具有集成的电流传感器的半导体器件的制作方法

具有集成的电流传感器的半导体器件


背景技术：

1.电流镜被广泛用作功率晶体管的电流传感器，所述功率晶体管诸如功率mosfet（金属氧化物半导体场效应晶体管）、igbt（绝缘栅双极晶体管）、sic功率晶体管等。在有源器件区的一部分中，施加到芯片（管芯）的源极/发射极电位被分成两部分，以允许与电流感测焊盘和主源极/发射极焊盘的分开接触。在晶体管单元具有条纹沟槽配置的情况下，在将电流镜单元相对于功率晶体管（负载）单元隔离中出现问题。通过使用交叉沟槽（cross-trench），改进在感测和功率器件单元之间的绝缘，而没有降低热电流并且在igbt的情况下没有降低电子-空穴等离子体耦合。
2.在一些方法中，例如通过光刻，在将功率器件区与电流感测区分开的半导体台面的区中中断p本体掺杂。在条纹形状接触的情况下，接触条纹也必须在功率器件和电流感测区之间中断。在一些情况下，器件可以具有沟槽，其中，使沟槽中的多晶硅接触到负载源极/发射极电位，而使电流感测区中的半导体台面接触到感测源极/发射极电位。这种配置导致主（负载）单元和电流感测单元之间的不期望的电容耦合。
3.上述方法需要在主（负载）单元和电流感测单元之间的相对复杂的绝缘构造，因为不同的累积层和反型层可以根据工作点而形成在栅极处。此外，沿半导体台面可能存在寄生pnp结构，这进一步使器件设计复杂化。
4.因此，存在如下需要：在集成在同一半导体器件中的主（负载）晶体管单元和电流感测单元之间的改进的隔离方法。


技术实现要素：

5.根据半导体器件的实施例，半导体器件包括：功率器件区，形成在半导体衬底中并且包括彼此平行地纵向延伸的多个第一沟槽和多个第二沟槽，其中，半导体台面在所述沟槽中的相邻沟槽之间，每个第一沟槽包括处于第一电位的栅电极，并且每个第二沟槽包括处于第二电位的场板；以及，电流感测区，形成在半导体衬底中，其中，第一沟槽的子集、第二沟槽的子集和半导体台面的子集对于电流感测区和功率器件区两者是公共的，其中，第二沟槽沿电流感测区的相对的第一侧和第二侧中断，使得场板在功率器件区和电流感测区之间中断。
6.根据制作半导体器件的方法的实施例，该方法包括：在半导体衬底中形成功率器件区，所述功率器件区包括彼此平行地纵向延伸的多个第一沟槽和多个第二沟槽，其中，半导体台面在所述沟槽中的相邻沟槽之间，每个第一沟槽包括处于第一电位的栅电极，并且每个第二沟槽包括处于第二电位的场板；以及，在半导体衬底中形成电流感测区，其中，第一沟槽的子集、第二沟槽的子集和半导体台面的子集对于电流感测区和功率器件区两者是公共的，其中，形成功率器件包括将第二沟槽形成为沿电流感测区的相对的第一侧和第二侧中断，使得场板在功率器件区和电流感测区之间中断。
7.本领域技术人员在阅读以下详细描述时并在查看附图时将认识到附加特征和优点。
附图说明
8.附图中的元件不一定相对于彼此成比例。相似的附图标记表示相应的类似部件。各种所示出实施例的特征可以被组合，除非它们彼此排斥。实施例在附图中被描绘并在随后的描述中详述。
9.图1a示出半导体器件的实施例的局部俯视平面图。
10.图1b示出半导体器件沿图1a中标记为a-a'的线的剖面图。
11.图1c示出半导体器件沿图1a中标记为b-b'的线的剖面图。
12.图2a示出半导体器件的另一实施例的局部俯视平面图。
13.图2b示出半导体器件沿图2a中标记为c-c'的线的剖面图。
14.图2c示出半导体器件沿图2a中标记为d-d'的线的剖面图。
15.图3示出半导体器件的另一实施例的局部俯视平面图。
16.图4示出半导体器件的功率器件区和电流感测区之间的边界区中的栅极沟槽和发射极/源极沟槽的实施例的简化俯视平面图。
17.图5示出半导体器件的功率器件区和电流感测区之间的边界区中的栅极沟槽和发射极/源极沟槽的另一实施例的简化俯视平面图。
具体实施方式
