[发明专利]半导体装置

说明书

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‑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‑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。

相关申请的引用

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10-2020-0151702号的优先权和权益，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

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。

背景技术

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。

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。

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。

在该背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增进对本公开的背景技术的理解，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。

发明内容

本公开提供了一种提高电流密度的半导体装置。

示例性半导体装置可以包括：基板；N-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-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。

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。

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。

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。

至于N-外延层，第一栅极层的深度可以低于第二栅极层的深度。

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。

第一栅极层的宽度可以比第二栅极层的宽度窄。

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。

示例性半导体装置可以包括：基板；N-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-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。

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。