半导体元件及其制作方法技术

本发明专利技术实施例提供一种半导体元件及其制作方法，该半导体元件包含第一半导体层、绝缘栅结构、第一半导体区、第二半导体区及轻掺杂半导体区。绝缘栅结构形成于沟槽形态中，此沟槽形态嵌入第一半导体层中。第一半导体区、第二半导体区及轻掺杂半导体区形成于第一半导体层中。第二半导体区接触第一半导体区及绝缘栅结构。第二半导体区形成于轻掺杂半导体区上，轻掺杂半导体区形成于第一半导体区及绝缘栅结构之间，且轻掺杂半导体区接触第一半导体区及绝缘栅结构。

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
是有关于一种，且特别是有关于一种包含绝缘栅结构的。
技术介绍
—般而言，在各种应用中逐渐需要高功率开关元件的使用，因此各种半导体元件已经发展至在高功率开关元件中能承受大电流及/或高电压的程度。上述半导体元件亦针对相关性参数提供各种程度的表现，例如:顺向电压降(forward voltage drop)VFD及安全操作区(S0A)，其中安全操作区被定义为功率开关元件可于其中操作而不出现故障的电流-电压范围。举例而言，绝缘栅双极性晶体管(insulated-gate bipolar transistor,IGBT)即为上述半导体元件之一。然而，虽然各种现有的绝缘栅双极性晶体管已经发展而被应用，但现有的绝缘栅双极性晶体管仍具有大的漏电流。此外，现有绝缘栅双极性晶体管中漏电流的问题亦会导致形成不良的顺偏压安全操作区(forward biased safe operating area，FBS0A)以及不良的短路安全操作区(short circuit safe operating area，SCS0A)。如此一来，当现有的绝缘栅双极性晶体管被应用作为高功率开关元件时，其仍然无法提供良好的性能。
技术实现思路
本
技术实现思路
的一实施方式是关于一种半导体元件，其包含一第一半导体层、一绝缘栅结构、一第一半导体区、一第二半导体区以及一轻掺杂半导体区。第一半导体层具有一第一导电性类型。绝缘栅结构形成于一沟槽形态中，此沟槽形态嵌入第一半导体层中。第一半导体区具有一第二导电性类型，并形成于第一半导体层中。第二半导体区具有第一导电性类型，并形成于第一半导体层中，其中第二半导体区接触第一半导体区及绝缘栅结构。轻掺杂半导体区具有第二导电性类型，并形成于第一半导体层中，其中第二半导体区形成于轻掺杂半导体区上，轻掺杂半导体区形成于第一半导体区及绝缘栅结构之间，轻掺杂半导体区接触第一半导体区及绝缘栅结构。本
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的另一实施方式是关于一种半导体元件，其包含一 P型集极层、一 N型漂移层、一绝缘栅结构、一第一 P型重掺杂区、一 N型重掺杂区以及一 P型轻掺杂区。N型漂移层形成于P型集极层上方。绝缘栅结构形成于一沟槽形态中，此沟槽形态嵌入N型漂移层中。第一P型重掺杂区形成于N型漂移层中。N型重掺杂区形成于N型漂移层中，其中N型重掺杂区接触第一 P型重掺杂区及绝缘栅结构。P型轻掺杂区形成于N型漂移层中，其中P型轻掺杂区接触绝缘栅结构、第一 P型重掺杂区及N型重掺杂区。本
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的再一实施方式是关于一种制作半导体元件的方法，其包含:形成一N型漂移层；形成一绝缘栅结构于一沟槽形态中，其中沟槽形态嵌入N型漂移层中；形成一第一 P型重掺杂区于N型漂移层中；形成一 P型轻掺杂区于N型漂移层中，其中P型轻掺杂区接触绝缘栅结构及第一 P型重掺杂区；以及形成一 N型重掺杂区于N型漂移层中的P型轻掺杂区上，其中N型重掺杂区接触第一 P型重掺杂区及绝缘栅结构。本
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旨在提供本
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的简化摘要，以使阅读者对本
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具备基本的理解。此
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并非本
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的完整概述，且其用意并非在指出本
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实施例的重要(或关键)元件或界定本
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的范围。【附图说明】图1是依照本
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的实施例绘示一种半导体元件的示意图；图2是依照本
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的实施例绘示一种相应于如图1所示半导体元件的顺压降的漏电流的示意图；图3是依照本
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的其他实施例绘示一种半导体元件的示意图；以及图4是依照本
