CN102881679B

CN102881679B - 一种集成了温度和电流传感功能的igbt芯片

Info

Publication number: CN102881679B
Application number: CN201210355878.8A
Authority: CN
Inventors: 刘国友; 覃荣震; 黄建伟
Original assignee: Zhuzhou CSR Times Electric Co Ltd
Current assignee: Zhuzhou CRRC Times Electric Co Ltd; Zhuzhou CRRC Times Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2015-04-15
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: CN102881679A

Abstract

一种集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，它包括芯片，芯片的边缘为IGBT终端保护区，芯片的中间部分包括了IGBT元胞区、电流传感区和温度传感区；芯片正面上设有IGBT芯片栅极、IGBT芯片发射极、电流传感器负极、温度传感器正极和温度传感器负极，上述各电极之间通过对芯片表面金属化层刻蚀而间隔开来；IGBT芯片栅极和IGBT芯片发射极位于IGBT元胞区内，电流传感器负极位于电流传感区内，温度传感器正极和温度传感器负极位于温度传感区内，芯片背面上设有IGBT芯片集电极、电流传感区的电流传感器正极且两者同为一个电极。本发明具有结构更加简单紧凑、能够精准地监控和获取芯片工作时的温度和电流信息、以实现对模块内部芯片更好的保护、扩大其适用范围等优点。

Description

一种集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片

技术领域

本发明主要涉及到IGBT芯片的设计领域，特指一种集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片。

背景技术

绝缘栅双极晶体管（IGBT）具有通态压降低、电流容量大、输入阻抗高、响应速度快和控制简单的特点，被广泛用于工业、信息、新能源、医学、交通、军事和航空领域。

随着IGBT模块封装技术的持续进步和应用要求的不断提高，各种智能功率模块（IPM）正在不断涌现。它是在普通IGBT模块的基础之上，将驱动控制电路和保护电路一起封装在模块内部，从而提高模块的可靠性、降低了损耗、减小了体积并提高了产能。为了使智能功率模块的优点得到充分的体现，同时更好地保护模块内部的芯片，一般选择在模块内部集成了电流传感器和温度传感器。例如英飞凌的专利：具有温度传感器的功率半导体模块（申请号200810174408.5）；欧佩克·欧拉帕舍·盖塞尔沙夫特·冯·雷斯坦沙布莱特两合公司的专利：功率半导体模块（申请号01812930.7）；嘉兴斯达的专利：一种集成功率半导体功率模块；等等。在上述产品上，几乎所有的智能功率模块（IPM）制造厂商都选择在模块内部集成NTC温度传感器。但是，将分立式的传感器集成到模块中，虽然方法简单且容易实现，但由于传感器离功率芯片较远，从传感器所获得的信息不能准确地反映芯片的状态参数。

现有先进封装的IGBT模块，包括IPM，一般将负温度系数(NTC)的热敏电阻封装在内，用来检测模块内部芯片工作时的温度；再利用标准电阻检测模块内芯片的电流大小，从而实现温度与电流的检测与传感。但是，由于温度传感器远离芯片，不能实时准确地反映芯片工作时真实的结温；对于电流传感器而言，其检测的精度与标准电阻的精度密切相关。并且，在模块内集成温度和电流传感器，难以对每个芯片的温度和电流都进行检测和监控。目前半导体电流检测传感器多利用霍尔效应或者设法使器件的全部电流流过传感器而实现，但对于大功率半导体器件——IGBT而言不现实。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构更加简单紧凑、能够精准地监控和获取芯片工作时的温度和电流信息、以实现对模块内部芯片更好的保护、扩大其适用范围的集成了温度和电流传感的IGBT芯片。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，它包括芯片，所述芯片的边缘为IGBT终端保护区，所述芯片的中间部分包括了IGBT元胞区、电流传感区和温度传感区；所述芯片正面上设有IGBT芯片栅极、IGBT芯片发射极、电流传感器负极、温度传感器正极和温度传感器负极，上述各电极之间通过对芯片表面金属化层刻蚀而间隔开来；所述IGBT芯片栅极和IGBT芯片发射极位于IGBT元胞区内，所述电流传感器负极位于电流传感区内，所述温度传感器正极和温度传感器负极位于温度传感区内，所述芯片背面上设有IGBT芯片集电极、所述电流传感区的电流传感器正极且两者同为一个电极。

