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【技術實現步驟摘要】
本專利技術實施例涉及半導體器件,尤其涉及一種半導體器件、制備方法、功率模塊、功率轉換電路及車輛。
技術介紹
1、功率器件可以為碳化硅(sic)功率器件,碳化硅材料相比于硅(si)材料,具有獨特的性能優勢,可在更薄的外延厚度情況下擁有更高的摻雜,以及具有較低的本征載流子濃度,具有優良的耐壓特性、熱導性,因此碳化硅器件相比于傳統硅器件更貼合當前及未來的電力電子應用。
2、然而sic器件的工藝尚不成熟,抗壓能力有待提高。目前為了達到較強的抗壓能力,通常采用溝槽型的器件結構設計。溝槽型的器件通常采用離子注入工藝形成其部分結構,但離子在器件中形成的注入深度小,會造成器件的耐壓受到限制。溝槽數量增多或深度過深,會導致器件的比導通電阻較高,工藝難度較大。
3、現有的sic器件存在抗壓能力欠佳的問題,成為業內亟待解決的技術問題。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供一種半導體器件、制備方法、功率模塊、功率轉換電路及車輛,以解決sic器件存在抗壓能力欠佳的問題。
2、為實現上述技術問題,本專利技術采用以下技術方案:
3、本專利技術實施例提供了一種半導體器件,包括:
4、半導體本體,半導體本體包括第一晶圓結構和第二晶圓結構,第一晶圓結構包括相對設置的第一表面和第二表面,第二晶圓結構包括相對設置的第三表面和第四表面,第二表面和第三表面相互鍵合;
5、第一晶圓結構還包括阱區和第一區域,第一區域設置于第一表面,阱區設置于第一區域遠離第
6、第二晶圓結構還包括第二區域,第二區域設置于第三表面,第二區域為第二導電類型,第二區域在第四表面的正投影與第一溝槽在第四表面的正投影至少部分交疊;
7、柵極,位于第一溝槽內;
8、漏極,位于第四表面;
9、源極,位于第一表面。
10、可選的,第一晶圓結構,包括:
11、第一外延層,第一外延層與第一區域的導電類型相同;
12、第一溝槽貫穿第一區域、阱區及部分第一外延層。
13、可選的,所述第一晶圓結構還包括第一絕緣層;
14、第一絕緣層設置于第一溝槽內部,柵極設置于第一絕緣層遠離第一溝槽內壁的一側。
15、可選的,第一晶圓結構,還包括:
16、第三區域,第三區域設置于第一表面,第三區域貫穿第一區域和部分阱區,第三區域為第二導電類型;第三區域的離子濃度大于阱區的離子濃度。
17、可選的,第二晶圓結構,還包括:
18、襯底,設置于第四表面;
19、第二外延層,設置于襯底遠離第四表面的一側,第二外延層的導電類型與襯底的導電類型相同,襯底為第一導電類型;第二區域延伸至第二外延層中;
20、第一外延層的離子濃度大于或等于第二外延層的離子濃度。
21、可選的,第二晶圓結構,還包括:
22、第二溝槽,第二溝槽設置于所述第二晶圓結構的所述第三表面;第二溝槽貫穿部分第二外延層;
23、所述第二區域位于所述第二溝槽的側壁和底部;
24、平坦化層,設置于第二溝槽內,平坦化層遠離襯底的一側與第三表面平齊。
25、根據本申請實施例的另一方面,本實施例提供一種半導體器件的制備方法,包括:
26、提供半導體本體;半導體本體包括第一晶圓結構和第二晶圓結構,第一晶圓結構包括相對設置的第一表面和第二表面,第二晶圓結構包括相對設置的第三表面和第四表面,第二表面和第三表面相互鍵合;第一晶圓結構還包括阱區和第一區域,第一區域設置于第一表面,阱區設置于第一區域遠離第一表面的一側,第一表面還設置有第一溝槽,第一溝槽從第一表面延伸至第一晶圓結構中;第一區域為第一導電類型,阱區為第二導電類型;第二晶圓結構還包括第二區域,第二區域設置于第三表面,第二區域為第二導電類型,第二區域在第四表面的正投影與第一溝槽在第四表面的正投影至少部分交疊;
27、在半導體本體的第一表面形成柵極;柵極位于第一溝槽內,從第一表面延伸至半導體本體內;
28、在半導體本體的第四表面形成漏極;
29、在半導體本體的第一表面形成源極。
30、可選的,提供半導體本體,包括:
31、提供第一晶圓結構;第一晶圓結構包括相對設置的第一表面和第二表面,第一晶圓結構還包括阱區和第一區域,第一區域設置于第一表面,阱區設置于第一區域遠離第一表面的一側,第一表面還設置有第一溝槽,第一溝槽從第一表面延伸至第一晶圓結構中;第一區域為第一導電類型,阱區為第二導電類型;
32、提供第二晶圓結構;第二晶圓結構包括相對設置的第三表面和第四表面,第二晶圓結構還包括第二區域,第二區域設置于第三表面,第二區域為第二導電類型;
33、將第一晶圓結構的第二表面和第二晶圓結構的第三表面鍵合;第二區域在第四表面的正投影與第一溝槽在第四表面的正投影至少部分交疊。
34、可選的,提供第一晶圓結構,包括:
