【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，尤其涉及一种结型场效应晶体管器件及其制备方法和电子设备。
技术介绍
1、结型场效应晶体管(jfet)，在基于宽禁带半导体，如碳化硅(sic)、氮化镓(gan)等材料的电子器件中被广泛地作为电控开关结构使用。jfet是一种单极型的电子器件，即在开态中，该半导体器件的沟道中基本上只有一种类型的载流子流动，以在器件的源极与漏极间形成导通电流。jfet的栅极与沟道形成pn结，在常开型jfet中，通过在栅极施加电压，使pn结反向偏置到沟道夹断电压，以使器件关断。
2、现有的jfet器件可以根据沟道相对晶圆的位置分为垂直型与平面型。其中，平面型jfet又称横向型jfet，其沟道水平于晶圆表面，沟道的宽度由同样水平于晶圆的上下两个与沟道掺杂类型相反的半导体栅极决定。这种横向半导体栅极之间间距的可变性由两者掺杂的深度差的变化决定。在半导体工艺中，掺杂深度可以通过控制注入能量或外延时间等，相对简单且均匀地控制在数纳米到数微米之间。因此，使用平面型沟道可以有效提高器件的制造能力。
3、目前常见的平面型jfet的制造方法是注入法，通过多次离子注入形成沟道与上下包夹沟道的半导体栅极。如图1所示，图1为现有技术一提出的平面三重注入jfet及相应的制造方法(申请号：201680061749.4)，该专利通过对漂移区域进行三个离子注入形成顶部栅极区域605a、沟道区域604和底部栅极区域605b，即形成jfet的p-n-p结构，实现平面型jfet的沟道。然而，这种方法实现的横向沟道经过多次高能离子注入，沟道晶体质量较
4、如图2所示，图2为现有技术二提出的集成肖特基二极管的sic jfet器件及其制作方法(公开号：cn106783851b)，该专利通过先在n-漂移层上注入形成p+阱层，之后再进行二次外延形成n沟道，之后再次注入形成p+和n+/p+源极接触，然后通过p型注入将底部p+阱与p+源极接触区连接。由于其底部p+阱与源极连接，导致器件关断时沟道只能由顶部的栅/源pn结耗尽区单向截断，阈值电压相较图1更加负，器件关断电压变大，导致器件非常难以在有低导通电阻的情况下实现正阈值电压(即常关型器件)，所以其肖特基结设计不能达到其所期望的反向续流作用，因此图2集成肖特基结实际上无法实现作用并浪费了器件面积。另外，图2所示的器件源漏端之间的电容远大于图1所示的器件源漏端之间的电容，若应用于常见共源共栅器件会使其输出电容增大，引起振荡并增加开关损耗。
5、基于以上原因，现有的jfet器件需要改进。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种结型场效应晶体管器件及其制备方法和电子设备，利用同质外延形成结型场效应晶体管器件的n型沟道层，提高器件的设计灵活性和沟道迁移率，并且不需要使用高能量p型离子深注入实现p型栅极区，提高生产效率。
2、本公开实施例提供的一种结型场效应晶体管器件及其制备方法和电子设备，具体方案如下：
3、一方面，本公开实施例提供了一种结型场效应晶体管器件，包括有源区，所述有源区的元胞结构包括：
4、n+衬底；
5、n-漂移层，位于所述n+衬底的一侧；
6、p型栅极区，位于所述n-漂移层中，且靠近所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧；
7、n型沟道层，位于所述p型栅极区远离所述n+衬底的一侧；
8、p+栅极区，位于所述n型沟道层中，且靠近所述n型沟道层远离所述n+衬底的一侧。
9、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述有源区的元胞结构还包括：
10、p+连接区，所述p+连接区远离所述n+衬底的一侧位于所述p+栅极区内，所述p+连接区的中间部分位于所述n型沟道层中，所述p+连接区靠近所述n+衬底的一侧位于所述p型栅极区内；
11、n+源极区，位于所述n型沟道层中，且靠近所述n型沟道层远离所述n+衬底的一侧，所述n+源极区与所述p+栅极区之间通过所述n型沟道层隔离，且所述n+源极区与所述p+连接区间隔设置。
12、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述有源区的元胞结构还包括位于所述n-漂移层中且间隔设置的第一n型电流扩散层和第二n型电流扩散层，所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层均靠近所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧，且所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层分别位于所述p型栅极区的两侧；
13、所述p型栅极区包括：相对设置且平行于所述n+衬底的第一表面和第二表面，以及连接所述第一表面和所述第二表面且相对设置的第一侧面和第二侧面；所述第一n型电流扩散层包覆所述第一侧面，所述第二n型电流扩散层包覆所述第二侧面。
14、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述p型栅极区的第一表面靠近所述n+衬底，所述第一n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面，所述第二n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面。
15、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述p+栅极区在所述n+衬底上的正投影完全覆盖所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层在所述n+衬底上的正投影。
16、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述有源区的元胞结构还包括：
17、介质层，位于所述p+栅极区远离所述n+衬底的一侧，所述介质层具有对应于所述p+栅极区的第一接触区以及对应于所述n+源极区的第二接触区；
18、栅极欧姆接触层，位于所述p+栅极区远离所述n+衬底的一侧，且位于所述第一接触区内，所述栅极欧姆接触层与所述p+栅极区电连接；
19、源极欧姆接触层，位于所述n+源极区远离所述n+衬底的一侧，且位于所述第二接触区内；
20、栅电极，位于所述介质层远离所述n+衬底的一侧，且与所述栅极欧姆接触层电连接；
21、源电极，位于所述介质层远离所述n+衬底的一侧，且与所述源极欧姆接触层电连接；
22、漏电极，位于所述n+衬底远离所述n-漂移层的一侧。
23、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效应晶体管器件中，所述第一接触区在所述n+衬底上的正投影位于所述p+连接区在所述n+衬底上的正投影范围内；
24、或者，所述第一接触区在所述n+衬底上的正投影位与所述p+连接区在所述n+衬底上的正投影不交叠；
25、或者，所述第一接触区在所述n+衬底上的正投影与所述p+连接区以及所述p+栅极区在所述n+衬底上的正投影均交叠。
