【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體，尤其涉及一種半導體器件及制造方法、功率模塊、功率轉換電路和車輛。
技術介紹
1、碳化硅或者氮化鎵等第三代寬禁帶半導體的金屬氧化物半導體場效應晶體管(metal-oxide-semiconductor?field-effect?transistor，mosfet)具有大的臨界擊穿電場強度、高的熱導率、大的禁帶寬度以及高電子飽和漂移速度等特點，使碳化硅或者氮化鎵等第三代寬禁帶半導體材料成為了功率半導體器件的研究熱點，并在高功率應用場合，如高速鐵路、混合動力汽車、智能高壓直流輸電等，碳化硅器件均被賦予了很高的期望。
2、目前包括溝槽型柵極結構的mosfet半導體器件，無法同時降低比導通電阻和柵極結構底部的峰值電場，使得半導體器件的電學性能比較差。
技術實現思路
1、本專利技術提供了一種半導體器件、功率模塊、功率轉換電路和車輛，以降低比導通電阻和柵極結構底部的峰值電場，進而提升半導體器件的電學性能。
2、第一方面，本專利技術實施例提供了一種半導體器件，包括：
3、半導體本體，包括相對設置的第一表面和第二表面；所述半導體本體還包括阱區和第一區域；所述第一區域設置于所述第一表面，所述阱區設置于所述第一區域遠離所述第一表面的一側；所述第一表面還設置有溝槽，所述溝槽包括第一子溝槽和第二子溝槽，所述第一子溝槽設置于所述第一表面，所述第二子溝槽和所述第一子溝槽連通，所述第二子溝槽位于所述第一子溝槽和所述第二表面之間；所述第一區域的導電類型和所述
4、耐壓填充層，位于所述第二子溝槽內；
5、柵極結構，位于所述第一子溝槽內；
6、源極，位于所述第一表面；
7、漏極，位于所述第二表面。
8、可選地，所述半導體本體還包括第二區域，所述第二區域設置于所述阱區和所述第二表面之間；
9、所述第二區域的導電類型和所述阱區的導電類型相同，所述第二區域的摻雜濃度大于所述阱區的摻雜濃度。
10、可選地，所述半導體本體包括第一漂移層和第二漂移層；
11、所述第二漂移層位于所述第一漂移層的表面；所述第二漂移層遠離所述第一漂移層的表面為所述半導體本體的第一表面；
12、所述第二區域設置于所述第一漂移層內。
13、可選地，所述耐壓填充層的材料包括氧化硅、氮化硅以及多晶硅中的至少一種。
14、可選地，所述第二區域包括至少兩個子區域，至少兩個子區域在所述第二表面指向所述第一表面的方向間隔。
15、可選地，所述耐壓填充層在所述第一表面的垂直投影位于所述第二區域在所述第一表面的垂直投影之內；
16、所述耐壓填充層設置于所述第二區域遠離所述第二表面的一側，或者，所述耐壓填充層從所述第二區域遠離所述第二表面的一側延伸至所述第二區域中。
17、可選地，所述半導體本體包括碳化硅半導體本體或者氮化鎵半導體本體。
18、第二方面，本專利技術實施例提供了一種半導體器件的制造方法，包括：提供半導體本體，所述半導體本體包括相對設置的第一表面和第二表面；所述半導體本體還包括阱區和第一區域；所述第一區域設置于所述第一表面，所述阱區設置于所述第一區域遠離所述第一表面的一側；所述第一表面還設置有溝槽，所述溝槽包括第一子溝槽和第二子溝槽，所述第一子溝槽設置于所述第一表面，所述第二子溝槽和所述第一子溝槽連通，所述第二子溝槽位于所述第一子溝槽和所述第二表面之間；所述第一區域的導電類型和所述阱區的導電類型相同相反；所述第二子溝槽在所述第一表面的垂直投影和所述第一子溝槽在所述第一表面的垂直投影重合；
19、在所述第二子溝槽內形成耐壓填充層；
20、在所述第一子溝槽內形成柵極結構；
21、在所述第一表面形成源極；
22、在所述第二表面形成漏極。
23、可選地，提供半導體本體包括：
24、提供還包括第二區域的所述半導體本體，所述第二區域設置于所述阱區和所述第二表面之間；
25、所述第二區域的導電類型和所述阱區的導電類型相同，所述第二區域的摻雜濃度大于所述阱區的摻雜濃度。
26、可選地，提供半導體本體包括：
27、提供第一漂移層；
28、在所述第一漂移層內形成第二區域；
29、在所述第一漂移層設置有所述第二區域的表面形成第二漂移層；所述第二漂移層遠離所述第一漂移層的表面為所述半導體本體的第一表面；
30、在所述第二漂移層遠離所述第一漂移層的表面形成阱區和第一區域；
31、在所述第二漂移層遠離所述第一漂移層的表面形成溝槽，所述溝槽包括第一子溝槽和第二子溝槽，所述第一子溝槽設置于所述第一表面，所述第二子溝槽和所述第一子溝槽連通，且所述第二子溝槽的底部露出所述第二區域。
32、可選地，在所述第一漂移層的表面形成第二區域包括：提供第一漂移層，以及在所述第一漂移層的表面形成包括至少兩個子區域的第二區域，至少兩個子區域在所述第二表面指向所述第一表面的方向間隔排布。
33、第三方面，本專利技術實施例提供了一種功率模塊，包括基板與至少一個如本專利技術實施例任意所述的半導體器件，所述基板用于承載所述半導體器件。
34、第四方面，本專利技術實施例提供了一種功率轉換電路，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；
