技术特征：
1.一种功率元件，形成于一半导体基板上，包含：多个横向绝缘栅极双极性晶体管，彼此并联；以及一顺向导通单元，与该多个横向绝缘栅极双极性晶体管并联，该顺向导通单元由一pn二极管与一肖特基二极管并联形成；其中该pn二极管与该肖特基二极管共享一第一n型区、一反向端、一第一n型延伸区、一第一场氧化区、一第一栅极以及一第一p型区；其中该第一n型区、该反向端、该第一n型延伸区以及该第一p型区形成于该半导体基板上的一外延层中；其中该第一n型区与该第一p型区形成一pn结，由俯视图视之，该pn结具有一交错的梳齿交界面；其中一金属导线于该交错的梳齿交界面正上方延伸，交错接触下方的该第一n型区与该第一p型区。2.如权利要求1所述的功率元件，其中，该横向绝缘栅极双极性晶体管的一发射极与一漏极分别与该顺向导通单元的一顺向端与该反向端对应电连接。3.如权利要求1所述的功率元件，其中，该顺向导通单元的底面与侧面由一第一绝缘结构所包围，且该多个横向绝缘栅极双极性晶体管的底面与侧面由一第二绝缘结构所包围。4.如权利要求1所述的功率元件，其中，该横向绝缘栅极双极性晶体管包括：一第二n型区，形成于该半导体基板上的该外延层中；一第二p型区，形成于该外延层中；一发射极，具有n型导电型，形成于该第二p型区中；一p型接触极，形成于该第二p型区中，以作为该第二p型区的电气接点；一第二栅极，形成于该外延层上，其中部分该第二栅极连接于该第二p型区之上；一第二n型延伸区，形成于该第二n型区中，且该第二n型延伸区与该第二p型区由该第二n型区隔开；一漏极，具有p型导电型，形成于该第二n型延伸区中；以及一第二场氧化区，形成于该外延层上，位于该发射极与该漏极之间。5.如权利要求4所述的功率元件，其中，该第一n型延伸区与该第二n型延伸区、该第一p型区与该第二p型区、该反向端与该发射极，分别由对应相同的微影工艺步骤与离子注入工艺步骤同时形成；其中该第一栅极与该第二栅极由相同的一栅极工艺步骤同时形成；其中该第一场氧化区与该第二场氧化区由相同的一氧化工艺步骤同时形成。6.如权利要求1所述的功率元件，其中，该第一栅极于该交错的梳齿交界面正上方延伸，交错接触下方的该第一n型区与该第一p型区，其中该第一栅极与该金属导线平行排列且不直接接触。7.如权利要求3所述的功率元件，其中，该半导体基板上由一绝缘层完全接触覆盖，且该外延层形成并接触于该绝缘层上，部分该绝缘层用以作为该第一绝缘结构的一第一绝缘底层，且另一部分该绝缘层用以作为该第二绝缘结构的一第二绝缘底层。8.如权利要求4所述的功率元件，其中，该外延层具有n型导电型，且部分该外延层用以作为该第一n型区，且另一部分该外延层用以作为该第二n型区。
9.如权利要求4所述的功率元件，其中，该外延层具有p型导电型，且该第一n型区与该第二n型区由相同的微影工艺步骤与离子注入工艺步骤同时形成。10.一种功率元件制造方法，其中，该功率元件形成于一半导体基板上，该功率元件制造方法包含：形成彼此并联的多个横向绝缘栅极双极性晶体管；以及形成一顺向导通单元，与该多个横向绝缘栅极双极性晶体管并联，其中该顺向导通单元由一pn二极管与一肖特基二极管并联所形成；其中该pn二极管与该肖特基二极管共享一第一n型区、一反向端、一第一n型延伸区、一第一场氧化区、一第一栅极以及一第一p型区；其中该第一n型区、该反向端、该第一n型延伸区以及该第一p型区形成于该半导体基板上的一外延层中；其中该第一n型区与该第一p型区形成一pn结，由俯视图视之，该pn接面具有一交错的梳齿交界面；其中一金属导线于该交错的梳齿交界面正上方延伸，交错接触下方的该第一n型区与该第一p型区。