作为本发明的进一步改进：

所述IGBT元胞区包括硅N-衬底，所述硅N-衬底上设有多元胞且呈并联设置，每一个元胞包含一个发射极P阱，所述发射极P阱的中间为一个金属电极且作为该元胞的发射极，所述金属电极的两边为N+源极区，所述金属电极的下方为发射极欧姆接触P+区；所述各个元胞的发射极互连后引出作为IGBT芯片发射极；在所述芯片的背面依次注入N-缓冲层和集电极P+区、再沉积一层金属电极作为IGBT芯片集电极。

所述硅N-衬底的掺杂浓度为8E12/cm³～4.5E14/cm³，厚度为70um～750um；所述发射极P阱的掺杂浓度为1E17/cm³～5E17/cm³，结深为3um～7um，结的宽度为10um～25um；所述发射极欧姆接触p+区的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1.5um，结的宽度为5um～15um；所N+源极区的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1um，结的宽度为0.4um～0.8um；所述背部N-缓冲层的掺杂浓度为8E15/cm³～6E16/cm³，结深为10um～25um；所述集电极P+区的掺杂浓度为1E17/cm³～5E19/cm³，结深为0.5um～5um。

相邻所述元胞之间沉积一层SiO₂绝缘层，所述SiO₂绝缘层上再沉积一层多晶硅栅，所述多晶硅栅互连在一起并引出作为IGBT芯片栅极。

所述SiO₂绝缘层的厚度为0.1um～0.3um；所述多晶硅栅的厚度为0.3um～0.6um。

所述电流传感区为芯片上的一部分元胞，包括硅N-衬底，所述硅N-衬底上设有且为多元胞并联设置，每一个元胞包含一个发射极P阱，所述发射极P阱的中间为一个金属电极且作为该元胞的发射极，所述金属电极的两边为N+源极区，所述金属电极的下方为发射极欧姆接触P+区；所述各个元胞的发射极互连后引出作为电流传感器负极，所述电流传感器负极与IGBT芯片发射极分隔开来。

所述温度传感区包括硅N-衬底，所述硅N-衬底上沉积一层浅沟槽隔离层，所述浅沟槽隔离层上设置多个P+多晶硅和N+多晶硅且两者为间隔设置；所述P+多晶硅与N+多晶硅之间保持间距并通过硅钛化合物将P+多晶硅与N+多晶硅搭接起来；将位于所述温度传感区中间处的P+多晶硅或N+多晶硅引出电极作为温度传感器负极或温度传感器正极，将位于所述温度传感区两端处的P+多晶硅或N+多晶硅引出电极作为温度传感器正极或温度传感器负极。

所述浅沟槽隔离层的厚度为0.5um～1.5um，沉积之后进行选择性刻蚀，刻蚀窗口大小为2um～5um，窗口间距为2um～10um，刻蚀深度为0.3um～1.3um；所述P+多晶硅窗口与N+多晶硅窗口相间设置；所述硅钛化合物的厚度为0.1um～0.2um。

所述IGBT终端保护区包括在硅N-衬底上设置的多个P+场限环或P型扩散区，位于所述IGBT终端保护区最边缘处设有一个N+沟道截止环，所述IGBT终端保护区的表面沉积一层SiO₂绝缘层，所述SiO₂绝缘层上再沉积一层SIPOS层。

所述P+场限环的掺杂浓度为5E16/cm³～1E17/cm³，环宽为20um～60um，环间距为10um～20um，结深为8um～20um；所述N+沟道截止环的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，环宽为30um～60um，结深为10um～15um；所述SiO₂绝缘层的厚度为0.1um～0.3um；所述SIPOS层的厚度为0.1um～0.5um。

