TWI659539B - 高壓元件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提出一種高壓元件及其製造方法。高壓元件為N型元件，其包含：半導體層、井區、浮接區、偏壓區、本體區、本體極、閘極以及源極與汲極。其中，浮接區與偏壓區具有P型導電型，且皆形成於井區之漂移區中，並接觸於上表面；其中，偏壓區用以電連接至預設偏壓，且浮接區為電性浮接，分別用以提高崩潰防護電壓與抑制寄生電晶體導通。

Description

高壓元件及其製造方法
本發明有關於一種高壓元件及其製造方法，特別是指一種能夠提高崩潰防護電壓與抑制寄生電晶體導通的高壓元件及其製造方法。
第1A與1B圖分別顯示一種習知高壓元件100的上視示意圖與剖視示意圖。所謂的高壓元件，係指於正常操作時，施加於汲極的電壓高於5V之半導體元件。一般而言，高壓元件100的汲極19與閘極17間，具有漂移區12a(如第1B圖中虛線範圍所示意)，將汲極19與閘極17分隔，以作為高壓元件100導通時的漂移電流通道，且漂移區12a在通道方向(如第1A與1B圖中虛線箭號所示意)之長度根據高壓元件100正常操作時所承受的操作電壓而調整。如第1A與1B圖所示，高壓元件100包含：井區12、絕緣結構13、漂移氧化區14、本體區16、本體極16’、閘極17、源極18、與汲極19。其中，井區12的導電型為N型，形成於基板11上，絕緣結構13為區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，以定義操作區13a，作為高壓元件100操作時主要的作用區。操作區13a的範圍如第1A圖中，粗黑虛線框所示意。閘極17覆蓋部分漂移氧化區14。高壓元件100操作時，因高電場而產生的熱載子中之電洞，會經由本體區16注入本體極16’，此熱載子電流會造成本體區16與源極18間的順向電壓提高，將使由本體區16、源極18與井區12所形成的寄生電晶體導通，而限制了安全操作區域(safe operation area,SOA)，其中安全操作區域的定義，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。此外，本體區16與井區12間的PN接面所形成的電容太大，於高壓元件 100操作時的暫態響應，也會在源極18與本體區16間造成位移電流，也會使得寄生電晶體導通。另外，當高壓元件100於不導通操作時，漂移區12a中會形成高電場，限制了高壓元件100的崩潰防護電壓，因而限制了高壓元件的應用範圍。
有鑑於此，本發明提出一種能夠在導通操作時，抑制寄生電晶體導通，又可以在不導通操作時，提高崩潰防護電壓，進而提高元件之安全操作區域與應用範圍的高壓元件及其製造方法。
就其中一觀點言，本發明提供了一種高壓元件，包含：一半導體層，形成於一基板上，該半導體層於一垂直方向上，具有相對之一上表面與一下表面；一井區，具有一N型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面；一浮接區，具有一P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該浮接區具有一第一雜質濃度；一偏壓區，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該偏壓區具有一第二雜質濃度；一本體區，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面，並於一通道方向上接觸該井區，該本體區具有一第三雜質濃度，其中該第三雜質濃度高於該第一雜質濃度與該第二雜質濃度；一本體極，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該本體區中，用以作為該本體區之一電性接點；一閘極，形成於該上表面上，且部分該本體區位於該閘極正下方並連接於該閘極，以提供該高壓元件在一導通操作中之一反轉區；以及一源極與一汲極，具有該N型導電型，於該垂直方向上，該源極與該汲極分別形成於該上表面下並連接於該上表面，且該源極與該汲極分別位於該閘極之外部下方之該本體區中與遠離該本體區側之該井區中；其中，於一通道方向上，在該本體區與該汲極之間，連接該上表面的部分該井區，用以作為該高壓元件在該導通操作中之一漂移區；其 中，該浮接區與該偏壓區皆位於該漂移區中；其中，該偏壓區用以電連接至一預設偏壓，且該浮接區為電性浮接。
就另一觀點言，本發明提供了一種高壓元件製造方法，包含：形成一半導體層於一基板上，該半導體層於一垂直方向上，具有相對之一上表面與一下表面；形成一井區於該上表面下方並連接於該上表面，該井區具有一N型導電型；形成一浮接區於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該浮接區具有一P型導電型及一第一雜質濃度；形成一偏壓區於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該偏壓區具有該P型導電型及一第二雜質濃度；形成一本體區於該上表面下方並連接於該上表面，並於一通道方向上接觸該井區，該本體區具有該P型導電型及一第三雜質濃度，其中該第三雜質濃度高於該第一雜質濃度與該第二雜質濃度；形成一本體極於該上表面下方並連接於該上表面之該本體區中，該本體區具有該P型導電型，用以作為該本體區之一電性接點；形成一閘極於該上表面上，且部分該本體區位於該閘極正下方並連接於該閘極，以提供該高壓元件在一導通操作中之一反轉區；以及形成一源極與一汲極於該上表面下並連接於該上表面，該源極與該汲極具有該N型導電型，且分別位於該閘極之外部下方之該本體區中與遠離該本體區側之該井區中；其中，於一通道方向上，在該本體區與該汲極之間，連接該上表面的部分該井區，用以作為該高壓元件在該導通操作中之一漂移區；其中，該浮接區與該偏壓區皆位於該漂移區中；其中，該偏壓區用以電連接至一預設偏壓，且該浮接區為電性浮接。
在一種較佳的實施型態中，該高壓元件更包含一漂移氧化區，形成於該上表面上並連接於該上表面之部分該漂移區的正上方，且該浮接區與該偏壓區位於該漂移氧化區正下方並接觸該漂移氧化區。
在一種較佳的實施型態中，該漂移氧化區包括一區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構、一淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構或一化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)氧化區。
在一種較佳的實施型態中，該高壓元件更包含一導電栓，其於該垂直方向上貫穿該漂移氧化區而與該偏壓區電連接，用以作為該偏壓區之電性接點。
在一種較佳的實施型態中，部分該閘極位於該浮接區或該偏壓區之正上方。
在一種較佳的實施型態中，該偏壓區與該本體極電連接。
在一種較佳的實施型態中，該浮接區與該偏壓區彼此不接觸，且該浮接區與該偏壓區於該通道方向上，由該井區隔開。
在一種較佳的實施型態中，該高壓元件更包含一埋層，具有該N型導電型，於該垂直方向上，形成於該本體區下方且與該本體區連接，且該埋層完全覆蓋該本體區。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
100,200,300,400,500,600,700,800,900‧‧‧高壓元件
11,21,31,41,51,61,71,81,91‧‧‧基板
11’,21’,31’,41’,51’,61’,71’,81’,91’‧‧‧半導體層
11a,21a,31a,41a,51a,61a,71a,81a,91a‧‧‧上表面