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的实施例绘示一种制作半导体元件的方法的流程图。符号说明:100、100a:半导体元件110:第一半导体层120:绝缘栅结构130:第一半导体区140:第二半导体区150:轻掺杂半导体区122:沟槽124:绝缘薄膜126:栅极128:层间介电层160:第二半导体层170:第三半导体层111:N型漂移层131、132、311:P 型重掺杂区141、142:N型重掺杂区151、152:P型轻掺杂区161:P型集极层171:N型缓冲层180:射极电极185:集极电极310:第三半导体区402、404、406、408、410:步骤【具体实施方式】下文举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本
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所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本
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所涵盖的范围。此外，图式仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。在全篇说明书与权利要求书所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此专利技术的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本专利技术的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以为本领域技术人员在有关本专利技术的描述上提供额外的引导。关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”或“基本上” 一般通常是指数值的误差或范围，其依据不同技术而有不同变化，且其范围对于本领域技术人员来说具有最广泛的解释，借此涵盖所有变形及类似结构。在一些实施例中，上述数值的误差或范围是指于百分之二十以内，较好地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，例如可如“约”、“大约”或“大致”或“基本上”所表示的误差或范围，或其他近似值。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本
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，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。图1是依照本
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的实施例绘示一种半导体元件的示意图。如图1所示，半导体元件100包含一第一半导体层110、一绝缘栅结构120、一第一半导体区130、一第二半导体区140以及一轻掺杂半导体区150，其中第一半导体层110具有第一导电性类型，第一半导体区130具有第二导电性类型，第二半导体区140具有第一导电性类型，轻掺杂半导体区150具有第二导电性类型。绝缘栅结构120形成于一沟槽形态中，且此沟槽形态嵌入第一半导体层110中。第一半导体区130形成于第一半导体层110中。第二半导体区140形成于第一半导体层110中，且第二半导体区140接触第一半导体区130及绝缘栅结构120。在一些实施例中，第二半导体区140形成于第一半导体区130及绝缘栅结构120之间，且接触第一半导体区130及绝缘栅结构120。轻掺杂半导体区150形成于第一半导体层110中，且第二半导体区140形成于轻掺杂半导体区150中。其次，轻掺杂半导体区150形成于第一半导体区130及绝缘栅结构120之间，且接触第一半导体区130及绝缘栅结构120。需说明的是，前述半导体(如:本文中的轻掺杂半导体区150或第二半导体区140)形成于第一半导体区130及绝缘栅结构120之间的描述，可指此半导体区横向地形成于第一半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体元件，其特征在于，包含：一第一半导体层，具有一第一导电性类型；一绝缘栅结构，形成于一沟槽形态中，该沟槽形态嵌入该第一半导体层中；一第一半导体区，具有一第二导电性类型，并形成于该第一半导体层中；一第二半导体区，具有该第一导电性类型，并形成于该第一半导体层中，其中该第二半导体区接触该第一半导体区及该绝缘栅结构；以及一轻掺杂半导体区，具有该第二导电性类型，并形成于该第一半导体层中，其中该第二半导体区形成于该轻掺杂半导体区上，该轻掺杂半导体区形成于该第一半导体区及该绝缘栅结构之间，该轻掺杂半导体区接触该第一半导体区及该绝缘栅结构。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊牧，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71