本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及制造方法、功率模塊、功率轉(zhuǎn)換電路和車輛。
背景技術(shù)：
1、碳化硅(sic)以及氮化鎵(gan)等寬禁帶半導(dǎo)體材料，因其優(yōu)異的高溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性和電子特性而廣泛應(yīng)用于電力電子、汽車、航空航天等領(lǐng)域。
2、現(xiàn)有技術(shù)中金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(metal-oxide-semiconductorfield-effect?transistor，mosfet)的柵極溝槽的底部易被擊穿。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件及制造方法、功率模塊、功率轉(zhuǎn)換電路和車輛，以避免柵極溝槽的底部被擊穿，提高抗擊穿能力和半導(dǎo)體器件的遷移率。
2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件包括：
3、半導(dǎo)體本體，包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面；半導(dǎo)體本體還包括阱區(qū)、第一區(qū)域、第二區(qū)域和埋層區(qū)，第一區(qū)域設(shè)置為第一導(dǎo)電類型且位于第一表面，阱區(qū)設(shè)置為第二導(dǎo)電類型且位于第一區(qū)域遠(yuǎn)離第一表面的一側(cè)，埋層區(qū)設(shè)置為第二導(dǎo)電類型位于阱區(qū)遠(yuǎn)離第一表面的一側(cè)，第二區(qū)域設(shè)置為第二導(dǎo)電類型由第一表面貫穿第一區(qū)域和阱區(qū)與埋層區(qū)接觸；第一表面設(shè)置有柵極溝槽，且柵極溝槽由第一表面延伸至半導(dǎo)體本體中；半導(dǎo)體本體還包括第一絕緣層，第一絕緣層位于柵極溝槽的底面和側(cè)面；阱區(qū)靠近第一絕緣層表面的晶向?qū)?yīng)的溝道遷移率大于(0001)晶面對(duì)應(yīng)的溝道遷移率；
4、溝槽柵極，位于柵極溝槽內(nèi)第一絕緣層遠(yuǎn)離半導(dǎo)體本體的一側(cè)；在第一方向，埋層區(qū)和第二表面的垂直距離小于溝槽柵極的底部和第二表面的垂直距離；第一表面指向第二表面的方向?yàn)榈谝环较颍?/p>
5、漏極，位于第二表面；
6、源極，位于第一表面，且與第一區(qū)域和第二區(qū)域接觸。
7、進(jìn)一步的，第二區(qū)域在第二方向的尺寸小于埋層區(qū)在第二方向的尺寸，第二方向和第一方向垂直設(shè)置；
8、第二區(qū)域的摻雜濃度大于阱區(qū)的摻雜濃度，埋層區(qū)的摻雜濃度大于阱區(qū)的摻雜濃度。
9、進(jìn)一步的，半導(dǎo)體本體包括第一外延層、第二外延層和第三外延層；第一外延層、第二外延層和第三外延層的導(dǎo)電類型均為第一導(dǎo)電類型；
10、第二外延層位于第一外延層遠(yuǎn)離第二表面的一側(cè)；
11、第三外延層位于第二外延層遠(yuǎn)離第二表面的一側(cè)；
12、埋層區(qū)位于第二外延層，阱區(qū)和第一區(qū)域位于第三外延層，第二區(qū)域由第一表面貫穿第一區(qū)域、阱區(qū)和部分第三外延層與埋層區(qū)接觸；
13、第二外延層的摻雜濃度大于第一外延層的摻雜濃度。
14、進(jìn)一步的，第三外延層的摻雜濃度大于或等于第二外延層的摻雜濃度。
15、進(jìn)一步的，阱區(qū)靠近第一絕緣層的表面包括晶面或者晶面。
16、進(jìn)一步的，半導(dǎo)體本體包括碳化硅半導(dǎo)體本體或者氮化鎵半導(dǎo)體本體。
17、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件的制作方法，半導(dǎo)體器件的制作方法包括：
18、提供半導(dǎo)體本體，半導(dǎo)體本體包括相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面；半導(dǎo)體本體還包括阱區(qū)、第一區(qū)域、第二區(qū)域和埋層區(qū)，第一區(qū)域設(shè)置為第一導(dǎo)電類型且位于第一表面，阱區(qū)設(shè)置為第二導(dǎo)電類型且位于第一區(qū)域遠(yuǎn)離第一表面的一側(cè)，埋層區(qū)設(shè)置為第二導(dǎo)電類型位于阱區(qū)遠(yuǎn)離第一表面的一側(cè)，第二區(qū)域設(shè)置為第二導(dǎo)電類型由第一表面貫穿第一區(qū)域、阱區(qū)和部分半導(dǎo)體本體與埋層區(qū)接觸；第一表面設(shè)置有柵極溝槽，且柵極溝槽由第一表面延伸至半導(dǎo)體本體中；半導(dǎo)體本體還包括第一絕緣層，第一絕緣層位于柵極溝槽的底面和側(cè)面；阱區(qū)靠近第一絕緣層表面的晶向?qū)?yīng)的溝道遷移率大于(0001)晶面對(duì)應(yīng)的溝道遷移率；
19、在柵極溝槽內(nèi)第一絕緣層遠(yuǎn)離半導(dǎo)體本體的一側(cè)形成溝槽柵極；在第一方向，埋層區(qū)和第二表面的垂直距離小于溝槽柵極的底部和第二表面的垂直距離；第一表面指向第二表面的方向?yàn)榈谝环较颍?/p>
20、在第二表面形成漏極；
21、在與第一區(qū)域和第二區(qū)域接觸的第一表面形成源極。
