【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體，尤其涉及一種半導體器件及制備方法、功率模塊、功率轉換電路、車輛。
技術介紹
1、目前，在碳化硅金屬氧化物半導體場效應管晶體管(sic?mosfet)的制造過程中，通過高溫氧化直接在外延層表面設置的溝槽內形成柵極氧化物，由于溝槽底部和側壁的碳化硅(sic)的晶相不同，使得在高溫環境下側壁生成氧化硅的速率更快，從而形成底部較薄、側壁較厚的柵極氧化層，使得晶體管的閾值電壓升高，且導通電阻增加，降低了半導體器件的導電性能，同時底部較薄的柵極氧化層會導致底部容易提前擊穿造成耐壓不足和漏電偏大。
技術實現思路
1、本申請提出一種半導體器件及制備方法、功率模塊、功率轉換電路、車輛，旨在實現保證半導體器件可靠性的同時，提高半導體器件的導電性能。
2、一方面，提供一種半導體器件的制備方法，該制備方法包括，提供碳化硅襯底，碳化硅襯底包括相對設置的第一表面和第二表面，在碳化硅襯底的第一表面上形成外延層，外延層包括遠離碳化硅襯底的第三表面，在外延層的第三表面形成溝槽，形成保護層，保護層至少覆蓋溝槽的底部以及部分側壁，形成半導體層，半導體層的至少部分填充溝槽，去除半導體層的部分得到阻擋層，阻擋層覆蓋溝槽的底部和至少部分側壁，去除保護層的部分得到第一絕緣層，第一絕緣層包覆阻擋層的底部和側壁，對阻擋層進行處理得到第二絕緣層，在溝槽的側壁形成第三絕緣層，第三絕緣層的厚度小于第一絕緣層與第二絕緣層的厚度之和，在溝槽內形成柵極，在第三表面上形成源極，源極位于柵極的遠離碳化硅襯底的一側，在
3、本申請實施例中，在外延層的第三表面形成溝槽，然后在溝槽的側壁和至少部分底部形成保護層，用以保護外延層，再形成半導體層填充溝槽后，去除半導體層的部分得到阻擋層，以阻擋層作為阻擋，去除部分保護層以得到第一絕緣層，然后對阻擋層進行處理得到第二絕緣層，再在溝槽的側壁形成第三絕緣層，且第三絕緣層的厚度小于第一絕緣層與第二絕緣層的厚度之和，第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層可作為半導體器件的柵極絕緣層。最后形成柵極、源極和漏極以形成半導體器件。較厚的第一絕緣層和第二絕緣層可以有效分散半導體器件導電時柵極形成的電場，從而降低半導體器件被電擊穿的風險，提高半導體器件的安全性和可靠性，較薄的第三絕緣層有助于增強柵極對溝道的控制能力，使在較低的柵極電壓下就能形成導電通道，從而降低了半導體器件的閾值電壓以及導通電阻，提升半導體器件的導電性能。
4、在一些實施例中，第二絕緣層的材料包括氧化硅，阻擋層的材料包括多晶硅。對阻擋層進行處理得到第二絕緣層的實施方式包括對阻擋層進行熱氧化，得到第二絕緣層。
5、在一些實施例中，形成第三絕緣層的實施方式包括對溝槽的側壁進行熱氧化處理，得到第三絕緣層。
6、另一方面，提供一種半導體器件，該半導體器件由上述制備方法制備得到，該半導體器件包括碳化硅襯底、外延層、柵極、柵極氧化層、源極和漏極。碳化硅襯底包括相對的第一表面和第二表面，外延層設置于第一表面，外延層包括遠離碳化硅襯底的第三表面，柵極嵌入外延層的第三表面內，柵極氧化層設置于柵極與外延層之間，源極設置于第三表面，且位于柵極的遠離碳化硅襯底的一側，漏極設置于第二表面。
7、其中，柵極包括靠近碳化硅襯底的第四表面，以及與第四表面相連的側面，柵極氧化層包括位于第四表面與外延層之間的第一部，以及位于側面與外延層之間的第二部，第一部的厚度大于第二部的厚度。
8、本申請實施例中，柵極氧化層位于柵極第四表面與外延層之間的第一部的厚度，大于位于柵極側面與外延層之間的第二部，較厚的第一部可以有效分散半導體器件導電時柵極形成的電場，從而降低半導體器件被電擊穿的風險，提高半導體器件的安全性和可靠性，較薄的第二部有助于增強柵極對溝道的控制能力，使在較低的柵極電壓下就能形成導電通道，從而降低了半導體器件的閾值電壓以及導通電阻，提升半導體器件的導電性能。
9、在一些實施例中，第一部的厚度與第二部的厚度的比值范圍為1.25～4。
10、在一些實施例中，第一部的厚度范圍為1000埃～2000埃，第二部的厚度范圍為500埃～800埃。
11、又一方面，本申請提供了一種功率模塊，該功率模塊包括基板與至少一個上述的半導體器件，基板用于承載半導體器件。
12、又一方面，本申請提供了一種功率轉換電路，該功率轉換電路用于電流轉換、電壓轉換、功率因數校正中的一個或多個，該功率轉換電路包括電路板以及至少一個上述的半導體器件，半導體器件與電路板電連接。
13、又一方面，本申請提供了一種車輛，該車輛包括負載以及上述功率轉換電路，該功率轉換電路用于將交流電轉換為直流電、將交流電轉換為交流電、將直流電轉換為直流電或者將直流電轉換為交流電后，輸入到負載。
14、上述功率模塊、功率轉換電路和車輛具有與上述一些實施例中提供的半導體器件相同的結構和有益技術效果，在此不再贅述。本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。
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1.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二絕緣層的材料包括氧化硅，所述阻擋層的材料包括多晶硅；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，形成所述第三絕緣層，包括：
4.一種半導體器件，其特征在于，由如權利要求1～3中任一項所述的制備方法制備得到，所述半導體器件包括：
5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述第一部的厚度與所述第二部的厚度的比值范圍為1.25～4。
6.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述第一部的厚度范圍為1000埃～2000埃；
7.一種功率模塊，其特征在于，包括基板與至少一個如權利要求4～6中任一項所述的半導體器件，所述基板用于承載所述半導體器件。
8.一種功率轉換電路，其特征在于，所述功率轉換電路用于電流轉換、電壓轉換、功率因數校正中的一個或多個；
9.一種車輛，其特征在于，包括負載以及如權利要求8所述的功率轉換電路，所述功率轉換電路用于將交流電轉換為直流電、將交流電轉換為交
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二絕緣層的材料包括氧化硅，所述阻擋層的材料包括多晶硅；
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，形成所述第三絕緣層，包括：
4.一種半導體器件，其特征在于，由如權利要求1～3中任一項所述的制備方法制備得到，所述半導體器件包括：
5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述第一部的厚度與所述第二部的厚度的比值范圍為1.25～4。
6.根據權利要求4所述的半...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧輝，史田超，謝祥，
申請(專利權)人：安徽長飛先進半導體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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