[发明专利]半导体元件与其制造方法

说明书

本发明揭露一种半导体元件与其制造方法。半导体元件的制造方法包含以下步骤。首先，形成磊晶层于基板上，再形成沟渠于磊晶层中。接着，形成第一介电层与屏蔽层于沟渠中，其中第一介电层包覆屏蔽层。然后，形成间隔层于沟渠中且位于第一介电层上。最后，形成第二介电层与栅极于沟渠中且位于间隔层上，并形成源极于位于沟渠的四周的磊晶层中，其中第二介电层包覆栅极，且源极环绕栅极。通过前述的制造方法，半导体元件具有适当的结构设计，使半导体元件具有较高的崩溃电压与较低的导通电阻。

技术领域

本发明是有关于一种半导体元件与其制造方法。

背景技术

功率半导体仍是许多电力电子系统的主要元件。在现今功率半导体的应用领域中，能源使用效率的提升、耐压能力以及降低导通电阻的表现是非常重要能力指标，其中功率元件特性能力提升与封装寄生电性减少为两大主要改善方向。

为了进一步改善功率半导体的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能提供一种具有较佳特性的功率半导体，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明的一技术方案是在提供一种半导体元件与其制造方法，通过适当的结构设计，使半导体元件具有较高的崩溃电压、较低的导通电阻。

根据本发明一实施方式，一种半导体元件的制造方法，包含以下步骤。首先，形成磊晶层于基板上，再形成沟渠于磊晶层中。接着，形成第一介电层与屏蔽层于沟渠中，其中第一介电层包覆屏蔽层。然后，形成间隔层于沟渠中且位于第一介电层上。最后，形成第二介电层与栅极于沟渠中且位于间隔层上，并形成源极于位于沟渠的四周的磊晶层中，其中第二介电层包覆栅极，且源极环绕栅极。

根据本发明另一实施方式，一种半导体元件的制造方法，包含以下步骤。首先，形成第一沟渠于基板中，并形成第一介电层与屏蔽层于第一沟渠中，其中第一介电层包覆屏蔽层。接着，形成间隔层于第一介电层与基板上。然后，形成磊晶层于间隔层上，再形成第二沟渠于磊晶层中，其中第二沟渠对应于与第一沟渠上。最后，形成第二介电层与栅极于第二沟渠中，并形成源极于位于第二沟渠的四周的磊晶层中，其中第二介电层包覆栅极，且源极环绕栅极。

根据本发明又一实施方式，一种半导体元件，包含基板、磊晶层、第一介电层、屏蔽层、第二介电层、栅极、间隔层以及源极。磊晶层设置于基板上。第一介电层设置于磊晶层中。屏蔽层设置于第一介电层中。第二介电层设置于磊晶层中与第一介电层上方。栅极设置于第二介电层中。间隔层设置于第一介电层与第二介电层之间。源极设置于位于第二介电层的四周的磊晶层中。

根据本发明再一实施方式，一种半导体元件，包含基板、第一介电层、屏蔽层、间隔层、磊晶层、第二介电层、栅极以及源极。第一介电层设置于基板中。屏蔽层设置于第一介电层中。间隔层设置于第一介电层上与基板上。磊晶层设置于间隔层上。第二介电层设置于磊晶层中与对应于第一介电层上方。栅极设置于第二介电层中。源极设置于位于第二介电层的四周的磊晶层中。

本发明上述实施方式通过设置屏蔽层于基板与栅极之间，使半导体元件在逆向偏压操作时屏蔽层会产生电场夹挤效应，因而达成电荷平衡(Charge Balance)与电场舒缓效果(Reduce Surface Field，RESURF)的效果，进而使基板与栅极之间形成较和缓的电场分布。于是，基板与栅极之间的距离不用太长即可使半导体元件有较高的崩溃电压，并因而降低半导体元件的导通电阻与体积。

附图说明

图1A至图1J绘示依照本发明一实施方式的半导体元件的制造方法各步骤的剖面图；

图2A至图2F绘示依照本发明另一实施方式的半导体元件的制造方法各步骤的剖面图；

图3A至图3O绘示依照本发明又一实施方式的半导体元件的制造方法各步骤的剖面图；

图4A至图4H绘示依照本发明再一实施方式的半导体元件的制造方法各步骤的剖面图；