[发明专利]具有倾斜侧壁的垂向结型场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，所述器件包含：

第一导电类型的半导体材料的基板层；

在所述基板层的上表面上的所述第一导电类型的半导体材料的沟道层，所述沟道层包含一个或多个凸起区，所述凸起区包含上表面和由下表面分开的第一侧壁和第二侧壁，其中，邻近所述下表面的凸起区的第一侧壁和第二侧壁向内渐缩并与垂直于所述基板层的上表面的方向形成至少5°的角，其中，所述一个或多个凸起区包含所述第一导电类型的半导体材料的内在部分和不同于所述第一导电类型的第二导电类型的半导体材料的外在部分，其中，所述外在部分与所述第一侧壁和第二侧壁邻近；

位于所述沟道层的下表面中的第二导电类型的半导体材料的栅区，所述沟道层与相邻凸起区的外在部分邻近并连接；和

位于所述一个或多个凸起区的上表面上的所述第一导电类型的半导体材料的源层。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其中，邻近所述一个或多个凸起区的上表面的所述第一侧壁和第二侧壁的方向与垂直于所述基板层的上表面的方向呈＜5°的角。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其中，邻近所述一个或多个凸起区的上表面的所述第一侧壁和第二侧壁的方向与垂直于所述基板层的上表面的方向呈＜2°的角。

4.如权利要求1所述的半导体器件，其中，对于紧邻所述基板层的栅区的下表面与所述凸起区的上表面之间的至少一半距离，邻近所述沟道层的下表面的所述第一侧壁和第二侧壁向内渐缩并与垂直于所述基板层的上表面的方向形成至少5°的角。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其中，紧邻所述基板的沟道层的表面与所述凸起区的上表面之间的垂直距离为0.5μm～5μm，并且其中所述沟道层具有1×10¹⁶cm^-3～1×10¹⁸cm^-3的掺杂浓度。

6.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述基板具有100μm～500μm的厚度和1×10¹⁹cm^-3～5×10¹⁹cm^-3的掺杂浓度。

7.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述源层具有0.1μm～1.0μm的厚度和1×10¹⁹cm^-3～1×10²⁰cm^-3的掺杂浓度。

8.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述凸起区的外在部分和栅区各自具有5×10¹⁸cm^-3～1×10²⁰cm^-3的掺杂浓度。

9.如权利要求1所述的半导体器件，所述半导体器件还包含在所述基板与所述沟道层之间的所述第一导电类型的半导体材料的漂移层。

10.如权利要求9所述的半导体器件，其中，所述漂移层具有5μm～15μm的厚度和4×10¹⁵cm^-3～2×10¹⁶cm^-3的掺杂浓度。

11.如权利要求1所述的半导体器件，所述半导体器件还包含在所述基板与所述沟道层之间的缓冲层。

12.如权利要求9所述的半导体器件，所述半导体器件还包含在所述基板与所述漂移层之间的缓冲层。

13.如权利要求11所述的半导体器件，其中，所述缓冲层具有0.1μm～1μm的厚度和5×10¹⁷cm^-3～5×10¹⁸cm^-3的掺杂浓度。

14.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述器件包含多个凸起区，其中所述多个凸起区是伸长的，并且以间隔关系设置成指状物。

15.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一导电类型的半导体材料为n型半导体材料，并且其中，所述第二导电类型的半导体材料为p型半导体材料。

16.如权利要求1所述的半导体器件，其中，所述半导体材料为宽带隙半导体材料。