CN111168562A - 研磨装置用承载头及其隔膜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学机械式研磨装置用承载头及其隔膜，提供一种随着研磨工序的进行，在发生研磨垫或卡环等耗材的磨损，并随着耗材的磨损量而发生隔膜的上下移动移位时，借助于第二固定瓣，提供补偿力而使之抵消，从而提高研磨品质的研磨装置用承载头的隔膜及其承载头。

Description

研磨装置用承载头及其隔膜

技术领域

本发明涉及研磨装置用承载头及其隔膜，详细而言，涉及一种即使卡环等的磨损状态变动，也向基板的边缘施加均匀的加压力而保持研磨品质的研磨装置用承载头及其隔膜。

背景技术

化学机械式研磨(CMP)装置用于在半导体元件制造过程中，去除因反复执行掩蔽、蚀刻及布线工序等而生成的晶片表面的凹凸所导致的电池区域与周边电路区域间发生高度差，实现全面平坦化，且为了提高随着电路形成用触点/布线膜分离及高集成元件化而要求的晶片表面粗糙度等，对晶片表面进行精密研磨加工。

在这种CMP装置中，承载头在研磨工序前后，以晶片的研磨面与研磨垫相向的状态对所述晶片加压，使得进行研磨工序，同时，研磨工序结束后，以直接或间接真空吸附并把持晶片的状态，移送到下个工序。

图1a及图1b是图示普通的研磨装置的构成的图。如图所示，研磨装置9包括：研磨盘10，其以研磨垫11套于上面的状态自转10r；承载头2，其以基板的研磨面接触研磨垫11的状态向下方加压Pc并自转2r；浆料供应部3，其为了基板W的化学式研磨而供应浆料；调节器4，其在基板的研磨工序中重整研磨垫11的状态。

基板W的研磨面以被加压于研磨垫11的状态，借助于承载头2而自转2r，并进行基于与研磨垫11的摩擦的机械式研磨工序，同时，基板W的研磨面从浆料供应口31供应浆料并进行化学式研磨工序。本发明既可以在机械式研磨工序与化学式研磨工序一同进行的情况下应用，也可以在只进行机械式研磨工序的情况下应用。

在基板的研磨工序中，调节器4以使调节盘位于臂41的末端的状态，在使调节盘向下方加压的同时自转4r，在既定的角度范围内进行往复旋转运动4d，借助于此，在研磨垫11的全体面积上进行重整工序。

承载头2如图2所示，包括：本体2x及底座22，其从外部传递旋转驱动力并旋转；隔膜21，其固定于底座22；卡环23，其以环形隔开配置于隔膜底板211的外周，在研磨工序中，下表面贴紧研磨垫11，抑制基板的脱离。其中，本体2x和底座22既可以以一体形态形成，也可以在相互分离的状态下，以借助于连接构件而连接的形态形成。

其中，隔膜21具备：隔膜底板211，其按基板W的形状形成，贴紧基板的非研磨面；隔膜侧面212，其从隔膜底板211的边缘向上侧延长；隔壁瓣213，其从隔膜底板211延长，固定于底座22。隔壁瓣213的末端插入固定于结合构件22a结合于底座22之间的缝隙，由此，隔壁瓣213固定于底座22。

而且，第一固定瓣2121从隔膜侧面212的上端部向半径内侧延长，插入于结合构件22a固定于底座22之间的缝隙，其末端被固定，借助于此，固定于底座22。第二固定瓣2122从隔膜上端部向上方延长后折弯，向半径内侧延长形成。同样地，末端插入固定于结合构件22a固定于底座22之间的缝隙，借助于此，第二固定瓣2122也固定于底座22。

在本说明书通篇中，视为将结合于底座22的“结合构件22a”包含为底座22的一部分。

因此，如果从压力控制部25供应空压，则在隔膜底板211与底座22之间，被隔壁瓣213划分的多个主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5膨胀，同时，对作为主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5底面的底板211加压的力P按腔室独立地调节并按区域对基板W加压。另外，在最外侧主压力腔室C5的上端部，借助于第一固定瓣2121、第二固定瓣2122和底座22而形成辅助压力腔室Cx，辅助压力腔室Cx的压力Px通过隔膜侧面212而向下方传递，对基板W的边缘部分加压。

而且，卡环23以包围隔膜底板211的外周的环形形成。卡环23在其上侧配备另外的空压腔室，既可以借助于空压腔室的压力而能沿上下方向移动地构成，也可以如图所示，与本体部2x一体形成。

如上构成的承载头2仅在按研磨工序，恒定地对基板W加压时，才能均匀地获得基板的研磨品质。

但是，如果研磨工序反复，则卡环23和研磨垫11磨损，因此，隔膜的上下位置变动。即，如果以卡环23磨损的情形为例进行说明，在研磨工序中，隔膜底板211与卡环23下表面的距离同基板厚度tw相应，是既定的，因而卡环23的磨损量越增加，越发生隔膜向上侧翘起的移位99。

不同于此，当卡环23借助于空压腔室而能够沿上下方向移动的承载头时，承载头在既定高度进行研磨工序，因而研磨垫的磨损量越增加，越发生隔膜向下方下垂的移位99'。

出于便利，图3a是在研磨工序中，将作为隔膜21预定形状的状态示例性图示为隔膜的基准位置，图3b图示了隔膜随着卡环23的磨损而向上侧翘起的状态。其中，所谓隔膜向上侧翘起的状态，意味着在假定为基板W不位于投入研磨工序的承载头2的状态下，隔膜底板211与研磨垫11的底板隔开距离y减小。下面，简单地以“底板隔开距离y”为基准进行说明。

如上所述，如果隔膜21根据研磨垫或卡环23的磨损量而上下移动，则随着隔膜21的上下移动，隔膜的瓣形状发生微妙的差异。

因此，在隔膜21的瓣为既定形状的状态下，如果适当地调节空压、旋转速度等研磨工序变数，则如图6的用Si标识的研磨曲线所示，从基板W的中心至边缘(edge)的研磨面形状(研磨曲线)整体上可以均匀地吻合。

但是，卡环23的磨损量越增加，隔膜21向上方翘起移动的移位99越大，因此，在基板的边缘区域，对基板加压的加压力变动。

即，卡环23的磨损量增加，底板隔开距离y减小，如果达到y'，则隔膜21整体上向上侧翘起移动，从向上侧移动的隔膜侧面212的上端部延长形成的“┓”字形态的第二固定瓣2122，由于上侧折弯部Vx堵塞底座22的下表面，因而隔膜侧面212向上侧翘起的移位99导致的反作用力直接沿侧面向下方传递。因此，与当隔膜21在基准位置(图3a)时沿侧面212向下方传递的加压力Fe相比，当隔膜21在向上侧翘起移动的位置(图3b)时，沿侧面212向下方传递的加压力Fe'进一步加大。

因此，在图3a所示的基准位置，即使设置研磨工序变数，使得获得图6的Si所示的均匀的研磨曲线，但在隔膜侧面212因卡环23的磨损而向上侧翘起移动的状态下，基板边缘部分的研磨量进一步增大，因而通过实验表明，获得以图6的S1标识的研磨曲线。

另一方面，虽然也可以谋求根据卡环23的磨损量而降低辅助压力腔室Cx的压力的方法，但在研磨工序中，根据卡环23的磨损量测量值，准确地使辅助压力腔室Cx的压力变动是非常艰难的，因而不优选。

另一方面，图4所示的另一形态的承载头2'的隔膜21'，可以以不具备辅助压力腔室Cx的形态构成。这种隔膜21'的构成，由于隔膜侧面212'的刚性低，在最外侧压力腔室中，压力越提高，边缘部分的底板21a越翘起，因而存在难以向基板边缘部分导入充分加压力的局限。因此，作为图6所示的隔膜21'，即使适当地控制研磨工序变数，基板边缘部分的研磨品质低，无法获得以图6的Si标识的研磨曲线，只能获得以图6的S3标识的研磨曲线，因而不优选。

即使在图4所示的另一形态的承载头2'上侧形成辅助压力腔室Cx，由于隔膜侧面212'的刚性低，因而无法将辅助压力腔室Cx中的压力Px沿侧面212'向下方传递，存在难以获得以图6的Si标识的研磨曲线的局限。

另一方面，关于图3b图示的隔膜21，如果卡环23的磨损量增加，隔膜侧面212发生向上方翘起的移位99，则在第二固定瓣2122的上方延长部分Vx的前端部与底座22的下表面Sb接触的同时，作为其反作用力，将隔膜侧面212推向下方的力进一步增大。

作为解决这种问题的方案，如图5所示，可以谋求以在第二固定瓣2122"包括皱褶部88的形态形成的方案。如果在第二固定瓣2122"形成有皱褶部88，则即使隔膜侧面212根据卡环23的磨损量而向上方翘起，由于第二固定瓣2122"的皱褶部88容纳了隔膜侧面212的上方移位量，因而可以防止通过隔膜侧面212而施加于基板边缘的加压力Fe"的大小增大的问题。

但是，在第二固定瓣2122"形成有皱褶部88、其末端固定于底座22的下表面的结构中，借助于因承载头2"在研磨工序中自转而发生的离心力，由于因皱褶部88而长长地形成至固定末端的第二固定瓣2122"，存在在隔膜的边缘部分发生扭曲(twisting)变形的问题。因此，随着隔膜侧面的晃动越来越严重，对基板边缘部分加压的加压力也发生晃动，引起使基板边缘部分的研磨品质下降的问题。

