O nitreto de gálio, como material semicondutor central de banda larga, teve rápida expansão de capacidade para dispositivos de energia e chips de RF ao longo de 2026. Ao contrário dos wafers de silício monocristalino, os substratos de GaN atingem uma dureza de Mohs entre 8,5-9,0, apresentando energia de ligação química estável, o que traz dificuldades especiais aos processos convencionais de planarização químico-mecânica. As almofadas CMP de poliuretano comuns para uso geral para silício não conseguem atender aos requisitos de processamento de GaN, e a correspondência de materiais se tornou um dos principais gargalos que restringem o rendimento da produção em massa.
No feedback real da operação da fábrica, fórmulas de pastilhas inadequadamente combinadas causam facilmente dois defeitos típicos: taxa de remoção de material insuficiente, levando a baixo rendimento, ou abrasão mecânica excessiva, introduzindo microarranhões e danos subterrâneos nas superfícies do wafer GaN. Para estruturas de GaN-on-Si e GaN-on-SiC cultivadas epitaxialmente, mesmo pequenos arranhões na superfície deteriorarão diretamente o desempenho elétrico dos dispositivos subsequentes. Os dados de testes da indústria mostram que as almofadas de poliuretano qualificadas e dedicadas ao GaN precisam equilibrar a estrutura dos poros, a dureza e a resistência química simultaneamente. O tamanho dos poros é comumente controlado dentro de 25 μm-50 μm para obter retenção estável da pasta e descarga eficaz de resíduos, evitando o entupimento dos poros durante o polimento contínuo de longo prazo.
Muitos desenvolvedores de consumíveis de semicondutores estão agora ajustando sistemas de reticulação de poliuretano termofixo para cenários de GaN. O projeto de dureza deve atingir um equilíbrio preciso: almofadas excessivamente duras produzem arranhões, enquanto almofadas excessivamente macias sacrificam a capacidade de planarização global em todo o wafer. Estruturas compostas multicamadas que combinam camada de polimento superior rígida e sub-almofada compatível tornaram-se gradualmente soluções convencionais para processamento GaN CMP.
Com base em nossa experiência acumulada no desenvolvimento de materiais de poliuretano de alto desempenho, otimizamos a formulação do polímero base e os parâmetros de microespuma visando as características de polimento de GaN. Nossa solução de material se concentra na consistência estável dos poros, na boa resistência à lama CMP alcalina e ácida e no baixo desempenho de liberação de partículas. Ele oferece suporte a fábricas para obter superfícies de GaN lisas em nível de átomo, mantendo uma eficiência de remoção aceitável, ajudando os clientes a reduzir os ciclos de depuração de processos para produção em massa de semicondutores compostos.