JP2002079455A - Work holding mechanism - Google Patents

Work holding mechanism

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JP2002079455A
JP2002079455A JP2000271462A JP2000271462A JP2002079455A JP 2002079455 A JP2002079455 A JP 2002079455A JP 2000271462 A JP2000271462 A JP 2000271462A JP 2000271462 A JP2000271462 A JP 2000271462A JP 2002079455 A JP2002079455 A JP 2002079455A
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JP
Japan
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work
pressing
holding
diaphragm
pressing plate
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Application number
JP2000271462A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Okuya
憲男 奥谷
Nobuo Yasuhira
宣夫 安平
Katsuki Shingu
克喜 新宮
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the flatness of a work on the whole after polishing by equalizing the working pressure during the polishing over the work. SOLUTION: This work holding mechanism for holding the work in a plane vertical to the pressing direction comprises a pressing board 13 abutted on a rear face of a central part of the work 3, a pressing base 17 abutted on a rear face of a peripheral edge part of the work, a retainer ring 21 surrounding an outer edge of the work, diaphragms 16, 20, 22 holding the pressing board 13, the pressing base 17 and the retainer ring movably in the pressing direction, and balloon-shaped elastic bodies capable of being abutted on rear faces of the pressing board, the pressing base and the retainer ring, and the work 3 is pressed to a polishing pad 28 through the pressing board 13 and the pressing base 17, and the retainer ring 21 is pressed to the polishing pad 28 by expanding elastic sheets 15, 19, 23 of the balloon-shaped elastic bodies by the pressure of the fluid supplied to space parts 100, 102, 104 of the balloon-shaped elastic bodies.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、ガ
ラス基板および電子部品等のワークを研磨パッドに対し
て相対的に移動させながら研磨する際にワークを保持す
るワーク保持機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work holding mechanism for holding a work such as a semiconductor wafer, a glass substrate, and an electronic component while polishing the work while moving the work relatively to a polishing pad.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエハの表面に積層配線を行う工
程においては、配線等を含む回路の上に形成された中間
絶縁層の表面を研磨して平坦化させることが一般に行わ
れている。半導体ウエハ等の研磨に際しては、ワークの
研磨される表面(「被研磨面」もしくは「被加工面」ま
たは単に「表面」とも呼ぶ)を均一に研磨すること、被
研磨面にスクラッチが生じないこと、ならびに被研磨面
の周縁部に生じる「縁だれ」部分を小さくして歩留まり
を向上させること等が要求される。
2. Description of the Related Art In a process of forming a laminated wiring on the surface of a semiconductor wafer, it is a general practice to polish and flatten the surface of an intermediate insulating layer formed on a circuit including wiring and the like. When polishing semiconductor wafers and the like, the surface to be polished of the work (also referred to as the “surface to be polished” or “surface to be processed” or simply “surface”) must be uniformly polished, and the surface to be polished must not be scratched. In addition, it is required to improve the yield by reducing the "edge dripping" generated at the peripheral edge of the surface to be polished.

【0003】これらの要求を満たすために、例えばワー
クの保持機構を改良することが行われてきた。その一つ
として、特開平8−339979号公報に開示された被
研磨基板の保持装置がある。この公報で開示された保持
装置は、定盤や研磨パッドに凹凸があったり基板の厚さ
にばらつきがあっても研磨が均一に進行することを可能
とし、また被研磨基板の着脱の機構および作業を簡易に
したものである。
[0003] In order to satisfy these demands, for example, improvements have been made to work holding mechanisms. As one of them, there is a device for holding a substrate to be polished disclosed in JP-A-8-339979. The holding device disclosed in this publication enables the polishing to proceed uniformly even if the surface plate or polishing pad has irregularities or unevenness in the thickness of the substrate, and a mechanism for attaching and detaching the substrate to be polished and The work is simplified.

【0004】特開平8−339979号公報に開示され
た保持装置を図1に示す。研磨されるワークとしての基
板(43)を保持する基板保持装置(44)は、定盤(41)
に貼着された研磨パッド(42)の上方に配置されてい
る。図示した態様において、定盤(41)は回転可能であ
る。研磨パッド(42)は一般には弾性を有する材料から
成る。基板保持装置(44)は、回転軸部(45)、回転軸
部(45)と一体的に設けられた円盤状の基板保持ヘッド
(46)、基板保持ヘッド(46)の下側表面に固定された
環状のリップシール(47)およびリップシール(47)の
外周側に固定されたリテーナリング(48)を含む。リッ
プシール(47)は、被研磨基板(43)の外縁の裏面に設
けられ、基板(43)および基板保持ヘッド(46)ととも
に空間部(50)を形成している。基板(43)は、空間部
(50)に供給される流体の圧力によって研磨パッド(4
2)に押し付けられる。流体は、外部の供給源から流体
流通路(49)を経由して空間部(50)に供給される。
FIG. 1 shows a holding device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-339979. A substrate holding device (44) for holding a substrate (43) as a work to be polished is a platen (41)
It is arranged above the polishing pad (42) adhered to. In the embodiment shown, the platen (41) is rotatable. The polishing pad (42) is generally made of an elastic material. The substrate holding device (44) is fixed to the rotating shaft (45), a disk-shaped substrate holding head (46) provided integrally with the rotating shaft (45), and the lower surface of the substrate holding head (46). An annular lip seal (47) and a retainer ring (48) fixed to the outer peripheral side of the lip seal (47). The lip seal (47) is provided on the back surface of the outer edge of the substrate to be polished (43), and forms a space (50) with the substrate (43) and the substrate holding head (46). The substrate (43) is pressed against the polishing pad (4) by the pressure of the fluid supplied to the space (50).
2) is pressed. The fluid is supplied to the space (50) from the external supply source via the fluid flow passage (49).

【0005】ワークとしての基板(43)が研磨パッド
(42)に押し付けられると、基板(43)および研磨パッ
ドには圧力が加わることとなる。本明細書においては、
この圧力を加工圧力と称する。
When the substrate (43) as a work is pressed against the polishing pad (42), pressure is applied to the substrate (43) and the polishing pad. In this specification,
This pressure is called the processing pressure.

【0006】基板(43)の被研磨面は、研磨開始時に、
リテーナリング(48)の研磨パッド(42)と接する面と
所定の段差を有するようにリップシール(47)で位置決
めされる。この段差は、基板(43)の被研磨面の周縁部
で加工圧力が過度に大きくなることを防止するために設
けられる。
The surface to be polished of the substrate (43) is
The retainer ring (48) is positioned by the lip seal (47) so as to have a predetermined step with the surface of the retainer ring (48) in contact with the polishing pad (42). This step is provided in order to prevent the processing pressure from becoming excessively large at the peripheral portion of the polished surface of the substrate (43).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図1に示す基板保持装
置は次のような問題を有する。第1に、リテーナリング
(48)の研磨パッド(42)と接する面が、研磨処理が進
行するにつれて磨耗し、当該面と基板(43)の被研磨面
との間の段差が小さくなるという問題がある。段差の変
化は、基板(43)の被研磨面の周縁部における加工圧力
の増加を招く。その結果、縁だれが生じて歩留まりが低
下することとなる。
The substrate holding apparatus shown in FIG. 1 has the following problems. First, the surface of the retainer ring (48) in contact with the polishing pad (42) wears as the polishing process proceeds, and the step between the surface and the surface to be polished of the substrate (43) is reduced. There is. The change in the level difference causes an increase in the processing pressure at the periphery of the polished surface of the substrate (43). As a result, edge drooping occurs and the yield decreases.

【0008】この問題を解決するために、例えば、所定
枚数の被研磨基板を研磨した後または被研磨基板の加工
ロットが変わる毎に、リテーナリングを取り替えること
が行われている。別法として、基板(43)とリテーナリ
ング(48)をそれぞれ別個に研磨パッドに押し付け、そ
れにより基板(43)の周縁部における研磨量の過不足を
少なくする方法も採用されている。しかし、リテーナリ
ング(48)と基板(43)との間に設けられる隙間の寸法
(数百μm)に比べて、研磨パッド(42)が押圧力によ
り変形を受ける変形寸法は遥かに小さい(10μm以
下)ため、リテーナリング(48)を研磨パッド(42)に
押圧しても、基板(43)の周縁部付近の加工圧力に十分
な影響を及ぼすことができない。したがって、この方法
は基板(43)の平坦性を十分に向上させるものではなか
った。
In order to solve this problem, for example, the retainer ring is replaced after polishing a predetermined number of substrates to be polished or every time the processing lot of the substrate to be polished changes. As another method, a method has been adopted in which the substrate (43) and the retainer ring (48) are separately pressed against a polishing pad, thereby reducing the excess or deficiency of the polishing amount at the peripheral portion of the substrate (43). However, as compared with the size of the gap (several hundred μm) provided between the retainer ring (48) and the substrate (43), the deformation size of the polishing pad (42) which is deformed by the pressing force is much smaller (10 μm). Therefore, even if the retainer ring (48) is pressed against the polishing pad (42), the processing pressure near the periphery of the substrate (43) cannot be sufficiently affected. Therefore, this method did not sufficiently improve the flatness of the substrate (43).

【0009】第2に、リップシール(47)から流体が漏
れるという問題がある。流体が漏出すると、加工圧力が
基板(43)全体にわたって均一でなくなり、したがって
所望の平坦性が得らなくなる。流体が気体である場合に
は、気体が研磨液を乾燥固化して研磨砥粒を凝集させ、
凝集した砥粒が基板(43)の被研磨面にスクラッチを生
じさせるという問題をも招く。スクラッチが生じた部分
は製品として使用できず、したがって、スクラッチもま
た歩留まりを低下させる要因となる。
Second, there is a problem that fluid leaks from the lip seal (47). If the fluid leaks, the processing pressure will not be uniform over the entire substrate (43) and therefore will not have the desired flatness. If the fluid is a gas, the gas will dry and solidify the polishing liquid to aggregate the abrasive grains,
There is also a problem that the aggregated abrasive grains cause scratches on the surface to be polished of the substrate (43). The portion where the scratch has occurred cannot be used as a product, and therefore, the scratch also causes a decrease in yield.

【0010】流体の漏出は、リテーナリング(48)の表
面と基板(43)の表面とで構成されるほぼ面一の被研磨
面と、研磨パッド(42)の接触面との間の傾きおよび相
対位置が大きく変化することによって生じる。そのよう
な傾きおよび相対位置の変化は、リテーナリング(48)
が保持ヘッド(46)に固定され、それ自体動く又は変形
することができないのものであるのに対し、基板(43)
の被研磨面の位置を決定するリップシール(47)が弾性
体であることにより生じる。
The leakage of the fluid is caused by the inclination and the inclination between the substantially polished surface formed by the surface of the retainer ring (48) and the surface of the substrate (43) and the contact surface of the polishing pad (42). This is caused by a large change in the relative position. Such changes in tilt and relative position can be detected by the retaining ring (48)
Are fixed to the holding head (46) and cannot move or deform themselves, while the substrate (43)
This occurs because the lip seal (47) for determining the position of the surface to be polished is an elastic body.

【0011】このように、従来の研磨処理においてはス
クラッチの発生ならびに縁だれが十分に防止されておら
ず、歩留まりを更に向上させることが望まれてきた。本
発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、研磨砥
粒の凝集によるスクラッチの発生を防止するとともに、
加工圧力をワーク全体にわたって均一にし、ワーク全体
の平坦性をより向上させることを課題とする。
As described above, in the conventional polishing treatment, generation of scratches and edge run-out are not sufficiently prevented, and it has been desired to further improve the yield. The present invention has been made in view of such circumstances, while preventing the occurrence of scratches due to aggregation of abrasive grains,
It is an object to make the processing pressure uniform over the entire work and to further improve the flatness of the whole work.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、ワークを研磨パッドに押圧するととも
に、押圧方向に垂直な面内でワークを保持するワーク保
持機構であって、ワークの裏面の少なくとも一部に接す
る1または複数の押圧板、各押圧板を押圧方向に移動可
能に保持するダイヤフラム、および各押圧板の裏面に接
し得るバルーン状弾性体が設けられ、バルーン状弾性体
内に供給された流体の圧力によってバルーン状弾性体が
膨張することにより、押圧板を介してワークの表面の少
なくとも一部が研磨パッドに押圧されることを特徴とす
るワーク保持機構を提供する。即ち、本発明のワーク保
持機構は、ワークを研磨パッドに押圧する機構を、バル
ーン状弾性体、ダイヤフラムおよび押圧板で構成するこ
とを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a work holding mechanism for pressing a work against a polishing pad and holding the work in a plane perpendicular to the pressing direction. One or more pressing plates in contact with at least a part of the back surface, a diaphragm for holding each pressing plate movably in the pressing direction, and a balloon-like elastic body capable of contacting the back surface of each pressing plate are provided. A work holding mechanism characterized in that at least a part of the surface of a work is pressed against a polishing pad via a pressing plate by expanding a balloon-like elastic body by pressure of a supplied fluid. That is, the work holding mechanism of the present invention is characterized in that the mechanism for pressing the work against the polishing pad is constituted by a balloon-like elastic body, a diaphragm and a pressing plate.

【0013】本発明のワーク保持機構によって保持され
るワークは、一般には2つの面のうち少なくとも一方の
面が研磨により平坦化される板状体である。ワークは、
具体的には、半導体ウエハ、ガラス基板および電子部品
等である。本発明のワーク保持機構に関して、ワーク保
持機構を構成する部材およびワークの「表面」とは、ワ
ーク保持機構に組み込まれたときに、研磨パッドの研磨
面と平行となる2つの表面のうち研磨パッドに近い側に
位置する面をいう。一方、ワーク保持機構を構成する部
材およびワークの「裏面」または「背面」とは、ワーク
保持機構に組み込まれたときに、研磨パッドの研磨面と
平行となる2つの表面のうち研磨パッドから遠い側に位
置する面をいう。したがって、ワークの「表面」は被研
磨面に相当する。
The work held by the work holding mechanism of the present invention is generally a plate-like body in which at least one of two surfaces is flattened by polishing. Work is
Specifically, it is a semiconductor wafer, a glass substrate, an electronic component, or the like. With respect to the work holding mechanism of the present invention, the “surface” of the member and the work that constitute the work holding mechanism is the polishing pad of the two surfaces that are parallel to the polishing surface of the polishing pad when incorporated in the work holding mechanism. Refers to the surface located on the side closer to. On the other hand, the “back surface” or “back surface” of the member and the work that constitute the work holding mechanism is far from the polishing pad among the two surfaces parallel to the polishing surface of the polishing pad when incorporated in the work holding mechanism. The surface located on the side. Therefore, the “surface” of the work corresponds to the surface to be polished.

【0014】本発明のワーク保持機構を構成する「バル
ーン状弾性体」とは、少なくとも一部が弾性材料から成
り、流体が流出入し得る閉鎖された空間部を有し、空間
部に流入した流体の圧力に応じて少なくとも一部が弾性
変形(例えば膨張および収縮)できるものをいう。ここ
で、流体とは気体または液体を意味する。気体は例えば
空気であり、液体は例えば水である。
The "balloon-like elastic body" constituting the work holding mechanism of the present invention has at least a portion made of an elastic material, has a closed space through which fluid can flow in and out, and flows into the space. It refers to a material that can be at least partially elastically deformed (eg, expanded and contracted) according to the pressure of the fluid. Here, the fluid means a gas or a liquid. The gas is, for example, air, and the liquid is, for example, water.

【0015】バルーン状弾性体には、弾性材料から成る
薄肉部材(例えばシート)で形成されたバルーン状の形
状を有するものが含まれる。また、バルーン状弾性体に
は、弾性材料から成る薄肉部材(例えばシート)がワー
ク保持機構を構成する他の部材とともに空間部を形成す
ることにより構成されるものも含まれ、その場合、弾性
材料から成る薄肉部材だけが弾性変形することとなる。
バルーン状弾性体を構成する弾性材料から成る薄肉部材
は、具体的には、ネオプレン(登録商標)ゴムまたはシ
リコンゴム等から成る、厚さ0.1〜0.5mmのシート
状物であることが好ましい。
The balloon-like elastic body includes one having a balloon-like shape formed of a thin member (for example, a sheet) made of an elastic material. In addition, the balloon-like elastic body includes a thin-walled member (for example, a sheet) made of an elastic material formed by forming a space together with other members constituting the work holding mechanism. Only the thin member made of is elastically deformed.
Specifically, the thin member made of an elastic material constituting the balloon-shaped elastic body may be a sheet material having a thickness of 0.1 to 0.5 mm made of neoprene (registered trademark) rubber or silicon rubber or the like. preferable.

【0016】バルーン状弾性体は、その空間部に流入し
た流体が外部に実質的に漏出しないような構造を有する
ことが好ましい。したがって、例えば、バルーン状弾性
体を弾性材料から成るシートとワーク保持機構を構成す
る他の部材とで構成する場合、弾性材料から成るシート
をワーク保持機構に気密または液密に取り付けることが
好ましい。
The balloon-like elastic body preferably has a structure such that the fluid flowing into the space does not substantially leak outside. Therefore, for example, when the balloon-like elastic body is constituted by a sheet made of an elastic material and another member constituting the work holding mechanism, it is preferable to attach the sheet made of the elastic material to the work holding mechanism in an airtight or liquid tight manner.

