CN115602730A - 一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及半导体技术领域，提供了一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备，该器件包括：碳化硅N型衬底层、碳化硅N型外延层、栅极层、欧姆层、肖特基层、欧姆层、金属层和漏极层，其中，碳化硅N型外延层包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，掺杂层区包括相接触的P型阱区和P+掺杂区，欧姆层与P型阱区、P+掺杂区、栅极层接触以形成欧姆接触，肖特基层与P+掺杂区和凸部形成肖特基接触。通过肖特基层与P+掺杂区形成肖特基接触以在半导体场效应晶体管中形成类肖特基二极管结构，提供一定的续流能力，提高半导体场效应晶体管自身的反向恢复性以减少在反向恢复时产生的反向漏电流，降低使用功耗。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备。
背景技术
目前，市面上的场效应管种类繁多，数不胜数。而碳化硅场效应管因具有高击穿电压，大电流等优异的特性而广受市场好评。现时的碳化硅场效应管在实际工作中，为了提高其反向恢复性，一般会在外部并联一个肖特基二极管，但并联肖特基二极管会增大在碳化硅场效应管流过的反向漏电流，从而增加碳化硅场效应管的功耗。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备，旨在提高半导体场效应晶体管的反向恢复能力，降低半导体场效应晶体管的功耗。
为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提出了一种半导体场效应晶体管，所述半导体场效应晶体管包括：
碳化硅N型衬底层；
碳化硅N型外延层，位于所述碳化硅N型衬底层上方，包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，所述刻蚀部位于所述凸部两侧，所述掺杂层区位于所述刻蚀部内，所述掺杂层区包括P型阱区和P+掺杂区，所述P+掺杂区与所述P型阱区接触并嵌入所述凸部的侧壁；
栅极层，位于所述碳化硅N型外延层上方，分别与所述P型阱区、所述刻蚀部接触，用于形成所述晶体管的栅极；
欧姆层，位于所述掺杂层区上方，并分别与P型阱区、所述P+掺杂区、所述栅极层接触以形成欧姆接触；
肖特基层，位于所述凸部上方，并分别与所述P+掺杂区和所述欧姆层接触，以与所述P+掺杂区和所述凸部形成肖特基接触，并且所述肖特基区域高于所述栅极层；
金属层，覆盖所述栅极层、所述肖特基层、所述欧姆层和所述掺杂层区，用于作为所述场效应晶体管的源极；
漏极层，位于所述碳化硅N型衬底层下方，用于作为所述场效应晶体管的漏极。
在本申请一些可能的实施例，所述碳化硅N型外延层与所述肖特基层形成肖特基区域，所述肖特基区域的宽度为1um至1.5um之间，与所述刻蚀部上表面的高度差为0.4um至0.5um之间。
在本申请一些可能的实施例，所述凸部的侧壁中的所述P+掺杂区注入深度为1.0um至1.2um之间，与所述P型阱区接触的所述P+掺杂区注入深度为0.6um至0.8um之间。
在本申请一些可能的实施例，所述肖特基层由钛金属组成。
在本申请一些可能的实施例，所述欧姆层有镍金属组成。
在本申请一些可能的实施例，所述栅极层包括栅极、栅氧化层和介质层，所述栅氧化层位于所述N型外延层与所述栅极之间，所述介质层包覆所述栅极和所述栅氧化层并与所述欧姆层接触。
为实现上述目的，本申请实施例的第二方面提出了半导体场效应晶体管制备方法，用于制备上述第一方面所述的半导体场效应晶体管，所述方法包括以下步骤：
获取碳化硅N型衬底层；
在所述碳化硅N型衬底层上方进行镀层处理，以形成碳化硅N型外延层；
对所述碳化硅N型外延层进行光刻、镀层和刻蚀处理，以形成栅极层、凸部、刻蚀部和掺杂层区，其中，所述掺杂层区包括P型阱区和P+掺杂区，所述P+掺杂区与所述P型阱区接触并嵌入所述凸部；
对所述刻蚀部进行欧姆金属镀层处理以形成欧姆层，其中，所述欧姆层位于所述掺杂层区上方，并分别与所述P+掺杂区、所述栅极层接触以形成欧姆接触；
