[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

说明书

本公开内容的实施例涉及集成电路(IC)管芯。在实施例中，一种IC管芯可以包括半导体衬底，设置在半导体衬底之上的Ⅲ族‑氮化物或Ⅱ‑Ⅵ族纤维锌矿层，以及至少部分地嵌入在所述Ⅲ族‑氮化物或Ⅱ‑Ⅵ族纤维锌矿层中的多个缓冲结构。在一些实施例中，所述多个缓冲结构中的每个缓冲结构可以包括设置在半导体衬底之上的中心构件，设置在所述半导体衬底之上并远离中心构件横向延伸的下横向构件，以及设置在中心构件之上并从中心构件沿与下横向构件延伸的相反方向横向延伸的上横向构件。多个缓冲结构以交错布置进行定位以终止Ⅲ族‑氮化物或Ⅱ‑Ⅵ族纤维锌矿层的缺陷。可以描述和/或要求保护其它实施例。

技术领域

本公开内容的实施例总体上涉及集成电路的领域，并且更具体而言，涉及与具有减少缺陷的Ⅲ族-氮化物层的集成电路管芯相关联的装置和方法。

背景技术

包括Ⅲ族-氮化物材料的晶体管对于高电压或高频应用是有用的，因此，对于诸如功率管理集成电路(ICs)或射频(RF)功率放大器之类的片上系统(SoC)应用可能是有希望的候选。然而，Ⅲ族-氮化物材料与特定类型的半导体衬底材料(例如硅(Si))的共同集成可能是具有挑战性的。这是由于Ⅲ族-氮化物材料的晶体结构和特定类型的半导体衬底材料之间的潜在的大的晶格失配，这可能导致高的缺陷密度。另外，特定类型的衬底材料和Ⅲ族-氮化物材料之间的热膨胀系数的不匹配可能导致Ⅲ族-氮化物材料上的表面破裂。

本文中提供的背景技术描述是出于总体上呈现本公开内容的环境的目的。除非在本文中另外指出，否则该部分中所述的材料不是本申请中权利要求的现有技术，并且不会由于包含在该部分中而被承认是现有技术。

附图说明

通过结合附图的以下具体实施方式将容易理解实施例。为了便于该描述，类似的附图标记标识类似的结构元件。在附图的图中通过示例的方式而非通过限制的方式示出了实施例。除非另外明确指出，否则这些附图没有按照比例。

图1示意性地示出了根据本公开内容的各种实施例的示例性集成电路(IC)组件的截面侧视图，该示例性集成电路(IC)组件包括形成在其上的具有减小缺陷密度的Ⅲ族-氮化物的IC管芯。

图2是根据本公开内容的各种实施例的在其上设置有两个缓冲结构的半导体衬底的透视图。

图3是根据本公开内容的各种实施例的集成电路(IC)管芯制造过程的说明性流程图。

图4描绘了根据本公开内容的各种实施例的图3的IC管芯制造过程中所选择的操作的说明性截面视图。

图5-6描绘了根据本公开内容的各种实施例的图3的IC管芯制造过程的附加操作的各种实施例。

图7描绘了根据本公开内容的IC管芯组件的各种实施例。

图8示意性地示出了根据本公开内容的各种实施例的示例性集成电路(IC)管芯的截面侧视图，该示例性集成电路(IC)管芯具有形成在其上的减小缺陷密度的Ⅲ族-氮化物。

图9描绘了各种实施例的说明性尺寸。

图10示意性地示出了根据本公开内容的各种实施例的包括集成电路管芯的计算设备。

具体实施方式

本公开内容的实施例描述了具有设置在其上的减少缺陷的Ⅲ族-氮化物的集成电路(IC)管芯构造。在以下描述中，将使用本领域技术人员常用于向本领域中其他技术人员传达其工作的实质的术语来描述说明性实施方式的多个方面。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以仅利用所述方面中的一些来实践本公开内容的实施例。出于解释的目的，阐述了具体的数量、材料和构造以便于提供对说明性实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开内容的实施例。在其它实例中，省略或简化了公知的特征，以免使得说明性实施方式难以理解。