所述P型扩散区的掺杂浓度为1E15/cm³～8E15/cm³，扩散区为500um～1200um，结深为8um～15um；所述N+沟道截止环的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，环宽为30um～60um，结深为10um～15um；所述SiO₂绝缘层的厚度为0.1um～0.3um；所述SIPOS层的厚度为0.1um～0.5um。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，结构更加简单紧凑、能够精准地监控和获取芯片工作时的温度和电流信息、以实现对模块内部芯片更好的保护，进一步提高模块的寿命和可靠性，同时还可以减小模块的体积，进一步能够使IPM可以在各种不同的应用场合可靠地工作。

2、本发明的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片中，利用二极管作为温度传感器，即将多个二极管先串联再并联设置，减小了寄生参数，使得测量结果更准确。而且多个二极管的串并联实现起来，并不比单个二极管实现起来复杂，即多个二极管的串并联的工艺与单个二极管的工艺相同，只是多了一个二极管的阳极（或者阴极）互连的步骤。

3、本发明的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片中，针对IGBT芯片是由多元胞并联的特点，采用按比例分流的方法，从中选取部分元胞作为温度传感器。该办法准确、简单、实用，并且不会增加任何额外的芯片工艺流程。

4、本发明的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片中，将模块内部所集成的传感器集成到芯片内部，能够使检测结果更加准确，同时反应速度也更快，还能进一步减小模块的体积，提高模块的功率密度。

附图说明

图1是本发明IGBT芯片的正面结构示意图。

图2是沿图1中A-A剖面线的纵向剖视结构示意图。

图3是本实施例中元胞区的放大结构示意图。

图4是本实施例中电流传感区的放大结构示意图。

图5是本实施例中温度传感区的放大结构示意图。

图6是另一个实施例的温度传感区的放大结构示意图。

图7是由温度传感区所形成的温度传感器的原理示意图。

图8是本实施例中IGBT终端保护区的放大结构示意图。

图9是本发明在采用沟槽珊结构时的示意图。

图例说明：

1、IGBT元胞区；11、IGBT芯片栅极；12、IGBT芯片发射极；13、IGBT芯片集电极；2、电流传感区；21、电流传感器正极；22、电流传感器负极；3、温度传感区；31、温度传感器正极；32、温度传感器负极；4、IGBT终端保护区；100、硅N-衬底；101、发射极P阱；102、发射极欧姆接触P+区；103、N+源极区；104、N-缓冲层；105、集电极P+区；106、 SiO₂绝缘层；107、多晶硅栅；108、金属电极；300、P+多晶硅；301、N+多晶硅；302、浅沟槽隔离层；303、硅钛化合物；401、P+场限环；402、N+沟道截止环；403、SIPOS层；5、芯片。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1和图2所示，为本发明集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片的平面结构，它包括芯片5，芯片5的边缘为IGBT终端保护区4，芯片5的中间部分包括了IGBT元胞区1、电流传感区2和温度传感区3。其中，芯片5的正面上设有IGBT芯片栅极11、IGBT芯片发射极12、电流传感器负极22、温度传感器正极31和温度传感器负极32，各电极之间通过对芯片5表面金属化层刻蚀而间隔开来。IGBT芯片栅极11和IGBT芯片发射极12位于IGBT元胞区1内，电流传感器负极22位于电流传感区2内，温度传感器正极31和温度传感器负极32位于温度传感区3内。芯片5的背面上设有IGBT芯片集电极13、电流传感区2的电流传感器正极21且两者同为一个电极。

本实例中，温度传感器正极31和温度传感器负极32采用近邻设置，作为一个整体。它与IGBT芯片栅极11以及电流传感器负极22可以设置在芯片5正面表面处IGBT终端保护区4外的任何位置；彼此可以近邻，也可远离，但都必须相互隔离。