对所述凸部进行肖特基金属镀层处理以形成肖特基层，其中，所述肖特基层位于所述凸部上方，并分别与所述P+掺杂区和所述欧姆层接触，以与所述P+掺杂区和所述凸部形成肖特基接触，并且所述肖特基区域高于所述栅极层；
在所述碳化硅N型衬底层下方进行镀层处理，以形成漏极层；
在所述栅极层、所述肖特基层、所述欧姆层和所述掺杂层区上方进行镀层操作，以形成金属层。
在本申请一些可能的实施例，所述对所述凸部进行肖特基金属镀层处理以形成肖特基层，包括：
对所述栅极层和所述欧姆层均以镀层预处理材料进行覆盖，以形成预留区域，其中，所述预留区域为所述肖特基层的镀层处理区域；
在所述预留区域中进行肖特基金属沉积处理和退火处理，并去除所述镀层预处理材料，以形成所述肖特基层。
为实现上述目的，本申请实施例的第三方面提出了一种电路板，所述电路板包括上述第一方面所述的半导体场效应晶体管。
为实现上述目的，本申请实施例的第四方面提出了一种电子设备，所述设备包括上述第三方面所述的电路板。
本申请提出的一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备，该器件包括碳化硅N型衬底层、碳化硅N型外延层、栅极层、欧姆层、肖特基层、欧姆层、金属层和漏极层，其中，碳化硅N型外延层包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，掺杂层区包括相接触的P型阱区和P+掺杂区，欧姆层与P型阱区、P+掺杂区、栅极层接触以形成欧姆接触，肖特基层与P+掺杂区和凸部形成肖特基接触。通过肖特基层与P+掺杂区形成肖特基接触以在半导体场效应晶体管中形成类肖特基二极管结构，提供一定的续流能力，提高半导体场效应晶体管自身的反向恢复性以减少在反向恢复时产生的反向漏电流，降低使用功耗。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图；
图2是本申请另一实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种半导体场效应晶体管制备方法的步骤示意图；
图4是图3中步骤105的子步骤示意图。
附图标记说明：
半导体场效应晶体管10；碳化硅N型衬底层11；碳化硅N型外延层12、刻蚀部121、凸部122和掺杂层区123、P型阱区1231、P+掺杂区1232、P+离子区12311、N+离子区12312；栅极层13、栅极131、栅氧化层132、介质层133；欧姆层14；肖特基层15；金属层16；漏极层17。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
首先，对本申请中涉及的若干名词进行解析：
碳化硅：一种无机物，化学式为SiC，是用石英砂、石油焦（或煤焦）、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成，具有高热导性、高崩溃电场强度及高最大电流密度，是一种性能较好的半导体，其中，六方结构的4H型SiC（4H-SiC）具有高临界击穿电场、高电子迁移率的优势，是制造高压、高温、抗辐照功率半导体器件的优良半导体材料，也是目前综合性能最好、商品化程度最高、技术最成熟的第三代半导体材料。
阱区：在半导体领域中是一种开关性质的区域，其原理是在一种离子材料中掺杂与该离子属性相反的离子形成PN结产生开关特性，在N型衬底上扩散P型区称为P阱区，在P型衬底上扩散N型区称为N阱区。
欧姆接触：半导体与金属接触时，多会形成势垒层，但当半导体掺杂浓度很高时，电子可借隧道效应穿过势垒，从而形成低阻值的欧姆接触。它不产生明显的附加阻抗，而且不会使半导体内部的平衡载流子浓度发生显著的改变。从电学上讲，理想欧姆接触的接触电阻与半导体样品或器件相比应当很小，当有电流流过时，欧姆接触上的电压降应当远小于样品或器件本身的压降，这种接触不影响器件的电流电压特性。
肖特基接触：指金属和半导体材料相接触的时候，在界面处半导体的能带弯曲，形成肖特基势垒，在金属-半导体边界上形成的具有整流作用的区域。