22、進(jìn)一步的，提供半導(dǎo)體本體包括：
23、形成第一外延層；
24、在第一外延層遠(yuǎn)離第二表面的一側(cè)形成第二外延層；第二外延層的摻雜濃度大于第一外延層的摻雜濃度；
25、在第二外延層遠(yuǎn)離第一外延層的一側(cè)形成埋層區(qū)；其中，埋層區(qū)位于第二外延層內(nèi)；
26、在第二外延層遠(yuǎn)離第二表面的一側(cè)形成第三外延層；
27、在第三外延層形成阱區(qū)；
28、在第一表面形成柵極溝槽，柵極溝槽由第一表面延伸至半導(dǎo)體本體中；
29、在第三外延層形成第一區(qū)域；
30、形成第二區(qū)域，第二區(qū)域由第一表面貫穿第一區(qū)域、阱區(qū)和部分第二外延層與埋層區(qū)接觸。
31、進(jìn)一步的，提供半導(dǎo)體本體包括：
32、在半導(dǎo)體本體內(nèi)形成阱區(qū)；在第一表面形成柵極溝槽，阱區(qū)中位于柵極溝槽的側(cè)壁的表面包括晶面或者晶面。
33、進(jìn)一步的，提供半導(dǎo)體本體包括：
34、提供包括碳化硅半導(dǎo)體本體或者氮化鎵半導(dǎo)體本體的半導(dǎo)體本體。
35、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種功率模塊，該功率模塊包括基板與至少一個(gè)上述的半導(dǎo)體器件，基板用于承載半導(dǎo)體器件。
36、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種功率轉(zhuǎn)換電路，功率轉(zhuǎn)換電路用于電流轉(zhuǎn)換、電壓轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)校正中的一個(gè)或多個(gè)；
37、功率轉(zhuǎn)換電路包括電路板以及至少一個(gè)上述的半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件與電路板電連接。
38、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車輛，該車輛包括負(fù)載以及上述的功率轉(zhuǎn)換電路，功率轉(zhuǎn)換電路用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電、將交流電轉(zhuǎn)換為交流電、將直流電轉(zhuǎn)換為直流電或者將直流電轉(zhuǎn)換為交流電后，輸入到負(fù)載。
39、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，在阱區(qū)遠(yuǎn)離第一表面的一側(cè)設(shè)置了與阱區(qū)導(dǎo)電類型相同的埋層區(qū)，且在第一方向，埋層區(qū)和第二表面的垂直距離小于溝槽柵極的底部和第二表面的垂直距離，使得本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件，在反向偏置狀態(tài)下，利用埋層區(qū)和第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體本體形成耗盡層，改善了柵極溝槽底部的電場(chǎng)分布，避免了柵極溝槽被擊穿，提高了其抗擊穿能力，同時(shí)相比較現(xiàn)有技術(shù)中采用垂直狀的柵極溝槽的設(shè)計(jì)而言，設(shè)置阱區(qū)靠近第一絕緣層表面的晶向?qū)?yīng)的溝道遷移率大于(0001)晶面對(duì)應(yīng)的溝道遷移率，進(jìn)而提高了本發(fā)明實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件的遷移率。
40、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過(guò)以下的說(shuō)明書而變得容易理解。
1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，
7.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，提供半導(dǎo)體本體包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，提供半導(dǎo)體本體包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，提供半導(dǎo)體本體包括：
11.一種功率模塊，其特征在于，包括基板與權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，所述基板用于承載所述半導(dǎo)體器件。
12.一種功率轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述功率轉(zhuǎn)換電路用于電流轉(zhuǎn)換、電壓轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)校正中的一個(gè)或多個(gè)；
13.一種車輛，其特征在于，包括負(fù)載以及如權(quán)利要求11所述的功率轉(zhuǎn)換電路，所述功率轉(zhuǎn)換電路用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電、將交流電轉(zhuǎn)換為交流電、將直流電轉(zhuǎn)換為直流電或者將直流電轉(zhuǎn)換為交流電后，輸入到所述負(fù)載。