18.本文描述用于改进在集成在同一半导体器件中的主（负载）晶体管单元和电流感测单元之间的隔离的实施例。实施例包括沟槽中断和交叉沟槽，所述沟槽中断和交叉沟槽可以单独使用或彼此组合使用。沟槽中断方法涉及将器件的功率器件区中被分配为主（负载）发射极/源极电位的沟槽与器件的电流感测区中被分配为感测焊盘电位的沟槽分开。交叉沟槽方法涉及以如下方式使用交叉沟槽将主功率晶体管的本体区与电流感测器件的本体区隔离：简化沿台面/沟槽的隔离链并使寄生耦合最小化。再次，沟槽中断和交叉沟槽方法可以单独使用或彼此组合使用。
19.在每种情况下，本文描述的隔离技术沿半导体台面和/或沿源极/发射极沟槽中断等电位（栅极电位和/或源极/发射极电位），以更好地将电流感测器件与主功率晶体管隔离。在一些实施例中，可以省略对于本体和台面注入通常需要的两个光刻工艺步骤。此外，当电流感测区中的源极/发射极沟槽被设置在感测焊盘电位时，在器件的电流感测区中观察到更高的esd（静电放电）强度。这是由于电流感测区中的沟槽和台面电位的更好同步。
20.接下来参考附图描述用于改进在集成在同一半导体器件中的主（负载）晶体管单元和电流感测单元之间的隔离的技术的示例性实施例。
21.图1a示出半导体器件100的实施例的部分俯视平面图。图1b示出半导体器件100沿图1a中标记为a-a'的线的剖面图。图1c示出半导体器件100沿图1a中标记为b-b'的线的剖面图。
22.半导体器件100包括形成在半导体衬底106中的功率器件区102和电流感测区104。半导体衬底106可以包括用于形成诸如功率mosfet、igbt、sic晶体管等的半导体器件的各种半导体材料中的一种或多种。例如，半导体衬底106可以包括硅（si）、碳化硅（sic）、锗（ge）、硅锗（sige）、氮化镓（gan）、砷化镓（gaas）等。半导体衬底106可以是体半导体材料，或者可以包括在体半导体材料上生长的一个或多个外延层。
23.形成在半导体衬底106中的第一沟槽108和第二沟槽110彼此平行地纵向延伸，其中，半导体台面112被限制在沟槽108、110中的相邻沟槽之间。每个第一沟槽108包括处于第一电位并通过栅极电介质107与半导体衬底106分开的栅电极
‘
g’。每个第二沟槽110包括处于第二电位并通过场电介质109与半导体衬底106分开的场板
‘
s’。电位可以是不同的或独立的。例如，第一电位可以是栅极电位，而第二电位可以是源极或发射极电位。在任一情况下，第一沟槽108的子集、第二沟槽110的子集和半导体台面112的子集对于电流感测区104和功率器件区102两者是公共的或由两者共享。
24.功率晶体管单元形成在功率器件区102中，而电流感测单元形成在电流感测区104中。例如，功率mosfet单元、igbt单元、sic晶体管单元等可以形成在功率器件区102中。电流感测单元镜像在功率器件区102中流动的电流。
25.图1a至1c中所示的功率器件区102被示出为具有多个条纹形状单元的igbt器件，所述条纹形状单元由条纹形状第一和第二沟槽108、110以及条纹形状半导体台面112限定。电流感测区104可以具有与功率器件区102相同的基于单元的配置，但是与功率器件区102相比具有更少的单元，例如1/10、1/100、1/1000或甚至更少的单元。
26.在igbt器件的情况下，功率器件区102中的功率晶体管单元和电流感测区104中的电流感测单元还包括第一导电类型的发射极区114、与第一导电类型相对的第二导电类型的本体区116、第一导电类型的漂移区带118以及第二导电类型的集电极区120。沟道沿栅极沟槽108形成在本体区116中，以在功率器件区102和电流感测区104两者中提供发射极区114与漂移区带118之间的导电连接。沟道由施加到栅电极
‘
g’的电压来控制。igbt器件可以还包括漂移区带118与集电极区120之间的第一导电类型的场阻止区122，场阻止区122具有比漂移区带118更高的掺杂浓度。
27.另一种类型的功率晶体管可以被实施在功率器件区102中。例如，功率mosfet或sic晶体管可以被实施在功率器件区102中。在功率mosfet或sic晶体管的情况下，第二导电类型的集电极区120被第一导电类型的漏极区代替，场阻止区122被省略，并且发射极区114替代为源极区。在功率器件区102中还可以实施其它类型的功率晶体管，例如诸如jfet（结型场效应晶体管）器件。
