ワイドバンドギャップ半導体の中核材料としての窒化ガリウムは、2026 年を通じてパワーデバイスや RF チップの容量が急速に拡大します。単結晶シリコンウェーハとは異なり、GaN 基板はモース硬度 8.5 ～ 9.0 に達し、安定した化学結合エネルギーを特徴とするため、従来の化学機械平坦化プロセスに特別な困難をもたらします。通常のシリコン用汎用ポリウレタン CMP パッドは GaN プロセス要件を満たすことができず、材料のマッチングが量産歩留まりを制限する主なボトルネックの 1 つとなっています。
実際の製造工程のフィードバックでは、パッドの配合が不適切に一致していると、2 つの典型的な欠陥が容易に発生します。1 つは、材料除去速度が不十分でスループットが低下すること、または過剰な機械的磨耗が原因で GaN ウェーハ表面にマイクロスクラッチや表面下損傷が生じることです。エピタキシャル成長した GaN-on-Si および GaN-on-SiC 構造の場合、表面に小さな傷があると、後続のデバイスの電気的性能が直接低下します。業界のテストデータは、認定された GaN 専用ポリウレタン パッドが細孔構造、硬度、耐薬品性のバランスを同時に保つ必要があることを示しています。細孔径は25μm～50μm以内に制御することが一般的で、スラリーの安定保持と効率的な残渣排出を実現し、長時間連続研磨時の細孔詰まりを防ぎます。
多くの半導体消耗品開発者は現在、GaN シナリオに合わせて熱硬化性ポリウレタンの架橋システムを調整しています。硬度の設計は微妙なバランスをとる必要があります。硬すぎるパッドは傷を生じますが、柔らかすぎるパッドはウェーハ全体にわたる全体的な平坦化能力を犠牲にします。剛性の高い上部研磨層と準拠したサブパッドを組み合わせた多層複合構造が、徐々に GaN CMP プロセスの主流のソリューションになってきました。
高性能ポリウレタン材料の開発で蓄積した経験を活かし、GaNの研磨特性をターゲットにベースポリマー配合と微細発泡パラメータを最適化します。当社の材料ソリューションは、安定した細孔の一貫性、アルカリ性および酸性の CMP スラリーに対する良好な耐性、および低い粒子脱落性能に重点を置いています。これは、許容可能な除去効率を維持しながら原子レベルの滑らかな GaN 表面を得るファブをサポートし、クライアントが化合物半導体量産のプロセス デバッグ サイクルを短縮するのに役立ちます。