11b,21b,31b,41b,51b,61b,71b,81b,91b‧‧‧下表面
12,22,32,42,52,62,72,76,82,86,92‧‧‧井區
12a,22a,32a,42a,52a,62a,72a,82a,92a‧‧‧漂移區
13,23,33,43,53,63,73,83,93‧‧‧絕緣結構
13a,23a,33a,43a,53a,63a,73a,83a,93a‧‧‧操作區
14,24,34,44,74,84‧‧‧漂移氧化區
15a,25a,35a,45a,55a,65a,75a,85a,95a‧‧‧浮接區
15b,25b,35b,45b,55b,65b,75b,85b,95b‧‧‧偏壓區
16,26,36,46,56,66,96‧‧‧本體區
16’,26’,36’,46’,56’,66’,96’‧‧‧本體極
17,27,37,47,57,67,77,87,97‧‧‧閘極
18,28,38,48,58,68,78,88,98‧‧‧源極
19,29,39,49,59,69,79,89,99‧‧‧汲極
26”,28’,251,261‧‧‧光阻層
71”,81”‧‧‧埋層
76’,86’‧‧‧井區接點
56,66,76,86‧‧‧通道井區
251b,351b,451b,751b,851b‧‧‧導電栓
252b,352b,452b,552b,652b,752b,852b,952b‧‧‧導線
271‧‧‧介電層
272‧‧‧導電層
273‧‧‧間隔層
第1A與1B圖分別顯示一種先前技術高壓元件100的上視示意圖與剖視示意圖。
第2圖顯示本發明的第一個實施例。
第3圖顯示本發明的第二個實施例。
第4圖顯示本發明的第三個實施例。
第5圖顯示本發明的第四個實施例。
第6圖顯示本發明的第五個實施例。
第7圖顯示本發明的第六個實施例。
第8圖顯示本發明的第七個實施例。
第9圖顯示本發明的第八個實施例。
第10A-10H圖顯示本發明的第九個實施例。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示製程步驟以及各層之間之上下次序關係，至於形狀、厚度與寬度則並未依照比例繪製。
請參考第2圖，其顯示本發明的第一個實施例。第2圖顯示高壓元件200的剖視示意圖。如第2圖所示，高壓元件200包含：半導體層21’、井區22、絕緣結構23、漂移氧化區24、浮接區25a、偏壓區25b、本體區26、本體極26’、閘極27、源極28以及汲極29。半導體層21’形成於基板21上，半導體層21’於垂直方向(如第2圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面21a與下表面21b。基板21例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層21’例如以磊晶的步驟，形成於基板21上，或是以部分基板21作為半導體層21’。形成半導體層21’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第2圖，其中，絕緣結構23形成於上表面21a上並連接於上表面21a，用以定義操作區23a。絕緣結構23並不限於如第2圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區24形成於該上表面21a上並連接於上表面21a，且 位於操作區23a中之部分漂移區22a(如第2圖中虛線框所示意)的正上方，並連接於漂移區22a。漂移氧化區24例如可以利用與絕緣結構23相同的製程步驟形成而同時完成。如圖所示，浮接區25a與偏壓區25b位於漂移氧化區24正下方並接觸漂移氧化區24。
井區22具有N型導電型，形成於半導體層21’之操作區23a中，且於垂直方向上，井區22位於上表面21a下並連接於上表面21a。浮接區25a具有P型導電型，形成於上表面21a下並連接於上表面21a之井區22中。浮接區25a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區25a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區25b具有P型導電型，形成於上表面21a下並連接於上表面21a之井區22中，偏壓區25b具有第二雜質濃度。其中，浮接區25a與偏壓區25b皆位於漂移區22a中。偏壓區25b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極26’，且浮接區25a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件200更包含導電栓251b與導線252b。其中，導電栓251b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區24而與偏壓區25b電連接，用以作為偏壓區25b之電性接點。且導電栓251b經由導線252b，電連接本體極26’，以使偏壓區25b與本體極26’電連接。
本體區26具有P型導電型，形成於操作區23a的井區22中，且於垂直方向上，本體區26位於上表面21a下並連接於上表面21a，本體區26於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區22，本體區26具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極26’具有P型導電型，用以作為本體區26之電性接點，於垂直方向上，本體極26’形成於上表面21a下並連接於上表面21a之本體區26中。閘極27形成於半導體層21’之上表面21a上的操作區23a中，且於垂直方向上，部分本體區26位於閘極27正下方並連接於閘極27，以提供高壓元件200在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第2圖，源極28與汲極29具有N型導電型，於垂直方向上，源極28與汲極29形成於上表面21a下並連接於上表面21a之操作區23a中，且源極28與汲極29分別位於閘極27在通道方向之外部下方之本體區26中與遠離本體區26側之井區22中，且於通道方向上，漂移區22a位於汲極29與本體區26之間，靠近上表面21a之井區22中，用以作為高壓元件200在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第2圖所示，浮接區25a與偏壓區25b彼此不接觸，且浮接區25a與偏壓區25b於通道方向上，由井區22隔開。
需說明的是，所謂反轉區係指高壓元件200在導通操作中因施加於閘極27的電壓，而使閘極27的下方形成反轉層(inversion layer)以使導通電流通過的區域，介於源極28與漂移區22a之間，此為本領域具有通常知識所熟知，在此不予贅述，本發明其他實施例以此類推。
需說明的是，所謂漂移電流通道係指高壓元件200在導通操作中使導通電流以漂移的方式通過的區域，此為本領域具有通常知識所熟知，在此不予贅述。
需說明的是，上表面21a並非指一完全平坦的平面，而是指半導體層21’的一個表面，如第2圖中粗黑折線所示意。在本實施例中，例如漂移氧化區24與上表面21a接觸的部分上表面21a，就具有下陷的部分。
需說明的是，閘極27包括與上表面連接的介電層271、具有導電性的導電層272、以及具有電絕緣特性之間隔層273，此為本領域具有通常知識所熟知，在此不予贅述。
