[发明专利]碳化硅半导体装置、电力变换装置以及碳化硅半导体装置的制造方法

权利要求书

1.一种碳化硅半导体装置，其具备：

碳化硅衬底；以及

半导体层，其设置于所述碳化硅衬底之上，

所述半导体层包含：

漂移层，其呈第1导电型，设置于所述碳化硅衬底之上；

阱区域，其呈与所述第1导电型不同的第2导电型，设置于所述漂移层之上；

源极区域，其呈所述第1导电型，设置于所述阱区域之上；

栅极沟槽，其设置有具有底部和侧部的内表面，该底部位于比所述阱区域深的位置，该侧部与所述底部相连；

电场缓和区域，其呈所述第2导电型，至少具有位于所述栅极沟槽的所述底部的下方的部分；以及

浪涌缓和区域，其呈所述第1导电型，该浪涌缓和区域与所述栅极沟槽的所述底部的至少一部分接触，该浪涌缓和区域通过所述电场缓和区域而与所述漂移层隔开，

所述碳化硅半导体装置还具备：源极电极，其与所述源极区域连接，

所述半导体层具有到达所述浪涌缓和区域的源极沟槽，所述源极电极穿过所述源极沟槽而与所述浪涌缓和区域接触。

2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述源极沟槽到达所述电场缓和区域，所述源极电极穿过所述源极沟槽而与所述电场缓和区域接触。

3.一种碳化硅半导体装置，其具备：

碳化硅衬底；以及

半导体层，其设置于所述碳化硅衬底之上，

所述半导体层包含：

漂移层，其呈第1导电型，设置于所述碳化硅衬底之上；

阱区域，其呈与所述第1导电型不同的第2导电型，设置于所述漂移层之上；

源极区域，其呈所述第1导电型，设置于所述阱区域之上；

栅极沟槽，其设置有具有底部和侧部的内表面，该底部位于比所述阱区域深的位置，该侧部与所述底部相连；

电场缓和区域，其呈所述第2导电型，至少具有位于所述栅极沟槽的所述底部的下方的部分；以及

浪涌缓和区域，其呈所述第1导电型，该浪涌缓和区域与所述栅极沟槽的所述底部的至少一部分接触，该浪涌缓和区域通过所述电场缓和区域而与所述漂移层隔开，

所述半导体层包含第1连接区域，该第1连接区域呈所述第1导电型，沿着所述栅极沟槽的所述内表面而配置，将所述浪涌缓和区域与所述源极区域连接。

4.根据权利要求3所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述半导体层包含第2连接区域，该第2连接区域呈所述第2导电型，将所述电场缓和区域与所述阱区域连接，

所述第1连接区域通过所述第2连接区域而与所述漂移层隔开。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述第1导电型是n型，所述第2导电型是p型。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的碳化硅半导体装置，其中，

所述电场缓和区域具有：接触部分，其与所述栅极沟槽接触；以及隔离部分，其通过所述接触部分而与所述栅极沟槽隔开，所述接触部分的杂质浓度比所述隔离部分的杂质浓度低。

7.一种电力变换装置，其具备：

主变换电路，其具有权利要求1至6中任一项所述的碳化硅半导体装置，该主变换电路对被输入的电力进行变换而输出；

驱动电路，其将对所述碳化硅半导体装置进行驱动的驱动信号向所述碳化硅半导体装置输出；以及

控制电路，其将对所述驱动电路进行控制的控制信号向所述驱动电路输出。