PF壓力薄膜系統是一種壓力測量系統，可以通過電子皮膚檢測壓力。其超薄電子表皮可以即時準確地顯示兩個接觸面之間的壓力變化，以2D和3D圖形的形式直接輸出到顯示介面。

PF 薄膜壓力分布的實際應用Video: youtu.be/fnlBNsofDcQ

Pressure Distribution Control and Application in Polishing Equipment

In high-precision polishing equipment, specifically Chemical Mechanical Planarization (CMP) tools,

controlling the pressure distribution applied to the workpiece (such as a silicon wafer or precision optics) is fundamental for achieving uniform material removal, controlling surface planarity, and minimizing defects.

This document details the methods, importance, and applications of pressure distribution control in polishing equipment.

拋光設備中的壓力分佈控制與應用

在精密拋光設備（特別是化學機械平坦化，Chemical Mechanical Planarization, 簡稱 CMP）中，對工作件（如晶圓或精密光學元件）施加的壓力分佈是實現均勻材料去除、控制表面平坦度和減少缺陷的關鍵因素。

以下將詳細說明壓力分佈在拋光設備上的使用方式、重要性及控制技術。

壓力分佈的應用策略

有效的壓力分佈策略不僅要求均勻，更要求可調控，以補償各種過程偏差：

| 應用目標 | 壓力分佈調整策略 | 目的 |

|---|---|---|

| 確保整體平坦度 | 使用均勻或中心稍低的壓力，以匹配相對速度的分佈。 | 確保整體材料去除平均，符合普勒斯頓定律。 |

| 減少邊緣捲曲 (Edge Roll-off) | 降低最外環區域（邊緣）的氣囊壓力。 | 邊緣速度高，需降低壓力來減少邊緣過度拋光。 |

| 克服中心凹陷 (Dishing) | 提高中心區域的氣囊壓力。 | 補償中心區域因拋光墊變形或流體動力效應造成的去除不足。 |

ポリッシング（研磨）設備において、**圧力分布（Pressure Distribution）**の制御は、製品の品質、歩留まり、そして生産コストを決定づける「心臓部」とも言える重要な要素です。

なぜ圧力分布がそれほど重要なのか、主な4つの観点から説明します。

1. ナノメートル単位の平坦度（Flatness）の実現

現代の精密機器、特に半導体ウェーハや光学レンズでは、表面の凹凸をナノメートル（$10^{-9}$m）単位で制御する必要があります。

• 課題: 研磨ヘッドがわずかでも傾いたり、中心と外周で圧力が異なったりすると、表面が波打ってしまいます。

• 重要性: 均一な圧力分布を維持することで、表面全体を鏡面のように真っ平らに仕上げることが可能になります。

2. 「エッジ効果（Edge Effect）」の抑制

研磨において最も難しいのが、工作物の端（エッジ）の処理です。

• 現象: 構造上、端の部分には圧力が集中しやすく、中央よりも削りすぎてしまう「ダレ（Roll-off）」が発生します。

• 対策: 最新の設備では、エッジ部分だけに個別の圧力をかける機構（リテーナーリング等）を備えています。

• 重要性: 圧力分布を精密に制御することで、ウェーハの有効面積を最大化し、端まで使える高品質な製品を作ることができます。

3. 研磨パッドの長寿命化とコスト削減

圧力分布が不均一だと、研磨パッド（定盤に貼る消耗品）の特定の場所だけが早く摩耗してしまいます。

• 結果: パッドの寿命が短くなり、交換頻度が増えるため、装置のダウンタイム（停止時間）とコストが増大します。

• 重要性: 圧力を分散させることでパッドを均一に摩耗させ、メンテナンスサイクルを最適化できます。

4. プロセスの再現性と安定化

大量生産においては、「いつでも同じ品質」を作ることが不可欠です。

• 変動要因: パッドの劣化やスラリー（研磨液）の状態変化によって、加工中の圧力バランスは微妙に変化します。