半导体装置制造方法及图纸

本公开涉及半导体装置，示例性的半导体装置可以包括：基板；N

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求于2020年11月13号向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10
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2020
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0151702号的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。


[0003]本公开涉及半导体装置，并且更具体地，涉及用于通过组合沟槽栅极装置和平面栅极装置来提高电流密度的半导体装置。

技术介绍

[0004]近年来，根据应用装置的大规模和大容量的趋势，出现了对具有高击穿电压、高电流和高速开关特性的功率半导体装置的需要。
[0005]这种功率半导体装置特别需要低导通电阻或低饱和电压，以便在允许非常大的电流流动时减少导通状态下的功率损耗。另外，在断开状态或当开关断开时，基本上需要能够承受施加到功率半导体装置的相对端的PN结的反向高电压的特性，即，高击穿电压特性。
[0006]在制造功率半导体装置时，根据半导体装置的额定电压确定所使用的原材料的外延区域或漂移区域的浓度和厚度。通过适当地利用PN结结构，通过在PN结的反向偏置模式中适当地分散由耗尽层的扩展引起的电场，半导体与电介质之间的界面处的表面电场的增加得以最小化，并且装置必须被设计成承受功率半导体装置击穿时原材料的固有临界电场，以便获得具有击穿电压理论所需的原材料的浓度和厚度的期望水平的适当击穿电压。
[0007]在该
技术介绍
部分中所公开的上述信息仅用于增进对本公开的
技术介绍
的理解，因此，其包括的信息可以不形成本领域普通技术人员已知的现有技术。
专利技术内容
[0008]本公开提供了一种提高电流密度的半导体装置。
[0009]示例性半导体装置可以包括：基板；N
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外延层，位于基板上；第一P区域和第二P区域，彼此分开定位在N
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外延层上；第一N+区域，位于第一P区域内；第二N+区域，位于第二P区域内；以及栅极层，位于第一P区域与第二P区域之间。
[0010]第一P区域可以包括位于第一N+区域与栅极层之间的第三P区域。第二P区域可以包括位于第二N+区域与栅极层之间的第四P区域。
[0011]栅极层可以包括通过蚀刻第一P区域的一部分和第二P区域的一部分而位于第一N+区域与第二N+区域之间的区域。
[0012]栅极层可以包括：第一栅极层，位于第一P区域中的突出的第三P区域和第二P区域中的突出的第四P区域之间；以及第二栅极层，通过蚀刻第一P区域的一部分和第二P区域的一部分而位于第一N+区域与第二N+区域之间。
[0013]至于N
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外延层，第一栅极层的深度可以低于第二栅极层的深度。
[0014]栅极层可以包括第一栅极层，该第一栅极层位于第一P区域中的突出的第三P区域
和第二P区域中的突出的第四P区域之间。沟道可以形成于第三P区域的面向第一栅极层的表面中，并且沟道可以形成于第四P区域的面向第一栅极层的表面中。
[0015]第一栅极层的宽度可以比第二栅极层的宽度窄。
[0016]示例性半导体装置还可包括位于第一P区域与栅极层之间以及第二P区域与栅极层之间的栅极绝缘层。
[0017]示例性半导体装置可以包括：基板；N
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外延层，位于基板上；多个第一P区域和多个第二P区域，彼此分开地定位在N
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外延层上；第一N+区域，定位成邻近于多个第一P区域；第二N+区域，定位成邻近于多个第二P区域；以及多个第一栅极层，位于多个第一P区域与多个第二P区域之间。
[0018]示例性半导体装置还可包括连接至多个第一P区域的第三P区域和连接至多个第二P区域的第四P区域。第一N+区域可以位于多个第一P区域与第三P区域之间。第二N+区域可以位于多个第二P区域与第四P区域之间。
[0019]示例性半导体装置还可包括位于第三P区域与第四P区域之间的多个第二栅极层。
[0020]至于N
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外延层，多个第一栅极层的深度可以低于多个第二栅极层的深度。
[0021]多个第一栅极层和多个第二栅极层可以交替地定位并且形成为单个。
[0022]示例性半导体装置还可包括位于第三P区域与多个第二栅极层之间以及第四P区域与多个第二栅极层之间的栅极绝缘层。
[0023]沟道可以形成在多个第一P区域中的面向第一栅极层的表面处，并且沟道可以形成在多个第二P区域中的面向第一栅极层的表面处。
[0024]示例性半导体装置还可包括栅极绝缘层，该栅极绝缘层位于多个第一P区域与多个第一栅极层之间以及多个第二P区域与多个第一栅极层之间。
[0025]根据按照示例性实施方式的半导体装置，沟道的密度增加以提高电流密度。
附图说明
[0026]图1是示出根据示例性实施方式的半导体装置的平面图的示图。
