本发明属于场效应晶体管技术领域，具体涉及一种具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应晶体管的制备方法。
背景技术：
碳化硅(sic)由于其具有的宽禁带宽度、高临界电场、高饱和漂移速度和高热导率等优良的电学性能吸引了人们的注意，成为第三代半导体材料。这些优良特性使碳化硅(sic)常常应用于高压、高温、高频、大功率等工作条件下。sic在微波功率器件，尤其是金属半导体场效应晶体管(mesfet)的应用中占有主要地位，已成为近年来微波功率器件领域内研究的热点。
在微波频段的功率器件中，4h-sicmesfet有着极大的饱和漏极输出电流和击穿电压。目前，针对4h-sicmesfet器件进行的改进主要是在传统4h-sicmesfet的几何形状上，对栅、沟道区、漂移区等进行结构改进。但由于传统器件结构的局限性，器件受到饱和漏电流和击穿电压均衡的限制，在保证器件电流较大的条件下，则必须牺牲器件相关的击穿特性换取更大的饱和漏极电流。
大多数文献致力于双凹陷4h-sicmesfet结构的研究及在此结构的基础上进行改进。该结构从下至上由4h-sic半绝缘衬底、p型缓冲层、n型沟道层和n+帽层堆叠而成，以该堆叠层为基础，刻蚀n+帽层后形成凹陷的n型沟道层，栅的源侧一半长度向n型沟道层内凹陷形成凹栅结构，凹陷的n型沟道层可通过反应离子刻蚀rie技术完成。
中国专利申请号201410181931.6公开了4h-sic金属半导体场效应晶体管，对p型缓冲层进行了光刻和离子注入，形成了三个缓冲层凹陷区。
中国专利申请号201510001340.0公开了一种具有双凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应晶体管采用多凹陷缓冲层光刻板进行紫外曝光，显影与离子注入，形成了三个缓冲层凹陷区。
技术实现要素：
本发明的目的是要提供一种使击穿电压和栅极跨导得到提高的具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应晶体管的制备方法。
为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：
具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应管的制备方法，制备步骤如下：
步骤1)对4h-sic半绝缘衬底(1)进行清洗，以去除衬底表面污物；
步骤2)在4h-sic半绝缘衬底上外延生长0.65μm厚的sic层，同时经乙硼烷b2h6原位掺杂，形成浓度为1.4×1015cm-3的p型缓冲层(2)；
步骤3)在p型缓冲层(2)上外延生长0.1μm厚的sic层，同时经n2原位掺杂，形成浓度为3×1017cm-3的n型沟道层(3)；
步骤4)在n型沟道层(3)上外延生长0.2μm厚的sic层，同时经n2原位掺杂，形成浓度为1.0×1020cm-3的n+型帽层；
步骤5)在n+型帽层上依次进行光刻和隔离注入，形成隔离区和有源区；
步骤6)对有源区依次进行源漏光刻、磁控溅射、金属剥离和高温合金，形成0.5μm长的源电极(6)和漏电极(7)；
步骤7)对源电极(6)和漏电极(7)之间的n+型帽层进行光刻、刻蚀，形成刻蚀深度和长度分别为0.2μm和2.2μm的凹沟道；
步骤8)对p型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成具有深度为0.15μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区(9)、(10)、(11)；
步骤9)在沟道上方且靠近源极帽层(4)一侧的沟道进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0.7μm长的栅电极(8)；
步骤10)对所形成的4h-sic金属半导体场效应晶体管表面进行钝化、反刻，形成电极压焊点，完成器件的制作。
进一步的，所述步骤1)中的具体清洗过程为：
(1)用蘸有甲醇的棉球将衬底仔细清洗两、三次，以除去表面各种尺寸的sic颗粒；
(2)将4h-sic半绝缘衬底(1)在摩尔比为h2so4:hno3＝1:1溶液中超声5分钟；
(3)将4h-sic半绝缘衬底(1)在1#清洗液中煮沸5分钟，然后去离子水冲洗5分钟后再放入2#清洗液中煮沸5分钟，最后用去离子水冲洗干净并用n2吹干备用；
其中，1#清洗液为摩尔比naoh:h2o2:h2o＝1:2:5的溶液，2#清洗液摩尔比为hcl:h2o2:h2o＝1:2:7的溶液。
进一步的，所述步骤2)中p型缓冲层(2)的具体制备过程为：将4h-sic半绝缘衬底(1)放入生长室中，然后向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的b2h6，b2h6在h2中稀释到5％，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续6min，完成掺杂浓度和厚度分别为1.4×1015cm-3和0.65μm的p型缓冲层(2)的制作。
进一步的，所述步骤3)中n型沟道层(3)的具体制备过程为：将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续5min，完成掺杂浓度和厚度分别为3×1017cm-3和0.1μm的n型沟道层(3)的制作。
进一步的，所述步骤4)中n+帽层的具体制备过程为：将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入20ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续2min，制作掺杂浓度和厚度分别为1.0×1020cm-3和0.2μm的n+帽层。
