直接接觸溝槽120時，絕 緣柵極雙極性晶體管的導通電壓的增加量可幾乎為0。另外，在本實施例中，柵極電極170 不延伸至第二側S2的基板100的上表面100A上，亦即，在第二側S2的柵極電極170于基 板100或第一射極區/層110的上表面100A上的延伸距離為0。然而，此技術領域中的技 術人員當可理解柵極電極170亦可延伸至第二側S2的基板100的上表面100A上，且位于 第二側S2的第二射極區180亦可不直接接觸溝槽120,此部分將于后文另一實施例詳細說 明。
[0056] 此外，位于溝槽120的第一側S1的第二射極區180與溝槽120間隔有寬度W2。此 寬度W2約為水平柵極部分130P的寬度W3減去溝槽120的寬度W4以及第二射極區180擴 散至水平柵極部分130P下方的寬度W5所得的距離。在一些實施例中，寬度W2為第一射極 區110的寬度W1的0. 05-0. 2倍。在一實施例中，若寬度W2過寬，例如寬于第一射極區110 的寬度W1的0. 2倍，則會過度降低最終形成的絕緣柵極雙極性晶體管的電流密度（例如降 低超過約20%的電流密度），使最終形成的絕緣柵極雙極性晶體管難以應用于實際半導體 裝置中。然而，若此寬度W2過窄，例如窄于第一射極區110的寬度W1的0.05倍，則無法有 效降低最終形成的絕緣柵極雙極性晶體管的電流密度（例如降低的電流密度少于約5% )， 使最終形成的絕緣柵極雙極性晶體管短路電路測試（short circuit test)的特性不佳。
[0057] 接著，繼續參見圖5,形成層間介電層190于柵極電極170上。此層間介電層190 覆蓋柵極結構130位于溝槽120外的部分的頂部及側壁。此層間介電層190是用以將柵極 電極170與后續形成的射極電極電性絕緣。層間介電層190可為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、 硼磷硅玻璃（BPSG)、磷硅玻璃（PSG)、旋涂式玻璃（S0G)、或其它任何適合的介電材料、或上 述的組合。層間介電層190可通過前述的化學氣相沉積法（CVD)、旋轉涂布法或高密度的等 離子（high density plasma, HDP)沉積以及圖案化步驟形成。
[0058] 接著，參見圖6,進行一接點蝕刻步驟蝕穿層間介電層190及第二射極區180以形 成接點開口 200。此蝕刻步驟可包括反應離子刻蝕（reactive ion etch,RIE)、等離子刻蝕 或其它合適的蝕刻步驟。接著，可選擇性進行一離子注入步驟以形成一第三射極區210于 第一射極區110中，此第三射極區210可為重摻雜第二導電型。本發明實施例中形成第三 射極區210的步驟并未使用額外的掩膜，因此可降低生產成本。前述實施例是以先形成溝 槽再搭配摻雜工藝以形成第三射極區210,在其它實施例中，亦可僅使用摻雜工藝，于預定 區域形成第三射極區，通過此方式形成的第三射極區的深度，將與第二射極區180的深度 相當。
[0059] 接著，參見圖7,形成射極電極220。此射極電極220與第二射極區180及第三射 極區210電連接。此射極電極220又通過第三射極區210耦接至（電連接至）第一射極區 110。在一些實施例中，射極電極220形成于層間介電層190上且填入接點開口 200中。此 射極電極220可為單層或多層的金、鉻、鎳、鉬、鈦、鋁、銥、銠、銅、上述的組合或其它導電性 佳的金屬材料（例如鋁銅合金（AlCu)、鋁硅銅合金（AlSiCu))。此射極電極220可通過例 如為濺射法、電鍍法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、或其它任何適合的沉積工藝形成。此 外，層間介電層190設于柵極電極170與射極電極220之間，此層間介電層190可使柵極電 極170與射極電極220電性絕緣。
[0060] 接著，于射極電極220后，可選擇性薄化基板100 (圖式并未繪示此薄化步驟）。此 薄化后的基板100的厚度會依操作電壓及元件結構而有所不同。
[0061] 如圖7所示，基板100的底部為集極預定區230,而基板100中除第一射極區110、 第二射極區180、第三射極區210以及集極預定區230以外的區域是作為預定漂移區240。