目前，市面上的场效应管种类繁多，数不胜数。而碳化硅场效应管因具有高击穿电压，大电流等优异的特性而广受市场好评。现时的碳化硅场效应管在实际工作中，为了提高其反向恢复性，一般会在外部并联一个肖特基二极管，但并联肖特基二极管会增大在碳化硅场效应管流过的反向漏电流，从而增加碳化硅场效应管的功耗。
基于此，本申请实施例提供了一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备，旨在提高半导体场效应晶体管的反向恢复能力，降低半导体场效应晶体管的功耗。
本申请实施例提供的一种半导体场效应晶体管及其制备方法、电路板、设备，具体通过如下实施例进行说明，首先描述本申请实施例中的一种半导体场效应晶体管。
请参见图1，图1为本申请实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图，在本申请的实施例中，半导体场效应晶体管10包括碳化硅N型衬底层11、碳化硅N型外延层12、栅极层13、欧姆层14、肖特基层15、金属层16和漏极层17。
碳化硅N型衬底层11位于半导体场效应晶体管10的底部，碳化硅N型外延层12位于碳化硅N型衬底层11上方，在碳化硅N型衬底层11上表面生长而成，碳化硅N型衬底层11为整个半导体场效应晶体管10提供电气性能和为半导体场效应晶体管10其他层提供支撑基底。
应该理解的是，这里的碳化硅N型衬底层11由N型碳化硅晶圆加工而成，碳化硅N型衬底层11的厚度和形状是多样的，本领域技术人员可以根据实际半导体体积、导电性能或者半导体场效应晶体管10其他层结构进行确定，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的碳化硅N型外延层12生长方式、厚度和形状是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据加工要求选择合适的生长方式、厚度和形状，本申请对此不作限定。
应该理解的是，在本申请实施例中，碳化硅N型衬底层11是N型重掺杂，碳化硅N型外延层12是N型轻掺杂，碳化硅N型衬底层11的氮离子掺杂浓度远大于碳化硅N型外延层12的氮离子掺杂浓度以适配多个电压等级。
在本申请一些可能的实施例，碳化硅N型外延层12为了适配电压等级，碳化硅N型外延层12的厚度远大于碳化硅N型衬底层11，示例性的，1200v耐压等级的半导体场效应晶体管10的碳化硅N型外延层12的厚度为10
，掺杂浓度为8
，衬底为1
，掺杂浓度为8
。
碳化硅N型外延层12包括刻蚀部121、凸部122和掺杂层区123，掺杂层区123位于刻蚀部121内，包括P型阱区1231和P+掺杂区1232，P+掺杂区1232与P型阱区1231接触并且嵌入凸部122中，这里的嵌入凸部122中的P+掺杂区1232是位于刻蚀部121中的P+掺杂区1232的延伸部分，两者的离子浓度和离子类型相同。
应该理解的是，这里的刻蚀部121和凸部122是相对的，其本体均为碳化硅N型外延层，通过刻蚀预设位置而形成刻蚀部121，而未刻蚀的位置形成凸部122，刻蚀部121是凸部122两旁纵向分割的外延层部分，凸部122用于后续形成肖特基区域。
对于P+掺杂区1232，位于刻蚀部121的P+掺杂区1232与P型阱区1231高度齐平并与P型阱区1231接触，位于刻蚀部121的P+掺杂区1232和P型阱区1231组成的结构与刻蚀部121表面平齐；嵌入凸部122中的P+掺杂区1232与凸部122上表面平齐，底部与未延伸部分和P型阱区1231组成的结构的底部平齐，这个嵌入凸部122内壁的P+掺杂区1232用于与肖特基层15形成肖特基接触。
应该理解的是，本领域技术人员知晓P型阱区1231由P+离子和N+离子组成，如图1中所示的P+离子区12311和N+离子区12312。
应该理解的是，这里的平齐并未指的是绝对平齐，由于加工精度的问题，无法做到绝对平齐，因此这里的平齐指的是两个结构间的相对高度差在允许的误差范围内则视为平齐。
应该理解的是，这里的P+掺杂区1232嵌入程度是多样的，可以是对称的，也可以是非对称的，可以嵌入0.1
，也可以嵌入1