如图3所示，为本实施例中IGBT元胞区1的放大示意图。芯片5的正面为多元胞并联设置， IGBT元胞区1包括硅N-衬底100，硅N-衬底100上设有每一个元胞包含一个发射极P阱101，发射极P阱101的中间为一个金属电极108，金属电极108材料可根据实际需要采用铝或铜或其他材质，作为该元胞的发射极。金属电极108的两边为N+源极区103（横向MOSFET），金属电极108的下方为发射极欧姆接触P+区102。将各个元胞的发射极互连后引出，作为IGBT芯片发射极12。在元胞与元胞之间，沉积一层SiO₂绝缘层106（栅氧化层），厚度为0.1um～0.3um；然后再沉积一层多晶硅栅107，厚度为0.3um～0.6um；再将所有的多晶硅栅107互连并引出，作为IGBT芯片栅极11，通过它来控制元胞的开通与关断。在具体实施例中，芯片5的背面依次注入N-缓冲层104和集电极P+区105，然后沉积一层金属电极108。该金属电极材料可以采用铝或铜或其他材质，其厚度为1um～5um。该金属电极108将作为IGBT芯片集电极13。

本发明中电流传感采用分流的方法：即电流传感器则是利用选取IGBT芯片5上的一部分元胞，通过检测这部分元胞的电流，再根据元胞的数量，得到流过IGBT芯片的总电流大小。如图4所示，作为电流传感器的电流传感区2的纵向结构与上述IGBT元胞区1的纵向结构完全相同。可以看成是选取了部分IGBT元胞而构成。它们的栅极与IGBT元胞的栅极连通在一起，因此与IGBT元胞同时开通和关断；电流传感器正极21与IGBT芯片集电极13相同，电流传感器负极22与IGBT芯片发射极12分隔开来。假设电流传感区2包含n个元胞（n的范围为10——1000），通过检测得到流过电流传感器负极22的电流大小为i，则单个元胞的电流大小为i/n。如果整个IGBT元胞区1包含的元胞个数N，计算得到流过IGBT芯片发射极12的电流大小为Ni/n。

本发明中温度传感器利用二极管的导通电压随温度的变化原理，通过检测电压变化信息得到芯片的温度。该二极管为多晶硅二极管。如图5所示，作为温度传感器的温度传感区3，包括在硅N-衬底100上沉积一层浅沟槽隔离层302（STI），然后依次平面设置P+、N+、P+、N+、P+、N+、P+（或者是N+、P+、N+、P+、N+、P+、N+）多晶硅，P+多晶硅300与N+多晶硅301之间用浅沟槽隔离层302隔离开，然后在P+多晶硅300与N+多晶硅301的端头处用硅钛化合物303（TiSix）将P+多晶硅300与N+多晶硅301连接起来，并在位于中间的N+多晶硅301（或P+多晶硅300，参见图6）处引出电极，作为温度传感器负极32（或温度传感器正极31，参见图6）；在位于温度传感区3两端的P+多晶硅300（或N+多晶硅301）处引出电极，作为温度传感器正极31（或温度传感器负极32）。由此构成多个多晶硅二极管的串并联，作为温度传感电路（参见图7）。利用二极管的导通压降随温度的变化关系：Vf=F(T, If)，通过检测Vf的变化得到温度的变化值。本发明中采用多晶硅二极管是因为它的结面积可以比常规二极管结构的面积做得更小，从而减少漏电流和寄生电容，同时运用STI层，可以进一步减小漏电流。最后利用多个二极管串并联是为了减少电路的寄生参数，使测量结果更加稳定和准确。

如图8所示，为本发明中的IGBT终端保护区4，它包括在硅N-衬底100上设置的多个P+场限环401或P型扩散区以提供耐压，P+场限环401或P型扩散区的个数与芯片的电压等级有关。位于IGBT终端保护区4最边缘处设有一个N+沟道截止环402，用来提供电场截止。在IGBT终端保护区4的表面沉积一层SiO₂绝缘层106，再沉积一层SIPOS层403 (Semi、Insulating Poly、Crystalline Silicon)，起钝化保护作用，并使该区内的电场更加均匀。

本实施例中，IGBT元胞区1和电流传感区2是通过在硅N-衬底上依次注入发射极P阱101、发射极欧姆接触P+区102、N+源极区103、N-缓冲层104和集电极P+区105构成。其中，硅N-衬底100的掺杂浓度为8E12/cm³～4.5E14/cm³，厚度为70um～750um。发射极P阱101的掺杂浓度为1E17/cm³～5E17/cm³，结深为3um～7um，结的宽度为10um～25um。发射极欧姆接触p+区102的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1.5um，结的宽度为5um～15um。N+源极区103的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1um，结的宽度为0.4um～0.8um。N-缓冲层104的掺杂浓度为8E15/cm³～6E16/cm³，结深为10um～25um。集电极P+区105的掺杂浓度为1E17/cm³～5E19/cm³，结深为0.5um～5um。