【0017】本発明のワーク保持機構を構成するダイヤ
フラムは、バルーン状弾性体の膨張により生じる押圧力
によって、弾性変形し得る薄い板状部材である。ダイヤ
フラムは、好ましくは繰り返し弾性変形しても破損しな
い十分な強度および耐食性を有し、ワーク(例えば半導
体ウエハ)に対してケミカル汚染源および有機汚染源と
ならない材料から成る。ここで「ケミカル汚染」とは、
Cu、Fe、Cr等の重金属イオンがワークに付着する
ことをいい、「有機汚染」とは有機物がワークに付着す
ることをいう。ダイヤフラムは、具体的には、ハステロ
イもしくはステンレス等から成る厚さ0.05〜0.2
mmの板状物またはネオプレンゴムから成る厚さ0.1〜
0.5mmの板状物(もしくはシート状物)であることが
好ましい。
The diaphragm constituting the work holding mechanism of the present invention is a thin plate-like member which can be elastically deformed by a pressing force generated by expansion of the balloon-like elastic body. The diaphragm is preferably made of a material which has sufficient strength and corrosion resistance so as not to be damaged by repeated elastic deformation and does not become a source of chemical contamination and organic contamination to a work (eg, a semiconductor wafer). Here, “chemical pollution”
It means that heavy metal ions such as Cu, Fe, and Cr adhere to the work, and "organic contamination" means that organic substances adhere to the work. Specifically, the diaphragm has a thickness of 0.05 to 0.2 made of Hastelloy, stainless steel, or the like.
0.1-mm thick plate or neoprene rubber
It is preferably a plate (or sheet) of 0.5 mm.

【0018】本発明のワーク保持機構において、ダイヤ
フラムは押圧板を押圧方向に移動可能に保持する。ダイ
ヤフラムは、具体的には、その一部が押圧板に取り付け
られ、他の一部がワーク保持機構の押圧板以外の部材に
取り付けられ、押圧板に取り付けられた部分とその他の
部材に取り付けられた部分との間がフリーな状態になっ
ていて、このフリーな部分が撓み部として自由に弾性変
形し(例えば、撓む)、その結果、押圧板がその他の部
材に対して変位するように配置される。
In the work holding mechanism of the present invention, the diaphragm holds the pressing plate movably in the pressing direction. Specifically, the diaphragm is partially attached to the pressing plate, another part is attached to a member other than the pressing plate of the work holding mechanism, and attached to the portion attached to the pressing plate and other members. The free portion is in a free state, and the free portion is freely elastically deformed (eg, bent) as a bent portion, so that the pressing plate is displaced with respect to other members. Be placed.

【0019】押圧板へのダイヤフラムの取り付けは、例
えば、押圧板を2つの部材に分け、2つの部材の間にダ
イヤフラムを挟み込み、ボルト締め又は接着剤等で固定
することによって実施できる。押圧板以外の部材へのダ
イヤフラムの取り付けも同様に実施できる。押圧板以外
の部材としては、例えば保持ベースがある。「保持ベー
ス」とは、本発明のワーク保持機構を備えたワーク保持
ヘッド全体を構成する基礎構造部材であって、押圧板等
を組み込む部材をいう。保持ベースはワーク保持ヘッド
の本体ともいえる。例えば、押圧板およびダイヤフラム
が円盤形態である場合、ダイヤフラムの周縁部を例えば
保持ベースに取り付け、中央部を押圧板に取り付けれ
ば、中央部と周縁部との間に撓み部が環状に位置するこ
ととなる。ダイヤフラムを取り付ける押圧板以外の部材
は、後述する押圧ベースまたは保持部材であってもよ
い。
Attachment of the diaphragm to the pressing plate can be performed, for example, by dividing the pressing plate into two members, sandwiching the diaphragm between the two members, and fixing with a bolt or an adhesive. Attachment of the diaphragm to members other than the pressing plate can be similarly performed. As a member other than the pressing plate, there is, for example, a holding base. The “holding base” is a basic structural member that constitutes the entire work holding head provided with the work holding mechanism of the present invention, and is a member that incorporates a pressing plate or the like. The holding base can be said to be the main body of the work holding head. For example, when the pressing plate and the diaphragm are disk-shaped, the peripheral portion of the diaphragm is attached to the holding base, for example, and the central portion is attached to the pressing plate. Becomes A member other than the pressing plate to which the diaphragm is attached may be a pressing base or a holding member described later.

【0020】本発明のワーク保持機構において、バルー
ン状弾性体は押圧板の裏面に接し得るように設けられ
る。即ち、バルーン状弾性体は膨張したときに押圧板を
変位(または移動)させ得るよう、膨張したときに押圧
板の裏面に接するように配置される。したがって、「押
圧板の裏面に接し得るバルーン状弾性体」には、膨張し
ていないときに押圧板の裏面に接しているバルーン状弾
性体も当然に含まれる。バルーン状弾性体は押圧板の裏
面に接触するように配置し、必要に応じて接着剤等で押
圧板の裏面に固定してもよい。あるいは、バルーン状弾
性体が膨張したときに押圧板がワークを研磨パッドに押
圧する限りにおいて、バルーン状弾性体は膨張していな
いときに押圧板の裏面と接しないように配置してよい。
In the work holding mechanism of the present invention, the balloon-like elastic body is provided so as to be in contact with the back surface of the pressing plate. That is, the balloon-like elastic body is disposed so as to be able to displace (or move) the pressing plate when inflated, and to be in contact with the back surface of the pressing plate when inflated. Therefore, the “balloon-like elastic body that can be in contact with the back surface of the pressing plate” naturally includes a balloon-like elastic body that is in contact with the back surface of the pressing plate when not inflated. The balloon-like elastic body may be arranged so as to be in contact with the back surface of the pressing plate, and may be fixed to the back surface of the pressing plate with an adhesive or the like as necessary. Alternatively, as long as the pressing plate presses the workpiece against the polishing pad when the balloon-like elastic body expands, the balloon-like elastic body may be arranged so as not to contact the back surface of the pressing plate when not expanding.

【0021】上記のようにダイヤフラムおよびバルーン
状弾性体を配置したワーク保持機構においては、押圧板
の裏面に接し得るバルーン状弾性体が膨張して押圧板を
パッドに押し付ける方向に押圧板に力が加えられると、
押圧板が研磨パッドに向かう方向に変位(または移動)
するとともにダイヤフラムの撓み部が弾性変形する。そ
して、バルーン状弾性体が膨張後、流体の圧力が低下し
て収縮すると、ダイヤフラムの撓み部が元の状態に戻る
ように弾性変形するため、押圧板は研磨パッドから遠ざ
かる方向に変位する。したがって、本発明のワーク保持
機構において、押圧板の押圧方向の変位はダイヤフラム
の撓み部が弾性変形する範囲内でコントロールされるこ
ととなり、その意味においてダイヤフラムは押圧板を押
圧方向およびこれと反対の方向に移動可能に保持してい
る。押圧板の最大変位量はダイヤフラムの材料および厚
さならびに撓み部の長さ等に応じて決定される。押圧板
の変位量が予め設定されている場合には、ダイヤフラム
の材料および厚さならびに撓み部の長さ等を、その変位
量を実現するために選択する必要がある。
In the work holding mechanism in which the diaphragm and the balloon-like elastic body are disposed as described above, the balloon-like elastic body that can come into contact with the back surface of the pressure plate expands and the force is applied to the pressure plate in a direction to press the pressure plate against the pad. When added,
The pressing plate is displaced (or moved) in the direction toward the polishing pad
At the same time, the flexible portion of the diaphragm is elastically deformed. When the pressure of the fluid decreases and contracts after the balloon-like elastic body expands, the flexible portion of the diaphragm is elastically deformed so as to return to the original state, so that the pressing plate is displaced away from the polishing pad. Therefore, in the work holding mechanism of the present invention, the displacement of the pressing plate in the pressing direction is controlled within a range in which the flexible portion of the diaphragm is elastically deformed. In that sense, the diaphragm presses the pressing plate in the pressing direction and in the opposite direction. It is movably held in the direction. The maximum displacement of the pressing plate is determined according to the material and thickness of the diaphragm, the length of the bent portion, and the like. When the displacement amount of the pressing plate is set in advance, it is necessary to select the material and thickness of the diaphragm, the length of the bent portion, and the like in order to realize the displacement amount.

【0022】押圧板はダイヤフラムによって融通性良く
保持される。具体的には、例えば、ワーク表面と研磨パ
ッドの研磨面とが平行とならず、2つの面の間に傾きが
生じたとしても、ダイヤフラムの撓み部が十分に長い場
合には、ダイヤフラムの一部が他の部分と異なるように
弾性変形して傾きを補正することにより2つの面を平行
にする。更に、本発明のワーク保持機構はバルーン状弾
性体内に供給された流体が漏れない構造を有し、傾きを
補正するに際してバルーン状弾性体内の流体の漏れを考
慮する必要がないから、流体で直接的にワーク全体を押
圧する従来のワーク保持機構と比べてより広い範囲で傾
きを補正することを可能にする。したがって、本発明の
ワーク保持機構は加工圧力をより高い精度で均一にする
ことを可能にする。
The pressing plate is flexibly held by the diaphragm. Specifically, for example, even if the work surface and the polishing surface of the polishing pad are not parallel and an inclination occurs between the two surfaces, if the flexure of the diaphragm is sufficiently long, one The two surfaces are made parallel by elastically deforming the portion differently from the other portions to correct the tilt. Further, the work holding mechanism of the present invention has a structure in which the fluid supplied into the balloon-like elastic body does not leak, and it is not necessary to consider the leakage of the fluid in the balloon-like elastic body when correcting the inclination. The tilt can be corrected in a wider range than a conventional work holding mechanism that presses the entire work. Therefore, the work holding mechanism of the present invention makes it possible to make the processing pressure uniform with higher accuracy.

【0023】このワーク保持機構を使用した場合、バル
ーン状弾性体の空間部に流体が供給されてバルーン状弾
性体が膨張することにより押圧板が押され、さらにワー
クが押圧板により押されることによって、ワークが研磨
パッドに押圧される。上述のように、流体はバルーン状
弾性体内に閉じ込められ研磨パッドの研磨面に漏出しな
い。したがって、本発明のワーク保持機構によれば、従
来技術のように流体(特に気体)の漏出に起因して生じ
て加工圧力が均一でなくなることが防止され、また、研
磨液の乾燥に起因する研磨砥粒の凝集が防止され、ひい
てはスクラッチの発生が抑制される。
When this work holding mechanism is used, the pressing plate is pushed by the fluid being supplied to the space of the balloon-like elastic body and the balloon-like elastic body expands, and the work is further pushed by the pressing plate. Then, the work is pressed against the polishing pad. As described above, the fluid is confined within the balloon-like elastic body and does not leak to the polishing surface of the polishing pad. Therefore, according to the work holding mechanism of the present invention, it is possible to prevent the processing pressure from becoming non-uniform due to the leakage of the fluid (particularly gas) as in the prior art, and to prevent the polishing liquid from drying. Agglomeration of the abrasive grains is prevented, and the occurrence of scratches is thereby suppressed.

【0024】押圧板は1つだけ設けてよい。その場合、
押圧板はワークの裏面の略全面に接するように設けるこ
とが好ましい。「略全面」とは、例えばワークが円盤形
態である場合には、ワークの直径の9/10以上の直径
を有するワークと同心の円に相当する部分をいう。した
がって、ワークが直径200mmの円盤形態である場合、
好ましくは直径180mm以上の円形部分、より好ましく
は直径190mm以上の円形部分、さらにより好ましくは
199mm程度の円形部分が略全面に相当するとして、ワ
ークで押圧される。
Only one pressing plate may be provided. In that case,
It is preferable that the pressing plate is provided so as to contact substantially the entire back surface of the work. The “substantially entire surface” is, for example, a portion corresponding to a circle concentric with a work having a diameter of 9/10 or more of the diameter of the work when the work has a disk shape. Therefore, if the workpiece is a disk with a diameter of 200 mm,
Preferably, a circular portion having a diameter of 180 mm or more, more preferably a circular portion having a diameter of 190 mm or more, and still more preferably a circular portion having a diameter of about 199 mm is pressed by the work as corresponding to substantially the entire surface.

【0025】押圧板は複数個設けてよい。その場合、ワ
ークは複数のセクションに分けられて、各セクションが
1つの押圧板で押圧されることとなる。押圧板を複数個
設ける場合には、各押圧板を別々のダイヤフラムで保持
し、各押圧板の裏面に接し得るバルーン状弾性体を各押
圧板ごとに設ける。押圧板が複数ある場合には、各バル
ーン状弾性体内に供給する流体の圧力を変化させて、ワ
ークのセクションごとに加工圧力が異なるようにし得
る。押圧板は、例えば、ワークの中央に位置する円形セ
クションを押圧する押圧板と、その円と同心である1ま
たは複数の環状セクションを押圧する押圧板に分けるこ
とができる。
A plurality of pressing plates may be provided. In that case, the work is divided into a plurality of sections, and each section is pressed by one pressing plate. When a plurality of pressing plates are provided, each pressing plate is held by a separate diaphragm, and a balloon-like elastic body capable of contacting the back surface of each pressing plate is provided for each pressing plate. When there are a plurality of pressing plates, the pressure of the fluid supplied into each balloon-like elastic body may be changed so that the processing pressure is different for each section of the work. The pressing plate can be divided into, for example, a pressing plate that presses a circular section located at the center of the work and a pressing plate that presses one or a plurality of annular sections concentric with the circle.

【0026】押圧板はワーク(またはワークのセクショ
ン)を均一に押圧できるよう、高い剛性を有する軽量の
材料であって、また、ワーク(例えば半導体ウエハ)に
対してケミカル汚染源および有機汚染源とならない材料
で形成されたものであることが好ましい。押圧板は、具
体的には、アルミナのようなセラミックまたはステンレ
スから成ることが好ましい。
The pressing plate is a light-weight material having high rigidity so that the work (or a section of the work) can be pressed uniformly, and a material that does not become a chemical contamination source or an organic contamination source for the work (eg, a semiconductor wafer). It is preferable that it is formed by. Specifically, the pressing plate is preferably made of ceramic such as alumina or stainless steel.

【0027】押圧板または各押圧板は、ワーク保持機構
の構造に応じて2以上の部分から形成されてよい。上述
したように、ダイヤフラムを押圧板に挟み込んで押圧板
に取り付ける場合、押圧板は、好ましくは上側部分およ
び下側部分から成り、2つの部分の間にダイヤフラムを
挟み込むことができるようなものである。押圧板の形状
および寸法は、ワークを研磨パッドに押圧できる限りに
おいて特に限定されず、平板である必要は必ずしもな
い。したがって、ワークと接する部分が平坦であって、
厚さが部分的に異なるものも押圧板に含まれる。
The pressing plate or each pressing plate may be formed of two or more parts depending on the structure of the work holding mechanism. As described above, when the diaphragm is sandwiched between the pressing plate and attached to the pressing plate, the pressing plate preferably includes an upper portion and a lower portion, and is capable of sandwiching the diaphragm between the two portions. . The shape and dimensions of the pressing plate are not particularly limited as long as the work can be pressed against the polishing pad, and need not necessarily be a flat plate. Therefore, the part in contact with the work is flat,
The pressing plate also includes one having a partially different thickness.

【0028】ワーク保持機構がワークを保持したときに
ワークの裏面の少なくとも一部に保持シートが接するよ
う、押圧板表面の少なくとも一部、好ましくは全部に保
持シートを取り付けることが好ましい。保持シートは押
圧板のワーク側表面の凹凸を吸収して、その凹凸がワー
クの表面に転写されるのを防止する。保持シートはま
た、押圧板でワークを押圧するときに押圧板の外縁付近
でワークに作用する加工圧力が急変するのを緩和する役
割をする。保持シートが押圧板表面の一部にのみ取り付
けられてワークの裏面の一部のみと接する場合、押圧板
によって押圧されるのは、保持シートと接しているワー
クの部分の表面のみである。換言すれば、保持シートが
押圧板表面の一部にのみ取り付けられているとき、押圧
板は保持シートと接している部分でのみワークと接し
て、ワークを押圧するともいえる。
It is preferable that the holding sheet is attached to at least a part, preferably all of the surface of the pressing plate so that the holding sheet contacts at least a part of the back surface of the work when the work holding mechanism holds the work. The holding sheet absorbs irregularities on the work-side surface of the pressing plate and prevents the irregularities from being transferred to the surface of the work. The holding sheet also serves to alleviate a sudden change in the processing pressure acting on the work near the outer edge of the press plate when the work is pressed by the press plate. When the holding sheet is attached to only a part of the surface of the pressing plate and contacts only a part of the back surface of the work, only the surface of the part of the work in contact with the holding sheet is pressed by the pressing plate. In other words, when the holding sheet is attached to only a part of the surface of the pressing plate, it can be said that the pressing plate comes into contact with the work only at the portion in contact with the holding sheet and presses the work.

【0029】保持シートは、柔軟な弾性シートであるこ
とが好ましい。保持シートは、具体的には、ポリウレタ
ンから成る、厚さ0.5〜1.0mmのシートであること
が好ましい。そのようなシートは、例えば、ロデールニ
ッタ社製のスバ400(商品名)のようなバックアップ
用シートである。
The holding sheet is preferably a flexible elastic sheet. Specifically, the holding sheet is preferably a sheet made of polyurethane and having a thickness of 0.5 to 1.0 mm. Such a sheet is, for example, a backup sheet such as Suva 400 (trade name) manufactured by Rodel Nitta.