不仅如此，由于研磨工序中高速自转引起的离心力，在皱褶部88与末端之间沿水平方向延长的上部区域，成为从底座22的下表面Sb隔开c的状态。因此，即使作用于皱褶部88表面的力沿上下方向相互抵消，在第二固定瓣的上部区域，向上方翘起的力Fd进行作用，因此，辅助压力腔室Cx的第二固定瓣2122"成为使隔膜侧面212向上方翘起的力Fr进行作用的原因，成为使随着卡环23的磨损量增加而向上方移动的隔膜侧面212的移位99进一步放大的原因。因此，当隔膜在基准位置时，由于辅助压力腔室Cx的压力Px，与通过隔膜侧面212而对基板边缘加压的加压力Fe相比，反而施加更低的加压力Fe"。

因此，作为图5所示的隔膜21"，即使设置研磨工序变数，使得成为图6的Si的研磨曲线，随着研磨工序反复，卡环23的下表面磨损量越增加，对基板的边缘部分加压的加压力Fe"越渐渐下降，通过实验确认了获得以图6的S2标识的研磨曲线。

如上所述，即使设置承载头的旋转速度、主压力腔室及辅助压力腔室的压力、研磨盘的旋转速度等研磨工序变数，使得基板W的研磨曲线成为中心至边缘部分均匀的曲线Si，但随着研磨工序的进行，隔膜底板211与研磨垫11之间的底板隔开距离y发生变动，因而发生基板的边缘部分的研磨品质发生变动的问题。

不仅如此，由承载头2的自转导致的离心力如果进行作用，则在隔膜侧面212与第二固定瓣2122"发生扭曲变形，无法准确地对基板的边缘部分加压，发生研磨品质低下的问题。

因此，迫切要求一种隔膜结构，即使不在研磨工序中或按研磨工序变更研磨工序变数的设置，也可以均匀地保持基板边缘部分的研磨量，与卡环及研磨垫磨损量无关地将既定的加压力施加于基板边缘。

另外，还需要一种方案，消除在研磨工序中，由于隔膜的扭曲变形，加压力无法充分施加于基板边缘部分，或施加的加压力发生晃动，导致研磨品质低下的问题。

如上所述的背景技术为了帮助本发明的理解，说明了在导出本发明的过程中获得的其他形态的构成，并非意味着本申请日之前公知的以往技术。

发明内容

解决的技术问题

本发明正是在前述的技术背景下研发的，目的是提供一种隔膜及具备隔膜的承载头，所述隔膜的结构为即使不独立地调节研磨装置的变数，也与卡环或研磨垫的磨损量无关地均匀保持施加于基板边缘的加压力。

另外，本发明目的是，即使在研磨工序中存在快速自转的承载头的离心力，也使隔膜的扭曲变形实现最小化，向基板的边缘施加既定的加压力。

技术方案

为了达成所述目的，本发明提供一种研磨装置用承载头及其隔膜，具备从隔膜侧面的上端部向侧方向延长的第一固定瓣、从隔膜侧面的上端部向上部延长的第二固定瓣，如果隔膜因卡环的磨损等而从基准位置沿上下方向移动，则利用第二固定瓣发生的补偿力，补偿因隔膜侧面的上方移动移位导致的加压力。

本说明书及专利权利要求书中记载的“外侧”或与之类似的术语，定义为指称从隔膜底板的中心起的半径外侧方向r。与此类似，本说明书及专利权利要求书中记载的“内侧”或与之类似的术语，定义为从隔膜底板的中心起的半径内侧方向。

本说明书及专利权利要求书中记载的“上侧”或与之类似的“上方”等术语，定义为指称从隔膜底板朝向底座远离的方向z。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“水平距离”及与之类似的术语，定义为指称与隔膜底板平行方向的隔开距离。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“水平面”指称虚拟的水平面，定义为指称与隔膜底板平行的任意的水平面。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“最外侧主腔室”，定义为指称以隔膜底板的中心为基准，向半径外侧位于最外侧的主压力腔室，及将隔膜底板的一部分包括为对基板加压的加压面的主压力腔室。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“辅助压力腔室”，定义为指称以第一固定瓣为边界而位于最外侧主腔室上侧的环形的压力腔室。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“底板隔开距离y”，定义为假定在承载头2位于进行研磨工序的位置的状态下，基板W不位于承载头的下侧，在假定为既定压力P向承载头的压力腔室供应的状态下，指称“隔膜底板的下表面与研磨垫上表面的隔开距离”。

因此，在配置有基板的状态下，在卡环固定于承载头的状态下，如果卡环的磨损量增大，则底板隔开距离减小，隔膜发生翘起的移位。在配置有基板的状态下，在卡环可以在承载头上下移动、进行研磨工序的承载头的高度固定的状态下，如果研磨垫的磨损量增大，则底板的隔开距离增大，发生隔膜向下方移动的移位。

在本说明书及专利权利要求书中记载的“基准位置”，定义为“作为卡环的磨损之前状态，是为了对比磨损前后而任意确定的位置”或“在卡环可以在承载头上下移动、进行研磨工序的承载头的高度固定的状态下，作为研磨垫的磨损之前的状态，是为了对比磨损前后而任意确定的位置”。

即，为了相对比较卡环或研磨垫的磨损之前状态与之后状态，将卡环或研磨垫的磨损之前状态定义为“基准位置”。因此，“基准位置”可以任意确定，为了说明的便利，在本发明的实施例中，以“隔膜的固定瓣保持原来形状的状态(图9a)”为例进行说明。在图中虽然将第一固定瓣水平延长的状态标识为基准位置，但根据需要，也可以将隔膜侧面位于更下侧、第一固定瓣稍稍弯曲的状态当作基准位置。

发明效果

根据本发明，可以获得的效果是，即使随着研磨工序的反复，研磨垫或卡环的磨损不断进展，也向基板的边缘部分施加均匀的加压力，提高研磨品质。

即，本发明可以获得的效果是，如果根据研磨垫或卡环的磨损量，隔膜侧面发生向上下方向移动的移位，则在第二固定瓣中自行施加与隔膜侧面的移动移位相反方向的补偿力，借助于补偿力而抵消因隔膜的侧面移动移位导致的加压力变动部分，向基板边缘部分施加均匀的加压力。

即，本发明可以获得的效果是，即使在研磨工序中不变更研磨工序变数，仅凭借隔膜形状便自行抵消隔膜的上下移动移位，提高研磨品质。

由此，本发明获得无需另外的控制便始终既定地研磨基板的研磨曲线的效果。

附图说明

图1a是图示普通的基板研磨装置的构成的主视图，

图1b是图1a的俯视图，

图2是图示图1a的承载头的构成的半剖面图，

图3是图2的“A”部分的放大图，

图4是图示另一形态的承载头的边缘部分的构成的放大图，

图5是图示另一形态的承载头的边缘部分的构成的放大图，

图6是图示由隔膜结构决定的基板的研磨曲线的图表，

图7是图示本发明的第一实施例的基板研磨装置用承载头的隔膜的横剖面图，

图8是图7的“B”部分的放大图，

图9a作为与图2的“A”部分对应的构成，是图示图7的隔膜加装于承载头后在研磨工序中的加压力作用状态的图，

图9b是图示在底板隔开距离减小、隔膜侧面向上方移动的状态下，图7的隔膜加装于承载头，研磨工序中通过隔膜侧面来传递的加压力作用状态的图，

图9c是图示在底板隔开距离增加而使隔膜侧面向下方移动的状态下，图7的隔膜加装于承载头，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图10a是图9b的“C”部分的放大图，

图10b是本发明另一实施形态的“C”部分的放大图，

图11是本发明第一实施例的变形例的隔膜的边缘部分的放大图，

图12是图示本发明第二实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图13是图示本发明第三实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图14是图示本发明第四实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图15是图示本发明第五实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图16是图示本发明第六实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图，

图17是图示本发明第七实施例的基板研磨装置的承载头的隔膜加装于承载头，在底板隔开距离减小的状态下，研磨工序中通过隔膜侧面传递的加压力作用状态的图。

附图标记：

W：基板 Cx：辅助压力腔室

C5：最外侧主压力腔室 101、102、103、104、105：隔膜

110：隔膜底板 120：隔膜侧面

121：第一固定瓣 122、122'、222、322、422、522：第二固定瓣

A1：第一倾斜部分 A2：第二倾斜部分

A3：第三延长部分 23：卡环

22：底座 22a：结合构件

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例，但本发明并非由实施例所限制或限定。作为参考，在本说明中，相同的标号指称实质上相同的要素，在这种规则下，可以引用其他图中记载的内容进行说明，可以省略判断认为从业人员不言而喻的或重复的内容。

本发明的第一实施例的基板研磨装置用承载头201，与参照图2说明的承载头2的构成类似地形成。即，承载头201包括：本体2x，其与驱动轴(图上未示出)连接并进行旋转驱动；底座22，其与本体2x连接并一同旋转；卡环23，其为环形，连接固定于本体2x与底座22中的任意一个以上并一同旋转；隔膜101，其固定于底座22，在与底座22之间形成主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5及辅助压力腔室Cx，以挠性材料形成，以便容易地实现伸缩变形和弯曲变形中的任意一个以上；压力控制部25，其向主压力腔室C1、...、C4、C5及辅助压力腔室Cx供应空压，调节压力。