26、在一些实施例中，在本公开实施例提供的上述结型场效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结型场效应晶体管器件，其特征在于，包括有源区，所述有源区的元胞结构包括：
2.如权利要求1所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结构还包括：
3.如权利要求2所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结构还包括位于所述n-漂移层中且间隔设置的第一n型电流扩散层和第二n型电流扩散层，所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层均靠近所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧，且所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层分别位于所述p型栅极区的两侧；
4.如权利要求3所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述p型栅极区的第一表面靠近所述n+衬底，所述第一n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面，所述第二n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面。
5.如权利要求4所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述p+栅极区在所述n+衬底上的正投影完全覆盖所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层在所述n+衬底上的正投影。
6.如权利要求5所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结
7.如权利要求6所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述第一接触区在所述n+衬底上的正投影位于所述p+连接区在所述n+衬底上的正投影范围内；
8.如权利要求2-7任一项所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，还包括位于所述有源区外围的终端区，所述终端区包括多个间隔设置的场限环结构，所述场限环结构包括层叠接触设置的第一场限环和第二场限环，所述第一场限环与所述p型栅极区同层同材料设置，所述第二场限环与所述p+连接区同层同材料设置。
9.如权利要求1-7任一项所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，还包括位于所述有源区外围的终端区，所述终端区包括场限环结构，所述场限环结构包括多个间隔设置的第一场限环和多个间隔设置的第二场限环，所述第一场限环与所述p型栅极区同层同材料设置，所述第二场限环与所述p+栅极区同层同材料设置，且所述第二场限环在所述n+衬底上的正投影覆盖相邻两个所述第一场限环在所述n+衬底上的正投影。
10.如权利要求2-7任一项所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，还包括位于所述有源区外围的终端区，所述终端区包括结终端扩展结构，所述结终端扩展结构包括层叠设置的第一结终端扩展、第二结终端扩展和第三结终端扩展，所述第一结终端扩展与所述p型栅极区为一体结构，所述第二结终端扩展与所述p+连接区为一体结构，所述第三结终端扩展与所述p+栅极区同层同材料设置。
11.一种结型场效应晶体管器件的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-10任一项所述的结型场效应晶体管器件，所述制备方法包括：
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，还包括：
13.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，在所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧注入p型离子形成p型栅极区之前，还包括：在所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧通过注入n型离子形成间隔设置的第一n型电流扩散层和第二n型电流扩散层；
14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的结型场效应晶体管器件。
...【技术特征摘要】
1.一种结型场效应晶体管器件，其特征在于，包括有源区，所述有源区的元胞结构包括：
2.如权利要求1所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结构还包括：
3.如权利要求2所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结构还包括位于所述n-漂移层中且间隔设置的第一n型电流扩散层和第二n型电流扩散层，所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层均靠近所述n-漂移层远离所述n+衬底的一侧，且所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层分别位于所述p型栅极区的两侧；
4.如权利要求3所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述p型栅极区的第一表面靠近所述n+衬底，所述第一n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面，所述第二n型电流扩散层还包覆部分所述第一表面。
5.如权利要求4所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述p+栅极区在所述n+衬底上的正投影完全覆盖所述第一n型电流扩散层和所述第二n型电流扩散层在所述n+衬底上的正投影。
6.如权利要求5所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述有源区的元胞结构还包括：
7.如权利要求6所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，所述第一接触区在所述n+衬底上的正投影位于所述p+连接区在所述n+衬底上的正投影范围内；
8.如权利要求2-7任一项所述的结型场效应晶体管器件，其特征在于，还包括位于所述有源区外围的终端区，所述终端区包括多个间隔设置的场限环结构，所述场限环结构包括层叠接触设置的第一场限环和第二场限环，所述第一场限环与所述p型...
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