【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体，尤其涉及一种半导体器件及制备方法、功率模块、功率转换电路和车辆。
技术介绍
1、在半导体
中，沟槽型碳化硅功率器件具有电流密度大、单个器件的元胞尺寸小等优点，但是沟槽底部和槽角的高电场导致栅极氧化层电场较高、氧化层易被击穿，可靠性较低。
2、在保证器件功能的前提下，如何优化器件结构以提高可靠性是目前的一个研究方向。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种半导体器件，包括衬底、外延层、栅极结构、源极、漏极。其中，外延层设置于衬底上，外延层包括远离衬底一侧的第一表面，外延层还包括阱区、第一区域和第二区域，第一区域设置于第一表面，阱区设置于第一区域的远离第一表面的一侧，第二区域设置于第一表面并从第一表面延伸至外延层中。栅极结构从第一表面延伸至外延层中，且贯穿第一区域和阱区。源极设置于第一表面，且与第一区域和第二区域电连接。漏极设置于衬底的远离外延层的一侧。外延层还包括第一埋层和第二埋层，第一埋层设置于栅极结构的远离第一表面的一侧，且第一埋层与衬底电接触，第二埋层设置于第二区域的远离第一表面的一侧，且第二埋层与第二区域电接触。
2、在一些实施例中，第一埋层包括相连的第一部分和第二部分，第一部分与衬底电接触，第二部分设置于第一部分的远离衬底的一侧，第二部分在衬底上的正投影与第一部分在衬底上的正投影至少部分重叠。
3、在一些实施例中，第一部分在衬底上的正投影位于第二部分在衬底上的正投影的范围内。
4、在一些实施例中，第二
5、在一些实施例中，第二埋层在衬底上的正投影覆盖第二区域在衬底上的正投影。
6、本申请实施例中，外延层包括第一埋层和第二埋层，用于改善器件内电场分布，保护栅极结构。其中，第一埋层设置于栅极结构的远离第一表面的一侧，且第一埋层与衬底电接触，当漏极上施加正电压时，第一埋层相应电势增加，pn结处于正偏状态，空间耗尽区缩小，有利于开态电流的增加。第二埋层设置于第二区域的远离第一表面的一侧，且第二埋层与第二区域电接触，当漏极施加正电压时，pn结处于反偏状态，空间耗尽区增大，有利于提高耐压特性。并且，第一埋层与第二埋层之间间隔越大，开态电流越大，间隔越小，可靠性越高。
7、通过设置第一埋层和第二埋层，该器件无需设置沟槽源极结构，也可实现对栅极结构的保护，同时，通过取消沟槽源极结构，源极金属与第二区域接触面积更大，使得器件反向导通电压更低。
8、另一方面，本申请实施例还提供一种半导体器件的制备方法，包括如下步骤s10~步骤s70：
9、步骤s10：在衬底上形成外延层，外延层包括第一埋层和第二埋层，第一埋层与衬底电接触。
10、步骤s20：在外延层中形成阱区和第一区域，外延层包括远离衬底一侧的第一表面，第一区域位于第一表面，阱区位于第一区域的远离第一表面的一侧。
11、步骤s30：形成栅极沟槽，栅极沟槽从第一表面延伸至外延层中，且贯穿第一区域和阱区。
12、步骤s40：在外延层中形成第二区域，第二区域位于第一表面并从第一表面延伸至外延层中。
13、步骤s50：在栅极沟槽内形成栅极结构。
14、步骤s60：在第一表面形成源极，源极与第一区域和第二区域电连接。
15、步骤s70：形成漏极，漏极位于衬底的远离外延层的一侧。
16、在一些实施例中，外延层包括第一子外延层和第二子外延层，第一埋层包括第一部分和第二部分，形成外延层的步骤还包括步骤s11~步骤s13：
17、步骤s11：在衬底上形成第一子外延层，第一子外延层包括第一部分，第一部分与衬底电接触，第一子外延层包括远离衬底的第二表面。
18、步骤s12：在第二表面内形成第二部分和第二埋层，第二部分位于第一部分的远离衬底的一侧，且第二部分与第一部分相连。
19、步骤s13：在第一子外延层远离衬底的一侧形成第二子外延层。
20、本申请实施例提供的制备方法，通过在形成外延层的过程中，形成第一埋层和第二埋层，用于改善器件内电场分布，保护栅极结构。其中，第一埋层设置于栅极结构的远离第一表面的一侧，且第一埋层与衬底电接触，当漏极上施加正电压时，第一埋层相应电势增加，pn结处于正偏状态，空间耗尽区缩小，有利于开态电流的增加。第二埋层设置于第二区域的远离第一表面的一侧，且第二埋层与第二区域电接触，当漏极施加正电压时，pn结处于反偏状态，空间耗尽区增大，有利于提高耐压特性。并且，第一埋层与第二埋层之间间隔越大，开态电流越大，间隔越小，可靠性越高。
21、而且，该制备方法不需要刻蚀源极沟槽，制程更为简单。并且，通过取消源极沟槽的制备，使得源极金属与第二区域接触面积更大，使得器件反向导通电压更低。
22、另一方面，本申请实施例还提供一种功率模块，该功率模块包括基板以及如上述任一实施例的半导体器件，基板用于承载半导体器件。
23、又一方面，本申请实施例还提供一种功率转换电路，该功率转换电路用于电流转换、电压转换、功率因数校正中的一个或多个。功率转换电路包括电路板以及如上述任一实施例的半导体器件，半导体器件与电路板电连接。
24、又一方面，本申请实施例还提供一种车辆，该车辆包括负载以及如上述实施例的功率转换电路，功率转换电路用于将交流电转换为直流电、将交流电转换为交流电、将直流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电后，输入到负载。
25、上述功率模块、功率转换电路和车辆具有与上述一些实施例中提供的半导体器件相同的结构和有益技术效果，在此不再赘述。
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1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一埋层包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述衬底电接触，所述第二部分设置于所述第一部分的远离所述衬底的一侧；
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一部分在所述衬底上的正投影位于所述第二部分在所述衬底上的正投影的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的半导体器件，其特征在于，所述第二部分在所述衬底上的正投影位于所述栅极结构在所述衬底上的正投影的范围内。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二埋层在所述衬底上的正投影覆盖所述第二区域在所述衬底上的正投影。
6.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述外延层包括第一子外延层和第二子外延层，所述第一埋层包括第一部分和第二部分，形成所述外延层包括：
8.一种功率模块，其特征在于，包括：
9.一种功率转换电路，其特征在于，所述功率转换电路用于电流转换、电压转
10.一种车辆，其特征在于，包括：负载以及如权利要求9所述的功率转换电路，所述功率转换电路用于将交流电转换为直流电、将交流电转换为交流电、将直流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电后，输入到所述负载。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一埋层包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述衬底电接触，所述第二部分设置于所述第一部分的远离所述衬底的一侧；
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述第一部分在所述衬底上的正投影位于所述第二部分在所述衬底上的正投影的范围内。
4.根据权利要求2或3所述的半导体器件，其特征在于，所述第二部分在所述衬底上的正投影位于所述栅极结构在所述衬底上的正投影的范围内。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二埋层在所述衬底上的正投影覆盖所述第二区域在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗成志，伍术，钟敏，
申请(专利权)人：安徽长飞先进半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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