35、在基板的一側形成第一外延層;第一外延層與第一區域的導電類型相同;
36、在第一外延層遠離基板的一側形成阱區;
37、在阱區遠離基板的一側形成第一區域;所述第一區域的離子濃度大于所述第一外延層的離子濃度;
38、移除基板。
39、可選的,提供第一晶圓結構,還包括:
40、在所述第一晶圓結構的所述第一表面形成第三區域;所述第三區域貫穿第一區域和部分阱區,所述第三區域為第二導電類型,所述第三區域的離子濃度大于所述阱區的離子濃度。
41、可選的,在所述在基板的一側形成第一外延層之后,還包括:
42、在第一晶圓結構的第一表面形成第一溝槽;第一溝槽由第一表面延伸至第一晶圓結構內部;第一溝槽貫穿第一區域、阱區及部分第一外延層;
43、在第一溝槽內部形成第一絕緣層;
44、在半導體本體的第一表面形成柵極,包括:
45、在第一絕緣層遠離第一溝槽內壁的一側形成柵極。
46、可選的,提供第二晶圓結構,包括:
47、在襯底的一側形成第二外延層;第二外延層與襯底的導電類型相同;襯底為第一導電類型;
48、形成從第二外延層遠離襯底的表面延伸至所述第二外延層中的第二區域,第二區域為第二導電類型;第一外延層的離子濃度大于或等于第二外延層的離子濃度。
49、可選的,提供第二晶圓結構,包括:
50、在襯底的一側形成第二外延層;
51、在第二外延層遠離襯底的一側形成第二溝槽;第二溝槽貫穿部分第二外延層;
52、在所述第二溝槽的側壁和底部形成所述第二區域;第二區域為第二導電類型;
53、在第二溝槽內形成平坦化層;平坦化層遠本文檔來自技高網...
【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,所述第一晶圓結構,包括:
3.根據權利要求1所述的半導體器件,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的半導體器件,其特征在于,所述第一晶圓結構,還包括:
5.根據權利要求2所述的半導體器件,其特征在于,所述第二晶圓結構,還包括:
6.根據權利要求5所述的半導體器件,其特征在于,所述第二晶圓結構,還包括:
7.一種半導體器件的制備方法,其特征在于,包括:
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述提供半導體本體,包括:
9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述提供第一晶圓結構,包括:
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述提供第一晶圓結構,還包括:
11.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,
12.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述提供第二晶圓結構,包括:
13.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述提供第二晶圓結構,包括
14.一種功率模塊,其特征在于,包括基底與至少一個權利要求1至6任一項所述的半導體器件,所述基底用于承載所述半導體器件。
15.一種功率轉換電路,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;
16.一種車輛,其特征在于,包括負載以及權利要求15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,所述第一晶圓結構,包括:
3.根據權利要求1所述的半導體器件,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的半導體器件,其特征在于,所述第一晶圓結構,還包括:
5.根據權利要求2所述的半導體器件,其特征在于,所述第二晶圓結構,還包括:
6.根據權利要求5所述的半導體器件,其特征在于,所述第二晶圓結構,還包括:
7.一種半導體器件的制備方法,其特征在于,包括:
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于,所述提供半導體本體,包括:
9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,所述提供第一晶圓結構,包括:
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員:謝煒,羅成志,伍術,
申請(專利權)人:長飛先進半導體武漢有限公司,
類型:發明
國別省市:
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