レーザーリフトオフによるGaNエピ成長用サファイア基板の再利用技術

摘要

GaNはワイドバンドギャップ半導体で絶縁破壊電圧が高く、また電子飽和速度が大きいことからミリ波・テラヘルツ波帯で動作する高周波パワーデバイスとして期待されている。我々はサファイア、SiC、SiおよびGaN自立基板上に微細T型ゲートを有するGaN系高電子移動度トランジスタ（HEMT）を作製し、200 GHzを超えるf_Tおよびf_(max)を報告してきた。GaN系HEMTをミリ波・テラヘルツ波帯MMICに応用するには、GaNエピ層の成長に使用した基板を100μm程度まで薄化しなければならない。しかし、サファイアやSiCは酸・アルカリに耐性があることからドライエッチングや機械研磨での薄化が必要であるが、基板材料のほとんどは廃棄される。本報告では、サファイア基板上のGaNエピ層をレーザーリフトオフで剥離し、成長用基板を無損傷で回収するとともに、回収したサファイア基板上にGaNエピ層を再成長し、その特性を評価した。