温度传感区3是通过在硅N-衬底上依次沉积浅沟槽隔离层302（（shallow trench isolation，STI）、P+多晶硅层、N+多晶硅层、硅钛化合物303构成。其中，浅沟槽隔离层302（STI）为SiO₂，其厚度为0.5um～1.5um，沉积之后进行选择性刻蚀，刻蚀窗口大小为2um～5um，窗口间距为2um～10um，刻蚀深度为0.3um～1.3um；P+多晶硅窗口与N+多晶硅窗口相间设置，其窗口刻蚀的大小与深度可以相同，也可以不相同。然后在P+多晶硅窗口处沉积P+多晶硅300，在N+多晶硅窗口处沉积N+多晶硅301。最后，将P+多晶硅300与N+多晶硅301利用多个硅钛化合物303连接起来，硅钛化合物303的厚度为0.1um～0.2um，多个硅钛化合物303之间相互隔开。

IGBT终端保护区4是通过在硅N-衬底上注入多个P+场限环401或多个P型扩散区、并在保护区的最外围设置一个N+沟道截止环402、再沉积SiO₂和SIPOS层403所构成。其中，P+场限环401的掺杂浓度为5E16/cm³～1E17/cm³，环宽为20um～60um，环间距为10um～20um，结深为8um～20um。若是P型扩散区，其掺杂浓度为1E15/cm³～8E15/cm³，扩散区为500um～1200um，结深为8um～15um。N+沟道截止环402的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，环宽为30um～60um，结深为10um～15um。SiO₂的厚度为0.1um～0.3um。SIPOS层403的厚度为0.1um～0.5um。

在本发明中，IGBT芯片5的纵向结构可以采用软穿通结构、或非穿通结构、或其他结构，这都应在本发明的保护范围内。根据耐压的不同，芯片5的总厚度为70um——700um。

在本发明中，IGBT芯片5的栅极结构可以采用平面栅或沟槽栅结构（参见图9），这都应在本发明的保护范围内。

在其他实施例中，硅N-衬底100还可以用其他衬底材料替换，例如还可以为Si等半导体材料，或者是SiC、GaN或金刚石等宽禁带半导体材料。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：它包括芯片（5），所述芯片（5）的边缘为IGBT终端保护区（4），所述芯片（5）的中间部分包括了IGBT元胞区（1）、电流传感区（2）和温度传感区（3）；所述芯片（5）正面上设有IGBT芯片栅极（11）、IGBT芯片发射极（12）、电流传感器负极（22）、温度传感器正极（31）和温度传感器负极（32），各电极之间通过对芯片（5）表面金属化层刻蚀而间隔开来；所述IGBT芯片栅极（11）和IGBT芯片发射极（12）位于IGBT元胞区（1）内，所述电流传感器负极（22）位于电流传感区（2）内，所述温度传感器正极（31）和温度传感器负极（32）位于温度传感区（3）内，所述芯片（5）背面上设有IGBT芯片集电极（13）、所述电流传感区（2）的电流传感器正极（21）且两者同为一个电极；所述温度传感区（3）包括硅N-衬底（100），所述硅N-衬底（100）上沉积一层浅沟槽隔离层（302），所述浅沟槽隔离层（302）上设置多个P+多晶硅（300）和N+多晶硅（301）且两者为间隔设置；所述P+多晶硅（300）与N+多晶硅（301）之间保持间距并通过硅钛化合物（303）将P+多晶硅（300）与N+多晶硅（301）搭接起来；将位于所述温度传感区（3）中间处的P+多晶硅（300）或N+多晶硅（301）引出电极作为温度传感器负极（32）或温度传感器正极（31），将位于所述温度传感区（3）两端处的P+多晶硅（300）或N+多晶硅（301）引出电极作为温度传感器正极（31）或温度传感器负极（32）。