【0030】本発明はまた、ワークを研磨パッドに押圧
するとともに、押圧方向に垂直な面内でワークを保持す
るワーク保持機構であって、ワークの中央部の裏面に接
する1または複数の押圧板、各押圧板を押圧方向に移動
可能に保持するダイヤフラム、および各押圧板の裏面に
接し得るバルーン状弾性体、ならびに押圧板が接してい
ないワークの周縁部の裏面に接する押圧ベースが設けら
れ、バルーン状弾性体内に供給された流体の圧力によっ
てバルーン状弾性体が膨張することにより、押圧板を介
してワークの中央部の表面が研磨パッドに押圧され、押
圧ベースを介してワークの周縁部の表面が研磨パッドに
押圧されることを特徴とするワーク保持機構を提供す
る。
The present invention also relates to a work holding mechanism for pressing a work against a polishing pad and holding the work in a plane perpendicular to the pressing direction, the work holding mechanism comprising one or a plurality of pressing plates in contact with a back surface of a central portion of the work. A diaphragm that holds each pressing plate movably in the pressing direction, a balloon-like elastic body that can be in contact with the back surface of each pressing plate, and a pressing base that is in contact with the back surface of the peripheral portion of the work that is not in contact with the pressing plate are provided. When the balloon-like elastic body expands due to the pressure of the fluid supplied into the balloon-like elastic body, the surface of the central portion of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate, and the peripheral edge of the work is pressed via the pressing base. A work holding mechanism characterized in that a surface is pressed against a polishing pad.

【0031】「ワークの中央部」とは、ワークが円盤形
態である場合には、ワークの中心を含み、ワークの直径
の1/2〜3/4に相当する直径を有する円形部分をい
う。この円形部分は好ましくはワークと同心である。
「ワークの周縁部」とは、ワークの外縁を含む部分をい
う。ワークの周縁部は、ワークが円盤形態である場合に
は、ワークの外縁を含む環状部であって、ワークの直径
の1/4〜1/8に相当する幅(環状部の外周と内周と
の間の距離)を有する環状部をいう。この環状部は、好
ましくはワークと同心である。「ワークの外縁」はワー
クの輪郭を規定する最外部であるが、後述のように「ワ
ークの外縁の裏面にリップシールを配する」という場合
のように、ワークの外縁を含む極めて狭い幅(例えばワ
ークの直径の1/40程度の幅)を有する環状部を指す
場合もある。したがって、例えば、ワークが直径200
mmの円盤形態である場合、ワークの中央部は直径100
〜150mmの円形部分であり、周縁部はワークの外縁を
含む幅50〜25mmの環状部である。また、ワークの外
縁は5mm程度またはそれ以下の幅を有する環状部を指す
場合がある。
The "center portion of the work" means a circular portion having a diameter corresponding to 1/2 to 3/4 of the diameter of the work, including the center of the work when the work is in the form of a disk. This circular part is preferably concentric with the workpiece.
The “periphery of the work” refers to a portion including the outer edge of the work. When the work has a disk shape, the peripheral portion of the work is an annular portion including the outer edge of the work, and has a width corresponding to 1 / to 8 of the diameter of the work (the outer periphery and the inner periphery of the annular portion). (A distance between the annular portion). This annulus is preferably concentric with the workpiece. The “outer edge of the work” is the outermost part that defines the contour of the work. However, as described below, as in the case of “arranging a lip seal on the back surface of the outer edge of the work”, an extremely narrow width ( For example, it may refer to an annular portion having a width of about 1/40 of the diameter of the work). Therefore, for example, if the workpiece has a diameter of 200
mm, the center of the workpiece is 100 mm in diameter.
It is a circular part having a width of 50 to 25 mm including the outer edge of the work. Further, the outer edge of the work may refer to an annular portion having a width of about 5 mm or less.

【0032】上記押圧板および押圧ベースを有するワー
ク保持機構がワークを保持したときに、ワーク保持機構
の構造に起因して、押圧板および押圧ベースのいずれと
も接し得ず、押圧板および押圧ベースにより押圧され得
ない部分がワークの裏面に存在してもよい。その部分は
中央部および周縁部のいずれにも該当せず、後述するよ
うに、一般に、その部分にはワークがワーク保持機構で
保持されたときに空間部が接することとなる。即ち、そ
の部分に直接接触する部材が存在しないこととなる。
When the work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base holds the work, it cannot contact with either the pressing plate or the pressing base due to the structure of the work holding mechanism. A part that cannot be pressed may exist on the back surface of the work. The part does not correspond to either the central part or the peripheral part, and as will be described later, generally, the space comes into contact with the part when the work is held by the work holding mechanism. That is, there is no member that directly contacts that portion.

【0033】「押圧ベース」は、ワークを押圧するとい
う点において「押圧板」と同様に作用し、押圧板の一形
態である。本明細書においては、便宜上、ワークの中央
部を押圧する部材を「押圧板」と、ワークの周縁部を押
圧する部材を「押圧ベース」と称する。したがって、押
圧板および押圧ベースを有するワーク保持機構は、先に
説明したワーク保持機構において押圧板が複数個設けら
れている形態に相当する。
The "pressing base" acts similarly to the "pressing plate" in pressing the work, and is one form of the pressing plate. In the present specification, for convenience, a member that presses the central portion of the work is referred to as a “pressing plate”, and a member that presses the peripheral portion of the work is referred to as a “pressing base”. Therefore, the work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base corresponds to a form in which a plurality of pressing plates are provided in the work holding mechanism described above.

【0034】押圧板と押圧ベースを有するワーク保持機
構における押圧板は、ワークの中央部に対応する形状を
有し、ワークが円盤形態である場合には円盤形態を有す
る。押圧板を構成する好ましい材料は先に説明したとお
りである。押圧ベースはワークの周縁部に対応する形状
を有し、ワークが円盤形態である場合には環状形態を有
する。押圧ベースを構成する好ましい材料は押圧板のそ
れと同じである。
The pressing plate in the work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base has a shape corresponding to the center of the work, and has a disk shape when the work is in a disk shape. Preferred materials for forming the pressing plate are as described above. The pressing base has a shape corresponding to the peripheral portion of the work, and has an annular shape when the work is in a disk shape. The preferred material of the pressing base is the same as that of the pressing plate.

【0035】押圧板と押圧ベースを有するワーク保持機
構はワークの中央部と周縁部とを異なる部材で押圧し得
ることを特徴とする。このワーク保持機構によれば加工
圧力をワークの中央部と周縁部とで異なるようにできる
ので、リテーナリングの高さ等を調節することなくワー
ク周縁部で生じる縁だれを有効に防止できる。したがっ
て、このワーク保持機構は、例えば1つの押圧板でワー
ク全体を同じ圧力で押圧してもワークの周縁部における
加工圧力とワークの中央部の加工圧力とが必然的に異な
る場合に好ましく用いられる。具体的には、このワーク
保持機構は、粘弾性体の研磨パッドを用いて半導体ウエ
ハ基板を研磨するのに適している。
The work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base is characterized in that the central part and the peripheral part of the work can be pressed by different members. According to this work holding mechanism, since the processing pressure can be made different between the central part and the peripheral part of the work, it is possible to effectively prevent edge dripping occurring at the peripheral part of the work without adjusting the height of the retainer ring and the like. Therefore, this work holding mechanism is preferably used, for example, when the processing pressure at the peripheral edge of the work and the processing pressure at the center of the work are necessarily different even when the entire work is pressed by the same pressure with one pressing plate. . Specifically, this work holding mechanism is suitable for polishing a semiconductor wafer substrate using a viscoelastic polishing pad.

【0036】好ましくは、押圧ベースもまた押圧板と同
様の方法でワークの周縁部を研磨パッドに押し付ける。
具体的には、押圧ベースを押圧方向に移動可能に保持す
るダイヤフラムおよび押圧ベースの裏面に接し得るバル
ーン状弾性体を設け、バルーン状弾性体に供給される流
体の圧力によってバルーン状弾性体が膨張することによ
り、押圧ベースを介してワークの周縁部の表面が研磨パ
ッドに押圧されることが好ましい。この押圧方法を採用
すれば、押圧板を用いる場合と同様に、加工圧力がより
均一になり、また、流体の漏出による研磨砥粒の凝集が
防止される。
Preferably, the pressing base also presses the peripheral portion of the work against the polishing pad in the same manner as the pressing plate.
Specifically, a diaphragm that holds the pressing base movably in the pressing direction and a balloon-like elastic body that can contact the back surface of the pressing base are provided, and the balloon-like elastic body expands due to the pressure of the fluid supplied to the balloon-like elastic body. By doing so, it is preferable that the surface of the peripheral portion of the work is pressed against the polishing pad via the pressing base. When this pressing method is employed, the processing pressure becomes more uniform, and aggregation of the abrasive grains due to leakage of the fluid is prevented, as in the case of using the pressing plate.

【0037】別法として、ワークの周縁部は流体の圧力
を利用して押圧する代わりに、例えば、押圧ベースをシ
リンダー等で押し下げることによって研磨パッドに押圧
される。
Alternatively, instead of pressing the peripheral portion of the work using the pressure of the fluid, the peripheral portion of the work is pressed against the polishing pad by, for example, pressing down a pressing base with a cylinder or the like.

【0038】押圧板および押圧ベースを有するワーク保
持機構において、押圧ベースの裏面に接し得るバルーン
状弾性体は、先に説明した押圧板の裏面に接し得るバル
ーン状弾性体と同様のものである。したがって、ここで
はその詳細な説明を省略する。但し、押圧ベースの裏面
に接し得るバルーン状弾性体において、押圧ベースの裏
面に接する部分の形状は、それが接する押圧ベースの形
状に応じて異なる。例えば、押圧ベースが環状である場
合、バルーン状弾性体において押圧ベースの裏面に接す
る部分の形状もまた環状となる。
In the work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base, the balloon-like elastic body that can contact the back surface of the pressing base is the same as the above-described balloon-like elastic body that can contact the back surface of the pressing plate. Therefore, the detailed description is omitted here. However, in the balloon-like elastic body which can be in contact with the back surface of the pressing base, the shape of the portion in contact with the back surface of the pressing base differs depending on the shape of the pressing base with which it is in contact. For example, when the pressing base is annular, the shape of the portion of the balloon-like elastic body that contacts the back surface of the pressing base also becomes annular.

【0039】押圧板および押圧ベースを有するワーク保
持機構においても、押圧板を押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラムは、その一部を押圧板に、他の一部を
押圧板以外の部材に取り付け、その2つの部分の間に撓
み部が形成されるように配置される。その具体的な取り
付け方法は先に説明したとおりである。ダイヤフラムを
取り付ける押圧板以外の他の部材には、先に例示した保
持ベースおよび保持部材に加えて、押圧ベースが含まれ
る。
In a work holding mechanism having a pressing plate and a pressing base, the diaphragm for holding the pressing plate movably in the pressing direction has a part attached to the pressing plate and another part attached to a member other than the pressing plate. , So that a flexure is formed between the two parts. The specific mounting method is as described above. Members other than the pressing plate to which the diaphragm is attached include a pressing base in addition to the holding base and the holding member exemplified above.

【0040】押圧ベースを押圧方向に移動可能に保持す
るダイヤフラムもまた、一部が押圧ベースに取り付けら
れ、他の一部が押圧ベース以外の部材に取り付けられ
る。押圧ベース以外の他の部材には、保持ベースおよび
保持部材が含まれる。このダイヤフラムの形状はワーク
が円盤形態である場合には環状の薄板状物(例えばシー
ト)であり、その内周部が押圧ベースに取り付けられれ
ば、外周部が押圧ベース以外の部材に取り付けられる。
外周部が押圧ベースに取り付けられれば、内周部が押圧
ベース以外の部材に取り付けられる。いずれの場合も、
外周部と内周部との間の部分が、撓み部として弾性変形
する(例えば、撓む)こととなる。
A part of the diaphragm that holds the pressing base movably in the pressing direction is also attached to the pressing base, and the other part is attached to a member other than the pressing base. Other members other than the pressing base include a holding base and a holding member. The shape of the diaphragm is an annular thin plate (for example, a sheet) when the work is a disk, and when the inner peripheral portion is attached to the pressing base, the outer peripheral portion is attached to a member other than the pressing base.
When the outer peripheral portion is attached to the pressing base, the inner peripheral portion is attached to a member other than the pressing base. In either case,
The portion between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion is elastically deformed (eg, bent) as a bent portion.

【0041】本明細書において、「外周部」および「内
周部」とはそれぞれ、中央に開口部を有するもの(例え
ば環状形態のもの)の外縁を含む部分および内縁を含む
部分をいう。後述のように、穴が円の弧に沿って形成さ
れている場合には、穴の内縁および外縁をそれぞれ穴の
内周および外周という。
In the present specification, the terms "outer peripheral portion" and "inner peripheral portion" refer to a portion having an opening at the center (for example, a ring-shaped portion) including an outer edge and a portion including an inner edge. As described later, when the hole is formed along the arc of the circle, the inner edge and the outer edge of the hole are referred to as the inner circumference and the outer circumference of the hole, respectively.

【0042】押圧板および押圧ベースを有するワーク保
持機構においても、ワーク保持機構がワークを保持した
ときにワークの中央部の裏面の少なくとも一部およびワ
ークの周縁部の裏面の少なくとも一部に保持シートが接
するよう、押圧板表面の少なくとも一部および押圧ベー
ス表面の少なくとも一部に保持シートを取り付けること
が好ましい。保持シートは、好ましくは押圧板表面の全
部および押圧ベース表面の全部に取り付けられる。押圧
板表面の少なくとも一部に取り付けられる保持シートは
ワークの中央部の裏面の少なくとも一部に接するので、
便宜的に中央保持シートと称する。また、押圧ベース表
面の少なくとも一部に取り付けられる保持シートはワー
クの周縁部の裏面と接するので、便宜的に周縁保持シー
トと称する。いずれのシートも、その役割およびそれを
構成する好ましい材料等は、先に説明した保持シートと
同様である。
Also in the work holding mechanism having the pressing plate and the pressing base, when the work holding mechanism holds the work, the holding sheet is provided on at least a part of the back surface of the center portion of the work and at least a part of the back surface of the peripheral portion of the work. It is preferable to attach the holding sheet to at least a part of the surface of the pressing plate and at least a part of the surface of the pressing base so that the holding sheet is in contact with the holding sheet. The holding sheet is preferably attached to all of the pressing plate surface and all of the pressing base surface. Since the holding sheet attached to at least a part of the surface of the pressing plate contacts at least a part of the back surface at the center of the work,
It is referred to as a center holding sheet for convenience. In addition, the holding sheet attached to at least a part of the surface of the pressing base is in contact with the back surface of the peripheral portion of the work, and is therefore referred to as a peripheral holding sheet for convenience. Each sheet has the same role and preferable materials as those constituting the same as the holding sheet described above.

【0043】中央保持シートが押圧板表面の一部にのみ
取り付けられ、ワークの裏面の一部のみと接する場合、
押圧板によって押圧されるのはワークの中央部のうち保
持シートと接している部分の表面のみである。同様に、
周縁保持シートが押圧ベース表面の一部にのみ取り付け
られ、ワークの裏面の一部のみと接する場合、押圧ベー
スによって押圧されるのは、ワークの周縁部のうち周縁
保持シートと接している部分の表面のみである。周縁保
持シートとして、ワークの外縁の裏面に配されるリップ
シール(例えばO−リング)を用いてよく、その場合、
押圧ベースで押圧されるのはリップシールと接している
外縁のみとなる。
When the center holding sheet is attached only to a part of the surface of the pressing plate and contacts only a part of the back surface of the work,
The pressing plate presses only the surface of the portion in contact with the holding sheet in the central portion of the work. Similarly,
When the peripheral holding sheet is attached only to a part of the pressing base surface and contacts only a part of the back surface of the work, the pressing base presses the part of the peripheral part of the work that is in contact with the peripheral holding sheet. Surface only. As the peripheral holding sheet, a lip seal (for example, an O-ring) arranged on the back surface of the outer edge of the work may be used.
Only the outer edge in contact with the lip seal is pressed by the pressing base.

【0044】中央保持シートが存在しないことによって
押圧されないワークの部分は、中央保持シートを押圧板
表面の全体に取り付ければ、押圧板によって押圧され得
るので中央部に属するものとする。同様に、周縁保持シ
ートが存在しないことによって押圧されないワークの部
分は、周縁保持シートを押圧ベース表面の全体に取り付
ければ、押圧ベースによって押圧され得るので周縁部に
属するものとする。但し、ワークの中央部および/また
は周縁部において、保持シートと接しないために、押圧
板および/または押圧ベースによって研磨パッドに押し
付けられない部分が存在し、ワーク保持機構でワークを
保持したときに当該部分に接する空間部が形成される
(即ち、当該部分がワーク保持機構のいずれの部材とも
接触しない)場合には、当該部分は中央部および/また
は周縁部に属するとしても、以下に述べるように、便宜
的に「中間部」と称することがある。
The portion of the work that is not pressed by the absence of the center holding sheet can be pressed by the pressing plate if the center holding sheet is attached to the entire surface of the pressing plate, and therefore belongs to the center. Similarly, the portion of the work that is not pressed due to the absence of the peripheral holding sheet can be pressed by the pressing base if the peripheral holding sheet is attached to the entire surface of the pressing base, and thus belongs to the peripheral portion. However, in the central part and / or peripheral part of the work, there is a portion that is not pressed against the polishing pad by the pressing plate and / or the pressing base because it does not contact the holding sheet, and when the work is held by the work holding mechanism. If a space is formed in contact with the part (that is, the part does not come into contact with any member of the work holding mechanism), even if the part belongs to the central part and / or the peripheral part, it will be described below. In some cases, the “intermediate portion” may be referred to for convenience.

