【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其制備方法、功率模塊、功率轉換電路和車輛。
技術介紹
1、在溝槽型金屬氧化物半導體場效應晶體管（trench?mosfet）的制備過程中，由于層間絕緣層與源極溝槽內的絕緣層的材料相同，在刻蝕層間絕緣層的過程中，會對源極溝槽內的絕緣層產生過刻，使源極溝槽內的絕緣層無法覆蓋源極溝槽的內壁，從而使源極溝槽內的多晶硅（poly）與源極溝槽之間產生縫隙，此縫隙會導致半導體本體內出現應力集中的問題，從而對半導體器件的可靠性造成不良影響。
技術實現思路
1、本申請提供了一種半導體器件及其制備方法、功率模塊、功率轉換電路和車輛，用于提升半導體器件的可靠性。
2、為達到上述目的，本申請的實施例提供了如下技術方案：
3、一方面，提供一種半導體器件，該半導體器件包括半導體本體、柵極結構、填充層、源極和漏極。半導體本體被設置為第一導電類型，包括相對設置的第一表面和第二表面，第一表面設置有源極溝槽，源極溝槽從第一表面延伸至半導體本體中，半導體本體還包括位于源極溝槽內壁的絕緣層，絕緣層還包括從源極溝槽內壁延伸至源極溝槽外的至少部分。柵極結構從第一表面延伸至半導體本體中。填充層包括相連的第一部和第二部，第一部設置于源極溝槽內，第二部位于第一表面遠離第二表面的一側，在平行于第一表面的第一方向上朝至少一側延伸，并覆蓋絕緣層。源極設置于第一表面，漏極設置于第二表面。
4、上述半導體器件中，半導體本體的第一表面設置有從第一表面延伸到半導體本體
5、在一些實施例中，沿第一方向，絕緣層的邊界與源極溝槽的邊沿齊平或超出源極溝槽的邊沿。沿第一方向，第二部的至少一側邊界，與源極溝槽的邊沿齊平或超出源極溝槽的邊沿。
6、在一些實施例中，沿第一方向，第二部包括第一側邊界和第二側邊界，第一側邊界與源極溝槽的邊沿齊平或超出源極溝槽的邊沿，第二側邊界位于源極溝槽的邊沿的內側，半導體器件還包括層間絕緣層，層間絕緣層設置于第一表面與源極之間，且層間絕緣層與第二側邊界相接觸。
7、在一些實施例中，沿第一方向，第二部的兩側邊界，與源極溝槽的邊沿齊平或超出源極溝槽的邊沿。
8、在一些實施例中，沿第一方向，在第二部的至少一側邊界與源極溝槽的邊沿齊平的情況下，第二部的與源極溝槽的邊沿齊平的邊界，與絕緣層的邊界重合。沿第一方向，在第二部的至少一側邊界超出源極溝槽的邊沿的情況下，第二部的超出源極溝槽的邊沿的邊界，與絕緣層的邊界重合。
9、在一些實施例中，沿第一方向，第二部的至少一側邊界超出第一部，第二部的超出第一部的尺寸范圍為10nm~2000nm。
10、另一方面，提供一種半導體器件的制備方法，該制備方法包括，形成半導體本體，半導體本體被設置為第一導電類型，半導體本體包括相對設置的第一表面和第二表面，第一表面還設置有源極溝槽和柵極溝槽，源極溝槽從第一表面延伸至半導體本體中，柵極溝槽從第一表面延伸至半導體本體中。形成柵極結構、填充層和絕緣層，柵極結構位于柵極溝槽內，絕緣層位于源極溝槽內壁，絕緣層還包括從源極溝槽內壁延伸至源極溝槽外的至少部分。填充層包括相連的第一部和第二部，第一部位于源極溝槽內，第二部位于第一表面的遠離第二表面的一側，第二部在平行于第一表面的第一方向上朝至少一側延伸，并覆蓋絕緣層。在第一表面形成源極，在第二表面形成漏極。
11、上述制備方法中，在半導體本體的第一表面形成源極溝槽，在源極溝槽內形成絕緣層和填充層，絕緣層位于源極溝槽內壁，且包括從源極溝槽內壁延伸至源極溝槽外的至少部分，即絕緣層至少覆蓋源極溝槽的內壁，填充層包括位于源極溝槽內的第一部和位于第一表面的遠離第二表面的一側的第二部，第二部在平行于第一表面的第一方向上朝至少一側延伸，并覆蓋絕緣層，即第二部在第二表面上的投影，至少覆蓋源極溝槽在第二表面上的投影，從而保護位于第一部與源極溝槽之間的絕緣層不被過刻蝕，使填充層和源極溝槽之間不存在縫隙，解決了半導體器件內由于縫隙產生的應力集中的問題，進而提高半導體器件的可靠性。
12、在一些實施例中，形成填充層和絕緣層，包括，形成絕緣膜和填充部，絕緣膜覆蓋源極溝槽的內壁和第一表面，填充部覆蓋絕緣膜。形成覆蓋填充部的掩膜層，沿第一方向，掩膜層的至少一側邊界，與源極溝槽的邊沿齊平或超出源極溝槽的邊沿。以掩膜層為掩膜，對填充部進行刻蝕，被刻蝕后的填充部作為填充層。
13、在一些實施例中，形成填充層之后，上述制備方法還包括，形成層間絕緣膜，層間絕緣膜覆蓋填充層和絕緣膜。將填充層作為刻蝕停止層，刻蝕層間絕緣膜和絕緣層，保留填充層覆蓋的部分絕緣膜，被刻蝕后的絕緣膜作為絕緣層，被刻蝕后的層間絕緣膜作為層間絕緣層。
14、又一方面，提供一種功率模塊，該功率模塊包括基板以及如上述任一實施例的半導體器件，基板用于承載半導體器件。
15、又一方面，提供一種功率轉換電路，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。功率轉換電路包括電路板以及如上述任一實施例的半導體器件，半導體器件與電路板電連接。
16、又一方面，提供一種車輛，該車輛包括負載以及如上述實施例的功率轉換電路，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。
17、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。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
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，沿所述第一方向，所述絕緣層的邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿；
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第二部包括第一側邊界和第二側邊界，所述第一側邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿，所述第二側邊界位于所述源極溝槽的邊沿的內側；
4.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第二部的兩側邊界，與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿。
5.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，在所述第二部的至少一側邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平的情況下，所述第二部的與所述源極溝槽的邊沿齊平的邊界，與所述絕緣層的邊界重合；
6.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第二部的至少一側邊界超出所述第一部，所述第二部的超出所述第一部的尺寸范圍為10nm~2000nm。
7.一種半導體器件的制備方法，其特征在
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，形成所述填充層和所述絕緣層，包括：
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，形成所述填充層后，所述制備方法還包括：
10.一種功率模塊，其特征在于，包括：
11.一種功率轉換電路，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；
12.一種車輛，其特征在于，包括：負載以及如權利要求11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，沿所述第一方向，所述絕緣層的邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿；
3.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第二部包括第一側邊界和第二側邊界，所述第一側邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿，所述第二側邊界位于所述源極溝槽的邊沿的內側；
4.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，所述第二部的兩側邊界，與所述源極溝槽的邊沿齊平或超出所述源極溝槽的邊沿。
5.根據權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，沿所述第一方向，在所述第二部的至少一側邊界與所述源極溝槽的邊沿齊平的情況下，所述第二部的與所述源極溝槽的邊沿齊平的邊界，與所述絕緣層的邊界重合；
6.根據權利要求...
【專利技術屬性】
技術研發人員：謝煒，白明月，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：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。