力电子器件，具有电压控制、输入阻抗大、驱动功率小、导通电阻小、开关损耗低及工作频率高等特性，是比较理想的半导体功率开关器件，开关频率在10-100KHZ之间，有着广阔的发展和应用前景。

IGBT芯片在使用过程中会产生大量的热量，如果热量过高，就会影响到器件的性能，甚至将器件直接损坏，因此IGBT器件在使用过程中需要对其温度进行监测，目前对IGBT芯片进行监测主要还是通过外部器件监测的方式进行，由于监测器件不是直接设置于器件内部，因此其精度较低且监测不是很准确，因此有必要设计一种内部直接嵌入有温度传感器的IGBT器件，以提高温度检测精度及准确度，防止其由于温度过高而影响器件性能。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能够快速精确监测其芯片自身温度的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件。

本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，包括芯片本体，芯片本体的边缘为终端保护区，芯片本体包括N-衬底、位于N-衬底下部的N型场终止层、位于N型场终止层下方的P型集电极区及位于P型集电极区下方的集电极金属层，芯片本体包括元胞区及温度传感区，温度传感区包括N-衬底表面的绝缘介质层USG，绝缘介质层USG的表面设置有螺旋状的浅槽，浅槽内设置有多晶硅组，多晶硅组由多个首尾依次连接的P型多晶硅及N型多晶硅组成，绝缘介质层USG、P型多晶硅及N型多晶硅的表面设置有一层绝缘介质层PSG，多晶硅组的首尾两端分别设置有温度传感器正极及温度传感器负极，温度传感器正极通过接触孔与位于多晶硅组一端的P型多晶硅或N型多晶硅电连接，温度传感器负极通过接触孔与位于多晶硅组另一端的P型多晶硅或N型多晶硅电连接。

进一步的，本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，所述绝缘介质层USG的厚度为2 KÅ。

进一步的，本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，所述绝缘介质层PSG的厚度为10 KÅ。

进一步的，本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，所述元胞区包括多个元胞，每个元胞均包括位于N-衬底表面的沟槽区、位于沟槽区内侧壁的栅氧化层、位于沟槽区内的多晶硅栅电极、位于多晶硅栅电极上方的绝缘介质层USG、位于绝缘介质层USG上方的绝缘介质层PSG、位于元胞区表面的发射极金属和IGBT芯片栅极、位于相邻沟槽区之间的P型基区、N+发射极区及位于N+发射极区中间的P+深阱区。

进一步的，本实用新型的自带嵌入式温度传感器的IGBT器件，所述温度传感区的绝缘介质层USG下方设置有RING保护区，RING保护区位于温度传感区下方。