【0045】上述のように、本発明のワーク保持機構に
は、ワークを保持したときにワークの裏面の一部に接す
る空間部が形成される場合がある。この空間部は、ワー
クがワーク保持機構のいずれの部材とも接触しないため
に形成される。そのような空間部は、先に述べたよう
に、ワークの裏面において押圧板および押圧ベースのい
ずれもがワークと接し得ない、あるいは、押圧板および
/または押圧ベースの表面の一部にのみ保持シートが取
り付けられているといった、ワーク保持機構の構造に起
因して必然的に形成される場合もある。例えば、ワーク
保持シートをワークの中央部に設け、ワークの外縁に保
持シートとしてリップシールを配置した場合にも、ワー
クの中央部と外縁との間で、ワーク保持シートの厚さに
相当する空間部がワークの裏面に接して形成される。一
般に、ワークの裏面の一部に接する空間部はワークの周
縁部(または外縁)と中央部との間に形成されるため、
本明細書において、そのような空間部を便宜的に「中間
空間部」と呼び、上述のように、中間空間部と接するワ
ークの部分を上述のように「中間部」と呼ぶことがあ
る。
As described above, the work holding mechanism of the present invention may have a space formed in contact with a part of the back surface of the work when the work is held. This space is formed so that the work does not come into contact with any member of the work holding mechanism. As described above, such a space may be such that neither the press plate nor the press base can contact the work on the back surface of the work, or only a part of the surface of the press plate and / or the press base is retained. In some cases, it is inevitably formed due to the structure of the work holding mechanism, such as when a sheet is attached. For example, even when the work holding sheet is provided at the center of the work and a lip seal is arranged at the outer edge of the work as a holding sheet, a space corresponding to the thickness of the work holding sheet is provided between the center of the work and the outer edge. The part is formed in contact with the back surface of the work. Generally, a space that contacts a part of the back surface of a work is formed between a peripheral portion (or an outer edge) and a center portion of the work.
In the present specification, such a space portion may be referred to as an “intermediate space portion” for convenience, and a portion of the work that is in contact with the intermediate space portion may be referred to as an “intermediate portion” as described above.

【0046】中間空間部は、ワークが円盤形態である場
合には一般に環状部であり、その幅は好ましくはワーク
の直径の1/20〜1/7である。したがって、ワーク
が直径200mmの円盤形態である場合、中間空間部は、
好ましくはその幅が10〜30mmの環状部である。中間
空間部がワークの裏面の広い範囲にわたって接している
と、押圧板および押圧ベースで押圧されるワークの面積
が小さくなり、本発明の所期の効果が得られない。
The intermediate space is generally an annular portion when the work is in the form of a disk, and its width is preferably 1/20 to 1/7 of the diameter of the work. Therefore, when the workpiece is a disk having a diameter of 200 mm, the intermediate space portion is
Preferably, it is an annular portion having a width of 10 to 30 mm. If the intermediate space portion is in contact with a wide area on the back surface of the work, the area of the work pressed by the pressing plate and the pressing base becomes small, and the intended effect of the present invention cannot be obtained.

【0047】中間空間部には流体が供給されてもよい。
中間空間部に流体を供給するには、当該空間部を適当な
流体用管路と連通させるとともに、流体の漏れを防止す
る必要がある。ワークの外縁の裏面にリップシールが位
置する場合には、リップシールが気密または液密な封止
部を形成して流体の漏れを防止する。中間空間部に適当
な圧力を有する流体を供給すれば、ワークの中間部の表
面を適当な圧力で研磨パッドに押圧することができる。
その場合、流体は、その漏出による研磨砥粒の凝集が生
じないように、圧力等を適切に選択して供給する必要が
ある。
The intermediate space may be supplied with a fluid.
In order to supply a fluid to the intermediate space, it is necessary to connect the space with an appropriate fluid pipe and to prevent fluid leakage. When the lip seal is located on the back surface of the outer edge of the work, the lip seal forms an air-tight or liquid-tight seal to prevent fluid leakage. By supplying a fluid having an appropriate pressure to the intermediate space, the surface of the intermediate portion of the work can be pressed against the polishing pad with an appropriate pressure.
In this case, it is necessary to supply the fluid by appropriately selecting a pressure or the like so that the abrasive particles do not aggregate due to the leakage.

【0048】中間空間部には、独立して流体が供給され
ることが好ましい。そのためには、中間空間部にのみ流
体を供給する独立した流体用管路を設け、他の部分(例
えばバルーン状弾性体)へ供給される流体の圧力とは異
なる圧力の流体を供給できるようにすることが好まし
い。中間空間部に独立して流体を供給すると、ワークの
中央部(中間部を除く)および中間部において加工圧力
をそれぞれ異なるようにし得る。押圧ベースが設けられ
ている場合には、ワークの中央部(中間部を除く)、周
縁部(中間部を除く)および中間部において加工圧力が
それぞれ異なるようにし得る。その結果、加工圧力の分
布をより精度良くコントロールでき、ワーク表面の平坦
性をより向上させることが可能となる。
It is preferable that a fluid is independently supplied to the intermediate space. For this purpose, an independent fluid conduit for supplying fluid only to the intermediate space is provided so that a fluid having a pressure different from the pressure of fluid supplied to other portions (for example, a balloon-like elastic body) can be supplied. Is preferred. When the fluid is independently supplied to the intermediate space, the processing pressure may be different between the central portion (excluding the intermediate portion) and the intermediate portion of the work. In the case where the pressing base is provided, the processing pressure may be different between the central portion (excluding the intermediate portion), the peripheral portion (excluding the intermediate portion), and the intermediate portion of the work. As a result, the distribution of the processing pressure can be controlled more accurately, and the flatness of the work surface can be further improved.

【0049】中間空間部は、流体用管路を介して真空引
きすることにより、真空または低圧にすることもでき
る。中間空間部を真空とすれば、ワークがワーク保持ヘ
ッドに吸着されるためワークが実質的にワーク保持ヘッ
ドに固定されることとなる。真空を解除すれば、ワーク
は容易に保持ヘッドから取り外すことができる。真空引
きは、ワークの研磨前後でワークを搬送する際に好まし
く実施される。真空引きは、ワークの研磨の均一性に影
響を及ぼさない限りにおいて、ワークを研磨している間
も実施してよい。その場合、ワークがワーク保持ヘッド
によって安定的に固定された状態にて研磨が進行する。
The intermediate space can be evacuated or reduced in pressure by evacuating it through a fluid line. If the intermediate space is evacuated, the work is attracted to the work holding head, so that the work is substantially fixed to the work holding head. When the vacuum is released, the work can be easily removed from the holding head. The evacuation is preferably performed when the work is transported before and after polishing the work. The evacuation may be performed during the polishing of the work as long as the uniformity of the polishing of the work is not affected. In that case, polishing proceeds while the work is stably fixed by the work holding head.

【0050】ワーク保持機構が上記中間空間部を有し、
押圧ベースを有さず押圧板のみを有する場合、1つの好
ましい形態において、押圧板はワークの外縁においてリ
ップシール状にワークの裏面に接して中間空間部をシー
ルしている構造、即ち、押圧板はワークの外縁にてリッ
プシールの機能を奏する構造を有する。具体的には、押
圧板が、ワークの外縁でワークの裏面に接し得るような
環状の凸部を有することが好ましい。
The work holding mechanism has the above intermediate space,
In the case of having only the pressing plate without the pressing base, in one preferred embodiment, the pressing plate is in a lip seal shape at the outer edge of the work and is in contact with the back surface of the work to seal the intermediate space, that is, the pressing plate Has a structure that functions as a lip seal at the outer edge of the work. Specifically, it is preferable that the pressing plate has an annular convex portion that can be in contact with the back surface of the work at the outer edge of the work.

【0051】ワーク保持機構が上記中間空間部を有し、
かつ押圧ベースを有している場合においても、1つの好
ましい形態において、押圧ベースはワークの外縁におい
てリップシール状にワークの裏面に接している。その好
ましい具体的な態様は押圧板に関して先に説明したとお
りである。
The work holding mechanism has the intermediate space,
In a preferred embodiment, even when the pressing base is provided, the pressing base is in contact with the back surface of the work in a lip seal shape at the outer edge of the work. The preferred specific embodiments are as described above for the pressing plate.

【0052】上記したいずれのワーク保持機構において
も、必要に応じて押圧板に流体用管路を形成することが
好ましい。流体用管路は、具体的には押圧板の背面から
延び押圧板を貫通するように設ける。例えば、押圧板の
背面から押圧板の側面に真っ直ぐに延び、押圧板の背面
と側面にポート(口)を有する流体用管路を設けてもよ
い。流体用管路は、押圧板の背面から押圧板の表面まで
延びるもの、即ち、押圧板の全厚を貫通しているもので
あってよい。あるいは、流体用管路は、背面から厚さの
一部にわたって延び、途中で屈曲して半径方向に延びて
側面に達しているL字型の形状を有するものであってよ
い。
In any of the above-described work holding mechanisms, it is preferable to form a fluid conduit on the pressing plate as necessary. Specifically, the fluid conduit is provided so as to extend from the back surface of the pressing plate and pass through the pressing plate. For example, a fluid conduit extending straight from the back surface of the pressing plate to the side surface of the pressing plate and having ports (ports) on the back surface and the side surface of the pressing plate may be provided. The fluid conduit may extend from the back surface of the pressing plate to the surface of the pressing plate, that is, may extend through the entire thickness of the pressing plate. Alternatively, the fluid conduit may have an L-shape that extends from the back surface over a part of the thickness, bends halfway, extends in the radial direction, and reaches the side surface.

【0053】押圧板に設けられる流体用管路は、主とし
て真空引きするための真空管路として作用する。したが
って、流体用管路の構成および位置は、その管路を介し
て真空引きしたときにワークがワーク保持ヘッドに吸着
されるように決定される。流体用管路が押圧板の全厚を
貫通し、押圧板の背面にあるポート(口)から真空引き
されるものであれば、ワークをワーク保持ヘッドに簡易
に吸着できる。
The fluid conduit provided on the pressing plate mainly functions as a vacuum conduit for evacuating. Therefore, the configuration and position of the fluid conduit are determined so that the work is adsorbed to the work holding head when the fluid is evacuated through the conduit. As long as the fluid conduit penetrates the entire thickness of the pressing plate and is evacuated from a port (port) on the back surface of the pressing plate, the work can be easily attracted to the work holding head.

【0054】流体用管路が押圧板の全厚を貫通し、かつ
押圧板とワークとの間に保持シートが位置する場合は、
保持シートに貫通孔が設けられ、貫通孔が流体用管路と
繋がって流体用管路の一部となっている必要がある。保
持シートに貫通孔がないと、ワークを保持シートに吸着
させることができない。
When the fluid conduit passes through the entire thickness of the pressing plate and the holding sheet is located between the pressing plate and the work,
It is necessary that a through-hole is provided in the holding sheet, and the through-hole is connected to the fluid conduit and becomes a part of the fluid conduit. If there is no through hole in the holding sheet, the work cannot be attracted to the holding sheet.

【0055】流体用管路の押圧板の背面にあるポート
は、バルーン状弾性体内に流体が供給されてバルーン状
弾性体が膨張したときに、バルーン状弾性体で閉じられ
るようになっていることが好ましい。バルーン状弾性体
で流体用管路の一方のポートを閉じることにより、ワー
クの吸着を容易に解除できる場合がある。
The port on the back side of the pressure plate of the fluid conduit is closed by the balloon-like elastic body when the fluid is supplied into the balloon-like elastic body and the balloon-like elastic body expands. Is preferred. In some cases, the suction of the work can be easily released by closing one port of the fluid conduit with the balloon-like elastic body.

【0056】本発明のワーク保持機構は、1またはそれ
以上の押圧板ならびに当該押圧板を押圧方向に移動可能
に保持するダイヤフラムに替えて、厚さが部分的に異な
るダイヤフラムであってワークの裏面の少なくとも一部
に接するダイヤフラムが設けられているものであっても
よい。このワーク保持機構においては、ダイヤフラムの
厚さが大きい部分が押圧板として押圧方向で変位してワ
ークを研磨パッドに押し付ける作用をし、厚さの小さい
部分が弾性変形することによって厚さの大きい部分の押
圧方向の変位をコントロールする。したがって、このダ
イヤフラムにおいてワークの裏面と接する部分は、押圧
板に相当する厚さの大きい部分の少なくとも一部、好ま
しくは全部である。
The work holding mechanism of the present invention is a diaphragm having a thickness partially different from the back surface of the work instead of one or more pressing plates and a diaphragm for holding the pressing plate movably in the pressing direction. May be provided with a diaphragm that is in contact with at least a part of. In this work holding mechanism, a portion having a large thickness of the diaphragm acts as a pressing plate to be displaced in a pressing direction and presses a work against a polishing pad, and a portion having a large thickness is elastically deformed so that a portion having a large thickness is deformed. The displacement in the pressing direction is controlled. Therefore, the portion of the diaphragm that contacts the back surface of the workpiece is at least a part, and preferably all, of the thick part corresponding to the pressing plate.

【0057】厚さの異なるダイヤフラムを用いると、押
圧機構の構造が簡単となり、ワーク保持機構においてス
クラッチの原因となるダスト等の滞留箇所が少なくな
る。また、厚さを大きくするだけで押圧板に相当する部
分を形成できるから、押圧板を複数用いる場合と比較し
てワークを複数のセクションでより容易に押圧できる。
When diaphragms having different thicknesses are used, the structure of the pressing mechanism is simplified, and the number of stagnation points of dust and the like that cause scratches in the work holding mechanism is reduced. In addition, since the portion corresponding to the pressing plate can be formed only by increasing the thickness, the work can be more easily pressed by the plurality of sections as compared with the case where a plurality of pressing plates are used.

【0058】厚さの異なるダイヤフラムは押圧板と組み
合わせて用いてもよく、例えば、厚さの異なるダイヤフ
ラムの厚さの大きい部分に押圧板を積層し一体化したも
のを用いてよい。そのような場合、厚さの異なるダイヤ
フラムは、押圧板の「一部」ならびに押圧板を押圧方向
に移動可能に保持するダイヤフラムに替えて設けられて
いるといえる。押圧板は、例えば、設計上の都合により
バルーン状弾性体が膨張してもダイヤフラムでワークを
研磨パッドに押し付けることができない場合に、一種の
調整部材としてバルーン状弾性体とダイヤフラムの間に
挿入される。押圧板をそのように用いる場合、ワークは
押圧板およびダイヤフラムを介して研磨パッドに押圧さ
れる。押圧板を調整部材として用いることで、バルーン
状弾性体の位置を考慮してダイヤフラムを複雑な形状に
形成する必要がなく、精度よくワークを研磨パッドに押
圧することができる。
The diaphragms having different thicknesses may be used in combination with a pressing plate. For example, a diaphragm having a different thickness and a pressing plate laminated and integrated with a thicker portion may be used. In such a case, it can be said that the diaphragms having different thicknesses are provided in place of the “part” of the pressing plate and the diaphragm that holds the pressing plate movably in the pressing direction. The pressing plate is inserted between the balloon-like elastic body and the diaphragm as a kind of adjusting member when, for example, the work cannot be pressed against the polishing pad with the diaphragm even if the balloon-like elastic body expands due to design reasons. You. When the pressing plate is used as such, the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate and the diaphragm. By using the pressing plate as the adjusting member, it is not necessary to form the diaphragm into a complicated shape in consideration of the position of the balloon-like elastic body, and the work can be accurately pressed against the polishing pad.

【0059】本発明のワーク保持機構はまた、1または
それ以上の押圧ベースの一部または全部ならびに当該押
圧ベースを押圧方向に移動可能に保持するダイヤフラム
に替えて、厚さが部分的に異なるダイヤフラムであっ
て、ワークの裏面の少なくとも一部に接するダイヤフラ
ムが設けられているものであってもよい。押圧ベースの
「一部」ならびに当該押圧ベースを押圧方向に移動可能
に保持するダイヤフラムに替えて、厚さが部分的に異な
るダイヤフラムが設けられる態様としては、厚さが部分
的に異なるダイヤフラムに押圧ベースが積層され、一体
化された態様がある。厚さが部分的に異なるダイヤフラ
ムを押圧ベースならびに押圧ベースを保持するダイヤフ
ラムに替えて用いる場合、そのダイヤフラムは、押圧板
および押圧板を保持するダイヤフラムに替えて用いられ
る前記ダイヤフラムと一体化したものであってよい。例
えば、ワークの周縁部からワークの中央部にわたって、
厚さの小さい部分と大きい部分とが交互に位置する一体
のダイヤフラムを用いてよい。
The work holding mechanism of the present invention also includes a diaphragm having a thickness partially different from that of a part or all of one or more pressing bases and a diaphragm for holding the pressing base movably in the pressing direction. The diaphragm may be provided in contact with at least a part of the back surface of the work. In place of the “part of the pressing base” and the diaphragm that holds the pressing base movably in the pressing direction, as a mode in which a diaphragm having a partially different thickness is provided, pressing is performed on a diaphragm having a partially different thickness. There is a mode in which the bases are stacked and integrated. When a diaphragm having a thickness that is partially different is used instead of the pressing base and the diaphragm holding the pressing base, the diaphragm is integrated with the pressing plate and the diaphragm used in place of the diaphragm holding the pressing plate. May be. For example, from the periphery of the work to the center of the work,
An integral diaphragm with small and thick portions alternating may be used.

