集成电路和制造集成电路的方法技术

集成电路和制造集成电路的方法。一种集成电路包括：功率部件，其包括在单元阵列中的多个第一沟槽以及在第一沟槽中的电耦合到功率部件的栅极端子的第一导电材料；以及二极管部件，其包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽。第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料电耦合到二极管部件的源极端子。第一沟槽、第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽被布置在半导体衬底的第一主表面中。集成电路还包括二极管栅极接触部，二极管栅极接触部包括在第一和第二二极管器件沟槽之间的连接结构。连接结构与第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料接触。

【技术实现步骤摘要】
集成电路和制造集成电路的方法
技术介绍
在车辆应用和车辆电路的领域中，标准pn二极管用于整流由发电机生成的电压。由于该整流，功率损耗发生。由发电机生成的正向电压和平均电流的乘积来给出功率损耗。由于对电流的极大增加的需要，发电机是汽车中的功率损耗的最大来源之一。为了减小这些损耗，正在寻找有效的二极管，所谓的高效二极管。减小功率损耗的一个可能性是通过减小正向电压。待由发电机二极管满足的另外要求是在负载突降的情况下的击穿电压。为了保护在汽车中的电气部件，二极管必须耗散在特定电压窗口中由发电机生成的整个能量。
技术实现思路
根据实施例，一种集成电路包括：功率部件，其包括在单元阵列中的多个第一沟槽以及在第一沟槽中的电耦合到功率部件的栅极端子的第一导电材料；以及二极管部件，其包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽。第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料电耦合到二极管部件的源极端子。第一沟槽、第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽被布置在半导体衬底的第一主表面中。集成电路还包括二极管栅极接触部，二极管栅极接触部包括在第一和第二二极管器件沟槽之间的连接结构，连接结构与第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料接触。根据另外的实施例，一种集成电路包括功率部件，功率部件包括在单元阵列中的多个第一沟槽。第一沟槽中的第一导电材料耦合到功率部件的栅极端子。集成电路还包括二极管部件，二极管部件包括二极管器件沟槽以及在二极管器件沟槽中的与二极管部件的源极端子耦合的第二导电材料。第一沟槽和二极管器件沟槽被布置在半导体衬底的第一主表面中。第一导电材料和第二导电材料被布置在半导体衬底的第一主表面处。根据实施例，一种制造集成电路的方法包括形成包括在单元阵列中的多个第一沟槽的功率部件，包括在半导体衬底的第一主表面中形成第一沟槽以及在第一沟槽中形成第一导电材料。该方法还包括形成包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽的二极管部件，包括在半导体衬底的第一主表面中形成第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽以及在第一和第二二极管器件沟槽中形成第二导电材料。该方法还包括形成二极管栅极接触部，二极管栅极接触部包括在第一和第二二极管器件沟槽之间的沟槽部分中的沟槽连接结构，从而与第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料接触，将第一沟槽中的第一导电材料与功率部件的栅极端子电耦合，并且将第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料与二极管部件的源极端子电耦合。本领域技术人员在阅读了以下详细描述并且在查看附图之后将认识到附加的特征和优点。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的实施例的进一步理解，并且被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图图示本专利技术的实施例并且与描述一起用于解释原理。本专利技术的其它实施例和很多预期的优点将被容易地领会，因为它们通过参考以下详细描述而变得被更好地理解。附图的元件不是必然相对于彼此成比例。相同的附图标记指示对应的相同部分。图1示出根据实施例的与集成电路的半导体衬底的第一主表面平行的横截面视图；图2A、2B和2C是根据实施例的集成电路的横截面视图，横截面视图是在不同位置截取的；图3是根据实施例的形成集成电路的部分的半导体器件的等效电路图；图4是根据另外实施例的集成电路的横截面视图；图5A-5F图示根据实施例的形成集成电路的方法；以及图6示出图示制造集成电路的方法的步骤的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，参考了附图，附图形成描述的一部分，并且在附图中通过说明的方式说明了本专利技术可被实践的具体实施例。在这点上，参考被描述的附图中的方位来使用诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“在前”、“在后”等方向术语。因为本专利技术的实施例的部件可被定位在多个不同方位上，所以方向术语被用于说明目的，并且绝不是限制性的。将理解的是，在不脱离权利要求所限定的范围的情况下，可利用其它实施例并且可以做出结构或逻辑的改变。实施例的描述是非限制性的。特别是，下文描述的实施例的元件可与不同实施例的元件相组合。下面描述中使用的术语“晶片”、“衬底”或“半导体衬底”可包括具有半导体表面的任何基于半导体的结构。晶片和结构将被理解为包括硅、绝缘体上硅（SOI）、蓝宝石上硅（SOS）、掺杂和未掺杂的半导体、由基本半导体基座支撑的硅的外延层、以及其它半导体结构。半导体不需要是基于硅的。半导体也可以是硅锗、锗、或砷化镓。根据其它实施例，碳化硅（SiC）或氮化镓（GaN）可以形成半导体衬底材料。如本说明书中使用的术语“横向”和“水平”意在描述与半导体衬底或半导体主体的第一表面平行的方位。这可以例如是晶片或管芯的表面。如本说明书中使用的术语“垂直”意在描述被布置为与半导体衬底或半导体主体的第一表面垂直的方位。如本文所使用的术语“具有”、“包含”、“包括”、“由……组成”等是开放式术语，其指示所陈述的元件或特征的存在，但不排除附加的元件和特征。冠词“一个”、“一种”和“该”意在包括复数以及单数，除非上下文清楚地另有声明。图和描述通过在掺杂类型“n”或“p”旁边指示“-”或“+”来说明相对掺杂浓度。例如“n-”意指低于“n”掺杂区的掺杂浓度的掺杂浓度，而“n+”掺杂区具有比“n”掺杂区更高的掺杂浓度。同一相对掺杂浓度的掺杂区不一定具有相同的绝对掺杂浓度。例如，两个不同“n”掺杂区可以具有相同或不同的绝对掺杂浓度。在图和描述中，为了更好地理解的目的，经常掺杂部分被标明为“p”或“n”掺杂。如应当清楚地理解的，该标明绝不意在是限制性的。掺杂类型可以是任意的，只要实现所描述的功能。另外，在所有实施例中，掺杂类型可以反转。如在本说明书中采用的，术语“耦合的”和/或“电耦合的”并不意味着意指元件必须被直接耦合在一起，可以在“耦合的”或“电耦合的”元件之间提供中间元件。术语“电连接的”意在描述在电连接在一起的元件之间的低欧姆电连接。图1图示根据实施例的集成电路1的横截面视图。平行于半导体衬底的第一主表面来截取图1的横截面视图。图1的集成电路1包括功率部件3和二极管部件4。功率部件3包括平行于彼此连接的多个功率晶体管单元。功率部件3包括可被布置以便平行延伸并且在x方向（即从附图的顶部到底部的方向）距彼此相同距离的多个第一沟槽101……10n。第一栅极电极32被布置在多个第一沟槽101……10n中。台面15被布置在相邻沟槽之间。如下文将进一步解释的，功率晶体管单元13的部件被布置在台面15内并且在所描绘的横截面视图之下的半导体衬底材料中。集成电路1还包括被集成在功率部件的单元阵列中的二极管部件4。例如，二极管部件4可包括第一二极管器件沟槽20和第二二极管器件沟槽21。如下面本文中将参考图2A说明的，第二栅极电极42被布置在第一和第二二极管器件沟槽20、21中。根据实施例，二极管栅极接触部22与被布置在第一和第二二极管器件沟槽20、21中的第二栅极电极42接触。例如，二极管栅极接触部22可包括在与第一方向相交的方向（例如y方向）上延伸的接触焊盘28。另外，二极管栅极接触部22可包括连接第一和第二二极管器件沟槽20、21的连接结构27。例如，连接结构27可包括被布置在第一和第二二极管器件沟槽之间的沟槽部分。沟槽部分可在与第一方向相交的方向（例如y方向）上延本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路，包括：功率部件，其包括在单元阵列中的多个第一沟槽以及在第一沟槽中的电耦合到所述功率部件的栅极端子的第一导电材料；二极管部件，其包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽，并且所述第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料电耦合到所述二极管部件的源极端子，所述第一沟槽、所述第一二极管器件沟槽和所述第二二极管器件沟槽被布置在所述半导体衬底的第一主表面中；以及二极管栅极接触部，其包括在所述第一和第二二极管器件沟槽之间的连接结构，所述连接结构与所述第一和第二二极管器件沟槽中的所述第二导电材料接触。