此外，需說明的是，所謂的高壓元件，係指於正常操作時，施加於汲極的電壓高於一特定之電壓，例如5V，且本體區26與汲極29之通道方向距離(漂移區22a長度)根據正常操作時所承受的操作電壓而調整，因而可操作於前述較高之特定電壓。此皆為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
值得注意的是，本發明優於先前技術的其中一個技術特徵，在於：根據本發明，以第2圖所示之實施例為例，高壓元件200操作時，因高電場而產生的熱載子(例如但不限於N型高壓元件200中之電洞)，會經由偏壓區25b所提供之熱載子吸收通道而吸收，以抑制由本體區26、源極28與井區22所形成的寄生電晶體導通。前述熱載子電流因為偏壓區25b所提供之熱載子吸收通道而降低或不產生，而提高了安全操作區域(safe operation area,SOA)的範圍，增加高壓元件200的應用範圍。在一種較佳的實施例中，偏壓區25b與本體極26’電連接，如此一來，無論高壓元件200作為電源轉換電路的上橋元件或是下橋完件，都可以提供前述的熱載子吸收通道。此外，浮接區25a在高壓元件200不導通操作時，P型浮接區25a與井區22間的空乏區，可降低井區22中的高電場，而提高高壓元件200之不導通操作時的崩潰防護電壓，以增加高壓元件200的應用範圍。
請參考第3圖，其顯示本發明的第二個實施例。第3圖顯示高壓元件300的剖線剖視示意圖。如第3圖所示，高壓元件300包含：半導體層31’、井區32、絕緣結構33、漂移氧化區34、浮接區35a、偏壓區35b、本體區36、本體極36’、閘極37、源極38以及汲極39。半導體層31’形成於基板31上，半導體層31’於垂直方向(如第3圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面31a與下表面31b。基板31例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層31’例如以磊晶的步驟，形成於基板31上，或是以部分基板31作為半導體層31’。形成半導體層31’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第3圖，其中，絕緣結構33形成於上表面31a上並連接於上表面31a，用以定義操作區33a。絕緣結構33並不限於如第3圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區34形成於該上表面31a上並連接於上表面31a，且 位於操作區33a中之部分漂移區32a(如第3圖中虛線框所示意)的正上方，並連接於漂移區32a。漂移氧化區34例如可以利用與絕緣結構23相同的製程步驟形成而同時完成。如圖所示，浮接區35a與偏壓區35b位於漂移氧化區34正下方並接觸漂移氧化區34。
井區32具有N型導電型，形成於半導體層31’之操作區33a中，且於垂直方向上，井區32位於上表面31a下並連接於上表面31a。浮接區35a具有P型導電型，形成於上表面31a下並連接於上表面31a之井區32中。浮接區35a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區35a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區35b具有P型導電型，形成於上表面31a下並連接於上表面31a之井區32中，偏壓區35b具有第二雜質濃度。其中，浮接區35a與偏壓區35b皆位於漂移區32a中。偏壓區35b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極36’，且浮接區35a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件300更包含導電栓351b與導線352b。其中，導電栓351b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區34而與偏壓區35b電連接，用以作為偏壓區35b之電性接點。且導電栓351b經由導線352b，電連接本體極36’，以使偏壓區35b與本體極36’電連接。
本體區36具有P型導電型，形成於操作區33a的井區32中，且於垂直方向上，本體區36位於上表面31a下並連接於上表面31a，本體區36於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區32，本體區36具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極36’具有P型導電型，用以作為本體區36之電性接點，於垂直方向上，本體極36’形成於上表面31a下並連接於上表面31a之本體區36中。閘極37形成於半導體層31’之上表面31a上的操作區33a中，且於垂直方向上，部分本體區36位於閘極37正下方並連接於閘極37，以提供高壓元件300在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第3圖，源極38與汲極39具有N型導電型，於垂直方向上，源極38與汲極39形成於上表面31a下並連接於上表面31a之操作區33a中，且源極38與汲極39分別位於閘極37在通道方向之外部下方之本體區36中與遠離本體區36側之井區32中，且於通道方向上，漂移區32a位於汲極39與本體區36之間，靠近上表面31a之井區32中，用以作為高壓元件300在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第3圖所示，浮接區35a與偏壓區35b彼此不接觸，且浮接區35a與偏壓區35b於通道方向上，由井區32隔開。
本實施例與第一個實施例不同之處，在於，在第一個實施例中，漂移氧化區24為LOCOS結構，而在本實施例中，漂移氧化區34為化學氣相沉積(chemical vapor deposition,CVD)氧化區。CVD氧化區由CVD製程沉積步驟而形成，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請參考第4圖，其顯示本發明的第三個實施例。第4圖顯示高壓元件400的剖視示意圖。如第4圖所示，高壓元件400包含：半導體層41’、井區42、絕緣結構43、漂移氧化區44、浮接區45a、偏壓區45b、本體區46、本體極46’、閘極47、源極48以及汲極49。半導體層41’形成於基板41上，半導體層41’於垂直方向(如第4圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面41a與下表面41b。基板41例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層41’例如以磊晶的步驟，形成於基板41上，或是以部分基板41作為半導體層41’。形成半導體層41’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第4圖，其中，絕緣結構43形成於上表面41a上並連接於上表面41a，用以定義操作區43a。絕緣結構43並不限於如第4圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區44形成於該上表面41a上並連接於上表面41a，且 位於操作區43a中之部分漂移區42a(如第4圖中虛線框所示意)的正上方，並連接於漂移區42a。漂移氧化區44例如可以利用與絕緣結構43相同的製程步驟形成而同時完成(例如漂移氧化區44與絕緣結構43皆為STI結構)。如圖所示，浮接區45a與偏壓區45b位於漂移氧化區44正下方並接觸漂移氧化區44。
