括功率晶體管單元的陣列和柵極控制的二極管器件的集成電路I中。根據(jù)實(shí)施例，第一和第二二極管器件溝槽20、21可具有與第一溝槽11......1On相同的寬度。根據(jù)實(shí)施例，在第一溝槽11UO2中的任何一個之間的距離可等于在二極管器件溝槽和相鄰第一溝槽之間的距離。根據(jù)實(shí)施例，以相同的節(jié)距布置第一溝槽和二極管器件溝槽。第一和第二二極管器件溝槽21、20被布置為相鄰于彼此。例如，節(jié)距可指示在相鄰溝槽之間的距離，從每一個溝槽的中間位置測量該節(jié)距。根據(jù)實(shí)施例，可以以相同的節(jié)距布置第一溝槽和二極管器件溝槽，并且第一溝槽的寬度和二極管器件溝槽的寬度可以稍微不同。另外，臺面(即相鄰溝槽之間的半導(dǎo)體材料)的寬度可以稍微不同，并且以相同的節(jié)距布置第一溝槽和二極管器件溝槽。
[0021]圖2A示出如也在圖1中示出的I和I'之間的集成電路的橫截面視圖。沿著y方向截取圖2A中的橫截面視圖。集成電路I包括功率部件3和二極管部件4。功率部件3包括多個溝槽11……10n。功率部件的單個晶體管13中的每一個包括第一源極區(qū)34、第一漏極區(qū)39、第一主體區(qū)36和第一漂移區(qū)域38。第一源極區(qū)34被布置為鄰近半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110。第一漏極區(qū)39被布置為鄰近與第一主表面110相反的第二主表面。第一主體區(qū)36和第一漂移區(qū)域38相對于第一主表面110垂直延伸。第一主體區(qū)36和第一漂移區(qū)域38被布置在第一源極區(qū)34和第一漏極區(qū)39之間。第一柵極電極32被布置在第一溝槽11......1On中。第一柵極電極32憑借第一柵極電介質(zhì)30與第一主體區(qū)36絕緣。
晶體管13還可包括被布置為鄰近第一漂移區(qū)域38的第一場板33。第一場板33憑借第一場電介質(zhì)層31與第一漂移區(qū)域38絕緣。
[0022]第一源極區(qū)34和第一漏極區(qū)39可被摻雜有第一導(dǎo)電類型(例如η型)的摻雜劑。主體區(qū)36可被摻雜有第二導(dǎo)電類型(例如P型)的摻雜劑。第一漂移區(qū)域38可被摻雜有處于比第一源極區(qū)34和第一漏極區(qū)39更低的摻雜濃度的第一導(dǎo)電類型的摻雜劑。當(dāng)將合適的柵極電壓施加到第一柵極電極32時，在第一主體區(qū)36和第一柵極電介質(zhì)30之間的邊界處形成導(dǎo)電反型層。相應(yīng)地，晶體管處于從第一源極區(qū)34經(jīng)由導(dǎo)電反型溝道和第一漂移區(qū)域38到第一漏極區(qū)39的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0023]形成在第一主體區(qū)36中的溝道的導(dǎo)電性由第一柵極電極32控制。通過控制溝道的導(dǎo)電性，可控制從第一源極區(qū)34經(jīng)由形成在主體區(qū)36和漂移區(qū)域38中的溝道到達(dá)第一漏極區(qū)39的電流流動。
[0024]在關(guān)斷的情況下，在第一主體區(qū)36和第一柵極電介質(zhì)30之間的邊界處未形成導(dǎo)電溝道，從而沒有電流流動。此外，在關(guān)斷狀態(tài)下，可將適當(dāng)?shù)碾妷菏┘拥降谝粓霭?。例如，第一場?3可與第一源極端子51連接，第一源極端子51也可與第一源極區(qū)34連接。在關(guān)斷狀態(tài)下，場板33耗盡來自第一漂移區(qū)域的電荷載流子，從而提高了晶體管200的擊穿電壓特性。在包括第一場板33的晶體管13中，與不具有場板的器件相比，可在不惡化擊穿電壓特性的情況下增大漂移區(qū)域38的摻雜濃度。由于第一漂移區(qū)域38的更高摻雜濃度，進(jìn)一步減小導(dǎo)通電阻RDSm,導(dǎo)致提高的器件特性。
[0025]晶體管13還包括主體接觸部分35。主體接觸部分35將溝道區(qū)電連接到第一源極區(qū)34，并且抑制或惡化寄生雙極型晶體管。主體接觸部分35可形成金屬化層52的一部分，金屬化層52被形成在晶體管單元陣列之上。
[0026]功率部件3包括多個并聯(lián)連接的晶體管13。功率部件3的第一源極區(qū)34可耦合到第一源極端子51。第一漏極區(qū)39可耦合到第一漏極端子53。
[0027]集成電路I還包括二極管部件4，二極管部件4包括第一二極管器件溝槽20和第二二極管器件溝槽21。二極管部件4包括具有與功率部件的功率晶體管13類似的構(gòu)造的柵極控制的二極管器件14，從而為了方便起見將省略對其的詳細(xì)描述。二極管部件的柵極控制的二極管器件14包括第二源極區(qū)44、第二主體區(qū)46、第二漂移區(qū)域48和第二漏極區(qū)49。第二源極區(qū)可耦合到第二源極端子。根據(jù)圖2Α的實(shí)施例，第一和第二漏極區(qū)電連接并且被形成為相鄰于第二主表面120的一個單個摻雜部分。半導(dǎo)體器件包括與第一主表面110接觸的第一金屬化層52。第一金屬化層52可電耦合到第一源極區(qū)34和第二源極區(qū)44。半導(dǎo)體器件還包括與第二主表面120接觸的第二金屬化層53。