在图中未图示全体形状，但以使与图2所示的半剖面图中图示内容相同的形状旋转360度的结构形成。

所述底座22与本体2x一体形成或通过连接构件(图上未示出)连接，借助于从外部传递的旋转驱动力而一同在研磨工序中旋转。因此，固定于底座22与本体2x中的任意一个以上的隔膜101和卡环23也一同旋转。

所述卡环23以包围隔膜101的隔膜底板110外周的环形形成。卡环23在研磨工序中保持贴紧研磨垫11的状态，在研磨工序中，防止位于隔膜底板110下侧的基板在有摩擦力的情况下仍脱离到承载头201外侧。

卡环23在承载头201的本体2x一体形成，可以借助于承载头201的上下移动或研磨盘10的上下移动，保持其下表面贴紧研磨垫11的状态。或者，也可以在卡环23的上侧形成有另外的空压腔室，如果向空压腔室供应正压，则卡环23向下方移动，成为其下表面贴紧研磨垫11的上表面的状态。在这种情况下，卡环23沿上下方向移动，为了进行研磨工序，具备贴紧研磨垫11上的驱动机制，因而承载头201通常相对于研磨垫11在既定高度进行研磨工序。

如图7所示，所述隔膜101包括：隔膜底板110，其在研磨工序中，使基板W处于贴紧下表面的状态；隔膜侧面120，其从隔膜底板110的边缘末端向上延长；多个隔壁瓣130(131、132、133、134)，其为环形，在隔膜底板110的中心与隔膜侧面120之间，从隔膜底板110向上延长，结合于底座22；第一固定瓣121，其从隔膜侧面120的上端部向内侧延长形成，其末端121e固定于承载头201的底座22，形成一部分被隔膜底板110和隔膜侧面120环绕的主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5；第二固定瓣122，其从隔膜侧面120的上端部和第一固定瓣121中的任意一个延长形成，与第一固定瓣121一同在所述最外侧主压力腔室C5的上侧形成辅助压力腔室Cx，在向辅助压力腔室Cx施加正压的状态下，针对隔膜侧面120的上下移动移位99、99'提供补偿力Fr。

从隔膜底板110的上表面延长的多个隔壁瓣130(131、132、133、134)，其末端以结合构件22a为媒介固定于底座22。因此，主压力腔室在底座22与隔膜底板110之间分割形成为多个主压力腔室C1、...、C4、C5。如图7所示，隔壁瓣130可以以中心线为基准，以构成同心圆的环形，从隔膜底板110延长形成多个。

而且，在隔膜侧面120的上端部，第一固定瓣121向内侧延长，如图9a所示，第一固定瓣121的末端121e借助于结合构件22a、22x而固定于底座22，在隔膜侧面120的上端部，第二固定瓣122向上侧延长。

隔膜底板110整体由挠性材料形成，根据其上侧的主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5的压力而自由地伸张或变形。在无基板的状态下，如果向主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5施加正压，则隔膜底板110整体上向下方移动，当向主压力腔室C1、C2、C3、C4、C5施加负压时，隔膜底板110整体向上方移动。

隔膜隔壁瓣130也由挠性材料形成，根据压力腔室C1、...、C5的压力而自由地伸张或弯曲变形。隔膜侧面120除环形固定体120i、120o外，以挠性材料形成，未形成有环形固定体120i、120o的部分，根据最外侧主压力腔室C5和位于其上侧的辅助压力腔室Cx的压力而自由地伸张或弯曲变形。其中，环形固定体120i、120o以具有比形成隔膜底板110或隔壁112等的挠性材料更高刚性(stiffness)的材质形成，例如，可以由塑料、树脂、金属等材质中的任意一个以上形成。

大致上，挠性材料全部由相同的材质一体成型，但本发明不限定于此，也可以根据位置，以互不相同的2个以上挠性材料形成。其中，挠性材料可以在聚氨酯类、橡胶类等多样材质中选择任意一种。

如上所述，如果环形固定体120i、120o结合于隔膜侧面120，则隔膜侧面沿水平方向凸出的弯曲刚性被加强。因此，环形固定体120i、120o所结合的侧面区域，刚性比仅以挠性材料形成的区域高，即使最外侧主压力腔室C5及上侧腔室Cx的压力升高，弯曲变形被环形固定体120i、120o约束，因而发挥更大地诱导由挠性材料构成的环形固定体120i、120o周边区域的弯曲变形的作用。

如图8及图9a所示，挠性材料的第一固定瓣121从隔膜侧面120的上端部向朝向底座22的内侧延长，从隔膜侧面120的上端部，延长形成以具备倾斜部分(即，皱褶部)的形态向上方延长的挠性材料的第二固定瓣122。优选第一固定瓣121与第二固定瓣122以挠性材料形成。而且，第一固定瓣121与第二固定瓣122的末端121e、122e分别固定于底座22，被第一固定瓣121、第二固定瓣122和底座22包围的空间形成辅助压力腔室Cx。

其中，第二固定瓣122由挠性材料形成，包括从隔膜底板110越向上方越倾斜的倾斜部分、第三延长部分A3，所述第三延长部分A3与倾斜部分连接并向上方延长，以便能够固定于底座22侧面。在附图示例性图示的实施例中，所述倾斜部分具备向半径内侧倾斜的第一倾斜部分A1和越向上方越向半径外侧倾斜的第二倾斜部分A2，第三延长部分A3从倾斜部分中位于上侧的第二倾斜部分A2，向上方延长形成。

第三延长部分A3以包围底座22的外侧面Sa的一部分的形态形成，第二固定瓣122的固定末端122e借助于结合构件22a，以凹入形态固定于承载头201的底座22的外侧面Sa，或固定于外侧面Sa。因此，在被第一固定瓣121和第二固定瓣122环绕的空间，形成有辅助压力腔室Cx，辅助压力腔室Cx位于最外侧主压力腔室C5的上侧。

在附图示例性图示的实施例中，示例性图示了第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2以直线形态的平面形成的构成，根据本发明另一实施形态，第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2中的任意一个也可以以平坦面、曲面中的任意一个形成。另外，在附图示例性图示的实施例中，示例性图示了第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2以整体上倾斜的形态形成的构成，但根据本发明另一实施形态，第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2中的任意一个也可以以只有一部分倾斜的形态形成。

在研磨工序中，压力调节部25在研磨工序中向辅助压力腔室Cx供应气体，辅助压力腔室Cx成为预先确定的压力Px状态。其中，确定的压力Px既可以是固定为某一个值的固定值，也可以是在研磨工序中按预先确定的模式变动的变动值，还可以是在研磨工序中，根据测量值进行控制而变动的值。

如果向辅助压力腔室Cx供应空压，则向垂直于辅助压力腔室Cx内壁表面方向的力进行作用。因此，如图9a所示，在第一倾斜部分A1，以F1标识的力向上倾斜地进行作用，在第二倾斜部分A2，以F2标识的力向下倾斜地进行作用。而且，如果隔膜侧面120沿上下方向移动，则根据第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的旋转移位，作用于其表面的第一力F1和第二力F2进行变动，借助于第一力F1和第二力F2相对于变动部分的垂直分量，补偿力Fr向上方或下方进行作用。

不过，即使在基准位置，借助作用于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的第一力F1和第二力F2，也会有向上方或下方作用的力，但在本说明书及权利要求书中记载的补偿力Fr，定义为指称追加于在基准位置进行作用的力而向上方或下方进行作用的力。

例如，在作为卡环23或研磨垫11磨损之前状态的“基准位置”，作用于第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的力F1、F2的垂直分量可以确定为“0”。不同于此，考虑到借助于辅助压力腔室Cx的压力Px，通过隔膜侧面120传递到基板边缘的加压力Fe的大小，在基准位置作用于第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的力F1、F2的垂直方向的分量也可以确定为“0”之外的值。

卡环23或研磨垫11的“磨损之前状态”不限定为最初加装卡环或研磨垫的状态，指称用于与“磨损之后状态”对比的任意的状态。出于便利，图9a所示的隔膜101的基准位置，图示为第一固定瓣121水平延长的状态，本发明并非限定于此。

下面为了说明的便利，按在“基准位置”，作用于第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的力F1、F2的垂直分量为“0”的情形进行说明。

更重要的是，随着第三延长部分A3向上方延长，第二固定瓣122的固定末端122e不固定于底座22的下表面Sb。取而代之，第二固定瓣122的固定末端122e在第三延长部分A3形成，固定于底座22的外侧面Sa。

因此，随着承载头201在研磨工序中高速自转，即使发生离心力，从隔膜侧面120的上端至第二固定瓣122的固定末端122e的弯曲的路径也比图5的隔膜21"进一步减小，随着在图5中向上侧作用的力Fd进行作用的上部区域逐渐消除，隔膜侧面120和第二固定瓣122抵抗因承载头201自转导致的扭曲变形的刚性升高，可以进一步减小隔膜101的侧面部分的扭曲现象。

因此，在研磨工序中，可以在抑制与隔膜侧面120邻接的部分扭曲(twisting)变形的同时，解决侧面部分的隔膜底板与基板边缘部分不稳定接触的问题，持续不断地向基板边缘部分施加加压力Fe，可以获得基板边缘部分的研磨曲线沿圆周方向均匀分布的效果。