【0060】本発明のワーク保持機構は、ワークの外縁
(または側面)を囲む保持部材が更に設けられたもので
あることが好ましい。保持部材は、研磨中にワークがワ
ーク保持ヘッドから外れることを防止するために設けら
れる。保持部材は、具体的にはリテーナリングである。
It is preferable that the work holding mechanism of the present invention is further provided with a holding member surrounding the outer edge (or side surface) of the work. The holding member is provided to prevent the work from coming off the work holding head during polishing. The holding member is specifically a retaining ring.

【0061】本発明のワーク保持機構に保持部材を設け
る場合、保持部材は、保持部材を押圧方向に移動可能に
保持するダイヤフラムで保持され、適当な押圧手段によ
り研磨パッドに押圧されることが好ましい。保持部材
(例えばリテーナリング)は、具体的には、保持機構の
中心を通る軸を対称軸とする軸対称構造を有するダイヤ
フラムで保持される。そのようなダイヤフラムは、具体
的には、中心が対称軸上にあり、半径方向が対称軸に対
して垂直である環状の板状物であり、外周部と内周部と
の間の部分が撓み部として弾性変形する(例えば、撓
む)ものである。
When the holding member is provided in the work holding mechanism of the present invention, the holding member is preferably held by a diaphragm which holds the holding member movably in the pressing direction, and is preferably pressed against the polishing pad by an appropriate pressing means. . Specifically, the holding member (for example, a retainer ring) is held by a diaphragm having an axially symmetric structure whose axis is a symmetric axis passing through the center of the holding mechanism. Specifically, such a diaphragm is a ring-shaped plate whose center is on the axis of symmetry and whose radial direction is perpendicular to the axis of symmetry, and the portion between the outer peripheral portion and the inner peripheral portion is It is elastically deformed (for example, bent) as a bending portion.

【0062】この環状のダイヤフラムで保持部材を保持
すれば、保持部材が押圧方向に移動してダイヤフラムに
応力が生じても、ダイヤフラムが対称構造を有するため
に、ダイヤフラムは半径方向に作用する力が対称軸を中
心として釣り合うように弾性変形する。即ち、ダイヤフ
ラムは保持部材が押圧方向に移動してもその中心が大き
くずれず、かかるダイヤフラムで保持された保持部材の
中心もまた大きくずれない。したがって、このように弾
性変形し得るダイヤフラムで保持部材を保持すれば、保
持部材の水平方向における変位を有効に防止できる。一
方、ダイヤフラムは押圧方向で容易に弾性変形する(例
えば、撓む)ので、小さな力によっても保持部材を押圧
方向に移動できる。
If the holding member is held by the annular diaphragm, even if the holding member moves in the pressing direction and stress is generated in the diaphragm, the diaphragm has a symmetrical structure, so that the diaphragm exerts a force acting in the radial direction. It is elastically deformed so as to be balanced around the axis of symmetry. That is, even if the holding member moves in the pressing direction, the center of the diaphragm does not shift significantly, and the center of the holding member held by the diaphragm does not shift significantly. Therefore, if the holding member is held by the diaphragm which can be elastically deformed in this manner, the displacement of the holding member in the horizontal direction can be effectively prevented. On the other hand, the diaphragm is easily elastically deformed (for example, bent) in the pressing direction, so that the holding member can be moved in the pressing direction even with a small force.

【0063】好ましくは、保持部材もまた押圧板と同様
の方法で研磨パッドに押し付けられる。具体的には、保
持部材を押圧方向に移動可能に保持するダイヤフラムお
よび保持部材の裏面に接し得るバルーン状弾性体を設
け、バルーン状弾性体内に供給された流体の圧力によっ
てバルーン状弾性体が膨張することにより、保持部材が
研磨パッドに押圧されることが好ましい。
Preferably, the holding member is also pressed against the polishing pad in the same manner as the pressing plate. Specifically, a diaphragm that holds the holding member movably in the pressing direction and a balloon-like elastic body that can be in contact with the back surface of the holding member are provided, and the balloon-like elastic body expands due to the pressure of the fluid supplied into the balloon-like elastic body. By doing so, it is preferable that the holding member is pressed against the polishing pad.

【0064】保持部材を研磨パッドに押圧することによ
り、研磨中にワークが保持ヘッドからより外れにくくな
るので、ワークの飛び出し、およびそれによるワークの
破損が防止される。また、ワークの外縁付近で研磨パッ
ドが押圧されて研磨パッドの圧縮変形状態が変化するこ
とにより、ワークの縁だれが防止される。即ち、保持部
材を押圧することにより、ワークの中央部、周縁部、中
間部および外縁の加工圧力のバランスを高い精度で制御
できる。
By pressing the holding member against the polishing pad, the work is less likely to come off from the holding head during polishing, so that the work jumps out and the work is thereby prevented from being damaged. Further, the polishing pad is pressed in the vicinity of the outer edge of the work to change the compression deformation state of the polishing pad, thereby preventing the edge of the work from sagging. That is, by pressing the holding member, it is possible to control the balance of the processing pressure of the central portion, the peripheral portion, the intermediate portion, and the outer edge of the workpiece with high accuracy.

【0065】保持部材の裏面に接し得るバルーン状弾性
体は、先に説明した押圧板の裏面に接し得るバルーン状
弾性体と同様のものである。したがって、ここではその
詳細な説明を省略する。但し、保持部材の裏面に接し得
るバルーン状弾性体において、保持部材の裏面に接する
部分の形状は、それが接する保持部材の形状に応じて異
なる。例えば、保持部材が環状である場合、バルーン状
弾性体において保持部材の裏面に接する部分の形状もま
た環状となる。
The balloon-like elastic body that can contact the back surface of the holding member is the same as the balloon-like elastic body that can contact the back surface of the pressing plate described above. Therefore, the detailed description is omitted here. However, in the balloon-like elastic body which can be in contact with the back surface of the holding member, the shape of the portion in contact with the back surface of the holding member differs depending on the shape of the holding member with which it is in contact. For example, when the holding member is annular, the shape of the portion of the balloon-like elastic body that contacts the back surface of the holding member also becomes annular.

【0066】保持部材を保持するダイヤフラムは、環状
であって、外周部が保持ベースで支持され、内周部が保
持部材で支持されることが好ましい。ダイヤフラムの外
周部を支持する保持ベースは、保持部材の外周側に位置
するワーク保持機構の本体である。ここで、「支持」と
は、ダイヤフラムの外周部または内周部がそれぞれ実質
的に保持ベースまたは保持部材に固定されることをい
う。このようにダイヤフラムが支持されると、ダイヤフ
ラムは保持部材を全体にわたって均一に保持し得る。ま
た、ダイヤフラムが薄くても、ダイヤフラムに作用する
力がダイヤフラムを捩り、また縮めようとする圧縮力に
なることがなく、常に引張力となるので、ダイヤフラム
においてダイヤフラムが破壊的に大きく永久変形する座
屈が発生しにくい。これは、保持部材が押圧方向に移動
している間、保持ベースと保持部材との間に位置するダ
イヤフラムの撓み部が常に引っ張られて弾性変形するた
めである。弾性変形しているダイヤフラムには復元力が
作用し、これはリテーナリングを引っ張る力になる。こ
れらの力の均衡により、ダイヤフラムには座屈を生じさ
せるような力が作用しにくい。
The diaphragm for holding the holding member is preferably annular, and the outer periphery is supported by the holding base and the inner periphery is supported by the holding member. The holding base that supports the outer peripheral portion of the diaphragm is the main body of the work holding mechanism that is located on the outer peripheral side of the holding member. Here, "support" means that the outer peripheral portion or the inner peripheral portion of the diaphragm is substantially fixed to the holding base or the holding member, respectively. When the diaphragm is supported in this way, the diaphragm can hold the holding member uniformly throughout. In addition, even if the diaphragm is thin, the force acting on the diaphragm does not twist the diaphragm and does not become a compressive force to shrink the diaphragm, but becomes a tensile force at all times. It does not easily bend. This is because the bending portion of the diaphragm located between the holding base and the holding member is constantly pulled and elastically deformed while the holding member is moving in the pressing direction. A restoring force acts on the elastically deformed diaphragm, which becomes a force for pulling the retainer ring. Due to the balance of these forces, a force that causes buckling does not easily act on the diaphragm.

【0067】ダイヤフラムが環状である場合、ダイヤフ
ラムの内周部と外周部に円周に沿った複数の穴を間隔を
あけて形成し、保持部材および保持ベースをそれぞれ凹
部および凸部を有する2つの部材を含むように構成し、
ダイヤフラムの内周部に形成した穴を介して保持部材の
凸部を凹部に嵌合させ、ダイヤフラムの外周部に形成し
た穴を介して保持ベースの凸部を凹部に嵌合させること
によって、ダイヤフラムの穴を挟持することが好まし
い。上記のように保持部材および保持ベースの各々を凹
部および凸部を有する2つの部材で構成し、凸部を凹部
に嵌合させてダイヤフラムを挟持すると、例えばボルト
締めする場合と比較して、ダイヤフラムが挟持される部
分はより長くなる。保持部材および保持ベースで挟持さ
れる部分ではダイヤフラムに加わる水平方向の力が分散
されるので、ダイヤフラムの挟持される部分をより長く
することにより、応力集中がより分散され、したがっ
て、ダイヤフラムの座屈をより低減させ得る。
In the case where the diaphragm is annular, a plurality of holes along the circumference are formed on the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the diaphragm at intervals, and the holding member and the holding base are formed by two holes each having a concave portion and a convex portion. Configured to include members,
By fitting the convex portion of the holding member into the concave portion through the hole formed in the inner peripheral portion of the diaphragm, and fitting the convex portion of the holding base into the concave portion through the hole formed in the outer peripheral portion of the diaphragm, It is preferable to pinch the hole. As described above, each of the holding member and the holding base is composed of two members having a concave portion and a convex portion, and when the convex portion is fitted into the concave portion and the diaphragm is sandwiched, the diaphragm is compared with, for example, bolting. Is longer. Since the horizontal force applied to the diaphragm is dispersed at the portion sandwiched between the holding member and the holding base, by making the portion to be sandwiched of the diaphragm longer, the stress concentration is more dispersed, and therefore, the buckling of the diaphragm is caused. Can be further reduced.

【0068】ダイヤフラムに形成した穴には、ダイヤフ
ラムの半径方向に突出する爪形状の突出部を設け、保持
部材および保持ベースの凸部を突出部で半径方向に弾性
支持させることが好ましい。このように、突出する爪形
状の突出部を穴に設け、保持部材または保持ベースの凸
部を穴に差し入れると、凸部により突出部が変形し、突
出部が凸部を水平方向に弾性支持する。かかる構成によ
れば、加工中、ダイヤフラムに水平方向の力が作用して
も突出部が弾性変形するので、ダイヤフラムの撓み部が
水平方向で作用する力に起因して座屈変形することをよ
り防止できる。突出部は、穴の内周または外周のいずれ
か一方にのみ設けてよく、あるいは両方に設けてよい。
It is preferable that a hole formed in the diaphragm is provided with a claw-shaped protruding portion that protrudes in the radial direction of the diaphragm, and the protruding portions of the holding member and the holding base are elastically supported in the radial direction by the protruding portions. As described above, when the protrusion having the claw shape that protrudes is provided in the hole and the protrusion of the holding member or the holding base is inserted into the hole, the protrusion is deformed by the protrusion, and the protrusion elastically deforms the protrusion in the horizontal direction. To support. According to such a configuration, even when a horizontal force acts on the diaphragm during processing, the protruding portion is elastically deformed, so that the bending portion of the diaphragm is buckled and deformed due to the force acting in the horizontal direction. Can be prevented. The protrusion may be provided on only one of the inner circumference and the outer circumference of the hole, or may be provided on both.

【0069】凸部が突出部で支持される場合、保持部材
の凸部は、穴の内周および外周のいずれか一方に形成さ
れた突出部で支持され、保持ベースの凸部は、保持部材
の凸部が支持される突出部が形成された周とは反対側の
周に形成された突出部で支持されることが好ましい。例
えば、保持部材の凸部が穴の内周に形成された突出部で
支持される場合には、保持ベースの凸部は穴の外周に形
成された突出部で支持されることが好ましい。このよう
に支持すれば、いずれの凸部においても片側のみがダイ
ヤフラムに接触する。したがって、突出部を弾性的に変
形させるだけで容易に保持部材を取り外すことができ、
ダイヤフラムを塑性変形させることもない。
When the projection is supported by the projection, the projection of the holding member is supported by a projection formed on one of the inner and outer circumferences of the hole, and the projection of the holding base is supported by the holding member. It is preferable that the projection is supported by a projection formed on the circumference opposite to the circumference on which the projection supporting the projection is formed. For example, when the protrusion of the holding member is supported by a protrusion formed on the inner periphery of the hole, the protrusion of the holding base is preferably supported by a protrusion formed on the outer periphery of the hole. With this support, only one side of any of the protrusions comes into contact with the diaphragm. Therefore, the holding member can be easily removed only by elastically deforming the protrusion,
There is no plastic deformation of the diaphragm.

【0070】本発明のワーク保持機構においては、押圧
板の周縁部の表面に溝部が形成され、ワークを保持した
ときに溝部とワークとの間に実質的に密閉された流体用
管路が形成されていてよい。溝部は具体的には周状に形
成される。流体用管路には適当な流体供給源から流体が
供給され、流体用管路を満たす流体の圧力は部分的にワ
ークを研磨パッドに押圧する。かかる溝部を形成し、ワ
ークを保持したときに溝部とワークとの間で流体用管路
が形成されるようにすることで、リップシールまたは周
縁保持シートを無くすことができる場合がある。それら
を無くすことは、それらが劣化したときに交換する必要
が無くなることを意味し、したがって、ワーク保持機構
のメンテナンスに要する労力等を削減できる。
In the work holding mechanism of the present invention, a groove is formed on the surface of the peripheral edge of the pressing plate, and a substantially sealed fluid conduit is formed between the groove and the work when the work is held. May have been. The groove is specifically formed circumferentially. The fluid conduit is supplied with fluid from a suitable fluid supply, and the pressure of the fluid filling the fluid conduit partially presses the workpiece against the polishing pad. By forming such a groove so that a fluid conduit is formed between the groove and the work when the work is held, the lip seal or the periphery holding sheet may be able to be eliminated. Eliminating them means that they do not need to be replaced when they have deteriorated, so that the labor required for maintenance of the work holding mechanism can be reduced.

【0071】溝部は、ワークが円盤形態である場合に
は、ワークの直径の約1/50〜約1/30に相当する
幅を有することが好ましい。溝部は、例えば同心となる
ように、複数形成してよい。溝部の位置および数は、ワ
ークの種類および加工圧力プロファイルに応じて適宜決
定する。したがって、例えば、ワークが直径200mmの
円盤形態である場合、溝部の幅は4〜7mm程度であるこ
とが好ましく、溝部は、ワーク保持機構がワークを保持
したときに、溝部の外周が例えばワークと同心の直径1
95mmの円と重なるように、押圧板に形成することがで
きる。
When the work is a disk, the groove preferably has a width corresponding to about 1/50 to about 1/30 of the diameter of the work. A plurality of grooves may be formed, for example, so as to be concentric. The position and number of the grooves are determined as appropriate according to the type of the work and the processing pressure profile. Therefore, for example, when the work is in the form of a disc having a diameter of 200 mm, the width of the groove is preferably about 4 to 7 mm. When the work holding mechanism holds the work, the outer circumference of the groove is, for example, different from the work. Concentric diameter 1
The pressing plate can be formed so as to overlap with a 95 mm circle.

【0072】本発明のワーク保持機構が押圧ベースを有
する場合、押圧ベースに溝部が形成されて、溝部とワー
クとの間に実質的に密閉された流体用管路が形成されて
いてもよい。押圧ベースに溝部を形成することの利点
は、押圧板に溝部を形成する利点と同じである。押圧べ
ースに形成される溝部の好ましい寸法等は、押圧板に形
成される溝部のそれらと同じである。溝部は押圧板と押
圧ベースの両方に形成されてよい。
When the work holding mechanism of the present invention has a pressing base, a groove may be formed in the pressing base, and a substantially closed fluid conduit may be formed between the groove and the work. The advantage of forming the groove in the pressing base is the same as the advantage of forming the groove in the pressing plate. The preferred dimensions and the like of the grooves formed on the pressing base are the same as those of the grooves formed on the pressing plate. The groove may be formed on both the pressing plate and the pressing base.

【0073】本発明は更に、本発明のワーク保持機構を
有する研磨装置を提供する。本発明の研磨装置は、ワー
クのより広い部分において加工圧力を均一にしてワーク
が研磨されることを可能にする。また、本発明の研磨装
置で研磨している間、ワークを押圧する流体は実質的に
漏出せず、研磨液の乾燥に起因する研磨砥粒の凝集が生
じない。したがって、本発明の研磨装置で加工されたワ
ークは「縁だれ」部分が小さく、研磨面のスクラッチが
少ないのものとなるので、歩留まりが向上したものとな
る。
The present invention further provides a polishing apparatus having the work holding mechanism of the present invention. The polishing apparatus of the present invention enables a workpiece to be polished with a uniform processing pressure over a wider portion of the workpiece. In addition, during polishing by the polishing apparatus of the present invention, the fluid pressing the work does not substantially leak, and the agglomeration of the abrasive grains due to the drying of the polishing liquid does not occur. Therefore, the work machined by the polishing apparatus of the present invention has a small "out-of-edge" portion and a small number of scratches on the polished surface, so that the yield is improved.