进一步的，所述步骤5)中有源区和隔离区的具体制备过程为：
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用隔离注入光刻板进行35秒紫外曝光后在专用显影液中显影60秒，露出4h-sic，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；其中，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:3；
(3)进行两次硼离子注入，注入条件为130kev/6×1012cm-2，50kev/2×1012cm-2，注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟，完成有源区以外的隔离注入；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min。
进一步的，所述步骤6)中源电极(6)和漏电极(7)的具体制备过程为：
(1)光刻掩蔽胶采用pmma+az1400双层胶，要求胶厚＞1.2μm，片子处理干净后先涂pmma胶，速度为4000r/min，胶厚0.5μm，然后在200℃烘箱中前烘120秒，取出后再涂az1400胶0.8μm；
(2)在90℃烘箱中前烘90秒，采用源漏光刻板进行15秒紫外曝光后用专用显影液显影50秒去掉az1400胶，然后对pmma胶进行泛曝光，再用甲苯显影3分钟，然后在100℃烘箱中后烘3分钟，完成源漏区金属化窗口；其中，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:4；
(3)采用多靶磁控溅射台，室温溅射150nm的ni、150nm的ti和300nm的au多层金属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2.5×10-3pa，ar流量40sccm；
(4)溅射完成后将片子放入150℃buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入130℃buty剥离液中，等温度降到80℃以下时，再将片子移入丙酮中，取出片子并用氮气吹干，最后等离子去胶2分钟；
(5)将片子放入快速合金炉内，在氮氢气氛保护下，n2:h2＝9:1，以970℃/min快速升温，到合金温度合金10分钟，形成源电极(6)和漏电极(7)。
进一步的，所述步骤7)中对源电极(6)和漏电极(7)之间的n+帽层光刻、刻蚀，具体过程为：
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2nm保证在后续刻蚀时胶的刻蚀掩蔽作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用凹陷沟道光刻板进行35秒紫外曝光后在专用显影液中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:3；
(3)采用icp感应耦合等离子体刻蚀系统进行n+刻蚀，刻蚀条件为刻蚀功率375w、偏置功率60w、工作压力9pa，刻蚀气体选择流量为32sccmcf4和流量为8sccmar，刻蚀厚度为0.2μm，刻蚀后用丙酮+超声去除刻蚀掩蔽胶。
进一步的，所述步骤8)中缓冲层凹陷区(9)、(10)、(11)的具体制作过程为：
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用多凹陷缓冲层光刻板进行35秒紫外曝光后在专用显影液中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；其中，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:3；
(3)进行氮离子注入，注入条件为300kev/2×1012cm-2，温度为400℃。注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟；形成具有深度为0.15μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区(9)、(10)、(11)；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min，完成多凹陷p型缓冲层的制作。
进一步的，所述步骤9)中栅电极(8)的具体制作过程为：
(1)光刻掩蔽胶采用pmma+az1400双层胶，要求胶厚＞1.2nm。片子处理干净后先涂pmma胶，速度为4000r/min，胶厚0.5nm，然后在200℃烘箱中前烘120秒，取出后再涂az1400胶厚0.8nm；
(2)在90℃烘箱中前烘90秒，采用栅光刻板进行15秒紫外曝光后用专用显影液显影50秒去掉az1400胶，然后对pmma胶进行泛曝光，再用甲苯显影3分钟，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；其中，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:4；
(3)采用多靶磁控溅射台，依次室温溅射厚度为150nm的ni、150nm的ti和300nm的au多层金属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2.5×10-3pa，ar流量40sccm,溅射过程中将片子加热到150℃；
(4)溅射完成后将片子放入150℃buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入130℃buty剥离液中，等温度降到80℃以下时，再将片子移入丙酮中，最后取出片子并用小流量氮气慢慢吹干，最后用等离子去胶3分钟，完成栅电极(8)的制作。
