[发明专利]集成电路芯片和垂直功率器件

权利要求书

1.一种集成电路芯片，包括：

垂直半导体器件，包括：

有源半导体区域，在该有源半导体区域内制作有多个半导体结构以形成有源器件，并且在该有源半导体区域之下至少一部分衬底材料被去除，以隔离该有源器件、在底边界暴露所述半导体结构中的电互补的至少两个、及提高散热性能；以及

至少一个底侧电极，连接到暴露的半导体结构中的至少一个。

2.如权利要求1所述的集成电路芯片，还包括：

多个该垂直半导体器件，每一个具有该有源半导体区域，并且每一个具有与至少另外一个垂直半导体器件的至少一个底侧电极独立连接的至少一个底侧电极。

3.如权利要求1所述的集成电路芯片，还包括：

沟槽区域，沿着该有源半导体区域的垂直侧延伸且水平围绕该有源半导体区域以电隔离该集成电路芯片上的该垂直半导体器件。

4.如权利要求3所述的集成电路芯片，其中：

该垂直半导体器件包含在该集成电路芯片的第一区域内；

该集成电路芯片的该第一区域具有第一厚度；

该集成电路芯片的第二区域具有小于该第一厚度的第二厚度并且包含至少一个非垂直半导体器件；并且

该沟槽区域使该第一区域和该第二区域彼此电隔离。

5.如权利要求3所述的集成电路芯片，其中：

该沟槽区域通过穿通半导体通孔(TSV)的制造方法形成。

6.如权利要求1所述的集成电路芯片，其中：

所述半导体结构中的至少一个的垂直或水平尺寸已经最小化，以最小化该垂直半导体器件的寄生电容。

7.如权利要求1所述的集成电路芯片，其中：

该多个半导体结构还包括源极、漏极和沟道；

该至少一部分衬底材料被去除以暴露用于底侧电连接的该源极和该沟道；并且

该至少一个底侧电极连接到该源极和该沟道。

8.如权利要求1所述的集成电路芯片，还包括：

处理晶片层，接合在该有源半导体区域之上，以使得能够减薄衬底材料。

9.如权利要求1所述的集成电路芯片，其中：

该有源半导体区域形成在SOI晶片中。

10.如权利要求1所述的集成电路芯片，其中：

该有源半导体区域形成在体半导体晶片中。

11.如权利要求1所述的集成电路芯片，其中：

该半导体结构还包括垂直功率器件的第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域；

该第三半导体区域隔离该第一半导体区域与该第二半导体区域；

该第三半导体区域在底边界暴露并具有从该有源半导体区域的顶表面向下延伸到该底边界的侧边界；并且

该第一半导体区域和该第三半导体区域沿着该侧边界接触而沿着该底边界不接触。

12.如权利要求11所述的集成电路芯片，还包括：

第一底侧电极，连接到该第一半导体区域；以及

第二底侧电极，连接到该第三半导体区域。

13.如权利要求11所述的集成电路芯片，其中：

该第二半导体区域具有第二底边界以及从该有源半导体区域的顶表面向下延伸到该第二底边界的第二侧边界；并且

该第二半导体区域和该第三半导体区域沿着该第二侧边界接触而沿着该第二底边界不接触。

14.如权利要求13所述的集成电路芯片，还包括：

第一底侧电极，连接到该第一半导体区域；

第二底侧电极，连接到该第二半导体区域；以及

第三底侧电极，连接到该第三半导体区域；

并且其中该第一底侧电极、该第二底侧电极和该第三底侧电极彼此独立地连接。