【0074】本発明のワーク保持機構は常套の研磨装置
に適用できる。研磨装置において、本発明のワーク保持
機構はワーク保持ヘッドに適用されて使用される。一般
に、研磨装置はワークを研磨パッドに対して相対的に移
動させる手段を含み、ワークの研磨は、ワークを研磨パ
ッドに対して相対的に移動させて実施する。具体的に
は、例えば研磨パッドを運動可能な定盤に取り付け、定
盤を偏心小円運動(オービタル運動)させて研磨を実施
してよい。あるいはワーク保持ヘッドを駆動装置に連結
させ、ワーク保持ヘッドを回転および/または揺動させ
てもよい。定盤とワーク保持ヘッドは同時に運動させて
もよい。研磨パッドは一般に硬質の定盤の上に配置され
て支持される。必要に応じて研磨パッドと定盤の間に軟
質シートが配置される。軟質シートは、研磨パッドをワ
ークのうねりに追随させるために設けられる。更に、研
磨装置には、常套的に用いられている装置、例えばワー
クの搬入搬出装置を設けてよい。
The work holding mechanism of the present invention can be applied to a conventional polishing apparatus. In the polishing apparatus, the work holding mechanism of the present invention is used by being applied to a work holding head. Generally, a polishing apparatus includes means for moving a work relative to a polishing pad, and polishing of the work is performed by moving the work relatively to the polishing pad. Specifically, for example, a polishing pad may be attached to a movable platen, and the platen may be eccentrically moved in a small circle (orbital movement) to perform polishing. Alternatively, the work holding head may be connected to a driving device, and the work holding head may be rotated and / or rocked. The platen and the work holding head may be moved simultaneously. The polishing pad is generally placed and supported on a hard surface plate. If necessary, a soft sheet is arranged between the polishing pad and the surface plate. The soft sheet is provided to make the polishing pad follow the undulation of the work. Further, the polishing apparatus may be provided with a conventionally used apparatus, for example, a work loading / unloading apparatus.

【0075】本発明はまた、ワークの被研磨面を研磨パ
ッドに押し付けるとともにワークを研磨パッドに対して
相対的に移動させてワークを研磨する方法であって、流
体の圧力で間接的に押圧板を変位させることによって押
圧板でワークの裏面の少なくとも一部を押し、それによ
りワークの被研磨面の少なくとも一部を研磨パッドに押
圧することを特徴とする研磨方法を提供する。この研磨
方法は、押圧板を流体の圧力で間接的に変位させる、即
ち、押圧板を流体と直接的に接触させずに変位させるこ
とによって押圧板でワークの裏面の少なくとも一部を押
し、それによりワークの被研磨面の一部を研磨パッドに
押圧することを特徴とする。そのように押圧板を変位さ
せることは、押圧板をダイヤフラムで押圧方向に移動可
能に保持し、押圧板の裏面に設けたバルーン状弾性体内
に流体を供給してバルーン状弾性体を膨張させることに
よって実施できる。この研磨方法は、好ましくは本発明
のワーク保持機構を含む本発明の研磨装置によって実施
される。
The present invention also relates to a method of polishing a work by pressing a surface to be polished of the work against a polishing pad and moving the work relatively to the polishing pad, wherein the pressing plate is indirectly pressed by a fluid pressure. And a pressing plate that presses at least a part of the back surface of the work with a pressing plate, thereby pressing at least a part of the polished surface of the work against the polishing pad. In this polishing method, the pressing plate is indirectly displaced by the pressure of the fluid, that is, at least a part of the back surface of the work is pressed by the pressing plate by displacing the pressing plate without directly contacting the fluid, and A part of the surface to be polished of the work is pressed against the polishing pad. Displacing the pressing plate in such a manner involves holding the pressing plate movably in the pressing direction with a diaphragm and supplying fluid to the balloon-like elastic body provided on the back surface of the pressing plate to expand the balloon-like elastic body. Can be implemented. This polishing method is preferably performed by the polishing apparatus of the present invention including the work holding mechanism of the present invention.

【0076】好ましくは、本発明の研磨方法は、ワーク
の外縁を囲む保持部材の裏面を流体の圧力で間接的に押
し、それにより保持部材を研磨パッドに押圧することを
含む。この研磨方法は、保持部材の裏面を流体の圧力で
間接的に、即ち、流体と直接的に接触させずに押し、そ
れにより保持部材の表面を研磨パッドに押圧することを
更なる特徴とする。保持部材をそのように研磨パッドに
押圧することは、保持部材をダイヤフラムで押圧方向に
移動可能に保持し、保持部材の裏面に設けたバルーン状
弾性体内に流体を供給してバルーン状弾性体を膨張させ
ることによって実施できる。この研磨方法は、好ましく
は本発明のワーク保持機構を有する本発明の研磨装置に
よって実施される。
[0076] Preferably, the polishing method of the present invention includes indirectly pressing the back surface of the holding member surrounding the outer edge of the workpiece with the pressure of the fluid, thereby pressing the holding member against the polishing pad. The polishing method is further characterized in that the back surface of the holding member is pressed indirectly by the pressure of the fluid, that is, without directly contacting the fluid, thereby pressing the surface of the holding member against the polishing pad. . Pressing the holding member against the polishing pad in such a manner holds the holding member movably in the pressing direction with a diaphragm, and supplies a fluid into the balloon-like elastic body provided on the back surface of the holding member to cause the balloon-like elastic body to be pressed. This can be done by inflation. This polishing method is preferably performed by the polishing apparatus of the present invention having the work holding mechanism of the present invention.

【0077】本発明は化学的機械研磨(Chemical Mecha
nical Polishing;CMPと略す場合がある)に好まし
く適用される。CMP法は、研磨液が被加工面でワーク
と化学反応することを利用して実施する研磨である。本
発明はまた、CMP法以外の研磨方法、例えば、機械的
研磨(MP;Mechanical Polishing)法やメカノケミカ
ルポリッシング(MCP;Mechano Chemical Polishin
g)法にも適用できる。
The present invention relates to a chemical mechanical polishing (Chemical Mecha).
nical polishing; sometimes abbreviated as CMP). The CMP method is polishing performed by utilizing the fact that a polishing liquid chemically reacts with a work on a surface to be processed. The present invention also provides a polishing method other than the CMP method, for example, a mechanical polishing (MP) method or a mechanochemical polishing (MCP).
g) The method is also applicable.

【0078】[0078]

【発明の実施の形態】以下、本発明のワーク保持機構の
具体的な態様を、図面を参照しながら説明する。図2〜
図5は、それぞれ本発明のワーク保持機構の実施形態を
示す。各図において、ワークはいずれも半導体ウエハで
ある。各図は、ワークがワーク保持機構に保持されて、
研磨パッドとワークとが接触した状態を示している。図
示していないが、いずれの実施の形態においても、研磨
は研磨砥粒を含む研磨液を供給しながら実施される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a specific embodiment of the work holding mechanism of the present invention will be described with reference to the drawings. Figure 2
FIG. 5 shows a work holding mechanism according to an embodiment of the present invention. In each of the drawings, each work is a semiconductor wafer. In each figure, the work is held by the work holding mechanism,
This shows a state where the polishing pad and the work are in contact with each other. Although not shown, in any of the embodiments, polishing is performed while supplying a polishing liquid containing polishing abrasive grains.

【0079】図2は第1の実施形態を示す。ワーク保持
機構(10)は、回転軸部(12)を備えた保持ベース(1
1)、押圧板(13)、押圧ベース(17)、保持部材とし
てのリテーナリング(21)、ワークの中央部と接する中
央保持シート(14)、およびリップシール(18)を有
し、円盤形態のワーク(3)を保持している。ワーク
(3)を研磨する研磨パッド(28)は定盤(29)に取り
付けられている。
FIG. 2 shows a first embodiment. The work holding mechanism (10) has a holding base (1) with a rotating shaft (12).
1) Disc-shaped, having a pressing plate (13), a pressing base (17), a retainer ring (21) as a holding member, a center holding sheet (14) in contact with the center of the work, and a lip seal (18) (3) is held. A polishing pad (28) for polishing the work (3) is attached to a surface plate (29).

【0080】ワーク(3)は直径200mmの円盤形態で
ある。押圧板(13)はワーク(3)と同心の直径100
mmの円形部分であるワークの中央部を押圧し得るように
設けられている。押圧ベース(17)は、その内周がワー
ク(3)と同心の直径150mmの円と重なる環状のワー
クの周縁部の上方に位置するように設けられている。リ
ップシール(18)は5mmの幅を有する。図2において
は、中央保持シート(14)とリップリール(18)との間
に中間空間部(30)が形成されている。
The work (3) is a disk having a diameter of 200 mm. The pressing plate (13) has a diameter of 100 concentric with the work (3).
It is provided so as to be able to press the central part of the work, which is a circular part of mm. The pressing base (17) is provided so that its inner periphery is located above the peripheral edge of an annular work overlapping with a circle having a diameter of 150 mm concentric with the work (3). The lip seal (18) has a width of 5 mm. In FIG. 2, an intermediate space (30) is formed between the center holding sheet (14) and the lip reel (18).

【0081】中央保持シート(14)は、ワークの背面か
ら局部的に加わる垂直方向の圧力を分散し平均化する作
用をする。中央保持シート(14)は、例えば、ロデール
ニッタ社製のスバ400(商品名)である。中央保持シ
ート(14)は両面接着テープにより押圧板(13)の表面
に取り付けられている。リップシール(18)は、ワーク
の外縁に位置するように配置され、中間空間部(30)を
外部に対してシールする役割をしている。リップシール
(18)は、例えば、弾性材料から成るO−リングであっ
てよく、あるいは中央保持シートと同じ材料から成る幅
の狭い環状シートであってよい。
The center holding sheet (14) has a function of dispersing and averaging the vertical pressure applied locally from the back of the work. The center holding sheet (14) is, for example, Suva 400 (trade name) manufactured by Rodel Nitta. The center holding sheet (14) is attached to the surface of the pressing plate (13) by a double-sided adhesive tape. The lip seal (18) is arranged so as to be located at the outer edge of the work, and serves to seal the intermediate space (30) to the outside. The lip seal (18) can be, for example, an O-ring made of a resilient material, or a narrow annular sheet made of the same material as the central holding sheet.

【0082】押圧板(13)は、ダイヤフラム(16)によ
って押圧方向およびその逆方向(図では上下方向)に移
動可能に保持されている。押圧板(13)の背面側には、
バルーン状弾性体が設けられている。図示した態様にお
いては、弾性シート(15)と保持ベース(11)とが空間
部(100)を形成して、バルーン状弾性体を構成してい
る。この空間部(100)に流体として圧縮空気が流体用
管路(26)を介して供給されると、バルーン状弾性体を
構成する弾性シート(15)が下向きに膨張する。
The pressing plate (13) is held by a diaphragm (16) so as to be movable in the pressing direction and in the opposite direction (vertical direction in the figure). On the back side of the pressing plate (13),
A balloon-like elastic body is provided. In the illustrated embodiment, the elastic sheet (15) and the holding base (11) form a space (100) to form a balloon-like elastic body. When compressed air is supplied as fluid to the space (100) through the fluid pipe (26), the elastic sheet (15) constituting the balloon-like elastic body expands downward.

【0083】バルーン状弾性体を構成する弾性シート
(15)が圧縮空気によって膨張すると、押圧板(13)お
よび中央保持シート(14)が変位させられてワーク
(3)の中央部が研磨パッド(28)に押圧される。即
ち、バルーン状弾性体の空間部(100)の圧縮空気の圧
力が押圧板(13)および中央保持シート(14)を介して
ワーク(3)の中央部に伝えられ、それによりワーク
(3)が研磨パッド(28)に押圧される。
When the elastic sheet (15) constituting the balloon-like elastic body is expanded by the compressed air, the pressing plate (13) and the center holding sheet (14) are displaced, and the center of the work (3) is polished with the polishing pad (15). 28) is pressed. That is, the pressure of the compressed air in the space (100) of the balloon-like elastic body is transmitted to the center of the work (3) via the pressing plate (13) and the center holding sheet (14), whereby the work (3) Is pressed against the polishing pad (28).

【0084】図示した態様において、バルーン状弾性体
を構成する弾性シート(15)は円盤形態のシート(例え
ば厚さ0.1mmのネオプレンゴム製シート)である。弾
性シート(15)は、流体(空気)が漏出しないように環
状の押え板(24a)で保持べース(11)に圧着により取
り付けられている。バルーン状弾性体の空間部(100)
に供給される圧縮空気の圧力が押圧板に伝達される限り
において、バルーン状弾性体は膨張していないときに押
圧板と接していなくてもよい。
In the illustrated embodiment, the elastic sheet (15) constituting the balloon-like elastic body is a disk-shaped sheet (for example, a neoprene rubber sheet having a thickness of 0.1 mm). The elastic sheet (15) is attached by crimping to the holding base (11) with an annular pressing plate (24a) so that fluid (air) does not leak. Space part of balloon-like elastic body (100)
The balloon-like elastic body may not be in contact with the pressing plate when it is not inflated, as long as the pressure of the compressed air supplied to the pressure plate is transmitted to the pressing plate.

【0085】押圧板(13)が変位すると同時にダイヤフ
ラム(16)のフリーな部分が撓む。図2において、ダイ
ヤフラム(16)は円盤形態の弾性シート(例えば厚さ
0.1mmのネオプレンゴム製シート)である。ダイヤフ
ラム(16)は、その周縁部が板状部材(25b)を介して
押圧ベース(17)にボルトで固定され、その中央部が押
圧板(13)にボルトで固定されて、押圧板(13)を保持
している。ダイヤフラム(16)の中央部は、具体的に
は、押圧板(13)を上側部分(13a)と下側部分(13
b)の2つに分け、2つの部分の間にダイヤフラム(1
6)を挟み、上側部分(13a)の方からボルト締めする
ことによって固定される。したがって、ダイヤフラム
(16)の撓み部は、押圧板(13)と押圧ベース(17)と
の間に位置する部分である。撓み部の寸法は、押圧板
(13)の可動距離およびダイヤフラム(16)の材料等に
応じて決定される。押圧板(13)の可動距離はワーク保
持機構の設計事項であり、押圧板(13)をどれだけ移動
させる必要があるかによって決定される。
The free portion of the diaphragm (16) bends simultaneously with the displacement of the pressing plate (13). In FIG. 2, the diaphragm (16) is a disc-shaped elastic sheet (for example, a neoprene rubber sheet having a thickness of 0.1 mm). The periphery of the diaphragm (16) is fixed to the pressing base (17) by bolts via the plate-like member (25b), and the center of the diaphragm (16) is fixed to the pressing plate (13) by bolts. ). Specifically, the center of the diaphragm (16) is formed by pressing the pressing plate (13) with the upper portion (13a) and the lower portion (13).
b) and the diaphragm (1
6) is sandwiched and fixed by bolting from the upper part (13a). Therefore, the bending portion of the diaphragm (16) is a portion located between the pressing plate (13) and the pressing base (17). The dimensions of the bending portion are determined according to the movable distance of the pressing plate (13) and the material of the diaphragm (16). The movable distance of the pressing plate (13) is a design item of the work holding mechanism, and is determined by how much the pressing plate (13) needs to be moved.

【0086】押圧ベース(17)は、ダイヤフラム(20)
によって押圧方向およびその反対方向に移動可能に保持
されている。ダイヤフラム(20)は環状の弾性シート
(例えば厚さ0.1mmのネオプレンゴム製シート)であ
る。押圧ベース(17)の背面側には、バルーン状弾性体
が設けられている。図示した態様においては、弾性シー
ト(19)と保持ベース(11)とが空間部(102)を形成
して、バルーン状弾性体を構成している。この空間部
(102)に流体として圧縮空気が流体用管路(27)を介
して供給されると、バルーン状弾性体の弾性シート(1
9)が下向きに膨張する。
The pressing base (17) is a diaphragm (20)
Movably in the pressing direction and the opposite direction. The diaphragm (20) is an annular elastic sheet (for example, a neoprene rubber sheet having a thickness of 0.1 mm). On the back side of the pressing base (17), a balloon-like elastic body is provided. In the illustrated embodiment, the elastic sheet (19) and the holding base (11) form a space (102) to constitute a balloon-like elastic body. When compressed air is supplied as a fluid to the space (102) through the fluid pipe (27), the balloon-like elastic sheet (1
9) expands downward.

【0087】バルーン状弾性体を構成する弾性シート
(19)が圧縮空気によって膨張すると、押圧ベース(1
7)およびリップシール(18)が変位させられてワーク
(3)の周縁部が研磨パッド(28)に押圧される。即
ち、バルーン状弾性体の空間部(102)の圧縮空気の圧
力が押圧ベース(17)およびリップシール(18)を介し
てワーク(3)に伝えられ、それによりワーク(3)の
周縁部が研磨パッド(28)に押圧される。
When the elastic sheet (19) constituting the balloon-like elastic body is expanded by the compressed air, the pressing base (1)
7) and the lip seal (18) are displaced, and the periphery of the work (3) is pressed against the polishing pad (28). That is, the pressure of the compressed air in the space (102) of the balloon-like elastic body is transmitted to the work (3) via the pressing base (17) and the lip seal (18), whereby the peripheral portion of the work (3) is moved. Pressed by the polishing pad (28).