进一步的，所述步骤10)中电极压焊点、完成器件制作的具体过程为：
(1)在300℃下，向反应室中同时通入流量为300sccm的sih4、323sccm的nh3和330sccm的n2，通过等离子体增强化学气相淀积工艺，在表面淀积0.5μm厚的si3n4层作为钝化介质层；
(2)钝化光刻采用正性光刻胶，涂胶速度3000r/mins，要求胶厚＞2μm，涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，然后采用反刻光刻板进行35秒紫外曝光，用专用显影液显影60秒，最后在100℃烘箱中后烘3分钟；其中，显影液中四甲基氢氧化氨和水的摩尔比为1:3；
(3)si3n4刻蚀采用rie工艺，刻蚀气体选择流量为50sccmchf3和流量为5sccmar，完成后再进行3分钟等离子体去胶，露出金属，形成源、漏和栅电极压焊点，完成整个器件的制作。
本发明公开的具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应管的制备方法，具有以下有益效果：
本发明脱离传统的大规模制备工艺流程，仅采用光刻，同时结合传统的蒸镀、溅控溅射的方法，得到器件，整个工艺过程简单。另外本发明通过引入多凹陷缓冲层，使击穿电压增大，栅极跨导提高，器件的性能得以改善。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应晶体管的结构示意图。
如图所示：1为4h-sic半绝缘衬底，2为p型缓冲层，3为n型沟道层，4为源极帽层，5为漏极帽层，6为源电极，7为漏电极，8为栅电极,9,10,11为缓冲层凹陷区。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种具有多凹陷缓冲层的4h-sic金属半导体场效应晶体管，自下而上包括4h‐sic半绝缘衬底(1)、p型缓冲层(2)、n型沟道层(3)，n型沟道层(3)的两侧分别为源极帽层(4)和漏极帽层(5)，源极帽层(4)和漏极帽层(5)表面分别是源电极(6)和漏电极(7)，n型沟道层(3)上方且靠近源极帽层的一侧形成栅电极(8)，所述缓冲层的上端面在栅电极及栅源下方设有缓冲层凹陷区(9)，长度为1.2μm，在栅漏下方靠近栅极的一侧设有缓冲层凹陷区(10)，长度为0.1μm，在栅漏下方靠近漏极帽层的一侧设有缓冲层凹陷区(11)，长度为0.5μm。所述缓冲层(2)的厚度为0.65μm，缓冲层凹陷区(9)、(10)、(11)的深度均为0.15μm。
本发明4h-sic金属半导体场效应晶体管的制备方法，给出如下三种实施例。
实施例1：
制作沟道厚度为0.05μm，并具有深度为0.2μm，长度分别为1.2μm、0.1μm、0.5μm的缓冲层凹陷区的4h-sic金属半导体场效应晶体管。
本实施例的制作步骤如下：
步骤1)对4h-sic半绝缘衬底1进行清洗，以去除衬底表面污物；
(1)用蘸有甲醇的棉球将衬底仔细清洗两、三次，以除去表面各种尺寸的sic颗粒；
(2)将4h-sic半绝缘衬底1在h2so4:hno3＝1:1中超声5分钟；
(3)将4h-sic半绝缘衬底1在1#清洗液(摩尔比naoh:h2o2:h2o＝1:2:5)中煮沸5分钟，然后去离子水冲洗5分钟后再放入2#清洗液(摩尔比hcl:h2o2:h2o＝1:2:7)中煮沸5分钟，2#清洗液(摩尔比hcl:h2o2:h2o＝1:2:7)，最后用去离子水冲洗干净并用n2吹干备用。
步骤2)在4h-sic半绝缘衬底上外延生长0.7μm厚的sic层，同时经乙硼烷b2h6原位掺杂，形成浓度为1.4×1015cm-3的p型缓冲层2；
将4h-sic半绝缘衬底1放入生长室中，然后向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的b2h6(h2中稀释到5％)，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续6min，完成掺杂浓度和厚度分别为1.4×1015cm-3和0.7μm的p型缓冲层2的制作。
步骤3)在p缓冲层2上外延生长0.05μm厚的sic层，经n2原位掺杂，形成浓度为3×1017cm-3的n型沟道层3；
将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续5min，完成掺杂浓度和厚度分别为3×1017cm-3和0.05μm的n型沟道层3的制作。
步骤4)在n型沟道层3上外延生长sic层，同时经n2原位掺杂形成n+帽层。
将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入20ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续2min，制作掺杂浓度和厚度分别为1.0×1020cm-3和0.2μm的n+帽层。
步骤5)在n+帽层上依次进行光刻和隔离注入，形成隔离区和有源区。
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用隔离注入光刻板进行约35秒紫外曝光后在专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:3)中显影60秒，露出4h-sic，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)进行两次硼离子注入，注入条件为130kev/6×1012cm-2，50kev/2×1012cm-2。注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟，完成有源区以外的隔离注入；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min。
