Les réglementations environnementales mondiales de l’industrie des semi-conducteurs se durcissent continuellement en 2026, et les restrictions sur les substances de classe PFAS couvrent progressivement les matériaux consommables utilisés dans les usines de fabrication de plaquettes, y compris les tampons de polissage CMP. Les tampons CMP haut de gamme traditionnels adoptent en partie des composants modifiés au fluor pour améliorer la résistance aux boues chimiques et les performances de mouillage de surface. Face à la tendance réglementaire, les développeurs de tampons CMP dédiés au GaN doivent repenser les formules de polyuréthane sans sacrifier les performances de polissage des substrats GaN durs.
Les processus GaN CMP adoptent fréquemment des boues de polissage avec un environnement de pH complexe et des particules abrasives de taille nanométrique. Sans additifs modifiés au fluor, les matériaux des tampons en polyuréthane sont confrontés à des risques plus élevés d'érosion chimique, de blocage des pores et de vieillissement de surface pendant le fonctionnement. Les ingénieurs en matériaux doivent ajuster le rapport d'adaptation polyol-isocyanate, optimiser la densité de réticulation et améliorer la capacité anti-hydrolyse et anti-gonflement de la matrice polyuréthane elle-même, pour remplacer une partie des fonctions initialement réalisées par des ingrédients contenant du fluor.
Les retours de l’industrie indiquent que de nombreux fournisseurs de tampons sont encore en phase de test d’échantillons pour les produits GaN CMP sans PFAS. Les principaux défis actuels résident dans l’équilibre entre trois indicateurs clés : le taux d’enlèvement de matière, la capacité de contrôle des défauts et la durée de vie. Certains premiers tampons sans fluor présentent une qualité de surface décente lors de tests en laboratoire de courte durée, mais la vitesse d'usure s'accélère évidemment dans des conditions de fonctionnement continu en usine, ce qui augmente le coût global des consommables par tranche.
Sur la base de notre plateforme de R&D sur le polyuréthane, nous avons développé des qualités de matériaux en polyuréthane modifié orientées vers la fabrication de tampons GaN CMP sans PFAS. En ajustant la structure du squelette polymère, nous améliorons la stabilité chimique sans additifs fluorés. Les partenaires en aval peuvent adapter davantage le processus de formation de pores en fonction de leur propre conception de tampon. Nous continuerons à coopérer avec les développeurs de consommables pour terminer la vérification conjointe et faire progresser l’application industrielle de solutions de polyuréthane respectueuses de l’environnement pour la planarisation des plaquettes GaN de nouvelle génération.