OKI 与信越化学合作开发 GaN 剥离键合技术，促进垂直功率器件的实现

2023年9月5日，OKI和信越化学株式会社宣布，他们共同开发了一种技术，成功仅从信越化学独特技术改进的QST基板上剥离GaN（氮化镓）功能层，并将其粘合到不同材料的基板上。该技术实现了GaN的垂直传导，有助于控制大电流的垂直GaN功率器件的实现和广泛使用。未来，两家公司将通过与制造GaN器件的客户合作，继续开发可在社会上实施的垂直GaN功率器件。

GaN器件被用作平衡高器件特性和低功耗的下一代器件，例如需要1,800伏（V）或更高耐压的功率器件、超越5G的高频器件以及高亮度器件Micro LED显示器备受关注。特别是，随着垂直GaN功率器件提高电动汽车的基本性能，例如延长行驶距离和缩短供电时间，未来对垂直GaN功率器件的需求预计将大幅增加。 然而，垂直GaN功率器件的社会化应用面临两大挑战。 一是加大晶圆直径，提高生产率，二是实现垂直导通，实现大电流控制。

该技术结合了信越化学的 QST 基板技术和 OKI 的 CFB（晶体薄膜接合）技术。QST衬底是美国Qromis（加利福尼亚州）开发的专门用于GaN生长的复合材料衬底，信越化学于2019年获得许可。信越化学的QST基板具有与GaN相同的热膨胀系数，可以抑制翘曲和裂纹，这一特性使得即使在8英寸或更大的晶圆上也可以生长具有高击穿电压的厚膜GaN晶体，解决了直径增大的问题。

另一方面，OKI的CFB是一种将晶体薄膜与生长基板分离并将其粘合到不同材料的基板上的技术。当应用于QST衬底时，可以仅剥离GaN功能层，同时保持高器件特性。在去除用于GaN晶体生长的绝缘缓冲层后，该GaN功能层可以通过金属电极接合到具有高散热性的导电衬底，可以同时实现高散热性和垂直传导性。

展望未来，信越化学将向制造 GaN 器件的公司提供 QST 衬底或外延衬底，OKI 将通过合作和许可提供 CFB 技术。这将支持垂直GaN功率器件的实现，有望成为下一代大电流、高效率的功率器件。