35、所述功率轉換電路包括電路板以及至少一個如本專利技術實施例任意所述的半導體器件，所述半導體器件與所述電路板電連接。
36、第五方面，本專利技術實施例提供了一種車輛，包括負載以及如本專利技術實施例任意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，輸入到所述負載。
37、本專利技術實施例提供的mosfet半導體器件，耐壓填充層位于柵極結構的底部，降低了溝槽型的柵極結構的底部的峰值電場，避免柵極結構被擊穿。且在上述mosfet半導體器件，無需將源極設置為溝槽型源極結構占半導體本體的面積，來降低溝槽型的柵極結構的底部的峰值電場，從而降低了半導體器件的比導通電阻，提升了半導體器件的電學性能。
38、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本專利技術的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本專利技術的范圍。本專利技術的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。
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1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體還包括第二區域，所述第二區域設置于所述阱區和所述第二表面之間；
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體包括第一漂移層和第二漂移層；
4.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述耐壓填充層的材料包括氧化硅、氮化硅以及多晶硅中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述第二區域還包括至少兩個子區域，至少兩個子區域在所述第二表面指向所述第一表面的方向間隔排布。
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述耐壓填充層在所述第一表面的垂直投影位于所述第二區域在所述第一表面的垂直投影之內；
7.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體包括碳化硅半導體本體或者氮化鎵半導體本體。
8.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：
9.根據權利要求8所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，提供半導體本體包括：
1
11.根據權利要求10所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，提供第一漂移層，以及在所述第一漂移層的表面形成第二區域包括：
12.一種功率模塊，其特征在于，包括基板與至少一個如權利要求1-7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。
13.一種功率轉換電路，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；
14.一種車輛，其特征在于，包括負載以及如權利要求13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，輸入到所述負載。
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體還包括第二區域，所述第二區域設置于所述阱區和所述第二表面之間；
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體包括第一漂移層和第二漂移層；
4.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述耐壓填充層的材料包括氧化硅、氮化硅以及多晶硅中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述第二區域還包括至少兩個子區域，至少兩個子區域在所述第二表面指向所述第一表面的方向間隔排布。
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述耐壓填充層在所述第一表面的垂直投影位于所述第二區域在所述第一表面的垂直投影之內；
7.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體本體包括碳化硅半導體本體或者氮化鎵半導體本體。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：謝煒，羅成志，
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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