28.如上所解释的，形成在半导体衬底106的电流感测区104中的电流感测器件镜像在功率器件区102中流动的电流，并且通常具有与主功率晶体管相同的单元配置，尽管具有较低的单元数。第一和第二导电类型取决于半导体器件100是p沟道还是n沟道器件。在n沟道器件的情况下，第一导电类型是n型，而第二导电类型是p型。在p沟道器件的情况下，第一导电类型是p型，而第二导电类型是n型。
29.在半导体衬底106的背面的第一金属化层124向主功率晶体管和电流感测器件两者的单元提供集电极/漏极电位。通过至少一个层间电介质128与半导体衬底106的正面分开的第二金属化层126向主功率晶体管和电流感测器件两者的单元提供栅极电位，向主功率晶体管的单元提供发射极/源极电位，并且向形成在电流感测区104中的电流感测器件的单元提供电流感测连接。
30.第二金属化层126和层间电介质128未在图1a中示出，以提供形成在半导体衬底106中的功率器件区102和电流感测区104的无阻挡视图。如图1a中的虚线框所示，第二金属化层126可以包括：第一接触焊盘
‘
主源极/发射极焊盘’130，其通过层间电介质128中的对
应开口电连接到半导体衬底106的功率器件区102中的半导体台面112和场板
‘
s’两者；以及，第二接触焊盘132
‘
电流感测焊盘’，其与第一接触焊盘130分开并通过层间电介质128中的附加开口电连接到半导体衬底106的电流感测区104中的半导体台面112和场板
‘
s’两者。
31.如图1a和1c中所示，第二沟槽110沿电流感测区104的相对的第一和第二侧s1、s2中断，使得场板
‘
s’在功率器件区102和电流感测区104之间中断。功率器件区102内的场板
‘
s’和发射极/源极区114通过层间电介质128中的第一开口连接到第二金属化层126的第一接触焊盘130，并且电流感测区104内的场板
‘
s’和发射极/源极区114通过层间电介质128中的第二开口连接到第二金属化层126的第二接触焊盘132。
32.通过确保电流感测区104内的场板
‘
s’和发射极/源极区114处于与第二接触焊盘132相同的电位，在电流感测区104中的半导体台面112和场板
‘
s’之间没有出现电位差，避免了可能原本在电流传感器的动态性能中产生干扰/噪声的、与功率器件区102的电容耦合。这在开关时间（非稳态）期间以及每当主功率晶体管和电流传感器的源极/发射极路径在寄生效应方面不匹配时特别有益。
33.开关速度/开关斜率，例如在0.5到50v/ns范围内的dv/dt、0.1和30a/ns的di/dt等，对于通常在微秒范围内开关的功率晶体管而言是重要的。例如，对于500a的负载电流和1比1000的电流感测面积比，感测电流约为0.5 a。负载和感测电流同时被切断，导致主功率晶体管具有1000倍的较高开关速度。di/dt与杂散电感一起导致过电压，所述过电压可能是高的并引起在电流感测器件与主功率晶体管的源极/发射极电位之间的失配。通过将电流感测区104内的场板
‘
s’和发射极/源极区114连接到与第二金属化层126的第二接触焊盘132相同的电位，避免这些问题。
34.沿电流感测区104的相对的第一和第二侧s1、s2中断第二沟槽110并且将电流感测区104内的场板
‘
s’和发射极/源极区114连接到与第二接触焊盘132相同的电位也导致esd（静电放电）人体模型性能的测量改进，其中，观察到更高的耐用性，包括第二接触焊盘132和主晶体管发射极/源极电位之间的至少2kv的绝缘。
35.可以使用防止将第二沟槽110蚀刻到目标区中的半导体衬底106中的光掩模，沿电流感测区104的相对的第一和第二侧s1、s2中断第二沟槽110。在图1a至1c中，发射极/源极区112也沿电流感测区104的第一和第二侧s1、s2中断，使得发射极/源极区112在功率器件区102和电流感测区104之间中断。