2.根据权利要求1所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述IGBT元胞区（1）包括硅N-衬底（100），所述硅N-衬底（100）上设有多元胞且呈并联设置，每一个元胞包含一个发射极P阱（101），所述发射极P阱（101）的中间为一个金属电极（108）且作为该元胞的发射极，所述金属电极（108）的两边为N+源极区（103），所述金属电极（108）的下方为发射极欧姆接触P+区（102）；各个元胞的发射极互连后引出作为IGBT芯片发射极（12）；在所述芯片（5）的背面依次注入N-缓冲层（104）和集电极P+区（105）、再沉积一层金属电极（108）作为IGBT芯片集电极（13）。

3.根据权利要求2所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述硅N-衬底（100）的掺杂浓度为8E12/cm³～4.5E14/cm³，厚度为70um～750um；所述发射极P阱（101）的掺杂浓度为1E17/cm³～5E17/cm³，结深为3um～7um，结的宽度为10um～25um；所述发射极欧姆接触P+区（102）的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1.5um，结的宽度为5um～15um；所述N+源极区（103）的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，结深为0.5um～1um，结的宽度为0.4um～0.8um；所述N-缓冲层（104）的掺杂浓度为8E15/cm³～6E16/cm³，结深为10um～25um；所述集电极P+区（105）的掺杂浓度为1E17/cm³～5E19/cm³，结深为0.5um～5um。

4.根据权利要求2所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：相邻所述元胞之间沉积一层SiO₂绝缘层（106），所述SiO₂绝缘层（106）上再沉积一层多晶硅栅（107），所述多晶硅栅（107）互连在一起并引出作为IGBT芯片栅极（11）。

5.根据权利要求4所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述SiO₂绝缘层（106）的厚度为0.1um～0.3um；所述多晶硅栅（107）的厚度为0.3um～0.6um。

6.根据权利要求2所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述电流传感区（2）为芯片（5）上的一部分元胞，包括硅N-衬底（100），所述硅N-衬底（100）上为多元胞并联设置，每一个元胞包含一个发射极P阱（101），所述发射极P阱（101）的中间为一个金属电极（108）且作为该元胞的发射极，所述金属电极（108）的两边为N+源极区（103），所述金属电极（108）的下方为发射极欧姆接触P+区（102）；各个元胞的发射极互连后引出作为电流传感器负极（22），所述电流传感器负极（22）与IGBT芯片发射极（12）分隔开来。

7.根据权利要求1所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述浅沟槽隔离层（302）的厚度为0.5um～1.5um，沉积之后进行选择性刻蚀，刻蚀窗口大小为2um～5um，窗口间距为2um～10um，刻蚀深度为0.3um～1.3um； P+多晶硅窗口与N+多晶硅窗口相间设置；所述硅钛化合物（303）的厚度为0.1um～0.2um。

8.根据权利要求1所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述IGBT终端保护区（4）包括在硅N-衬底（100）上设置的多个P+场限环（401）或P型扩散区，位于所述IGBT终端保护区（4）最边缘处设有一个N+沟道截止环（402），所述IGBT终端保护区（4）的表面沉积一层SiO₂绝缘层（106），所述SiO₂绝缘层（106）上再沉积一层SIPOS层（403）。

9.根据权利要求8所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述P+场限环（401）的掺杂浓度为5E16/cm³～1E17/cm³，环宽为20um～60um，环间距为10um～20um，结深为8um～20um；所述N+沟道截止环（402）的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，环宽为30um～60um，结深为10um～15um；所述SiO₂绝缘层（106）的厚度为0.1um～0.3um；所述SIPOS层（403）的厚度为0.1um～0.5um。

10.根据权利要求8所述的集成了温度和电流传感功能的IGBT芯片，其特征在于：所述P型扩散区的掺杂浓度为1E15/cm³～8E15/cm³，扩散区为500um～1200um，结深为8um～15um；所述N+沟道截止环（402）的掺杂浓度为5E19/cm³～1E20/cm³，环宽为30um～60um，结深为10um～15um；所述SiO₂绝缘层（106）的厚度为0.1um～0.3um；所述SIPOS层（403）的厚度为0.1um～0.5um。