世界的な半導体業界の環境規制は 2026 年に向けて引き続き強化されており、PFAS クラスの物質に対する制限は、CMP 研磨パッドを含むウェーハ製造工場内で使用される消耗品にも徐々に適用されています。従来のハイエンドCMPパッドは、耐薬品性スラリー性と表面濡れ性能を向上させるためにフッ素変性成分を部分的に採用しています。規制の動向に直面して、GaN 専用 CMP パッドの開発者は、硬質 GaN 基板の研磨性能を犠牲にすることなくポリウレタンの配合を再設計する必要があります。
GaN CMP プロセスでは、複雑な pH 環境とナノサイズの研磨粒子を備えた研磨スラリーが頻繁に使用されます。フッ素変性添加剤を使用しない場合、ポリウレタン パッド素材は使用中に化学的侵食、細孔の閉塞、および表面の老化のリスクが高くなります。材料エンジニアは、フッ素含有成分によって本来実現されていた機能の一部を置き換えるために、ポリオールとイソシアネートの適合率を調整し、架橋密度を最適化し、ポリウレタンマトリックス自体の耐加水分解性と耐膨潤性を向上させる必要があります。
業界のフィードバックによると、多くのパッドサプライヤーがまだ PFAS フリー GaN CMP 製品のサンプルテスト段階にあります。現在の主な課題は、材料除去率、欠陥管理能力、耐用年数という 3 つの重要な指標のバランスをとることにあります。一部の初期試用のフッ素フリーパッドは、短時間の実験室テストでは良好な表面品質を示していますが、ファブの連続稼働条件下では摩耗速度が明らかに加速し、ウェーハあたりの全体的な消耗品コストが上昇します。
当社は、ポリウレタンの研究開発プラットフォームに基づいて、PFAS フリーの GaN CMP パッド製造を目的とした変性ポリウレタン材料グレードを開発しました。ポリマー主鎖構造を調整することで、フッ素添加物を使用せずに化学的安定性を高めます。下流パートナーは、独自のパッド設計に従って細孔形成プロセスをさらに適合させることができます。当社は今後も消耗品開発者と協力して共同検証を完了し、次世代GaNウェーハ平坦化のための環境に優しいポリウレタンソリューションの産業応用を推進していきます。