【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率器件，尤其是涉及一种功率器件的制备方法、功率器件、功率模块和车辆。
技术介绍
1、一些功率器件例如沟槽型mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、igbt(insulated gate bipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管)、frd(ast recovery diode，快恢复二极管)，兼具大电流、阻断电阻高、饱和压降小和开关速度快等优点，因此被广泛应用于高电压大电流领域。在制备这些功率半导体器件时，通常选择光刻胶、金属、氧化物或是多晶硅等作为掩膜，开出待刻蚀区域窗口，再采用湿法或是干法刻蚀方法刻蚀窗口形成沟槽形貌即制备沟槽。
2、在现有技术中，在制备沟槽时，湿法蚀刻技术的选择性差，而干法刻蚀技术的刻蚀速率较慢，且在刻蚀沟槽的过程中所采用的反应气体多有毒性，并且干法刻蚀受限于工艺，对沟槽深宽比要求较高，因此，现有沟槽制备技术需要进一步优化。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种功率器件的制备方法，制备方法简单，能灵活调整沟槽的深度与形状，不会受制备工艺的限制。
2、本专利技术的第二个目的在于提出一种功率器件。
3、本专利技术的第三个目的在于提出一个种功率模块。
4、本专利技术的第四个目的在于提出一种车辆。
5、为了
6、根据本专利技术实施例提出的功率器件的制备方法，通过先在衬底层上图像化金属层，随后在衬底层上生长外延层的过程中，使得外延层从未被金属层覆盖第二区域长出，通过控制生长参数可以灵活调节外延层厚度，进而能够灵活调整所形成的沟槽的深度，且不同形状的金属层图形可以得到不同形状的沟槽，制备方法简单，且所需制备的沟槽的规格不会受制备工艺的限制，由此本专利技术的制备方法可以灵活控制沟槽的深度与形状，且能够适用于多种半导体衬底。
7、在本专利技术的一些实施例中，所述金属层的熔点大于所述外延层的生长温度。
8、在本专利技术的一些实施例中，在所述衬底层的正面形成图形化金属层，包括：在所述衬底层的正面图形化金属钼层或者金属钨层。
9、在本专利技术的一些实施例中，所述去除所述金属层，包括：将制备了所述金属层、所述外延层和所述阱区的衬底层置入酸碱溶液，以去除所述金属层。
10、在本专利技术的一些实施例中，所述在去除所述金属层的沟槽中制备栅极，包括：对去除所述金属层的沟槽内壁进行牺牲氧化；在内壁牺牲氧化后的沟槽中形成氧化层后填入多晶硅以制备所述栅极。
11、在本专利技术的一些实施例中，在所述阱区上形成源区，包括：在所述外延层上制备第一导电类型的第一源区；以及，在制备所述隔离层之后，在所述第一源区远离所述栅极的一侧制备第二导电类型的第二源区。
12、在本专利技术的一些实施例中，在所述外延层上制备第一导电类型的第一源区，包括：在制备所述栅极之前，或者，在制备所述栅极之后，在所述外延层上选择性地进行p离子或as离子注入以形成第一导电类型的第一源区。
13、在本专利技术的一些实施例中，所述第一导线类型为n型导电或者p型导电；所述第二导电类型为p型导电或者n型导电。
14、在本专利技术的一些实施例中，所述衬底层的材料为sic或者si或者gan中的一种，以及，所述隔离层为绝缘介质层。
15、为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的功率器件，采用上面任一项所述的制备方法制备，所述功率器件包括：衬底层，所述衬底层的正面具有第一区域和位于所述第一区域两侧的第二区域；在所述第二区域生长有外延层，以在所述第一区域形成沟槽；在所述沟槽中形成栅极；所述外延层上形成阱区和源区，其中，所述阱区位于所述外延层的正面，所述源区位于所述阱区的正面；隔离层，所述隔离层覆盖所述源区和所述栅极；源极，所述源极覆盖所述隔离层；漏极，所述漏极位于所述衬底层的背面。
16、根据本专利技术实施例提出的功率器件，通过在衬底层上的第二区域生长外延层，使得生长的外延层与第一区域共同形成沟槽，并且通过调节制备的外延层厚度，能够灵活调整所形成的沟槽的深度，且通过设置不同形状的第一区域可以得到不同形状的沟槽，由此本专利技术的功率器件的沟槽不受制备工艺的影响，可以灵活控制沟槽的深度与形状，且能够适用于多种半导体衬底。
17、在本专利技术的一些实施例中，所述源区包括：第一导电类型的第一源区，所述第一源区靠近所述沟槽；第二导电类型的第二源区，所述第二源区位于所述第一源区远离所述沟槽的一侧；其中，所述第一导线类型为n型导电或者p型导电，以及，所述第二导电类型为p型导电或者n型导电。
18、在本专利技术的一些实施例中，所述衬底层为sic衬底或者si衬底或者gan衬底中的一种，以及，所述隔离层为绝缘介质层。
19、为了达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出一种功率模块，包括至少一个如上面第二方面实施例所述的功率器件。
20、根据本专利技术实施例提出的功率模块，通过对功率器件的结构进行优化，可以灵活控制沟槽的深度与形状，从而能够提升器件整体性能并延长器件寿命。
21、为了达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出一种车辆，包括控制器和上面实施例所述的功率模块，所述功率模块与所述控制器连接。
22、根据本专利技术实施例提出的车辆，采用控制器控制功率模块的工作状态，功率模块中的功率器件通过在衬底层上的第二区域生长外延层，使得生长的外延层与第一区域共同形成沟槽，可以灵活调整沟槽的深度与形状，提升功率模块的短路能力，进而能够保证车辆运行稳定性和安全性。
23、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种功率器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述金属层的熔点大于所述外延层的生长温度。
3.根据权利要求2所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的正面形成图形化金属层，包括：
4.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述去除所述金属层，包括：
5.根据权利要求4所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述在去除所述金属层的沟槽中制备栅极，包括：
6.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述阱区上形成源区，包括：
7.根据权利要求6所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述外延层上制备第一导电类型的第一源区，包括：
8.根据权利要求7所述的功率器件的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述衬底层的材料为SiC或者Si或者GaN中的一种。
10.一种功率器件，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备，所述功率器件包括
11.根据权利要求10所述的功率器件，其特征在于，所述源区包括：
12.根据权利要求11所述的功率器件，其特征在于，所述第一导线类型为N型导电，所述第二导电类型为P型导电；或者，所述第一导电类型为P型导电，所述第二导电类型为N型导电。
13.根据权利要求10所述的功率器件，其特征在于，所述衬底层为SiC衬底或者Si衬底或者GaN衬底中的一种。
14.根据权利要求10所述的功率器件，其特征在于，所述隔离层为绝缘介质层。
15.一种功率模块，其特征在于，包括至少一个如权利要求10-14所述的功率器件。
16.一种车辆，其特征在于，包括控制器和权利要求15所述的功率模块，所述功率模块与所述控制器连接。
...【技术特征摘要】
1.一种功率器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述金属层的熔点大于所述外延层的生长温度。
3.根据权利要求2所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述衬底层的正面形成图形化金属层，包括：
4.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述去除所述金属层，包括：
5.根据权利要求4所述的功率器件的制备方法，其特征在于，所述在去除所述金属层的沟槽中制备栅极，包括：
6.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述阱区上形成源区，包括：
7.根据权利要求6所述的功率器件的制备方法，其特征在于，在所述外延层上制备第一导电类型的第一源区，包括：
8.根据权利要求7所述的功率器件的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的功率器件的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹，卢汉汉，
申请(专利权)人：比亚迪半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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