【0088】リップシール(18)は、中間空間部(30)
に流体が供給されたときに流体の漏出を専ら防止するた
めのものであるから、リップシール(18)とワークとの
接触面積は小さく、したがって、リップシール(18)を
介して押圧されるワークの面積は極めて小さい。押圧ベ
ースによって押圧される部分の面積を大きくしたい場合
には、より広い面積にわたってワークの周縁部と接する
幅の広い環状の保持シートを周縁保持シートとして用い
るとよい。
The lip seal (18) is provided in the intermediate space (30).
The contact area between the lip seal (18) and the work is small because the purpose is to exclusively prevent the leakage of the fluid when the fluid is supplied to the work. Is extremely small. When it is desired to increase the area of the portion pressed by the pressing base, it is preferable to use a wide annular holding sheet in contact with the periphery of the work over a wider area as the periphery holding sheet.

【0089】図示した態様において、バルーン状弾性体
を構成する弾性シート(19)は環状のシート(例えば厚
さ0.1mmのネオプレンゴム製シート)である。弾性シ
ート(19)は、その内周部および外周部がそれぞれ環状
の押え板(24b,24c)によって、流体(空気)が漏出
しないように保持べース(11)に圧着により取り付けら
れている。バルーン状弾性体の空間部(102)に供給さ
れる圧縮空気の圧力が押圧ベースに伝達される限りにお
いて、バルーン状弾性体は膨張していないときに押圧ベ
ースと接していなくてもよい。
In the illustrated embodiment, the elastic sheet (19) constituting the balloon-like elastic body is an annular sheet (for example, a neoprene rubber sheet having a thickness of 0.1 mm). The elastic sheet (19) has its inner peripheral part and outer peripheral part attached to the holding base (11) by annular pressing plates (24b, 24c) by press-fitting to the holding base (11) so that fluid (air) does not leak. . As long as the pressure of the compressed air supplied to the space (102) of the balloon-like elastic body is transmitted to the pressing base, the balloon-like elastic body may not be in contact with the pressing base when not inflated.

【0090】押圧ベース(17)が変位すると同時にダイ
ヤフラム(20)のフリーな部分が撓む。図示した態様に
おいて、ダイヤフラム(20)は、その内周部が板状部材
(25c)と保持ベース(11)との間に挟みこまれボルト
で固定され、その外周部が押圧ベース(17)に固定され
て、押圧ベース(17)を保持している。ダイヤフラム
(20)の外周部は、具体的には、押圧ベース(17)を上
側部分(17a)と下側部分(17b)の2つに分け、2つ
の部分の間にダイヤフラム(20)を挟み、上側部分(17
a)の方からボルト締めすることによって固定される。
したがって、ダイヤフラム(20)の撓み部は、保持ベー
ス(11)と押圧ベース(17)との間に位置する部分であ
る。ダイヤフラム(20)の撓み部の寸法は、ダイヤフラ
ム(16)の撓み部と同様、押圧ベース(17)の可動距離
およびダイヤフラム(20)の材料等に応じて決定され
る。
The free portion of the diaphragm (20) bends simultaneously with the displacement of the pressing base (17). In the illustrated embodiment, the inner periphery of the diaphragm (20) is sandwiched between the plate-like member (25c) and the holding base (11) and fixed with bolts, and the outer periphery of the diaphragm (20) is connected to the pressing base (17). It is fixed and holds the pressing base (17). Specifically, the outer periphery of the diaphragm (20) divides the pressing base (17) into two parts, an upper part (17a) and a lower part (17b), and sandwiches the diaphragm (20) between the two parts. , Upper part (17
It is fixed by bolting from the side of a).
Therefore, the bending portion of the diaphragm (20) is a portion located between the holding base (11) and the pressing base (17). The size of the flexible portion of the diaphragm (20) is determined according to the movable distance of the pressing base (17), the material of the diaphragm (20), and the like, like the flexible portion of the diaphragm (16).

【0091】押圧板(13)および押圧ベース(17)はそ
れぞれ押圧方向に移動可能なように設けられている。押
圧ベース(17)の水平方向の移動は、保持ベース(11)
に内周部が固定されたダイヤフラム(20)によって抑制
され、押圧板(13)の水平方向の移動は押圧ベース(1
7)に外周部が固定されたダイヤフラム(16)によって
抑制される。
The pressing plate (13) and the pressing base (17) are provided so as to be movable in the pressing direction. The horizontal movement of the pressing base (17)
The diaphragm (20) having an inner peripheral portion fixed to the inner surface of the pressing plate (13) prevents the pressing plate (13) from moving in the horizontal direction.
The diaphragm (16) whose outer peripheral portion is fixed to (7) is suppressed.

【0092】図示した態様において、中間空間部(30)
は、押圧板(13)、中央保持シート(14)、押圧ベース
(17)、ダイヤフラム(16)、リップシール(18)、板
状部材(25b)およびワーク(3)で規定されている。
中間空間部は、ワーク保持機構の構造によって形状寸法
等が異なり、それを規定する部材も異なってよい。中間
空間部(30)には、保持ベース(11)に設けられた流体
用管路(37)および押圧べースに設けられた流体用管路
(17c)を介して流体が供給されるようになっている。
中間空間部(30)に流体が供給されると、流体によって
ワークの環状中間部(図2において、中央保持シート
(14)およびリップシール(18)が接していない部分)
が研磨パッド(28)に押圧される。
In the illustrated embodiment, the intermediate space (30)
Is defined by a pressing plate (13), a center holding sheet (14), a pressing base (17), a diaphragm (16), a lip seal (18), a plate member (25b), and a work (3).
The intermediate space has different shapes and dimensions depending on the structure of the work holding mechanism, and the members defining the same may be different. Fluid is supplied to the intermediate space (30) through a fluid pipe (37) provided in the holding base (11) and a fluid pipe (17c) provided in the pressing base. It has become.
When the fluid is supplied to the intermediate space (30), the fluid causes the annular intermediate portion of the work (in FIG. 2, the portion where the center holding sheet (14) and the lip seal (18) are not in contact).
Is pressed against the polishing pad (28).

【0093】リテーナリング(21)は、ダイヤフラム
(22)によって押圧方向およびその反対方向に移動可能
に保持されている。ダイヤフラム(22)は環状の金属板
(例えば厚さ0.1mmのステンレス板またはハステロイ
板)である。リテーナリング(21)の背面側には、バル
ーン状弾性体が設けられている。図示した態様において
は、保持ベース(11)と弾性シート(23)とが空間部
(104)を形成して、バルーン状弾性体を構成してい
る。この空間部(104)に流体として圧縮空気が流体用
管路(36)を介して供給されると、バルーン状弾性体を
構成する弾性シート(23)が下向きに膨張する。
The retainer ring (21) is held by a diaphragm (22) so as to be movable in the pressing direction and the opposite direction. The diaphragm (22) is an annular metal plate (for example, a stainless steel plate or a Hastelloy plate having a thickness of 0.1 mm). A balloon-like elastic body is provided on the back side of the retainer ring (21). In the illustrated embodiment, the holding base (11) and the elastic sheet (23) form a space (104) to form a balloon-like elastic body. When compressed air is supplied to the space (104) as a fluid via the fluid conduit (36), the elastic sheet (23) constituting the balloon-like elastic body expands downward.

【0094】バルーン状弾性体を構成する弾性シート
(23)が圧縮空気によって膨張すると、リテーナリング
(21)が変位させられて研磨パッド(28)に押圧され
る。即ち、バルーン状弾性体の空間部(104)の圧縮空
気の圧力がリテーナリング(21)に伝えられ、それによ
りリテーナリング(21)が研磨パッド(28)に押圧され
る。
When the elastic sheet (23) constituting the balloon-like elastic body is expanded by the compressed air, the retainer ring (21) is displaced and pressed against the polishing pad (28). That is, the pressure of the compressed air in the space (104) of the balloon-like elastic body is transmitted to the retainer ring (21), and the retainer ring (21) is pressed against the polishing pad (28).

【0095】図示した態様において、バルーン状弾性体
を構成する弾性シート(23)は環状のシート(例えば厚
さ0.1mmのネオプレンゴム製シート)である。弾性シ
ート(23)は、その内周部および外周部がそれぞれ環状
の押え板(24d,24e)によって、流体(空気)が漏出
しないように保持べース(11)に圧着により取り付けら
れている。バルーン状弾性体の空間部(104)に供給さ
れる圧縮空気の圧力がリテーナリングに伝達される限り
において、バルーン状弾性体は膨張していないときにリ
テーナリングと接していなくてもよい。
In the illustrated embodiment, the elastic sheet (23) constituting the balloon-like elastic body is an annular sheet (for example, a neoprene rubber sheet having a thickness of 0.1 mm). The elastic sheet (23) has its inner peripheral portion and outer peripheral portion attached to the holding base (11) by annular press plates (24d, 24e) by crimping so as to prevent fluid (air) from leaking. . As long as the pressure of the compressed air supplied to the space (104) of the balloon-like elastic body is transmitted to the retainer ring, the balloon-like elastic body may not be in contact with the retainer ring when not inflated.

【0096】リテーナリング(21)が押圧されると、ダ
イヤフラム(22)のフリーな部分が同時に撓む。ダイヤ
フラム(22)は、その外周部が板状部材(25e)を介し
て保持ベース(11)に固定され、内周部がリテーナリン
グ(21)に固定されてリテーナリング(21)を保持して
いる。したがって、ダイヤフラム(22)の撓み部は、保
持ベース(11)とリテーナリング(21)との間に位置す
る部分である。ダイヤフラム(22)の撓み部の寸法は、
ダイヤフラム(16)の撓み部と同様、リテーナリング
(21)の可動距離およびダイヤフラム(22)の材料等に
応じて決定される。
When the retainer ring (21) is pressed, the free portion of the diaphragm (22) bends at the same time. The outer periphery of the diaphragm (22) is fixed to the holding base (11) via the plate member (25e), and the inner periphery is fixed to the retainer ring (21) to hold the retainer ring (21). I have. Therefore, the bending portion of the diaphragm (22) is a portion located between the holding base (11) and the retaining ring (21). The dimensions of the flexure of the diaphragm (22)
Like the flexible portion of the diaphragm (16), it is determined according to the movable distance of the retainer ring (21), the material of the diaphragm (22), and the like.

【0097】ダイヤフラム(22)と保持ベース(11)お
よびリテーナリングとの関係を図6および図7を参照し
て詳しく説明する。図6はダイヤフラムの斜視図であ
り、図7は図2の右側に示したリテーナリングと保持ベ
ースの部分の模式的拡大図である。ダイヤフラム(22)
の外周部は保持ベース(11)と板状部材(25e)との間
で固定される。ダイヤフラム(22)の内周部は、リテー
ナリング(21)を上側部分(21a)と下側部分(21b)
の2つに分け、2つの部分の間でダイヤフラムを挟持し
ている。ダイヤフラム(22)は環状であり、図6に示す
ように外周部に円周方向に沿った複数の穴(22a)と、
内周部に円周方向に沿った複数の穴(22b)が形成され
ている。穴(22a)の外周および穴(22b)の内周に
は、それぞれ穴の内側(半径方向)に向かって突出する
爪形状の爪状部(22c,22d)が形成されている。
The relationship between the diaphragm (22), the holding base (11) and the retainer ring will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of the diaphragm, and FIG. 7 is a schematic enlarged view of a retainer ring and a holding base shown on the right side of FIG. Diaphragm (22)
Is fixed between the holding base (11) and the plate member (25e). The inner peripheral portion of the diaphragm (22) is provided with a retainer ring (21) for an upper portion (21a) and a lower portion (21b).
The diaphragm is sandwiched between the two parts. The diaphragm (22) is annular, and has a plurality of holes (22a) along the circumferential direction on the outer periphery as shown in FIG.
A plurality of holes (22b) are formed in the inner peripheral part along the circumferential direction. On the outer periphery of the hole (22a) and the inner periphery of the hole (22b), claw-shaped claws (22c, 22d) protruding toward the inside (radial direction) of the hole are formed.

【0098】更に、ダイヤフラムには、半径方向に放射
状に設けられ、その両端部がやや太くなっている穴(22
e)が形成されている。これは、保持ベース(11)と板
状部材(25e)との間ならびにリテーナリングの上側部
分(21a)と下側部分(21b)との間を、ボルト締めに
よって固定するためのものである。ボルトは穴(22e)
の両端部を貫通する。図示していないが、保持ベース
(11)および板状部材(25e)ならびにリテーナリング
の上側部分(21a)および下側部分(21b)にもボルト
締めのための開口部が形成されている。保持ベース(1
1)と板状部材(25e)との間ならびにリテーナリング
の上側部分(21a)と下側部分(21b)との間は、それ
らの開口部および穴(22e)にボルトが嵌入されて固定
されている。
Furthermore, holes (22
e) is formed. This is for fixing between the holding base (11) and the plate-like member (25e) and between the upper part (21a) and the lower part (21b) of the retainer ring by bolting. Bolt is a hole (22e)
Through both ends of the. Although not shown, the holding base (11), the plate-like member (25e), and the upper part (21a) and the lower part (21b) of the retainer ring also have openings for bolting. Holding base (1
Bolts are fitted into the openings and holes (22e) between the plate-like member (1) and the plate-like member (25e) and between the upper part (21a) and the lower part (21b) of the retainer ring. ing.

【0099】図7に示すように、板状部材(25e)の上
側面には円周方向に沿って凸部(25f)が間隔をあけて
形成されており、保持ベース(11)の下側面には円周方
向に沿って凹部(11a)が間隔をあけて形成されてい
る。凸部(25f)間および凹部(11a)間の間隔はダイ
ヤフラムに形成した穴(22a)間の間隔に対応してい
る。板状部材(25e)に設けられた凸部(25f)は、ダ
イヤフラム(22)の外周部に設けられた穴(22a)を介
して、保持ベース(11)に設けられた凹部(11a)内に
嵌合される。このとき、図示するように、穴(22a)の
外周に形成された爪状部(22c)が変形して、外周側で
は圧入嵌め(例えば圧入代約0.1mm)となり、内周側
では隙間嵌め(例えば隙間代約0.1mm)となる。
As shown in FIG. 7, convex portions (25f) are formed on the upper surface of the plate-like member (25e) at intervals along the circumferential direction, and the lower surface of the holding base (11) is formed. Are formed with recesses (11a) at intervals along the circumferential direction. The intervals between the projections (25f) and the depressions (11a) correspond to the intervals between the holes (22a) formed in the diaphragm. The convex portion (25f) provided on the plate-like member (25e) is formed in a concave portion (11a) provided on the holding base (11) through a hole (22a) provided on the outer peripheral portion of the diaphragm (22). Is fitted to. At this time, as shown in the drawing, the claw-like portion (22c) formed on the outer periphery of the hole (22a) is deformed, and is press-fitted (for example, a press-fitting allowance of about 0.1 mm) on the outer peripheral side, and the gap is formed on the inner peripheral side. Fitting (for example, clearance about 0.1 mm).

【0100】リテーナリングの上側部分(21a)の下側
面には円周方向に沿って凸部(21c)が間隔をあけて形
成されており、リテーナリングの下側部分(21b)の上
側面には円周方向に沿って凹部(21d)が間隔をあけて
形成されている。凸部(21c)間および凹部(21d)間
の間隔はダイヤフラムに形成した穴(22b)間の間隔に
対応している。リテーナリングの上側部分(21a)に設
けられた凸部(21c)は、ダイヤフラム(22)の内周部
に設けられた穴(22b)を介して、リテーナリングの下
側部分(21b)に設けられた凹部(21d)に嵌合され
る。このとき、図示するように、穴(22b)の内周に形
成された爪状部(22d)が変形して、内周側では圧入嵌
め(例えば圧入代約0.1mm)となり、外周側では隙間
嵌め(例えば隙間代約0.1mm)となる。
On the lower surface of the upper portion (21a) of the retainer ring, there are formed protrusions (21c) at intervals along the circumferential direction, and on the upper surface of the lower portion (21b) of the retainer ring. Are formed with concave portions (21d) at intervals along the circumferential direction. The intervals between the projections (21c) and the depressions (21d) correspond to the intervals between the holes (22b) formed in the diaphragm. The projection (21c) provided on the upper part (21a) of the retainer ring is provided on the lower part (21b) of the retainer ring via a hole (22b) provided on the inner peripheral part of the diaphragm (22). Into the recess (21d). At this time, as shown in the drawing, the claw-shaped portion (22d) formed on the inner periphery of the hole (22b) is deformed, and is press-fitted (for example, a press-fitting allowance of about 0.1 mm) on the inner periphery, and is formed on the outer periphery. A gap fit (for example, a gap allowance of about 0.1 mm) is obtained.

【0101】このように凸部を凹部に嵌合させること、
ならびにボルト締めによってダイヤフラムの外周部およ
び内周部を挟持することにより、ワーク保持機構(10)
が研磨パッド(28)に対して相対的に水平方向で移動す
るときにリテーナリング(21)に摩擦力が加わっても、
ダイヤフラム(22)で座屈が生じず、ひいてはリテーナ
リング(21)の水平方向の変位が防止される。更に、リ
テーナリング(21)が押圧方向に移動するときに、ダイ
ヤフラム(22)を大きく変形させるような力が作用して
も、ダイヤフラムの爪状部(22c,22d)が変形して、
その力を逃がすため、ダイヤフラム(22)が局所的に永
久変形せず、またリテーナリング(21)の水平方向の変
位が防止される。爪状部(22c,22d)はまた、間隔を
あけて形成された凸部(25f,21c)の半径方向の加工
誤差を弾性変形により吸収する。
As described above, fitting the convex portion to the concave portion,
Work holding mechanism (10) by clamping the outer and inner peripheral parts of the diaphragm by bolting
When the frictional force is applied to the retainer ring (21) when the
Buckling does not occur in the diaphragm (22), and thus the horizontal displacement of the retainer ring (21) is prevented. Further, when the retainer ring (21) moves in the pressing direction, even if a force that greatly deforms the diaphragm (22) acts, the claw-like portions (22c, 22d) of the diaphragm deform,
Since the force is released, the diaphragm (22) is not locally permanently deformed, and the displacement of the retainer ring (21) in the horizontal direction is prevented. The claw-shaped portions (22c, 22d) also absorb the processing error in the radial direction of the protrusions (25f, 21c) formed at intervals by elastic deformation.