不仅如此，由于第三延长部分A3向上方伸展形成，因而不同于图5的隔膜21"因水平伸展形成并与底座下表面Sb隔开c而导致发生向上方推动的力Fd，在向上方伸展的第三延长部分A3，不发生使隔膜侧面120翘起的力。

另一方面，在第二固定瓣122的弯曲刚性低的情况下，随着辅助压力腔室Cx的压力升高，第三延长部分A3沿着图10b以点划线标识的轮廓A3x向外侧膨胀，同时，有助于第三延长部分A3的一部分表面与第二倾斜部分A2一同向下方作用的力，对向下方作用的补偿力Fr产生影响。在这种情况下，第三延长部分A3的未被约束的长度(图10a中除固定末端之外的部分)与第二倾斜部分A2的长度之和向下方进行作用，因而利用这点，第二倾斜部分A2的长度L2与第三延长部分A3除固定端部之外的长度之和可以形成得比第一倾斜部分A1的长度L1更长。由此，可以利用第三延长部分A3的膨胀变形，更大地导入向下方的补偿力Fr。

与此相反，根据本发明另一实施形态，也可以排除第三延长部分A3膨胀变形的轮廓A3x的影响。如图10b所示，固定第三延长部分A3的末端122e的结合构件22a，可以以覆盖接触底座22外表面Sa的第三延长部分A3一部分的形态安装。在第三延长部分A3的全部与底座外表面Sa接触的情况下，可以借助于结合构件22a，以覆盖第三延长部分A3全部的形态安装。由此，即使在辅助压力腔室Cx的内部压力较高，达到引起外部气体和第二固定瓣122膨胀变形的程度的情况下，第三延长部分A3借助于结合构件22a而约束、保持本身形状，从而借助作用于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的力F1、F2的变动部分，反而也可以导入加压力Fr。

参照图9b，在卡环23一体固定于承载头201的情况下，随着卡环23磨损量的增加，隔膜底板110与研磨垫11之间的底板隔开距离y与图9a的y相比，减小为y'值。因此，为了研磨工序而处于使基板位于隔膜下侧的状态的隔膜101，发生从图9a的基准位置向上方移动的移位99(图9b)。

另一方面，卡环能上下移动地形成，在承载头在既定高度进行研磨工序的情况下，随着研磨垫11磨损量的增加，如图9b所示，隔膜底板110与研磨垫11之间的底板隔开距离y与图9a的y相比，增加为y"值。因此，为了研磨工序而处于使基板位于隔膜下侧的状态的隔膜101，发生从图9a的基准位置向下方移动的移位99'(图9c)。

如上所述，在卡环一体固定于承载头的情况下，随着卡环23磨损的进行，包括隔膜侧面120在内的隔膜101向上方移动的移位99逐渐增大，因此，因第二固定瓣122而发生的补偿力Fr，向朝向隔膜底板110的下方逐渐更大地进行作用。而且，在卡环相对于承载头能上下移动地安装的情况下，随着研磨垫11磨损的进行，包括隔膜侧面120在内的隔膜101向下方移动的移位99'逐渐增大，因此，因第二固定瓣122而发生的补偿力Fr，向朝向隔膜底板110的上方逐渐更大地进行作用。

如上所述，借助于随着隔膜侧面120向上方或下方移动而作用于第二固定瓣122的第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的力F1、F2的变动量的垂直分量的合力，确定了作用于隔膜侧面120的补偿力Fr。

即，如果隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位，则根据隔膜侧面120的移动移位，第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的姿势变更，由于这种姿势变更导致的作用于第一倾斜部分A1的第一力F1的垂直分量的增加量与作用于第二倾斜部分A2的第二力F2的垂直分量的增加量的差异，补偿力Fr向上方或下方导入。

优选地，如果隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则补偿力Fr向下方进行作用，如果隔膜侧面120发生向下方移动的移位99'，则补偿力Fr向上方进行作用。而且，优选如果隔膜侧面的移动移位99、99'大小增大，则补偿力Fr也因此而更大地进行作用。

为此，可以构成为，如果隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位，则第二固定瓣122的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。

例如，可以形成得使第二倾斜部分A2具有比第一倾斜部分A1更低的弯曲刚性。因此，如果隔膜侧面120发生上下移动的移位，则第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。其中，第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的弯曲刚性差异可以借助于以互不相同的材料形成或以第二倾斜部分A2中含有高刚性材质的形态形成，或以互不相同的厚度形成来体现。

在这种构成中，随着卡环23磨损量的增加，向上方移动的移位99如果在隔膜侧面120发生，则第二倾斜部分A2更大地发生比第一倾斜部分A1更靠近水平面的旋转移位或下垂。这也可以表现为，第二倾斜部分A2与水平面构成的大致角度b的减小率比第一倾斜部分A1与水平面构成的角度a的减小率更大。

因此，作用于第二倾斜部分A2的第二力F2的增加量，比作用于第一倾斜部分A1的第一力F1的增加量更大，因此，第二固定瓣122向隔膜侧面120导入向下方的补偿力Fr。此时，根据隔膜侧面120向上方的移位量，第二固定瓣122向下方的补偿力Fr大小进行联动，因而随着隔膜侧面120向上方移动，对基板边缘加压的加压力Fe'的减小部分，被第二固定瓣122向下方的补偿力Fr所补偿，在基板的边缘部分导入既定的加压力。

具体而言，由于卡环23磨损量增加等原因，底板隔开距离y减小，因而如果隔膜侧面120发生向上方翘起的移位99，则第一倾斜部分A1与水平面构成的角度a大致要保持不变，相反，第二倾斜部分A2与水平面构成的角度b要更小地变形。

即，如图10a所示，第一倾斜部分A1相对于水平面的角度a从ai到ao，几乎无变动地保持不变，第二倾斜部分A2相对于水平面的角度b从bi到bo大幅减小。图中未说明标号A1i是基准位置的第一倾斜部分的轮廓，图中未说明标号A2i代表基准位置的第二倾斜部分的轮廓。

于是导致的结果是，即使相同的力作用于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量，比作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量更大。即，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量，比作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量更大。因此，在第二固定瓣122中作用的补偿力Fr始终向下方进行作用，补偿力Fr的大小具有随着隔膜侧面120向上方的移动移位99越来越大而一同增加的倾向。

因此，以隔膜处于基准位置的磨损之前状态为基准，如果卡环23的磨损量增加，隔膜侧面120向上方翘起的移位99增加，则在第二倾斜部分A2向下方按压的力(F2的垂直分量)，比在第一倾斜部分A1向上方翘起的力(F1的垂直分量)进一步逐渐增大，因而第二固定瓣122向下方的补偿力Fr，与隔膜侧面120向上方的移位99成比例地抵消，因而即使隔膜侧面120向上方移位99的大小变动，对基板边缘部分加压的加压力Fe'也可以保持既定。

这在隔膜侧面120发生向下方移动的移位时也同样适用。在卡环23能上下移动且承载头在既定高度进行研磨工序的情况下，随着研磨垫11的磨损量增加而向下方移动的移位99'在隔膜侧面120发生。因此，第二倾斜部分A2比第一倾斜部分A1更大地发生从水平面远离的旋转移位或下垂。这也可以表现为，第二倾斜部分A2与水平面构成的大致角度b的增加率，比第一倾斜部分A1与水平面构成的角度a的增加率更大。

因此，作用于第二倾斜部分A2的第二力F2的垂直分量的减小量，比作用于第一倾斜部分A1的第一力F1的垂直分量的减小量更大，因而第二固定瓣122向隔膜侧面120导入向上方的补偿力Fr'。此时，根据隔膜侧面120向下方的移位量，第二固定瓣122向上方的补偿力Fr'大小进行联动，因而随着隔膜侧面120向下方移动，对基板边缘加压的加压力Fe'的增加部分，被第二固定瓣122向上方的补偿力Fr'所补偿，在基板的边缘部分导入既定的加压力。

具体而言，承载头201在既定高度进行研磨工序，在卡环23借助于定位腔室而能沿上下方向移动地安装的状态下，研磨垫11的磨损量越增加，则底板隔开距离y越增加。即，如图9c所示，如果底板隔开距离y增加y"，则隔膜侧面120发生向下方按压的移位99'。在这种情况下，由于折弯连接部的弯曲刚性比第一连接部122c的弯曲刚性小，因而第一倾斜部分A1与水平面构成的角度a要保持不变，相反，第二倾斜部分A2与水平面构成的角度b要更大地变形。

如果第一倾斜部分A1相对于水平面的角度a保持不变，第二倾斜部分A2相对于水平面的角度b减小，则导致的效果是，即使相同的力作用于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量比作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量更小。因此，在第二固定瓣122中作用的补偿力Fr向上方进行作用，补偿力Fr的大小具有随着隔膜侧面120向下方的移动移位99越来越大而一同增加的倾向。

因此，在卡环借助于另外的腔室而上下移动，因而承载头在研磨工序中的位置保持在既定位置的情况下，如果研磨垫的磨损量增加，隔膜侧面120向下方按压的移位99'逐渐增加，则在第二倾斜部分A2向下方按压的力F2，比第一倾斜部分A1中向上方翘起的力F1逐渐更小，因而第二固定瓣122向下方的补偿力Fr向上方进行作用，与隔膜侧面120向下方的移位成比例地抵消，因而可以与隔膜侧面120向下方移位无关，既定地保持对基板边缘部分加压的加压力。

