В 2026 году глобальные экологические нормы полупроводниковой промышленности будут постоянно ужесточаться, а ограничения на вещества класса PFAS постепенно распространяются на расходные материалы, используемые внутри предприятий по производству пластин, включая полировальные диски CMP. В традиционных высококлассных колодках CMP частично используются компоненты, модифицированные фтором, для повышения устойчивости к химическим шламам и характеристик смачивания поверхности. Учитывая тенденцию регулирования, разработчикам CMP-подложек, предназначенных для GaN, приходится перепроектировать формулы полиуретана, не жертвуя при этом эффективностью полировки твердых подложек GaN.
В процессах GaN CMP часто используется полирующая суспензия со сложным pH и наноразмерные абразивные частицы. Без добавок, модифицированных фтором, полиуретановые прокладки подвергаются более высокому риску химической эрозии, закупорки пор и старения поверхности во время эксплуатации. Инженерам-материалистам необходимо скорректировать соотношение соответствия полиола и изоцианата, оптимизировать плотность поперечных связей и улучшить антигидролизную и противонабухающую способность самой полиуретановой матрицы, чтобы заменить часть функций, первоначально реализуемых фторсодержащими ингредиентами.
Отзывы представителей отрасли показывают, что многие поставщики контактных площадок все еще находятся на этапе тестирования образцов продуктов GaN CMP, не содержащих PFAS. Текущие основные проблемы заключаются в балансировании трех ключевых показателей: скорости съема материала, возможности контроля дефектов и срока службы. Некоторые не содержащие фтора колодки, впервые испытанные в ходе краткосрочных лабораторных испытаний, показывают достойное качество поверхности, однако скорость износа явно увеличивается в условиях непрерывной работы на заводе, что увеличивает общую стоимость расходных материалов на пластину.
Опираясь на нашу платформу исследований и разработок в области полиуретанов, мы разработали марки модифицированных полиуретановых материалов, ориентированные на производство подушек GaN CMP без содержания PFAS. Регулируя структуру основной цепи полимера, мы повышаем химическую стабильность без добавок фтора. Партнеры, расположенные ниже по цепочке, могут дополнительно подобрать процесс порообразования в соответствии со своей собственной конструкцией подушечек. Мы будем продолжать сотрудничать с разработчиками расходных материалов для завершения совместной проверки и продвигать промышленное применение экологически чистых полиуретановых решений для планаризации пластин GaN следующего поколения.