[发明专利]包括功率二极管的集成电路

权利要求书

1.一种半导体集成电路，包括：

a)半导体衬底，具有第一导电性类型的材料，

b)所述衬底中的第一区，在该第一区中制造集成电路，

c)所述衬底中的第二区，具有第二导电性类型的材料，在该第二区中制造功率二极管，以及

d)所述第一区和所述第二区之间的电介质材料，其提供所述第一区和所述第二区之间的电隔离。

2.权利要求1所述的集成电路，其中，所述电介质材料包括形成在所述半导体衬底的表面中的氧化硅，且所述第二区包括第二导电性类型的注入掺杂剂。

3.权利要求2所述的集成电路，其中，所述电介质材料包括氧化硅。

4.权利要求1所述的集成电路，其中，所述第二区包括生长在所述衬底的一个表面中的沟槽中的外延半导体材料，且所述电介质材料包括形成在所述沟槽的侧壁上的间隔物。

5.权利要求1所述的集成电路，其中，所述功率二极管包括起到第一电极的作用的所述衬底的表面上的导电层、以及起到第二电极的作用的从所述表面延伸到所述衬底中并且与所述第二导电性类型的半导体材料接触的导电通孔。

6.权利要求5所述的集成电路，其中，所述功率二极管包括通过所述第一电极全部连接在一起的多个MOS源/漏元件和相关联的栅元件、以及在其中制造所述多个MOS源/漏元件的所述第二区中的第二导电性类型的半导体层，所述半导体层与所述第二电极接触。

7.权利要求6所述的集成电路，其中，每个MOS源/漏元件可通过由栅元件控制的沟道电连接到所述半导体层。

8.权利要求7所述的集成电路，其中，每个沟道在栅元件下横向渐变，其中倾斜的P-N结将所述沟道区与所述半导体层分离。

9.权利要求8所述的集成电路，其中，所述P-N结位于全部所述栅元件之下以提供减小的反向偏置漏电流。

10.权利要求5所述的集成电路，其中，所述电介质材料包括形成在所述半导体衬底的表面中的氧化硅，且所述第二区包括第二导电性类型的注入掺杂剂。

11.权利要求10所述的集成电路，其中，所述电介质材料包括氧化硅。

12.权利要求5所述的集成电路，其中，所述第二区包括生长在所述衬底的表面中的沟槽中的外延半导体材料，且所述电介质材料包括形成在所述沟槽的侧壁上的间隔物。

13.一种在半导体本体中制造包括功率二极管的集成电路的方法，包括如下步骤：

a)提供包括第一导电性类型的表面层的半导体衬底；

b)在围绕其中将制造功率二极管的第一区并且与其中将制造集成电路的第二区分离的所述半导体衬底的表面中形成电介质材料；

c)在所述第一区中形成第二导电性类型的半导体材料；

d)在所述第二区中制造集成电路；

e)在所述器件区的表面中以及在第二导电性类型的所述半导体材料中制造多个MOS源/漏元件和相关联的栅元件；

f)形成与所述多个MOS源/漏元件和相关联的栅元件接触的第一二极管电极；

g)形成从所述器件区的所述表面到第二导电性类型的所述半导体材料的导电通孔，作为第二二极管电极。

14.权利要求13所述的方法，其中，步骤b)包括在所述第一区中形成沟槽并且在所述沟槽上形成电介质侧壁间隔物，且步骤c)包括在所述沟槽中外延生长第二导电性类型的半导体材料。

15.权利要求13所述的方法，其中，步骤b)包括在所述半导体衬底的表面中形成电介质材料，且步骤c)包括将第二导电性类型的掺杂剂注入到所述第一区中。

16.权利要求13所述的方法，还包括如下步骤：

h)在邻接所述电介质材料的所述第一区中形成第一导电性类型的掺杂保护环。

17.权利要求16所述的方法，还包括如下步骤：

i)在延伸到第二类型的所述半导体材料中的所述第一区中形成第一导电性类型的塞。

18.权利要求13所述的方法，其中，步骤g)包括在所述导电通孔和所述多个MOS源/漏元件之间形成电介质间隔物。

19.权利要求13所述的方法，其中，步骤d)包括形成用于CMOS晶体管的多个P阱和多个N阱。