井區42具有N型導電型，形成於半導體層41’之操作區43a中，且於垂直方向上，井區42位於上表面41a下並連接於上表面41a。浮接區45a具有P型導電型，形成於上表面41a下並連接於上表面41a之井區42中。浮接區45a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區45a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區45b具有P型導電型，形成於上表面41a下並連接於上表面41a之井區42中，偏壓區45b具有第二雜質濃度。其中，浮接區45a與偏壓區45b皆位於漂移區42a中。偏壓區45b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極46’，且浮接區45a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件400更包含導電栓451b與導線452b。其中，導電栓451b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區44而與偏壓區45b電連接，用以作為偏壓區45b之電性接點。且導電栓451b經由導線452b，電連接本體極46’，以使偏壓區45b與本體極46’電連接。
本體區46具有P型導電型，形成於操作區43a的井區42中，且於垂直方向上，本體區46位於上表面41a下並連接於上表面41a，本體區46於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區42，本體區46具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極46’具有P型導電型，用以作為本體區46之電性接點，於垂直方向上，本體極46’形成於上表面41a下並連接於上表面41a之本體區46中。閘極47形成於半導體層41’之上表面41a上的操作區43a中，且於垂直方向上，部分本體區46位於閘極47正下方並連接於閘極47，以提供高壓元件400在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第4圖，源極48與汲極49具有N型導電型，於垂直方向上，源極48與汲極49形成於上表面41a下並連接於上表面41a之操作區43a中，且源極48與汲極49分別位於閘極47在通道方向之外部下方之本體區46中與遠離本體區46側之井區42中，且於通道方向上，漂移區42a位於汲極49與本體區46之間，靠近上表面41a之井區42中，用以作為高壓元件400在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第4圖所示，浮接區45a與偏壓區45b彼此不接觸，且浮接區45a與偏壓區45b於通道方向上，由井區42隔開。
本實施例與第一個實施例不同之處，在於，在第一個實施例中，漂移氧化區24為LOCOS結構，而在本實施例中，漂移氧化區44為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。STI結構為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請參考第5圖，其顯示本發明的第四個實施例。第5圖顯示高壓元件500的剖視示意圖。如第5圖所示，高壓元件500包含：半導體層51’、井區52、絕緣結構53、浮接區55a、偏壓區55b、本體區56、本體極56’、閘極57、源極58以及汲極59。半導體層51’形成於基板51上，半導體層51’於垂直方向(如第5圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面51a與下表面51b。基板51例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層51’例如以磊晶的步驟，形成於基板51上，或是以部分基板51作為半導體層51’。形成半導體層51’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第5圖，其中，絕緣結構53形成於上表面51a上並連接於上表面51a，用以定義操作區53a。絕緣結構53並不限於如第5圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。
井區52具有N型導電型，形成於半導體層51’之操作區53a中，且於垂直方向上，井區52位於上表面51a下並連接於上表面51a。浮接區55a具有P型導電型，形成於上表面51a下並連接於上表面51a之井區52中。浮接區55a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區55a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區55b具有P型導電型，形成於上表面51a下並連接於上表面51a之井區52中，偏壓區55b具有第二雜質濃度。其中，浮接區55a與偏壓區55b皆位於漂移區52a中。偏壓區55b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極56’，且浮接區55a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件500更包含導線552b，用以電連接本體極56’與偏壓區55b。
本體區56具有P型導電型，形成於操作區53a的井區52中，且於垂直方向上，本體區56位於上表面51a下並連接於上表面51a，本體區56於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區52，本體區56具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極56’具有P型導電型，用以作為本體區56之電性接點，於垂直方向上，本體極56’形成於上表面51a下並連接於上表面51a之本體區56中。閘極57形成於半導體層51’之上表面51a上的操作區53a中，且於垂直方向上，部分本體區56位於閘極57正下方並連接於閘極57，以提供高壓元件500在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第5圖，源極58與汲極59具有N型導電型，於垂直方向上，源極58與汲極59形成於上表面51a下並連接於上表面51a之操作區53a中，且源極58與汲極59分別位於閘極57在通道方向之外部下方之本體區56中與遠離本體區56側之井區52中，且於通道方向上，漂移區52a位於汲極59與本體區56之間，靠近上表面51a之井區52中，用以作為高壓元件500在導通操作中之漂移電 流通道。在一種較佳的實施例中，如第5圖所示，浮接區55a與偏壓區55b彼此不接觸，且浮接區55a與偏壓區55b於通道方向上，由井區52隔開。
請參考第6圖，其顯示本發明的第五個實施例。第6圖顯示高壓元件600的剖視示意圖。如第6圖所示，高壓元件600包含：半導體層61’、井區62、絕緣結構63、浮接區65a、偏壓區65b、本體區66、本體極66’、閘極67、源極68以及汲極69。半導體層61’形成於基板61上，半導體層61’於垂直方向(如第6圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面61a與下表面61b。基板61例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層61’例如以磊晶的步驟，形成於基板61上，或是以部分基板61作為半導體層61’。形成半導體層61’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第6圖，其中，絕緣結構63形成於上表面61a上並連接於上表面61a，用以定義操作區63a。絕緣結構63並不限於如第6圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。