【技术特征摘要】
2013.10.30 US 14/0669761.一种集成电路，包括：功率部件，包括在单元阵列中的多个第一沟槽以及在第一沟槽中的电耦合到所述功率部件的栅极端子的第一导电材料；二极管部件，包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽，并且所述第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料电耦合到所述二极管部件的源极端子，所述第一沟槽、所述第一二极管器件沟槽和所述第二二极管器件沟槽被布置在半导体衬底的第一主表面中；以及二极管栅极接触部，包括在所述第一和第二二极管器件沟槽之间的连接结构，所述连接结构与所述第一和第二二极管器件沟槽中的所述第二导电材料接触，其中所述多个第一沟槽、所述第一二极管器件沟槽和所述第二二极管器件沟槽在第一方向上延伸，其中所述连接结构在与所述第一方向相交的第二方向上延伸，其中所述第二方向平行于所述第一主表面。2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述连接结构是布置在所述第一和第二二极管器件沟槽之间的另外的沟槽部分中的沟槽连接结构，所述另外的沟槽部分布置在所述半导体衬底的第一主表面中。3.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述连接结构包括布置在所述第一主表面上的导电材料，所述连接结构被布置在所述第一和第二二极管器件沟槽之间。4.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述功率部件包括功率晶体管单元，所述功率晶体管单元包括第一源极区、第一漏极区和第一主体区，所述第一沟槽中的第一导电材料实现与所述第一主体区相邻的第一栅极电极。5.根据权利要求4所述的集成电路，其中所述二极管部件包括栅极控制的二极管器件，所述栅极控制的二极管器件包括第二源极区、第二漏极区和第二主体区，所述第一和第二二极管器件沟槽中的所述第二导电材料实现第二栅极电极，所述第二源极区耦合到所述二极管部件的源极端子。6.根据权利要求5所述的集成电路，其中所述二极管部件还包括布置在所述第二栅极电极和所述第二主体区之间的第二栅极电介质，所述第二栅极电介质的厚度小于在所述第一栅极电极和所述第一主体区之间的第一栅极电介质的厚度。7.根据权利要求1所述的集成电路，其中沿着所述第一方向测量的所述连接结构的宽度大于沿着所述第二方向测量的所述第一二极管器件沟槽和所述第二二极管器件沟槽的宽度。8.一种集成电路，包括：功率部件，包括在单元阵列中的多个第一沟槽，并且所述第一沟槽中的第一导电材料耦合到所述功率部件的栅极端子；二极管部件，包括被布置为相邻于彼此的第一二极管器件沟槽和第二二极管器件沟槽，所述第一和第二二极管器件沟槽中的第二导电材料耦合到所述二极管部件的源极端子，所述第一沟槽和所述二极管器件沟槽被布置在半导体衬底的第一主表面中，所述第一二极管器件沟槽和所述第二二极管器件沟槽在第一方向上延...

【专利技术属性】
技术研发人员：B武特，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT