JP2001150329A - 多段伸縮機構及び研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でストロークを大きくとれ、且つ高剛性
の多段伸縮機構及びトップリングの周囲に配置される押
圧リングの支持及び押圧に該伸縮機構を使用した研磨装
置を提供すること。 【解決手段】 前段に円柱状のロッド１を配置し、後段
に円筒状のシリンダ２を配置し、前段と後段の間に円筒
状のロッド・シリンダ３を配置し、ロッド１の後端が次
段のロッド・シリンダ３内を摺動し、次段のロッド・シ
リンダ３の後端がシリンダ２内を摺動するように構成
し、シリンダ２に圧縮空気を供給・排出することによ
り、該シリンダ２内を摺動するロッド・シリンダ３及び
該ロッド・シリンダ３内を摺動するロッド１が順次前進
・後退すると共に、後退した時はロッド・シリンダ３及
びロッド１はシリンダ２内に収容されるように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は伸縮ストロークの大
きな多段伸縮機構及び該多段伸縮機構を用いた半導体ウ
エハ等の板状の研磨対象物を研磨する研磨装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化が進む
につれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭く
なりつつある。特に線幅が０．５μｍ以下の光リソグラ
フィの場合、許容される焦点深度が浅くなるためステッ
パーの結像面の高い平坦度を必要とする。そこで、研磨
装置を用いて半導体ウエハの表面を研磨し平坦化してい
る。

【０００３】従来のこの種の研磨装置は、上面に研磨布
を貼った回転するターンテーブルとトップリングヘッド
に回転自在にされたトップリングを具備し、ターンテー
ブルとトップリングとの間に研磨対象物を介在させて所
定の力で押圧することによって該研磨対象物を研磨する
構成である。

【０００４】上記構成の研磨装置において、研磨中の研
磨対象物と研磨布との間の相対的な押圧力が研磨対象物
の全面に亘って均一でないと、各部分の押圧力に応じて
研磨不足や過研磨が生じてしまう。従来のこの種の研磨
装置において、上記の押圧力の不均一を避けるために、
トップリングの周囲に上下動自在の押圧リングを配置
し、該押圧リングで研磨布を押圧するように構成し、こ
の押圧力を調整するようにしたものがある。

【０００５】そして、押圧リングはトップリングヘッド
に支持された複数のシリンダ機構に取り付けられ、該シ
リンダ機構で上下動され、且つ任意の力で研磨布を押圧
するように構成されている。

【０００６】上記従来構成の研磨装置において、押圧リ
ングを上下動させるシリンダ機構に小型でストロークが
大きく、且つ剛性を大きくとれるシリンダ機構がなかっ
たため、トップリングとトップリングヘッド及び押圧リ
ングとトップリングヘッドとの間の寸法を小さくするこ
とができなかった。また、押圧リングでトップリング周
囲の研磨布を押圧する押圧力を精度良く調整することが
困難であった。また、トップリングの上昇するストロー
クが小さく、トップリングと共に押圧リングを十分に高
く上昇させることができないため、トップリングが旋回
する時に周囲の障害物と干渉するという問題もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたもので、小型でストロークを大きくとれ、
且つ高剛性の多段伸縮機構及びトップリングの周囲に配
置される押圧リングの支持及び押圧に該伸縮機構を使用
した研磨装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は前段に円柱状のロッドを配
置し、後段に円筒状のシリンダを配置し、前段と後段の
間に１個又は２個以上の円筒状のロッド・シリンダを配
置し、ロッドの後端が次段のロッド・シリンダ内を摺動
し、次段のロッド・シリンダの後端が更に次段のロッド
・シリンダ内又はシリンダ内を摺動するように構成し、
シリンダに圧力流体を供給・排出することにより、該シ
リンダ内を摺動するロッド・シリンダ及び該ロッド・シ
リンダ内を摺動するロッド・シリンダ又はロッドが順次
前進・後退すると共に、後退した時は１個又は２個以上
のロッド・シリンダ及びロッドはシリンダ内に収容され
るように構成した多段伸縮機構にある。

【０００９】多段伸縮機構に上記のような構成を採用す
ることにより、延びた場合のストロークは、多段伸縮機
構の構成部材であるロッド、ロッド・シリンダのそれぞ
れの寸法を加算した寸法に略近い寸法となり、縮んだ場
合はシリンダの寸法と略等しい寸法となるから、小型で
ストロークを大きくとれる多段伸縮機構を実現できる。
また、シリンダとロッド・シリンダ又は、ロッド・シリ
ンダとロッド・シリンダとは前端と後端が面接触で固定
されるので、高剛性の多段伸縮機構が実現できる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、上面に研磨布を
貼った回転するターンテーブルとトップリングヘッドに
上下動及び回転自在に取付けられたトップリングを具備
し、ターンテーブルとトップリングとの間に研磨対象物
を介在させて所定の力で押圧することによって研磨対象
物を研磨し、平坦且つ鏡面化する研磨装置において、ト
ップリングの周囲にトップリングヘッドに取り付けられ
た複数の請求項１に記載の多段伸縮機構で上下動自在に
支持され且つ研磨布に対して可変の押圧力で押圧する押
圧リングを設けたことを特徴とする。

【００１１】上記のように押圧リングを支持押圧する伸
縮機構に請求項１の構成の小型でストロークの大きく取
れ、且つ高剛性の多段伸縮機構を用いることにより、研
磨装置のトップリングとトップリングヘッドとの間の狭
い空間に容易に設置でき、しかも伸縮ストロークを大き
くとることができる。従って、トップリング及び押圧リ
ングを十分高く上昇でき、旋回する時に周囲の障害物と
干渉するという問題も解決できると共に、押圧リングを
振動少なく任意の押圧力で押圧できる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の研磨装置において、押圧リングは、研磨対象物の研磨
中に該研磨対象物の外周を保持する機能を有することを
特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の研磨装置において、トップリングは研磨対象物の研磨
中に該研磨対象物の外周を保持するリテーナリング機能
を有することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明に係る多段伸縮機
構の構成を示す図で、図１（ａ）は伸縮機構が縮んだ状
態を示す断面図、図１（ｂ）は伸縮機構が伸びた状態を
示す図である。図示するように、本伸縮機構は、前段に
円柱状のロッド１を配置し、後段に円筒状のシリンダ２
を配置し、前段と後段の間に円筒状のロッド・シリンダ
３を配置してなる３段構成の伸縮機構である。

【００１５】ロッド１の後端には次段のロッド・シリン
ダ３の内周面に摺接する径の鍔部１ａが形成され、該鍔
部１ａの外周にはＯリング等の摺動部材４が装着されて
いる。ロッド・シリンダ３の後端には後段のシリンダ２
の内周面に摺接する径の鍔部３ａが形成され、該鍔部３
ａの外周にはＯリング等の摺動部材５が装着されてい
る。また、ロッド・シリンダ３の前端部にはロッド１の
外周が摺接する径の穴が形成され、該穴の内周面には摺
動軸受８が設けられている。

【００１６】また、シリンダ２の前端部にはロッド・シ
リンダ３の外周が摺接する径の穴が形成されている。ま
た、ロッド１の鍔部１ａの後端面中央部にはゴム等の弾
性材からなる緩衝部材６が装着され、該鍔部１ａの前面
にはリング状のゴム等の弾性材からなる緩衝部材７が装
着されている。また、ロッド・シリンダ３の鍔部３ａの
前後面にもそれぞれリング状のゴム等の弾性材からなる
緩衝部材９、１０が装着されている。また、シリンダ２
の後端面は台板１１が取り付けられ、該台板１１の中央
部にはロッド・シリンダ３の後端部が挿入される凹部１
１ａが形成されている。

【００１７】上記構成の多段伸縮機構において、図１
（ａ）の縮んだ状態から空気供給口１２から圧縮空気を
シリンダ２内に供給すると、２段目のロッド・シリンダ
３は１段目のロッド１より大きい空気圧を受け、ロッド
・シリンダ３の鍔部３ａはシリンダ２の内周面を摺動し
前方に移動し、該鍔部３ａの前面がシリンダ２の前端部
の内面に当接する。この時緩衝部材９が該内面に当接す
るから当接時の衝撃は緩和される。また、ロッド・シリ
ンダ３の外周とシリンダ２の内周に囲まれた空隙１３に
存在する空気は空気排出口１４を通って排出される。

【００１８】続いてロッド１が受ける空気圧により、前
方に移動し、ロッド・シリンダの前端部の内面に当接す
る。この時緩衝部材７が該内面に当接するから当接時の
衝撃は緩和される。また、ロッド１の外周とロッド・シ
リンダ３の内周に囲まれた空隙１５に存在する空気はロ
ッド・シリンダ３の側壁部に設けられた空気通路１６、
空隙１３を通って空気排出口１４から排出される。

【００１９】多段伸縮機構が上記のように伸びた状態で
は、２段目のロッド・シリンダ３の鍔部３ａの前面は３
段目のシリンダ２の前端部の内面に当接して固定され、
ロッド１は摺動軸受８で支持されるから、多段伸縮機構
全体が高剛性のものとなる。また、ロッド・シリンダ３
及びシリンダ２を薄型構造とすることにより、多段伸縮
機構が伸びた状態のストロークはロッド１とロッド・シ
リンダ３のそれぞれの寸法を加えた長さに近くなるか
ら、大きなものとなる。

【００２０】多段伸縮機構を縮めるときは、空気供給口
１２を通してシリンダ２内の空気を吸引すると、ロッド
・シリンダ３は吸引力を受け、シリンダ２内を摺動して
後方に移動し、ロッド・シリンダ３はシリンダ２内に収
容される。この時緩衝部材１０が台板１１に当接し、当
接時の衝撃を吸収する。この時空気排出口１４を通って
外気が空隙１３に導かれる。続いてロッド１が吸引力を
受け、ロッド・シリンダ３内を摺動して後方に移動し、
ロッド１はロッド・シリンダ３内に収容される。この時
緩衝部材６が台板１１に当接し、当接時の衝撃を吸収す
る。この時空気排出口１４、空隙１３、空気通路１６を
通って外気が空隙１５に導入される。

【００２１】上記のように多段伸縮機構を縮めた時、ロ
ッド・シリンダ３及びロッド１はシリンダ内に収容され
るから、シリンダ２及びロッド・シリンダ３を薄型構造
とすることにより、多段伸縮機構をコンパクトな構成と
することができる。なお、摺動部となるロッド１の鍔部
１ａ及びロッド・シリンダ３の鍔部３ａの外周部に装着
されたＯリング等の摺動部材４、５は摩擦抵抗の少ない
材料（例えば、ゴム材からなるＯリングの外表面にテフ
ロンをコーティグしたもの）を用い、微小な空気圧力で
も作動し、シリンダ２内の圧力を精密に制御することが
可能となる。

【００２２】なお、上記実施形態例では、前段のロッド
１と後段のシリンダ２の間に１個のロッド・シリンダ３
を配置した３段構成の多段伸縮機構としているが、前段
のロッド１と後段のシリンダ２の間に配置されるロッド
・シリンダは１個に限定されるものではなく、２個以上
とし４段以上の多段伸縮機構としても良いことは当然で
ある。また、作動流体として圧縮空気を用いているが、
他の気体（例えば、Ｎ ₂ガス等）、流体（例えば、水、
油等）を使用することも可能である。

【００２３】次に、上記多段伸縮機構を使用した研磨装
置の構成例を説明する。図２は本発明に係る研磨装置の
全体構成例を示す図で、図３はトップリング部分の拡大
図である。図中、２１はトップリングであり、該トップ
リング２１は、トップリング本体２１ａ、トップリング
本体２１ａの外周部に着脱可能に固定されたリテーナリ
ング２１ｂとからなり、半導体ウエハ２２を収容する凹
部はトップリング本体２１ａの下面とリテーナリング２
１ｂによって形成されている。そして、トップリング本
体２１ａの下面によって半導体ウエハ２２の上面を保持
し、リテーナリング２１ｂによって半導体ウエハ２２の
外周部を保持するようになっている。前記トップリング
本体２１ａ及びリテーナリング２１ｂの周囲には押圧リ
ング２３が図１に示す構成の多段伸縮機構２４によって
上下動可能に設けられている。

【００２４】トップリング２１の下方には、上面に研磨
布２５を貼ったターンテーブル２６が設置されている。
また、トップリング本体２１ａには凹球面２７ａが形成
された取付フランジ２７が固定されている。トップリン
グシャフト２８の下端には、凹球面２９ａが形成された
駆動軸フランジ２９が固定されている。そして、前記両
凹球面２７ａ、２９ａ間には、球ベアリング３０が介装
されている。またトップリング本体２１ａと取付フラン
ジ２７との間には空間３１が形成され、この空間３１に
真空、加圧空気、水等の液体が供給されるようになって
いる。

【００２５】トップリング本体２１ａは空間３１と連通
して下面に開口する多数の連通孔３２を有している。こ
れによって、半導体ウエハ２２（図３参照）の上面を真
空によって吸着可能である。また半導体ウエハ２２の上
面に液体又は加圧空気を供給できるようになっている。

【００２６】前記トップリングシャフト２８はトップリ
ングヘッド３３に固定されたトップリング用エアシリン
ダ３４に連結されており、このトップリング用エアシリ
ンダ３４によってトップリングシャフト２８は上下動
し、トップリング２１の下端面に保持された半導体ウエ
ハ２２をターンテーブル２６の研磨布２５に押圧するよ
うになっている。

【００２７】また、トップリングシャフト２８はキー
（図示せず）を介して回転軸３５に連結されており、こ
の回転軸３５はその外周にタイミングプーリ３６を有し
ている。そして、タイミングプーリ３６は、タイミング
ベルト３７を介して、トップリングヘッド３３に固定さ
れたトップリング用モータ３８に設けられたタイミング
プーリ３９に接続されている。従って、トップリング用
モータ３８を回転駆動することによってタイミングプー
リ３９、タイミングベルト３７及びタイミングプーリ３
６を介して回転軸３５及びトップリングシャフト２８が
一体に回転し、トップリング２１が回転する。トップリ
ングヘッド３３は、フレーム（図示せず）に固定支持さ
れたトップリングヘッドシャフト４０によって支持され
ている。

【００２８】トップリング２１の周囲に設けられた押圧
リング２３は、図３に示すように、最下位置にあってア
ルミナセラミックからなる第１押圧リング部材２３ａの
上方にあるステンレス鋼からなる第２及び第３押圧リン
グ部材２３ｂ、２３ｃとから構成されている。第２及び
第３押圧リング部材２３ｂ、２３ｃは、ボルト（図示せ
ず）によって相互に接続されており、第１押圧リング部
材２３ａは第２押圧リング部材２３ｂに接着剤等によっ
て固定されている。第１押圧リング部材２３ａの下端部
は、研磨布２５を押圧する押圧面２３ｆになっている。

【００２９】トップリング２１の取付フランジ２７の外
周部には回転支持ベアリング４１を介してベアリング受
けリング４２が、該ベアリング受けリング４２と押圧リ
ング２３との間には上下移動支持ベアリング４３が介装
されている。回転支持ベアリング４１は通常のラジアル
ベアリングからなっている。上下移動支持ベアリング４
３は、円周上に３カ所設置され、押圧リング２３に固定
されている。ベアリング受けリング４２にはベアリング
押え４４が固定されている。押圧リング２３の上端部に
は押圧リングストッパ４５が配設されている。

【００３０】トップリング２１と押圧リング２３との間
に、トップリング２１の回転を押圧リング２３に伝達す
るためのキー等の手段が設けられていない。また、アジ
ャスタボルト２３ｄは多段伸縮機構２４のロッド１の先
端凹部１ｂ（図１（ｂ）参照）にネジ込まれている。ア
ジャスタボルト２３ｄの下端は座２３ｅの図示しない凹
部に係合している。更に、座２３ｅが押圧リング２３に
固定されている。従って、ロッド１は押圧リング２３の
所定箇所のみ押圧することができる。

【００３１】多段伸縮機構２４はトップリング２１の周
囲に同一円周上で等間隔で３個配設されており、個々の
アジャスタボルト２３ｄを調整することにより押圧リン
グ２３の押圧面の水平度を調整できる。従って、研磨中
にトップリング２１はトップリングシャフト２８の軸心
まわりに回転するが、押圧リング２３は自身の軸線に対
して非回転に構成されている。即ち、トップリング２１
と押圧リング２３との間には相対回転が生じるが、これ
は回転支持ベアリング４１で支持され、押圧リング２３
のトップリング２１に対する上下動は上下移動支持ベア
リング４３で支持される。なお、図４は多段伸縮機構２
４が伸び、押圧リング２３が研磨布２５に当接している
状態を示す。

【００３２】図２に示すように、トップリング用エアシ
リンダ３４及び多段伸縮機構２４は、それぞれレギュレ
ータＲ１、Ｒ２を介して圧縮空気源５５に接続されてい
る。そして、レギュレータＲ１によってトップリング用
エアシリンダ３４へ供給する空気を調整することにより
トップリング２１が半導体ウエハ２２を研磨布２５に押
圧する押圧力を調整することができる。また、レギュレ
ータＲ２によって多段伸縮機構２４のシリンダ２へ供給
する空気圧を調整することにより押圧リング２３が研磨
布２５を押圧する押圧力を調整することができる。

【００３３】また、ターンテーブル２６の上方には砥液
供給配管５６が設置されており、砥液供給配管５６によ
ってターンテーブル２６上に砥液Ｑが供給されるように
なっている。

【００３４】上記のように押圧リング２３を上下動可能
で且つ研磨布２５に対する押圧力を可変可能に支持する
支持機構に図１に示す構成の小型で伸縮ストロークを大
きく取れる多段伸縮機構２４を用いることにより、トッ
プリング２１とトップリングヘッド３３の間の狭い空間
に設置できる。しかも押圧リング２３の上下動ストロー
クを大きくできるので、トップリング２１を十分に上昇
させトップリングヘッドシャフト４０により旋回させる
時に周囲の障害物と干渉することを無くすることができ
る。また、多段伸縮機構は伸びた状態で高剛性であるか
ら、押圧リング２３を回転する研磨布２５に対して振動
少なく支持することができる。また、ストロークを大き
く取れることから、押圧リング２３が研磨布２５を押圧
する押圧力を調整することが容易に且つ精度良くでき
る。

【００３５】図５は本発明に係る研磨装置の他のトップ
リング部分の構成を示す。図中、４６は押圧リングで、
該押圧リングは図３及び図４のリテーナリング２１ｂと
押圧リング２３の作用を兼ねるものである。即ち、リテ
ーナリング２１ｂの半導体ウエハ２２のトップリング本
体２１ａからの飛び出しを防止する作用と押圧リング２
３のトップリング周縁部の研磨布２５を均一に押圧する
作用を有する。押圧リング４６はキー４８を介してトッ
プリング２１に連結されており、押圧リング４６はトッ
プリング２１に対して上下動自在であると共にトップリ
ング２１と一体に回転可能になっている。

【００３６】押圧リング４６はベアリング４９によりト
ップリング２１と共に一体となって回転し、且つ研磨布
２５を押圧可能に支持されている。押圧リング４６はベ
アリング４９を保持したベアリング押え４７を介して図
１に示す多段伸縮機構２４のロッド１で下方に押圧され
る。この多段伸縮機構２４のシリンダ２は図２と同様ト
ップリングヘッド３３に固定されている。多段伸縮機構
２４は同一円周上に等間隔で複数個配設されている。押
圧リング４６の内周面には、トップリング２１の傾動を
抑制する傾動抑制手段５０が配設されている。該傾動抑
制手段５０は押圧リング４６の内周面に形成された凹部
５１にローラ５２が軸５３により回転自在に装着された
構成である。

【００３７】傾動抑制手段５０のローラ５２はトップリ
ング２１の外周面に接触し、トップリング２１を押圧リ
ング４６で拘束する。押圧リング４６が多段伸縮機構２
４により研磨布２５に押圧されており、ローラ５２はト
ップリング２１の円周面に複数個（例えば６個）取り付
けられることから、トップリング２１の球ベアリング３
０を支点とした傾動運動を抑制する。従って、研磨中に
半導体ウエハ２２と研磨布２５との間に摩擦力が生じて
も、押圧リング４６の下端とトップリング２１の半導体
ウエハ２２を保持する下端面は研磨布２５の表面に対し
て平行に保たれる。

【００３８】上記のように押圧リング４６を上下動可能
で且つ研磨布２５に対する押圧力を可変可能に支持する
支持機構に図１に示す構成の小型で伸縮ストロークを大
きく取れ且つ高剛性の多段伸縮機構２４を用いることに
より、図２乃至図４に示す構成の研磨装置と同様の作用
効果が得られる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果がえられる。

【００４０】請求項１に記載の発明によれば、延びた場
合のストロークは、多段伸縮機構の構成部材であるロッ
ド、ロッド・シリンダ及びシリンダのそれぞれの寸法を
加算した寸法に略近い寸法となり、縮んだ場合はシリン
ダの寸法と略等しい寸法となるから、小型でストローク
を大きくとれる多段伸縮機構を実現できる。また、シリ
ンダとロッド・シリンダ又は、ロッド・シリンダとロッ
ド・シリンダとは前端と後端が面接触で固定されるの
で、高剛性の多段伸縮機構が実現できる。

