【技术实现步骤摘要】
具有结温检测二极管的沟槽型IGBT器件及其制作方法
[0001]本专利技术属于半导体器件制造
,涉及一种具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件及其制作方法
。
技术介绍
[0002]绝缘栅双极晶体管
(Insulated Gate Bipolar Transistor
,简称
IGBT)
作为金属氧化物半导体场效应晶体管
(MOSFET)
与双极结型晶体管
(BJT)
的结合体,属于复合全控型电压驱动式半导体器件,具有饱和电压低
、
电流密度大
、
驱动功率小等优点,作为中
、
大功率电力电子设备的主导功率器件
。
[0003]功率器件作为电力电子装置的核心,其可靠性与安全性对整个电子电力系统的正常高效运行而言至关重要,而
IGBT
在工作时产生的功率损耗会导致器件的结温升高及波动,易造成内部芯片温度分布不均匀现象
。
通常情况下,芯片结温会影响器件工作性能和使用寿命,芯片结温每上升
10℃
,器件的寿命损失
50
%,同时器件发生故障的概率增大约2倍,因此,结温是
IGBT
等功率器件工作状态检测的关键参数
。
[0004]目前,针对
IGBT
结温检测的方法包括以下几种:
(1)
将热敏元件
(
如
NT ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于,包括:半导体层,具有第一导电类型漂移层,所述第一导电类型漂移层包括元胞区;至少一元胞,位于所述元胞区,所述元胞包括沟槽栅及位于所述沟槽栅一侧的第二导电类型阱区及第一导电类型掺杂区,所述第一导电类型掺杂区位于所述第二导电类型阱区的上表层;第一导电类型阱区,位于所述第一导电类型漂移层且环绕所述元胞区设置,所述第一导电类型阱区
、
所述第一导电类型漂移层及所述第二导电类型阱区构成
PIN
二极管;第一金属层,位于所述半导体层上,所述第一金属层包括间隔设置的第一金属及第二金属,所述第一金属垂向贯穿所述第一导电类型掺杂区以与所述第二导电类型阱区电连接,所述第二金属与所述第二导电类型阱区电连接
。2.
根据权利要求1所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述半导体层还包括位于所述第一导电类型漂移层下方的第二导电类型注入层,所述
IGBT
器件还包括第二金属层,所述第二金属层位于所述半导体层的下方并与所述第二导电类型注入层电连接
。3.
根据权利要求2所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述半导体层还包括场截止层,所述场截止层位于所述第一导电类型漂移层及所述第二导电类型注入层之间
。4.
根据权利要求1所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述第一导电类型漂移层还包括终端区,所述终端区位于所述元胞区的外围且所述第一导电类型阱区位于所述终端区背离所述元胞区的一侧
。5.
根据权利要求4所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述
IGBT
器件还包括至少一场限环,所述场限环位于所述终端区的上表层,且所述第一金属层还包括至少一第三金属,所述第三金属与所述第一金属及所述第二金属均间隔设置且所述第三金属与所述场限环电连接
。6.
根据权利要求4所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述
IGBT
器件还包括截止环,所述截止环位于所述第一导电类型掺杂区的上表层且所述截止环还位于所述终端区与所述第一导电类型阱区之间,所述第一金属层还包括第四金属,所述第四金属与所述第一金属
、
所述第二金属及所述第三金属均间隔设置且所述第四金属与所述截止环电连接
。7.
根据权利要求1所述的具有结温检测二极管的沟槽型
IGBT
器件,其特征在于:所述
IGBT
器件还包括隔离介质层及钝化层,所述隔离介质层位于所述半导体层的上方且所述第一金属层的至少一部分嵌入所述隔离介质层中,所述钝化层位于所述隔离...
【专利技术属性】
技术研发人员:侯晓伟,柴展,罗杰馨,
申请(专利权)人:上海功成半导体科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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