，本领域技术人员可以根据实际需要决定嵌入程度，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的P+掺杂区1232的离子类型是多样的，可以为钛离子、银离子，也可以为混合阳离子等，本领域技术人员可以根据实际需要掺杂具体的离子至P+掺杂区1232中，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的P型阱区1231的离子型是多样的，可以为钛离子、银离子，也可以为混合阳离子等，本领域技术人员可以根据实际需要掺杂具体的离子至P型阱区1231中，本申请对此不作限定。
在本申请一些可能的实施例，位于凸部122内壁中的P+掺杂区的注入铝离子，浓度为1
至1
之间，注入深度为1
至1.2
之间；位于刻蚀部的P+掺杂区1232注入铝离子，注入深度为0.6
至0.8
之间，浓度为1
至1
之间；P型阱区1231中注入氮离子和铝离子，氮离子浓度为1
至1
之间，注入深度为0.2
至0.3
之间，铝离子注入浓度为1
至1
之间，注入深度为0.2
至0.3
之间。
在碳化硅N型外延层12上方有栅极层13，栅极层13分别与P型阱区1231和刻蚀部121接触，该栅极层13用于作为半导体场效应晶体管10的栅极，与半导体场效应晶体管10的源极间的电压作为导通阈值电压，用于决定半导体场效应晶体管10是否导通。
栅极层13的一面与碳化硅N型外延层12的侧面平齐，栅极层13可以与金属层16接触的所有面都被隔离层包覆，与碳化硅N型外延层12的侧面平齐的一面未被隔离层包覆。
在本申请一些可能的实施例中，栅极层13包括三部分，分别为栅极131、栅氧化层132和介质层133，栅氧化层132位于栅极131下方，介质层133包覆栅极131和栅氧化层132，并与欧姆层14接触，这里的介质层133用于防止金属层16与栅极131直接接触，这里的栅氧化层132用于提高半导体场效应晶体管10的电流驱动能力和减轻电流隧道效应。
欧姆层14位于掺杂层区123上方，并与P型阱区1231、P+掺杂区1232和栅极层13接触，这里欧姆层14与P+掺杂区1232接触是指与所有的P+掺杂区1232接触，即基于位于刻蚀部121的P+掺杂区1232接触，也与嵌入凸部122内壁的P+掺杂区1232接触。欧姆层14与P型阱区1231、P+掺杂区1232形成的接触为欧姆接触，增加金属层16的导电能力。
应该理解的是，这里的欧姆层是金属层，欧姆层的金属类型是多样的，示例性的，如铁、银等，本领域技术人员可以根据实际需求选择具体金属作为欧姆层的金属，本申请对此不作限定。
在本申请一些可能的实施例，欧姆层14由镍金属组成。
肖特基层15位于凸部122上方，分别和P+掺杂区1232和欧姆层14接触，肖特基层15与P+掺杂区1232和凸部122接触形成肖特基接触，肖特基接触形成的肖特基二极管结构，降低了该结构中的导通压降，从而使整个半导体场效应晶体管10的整体导通电压下降，更加容易导通，并且由于肖特基势垒的特性，有效降低半导体场效应晶体管10反向恢复时间。
具体地，肖特基层15与碳化硅N型外延层12形成肖特基区域，可以将该肖特基区域看作一个类肖特基二极管结构，肖特基区域的宽度为1
至1.5
之间，与刻蚀部121上表面的高度差为0.4
至0.5
之间，该类肖特基二极管结构由于高度差而优先于场效应管结构中的金属层16接触，从而在反向偏压时提高反向漏电流屏蔽能力，以及续流时作为续流二极管进行序列。
应该理解的是，这里的肖特基层是金属层，肖特基层的金属类型是多样的，示例性的，如锌、镓等，本领域技术人员可以根据实际需求选择具体金属作为肖特基层的金属，本申请对此不作限定。
在本申请一些可能的实施例，肖特基层15有镍基属组成。
金属层16覆盖栅极层13、肖特基层15、欧姆层14和掺杂层区123，用于形成半导体场效应晶体管10的源极。
漏极层17，位于碳化硅N型衬底层11下方，用于组为半导体场效应晶体管10的漏极。
请参见图2，图2为本申请另一实施例提供的一种半导体场效应晶体管的结构示意图，在本申请一些可能的实施例，栅极层13不与碳化硅N型外延层12的侧面平齐，介质层133完全包覆栅极131，金属层16完全包覆栅极层13。