如上所述，以隔膜处于基准位置的磨损之前状态为基准，如果卡环23或研磨垫11等的磨损量变动，隔膜侧面120向上方翘起移动的移位99增加，或隔膜侧面120向下方移动的移位99'增加，则第二倾斜部分A2中向下方按压的力F2的垂直分量的变动部分，比第一倾斜部分A1中向上方翘起的力F1的垂直分量的变动部分逐渐增大。

即，第二固定瓣122引起的补偿力Fr，向与隔膜侧面120的移动移位方向相反的方向进行作用，与隔膜侧面120的移动移位大小成比例地进行作用。因此，利用第二固定瓣122引起的补偿力Fr，使因隔膜侧面120移动移位而对基板边缘部分加压的加压力Fe'的变动部分抵消，因而即使发生隔膜侧面120的上下移动移位99、99'，也可以向基板边缘施加既定加压力，提高研磨品质。

与此类似，第二固定瓣122的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2连接的折弯连接部，形成得弯曲刚性比第一连接部122c低，借助于此，可以构成为如果隔膜侧面120发生上下移动的移位，则第一倾斜部分A1比第二倾斜部分A2更大地发生旋转移位。

由此，可以使得如果隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则第二固定瓣122引起的补偿力Fr向下方进行作用，如果隔膜侧面120发生向下方移动的移位99'，则第二固定瓣122引起的补偿力Fr'向上方进行作用。

另一方面，在第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的弯曲刚性非常低的情况下，在向辅助压力腔室Cx施加正压的状态下，会发生第二倾斜部分A2过度向下方凹陷的弯曲变形，因此存在希望的补偿力Fr、Fr'大小被歪曲的可能性。因此，在第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的弯曲刚性非常低的情况下，也可以将第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的折弯连接部的弯曲刚性形成得高于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的平均刚性。

另一方面，如图8所示，优选第二固定瓣122的第一倾斜部分A1的长度L1比第二倾斜部分A2的长度L2更长。

由此，在基准位置，借助作用于辅助压力腔室Cx的压力，第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2沿上下方向进行作用的力即使在上下方向上相互实现平衡，但如果卡环23的磨损量增加，从基准位置向隔膜侧面120的上方的移动移位量增加，则在由第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2构成的倾斜部分，发生向下方的补偿力Fr。

更具体而言，如果卡环23的磨损量增加，从基准位置向隔膜侧面120的上方的移动移位量增加，则即使第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2中的旋转移位相同，由于第二倾斜部分A2的长度L2比第一倾斜部分A1更长，因而作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量比作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量更大。

由此，第二固定瓣122的第二倾斜部分A2与发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位类似，可以获得施加与隔膜侧面120的移动方向相反方向的补偿力的效果。

另一方面，为了进一步提高如上所述的作用效果，同第二固定瓣122的第一倾斜部分A1与水平面(例如，水平延长的第一固定瓣)构成的角度a相比，优选第二倾斜部分A2与水平面构成的角度b更小。

由此，在基准位置，借助作用于辅助压力腔室Cx的压力，第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2沿上下方向进行作用的力，即使沿上下方向相互实现平衡，但如果卡环23的磨损量增加，隔膜侧面120从基准位置向上方的移动移位量增加，那么，即使第二倾斜部分A2与水平面构成的角度b和第一倾斜部分A1与水平面构成的角度a按相同量减小，由于作用于第二倾斜部分A2的力F2的余弦(cosine)分量的增加量更大，因而会在皱褶部分更大地发生向下方的力Fr。

另一方面，第一倾斜部分A1与隔膜侧面120的上端部连接的第一连接部122c，可以以具有比第一倾斜部分A1及第二倾斜部分A2中的任意一个以上的平均刚性更大刚性的形态形成。

由此，如果在第二固定瓣122中进行作用的力Fr向下方进行作用，则代替隔膜侧面120的上端部与第一倾斜部分A1的第一连接部弯曲，而在保持第一连接部122c形态的同时，作为将隔膜侧面120推向下方的力而可靠地进行作用。

其中，为了提高第一连接部122c的刚性，如图所示，可以比第一倾斜部分A1及第二倾斜部分A2中的任意一个以上的平均厚度更厚，虽然图中未示出，但也可以借助于在第一连接部122c一同形成刚性高的材质而提高刚性。

另一方面，根据本发明的另一实施形态，如图11所示，承载头的隔膜101'的特征在于，具备第二固定瓣122'的第一倾斜部分A1、A5形成2个以上、第二固定瓣122'的第二倾斜部分A2、A6形成2个以上的皱褶形态的倾斜部分。

即，在第二固定瓣622中，在2处形成从隔膜底板110越向上方越向半径内侧倾斜的第一倾斜部分A1、A5，在2处形成从隔膜底板110越向上方越向半径外侧倾斜的第二倾斜部分A2、A6，因而第一力F1定义为作用于2处的第一倾斜部分A1、A5的力的合力，第二力F2定义为作用于2处的第二倾斜部分A2、A6的力的合力。

其中，在卡环23一体固定于承载头本体2x的状态下，如果卡环23的磨损量增加，隔膜侧面120向上方的移位99增加，则与分别作用于第一倾斜部分A1、A5的力的合力的垂直分量的增加量相比，使分别作用于第二倾斜部分A2、A6的力的合力的垂直分量的增加量更大，如此确定第二固定瓣622的形状。

与前述第一实施例相同，第二固定瓣622的第一倾斜部分A1、A5与第二倾斜部分A2、A6相比，当隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位时，则第二固定瓣122'的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。

另外，与前述第一实施例相同，第二固定瓣122'的第二倾斜部分A2、A6的长度之和，比第一倾斜部分A1、A5的长度之和更长。

由此，与基准位置的卡环23磨损状态相比，如果卡环23的磨损量增加，与卡环23的磨损量相应，发生隔膜侧面120向上方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1、A5表面的向上方的力的合力的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2、A6表面的向下方的力的合力的垂直分量的增加量更大，因而借助于第二固定瓣122'而向下方的补偿力Fr进行作用。

同样地，与基准位置的研磨垫11等的磨损状态相比，如果磨损量增加，发生隔膜侧面120向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1、A5表面的向上方的力的合力的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2、A6表面的向下方的力的合力的垂直分量的减小量更小，因而借助于第二固定瓣122'而向上方的补偿力Fr进行作用。

由此，经过反复的研磨工序，卡环23或研磨垫11等耗材的磨损状态不断发展，因而即使隔膜侧面120发生逐渐向上侧或下侧移动的移位，由第二固定瓣122'引起的补偿力补偿作用于基板边缘部分的加压力，向基板边缘部分施加既定的加压力，按图6的Si标识的研磨曲线，研磨基板边缘部分，可以获得提高研磨品质的效果。

另一方面，虽然在图中图示了第二固定瓣622从隔膜侧面120的上端部延长形成的构成，但第二固定瓣622也可以在从隔膜侧面120向内侧隔开的位置，从第一固定瓣121延长形成。

下面参照图12，详细叙述本发明第二实施例的研磨装置用承载头202及其隔膜102。不过，对于与前述第一实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，赋予相同或类似的附图标记，为了使本发明的第二实施例要旨更明了，省略对其的说明。

图12所示的承载头202的隔膜102，取代第二固定瓣222从隔膜侧面120的上端部延长形成，而是从第一固定瓣121延长形成，在这点上与第一实施例的构成有差异.

即，在隔膜侧面120的上端部，第一固定瓣121向内侧延长，其末端121e借助于结合构件22a而固定于底座22，从自隔膜侧面120上端部向内侧隔开Le的第一固定瓣121，第二固定瓣222向上侧延长。

其中，第二固定瓣222包括：第一倾斜部分A1，其从隔膜底板110越向上方越向半径内侧倾斜；第二倾斜部分A2，其越向上方越向半径外侧倾斜；第三延长部分A3，其与第二倾斜部分A2连接并向上方延长，以便能够固定于底座22的侧面。

由于第二固定瓣222从第一固定瓣121延长形成，因而第一倾斜部分A1以比第二倾斜部分A2更短的长度形成。而且，第一倾斜部分A1与水平面构成的角度，形成得比第二倾斜部分A2与水平面构成的角度大。另外，第一倾斜部分A1与第一固定瓣121的第一连接部122c，形成得具有比第一固定瓣121的平均刚性更高的刚性，

与前述第一实施例相同，第二固定瓣222的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2相比，当隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位时，则第二固定瓣122的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。另外，与前述第一实施例相同，第二固定瓣122的第二倾斜部分A2的长度比第一倾斜部分A1的长度更长。

另外，第三延长部分A3结合于底座22的外侧面Sa，不影响由第二固定瓣222引起的上下方向的补偿力Fr，发挥即使承载头202高速旋转也抑制隔膜的扭曲变形的作用。

因此，如果与基准位置的卡环23磨损状态相比，卡环23磨损量增加，底板隔开距离y'减小，而且，如果因此与卡环23的磨损量相应，隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量更大，因此，借助于第二固定瓣222而向下方的补偿力Fr进行作用。

同样地，虽然图中未示出，但与基准位置的研磨垫11磨损状态相比，如果研磨垫11的磨损量增加，底板隔开距离增加，而且，如果因此与研磨垫11磨损量相应，隔膜侧面120发生向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的减小量更大，因此，借助于第二固定瓣222而向上方的补偿力进行作用。