[0027]图2示出根据示例性实施方式的半导体装置的平面图，其中，部分地去除了上部。
[0028]图3是沿着图1的线A
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A'截取的截面图。
[0029]图4是沿着图1的线B
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B'截取的截面图。
[0030]图5是沿着图1的线C
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C'截取的截面图。
[0031]图6示出在图2的平面图中示出的半导体装置的沟道。
[0032]图7是沿着图6的D
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D'
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D”截取的立体截面图。
[0033]图8是沿着图6的线G
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G'截取的截面图。
[0034]图9是沿着图6的线H
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H'截取的截面图。
[0035]图10是沿着图6的线I
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I'截取的截面图。
[0036]图11是沿着图6的线J
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J'截取的截面图。
[0037]图12示出根据示例性实施方式的半导体装置中的沟道表面和电流的流动。
[0038]图13示出用于描述示例性实施方式的比较例。
具体实施方式
[0039]本公开涉及半导体装置，并且更具体地，涉及用于通过组合沟槽栅极装置和平面栅极装置来提高电流密度的半导体装置。
[0040]在下文中，将参照示出本公开的示例性实施方式的附图更全面地描述本公开。本领域的技术人员将认识到，可通过各种不同的方式来修改所描述的实施方式，这些方式都不背离本专利技术的精神或范围。
[0041]在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一个元件“上”时，该元件可直接在另一个元件上或者也可存在中间元件。相反，当称元件“直接”在另一元件“上”时，不存在中间元件。
[0042]在下文中，参照附图详细描述根据示例性实施方式的半导体装置。
[0043]图1是示出根据示例性实施方式的半导体装置的平面图的示图。
[0044]如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：基板；N
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外延层，位于所述基板上；第一P区域和第二P区域，彼此分开定位在所述N
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外延层上；第一N+区域，位于所述第一P区域内；第二N+区域，位于所述第二P区域内；以及栅极层，位于所述第一P区域与所述第二P区域之间。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一P区域包括位于所述第一N+区域与所述栅极层之间的第三P区域；并且所述第二P区域包括位于所述第二N+区域与所述栅极层之间的第四P区域。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述栅极层包括通过蚀刻所述第一P区域的一部分和所述第二P区域的一部分而位于所述第一N+区域与所述第二N+区域之间的区域。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述栅极层包括：第一栅极层，位于所述第一P区域中的突出的第三P区域与所述第二P区域中的突出的第四P区域之间；以及第二栅极层，通过蚀刻所述第一P区域的一部分和所述第二P区域的一部分而位于所述第一N+区域与所述第二N+区域之间。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，对于所述N
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外延层，所述第一栅极层的深度小于所述第二栅极层的深度。6.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述第一栅极层的宽度比所述第二栅极层的宽度窄。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述栅极层包括位于所述第一P区域中的突出的第三P区域与所述第二P区域中的突出的第四P区域之间的第一栅极层；并且沟道形成于所述突出的第三P区域的面向所述第一栅极层的表面中，并且沟道形成于所述突出的第四P区域的面向所述第一栅极层的表面中。8.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：栅极绝缘层，所述栅极绝缘层位于所述第一P区域与所述栅极层之间以及所述第二P区域与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钟锡，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：