36.还如图1a至1c中所示，在横向围绕电流感测区104的外围区134中，第二导电类型的掺杂剂可以从半导体台面112省略或者被第一导电类型的掺杂剂抵消（offset）。根据该实施例，本体区116在功率器件区102和电流感测区104之间是不连续的，从而提供进一步的去耦。主功率晶体管和电流传感器的发射极/源极区114可以通过将第一导电类型的掺杂剂注入到功率器件区102中和电流感测区104中的半导体台面112中来形成。主功率晶体管和电流传感器的本体区116可以通过将第二导电类型的掺杂剂注入到功率器件区102中和电流感测区104中的半导体台面112中来形成。
37.通过例如在本体区116的形成期间使用光刻掩模来在外围区134中从半导体台面112省略第二导电类型的掺杂剂，本体区116可以在横向围绕电流感测区104的外围区134中中断。在另一实施例中，在外围区134中不阻挡本体区注入，而是作为代替，例如通过将与第二类型掺杂剂相同或比第二类型掺杂剂更高浓度的第一类型掺杂剂注入到外围区134中，
在外围区134中由第一导电类型的掺杂剂抵消第二导电类型的掺杂剂。
38.图2a示出半导体器件200的另一实施例的局部俯视平面图。图2b示出半导体器件200沿图2a中标记为c-c'的线的剖面图。图2c示出半导体器件200沿图2a中标记为d-d'的线的剖面图。
39.图2a至图2c中所示的半导体器件200类似于图1a至图1c中所示的半导体器件100。然而，不同的是，图2a至图2c中所示的半导体器件200还包括第一交叉沟槽202，所述第一交叉沟槽202连接外围区134中的第一沟槽108，其中，第二沟槽110沿电流感测区104的第一侧s1中断。图2a至图2c中所示的半导体器件200还包括第二交叉沟槽204，所述第二交叉沟槽204连接外围区134中的第一沟槽108，其中，第二沟槽110沿电流感测区104的第二侧s2中断。
40.根据图2a至图2c中所示出的实施例，第一交叉沟槽202、第二交叉沟槽204、最靠近电流感测区104的第三侧s3设置的第一沟槽108'和最靠近与第三侧s3相对的电流感测区104的第四侧s4设置的第一沟槽108”全部彼此连接并且横向围绕电流感测区104，使得电流感测区104中的本体区116通过横向围绕电流感测区104的沟槽202、204、108'、108”而与功率器件区102中的本体区116去耦。在功率器件区102和电流感测区102之间提供的本体区以及因此源极/发射极隔离由沟槽202、204、108'、108”的电介质绝缘107、109来提供，并且所述电介质绝缘107、109可以承受大范围的操作条件。
41.不必一定采取附加步骤来在横向围绕电流感测区104的外围区134中省略或抵消第二导电类型的掺杂剂以提供功率器件区102和电流感测区104之间的本体区去耦，从而节省两个光刻工艺步骤。也就是说，功率器件区102的本体区116可以延伸到横向围绕电流感测区104的外围区134中，但是仍然通过横向围绕电流感测区104的沟槽结构202、204、108'、108”而与电流感测区104中的本体区116分开，因为沟槽结构202、204、108'、108”可以比本体区116更深地延伸到半导体衬底106中，如图2b和2c中所示。
42.图3示出半导体器件300的另一实施例的局部俯视平面图。图3中所示的半导体器件300类似于图2a至2c中所示的半导体器件200。然而，不同的是，通过沿电流感测区104的相对的第一和第二侧s1、s2中断第一沟槽108来提供附加的隔离水平。第一沟槽108在第一和第二中断区处中断，并且第二沟槽110在第三和第四中断区处中断，第一和第二中断区沿沟槽108、110的长度方向从第三和第四中断区横向偏移（offset）。可以通过防止将第一沟槽108蚀刻到目标区中的半导体衬底106中，使用光刻来中断第一沟槽108。
43.根据图3中所示出的实施例，半导体衬底106上方的金属化层126还包括设置在第一沟槽108被中断的第一区上方的第一栅极道（runner）302。在图3中仅示出栅极道302的轮廓，以提供形成在半导体衬底106中的功率器件区102和电流感测区104的无阻挡视图。
44.第一沟槽108在第一栅极道302下方中断。由第一栅极道302向该区中的第一沟槽108的两个区段提供栅极电位，但是第一沟槽108另外在该区中的半导体衬底106中被中断。在第一区中中断的第一沟槽108中的栅电极
‘