本申请实施例提出的一种半导体场效应晶体管包括碳化硅N型衬底层、碳化硅N型外延层、栅极层、欧姆层、肖特基层、欧姆层、金属层和漏极层，其中，碳化硅N型外延层包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，掺杂层区包括相接触的P型阱区和P+掺杂区，欧姆层与P型阱区、P+掺杂区、栅极层接触以形成欧姆接触，肖特基层与P+掺杂区和凸部形成肖特基接触。通过肖特基层与P+掺杂区形成肖特基接触以在半导体场效应晶体管中形成类肖特基二极管结构，提供一定的续流能力，提高半导体场效应晶体管自身的反向恢复性以减少在反向恢复时产生的反向漏电流，降低使用功耗；并且在允许的使用范围内，类肖特基二极管结构还可以完全代替外部并联的肖特基二极管，降低外部器件引起的损耗。
请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种半导体场效应晶体管制备方法的步骤示意图。本申请实施例在第二方面提供一种半导体场效应晶体管制备方法，用于制备本申请实施例第一方面提供的一种半导体场效应晶体管。在本申请一些可能的实施例，制备方法包括但不仅限于以下步骤。
步骤S101，获取碳化硅N型衬底层。
应该理解的是，这里的碳化硅N型衬底层是已经经过预加工后的碳化硅N型衬底层。
步骤S102，在碳化硅N型衬底层上方进行镀层处理，以形成碳化硅N型外延层。
应该理解的是，这里的镀层处理的方式是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的镀层处理方式在碳化硅N型衬底层上方生长形成碳化硅N型外延层，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的碳化硅N型外延层厚度和形状是多样的，本领域技术人员可以根据器件耐压等级选择合适厚度和形状，本申请对此不作限定。
步骤S103，对碳化硅N型外延层进行光刻、镀层和刻蚀处理，以形成栅极层、凸部、刻蚀部和掺杂层区。
应该理解的是，这里的掺杂层区包括P型阱区和P+掺杂区，P+掺杂区与P型阱区接触并嵌入凸部。
在本申请一些可能的实施例，这里的光刻处理包括：首先对碳化硅N型外延层表面淀积二氧化硅介质和光刻胶确定光刻区域，然后对光刻区域进行曝光光刻，形成凸部和预刻蚀部，在光刻完成后，清理光刻胶，并刻蚀掉二氧化硅介质。
在本申请一些可能的实施例，这里的刻蚀处理包括：对预刻蚀部进行干法腐蚀，在预刻蚀部中进行垂直刻蚀，刻蚀预设深度形成刻蚀部。在本申请一些可能的实施例中，这里的预设深度为0.4
至0.5
之间。
在本申请一些可能的实施例，这里的镀层处理包括掺杂层区的镀层处理和栅极层的镀层处理。掺杂层区的镀层处理包括：在预设区域进行离子注入形成P型阱区和P+掺杂区，具体地，在本申请一些可能的实施例，位于凸部内壁中的P+掺杂区的注入铝离子，浓度为1
至1
之间，注入深度为1
至1.2
之间；位于刻蚀部的P+掺杂区注入铝离子，注入深度为0.6
至0.8
之间，浓度为1
至1
之间；P型阱区中注入氮离子和铝离子，氮离子浓度为1
至1
之间，注入深度为0.2
至0.3
之间，铝离子注入浓度为1
至1
之间，注入深度为0.2
至0.3
之间。栅极层区的镀层操作包括：填充栅氧化材料，栅氧化材料上方填充多晶硅材料，并对多晶硅材料进行干法刻蚀，形成栅极多晶硅，在栅极多晶硅、凸部、掺杂层区上方淀积介质和光刻胶，通过光刻得到介质层已形成栅极层，同时光刻还保留一些介质未被完全刻蚀的区域，这些区域将作为用于加工欧姆接触的区域。
步骤S104，对刻蚀部进行欧姆金属镀层处理以形成欧姆层。
应该理解的是，这里的欧姆层位于掺杂层区上方，并分别与P+掺杂区、栅极层接触以形成欧姆接触。
在步骤S103中的得到一些用于加工欧姆接触的区域，该区域还被介质覆盖，通过干法刻蚀将这些区域的介质刻蚀完毕，然后在这个区域上进行欧姆金属镀层，并进行欧姆接触退火，形成欧姆接触，形成欧姆接触后将清楚多余的欧姆金属。
应该理解的是，这里的欧姆层镀层处理的方式是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的镀层处理方式，本申请对此不作限定。
步骤S105，对凸部进行肖特基金属镀层处理以形成肖特基层。
应该理解的是，这里的肖特基层位于凸部上方，并分别与P+掺杂区和欧姆层接触，以与P+掺杂区和凸部形成肖特基接触，并且肖特基区域高于栅极层。