如上所述，即使随着研磨工序的反复，卡环23或研磨垫11等耗材的磨损进一步发展，发生隔膜侧面120向上方或下方移动的移位99，作用于基板的边缘部分的加压力Fe'，被借助于第二固定瓣222而向与隔膜侧面120移动方向相反的方向进行作用的补偿力Fr所补偿，因而保持既定。由此，可以获得的效果是，与卡环23的磨损状态无关，将基板边缘的研磨品质保持图6的Si标识的研磨曲线。

下面参照图13，详细叙述本发明第三实施例的研磨装置的承载头203及其隔膜103。不过，对于与第一实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，赋予相同或类似的附图标记，为了使本发明第三实施例的要旨更明了，省略对其的说明。

图13所示的承载头203的隔膜103，取代第二固定瓣322的末端固定于底座22的外侧面Sa，而是固定于承载头203的底座22的外侧面Sa与下表面Sb的边界角部，在这点上与第一实施例的构成有差异。

为此，第二固定瓣322不具备第三延长部分，第二固定瓣322的固定末端322e在第二倾斜部分A2形成。而且，第二固定瓣322的固定末端322e位置固定在结合于底座22的结合构件22a与底座角部之间。

而且，在隔膜侧面120的上端部，第一固定瓣121向内侧延长，其末端121e借助于结合构件22a而固定于底座22，从自隔膜侧面120上端部向内侧隔开Le的第一固定瓣121，第二固定瓣322向上侧延长。不过，本发明的第三实施例虽然是第二固定瓣322从第一固定瓣121直接延长形态的构成，但本发明不限于此，与第一实施例类似，也可以以第二固定瓣322从隔膜侧面120上端部直接延长的形态形成。

其中，第二固定瓣322包括从隔膜底板110越向上方越向半径内侧倾斜的第一倾斜部分A1、越向上方越向半径外侧倾斜的第二倾斜部分A2。

由于第二固定瓣322从第一固定瓣121延长形成，因而第一倾斜部分A1以比第二倾斜部分A2更短的长度形成。而且，与前述第一实施例的构成相同，第一倾斜部分A1与水平面构成的角度，比第二倾斜部分A2与水平面构成的角度更大。另外，第一倾斜部分A1与第一固定瓣121的第一连接部122c形成得具有比第一固定瓣121的平均刚性更高的刚性。

与前述第一实施例相同，第二固定瓣322的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2相比，隔膜侧面120如果发生沿上下方向移动的移位，则第二固定瓣322的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。另外，与前述第一实施例相同，第二固定瓣322的第二倾斜部分A2的长度比第一倾斜部分A1的长度更长。

另外，由于不具备第一实施例及第二实施例的第三延长部分A3，因而由第二固定瓣322引起的上下方向的补偿力Fr，因第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的形状而确定。另外，由于第二固定瓣322的长度变短，因而即使承载头202高速旋转，隔膜的扭曲变形也自行被抑制。

因此，如果与基准位置中的卡环23磨损状态相比，卡环23磨损量增加，底板隔开距离y'减少，而且，如果因此与卡环23磨损量相应，隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量更小，因而借助于第二固定瓣322而向下方的补偿力Fr进行作用。

同样地，虽然图中未示出，如果与基准位置的研磨垫11磨损状态相比，研磨垫11磨损量增加，底板隔开距离增加，而且，如果因此与研磨垫11磨损量相应地隔膜侧面120发生向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的减小量更大，因此，借助于第二固定瓣322而向上方的补偿力进行作用。

因此，即使随着研磨工序的反复，卡环23磨损进一步发展，隔膜侧面120发生向上方翘起的移位99，作用于基板边缘部分的加压力Fe'被借助于第二固定瓣322而向下方作用的补偿力Fr所补偿，因而保持既定。由此可以获得的效果是，与卡环23的磨损状态无关，将基板边缘的研磨品质保持为图6的以Si标识的研磨曲线。

下面参照图14，详细叙述本发明第四实施例的研磨装置的承载头204及其隔膜104。不过，对于与前述第一实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，赋予相同或类似的附图标记，为了使本发明的第四实施例的要旨更明了，省略对此的说明。

图14所示的承载头204的隔膜104，取代第二固定瓣422的末端固定于底座22的外侧面Sa，而是固定于承载头203的卡环23的内周面Sd，在这点上与第一实施例的构成有差异。另外，为了形成被第二固定瓣422和第一固定瓣121及底座22包围的辅助压力腔室Cx，连接底座22的外侧面Sa与卡环23的内周面Sd的第三固定瓣(图上未示出)安装于第二固定瓣422的上侧。

与第三实施例相同，第二固定瓣422不具备第三延长部分，第二固定瓣422的固定末端422e在第二倾斜部分A2形成。而且，第二固定瓣422的固定末端322e位置固定在结合于底座22的结合构件22a与底座角部之间。

其中，第二固定瓣422包括从隔膜底板110越向上方越向半径内侧方向倾斜的第一倾斜部分A1、越向上方越向半径外侧方向倾斜的第二倾斜部分A2。

由于第二固定瓣422的第二倾斜部分A2固定于卡环23的内周面Sd，因而第一倾斜部分A1以比第二倾斜部分A2更短的长度形成。而且，与前述第一实施例的构成相同，第一倾斜部分A1与水平面构成的角度，形成得比第二倾斜部分A2与水平面构成的角度大。另外，第一倾斜部分A1与第一固定瓣121的第一连接部122c形成得具有比第一固定瓣121与第二固定瓣422中的任意一个以上的平均刚性更高的刚性，第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的折弯连接部形成得具有比第一连接部122c更小的弯曲刚性。

与前述第一实施例相同，第二固定瓣422的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2相比，当隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位时，则第二固定瓣422的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。另外，与前述第一实施例相同，第二固定瓣422的第二倾斜部分A2的长度可比第一倾斜部分A1的长度更长。

另外，由于不具备第一实施例及第二实施例的第三延长部分A3，因而由第二固定瓣422引起的上下方向的补偿力Fr，因第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的形状而确定。另外，由于第二固定瓣422的长度变短，因而即使承载头202高速旋转，隔膜的扭曲变形也自行被抑制。

因此，如果与基准位置中的卡环23磨损状态相比，卡环23磨损量增加，底板隔开距离y'减少，而且，如果因此与卡环23磨损量相应地隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量更大，因而借助于第二固定瓣422而向下方的补偿力Fr进行作用。

同样地，虽然图中未示出，如果与基准位置的研磨垫11磨损状态相比，研磨垫11磨损量增加，底板隔开距离增加，而且，如果因此与研磨垫11磨损量相应地隔膜侧面120发生向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的减小量更大，因此，借助于第二固定瓣422而施加向上方的补偿力。

因此，即使随着研磨工序的反复，卡环23磨损进一步发展，隔膜侧面120向上方翘起的移位99逐渐增大，但作用于基板边缘部分的加压力Fe'随着借助于第二固定瓣422而向下方作用的补偿力Fr逐渐增大而被补偿力Fr所补偿，因而保持既定。由此可以获得的效果是，与卡环23的磨损状态无关，将基板边缘的研磨品质保持为图6的以Si标识的研磨曲线。

下面参照图15，详细叙述本发明第五实施例的研磨装置的承载头205及其隔膜105。不过，对于与前述第一实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，赋予相同或类似的附图标记，为了使本发明的第五实施例要旨更明了，省略对其的说明。

图15所示的承载头205的隔膜105，取代第二固定瓣522的第三延长部分A3长长地形成，末端固定于底座22的外侧面Sa，而是第三延长部分A3以包围底座22外侧面Sa的形态环绕，其末端522e固定于底座22的上表面Sc，在这点上与第一实施例的构成有差异。

如上所述，如果取代第二固定瓣522在底座22的外侧面Sa形成，而是末端522e以包围底座22外侧面的形态固定于底座22的上表面Sc，则在可以依然获得前述第一实施例的有利效果的同时，获得将第二固定瓣522固定于底座22的工序变得更容易的优点。

而且，本发明可以以多样形态构成，在第二固定瓣配备具有互不相同倾斜方向的第一倾斜部分A1...和第二倾斜部分A2...，在根据研磨垫11或卡环23等耗材的磨损状态而发生隔膜侧面120的上下移动移位的情况下，借助作用于第一倾斜部分A1....的第一力F1的垂直分量的变化量与作用于第二倾斜部分A2...的第二力F2的垂直分量的变化量，使与隔膜侧面120移动方向相反方向的补偿力Fr进行作用。

下面参照图16，详细叙述本发明第六实施例的研磨装置的承载头206及其隔膜106。不过，对于与前述第一实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，赋予相同或类似的附图标记，为了使本发明的第六实施例要旨更明了，省略对其的说明。

图16所示的承载头206的隔膜106，取代第二固定瓣622的第三延长部分A3向上方延长，而是第三延长部分A3朝向内侧延长，在第三延长部分A3形成的固定末端622e固定于底座下表面，从这点上与前述第一实施例的构成有差异。

而且，第三延长部分A3以贴紧底座22下表面Sb的形状形成，以便第三延长部分A3保持紧贴底座22下表面Sb的状态。例如，在底座22的下表面Sb为平坦面的情况下，第三延长部分A3以平坦面与底座22下表面形状相同地形成。虽然图中未示出，在底座22的下表面Sb为曲面或折面的情况下，第三延长部分A3也以与底座22下表面形状相同的曲面或折面形成。

