Gallium nitride, với tư cách là vật liệu bán dẫn dải rộng lõi, đã chứng kiến sự mở rộng công suất nhanh chóng cho các thiết bị điện và chip RF trong suốt năm 2026. Không giống như các tấm silicon đơn tinh thể, chất nền GaN đạt độ cứng Mohs trong khoảng 8,5-9,0, có năng lượng liên kết hóa học ổn định, điều này gây khó khăn đặc biệt cho các quy trình làm phẳng cơ học-hóa học thông thường. Các miếng đệm CMP polyurethane đa năng thông thường dành cho silicon không thể đáp ứng các yêu cầu xử lý GaN và việc kết hợp vật liệu đã trở thành một trong những trở ngại chính hạn chế năng suất sản xuất hàng loạt.
Trong phản hồi vận hành thực tế của nhà máy, các công thức đệm không phù hợp dễ gây ra hai lỗi điển hình: tốc độ loại bỏ vật liệu không đủ dẫn đến năng suất thấp hoặc mài mòn cơ học quá mức gây ra các vết xước nhỏ và hư hỏng dưới bề mặt trên bề mặt tấm bán dẫn GaN. Đối với cấu trúc GaN‑on‑SiC và GaN‑on‑SiC được nuôi cấy epitaxy, ngay cả những vết xước bề mặt nhỏ cũng sẽ trực tiếp làm giảm hiệu suất điện của các thiết bị tiếp theo. Dữ liệu thử nghiệm trong ngành cho thấy miếng đệm polyurethane chuyên dụng GaN đủ tiêu chuẩn cần cân bằng đồng thời cấu trúc lỗ chân lông, độ cứng và khả năng kháng hóa chất. Kích thước lỗ rỗng thường được kiểm soát trong phạm vi 25 μm‑50 μm để giữ bùn ổn định và xả cặn hiệu quả, tránh tắc nghẽn lỗ chân lông trong quá trình đánh bóng liên tục trong thời gian dài.
Nhiều nhà phát triển vật liệu bán dẫn hiện đang điều chỉnh hệ thống liên kết ngang của polyurethane nhiệt rắn cho các kịch bản GaN. Thiết kế độ cứng phải đạt được sự cân bằng tốt: miếng đệm quá cứng tạo ra vết trầy xước, trong khi miếng đệm quá mềm sẽ hy sinh khả năng làm phẳng toàn bộ trên toàn bộ tấm bán dẫn. Cấu trúc hỗn hợp nhiều lớp kết hợp lớp đánh bóng cứng trên cùng và lớp đệm phụ tuân thủ đã dần trở thành giải pháp chủ đạo cho quá trình xử lý GaN CMP.
Rút kinh nghiệm từ kinh nghiệm tích lũy trong việc phát triển vật liệu polyurethane hiệu suất cao, chúng tôi tối ưu hóa công thức polyme cơ bản và các thông số tạo bọt vi mô nhắm đến đặc tính đánh bóng GaN. Giải pháp vật liệu của chúng tôi tập trung vào tính nhất quán lỗ rỗng ổn định, khả năng chống chịu tốt với bùn CMP có tính kiềm và axit và hiệu suất loại bỏ hạt thấp. Nó hỗ trợ các nhà máy để thu được bề mặt GaN mịn ở cấp độ nguyên tử trong khi vẫn duy trì hiệu suất loại bỏ ở mức chấp nhận được, giúp khách hàng rút ngắn chu trình gỡ lỗi quy trình để sản xuất hàng loạt chất bán dẫn hỗn hợp.