Výzvy z materiálu polyuretanové podložky CMP pro planarizaci plátku GaN s vysokou tvrdostí

Aug 26, 2026 Zanechat vzkaz

Nitrid galia, jako základní polovodičový materiál s širokým pásmovým odstupem, zaznamenal v roce 2026 rychlé rozšíření kapacity pro výkonová zařízení a RF čipy. Na rozdíl od monokrystalických křemíkových plátků dosahují substráty GaN tvrdosti podle Mohse mezi 8,5–9,0, vyznačující se stabilní energií chemické vazby, což přináší zvláštní potíže konvenčním chemicko-mechanickým planarizačním procesům. Běžné univerzální polyuretanové CMP podložky pro křemík nesplňují požadavky na zpracování GaN a párování materiálů se stalo jedním z hlavních úzkých míst omezujících výtěžnost hromadné výroby.

Ve skutečné zpětné vazbě na fab provoz nevhodně přizpůsobené složení podložek snadno způsobí dva typické defekty: nedostatečnou rychlost úběru materiálu vedoucí k nízkému výkonu nebo nadměrnou mechanickou abrazi způsobující mikroškrábance a podpovrchové poškození na površích GaN plátků. U epitaxních struktur GaN-on-Si a GaN-on-SiC i drobné povrchové škrábance přímo zhorší elektrický výkon následujících zařízení. Údaje z průmyslových testů ukazují, že kvalifikované polyuretanové podložky určené pro GaN potřebují současně vyvážit strukturu pórů, tvrdost a chemickou odolnost. Velikost pórů je běžně kontrolována v rozmezí 25 μm–50 μm, aby bylo dosaženo stabilního zadržování kaše a účinného vypouštění zbytků, čímž se zabrání ucpávání pórů během dlouhodobého nepřetržitého leštění.

Mnoho vývojářů polovodičových spotřebních materiálů nyní upravuje síťovací systémy termosetového polyuretanu pro scénáře GaN. Návrh tvrdosti musí najít správnou rovnováhu: příliš tvrdé podložky způsobují škrábance, zatímco příliš měkké podložky obětují schopnost globální planarizace přes celý plátek. Vícevrstvé kompozitní struktury kombinující tuhou vrchní leštící vrstvu a vyhovující podložku se postupně staly hlavním řešením pro zpracování GaN CMP.

Na základě našich nashromážděných zkušeností s vývojem vysoce výkonných polyuretanových materiálů optimalizujeme složení základního polymeru a parametry mikropěnění zaměřené na vlastnosti leštění GaN. Naše materiálové řešení se zaměřuje na stabilní konzistenci pórů, dobrou odolnost vůči alkalické a kyselé suspenzi CMP a nízkou schopnost odlučování částic. Podporuje fabs pro získání hladkých povrchů GaN na úrovni atomů při zachování přijatelné účinnosti odstraňování, což klientům pomáhá zkrátit cykly ladění procesu pro hromadnou výrobu sloučenin-polovodičů.