Tantangan Bahan Bantalan CMP Poliuretan Untuk Planarisasi Wafer GaN Kekerasan Tinggi

Aug 26, 2026 Tinggalkan pesan

Gallium nitrida, sebagai bahan semikonduktor celah pita lebar inti, telah mengalami peningkatan kapasitas yang pesat untuk perangkat daya dan chip RF sepanjang tahun 2026. Tidak seperti wafer silikon monokristalin, substrat GaN mencapai kekerasan Mohs antara 8,5‑9,0, yang memiliki energi ikatan kimia yang stabil, sehingga menimbulkan kesulitan khusus pada proses planarisasi kimia‑mekanis konvensional. Pad CMP poliuretan serbaguna untuk silikon tidak dapat memenuhi persyaratan pemrosesan GaN, dan pencocokan material telah menjadi salah satu hambatan utama yang membatasi hasil produksi massal.

Dalam umpan balik pengoperasian pabrik yang sebenarnya, formula pad yang tidak cocok dengan mudah menyebabkan dua cacat umum: tingkat penghilangan material yang tidak mencukupi sehingga menghasilkan throughput yang rendah, atau abrasi mekanis berlebihan yang menyebabkan goresan mikro dan kerusakan bawah permukaan pada permukaan wafer GaN. Untuk struktur GaN‑on‑Si dan GaN‑on‑SiC yang dikembangkan secara epitaksi, bahkan goresan kecil pada permukaan akan secara langsung menurunkan kinerja listrik perangkat berikutnya. Data uji industri menunjukkan bantalan poliuretan khusus GaN yang memenuhi syarat perlu menyeimbangkan struktur pori, kekerasan, dan ketahanan terhadap bahan kimia secara bersamaan. Ukuran pori biasanya dikontrol dalam 25 μm‑50 μm untuk mewujudkan penyimpanan bubur yang stabil dan pembuangan residu yang efektif, menghindari penyumbatan pori selama pemolesan terus menerus dalam waktu lama.

Banyak pengembang bahan habis pakai semikonduktor kini menyesuaikan sistem ikatan silang poliuretan termoset untuk skenario GaN. Desain kekerasan harus mencapai keseimbangan yang baik: bantalan yang terlalu keras menghasilkan goresan, sedangkan bantalan yang terlalu lunak mengorbankan kemampuan planarisasi global di seluruh wafer. Struktur komposit multi-lapisan yang menggabungkan lapisan pemoles atas yang kaku dan sub-pad yang sesuai secara bertahap menjadi solusi utama untuk pemrosesan GaN CMP.

Berdasarkan akumulasi pengalaman kami dalam pengembangan material poliuretan berperforma tinggi, kami mengoptimalkan formulasi polimer dasar dan parameter pembusaan mikro yang menargetkan karakteristik pemolesan GaN. Solusi material kami berfokus pada konsistensi pori yang stabil, ketahanan yang baik terhadap bubur CMP yang bersifat basa dan asam, serta kinerja pelepasan partikel yang rendah. Teknologi ini mendukung fab untuk mendapatkan permukaan GaN halus setingkat atom sambil mempertahankan efisiensi penghilangan yang dapat diterima, membantu klien mempersingkat siklus proses debug untuk produksi massal semikonduktor majemuk.