[0028]第二柵極電極42被布置在第一和第二二極管器件溝槽20、21中。第二柵極電極42憑借第二柵極電介質(zhì)40與第二源極區(qū)46絕緣。根據(jù)實(shí)施例，第二柵極電介質(zhì)40的厚度可等于第一柵極電介質(zhì)30的厚度。根據(jù)另外的實(shí)施例，第二柵極電介質(zhì)40的厚度可小于第一柵極電介質(zhì)30的厚度。第二源極區(qū)44憑借主體接觸部分35電連接到第二主體區(qū)46。
[0029]圖2Β示出在與連接結(jié)構(gòu)27相交的部分處的II和11'之間的橫截面視圖。根據(jù)圖2Β中示出的實(shí)施例，連接結(jié)構(gòu)27被實(shí)現(xiàn)為包括溝槽部分的溝槽連接結(jié)構(gòu)27。溝槽部分連接第一和第二二極管器件溝槽20、21。溝槽部分可在垂直于第一和第二二極管器件溝槽
20、21的方向上延伸。二極管柵極接觸部22可包括溝槽連接結(jié)構(gòu)27和接觸焊盤28。二極管柵極接觸部22是二極管部件4的部件。二極管柵極接觸部22被布置為以便與被分別布置在相鄰的二極管器件溝槽20、21中的兩個相鄰第二柵極電極42連接。二極管柵極接觸部22可經(jīng)由接觸焊盤28耦合到第二源極端子54。另外，第二漏極區(qū)49可耦合到第二漏極端子55。
[0030]根據(jù)圖2B的實(shí)施例，二極管部件4包括在溝槽連接結(jié)構(gòu)27處的不活動部分。例如，當(dāng)形成用于功率部件3和二極管部件4的源極區(qū)時，在相鄰于溝槽連接結(jié)構(gòu)27的部分處未形成源極區(qū)。如圖2B中所示的，不活動部分37被布置在襯底與相鄰于溝槽連接結(jié)構(gòu)27的區(qū)中的第一主表面相鄰的部分處。在附圖的描繪平面的之前和之后的平面中，即在其中不存在溝槽連接結(jié)構(gòu)27的區(qū)中，第二源極區(qū)被布置為相鄰于第一和第二二極管器件溝槽20、21。另外，在柵極電極42和相鄰主體區(qū)46之間的電介質(zhì)材料的厚度大于在圖2A中所示的第二柵極電介質(zhì)層40的厚度。換言之，電介質(zhì)材料被局部地減薄以形成二極管器件的柵極電介質(zhì)層40，并且在相鄰于溝槽連接結(jié)構(gòu)27的部分處不將電介質(zhì)材料減薄。
[0031]圖2C示出在與連接結(jié)構(gòu)271相交的部分處的根據(jù)另外的實(shí)施例的II和11'之間的集成電路的橫截面視圖。根據(jù)實(shí)施例，連接結(jié)構(gòu)271未被實(shí)現(xiàn)為溝槽連接結(jié)構(gòu)。換言之，連接結(jié)構(gòu)271不包括連接第一和第二二極管器件溝槽20、21的溝槽。連接結(jié)構(gòu)包括接觸焊盤28，接觸焊盤28包括布置在半導(dǎo)體襯底100的第一主表面110之上的導(dǎo)電材料452。導(dǎo)電材料452被布置為以便接觸第二柵極電極和第二源極區(qū)44。另外，導(dǎo)電材料452與主體區(qū)域46接觸以形成主體接觸區(qū)35。根據(jù)圖2C中示出的實(shí)施例，不存在與連接結(jié)構(gòu)271相鄰的不活動部分37。另外，在連接結(jié)構(gòu)271的區(qū)處存在第二柵極電介質(zhì)40。
[0032]圖3示出柵極控制的二極管器件或MOS柵二極管14的等效電路圖。柵極控制的二極管器件14包括晶體管，晶體管包括第二源極區(qū)44、第二漏極區(qū)49和第二柵極電極42。第二源極端子54與第二源極區(qū)44連接。第二漏極端子55與第二漏極區(qū)49連接。由第二柵極電極42控制在第二源極區(qū)44和第二漏極區(qū)49之間的電流。第二柵極電極42憑借二極管柵極接觸部22與第二源極端子54連接。如上文已經(jīng)討論的，晶體管是通過MOSFET(“金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管”)實(shí)現(xiàn)的。相應(yīng)地，柵極電極42被布置為相鄰于半導(dǎo)體主體(圖3中未示出)，第二柵極電極42通過第二柵極電介質(zhì)(圖3中未示出)與第二主體區(qū)絕緣。當(dāng)將大于閾值電壓的電壓施加到第二柵極電極42時，導(dǎo)電溝道被形成在第二源極區(qū)44和第二漏極區(qū)49之間，并且晶體管處于導(dǎo)電狀態(tài)。在小于閾值電壓的柵極電壓下，由擴(kuò)散主導(dǎo)的次閾值電流流動。通過控制柵極電壓，可控制從第二源極區(qū)44經(jīng)由第二主體區(qū)到達(dá)第二漏極區(qū)49的電流。通過設(shè)置第二柵極電介