g’通过将金属化层126与半导体衬底106分开的层间电介质128中的对应开口在所述中断的两端304、306处电连接到第一栅极道302。在一个实施例中，第一栅极道302插入在金属化层126的第一接触焊盘130和第二接触焊盘132之间。在图3中仅示出第一接触焊盘130和第二接触焊盘132的轮廓，以提供形成在半导体衬底106中的功率器件区102和电流感测区104的无阻挡视图。
45.金属化层126还可以包括与第一栅极道302分开的至少一个附加栅极道。功率器件区102中的栅电极
‘
g’电连接到第一栅极道302和至少一个附加栅极道，以为功率器件区102中的栅电极
‘
g’提供冗余电连接。图3是局部俯视平面图，并且因此，至少一个附加栅极道是看不见的，但是可以位于半导体衬底106的另一部分上方，以为功率器件区102中的栅电极
‘
g’提供另一栅极连接点。
46.半导体器件300可以包括在第二沟槽110沿电流感测区104的第一侧s1中断的区中连接第一沟槽108的第一交叉沟槽308、在第二沟槽110沿电流感测区104的第二（相对）侧s2中断的区中连接第一沟槽108的第二交叉沟槽310。第一交叉沟槽308、第二交叉沟槽310、最靠近电流感测区104的第三侧s3设置的第一沟槽108'以及最靠近与第三侧s3相对的电流感测区104的第四侧s4设置的第一沟槽108”横向围绕电流感测区104，使得电流感测区104中的本体区116通过横向围绕电流感测区104的沟槽308、310、108'、108”而与功率器件区102中的本体区116去耦。
47.根据实施例，第三交叉沟槽312平行于且邻近第二交叉沟槽310延伸。第三互连沟槽312在第二沟槽110沿电流感测区104的第二侧s2中断的所述区中在所述中断的第一端314处连接第一沟槽108中的栅电极
‘
g’。第二互连沟槽310在第二沟槽110沿电流感测区104的第二侧s2中断的所述区中在所述中断的与第一端310相对的第二端316处连接第一沟槽108中的栅电极
‘
g’。
48.沿电流感测区104的第二侧s2并且通过使栅电极
‘
g’交叉而在功率器件区102与电流感测区104之间分开第一沟槽108提供栅极接触冗余，因为第一沟槽108中的栅电极
‘
g’在多个位置处被接触，例如沿电流感测区104的第一侧s1和电流感测区104的第二侧s2经由第一栅极道302被接触。
49.图4示出功率器件区102和电流感测区104之间的边界区中的第一沟槽108和第二沟槽的另一实施例的简化俯视平面图，其中，为了易于图示而省略沟槽电极和掺杂器件区。根据该实施例，第二沟槽110在垂直于沟槽108、110的纵向延伸（图4中的y方向）的方向（图4中的x方向）上以交错方式中断。第一沟槽沿沟槽108、110的宽度方向（width-wise）延伸（图4中的x方向）以梯状方式连接在第二沟槽110的交错中断之间。
50.图5示出功率器件区102和电流感测区104之间的边界区中的第一沟槽108和第二沟槽的另一实施例的简化俯视平面图，其中，为了易于图示而省略沟槽电极和掺杂器件区。根据该实施例，电流感测区104中的第一和第二沟槽108、110相对于功率器件区102中的第一和第二沟槽108、110在沟槽108、100的纵向方向（图5中的y方向）上偏移或移位一个沟槽位置。
51.尽管本公开不限于此，但以下编号的示例说明本公开的一个或多个方面。
52.示例1. 一种半导体器件，包括：功率器件区，形成在半导体衬底中并且包括彼此平行地纵向延伸的多个第一沟槽和多个第二沟槽，其中，半导体台面在所述沟槽中的相邻沟槽之间，每个第一沟槽包括处于第一电位的栅电极，并且每个第二沟槽包括处于第二电位的场板；以及，电流感测区，形成在半导体衬底中，其中，第一沟槽的子集、第二沟槽的子集和半导体台面的子集对于电流感测区和功率器件区两者是公共的，其中，第二沟槽沿电流感测区的相对的第一侧和第二侧中断，使得场板在功率器件区和电流感测区之间中断。
53.示例2. 根据示例1的半导体器件，还包括：在所述半导体衬底上方的金属化层，所
述金属化层包括第一接触焊盘和第二接触焊盘，所述第一接触焊盘电连接到所述功率器件区中的所述半导体台面和所述场板两者，所述第二接触焊盘与所述第一接触焊盘分开并且电连接到所述电流感测区中的所述半导体台面和所述场板两者。