井區62具有N型導電型，形成於半導體層61’之操作區63a中，且於垂直方向上，井區62位於上表面61a下並連接於上表面61a。浮接區65a具有P型導電型，形成於上表面61a下並連接於上表面61a之井區62中。浮接區65a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區65a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區65b具有P型導電型，形成於上表面61a下並連接於上表面61a之井區62中，偏壓區65b具有第二雜質濃度。其中，浮接區65a與偏壓區65b皆位於漂移區62a中。偏壓區65b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極66’，且浮接區65a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件600更包含導線652b，用以電連接本體極66’與偏壓區65b。
本體區66具有P型導電型，形成於操作區63a的井區62中，且於垂直方向上，本體區66位於上表面61a下並連接於上表面61a，本體區66於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區62，本體區66具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極66’具有P型導電型，用以作為本體區66之電性接點，於垂直方向上，本體極66’形成於上表面61a下並連接於上表面61a之本體區66中。閘極67形成於半導體層61’之上表面61a上的操作區63a中，且於垂直方向上，部分本體區66位於閘極67正下方並連接於閘極67，以提供高壓元件600在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第6圖，源極68與汲極69具有N型導電型，於垂直方向上，源極68與汲極69形成於上表面61a下並連接於上表面61a之操作區63a中，且源極68與汲極69分別位於閘極67在通道方向之外部下方之本體區66中與遠離本體區66側之井區62中，且於通道方向上，漂移區62a位於汲極69與本體區66之間，靠近上表面61a之井區62中，用以作為高壓元件600在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第6圖所示，浮接區65a與偏壓區65b彼此不接觸，且浮接區65a與偏壓區65b於通道方向上，由井區62隔開。
本實施例與第四個實施例不同之處，在於，在第四個實施例中，浮接區55a與偏壓區55b皆不在閘極57的正下方；而在本實施例中，至少部分浮接區65a位於閘極67的正下方，也就是說，部分閘極67位於浮接區65a之正上方。根據本發明，在一種實施例中，部分閘極位於浮接區或偏壓區之正上方。
請參考第7圖，其顯示本發明的第六個實施例。第7圖顯示高壓元件700的剖視示意圖。如第7圖所示，高壓元件700包含：半導體層71’、埋層71”、井區72、絕緣結構73、漂移氧化區74、浮接區75a、偏壓區75b、井區76、井區接點76’、閘極77、源極78以及汲極79。半導體層71’形成於基板71上，半導體層71’於垂直方向(如第7圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上 表面71a與下表面71b。基板71例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層71’例如以磊晶的步驟，形成於基板71上，或是以部分基板71作為半導體層71’。形成半導體層71’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第7圖，其中，絕緣結構73形成於上表面71a上並連接於上表面71a，用以定義操作區73a。絕緣結構73並不限於如第7圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區74形成於該上表面71a上並連接於上表面71a，且位於操作區73a中之部分漂移區72a(如第7圖中虛線框所示意)的正上方，並連接於漂移區72a。漂移氧化區74例如可以利用與絕緣結構73相同的製程步驟形成而同時完成。如圖所示，浮接區75a與偏壓區75b位於漂移氧化區74正下方並接觸漂移氧化區74。
井區72具有N型導電型，形成於半導體層71’之操作區73a中，且於垂直方向上，井區72位於上表面71a下並連接於上表面71a。浮接區75a具有P型導電型，形成於上表面71a下並連接於上表面71a之井區72中。浮接區75a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區75a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區75b具有P型導電型，形成於上表面71a下並連接於上表面71a之井區72中，偏壓區75b具有第二雜質濃度。其中，浮接區75a與偏壓區75b皆位於漂移區72a中。偏壓區75b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至井區接點76’，且浮接區75a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件700更包含導電栓751b與導線752b。其中，導電栓751b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區74而與偏壓區75b電連接，用以作為偏壓區75b之電性接點。且導電栓751b經由導線752b，電連接井區接點76’，以使偏壓區75b與井區接點76’電連接。
井區76對應第一個實施例到第五個實施例中的本體區26、36、46、56、與66，但本實施例中的井區76與第一個實施例到第五個實施例中的本體區26、36、46、56、與66不同之處，在於：井區76與基板71間的接面，由埋層71”隔開。且在通道方向上與井區62僅有鄰接關係，而在垂直方向上並不鄰接。井區76具有P型導電型，形成於操作區73a的井區72中，且於垂直方向上，井區76位於上表面71a下並連接於上表面71a，井區76於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區72，井區76具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。井區接點76’具有P型導電型，用以作為井區76之電性接點，於垂直方向上，井區接點76’形成於上表面71a下並連接於上表面71a之井區76中。閘極77形成於半導體層71’之上表面71a上的操作區73a中，且於垂直方向上，部分井區76位於閘極77正下方並連接於閘極77，以提供高壓元件700在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第7圖，源極78與汲極79具有N型導電型，於垂直方向上，源極78與汲極79形成於上表面71a下並連接於上表面71a之操作區73a中，且源極78與汲極79分別位於閘極77在通道方向之外部下方之井區76中與遠離井區76側之井區72中，且於通道方向上，漂移區72a位於汲極79與井區76之間，靠近上表面71a之井區72中，用以作為高壓元件700在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第7圖所示，浮接區75a與偏壓區75b彼此不接觸，且浮接區7a與偏壓區75b於通道方向上，由井區72隔開。