11.如权利要求10所述的功率元件制造方法，其中，该横向绝缘栅极双极性晶体管的一发射极与一漏极分别与该顺向导通单元的一顺向端与该反向端对应电连接。12.如权利要求10所述的功率元件制造方法，其中，该顺向导通单元的底面与侧面由一第一绝缘结构所包围，且该多个横向绝缘栅极双极性晶体管的底面与侧面由一第二绝缘结构所包围，且该第一绝缘结构与该第二绝缘结构的形成方法包括：于该半导体基板上，形成一绝缘层，以隔开该半导体基板与该外延层，且该半导体基板上由该绝缘层完全接触覆盖，部分该绝缘层用以作为该第一绝缘结构的一第一绝缘底层，且另一部分该绝缘层用以作为该第二绝缘结构的一第二绝缘底层；以及以一深沟蚀刻工艺步骤与一氧化沉积工艺步骤，于该外延层中，同时形成该第一绝缘结构的一第一绝缘侧壁及该第二绝缘结构的一第二绝缘侧壁。13.如权利要求10所述的功率元件制造方法，其中，该横向绝缘栅极双极性晶体管的形成方法包括：形成一第二n型区于该半导体基板上的该外延层中；形成一第二p型区于该第二外延层中；形成一发射极，具有n型导电型，于该第二p型区中；形成一p型接触极于该第二p型区中，以作为该第二p型区的电气接点；形成一第二栅极于该外延层上，其中部分该第二栅极连接于该第二p型区之上；形成一第二n型延伸区于该第二n型区中，且该第二n型延伸区与该第二p型区由该第二n型区隔开；形成一漏极，具有p型导电型，于该第二n型延伸区中；以及形成一第二场氧化区于该外延层上，位于该发射极与该漏极之间。14.如权利要求13所述的功率元件制造方法，其中，该第一n型延伸区与该第二n型延伸区、该第一p型区与该第二p型区、该反向端与该发射极，分别由对应相同的微影工艺步骤与离子注入工艺步骤同时形成；
其中该第一栅极与该第二栅极由相同的一栅极工艺步骤同时形成；其中该第一场氧化区与该第二场氧化区由相同的一氧化工艺步骤同时形成。15.如权利要求10所述的功率元件制造方法，其中，该第一栅极于该交错的梳齿交界面正上方延伸，交错接触下方的该第一n型区与该第一p型区，其中该第一栅极与该金属导线平行排列且不直接接触。16.如权利要求13所述的功率元件制造方法，其中，该外延层具有n型导电型，且部分该外延层用以作为该第一n型区，且另一部分该外延层用以作为该第二n型区。17.如权利要求13所述的功率元件制造方法，其中，该外延层具有p型导电型，且该第一n型区与该第二n型区由相同的微影工艺步骤与离子注入工艺步骤同时形成。
技术总结
一种具有横向绝缘栅极双极性晶体管的功率元件及其制造方法。该功率元件形成于一半导体基板上，包含：多个横向绝缘栅极双极性晶体管彼此并联；以及顺向导通单元，与多个横向绝缘栅极双极性晶体管并联，顺向导通单元由PN二极管与肖特基二极管并联形成；其中PN二极管与肖特基二极管共享外延层中的N型区、反向端、N型延伸区、场氧化区、栅极以及P型区；其中N型区与P型区形成PN结，由俯视图视之，PN结具有交错的梳齿交界面；其中金属导线于交错的梳齿交界面正上方延伸，交错接触下方的N型区与P型区。交错接触下方的N型区与P型区。交错接触下方的N型区与P型区。
技术研发人员：黄志丰 林容生
受保护的技术使用者：立锜科技股份有限公司
技术研发日：2020.06.05
技术公布日：2021/9/27