[发明专利]具有减少缺陷的Ⅲ族-氮化物层的集成电路管芯以及与其相关联的方法

权利要求书

1.一种集成电路(IC)管芯，包括：

半导体衬底；

Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层，所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层设置在所述半导体衬底之上；以及

多个缓冲结构，所述多个缓冲结构至少部分地嵌入在所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层中，其中，所述多个缓冲结构中的每个缓冲结构包括：

中心构件，其设置在所述半导体衬底之上；

下横向构件，其设置在所述半导体衬底之上、与所述中心构件横向邻接并沿第一方向远离所述中心构件延伸；以及

上横向构件，其设置在所述中心构件之上并沿与所述第一方向相反的至少第二方向从所述中心构件横向延伸

其中，设置在所述多个缓冲结构之上的所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的子层包括Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料的与设置在所述多个缓冲结构的相邻缓冲结构之间的所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的缺陷相比具有较少缺陷的部分，

其中，所述子层包括结，在所述结中，所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的第一Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料源于第一缓冲结构与第二缓冲结构之间，并且第二Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料源于所述第二缓冲结构与第三缓冲结构界面之间，并且

其中，所述结是第一结，所述子层还包括设置在所述第三缓冲结构之上的第二结，其中，晶体管的源极设置在所述第一结处并且晶体管的漏极设置在所述第二结处，并且晶体管的栅极设置在所述第一结与所述第二结之间、位于Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料的具有较少缺陷的所述部分的其中之一上。

2.根据权利要求1所述的集成电路管芯，其中，所述多个缓冲结构以交错布置进行定位以终止所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的缺陷。

3.根据权利要求1所述的集成电路管芯，其中，所述多个缓冲结构包括被设置为与第二缓冲结构相邻的第一缓冲结构，其中，所述第一缓冲结构的上横向构件和所述第二缓冲结构的下横向构件在从所述半导体衬底的表面垂直延伸的同一平面中相互重叠，并且其中，所述第一缓冲结构的中心构件和所述第二缓冲结构的所述下横向构件形成了沟槽，在所述沟槽中设置有所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料。

4.根据权利要求1所述的集成电路管芯，其中，Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿材料的所述部分是无缺陷的。

5.根据权利要求1所述的集成电路管芯，其中，所述第一结由设置在所述第二缓冲结构之上的一行缺陷来指示。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的集成电路管芯，还包括设置在所述半导体衬底的表面上的半导体互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。

7.根据权利要求1-5中的任一项所述的集成电路管芯，其中，所述多个缓冲结构中的每个缓冲结构的所述中心构件由与相应的缓冲结构的所述上横向构件或所述下横向构件不同的氧化物材料组成。

8.根据权利要求1-5中的任一项所述的集成电路管芯，还包括设置在所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层与所述多个缓冲结构之间的包覆层。

9.根据权利要求8所述的集成电路管芯，其中，所述包覆层包括氮化铝(AlN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化硼(BN)或氮化钛(TiN)。

10.根据权利要求1-5中的任一项所述的集成电路管芯，其中：

所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层包括氮化镓(GaN)、氮化铟镓(InGaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铝铟(AlInN)、硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)或碲化锌(ZnTe)；并且

所述半导体衬底包括硅(Si)。

11.根据权利要求1-5中的任一项所述的集成电路管芯，其中，所述缺陷包括所述Ⅲ族-氮化物或Ⅱ-Ⅵ族纤维锌矿层的穿透位错。