請參考第8圖，其顯示本發明的第七個實施例。第8圖顯示高壓元件800的剖視示意圖。如第8圖所示，高壓元件800包含：半導體層81’、埋層81”、井區82、絕緣結構83、漂移氧化區84、浮接區85a、偏壓區85b、井區86、井區接點86’、閘極87、源極88以及汲極89。半導體層81’形成於基板81上，半導體層81’於垂直方向(如第8圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上 表面81a與下表面81b。基板81例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層81’例如以磊晶的步驟，形成於基板81上，或是以部分基板81作為半導體層81’。形成半導體層81’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第8圖，其中，絕緣結構83形成於上表面81a上並連接於上表面81a，用以定義操作區83a。絕緣結構83並不限於如第8圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區84形成於該上表面81a上並連接於上表面81a，且位於操作區83a中之部分漂移區82a(如第8圖中虛線框所示意)的正上方，並連接於漂移區82a。漂移氧化區84例如可以利用與絕緣結構83相同的製程步驟形成而同時完成。如圖所示，浮接區85a與偏壓區85b位於漂移氧化區84正下方並接觸漂移氧化區84。
井區82具有N型導電型，形成於半導體層81’之操作區83a中，且於垂直方向上，井區82位於上表面81a下並連接於上表面81a。浮接區85a具有P型導電型，形成於上表面81a下並連接於上表面81a之井區82中。浮接區85a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區85a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區85b具有P型導電型，形成於上表面81a下並連接於上表面81a之井區82中，偏壓區85b具有第二雜質濃度。其中，浮接區85a與偏壓區85b皆位於漂移區82a中。偏壓區85b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至井區接點86’，且浮接區85a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件800更包含導電栓851b與導線852b。其中，導電栓851b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區84而與偏壓區85b電連接，用以作為偏壓區85b之電性接點。且導電栓851b經由導線852b，電連接井區接點86’，以使偏壓區85b與井區接點86’電連接。
井區86對應第一個實施例到第五個實施例中的本體區26、36、46、56、與66，但本實施例中的井區86與第一個實施例到第五個實施例中的本體區26、36、46、56、與66不同之處，在於：井區86與基板81間的接面，由埋層81”隔開。且在通道方向上與井區62僅有鄰接關係，而在垂直方向上並不鄰接。井區86具有P型導電型，形成於操作區83a的井區82中，且於垂直方向上，井區86位於上表面81a下並連接於上表面81a，井區86於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區82，井區86具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。井區接點86’具有P型導電型，用以作為井區86之電性接點，於垂直方向上，井區接點86’形成於上表面81a下並連接於上表面81a之井區86中。閘極87形成於半導體層81’之上表面81a上的操作區83a中，且於垂直方向上，部分井區86位於閘極87正下方並連接於閘極87，以提供高壓元件800在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第8圖，源極88與汲極89具有N型導電型，於垂直方向上，源極88與汲極89形成於上表面81a下並連接於上表面81a之操作區83a中，且源極88與汲極89分別位於閘極87在通道方向之外部下方之井區86中與遠離井區86側之井區82中，且於通道方向上，漂移區82a位於汲極89與井區86之間，靠近上表面81a之井區82中，用以作為高壓元件800在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第8圖所示，浮接區85a與偏壓區85b彼此不接觸，且浮接區8a與偏壓區85b於通道方向上，由井區82隔開。
本實施例與第六個實施例不同之處，在於：在第六個實施例中，漂移氧化區74為LOCOS結構，而在本實施例中，漂移氧化區84為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。STI結構為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述；另外，在本實施例中，浮接區85a並非單一個區域，而是兩個區 域，當然也可以為其他數量之複數區域，而偏壓區85b也可以為複數區域，並不限於單一區域。
請參考第9圖，其顯示本發明的第四個實施例。第9圖顯示高壓元件900的剖視示意圖。如第9圖所示，高壓元件900包含：半導體層91’、井區92、絕緣結構93、浮接區95a、偏壓區95b、本體區96、本體極96’、閘極97、源極98以及汲極99。半導體層91’形成於基板91上，半導體層91’於垂直方向(如第9圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面91a與下表面91b。基板91例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層91’例如以磊晶的步驟，形成於基板91上，或是以部分基板91作為半導體層91’。形成半導體層91’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第9圖，其中，絕緣結構93形成於上表面91a上並連接於上表面91a，用以定義操作區93a。絕緣結構93並不限於如第9圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。
井區92具有N型導電型，形成於半導體層91’之操作區93a中，且於垂直方向上，井區92位於上表面91a下並連接於上表面91a。浮接區95a具有P型導電型，形成於上表面91a下並連接於上表面91a之井區92中。浮接區95a具有第一雜質濃度。第一雜質濃度係指在浮接區95a中，P型雜質淨濃度，即P型雜質總濃度扣除N型雜質的總濃度之後的P型雜質濃度(其他區域的濃度也以此類推)。偏壓區95b具有P型導電型，形成於上表面91a下並連接於上表面91a之井區92中，偏壓區95b具有第二雜質濃度。其中，浮接區95a與偏壓區95b皆位於漂移區92a中。偏壓區95b用以電連接至預設偏壓，例如但不限於電連接至本體極96’，且浮接區95a為電性浮接。在一種較佳的實施例中，高壓元件900更包含導線952b，用以電連接本體極96’與偏壓區95b。