更重要的是，第三延长部分A3形成得具有比第二倾斜部分A2充分更高的弯曲刚性。即，第三延长部分A3形成得具有比第二倾斜部分A2充分更高的弯曲刚性，因此，即使隔膜侧面120沿上下方向移动，但第三延长部分A3的弯曲变形被抑制，保持贴紧底座22下表面Sb的状态，使隔膜侧面120的上下移动移位被第二倾斜部分A2的变形所容纳。

为此，第三延长部分A3可以由不同于第二延长部分A2的材料形成，或者包含刚性更高的材料形成。简单而言，如图8及图9a所示，第三延长部分A3也可以以与第二延长部分A2相同的材料形成，而且由更厚的材料形成。例如，第三延长部分A3可以由与第二倾斜部分A2相比具有1.5倍至15倍弯曲刚性的材质形成，优选地，具有3倍至10倍的弯曲刚性。

如上所述，第三延长部分A3具有高弯曲刚性，保持贴紧底座22下表面的状态，因此，即使随着承载头201在研磨工序中高速自转而发生离心力，在图5中，随着使得将第二固定瓣122推向上侧地进行作用的力Fd被去除，隔膜侧面120与第二固定瓣622抵抗承载头201自转导致的扭曲变形的刚性提高，可以进一步减小隔膜101的侧面部分的扭曲现象。

因此，在研磨工序中，与隔膜侧面120邻接部分的扭曲(twisting)变形被抑制，并可以解决侧面部分的隔膜底板与基板边缘部分不稳定接触的问题，可以获得的效果是，向基板边缘部分持续不断地施加加压力Fe，基板边缘部分的研磨曲线沿圆周方向的分布变得均匀。

特别是第三延长部分A3具有高弯曲刚性，保持贴紧底座22下表面的状态，因而形成辅助压力腔室Cx顶面的第三延长部分A3，不仅在隔膜101发生整体向上方移动的移位的情况下，而且，即使在隔膜101发生整体向下方移动的移位的情况下，也保持大部分贴紧底座22下表面Sb的状态。

因此，作用于辅助压力腔室Cx的压力Px整体上均匀地对腔室Cx内壁加压，因此，即使将形成顶面的第三延长部分A3向上方加压，第三延长部分A3也保持贴紧底座22下表面Sb的状态，该力的全部或大部分传递给底座22的下表面，从而使借助于第三延长部分A3使第二固定瓣622翘起的力不发挥作用。

因此，借助于第二固定瓣122而作用于隔膜侧面120的补偿力Fr、Fr'，大部分由作用于第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的力F1、F2所确定。

同样地，第二固定瓣622包括从隔膜底板110越向上方越向半径内侧方向倾斜的第一倾斜部分A1、越向上方越向半径外侧方向倾斜的第二倾斜部分A2。

与前述第一实施例的构成相同，第一倾斜部分A1与水平面构成的角度，形成得比第二倾斜部分A2与水平面构成的角度更大。另外，第一倾斜部分A1与第一固定瓣121的第一连接部122c，形成得具有比第一固定瓣121与第二固定瓣622中的任意一个以上的平均刚性更高的刚性。

与前述第一实施例相同，第二固定瓣622的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2相比，当隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位时，第二固定瓣622的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。另外，与前述第一实施例相同，可以使第二固定瓣622的第二倾斜部分A2的长度，比第一倾斜部分A1的长度更长。

另外，与第一实施例及第二实施例的第三延长部分A3相比，具有更高刚性地形成第三延长部分A3，因而即使在承载头202高速旋转下，也自行抑制隔膜的扭曲变形。

因此，如果与基准位置的卡环23磨损状态相比，卡环23磨损量增加，底板隔开距离y'减小，而且，如果因此与卡环23的磨损量相应地隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量更大，因而借助于第二固定瓣622而施加向下方的补偿力Fr。

同样地，虽然图中未示出，如果与基准位置的研磨垫11磨损状态相比，研磨垫11磨损量增加，底板隔开距离增加，而且，如果因此与研磨垫11磨损量相应，隔膜侧面120发生向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的减小量更大，因此，借助于第二固定瓣622而施加向上方的补偿力。

因此，即使随着研磨工序的反复，卡环23磨损进一步发展，隔膜侧面120向上方翘起的移位99逐渐增大，但作用于基板边缘部分的加压力Fe'被借助于第二固定瓣622而向下方作用的补偿力Fr逐渐变大而被补偿力Fr所补偿，因而保持既定。由此可以获得的效果是，与卡环23的磨损状态无关，将基板边缘的研磨品质保持为图6的以Si标识的研磨曲线。

下面参照图17，详细叙述本发明第七实施例的研磨装置的承载头207及其隔膜107。不过，对于与前述第一实施例及第六实施例的构成及作用相同或类似的构成及作用，为了使本发明的第七实施例要旨更明了，省略对其的说明。

图17所示的承载头207，对隔膜107的第二固定瓣722的第三延长部分A3进行固定的结合构件22x'，形成得按照充分长度覆盖第三延长部分A3下表面，约束第三延长部分A3的移位，在这点上与第六实施例的构成有差异。同样地，在第三延长部分A3形成的固定末端722e固定于底座22的下表面。

因此，隔膜107的第二固定瓣722的第三延长部分A3，可以与第六实施例相同，具有比第二倾斜部分A2更高弯曲刚性地形成，但也可以形成得具有与第二倾斜部分A2相同或更低弯曲刚性。其中，结合构件22x'覆盖第三延长部分A3的长度越长，则第三延长部分A3的弯曲刚性可以形成得越小。

优选地，在第三延长部分A3的刚性具有与第二倾斜部分A2相同的弯曲刚性的情况下，结合构件22x'的覆盖第三延长部分A3的覆盖长度，以从第三延长部分A3末端覆盖至约10mm以下的隔开距离E2的形态，来确定第三延长部分A3。而且，其中隔开距离E2确定为0，也可以使第三延长部分A3全部被结合构件22x'覆盖，使移位被限制。

因此，即使在隔膜侧面120向下方移动的情况下，辅助压力腔室Cx顶面的大部分被结合构件22x'覆盖，因而作用于第三延长部分A3的向上方的力不影响对隔膜侧面120移动移位进行补偿的补偿力Fr。

覆盖第三延长部分A3的结合构件22x'也可以全部覆盖除连接第三延长部分A3与第二倾斜部分A2的第二连接部ck之外的剩余区域，从而完全排除第三延长部分A3翘起而对隔膜侧面120移动移位进行补偿的补偿力Fr产生的影响。

另一方面，第七实施例的承载头207在具备覆盖第三延长部分A3大部分的结合构件22x'的同时，如第二实施例所示，也可以使第二固定瓣从自隔膜侧面120上端部向内侧隔开Le的第一固定瓣121延长形成。

与前述实施例相同，第二固定瓣722包括从隔膜底板110越向上方越向半径内侧方向倾斜的第一倾斜部分A1、越向上方越向半径外侧方向倾斜的第二倾斜部分A2。

其中，第一倾斜部分A1与第一固定瓣121的第一连接部122c形成得与第一固定瓣121平均刚性相比具有更高刚性。与前述第一实施例相同，第二固定瓣722的第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2相比，当隔膜侧面120发生沿上下方向移动的移位时，第二固定瓣622的第二倾斜部分A2发生比第一倾斜部分A1更大的旋转移位。另外，与前述第一实施例相同，第二固定瓣622的第二倾斜部分A2的长度可比第一倾斜部分A1的长度更长。

另外，第三延长部分A3被结合构件22x'约束，因而第二固定瓣722引起的上下方向的补偿力Fr因第一倾斜部分A1和第二倾斜部分A2的形状而确定，即使在承载头207高速旋转下，也自行抑制隔膜的扭曲变形。

因此，如果与基准位置的卡环23磨损状态相比，卡环23磨损量增加，底板隔开距离y'减小，而且，因此与卡环23的磨损量相应地隔膜侧面120发生向上方移动的移位99，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的增加量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的增加量更大，因而借助于第二固定瓣722而向下方的补偿力Fr进行作用。

同样地，虽然图中未示出，如果与基准位置的研磨垫11磨损状态相比，研磨垫11磨损量增加，底板隔开距离增加，而且，如果因此与研磨垫11磨损量相应，隔膜侧面120发生向下方移动的移位，则与作用于第一倾斜部分A1的力F1的垂直分量的减小量相比，作用于第二倾斜部分A2的力F2的垂直分量的减小量更大，因此，借助于第二固定瓣722而向上方的补偿力进行作用。

因此，即使随着研磨工序的反复，卡环23磨损进一步发展，隔膜侧面120发生向上方翘起的移位99，但作用于基板边缘部分的加压力Fe'被借助于第二固定瓣722而向下方作用的补偿力Fr所补偿，因而保持既定。由此可以获得的效果是，与卡环23的磨损状态无关，将基板边缘的研磨品质保持为图6的以Si标识的研磨曲线。

另一方面，在图中，虽然示例性图示了只在隔膜侧面120的内周面，结合有具有比隔膜底板110高的刚性的环形固定体120i、120o的构成，但本发明不限于此，根据本发明另一实施形态，环形固定体120i、120o既可以只结合于隔膜侧面120的外周面，也可以在隔膜侧面120的内周面和外周面全部结合。