54.示例3. 根据示例1或2的半导体器件，其中，半导体台面包括由第一导电类型的掺杂剂形成的源极区或发射极区以及由与第一导电类型相对的第二导电类型的掺杂剂形成的本体区，并且其中，第二导电类型的掺杂剂在横向围绕电流感测区的外围区中从半导体台面被省略或者由第一导电类型的掺杂剂抵消。
55.示例4. 根据示例1至3中任一个的半导体器件，还包括：第一交叉沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第一侧中断的区中连接第一沟槽；以及，第二交叉沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中连接第一沟槽，其中，半导体台面包括第一导电类型的源极区或发射极区以及与第一导电类型相对的第二导电类型的本体区，并且其中，第一交叉沟槽、第二交叉沟槽、最靠近电流感测区的第三侧设置的第一沟槽以及最靠近电流感测区的与第三侧相对的第四侧设置的第一沟槽横向围绕电流感测区，使得电流感测区中的本体区通过横向围绕电流感测区的沟槽而与功率器件区中的本体区去耦。
56.示例5. 根据示例1至4中任一个的半导体器件，其中，第一沟槽沿电流感测区的第一侧和第二侧中断。
57.示例6. 根据示例5的半导体器件，其中，第一沟槽在第一和第二中断区处中断，并且第二沟槽在第三和第四中断区处中断，并且其中，第一和第二中断区沿沟槽的长度方向从第三和第四中断区横向偏移。
58.示例7. 根据示例5或6的半导体器件，还包括：在半导体衬底上方的金属化层，其中，金属化层包括：第一接触焊盘，电连接到功率器件区中的半导体台面和场板两者；第二接触焊盘，与第一接触焊盘分开并且电连接到电流感测区中的半导体台面和场板两者；以及，第一栅极道，设置在第一沟槽被中断的第一区上方，其中，在第一区中被中断的第一沟槽中的栅电极在中断的两端处电连接到第一栅极道。
59.示例8. 根据示例7的半导体器件，其中，第一栅极道插入在第一接触焊盘和第二接触焊盘之间。
60.示例9. 根据示例7或8的半导体器件，其中，金属化层还包括：至少一个附加栅极道，与第一栅极道分开，其中，所述第一沟槽中的所述栅电极电连接到所述至少一个附加栅极道。
61.示例10. 根据示例5至9中任一个的半导体器件，还包括：第一交叉沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第一侧中断的区中连接第一沟槽；以及，第二交叉沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中连接第一沟槽，其中，半导体台面包括第一导电类型的源极区或发射极区以及与第一导电类型相对的第二导电类型的本体区，并且其中，第一交叉沟槽、第二交叉沟槽、最靠近电流感测区的第三侧设置的第一沟槽以及最靠近电流感测区的与第三侧相对的第四侧设置的第一沟槽横向围绕电流感测区，使得电流感测区中的本体区通过横向围绕电流感测区的沟槽而与功率器件区中的本体区去耦。
62.示例11. 根据示例10的半导体器件，还包括：第三交叉沟槽，平行于并且邻近所述第二交叉沟槽延伸，其中，第三互连沟槽在所述第二沟槽沿所述电流感测区的第二侧中断的区中在中断的第一端处连接第一沟槽中的栅电极，并且其中，第二互连沟槽在第二沟槽
沿电流感测区的第二侧中断的区中在与第一端相对的中断的第二端处连接第一沟槽中的栅电极。
63.示例12. 一种制作半导体器件的方法，所述方法包括：在半导体衬底中形成功率器件区，功率器件区包括彼此平行地纵向延伸的多个第一沟槽和多个第二沟槽，其中，半导体台面在沟槽中的相邻沟槽之间，每个第一沟槽包括处于第一电位的栅电极，并且每个第二沟槽包括处于第二电位的场板；以及，在半导体衬底中形成电流感测区，其中，第一沟槽的子集、第二沟槽的子集和半导体台面的子集对于电流感测区和功率器件区两者是公共的，其中，形成功率器件包括将第二沟槽形成为沿电流感测区的相对的第一侧和第二侧中断，使得场板在功率器件区和电流感测区之间中断。