本體區96具有P型導電型，形成於操作區93a的井區92中，且於垂直方向上，本體區96位於上表面91a下並連接於上表面91a，本體區96於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區92，本體區96具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。本體極96’具有P型導電型，用以作為本體區96之電性接點，於垂直方向上，本體極96’形成於上表面91a下並連接於上表面91a之本體區96中。閘極97形成於半導體層91’之上表面91a上的操作區93a中，且於垂直方向上，部分本體區96位於閘極97正下方並連接於閘極97，以提供高壓元件900在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第9圖，源極98與汲極99具有N型導電型，於垂直方向上，源極98與汲極99形成於上表面91a下並連接於上表面91a之操作區93a中，且源極98與汲極99分別位於閘極97在通道方向之外部下方之本體區96中與遠離本體區96側之井區92中，且於通道方向上，漂移區92a位於汲極99與本體區96之間，靠近上表面91a之井區92中，用以作為高壓元件900在導通操作中之漂移電流通道。在一種較佳的實施例中，如第9圖所示，浮接區95a與偏壓區95b彼此不接觸，且浮接區95a與偏壓區95b於通道方向上，由井區92隔開。
本實施例與第四個實施例不同之處，在於，在本實施例中，偏壓區95b相較於浮接區95a，在通道方向上，比較靠近源極98；而在第四個實施例中，浮接區55a相較於偏壓區55b，在通道方向上，比較靠近源極58。
請參考第10A-10H圖，其顯示本發明的第九個實施例。第10A-10H圖顯示高壓元件200製造方法的剖視示意圖。如第10A圖所示，首先形成半導體層21’於基板21上，半導體層21’於垂直方向(如第10A圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，具有相對之上表面21a與下表面21b。此時絕緣結構23與漂移氧化區24尚未形成，上表面21a也就尚未完全定義出來，如圖中虛折線所示意。基板21例如但不限於為一P型或N型的半導體矽基板。半導體層21’例如以磊 晶的步驟，形成於基板21上，或是以基板21的部分，作為半導體層21’。形成半導體層21’的方式，為本領域中具有通常知識者所熟知，在此不予贅述。
請繼續參閱第10A圖，接著，例如但不限於利用由微影製程步驟形成光阻層251為遮罩，將P型雜質摻雜至半導體層21’中，以形成浮接區25a與偏壓區25b於後續步驟所形成之井區22中。其中，本實施例可利用例如但不限於離子植入製程步驟，將P型雜質，以加速離子的形式，植入半導體層21’中，以形成浮接區25a與偏壓區25b，使浮接區25a具有第一雜質濃度，而偏壓區25b具有第二雜質濃度。在本實施例中，浮接區25a與偏壓區25b例如以同一離子植入製程步驟形成，第一雜質濃度等於第二雜質濃度，當然，也可以用不同的光阻層與不同的離子植入製程形成浮接區25a與偏壓區25b，使得第一雜質濃度不等於第二雜質濃度。
接著，請參閱第10B圖，形成絕緣結構23與漂移氧化區24於上表面21a上並連接於上表面21a。絕緣結構23用以定義操作區23a。絕緣結構23並不限於如圖所示之區域氧化(local oxidation of silicon,LOCOS)結構，亦可為淺溝槽絕緣(shallow trench isolation,STI)結構。漂移氧化區24位於操作區23a中之漂移區22a上並連接於漂移區22a。
接著，請參閱第10C圖，形成井區22於半導體層21’之操作區23a中，且於垂直方向上，井區22位於上表面21a下並連接於上表面21a。井區22具有N型導電型，例如但不限於以離子植入製程步驟，將N型雜質，以加速離子的形式，如第10C圖中虛線箭號所示意，植入操作區23a中，以形成井區22。
接著，請參閱第10D圖，形成本體區26於操作區23a的井區22中，且於垂直方向上，本體區26位於上表面21a下並連接於上表面21a。本體區26具有P型導電型，形成本體區26之步驟，例如但不限於利用由微影製程步驟形成光阻層261為遮罩，將P型雜質摻雜至井區22中，以形成本體區26。其中，本實施例 可利用例如但不限於離子植入製程步驟，將P型雜質，以加速離子的形式，植入井區22中，以形成本體區26。本體區26於通道方向上(如圖中虛線箭號所示意，下同)接觸井區22，本體區26具有第三雜質濃度，其中第三雜質濃度高於第一雜質濃度與第二雜質濃度。
接著，請參閱第10E圖，形成閘極27的介電層271與導電層272於半導體層21’之上表面21a上的操作區23a中，於垂直方向(如第10E圖中之實線箭號方向所示意，下同)上，部分本體區26位於閘極27的介電層271與導電層272正下方並連接於閘極27的介電層271，以提供高壓元件200在導通操作中之反轉區。
請繼續參閱第10E圖，例如在形成閘極27的介電層271與導電層272後，形成輕摻雜區281，以避免高壓元件200於導通操作時，間隔層273下方的本體區26無法形成反轉電流通道。形成輕摻雜區281的方法，例如將N型雜質摻雜至本體區26中，以形成輕摻雜區281。其中，本實施例可利用例如但不限於離子植入製程步驟，將N型雜質，以加速離子的形式，植入本體區26中，以形成輕摻雜區281。
接著，請參閱第10F圖，形成間隔層273於導電層272側面之外，以形成閘極27。接著，形成源極28與汲極29於上表面21a下並連接於上表面21a之操作區23a中，且源極28與汲極29分別位於閘極27在通道方向之外部下方之本體區26中與遠離本體區26側之井區22中，且於通道方向上，漂移區22a位於汲極29與本體區26之間，靠近上表面21a之井區22中，用以作為高壓元件200在導通操作中之漂移電流通道，且於垂直方向上，源極28與汲極29位於上表面21a下並連接於上表面21a。源極28與汲極29具有N型導電型，形成源極28與汲極29之步驟，例如但不限於利用由微影製程步驟形成光阻層28’為遮罩，將N型雜質分別摻雜至本體區26中與井區22中，以形成源極28與汲極29。其中，本實施例可利 用例如但不限於離子植入製程步驟，將N型雜質，以加速離子的形式，植入本體區26中與井區22中，以形成源極28與汲極29。
接著，請參閱第10G圖。如第10G圖所示，形成本體極26’於本體區26中。本體極26’具有P型導電型，用以作為本體區26之電性接點，於垂直方向上，本體極26’形成於上表面21a下並連接於上表面21a之本體區26中。形成本體極26’之步驟，例如但不限於利用由微影製程步驟形成光阻層26”為遮罩，將P型雜質摻雜至本體區26中，以形成本體極26’。其中，本實施例可利用例如但不限於離子植入製程步驟，將P型雜質，以加速離子的形式，植入本體區26中，以形成本體極26’。
接著，請參閱第10H圖。如第10H圖所示，形成導電栓251b與導線252b。其中，導電栓251b於垂直方向上，貫穿漂移氧化區24而與偏壓區25b電連接，用以作為偏壓區25b之電性接點。且導電栓251b經由導線252b，電連接本體極26’，以使偏壓區25b與本體極26’電連接。