虽然图中未示出，根据本发明另一实施形态，隔膜也可以全体以挠性材料形成，形成得使隔膜底板110、隔膜侧面120及隔壁瓣130根据压力腔室...、C5、Cx的压力而自由地变形或膨胀收缩。不过，隔膜侧面120与第一固定瓣121或第二固定瓣122相比，包括其他材质或将厚度形成得更厚，借助于此，形成得具有更高的刚性。

在图中，示例性图示了第一倾斜部分A1从隔膜侧面120上端部直接延长形成的构成，但本发明不限于此，根据本发明另一实施形态，可以追加具备连接隔膜侧面120上端部与第一倾斜部分A1的另外的连接部分。其中，优选连接部分以相当于第一连接部122c的程度，具有充分高的弯曲刚性。

在图中，虽然示例性图示了第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2借助于折弯连接部bk而直接连接的构成，但本发明不限于此，根据本发明另一实施形态，在第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2之间，可以追加具备另外的连接部分。

在图中，虽然示例性图示了第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2具备连续的一个倾斜度的构成，但本发明不限于此，根据本发明另一实施形态，既可以是第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2中的任意一个以上只在一部分区间倾斜，也可以是第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2中的任意一个以上包括具有互不相同倾斜度的区间。

在图中，虽然是以第一倾斜部分A1越向上侧越向内侧上方倾斜地延长、第二倾斜部分A2越向上侧越向外侧上方倾斜地延长的第二固定瓣122构成为例，但也可以变更第一倾斜部分A1与第二倾斜部分A2的连接顺序构成。

以上通过优选实施例，示例性地说明了本发明，但本发明并非只限定于这种特定实施例，可以在本发明提出的技术思想，具体而言，在专利权利要求书记载的范畴内，修订、变更或改进成多样的形态。

Claims (48)

1.一种研磨装置用承载头的隔膜，其中，包括：

底板，其由挠性材料形成，对基板的板面加压；

侧面，其包含挠性材料，从所述底板的边缘延长形成；

第一固定瓣，其从所述侧面的上端部向内侧延长形成，其末端固定于所述承载头的底座，以形成一部分被所述底板和所述侧面环绕的主压力腔室；

第二固定瓣，其从所述侧面的上端部与所述第一固定瓣中的一个延长形成，与所述第一固定瓣一同在所述主压力腔室的上侧形成辅助压力腔室，在向所述辅助压力腔室施加正压的状态下，针对所述侧面的上下移动移位提供补偿力。

2.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

当所述侧面发生向上方移动的移位时，向下方施加所述补偿力。

3.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

当所述侧面发生向下方移动的移位时，向上方施加所述补偿力。

4.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二固定瓣包括从所述底板越向上方越沿半径方向倾斜的倾斜部分；

随着所述侧面沿上下方向的移动移位，根据作用于所述倾斜部分的力的垂直分量的变动量，导入所述补偿力。

5.根据权利要求4所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述倾斜部分包括向半径内侧倾斜的第一倾斜部分和越向上方越向半径外侧倾斜的第二倾斜部分；

通过作用于所述第一倾斜部分的第一力的垂直分量的增加量与作用于所述第二倾斜部分的第二力的垂直分量的增加量的差异，使所述补偿力向上方或下方施力。

6.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

当所述侧面发生沿上下方向移动的移位时，所述第二倾斜部分发生比所述第一倾斜部分更大的旋转移位。

7.根据权利要求6所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二倾斜部分的厚度比所述第一倾斜部分更薄。

8.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二倾斜部分的长度比所述第一倾斜部分的长度更长。

9.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

包括从所述第二倾斜部分向上方延长的第三延长部分，所述第二倾斜部分的长度与所述第三延长部分除固定末端之外的长度之和，比所述第一倾斜部分的长度更长。

10.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第一倾斜部分形成2个以上；

所述第一力为作用于2个以上的所述第一倾斜部分的力的合力。

11.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二倾斜部分形成2个以上；

所述第二力为作用于2个以上的所述第二倾斜部分的力的合力。

12.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分中的一个以上包括以不同斜率倾斜的部分。

13.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

用于将所述侧面与所述第二固定瓣中的一个和所述第一固定瓣连接的第一连接部形成为，比所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分中的一个以上的平均刚性更大。

14.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分中的一个以上具有平面、曲面中的一种形状。

15.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

还包括多个侧壁瓣，其从所述底板延长形成，且末端固定于所述承载头；

所述主压力腔室被所述侧壁瓣分割成多个。

16.根据权利要求14所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述侧壁瓣以同心圆形态排列。

17.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第一固定瓣从所述侧面的上端部延长形成。

18.根据权利要求1所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第一固定瓣从所述第二固定瓣延长形成。

19.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二固定瓣包括与所述倾斜部分连接并向远离所述底板的上方延长的第三延长部分，在所述第三延长部分形成有固定末端。

20.根据权利要求19所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述固定末端固定于所述底座的侧面。

21.根据权利要求19所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第三延长部分包围所述底座的外侧面，所述固定末端固定于所述底座的上表面。

22.根据权利要求5所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述第二固定瓣在所述第二倾斜部分形成有固定末端。

23.根据权利要求22所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述固定末端固定于所述承载头的卡环的内周面。

24.根据权利要求22所述的研磨装置用承载头的隔膜，其中，

所述固定末端固定于所述承载头的底座的外侧面与下表面的边界角部。

25.一种研磨装置用承载头，其中，包括：

底座，其在研磨工序中，以使基板位于下侧的状态旋转；

隔膜，其具备底板、侧面、第一固定瓣、第二固定瓣，其中，所述底板由挠性材料形成，用于对基板的板面加压，所述侧面包含挠性材料而形成，从所述底板的边缘延长形成，所述第一固定瓣从所述侧面的上端部向内侧延长形成，其末端固定于所述承载头的底座，形成一部分被所述底板和所述侧面环绕的主压力腔室，所述第二固定瓣从所述侧面的上端部与所述第一固定瓣中的一个延长形成，与所述第一固定瓣一同在所述主压力腔室的上侧形成辅助压力腔室，包括从所述底板越向上方越沿半径方向倾斜的倾斜部分，在向所述辅助压力腔室施加正压的状态下，针对所述侧面的上下移动移位提供补偿力；

卡环，其与所述底板隔开且形成为环形，保持接触研磨垫的状态。

26.根据权利要求25所述的研磨装置用承载头，其中，

所述倾斜部分包括向半径内侧倾斜的第一倾斜部分和越向上方越向半径外侧倾斜的第二倾斜部分；

通过作用于所述第一倾斜部分的第一力的垂直分量的增加量与作用于所述第二倾斜部分的第二力的垂直分量的增加量的差异，使所述补偿力向上方或下方施力。

27.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二固定瓣包括与所述倾斜部分连接并向远离所述底板的上方延长的第三延长部分。

28.根据权利要求27所述的研磨装置用承载头，其中，

在所述第三延长部分形成有固定末端。

29.根据权利要求28所述的研磨装置用承载头，其中，

所述固定末端固定于所述底座的外侧面。

30.根据权利要求29所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第三延长部分不影响被导入所述侧面的所述补偿力。

31.根据权利要求30所述的研磨装置用承载头，其中，

固定所述固定末端的结合构件被设置成，覆盖与所述底座外表面接触的所述第三延长部分的一部分以上。

32.根据权利要求30所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第三延长部分以弯曲变形的方式设置，以包围所述底座的外侧面，所述固定末端固定于所述底座的上表面。

33.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二固定瓣在所述第二倾斜部分形成有固定末端。

34.根据权利要求33所述的研磨装置用承载头，其中，

所述固定末端固定于所述承载头的卡环的内周面。

35.根据权利要求34所述的研磨装置用承载头，其中，

在所述第二倾斜部分的上侧，设置有连接卡环的内周面与底座的第三固定瓣。

36.根据权利要求33所述的研磨装置用承载头，其中，

所述固定末端固定于所述承载头的底座的外侧面与下表面的边界角部。

37.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二固定瓣包括与所述倾斜部分连接并向内侧延长的第三延长部分，所述第三延长部分的固定末端固定于所述底座的下表面，固定所述第三延长末端的结合构件覆盖所述第三延长部分的一部分以上。

38.根据权利要求37所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第三延长部分被所述结合构件全部覆盖，以限制移位。

39.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

当所述侧面发生向上方移动的移位时，向下方施加所述补偿力。

40.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

当所述侧面发生向下方移动的移位时，向上方施加所述补偿力。

41.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

当所述侧面发生沿上下方向移动的移位时，所述第二倾斜部分发生比所述第一倾斜部分更大的旋转移位。

42.根据权利要求41所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二倾斜部分的厚度比所述第一倾斜部分更薄。

43.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二倾斜部分的长度比所述第一倾斜部分的长度更长。

44.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第一倾斜部分形成2个以上；

所述第一力为作用于2个以上的所述第一倾斜部分的力的合力。

45.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第二倾斜部分形成2个以上；

所述第二力为作用于2个以上的所述第二倾斜部分的力的合力。

46.根据权利要求26所述的研磨装置用承载头，其中，

用于将所述侧面与所述第二固定瓣中的一个和所述第一固定瓣连接的第一连接部形成为，比所述第一倾斜部分与所述第二倾斜部分中的一个以上的平均刚性更大。

47.根据权利要求25所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第一固定瓣从所述侧面的上端部延长形成。

48.根据权利要求25所述的研磨装置用承载头，其中，

所述第一固定瓣从所述第二固定瓣延长形成。

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