64.示例13. 根据示例12的方法，还包括：在半导体衬底上方形成金属化层，金属化层包括第一接触焊盘和第二接触焊盘，所述第一接触焊盘电连接到功率器件区中的半导体台面和场板两者，并且所述第二接触焊盘与第一接触焊盘分开并且电连接到电流感测区中的半导体台面和场板两者。
65.示例14. 根据示例12或13的方法，还包括：将第一导电类型的掺杂剂注入到半导体台面中以形成源极区或发射极区；将与第一导电类型相对的第二导电类型的掺杂剂注入到半导体台面中以形成本体区；以及，在横向围绕电流感测区的外围区中从半导体台面省略第二导电类型的掺杂剂或由第一导电类型的掺杂剂抵消第二导电类型的掺杂剂。
66.示例15. 根据示例12至14中任一个的方法，还包括：形成第一交叉沟槽，所述第一交叉沟槽在第二沟槽沿电流感测区的第一侧中断的区中连接第一沟槽；以及，形成第二交叉沟槽，所述第二交叉沟槽在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中连接第一沟槽，其中，第一交叉沟槽、第二交叉沟槽、最靠近电流感测区的第三侧设置的第一沟槽以及最靠近与第三侧相对的电流感测区的第四侧设置的第一沟槽横向围绕电流感测区，使得电流感测区中的本体区通过横向围绕电流感测区的沟槽而与功率器件区中的本体区去耦。
67.示例16. 根据示例12至15中任一个的方法，还包括：将第一沟槽形成为沿电流感测区的第一侧和第二侧中断。
68.示例17. 根据示例16的方法，还包括：在半导体衬底上形成金属化层，金属化层包括：第一接触焊盘，电连接到功率器件区中的半导体台面和场板两者；第二接触焊盘，与第一接触焊盘分开并且电连接到电流感测区中的半导体台面和场板两者；以及，第一栅极道，设置在第一沟槽被中断的第一区上方；以及，将在第一区中中断的第一沟槽中的栅电极在中断的两端处电连接到第一栅极道。
69.示例18. 根据示例17的方法，其中，第一栅极道插入在第一接触焊盘和第二接触焊盘之间。
70.示例19. 根据示例17或18的方法，其中，金属化层还包括与第一栅极道分开的至少一个附加栅极道，该方法还包括：将第一沟槽中的栅电极电连接到所述至少一个附加栅极道。
71.示例20. 根据示例16至19中任一个的方法，还包括：形成第一交叉沟槽，所述第一交叉沟槽在第二沟槽沿电流感测区的第一侧中断的区中连接第一沟槽；以及，形成第二交叉沟槽，所述第二交叉沟槽在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中连接第一沟槽，其中，第一交叉沟槽、第二交叉沟槽、最靠近电流感测区的第三侧设置的第一沟槽以及最靠
近与第三侧相对的电流感测区的第四侧设置的第一沟槽横向围绕电流感测区，使得电流感测区中的本体区通过横向围绕电流感测区的沟槽而与功率器件区中的本体区去耦。
72.示例21. 根据示例20所述的方法，还包括：形成第三交叉沟槽，所述第三交叉沟槽平行于并邻近第二交叉沟槽延伸；经由第三互连沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中在中断的第一端处连接第一沟槽中的栅电极；以及，经由第二互连沟槽，在第二沟槽沿电流感测区的第二侧中断的区中在中断的与第一端相对的第二端处连接第一沟槽中的栅电极。
73.诸如“第一”、“第二”等的术语用于描述各种元件、区、区段等，并且也不旨在是限制性的。在整个说明书中，相似的术语指代相似的元件。
74.如本文使用的，术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式术语，其指示所陈述元件或特征的存在，但不排除附加的元件或特征。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数，除非上下文另外明确指示。
75.尽管本文已示出和描述了特定实施例，但是本领域普通技术人员将明白，在不偏离本发明范围的情况下，可以用各种替选和/或等同实施方式来替代所示出和描述的特定实施例。本技术旨在覆盖本文讨论的特定实施例的任何修改或变化。因此，旨在本发明仅由权利要求书及其等同物限制。