以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。例如，在不影響元件主要的特性下，可加入其他製程步驟或結構，如深井區等；又如，微影技術並不限於光罩技術，亦可包含電子束微影技術。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得。此外，所說明之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用，例如但不限於將兩實施例併用。因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。此外，本發明的任一實施型態不必須達成所有的目的或優點，因此，請求專利範圍任一項也不應以此為限。

Claims (16)

  1. 一種高壓元件，包含： 一半導體層，形成於一基板上，該半導體層於一垂直方向上，具有相對之一上表面與一下表面； 一井區，具有一N型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面； 一浮接區，具有一P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該浮接區具有一第一雜質濃度； 一偏壓區，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該偏壓區具有一第二雜質濃度； 一本體區，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面，並於一通道方向上接觸該井區，該本體區具有一第三雜質濃度，其中該第三雜質濃度高於該第一雜質濃度與該第二雜質濃度； 一本體極，具有該P型導電型，形成於該上表面下並連接於該上表面之該本體區中，用以作為該本體區之一電性接點； 一閘極，形成於該上表面上，且部分該本體區位於該閘極正下方並連接於該閘極，以提供該高壓元件在一導通操作中之一反轉區；以及 一源極與一汲極，具有該N型導電型，於該垂直方向上，該源極與該汲極分別形成於該上表面下並連接於該上表面，且該源極與該汲極分別位於該閘極之外部下方之該本體區中與遠離該本體區側之該井區中； 其中，於一通道方向上，在該本體區與該汲極之間，連接該上表面的部分該井區，用以作為該高壓元件在該導通操作中之一漂移區； 其中，該浮接區與該偏壓區皆位於該漂移區中； 其中，該偏壓區用以電連接至一預設偏壓，且該浮接區為電性浮接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高壓元件，更包含一漂移氧化區，形成於該上表面上並連接於該上表面之部分該漂移區的正上方，且該浮接區與該偏壓區位於該漂移氧化區正下方並接觸該漂移氧化區。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之高壓元件，其中該漂移氧化區包括一區域氧化(local oxidation of silicon, LOCOS)結構、一淺溝槽絕緣(shallow trench isolation, STI)結構或一化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)氧化區。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之高壓元件，更包含一導電栓，其於該垂直方向上貫穿該漂移氧化區而與該偏壓區電連接，用以作為該偏壓區之電性接點。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之高壓元件，其中部分該閘極位於該浮接區或該偏壓區之正上方。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之高壓元件，其中該偏壓區與該本體極電連接。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之高壓元件，其中該浮接區與該偏壓區彼此不接觸，且該浮接區與該偏壓區於該通道方向上，由該井區隔開。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之高壓元件，更包含一埋層，具有該N型導電型，於該垂直方向上，形成於該本體區下方且與該本體區連接，且該埋層完全覆蓋該本體區。
  9. 一種高壓元件製造方法，包含： 形成一半導體層於一基板上，該半導體層於一垂直方向上，具有相對之一上表面與一下表面； 形成一井區於該上表面下方並連接於該上表面，該井區具有一N型導電型； 形成一浮接區於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該浮接區具有一P型導電型及一第一雜質濃度； 形成一偏壓區於該上表面下並連接於該上表面之該井區中，該偏壓區具有該P型導電型及一第二雜質濃度； 形成一本體區於該上表面下方並連接於該上表面，並於一通道方向上接觸該井區，該本體區具有該P型導電型及一第三雜質濃度，其中該第三雜質濃度高於該第一雜質濃度與該第二雜質濃度； 形成一本體極於該上表面下方並連接於該上表面之該本體區中，該本體區具有該P型導電型，用以作為該本體區之一電性接點； 形成一閘極於該上表面上，且部分該本體區位於該閘極正下方並連接於該閘極，以提供該高壓元件在一導通操作中之一反轉區；以及 形成一源極與一汲極於該上表面下並連接於該上表面，該源極與該汲極具有該N型導電型，且分別位於該閘極之外部下方之該本體區中與遠離該本體區側之該井區中； 其中，於一通道方向上，在該本體區與該汲極之間，連接該上表面的部分該井區，用以作為該高壓元件在該導通操作中之一漂移區； 其中，該浮接區與該偏壓區皆位於該漂移區中； 其中，該偏壓區用以電連接至一預設偏壓，且該浮接區為電性浮接。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之高壓元件製造方法，更包含：形成一漂移氧化區於該上表面上並連接於該上表面之部分該漂移區的正上方，且該浮接區與該偏壓區位於該漂移氧化區正下方並接觸該漂移氧化區。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之高壓元件製造方法，其中該漂移氧化區包括一區域氧化(local oxidation of silicon, LOCOS)結構、一淺溝槽絕緣(shallow trench isolation, STI)結構或一化學氣相沉積(chemical vapor deposition, CVD)氧化區。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之高壓元件製造方法，更包含形成一導電栓，其於該垂直方向上貫穿該漂移氧化區而與該偏壓區電連接，用以作為該偏壓區之電性接點。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之高壓元件製造方法，其中部分該閘極位於該浮接區或該偏壓區之正上方。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之高壓元件製造方法，其中該偏壓區與該本體極電連接，且該浮接區為浮接。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之高壓元件製造方法，其中該浮接區與該偏壓區彼此不接觸，且該浮接區與該偏壓區於該通道方向上，由該井區隔開。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之高壓元件製造方法，更包含形成一埋層於該本體區下方且與該本體區連接，且該埋層完全覆蓋該本體區，其中該埋層具有該N型導電型。
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