[0062] 接著，于形成射極電極220后或薄化基板100之后（若有進行薄化基板100的步 驟的話），可選擇性形成重摻雜緩沖層250于預定漂移區240中（亦即形成于后續的第一導 電型漂移區/層中）。此重摻雜緩沖層250具有第一導電型，且可用以進一步縮小最終形成 的絕緣柵極雙極性晶體管的尺寸。此重摻雜緩沖層250可通過離子注入步驟形成。例如， 當此第一導電型為N型時，可于預定形成此重摻雜緩沖層250的區域注入磷離子或砷離子。 在另一實施例中，可在圖1中的基板100的底面可預先通過熱擴散（thermal diffusion) 的方式形成具有第一導電型的重摻雜緩沖層（例如圖7~8的重摻雜緩沖層250)，熱擴散 工藝的溫度約為ll〇〇°C~1200°C。如此以來，即可使用摻雜工藝搭配熱擴散工藝形成所要 的具有預定厚度的緩沖層。舉例來說，可先針對一半導體基板（例如N型基板）進行摻雜 搭配熱擴散的工藝，分別于半導體基板相對的兩個表面延伸至半導體基板中形成緩沖層， 接著再將此半導體基板沿著與上述兩個表面平行的方向對切成兩個半導體基板，對切后的 基板的一面具有緩沖層，另一面則不具有緩沖層，接著即可開始在未具有緩沖層的表面進 行后續的步驟（例如圖1中的步驟）。
[0063] 接著，參見圖8,進行離子注入步驟注入第二導電型摻質以于集極預定區230處形 成集極區260 (亦稱為集極層260)，此集極區260具有該第二導電型，且自基板100的下表 面100B延伸入基板100中。基板100未形成有第一射極區110、第二射極區180、第三射極 區210、集極區260以及重摻雜緩沖層250的部分是作為第一導電型漂移區255 (亦稱為第 一導電型漂移層255)。而重摻雜緩沖層250位于此第一導電型漂移區255與集極區260之 間。應注意的是，若未形成重摻雜緩沖層250,則基板100未形成有第一射極區110、第二射 極區180、第三射極區210以及集極區260的部分270是作為第一導電型漂移區270 (亦稱 為第一導電型漂移層270)。
[0064] 接著，繼續參見圖8,形成集極電極280以完成絕緣柵極雙極性晶體管300的制作。 此集極電極280電連接集極區260。集極電極280可為單層或多層的金、鉻、鎳、鉬、鈦、鋁、 銥、銠、銅、上述的組合或其它導電性佳的金屬材料（例如鈦鎳銀（TiNiAg))。此集極電極 280可通過例如為濺射法、電鍍法、電阻加熱蒸鍍法、電子束蒸鍍法、或其它任何適合的沉積 工藝形成。
[0065] 前述實施例是于射極區形成之后再形成集極區，但本發明并不限于此制造方式。 舉例來說，可提供具有第二導電類型（例如P+)的半導體基板，此半導體基板的摻質濃度與 預定形成的絕緣柵極雙極性晶體管（IGBT) 300中的集極區260的摻質濃度相符，接著在此 半導體基板上以例如外延成長的方式選擇式地形成緩沖層（例如圖7~8的重摻雜緩沖層 250)。接著再進一步以例如外延成長的方式形成IGBT的漂移區（例如圖8的第一導電型 漂移區255)。接著再以例如圖1~7的相關步驟形成IGBT的其它部份，在此實施例中，前 述以外延成長的漂移區，就相當于圖1中的基板100,類似圖1~7的步驟，于此漂移區中依 序形成其它部份例如第一射極區110等。
[0066] 本發明實施例的絕緣柵極雙極性晶體管300包括集極電極280。集極層260,電連 接集極電極280,且具有第二導電型。第一導電型漂移層255,設于集極層260上，其中第一 導電型與第二導電型不同。第一射極層110,設于第一導電型漂移層255上，且具有第二導 電型。溝槽120 (trench)，自第一射極層110的表面100A延伸入第一導電型漂移層255中， 其中溝槽120具有相對的第一側S1及第二側S2。柵極電極170,填入溝槽120中且延伸于 第一射極層110的表面100A上，其中在第一側S1及第二側S2的柵極電極170于第一射極 層110的表面100A上的延伸距離不同。柵極介電層160,設于柵極電極170與溝槽120之 間、以及柵極電極170與第一射極層110之間。第二射極區180,設于柵極電極170兩側的 第一射極層110中，其中第二