应该理解的是，这里的肖特基层镀层处理的方式是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的镀层处理方式，本申请对此不作限定。
步骤S106，在碳化硅N型衬底层下方进行镀层处理，以形成漏极层。
应该理解的是，这里的漏极层镀层处理的方式是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的镀层处理方式，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的漏极层金属类型也是多样的，本领域技术人员可以根据实际情况选择具体类型的漏极层金属，本申请对此不作限定。
步骤S107，在栅极层、肖特基层、欧姆层和掺杂层区上方进行镀层操作，以形成金属层。
应该理解的是，这里的金属层镀层处理的方式是多样的，示例性的，如气相外延、液相外延和分子束外延，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的镀层处理方式，本申请对此不作限定。
应该理解的是，这里的金属层金属类型也是多样的，本领域技术人员可以根据实际情况选择具体类型的漏极层金属，本申请对此不作限定。
在本申请一些可能的实施例，金属层由铝金属组成。
在本申请一些可能的实施例，金属层由铜合金组成。
请参见图4，图4为图3中步骤105的子步骤示意图。在本申请一些可能的实施例，步骤S105包括但不仅限于以下子步骤。
步骤S201，对栅极层和欧姆层均以镀层预处理材料进行覆盖，以形成预留区域。
应该理解的是，这里的预留区域为肖特基层的镀层处理区域，这里的镀层预处理材料包括覆盖层间介质层、覆盖光刻胶和刻蚀。
具体地，这里的以镀层预处理材料进行覆盖包括：在步骤S104得到的器件上方淀积层间介质层，在层间介质层的预设区域淀积光刻胶后进行光刻，暴露一个加工肖特基接触的层间介质区域，对该区域进行干法刻蚀，将区域中的层间介质刻蚀，得到预留区域。
步骤S202，在预留区域中进行肖特基金属沉积处理和退火处理，并去除镀层预处理材料，以形成肖特基层。
具体地，在预留区域进行肖特基金属淀积，并对淀积的肖特基金属进行退火，形成肖特基接触。
应该理解的是，这里的退火温度是多样的，肖特基金属类型也是多样的，本领域技术人员可以根据实际情况选择具体类型的肖特基金属和根据该金属类型选择具体的退火温度，本申请对此不作限定。
在本申请一些可能的实施例，肖特基层由钛金属组成，肖特基退火温度为900K。
该半导体场效应晶体管制备方法的具体实施方式所得到的半导体场效应晶体管与上述半导体场效应晶体管的具体实施例基本相同，在此不再赘述。
本申请实施例第三方面提供的一种电路板，包括但不仅限于本申请实施例第一方面提供的一种半导体场效应晶体管，通过使用半导体场效应晶体管10，降低电路板的功耗，提高电路板的能量转化效率。
本申请实施例第四方面提供的一种电子设备，包括但不仅限于本申请实施例第三方面提供的一种电路板，通过使用包括半导体场效应晶体管10的电路板，降低电路板的功耗以降低电子设备的电能运行成本。
本申请实施例提出的一种半导体场效应晶体管包括碳化硅N型衬底层、碳化硅N型外延层、栅极层、欧姆层、肖特基层、欧姆层、金属层和漏极层，其中，碳化硅N型外延层包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，掺杂层区包括相接触的P型阱区和P+掺杂区，欧姆层与P型阱区、P+掺杂区、栅极层接触以形成欧姆接触，肖特基层与P+掺杂区和凸部形成肖特基接触。通过肖特基层与P+掺杂区形成肖特基接触以在半导体场效应晶体管中形成类肖特基二极管结构，提供一定的续流能力，提高半导体场效应晶体管自身的反向恢复性以减少在反向恢复时产生的反向漏电流，降低使用功耗；并且在允许的使用范围内，类肖特基二极管结构还可以完全代替外部并联的肖特基二极管，降低外部器件引起的损耗。
本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本申请实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。