【００４１】請求項２乃至４に記載の発明によれば、押
圧リングを支持押圧する伸縮機構に請求項１に記載の構
成の小型でストロークの大きく取れ、且つ高剛性の多段
伸縮機構を用いることにより、研磨装置のトップリング
とトップリングヘッドとの間の狭い空間に容易に設置で
き、しかも伸縮ストロークを大きくとることができる。
従って、トップリング及び押圧リングを十分高く上昇で
き、旋回する時に周囲の障害物と干渉するという問題も
解決できる。また、高剛性で伸縮ストロークが大きいこ
とから、押圧リングを振動少なく保持できると共に、任
意の高精度の押圧力で押圧できるから、高い平坦度の研
磨ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多段伸縮機構の構成を示す図で、
図１（ａ）は多段伸縮機構が縮んだ状態を、図１（ｂ）
は多段伸縮機構が伸びた状態を示す図である。

【図２】本発明に係る研磨装置の全体構成を示す図であ
る。

【図３】本発明に係る研磨装置のトップリング部の拡大
図で、多段伸縮機構の縮んだ状態を示す図である。

【図４】本発明に係る研磨装置のトップリング部の拡大
図で、多段伸縮機構が伸びた状態を示す図である。

【図５】本発明に係る研磨装置のトップリング部の拡大
図である。

【符号の説明】

１ ロッド ２ シリンダ ３ ロッド・シリンダ ４ 摺動部材 ５ 摺動部材 ６ 緩衝部材 ７ 緩衝部材 ８ 摺動軸受 ９ 緩衝部材 １０ 緩衝部材 １１ 台板 １２ 空気供給口 １３ 空隙 １４ 空気排出口 １５ 空隙 １６ 空気通路 ２１ トップリング ２２ 半導体ウエハ ２３ 押圧リング ２４ 多段伸縮機構 ２５ 研磨布 ２６ ターンテーブル ２７ 取付フランジ ２８ トップリングシャフト ２９ 駆動軸フランジ ３０ 球ベアリング ３１ 空間 ３２ 連通孔 ３３ トップリングヘッド ３４ トップリング用エアシリンダ ３５ 回転軸 ３６ タイミングプーリ ３７ タイミングベルト ３８ トップリング用モータ ３９ タイミングプーリ ４０ トップリングヘッドシャフト ４１ 回転支持ベアリング ４２ ベアリング受けリング ４３ 上下移動支持ベアリング ４４ ベアリング押え ４５ 押圧リングストッパ ４６ 押圧リング ４７ ベアリング押え ４８ キー ４９ ベアリング ５０ 傾動抑制手段 ５１ 凹部 ５２ ローラ ５３ 軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前段に円柱状のロッドを配置し、後段に
   円筒状のシリンダを配置し、該前段と後段の間に１個又
   は２個以上の円筒状のロッド・シリンダを配置し、前記
   ロッドの後端が次段のロッド・シリンダ内を摺動し、該
   次段のロッド・シリンダの後端が更に次段のロッド・シ
   リンダ内又は前記シリンダ内を摺動するように構成し、 前記シリンダに圧力流体を供給・排出することにより、
   該シリンダ内を摺動する前記ロッド・シリンダ及び該ロ
   ッド・シリンダ内を摺動する前記ロッド・シリンダ又は
   前記ロッドが順次前進・後退すると共に、後退した時は
   前記１個又は２個以上のロッド・シリンダ及び前記ロッ
   ドは前記シリンダ内に収容されるように構成したことを
   特徴とする多段伸縮機構。
2. 【請求項２】 上面に研磨布を貼った回転するターンテ
   ーブルとトップリングヘッドに上下動及び回転自在に取
   付けられたトップリングを具備し、前記ターンテーブル
   とトップリングとの間に研磨対象物を介在させて所定の
   力で押圧することによって該研磨対象物を研磨し、平坦
   且つ鏡面化する研磨装置において、 前記トップリングの周囲に前記トップリングヘッドに取
   り付けられた複数の請求項１に記載の多段伸縮機構で上
   下動自在に支持され且つ前記研磨布に対して可変の押圧
   力で押圧する押圧リングを設けたことを特徴とする研磨
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の研磨装置において、 前記押圧リングは、前記研磨対象物の研磨中に該研磨対
   象物の外周を保持する機能を有することを特徴とする研
   磨装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の研磨装置において、 前記トップリングは前記研磨対象物の研磨中に該研磨対
   象物の外周を保持するリテーナリング機能を有すること
   を特徴とする研磨装置。