[发明专利]半导体器件及其制备方法、电力变换装置

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于，包括：

半导体层，具有彼此相对的第一面和第二面，在所述第一面上设置有凹槽，所述半导体层包括第一导电类型的第一半导体区域、第二导电类型的第二半导体区域、第一导电类型的第三半导体区域；

栅极，位于所述凹槽内，与所述凹槽间隔设置且与所述凹槽的侧壁留有间隙；

栅绝缘层，设置在所述栅极与所述凹槽的内壁之间；

其中，所述第一半导体区域在所述凹槽的表面形成第一表面区域，所述第二半导体区域在所述凹槽的表面形成第二表面区域，所述第三半导体区域在所述凹槽的表面形成第三表面区域，所述第二表面区域环绕所述第一表面区域，所述第三表面区域环绕所述第二表面区域，所述第一表面区域、所述第二表面区域和所述第三表面区域连为一体，所述第二表面区域与所述栅极相对设置，以受所述栅极的电压控制形成连接所述第一半导体区域和所述第三半导体区域的反型层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：与所述第一半导体区域导电接触的第一电极、与所述第三半导体区域导电接触的第二电极。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体层还包括：与所述第三半导体区域相连的第二导电类型的第四半导体区域、与所述第一半导体区域导电接触的第一电极，与所述第四半导体区域导电接触的第二电极。

4.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供半导体层，所述半导体层具有彼此相对的第一面和第二面，在所述第一面上设置有凹槽，所述半导体层包括第一导电类型的第一半导体区域、第二导电类型的第二半导体区域、第一导电类型的第三半导体区域，所述第一半导体区域在所述凹槽的表面形成第一表面区域，所述第二半导体区域在所述凹槽的表面形成第二表面区域，所述第三半导体区域在所述凹槽的表面形成第三表面区域，所述第二表面区域环绕所述第一表面区域，所述第三表面区域环绕所述第二表面区域，所述第一表面区域、所述第二表面区域和所述第三表面区域连为一体；

在所述凹槽的内壁上形成栅绝缘层；

在所述栅绝缘层的表面形成栅极，其中，所述第二表面区域与所述栅极相对，以受所述栅极的电压控制形成连接所述第一半导体区域和所述第三半导体区域的反型层。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述栅绝缘层的表面形成栅极，包括：

沉积栅极材料，得到栅极材料层，所述栅极材料层包括覆盖所述凹槽的底壁的第二部分、覆盖所述凹槽的侧壁的第三部分和覆盖所述半导体层的第一面的第一部分，所述第三部分在所述半导体层法线方向上的尺寸大于所述第一部分以及所述第二部分在所述半导体层法线方向上的尺寸，并在所述第三部分的顶部形成悬突部；

采用干法刻蚀工艺对所述栅极材料层的整面进行处理，以去除所述栅极材料层的第一部分和第二部分，并部分保留所述栅极材料层的第三部分而得到所述栅极。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：形成覆盖所述栅极和所述栅绝缘层的层间介质层，去除所述层间介质层和所述栅绝缘层的部分区域以暴露所述第一半导体区域；形成与所述第一半导体区域的暴露区域导电接触的第一电极。

7.一种电力变换装置，其特征在于，包括根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件。