[发明专利]绝缘栅双极晶体管及其制作方法、IPM模块、以及空调器

权利要求书

1.一种绝缘栅双极晶体管，其特征在于，包括:

半导体衬底，所述半导体衬底具有相对设置的第一表面和第二表面；

形成在所述半导体衬底第一表面的漂移区及有源区，以及形成在所述半导体衬底第二表面的集电极区；

所述集电极区具有邻接所述漂移区的第一侧和背离所述漂移区的第二侧，所述集电极区的掺杂浓度沿所述第一侧向所述第二侧递减。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述有源区包括栅极区、阱区以及发射极区，所述发射极区嵌入设置在所述阱区中，所述栅极区自所述发射极区延伸至所述漂移区，所述阱区连接所述发射极区和所述漂移区；所述漂移区与所述集电极区连接。

3.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述集电极区的第一侧的掺杂浓度和其第二侧的掺杂浓度的比值在5∶1～1000∶1之间。

4.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述集电极区的第一侧的掺杂浓度范围为1*10¹⁸/cm^-3～1*10²¹/cm^-3。

5.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述集电极区的厚度为0.4um～0.6um。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述发射极区的掺杂浓度范围为1*10¹⁷/cm^-3～1*10¹⁸cm^-3；所述阱区的掺杂浓度小于等于1*10¹⁷/cm^-3；所述漂移区的掺杂浓度范围为1*10¹⁴/cm^-3～3*10¹⁴/cm^-3。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的绝缘栅双极晶体管，其特征在于，所述阱区的厚度为2.5um～4.0um；所述阱区的厚度与所述发射极区的厚度之差为1um～2um。

8.一种IPM模块，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的绝缘栅双极晶体管。

9.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1至7任意一项所述的绝缘栅双极晶体管，和/或包括如权利要求8所述的IPM模块。

10.一种绝缘栅双极晶体管的制作方法，其特征在于，所述绝缘栅双极晶体管的制作方法包括以下步骤：

S0：准备半导体衬底，半导体衬底具有相对的第一表面和第二表面；

S1：在半导体衬底的第一表面上制作绝缘栅双极晶体管的有源区；

S2：在半导体衬底的第二表面上通过离子注入制作集电极区，并沿靠近所述漂移区的一侧向背离所述漂移区的另一侧注入不同剂量的离子，以形成相对设置的高掺杂浓度侧和低掺杂浓度侧；

S3：在集电极区上沉积金属层，以形成集电极。