Claims (10)
1.一种半导体场效应晶体管，其特征在于，所述半导体场效应晶体管包括：
碳化硅N型衬底层；
碳化硅N型外延层，位于所述碳化硅N型衬底层上方，包括刻蚀部、凸部和掺杂层区，所述刻蚀部位于所述凸部两侧，所述掺杂层区位于所述刻蚀部内，所述掺杂层区包括P型阱区和P+掺杂区，所述P+掺杂区与所述P型阱区接触并嵌入所述凸部的侧壁；
栅极层，位于所述碳化硅N型外延层上方，分别与所述P型阱区、所述刻蚀部接触，用于形成所述晶体管的栅极；
欧姆层，位于所述掺杂层区上方，并分别与P型阱区、所述P+掺杂区、所述栅极层接触以形成欧姆接触；
肖特基层，位于所述凸部上方，并分别与所述P+掺杂区和所述欧姆层接触，以与所述P+掺杂区和所述凸部形成肖特基区域，并且所述肖特基区域高于所述栅极层；
金属层，覆盖所述栅极层、所述肖特基层、所述欧姆层和所述掺杂层区，用于作为所述场效应晶体管的源极；
漏极层，位于所述碳化硅N型衬底层下方，用于作为所述场效应晶体管的漏极。
2.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述碳化硅N型外延层与所述肖特基层形成肖特基区域，所述肖特基区域的宽度为1um至1.5um之间，与所述刻蚀部上表面的高度差为0.4um至0.5um之间。
3.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述凸部的侧壁中的所述P+掺杂区的注入深度为1.0um至1.2um之间，位于所述刻蚀部的所述P+掺杂区的注入深度为0.6um至0.8um之间。
4.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述肖特基层由钛金属组成。
5.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述欧姆层有镍金属组成。
6.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述栅极层包括栅极、栅氧化层和介质层，所述栅氧化层位于所述碳化硅N型外延层与所述栅极之间，所述介质层包覆所述栅极和所述栅氧化层，并与所述欧姆层接触。
7.一种半导体场效应晶体管制备方法，用于制备如权利要求1至6任一项所述的半导体场效应晶体管，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取碳化硅N型衬底层；
在所述碳化硅N型衬底层上方进行镀层处理，以形成碳化硅N型外延层；
对所述碳化硅N型外延层进行光刻、镀层和刻蚀处理，以形成栅极层、凸部、刻蚀部和掺杂层区，其中，所述掺杂层区包括P型阱区和P+掺杂区，所述P+掺杂区与所述P型阱区接触并嵌入所述凸部；
对所述刻蚀部进行欧姆金属镀层处理以形成欧姆层，其中，所述欧姆层位于所述掺杂层区上方，并分别与所述P+掺杂区、所述栅极层接触以形成欧姆接触；
对所述凸部进行肖特基金属镀层处理以形成肖特基层，其中，所述肖特基层位于所述凸部上方，并分别与所述P+掺杂区和所述欧姆层接触，以与所述P+掺杂区和所述凸部形成肖特基接触，并且所述肖特基区域高于所述栅极层；
在所述碳化硅N型衬底层下方进行镀层处理，以形成漏极层；
在所述栅极层、所述肖特基层、所述欧姆层和所述掺杂层区上方进行镀层操作，以形成金属层。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述凸部进行肖特基金属镀层处理以形成肖特基层，包括：
对栅极层和欧姆层均以镀层预处理材料进行覆盖，以形成预留区域，其中，所述预留区域为所述肖特基层的镀层处理区域；
在所述预留区域中进行肖特基金属沉积处理和退火处理，并去除所述镀层预处理材料，以形成所述肖特基层。
9.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括如权利要求1至6中任一项所述的半导体场效应晶体管。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求9所述电路板。
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