步骤6)在n+型帽层上形成源电极6和漏电极7。
(1)光刻掩蔽胶采用pmma+az1400双层胶，要求胶厚＞1.2μm。片子处理干净后先涂pmma胶，速度为4000r/min，胶厚约0.5μm，然后在200℃烘箱中前烘120秒，取出后再涂az1400胶约0.8μm；
(2)在90℃烘箱中前烘90秒，采用源漏光刻板进行15秒紫外曝光后用专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:4)显影50秒去掉az1400胶，然后对pmma胶进行泛曝光，再用甲苯显影3分钟，然后在100℃烘箱中后烘3分钟，完成源漏区金属化窗口；
(3)采用多靶磁控溅射台，室温溅射150nm的ni、150nm的ti和300nm的au多层金属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2.5×10-3pa，ar流量40sccm；
(4)溅射完成后将片子放入150℃buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入130℃buty剥离液中，等温度降到80℃以下时，再将片子移入丙酮中，取出片子并用氮气吹干，最后等离子去胶2分钟；
(5)将片子放入快速合金炉内，在氮氢气氛(摩尔比n2:h2＝9:1)保护下快速升温(970℃/min)到合金温度合金10分钟，形成源电极6和漏电极7。
步骤7)对源电极6和漏电极7之间的n+型帽层进行光刻、刻蚀，刻蚀厚度为0.2μm。
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2nm保证在后续刻蚀时胶的刻蚀掩蔽作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用凹陷沟道光刻板进行约35秒紫外曝光后在专用显影液中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟，专用显影液的摩尔比为四甲基氢氧化氨:水＝1:3；
(3)采用icp感应耦合等离子体刻蚀系统进行n+刻蚀，刻蚀条件为刻蚀功率375w、偏置功率60w、工作压力9pa，刻蚀气体选择流量为32sccmcf4和流量为8sccmar，刻蚀厚度为0.2μm，刻蚀后用丙酮+超声去除刻蚀掩蔽胶。
步骤8)对p型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成具有深度为0.2μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区。
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用多凹陷缓冲层光刻板进行约35秒紫外曝光后在专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:3)中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)进行氮离子注入，注入条件为300kev/2×1012cm-2，温度为400℃。注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟；形成具有深度为0.2μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min，完成多凹陷p型缓冲层的制作。
步骤9)在沟道上方且靠近源极帽层4一侧的沟道进行光刻、磁控溅射和金属剥离，形成0.7μm长的栅电极8。
(1)光刻掩蔽胶采用pmma+az1400双层胶，要求胶厚＞1.2nm。片子处理干净后先涂pmma胶，速度为4000r/min，胶厚约0.5nm，然后在200℃烘箱中前烘120秒，取出后再涂az1400胶厚约0.8nm；
(2)在90℃烘箱中前烘90秒，采用栅光刻板进行15秒紫外曝光后用专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:4)显影50秒去掉az1400胶，然后对pmma胶进行泛曝光，再用甲苯显影3分钟，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)采用多靶磁控溅射台，依次室温溅射厚度为150nm的ni、150nm的ti和300nm的au多层金属作为源漏欧姆接触金属，其中工作真空2.5×10-3pa，ar流量40sccm,溅射过程中将片子加热到150℃；
(4)溅射完成后将片子放入150℃buty专用剥离液中，待金属脱落后再移入130℃buty剥离液中，等温度降到80℃以下时，再将片子移入丙酮中，最后取出片子并用小流量氮气慢慢吹干，最后用等离子去胶3分钟，完成栅电极的制作。
步骤10)对所形成的4h-sic金属半导体场效应晶体管表面进行钝化、反刻，形成电极压焊点，完成器件的制作。
(1)在300℃下，向反应室中同时通入流量为300sccm的sih4、323sccm的nh3和330sccm的n2，通过等离子体增强化学气相淀积工艺，在表面淀积0.5μm厚的si3n4层作为钝化介质层；
(2)钝化光刻采用正性光刻胶，涂胶速度3000r/mins，要求胶厚＞2μm，涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，然后采用反刻光刻板进行35秒紫外曝光，用专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:3)显影60秒，最后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)si3n4刻蚀采用rie工艺，刻蚀气体选择流量为50sccmchf3和流量为5sccmar，完成后再进行3分钟等离子体去胶，露出金属，形成源、漏和栅电极压焊点，完成整个器件的制作。
实施例2：
制作沟道厚度为0.1μm，并具有深度为0.15μm，长度分别为1.2μm、0.1μm、0.5μm的缓冲层凹陷区的4h-sic金属半导体场效应晶体管。
本实施例的制作步骤如下：
步骤2)在4h-sic半绝缘衬底上外延生长0.65μm厚的sic层，同时经乙硼烷b2h6原位掺杂，形成浓度为1.4×1015cm-3的p型缓冲层2；
将4h-sic半绝缘衬底1放入生长室中，然后向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的b2h6(h2中稀释到5％)，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续6min，完成掺杂浓度和厚度分别为1.4×1015cm-3和0.65μm的p型缓冲层2的制作。
步骤3)在p缓冲层2上外延生长0.1μm厚的sic层，经n2原位掺杂，形成浓度为3×1017cm-3的n型沟道层3；
将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续5min，完成掺杂浓度和厚度分别为3×1017cm-3和0.1μm的n型沟道层3的制作。
步骤8)对p型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成具有深度为0.15μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区。
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用多凹陷缓冲层光刻板进行约35秒紫外曝光后在专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:3)中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)进行氮离子注入，注入条件为300kev/2×1012cm-2，温度为400℃。注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟；形成具有深度为0.15μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min，完成多凹陷p型缓冲层的制作。
其余步骤与实施例1相同。
实施例3：
制作沟道厚度为0.15μm，并具有深度为0.1μm，长度分别为1.2μm、0.1μm、0.5μm的缓冲层凹陷区的4h-sic金属半导体场效应晶体管。
本实施例的制作步骤如下：
步骤2)在4h-sic半绝缘衬底上外延生长0.60μm厚的sic层，同时经乙硼烷b2h6原位掺杂，形成浓度为1.4×1015cm-3的p型缓冲层2；
将4h-sic半绝缘衬底1放入生长室中，然后向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的b2h6(h2中稀释到5％)，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续6min，完成掺杂浓度和厚度分别为1.4×1015cm-3和0.60μm的p型缓冲层2的制作。
步骤3)在p缓冲层2上外延生长0.15μm厚的sic层，经n2原位掺杂，形成浓度为3×1017cm-3的n型沟道层3；
将4h-sic外延片放入生长室，向生长室中通入流量为20ml/min的硅烷、10ml/min的丙烷和80l/min的高纯氢气，同时通入2ml/min的n2，生长温度为1550℃，压强为105pa，持续5min，完成掺杂浓度和厚度分别为3×1017cm-3和0.15μm的n型沟道层3的制作。
步骤8)对p型缓冲层进行一次光刻和离子注入，形成具有深度为0.1μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区。
(1)采用正性光刻胶，涂胶速度：3000r/min，胶厚＞2μm保证在后续隔离注入时能够起到良好的阻挡作用；
(2)涂胶完成后在90℃烘箱中前烘90秒，采用多凹陷缓冲层光刻板进行约35秒紫外曝光后在专用显影液(摩尔比四甲基氢氧化氨:水＝1:3)中显影60秒，然后在100℃烘箱中后烘3分钟；
(3)进行氮离子注入，注入条件为300kev/2×1012cm-2，温度为400℃。注入完成后用丙酮+超声去胶，再用等离子去胶3分钟；形成具有深度为0.1μm，分别以源极帽层里侧、距源极帽层里侧1.4μm处和距源极帽层里侧1.7μm处为起点、长度分别为1.2μm、0.1μm和0.5μm的缓冲层凹陷区；
(4)将上述4h-sic外延片置于1600℃感应加热炉退火10分钟激活杂质，ar气流量为20ml/min，完成多凹陷p型缓冲层的制作。
其余步骤与实施例1相同。
相比背景技术中介绍的内容，此结构的制备方法与具有横向pn结的4h-sicmesfet(申请号：201410181931.6)不同点在于：前者对p型缓冲层进行了光刻和离子注入，形成了三个缓冲层凹陷区。后者对沟道表面进行了光刻，刻蚀，形成了凹陷栅漏漂移区，并在栅漏凹陷区表面外延生长了sic层，经掺杂注入形成横向pn结。两者分别通过不同方法调制了沟道电场，进而提高了器件击穿特性。
此结构的制备方法与具有双凹陷缓冲层4h-sicmesfet(申请号：201510001340.0)的制备方法相比较，不同点在于：前者采用多凹陷缓冲层光刻板进行紫外曝光，显影与离子注入，形成了三个缓冲层凹陷区。后者采用双凹陷缓冲层光刻板进行紫外曝光，显影与离子注入，形成了两个缓冲层凹陷区。本方法通过额外引入的电场峰进一步调制了沟道电场，进一步提高了器件击穿特性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。