【0102】次に図3を参照して、バルーン状弾性体の
空間部(100,102,104)および中間空間部(30)への
流体(圧縮空気)の供給および加工圧力の制御に関して
説明する。図3に示すワーク保持機構および研磨パッド
等は図2を参照して説明したものと同一である。図3に
示すように、ワーク保持機構の各バルーン状弾性体の空
間部(100,102,104)および中間空間部(30)に圧縮
空気を供給するための流体用管路(26,27,36,37)は
それぞれ精密電子レギュレータ(31,32,33,34)に接
続されている。
Next, supply of fluid (compressed air) to the space (100, 102, 104) and the intermediate space (30) of the balloon-like elastic body and control of the processing pressure will be described with reference to FIG. . The work holding mechanism and the polishing pad shown in FIG. 3 are the same as those described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, fluid conduits (26, 27, 27) for supplying compressed air to the spaces (100, 102, 104) and the intermediate space (30) of each balloon-like elastic body of the work holding mechanism. 36, 37) are connected to precision electronic regulators (31, 32, 33, 34), respectively.

【0103】精密電子レギュレータ(31,32,33)は、
各バルーン状弾性体の空間部(100,102,104)に供給
される圧縮空気の圧力を制御する。精密電子レギュレー
タ(34)は、中間空間部(30)に供給される圧縮空気の
圧力を制御する。各精密電子レギュレータは独立してお
り、したがって、ワークの中央部、周縁部および中間部
ならびにリテーナリングにおける加工圧力をそれぞれ異
なるように調節し得る。精密電子レギュレータ(31,3
2,33)はそれぞれ、ワーク(3)の中央部および周縁
部ならびにリテーナリング(21)が研磨パッド(28)に
押し付けられて生じる加工圧力を測定する圧力センサー
(図示せず)と接続されている。精密電子レギュレータ
(34)は、ワークの中間部が押し付けられて生じる加工
圧力を測定する圧力センサー(図示せず)と接続されて
いる。各圧力センサーは、各精密電子レギュレータとバ
ルーン状弾性体との間に配置され、バルーン状弾性体内
の流体の圧力を測定し、予め実験的に求めておいたバル
ーン状弾性体内の流体の圧力と加工圧力との関係式から
加工圧力を算出する。
The precision electronic regulators (31, 32, 33)
The pressure of the compressed air supplied to the space (100, 102, 104) of each balloon-shaped elastic body is controlled. The precision electronic regulator (34) controls the pressure of the compressed air supplied to the intermediate space (30). Each precision electronic regulator is independent, so that the processing pressure in the central part, peripheral part and intermediate part of the work and in the retainer ring can be adjusted differently. Precision electronic regulators (31, 3
2, 33) are respectively connected to a central part and a peripheral part of the work (3) and a pressure sensor (not shown) for measuring a processing pressure generated when the retainer ring (21) is pressed against the polishing pad (28). I have. The precision electronic regulator (34) is connected to a pressure sensor (not shown) that measures a processing pressure generated when an intermediate portion of the work is pressed. Each pressure sensor is arranged between each precision electronic regulator and the balloon-like elastic body, measures the pressure of the fluid in the balloon-like elastic body, and compares the pressure of the fluid in the balloon-like elastic body experimentally obtained in advance. The processing pressure is calculated from the relational expression with the processing pressure.

【0104】精密電子レギュレータ(31,32,33,34)
はコントローラ(35)に接続することが好ましい。コン
トローラ(35)は、圧力センサにより測定された加工圧
力に基づいて、ワークの各部分における加工圧力のバラ
ンスを制御するものである。具体的には、コントローラ
(35)は、圧力センサから精密電子レギュレータ(31,
32,33,34)を経由して伝達された加工圧力情報に基づ
いて、所定の加工圧力バランスが得られるよう各精密電
子レギュレータに指示を与える。精密電子レギュレータ
(31,32,33,34)はコントローラ(35)からの指示に
基づいて圧縮空気の圧力を調節する。
Precision electronic regulators (31, 32, 33, 34)
Is preferably connected to the controller (35). The controller (35) controls the balance of the processing pressure in each part of the workpiece based on the processing pressure measured by the pressure sensor. Specifically, the controller (35) uses a precision electronic regulator (31,
Based on the processing pressure information transmitted via (32, 33, 34), an instruction is given to each precision electronic regulator to obtain a predetermined processing pressure balance. The precision electronic regulators (31, 32, 33, 34) adjust the pressure of the compressed air based on instructions from the controller (35).

【0105】次に、図2および図3を参照して説明した
本発明のワーク保持機構の動作を以下に説明する。ま
ず、精密電子レギュレータ(33)を用いて低圧の圧縮空
気(例えば4.9kPa−Gauge(0.05kgf/cm2-Gaug
e))でバルーン状弾性体を構成する弾性シート(23)
を膨張させることにより、リテーナリング(21)を押圧
方向で移動させて、リテーナリング(21)の表面をリッ
プシール(18)の表面よりも下方に突出させ、ワークを
保持したときにリテーナリング(21)の表面がワーク表
面よりも下方に位置するようにする。それから、搬入搬
出装置(例えばロボット:図示せず)によりワーク
(3)をワーク保持機構のウエハ保持部を搬入して、ワ
ーク保持機構の作動を開始し、中間空間部(30)を真空
引きする。その結果、ワーク(3)は、中央保持シート
(14)およびリップシール(18)に吸着される。
Next, the operation of the work holding mechanism of the present invention described with reference to FIGS. 2 and 3 will be described below. First, using a precision electronic regulator (33), low-pressure compressed air (for example, 4.9 kPa-Gauge (0.05 kgf / cm 2 -Gaug)
e)) Elastic sheet constituting the balloon-like elastic body in (23)
By expanding the retainer ring (21) in the pressing direction, the surface of the retainer ring (21) protrudes below the surface of the lip seal (18). Set the surface of 21) below the surface of the work. Then, the work (3) is carried into the wafer holding portion of the work holding mechanism by the loading / unloading device (for example, a robot: not shown), the operation of the work holding mechanism is started, and the intermediate space (30) is evacuated. . As a result, the work (3) is attracted to the center holding sheet (14) and the lip seal (18).

【0106】搬入搬出装置が退避した後、ワーク(3)
は研磨パッド(28)の上方に配置される。それから、精
密電子レギュレータ(33)を用いて低圧の圧縮空気(例
えば9.8kPa−Gauge(0.1kgf/cm2-Gauge))で
バルーン状弾性体の弾性シート(23)を膨張させてリテ
ーナリング(21)をその表面が研磨パッド(28)に接触
するまで移動させる。リテーナリング(21)が研磨パッ
ド(28)に接触すると、リテーナリング(21)は研磨パ
ッド(28)によって上向きに押されて僅かに(例えば
0.01mm)上昇する。
After the loading / unloading device is retracted, the work (3)
Is located above the polishing pad (28). Then, using a precision electronic regulator (33), the elastic sheet (23) of the balloon-like elastic body is inflated with low-pressure compressed air (for example, 9.8 kPa-Gauge (0.1 kgf / cm 2 -Gauge)) to retain the ring. (21) is moved until its surface contacts the polishing pad (28). When the retainer ring (21) comes into contact with the polishing pad (28), the retainer ring (21) is pushed upward by the polishing pad (28) and rises slightly (for example, 0.01 mm).

【0107】次に、中間空間部が精密電子レギュレータ
(34)によって正圧(例えば9.8kPa−Gauge(0.
1kgf/cm2-Gauge))に制御されるとともに、精密電子
レギュレータ(31,32)で制御された圧縮空気(例えば
9.8kPa−Gauge(0.1kgf/cm2-Gauge))がバル
ーン状弾性体の空間部(100,102)に供給されて、ワー
ク(3)が研磨パッド(28)に押圧される。この操作に
より、ワーク(3)およびリテーナリングがともに研磨
パッド(28)に押圧されることとなって、押圧のバラン
スがとられる。
Next, the intermediate space is positively pressured (for example, 9.8 kPa-Gauge (0.
1kgf / cm 2 -Gauge) while being controlled), the compressed air that is controlled by precision electronic regulator (31, 32) (eg 9.8kPa-Gauge (0.1kgf / cm 2 -Gauge)) balloon-like elastic The workpiece (3) is supplied to the space (100, 102) of the body and pressed against the polishing pad (28). By this operation, the work (3) and the retainer ring are both pressed by the polishing pad (28), and the pressing is balanced.

【0108】続いて、ワーク(3)を研磨パッド(28)
に対して相対的に移動させる。ワーク(3)を研磨パッ
ド(28)に対して相対的に移動させる方法としては、研
磨パッドが取り付けられた定盤(29)を偏心小円運動
(またはオービタル運動)させる方法がある。偏心小円
運動の公転直径および速度等はワークおよび研磨パッド
の種類等に応じて決定される。例えば、公転直径を5m
m、相対速度を1000mm/秒として、定盤(29)を駆
動装置(図示せず)を用いて駆動させることができる。
Subsequently, the work (3) is put on the polishing pad (28).
Move relative to. As a method of relatively moving the work (3) with respect to the polishing pad (28), there is a method of performing an eccentric small circular motion (or orbital motion) of the platen (29) to which the polishing pad is attached. The revolution diameter and speed of the eccentric small circular motion are determined according to the type of the work and the polishing pad. For example, the revolving diameter is 5m
The platen (29) can be driven using a driving device (not shown) with the relative speed of 1000 mm / sec.

【0109】ワーク(3)の相対速度は移動開始から徐
々に(例えば10秒間で)高くして所定の値とする。速
度を高くしている間に、バランスコントローラ(35)が
圧力バランスを予め設定された値にコントロールして、
精密電子レギュレータ(31,32,33,34)により圧縮空
気の圧力を所定の圧力(例えば約39.2kPa−Gauge
(0.4kgf/cm2-Gauge))まで高める。それにより、
ワーク(3)の表面(被研磨面)とリテーナリング(2
1)の表面が同一面上に保持された状態で研磨プロセス
が進行する。
The relative speed of the work (3) is gradually increased (for example, for 10 seconds) from the start of the movement to a predetermined value. While increasing the speed, the balance controller (35) controls the pressure balance to a preset value,
The precision electronic regulator (31, 32, 33, 34) adjusts the pressure of the compressed air to a predetermined pressure (for example, about 39.2 kPa-Gauge).
(0.4 kgf / cm 2 -Gauge)). Thereby,
Work (3) surface (polished surface) and retainer ring (2
The polishing process proceeds while the surface of 1) is held on the same surface.

【0110】ワーク(3)の研磨レート(単位時間あた
りの研磨量)は加工圧力と相対速度によって決定され
る。したがって、研磨中、精密電子レギュレータ(31)
はバルーン状弾性体の空間部(100)に供給される圧縮
空気の圧力を調節して、ワーク(3)の中央部の研磨レ
ートを決定する。精密電子レギュレータ(32)はバルー
ン状弾性体の空間部(102)に供給される圧縮空気の圧
力を調節して、ワーク(3)の周縁部の研磨レートを決
定する。精密電子レギュレータ(34)は中間空間部(3
0)に供給される圧力を調節して、ワーク(3)の中間
部の研磨レートを決定する。
The polishing rate (polishing amount per unit time) of the work (3) is determined by the processing pressure and the relative speed. Therefore, during polishing, precision electronic regulator (31)
Adjusts the pressure of the compressed air supplied to the space (100) of the balloon-like elastic body to determine the polishing rate at the center of the work (3). The precision electronic regulator (32) adjusts the pressure of the compressed air supplied to the space (102) of the balloon-shaped elastic body to determine the polishing rate of the peripheral portion of the work (3). The precision electronic regulator (34) is located in the intermediate space (3
By adjusting the pressure supplied to 0), the polishing rate of the intermediate portion of the work (3) is determined.

【0111】精密電子レギュレータ(33)は、バルーン
状弾性体の空間部(104)に供給される圧縮空気の圧力
を調節して、リテーナリング(21)が研磨パッド(28)
に加える圧力を制御する。リテーナリング(21)が押圧
されることにより、ワーク(3)の外縁における研磨パ
ッド(28)の圧縮変形状態が変化する。したがって、リ
テーナリング(21)が研磨パッド(28)に加える圧力を
変化させることにより、ワーク(3)の外縁の研磨レー
トを変化させることができる。
The precision electronic regulator (33) adjusts the pressure of the compressed air supplied to the space (104) of the balloon-like elastic body, and the retainer ring (21) adjusts the polishing pad (28).
To control the pressure applied to When the retainer ring (21) is pressed, the compression deformation state of the polishing pad (28) at the outer edge of the work (3) changes. Therefore, by changing the pressure applied by the retainer ring (21) to the polishing pad (28), the polishing rate of the outer edge of the work (3) can be changed.

【0112】バランスコントローラ(35)は、精密電子
レギュレータ(31,32,33,34)を制御して圧力バラン
スを変化させる。圧力バランスを変化させることによ
り、ワーク(3)の中央部、周縁部、中間部および外縁
の研磨レートを変化させ得、ひいては研磨プロファイル
を変化させ得る。研磨プロファイルは、ワーク表面が均
一に研磨されるように変化させることが好ましい。
The balance controller (35) controls the precision electronic regulators (31, 32, 33, 34) to change the pressure balance. By changing the pressure balance, it is possible to change the polishing rate of the central portion, the peripheral portion, the intermediate portion and the outer edge of the work (3), and consequently the polishing profile. The polishing profile is preferably changed so that the work surface is polished uniformly.

【0113】研磨中、ワーク(3)の中央部および周縁
部は、押圧板(13)および押圧ベース(17)によって研
磨パッド(28)に押圧され、圧縮空気で直接押圧される
のはワーク中間部のみである。したがって、図1を参照
して説明したような従来の保持機構と比べて、空気の漏
出が極めて抑制されるため、加工圧力をより均一にで
き、また研磨液の乾燥による研磨砥粒の凝集が抑制され
る。更に、押圧板、押圧ベースおよびリテーナリングが
ダイヤフラムで保持されているため、保持機構(10)と
研磨パッド(28)との間で位置間隔が変化し又は傾きが
生じても、ダイヤフラムによってそれらは補正され、し
たがって圧力のバランスが変化しにくい。
During polishing, the central portion and the peripheral portion of the work (3) are pressed against the polishing pad (28) by the pressing plate (13) and the pressing base (17), and are directly pressed by the compressed air. Department only. Therefore, as compared with the conventional holding mechanism as described with reference to FIG. 1, the leakage of air is extremely suppressed, so that the processing pressure can be made more uniform, and the agglomeration of the abrasive grains due to the drying of the polishing liquid can be prevented. Is suppressed. Further, since the pressing plate, the pressing base, and the retainer ring are held by the diaphragm, even if the positional interval changes or the inclination occurs between the holding mechanism (10) and the polishing pad (28), they are not changed by the diaphragm. It is corrected, so that the pressure balance is unlikely to change.

【0114】研磨中、リテーナリング(21)が研磨パッ
ド(28)に押し付けられることによって、ワーク(3)
のがたつきが防止される。ワーク(3)がワーク保持ヘ
ッドから飛び出すこともない。
During polishing, the retainer ring (21) is pressed against the polishing pad (28) so that the work (3) is
Rattle is prevented. The work (3) does not jump out of the work holding head.

【0115】図7に示すように、凸部を凹部に嵌合させ
ること及びボルト締めによってダイヤフラム(22)の外
周部および内周部を挟持することにより、ワーク保持機
構(10)が研磨パッド(28)に対して相対的に水平方向
で移動するときにリテーナリング(21)に摩擦力が加わ
っても、ダイヤフラム(22)で座屈が生じず、ひいては
リテーナリング(21)の水平方向の変位が防止される。
また、リテーナリング(21)が押圧方向に移動しても、
ダイヤフラムの爪状部(22c,22d)が変形して、ダイ
ヤフラム(22)の撓み部を大きく変形させる力を逃がす
ので、ダイヤフラムの局所的な永久変形が回避される。
As shown in FIG. 7, the work holding mechanism (10) allows the work holding mechanism (10) to hold the polishing pad ( Even if frictional force is applied to the retainer ring (21) when moving in the horizontal direction relative to 28), the diaphragm (22) does not buckle, and thus the horizontal displacement of the retainer ring (21) Is prevented.
Also, even if the retainer ring (21) moves in the pressing direction,
Since the claw-like portions (22c, 22d) of the diaphragm are deformed to release the force that largely deforms the flexure portion of the diaphragm (22), local permanent deformation of the diaphragm is avoided.

【0116】さらに、研磨中、例えば、ワーク(3)が
摩擦力により水平方向に変位してリテーナリング(21)
と接触することによって、また、リテーナリング(21)
に加わる摩擦力によって、リテーナリング(21)の一部
を水平方向に変位させようとする力が加わっても、リテ
ーナリング(21)は水平方向で大きく変位しない。これ
は、リテーナリング(21)が全周にわたって、ワーク保
持機構の回転軸を対称軸とする軸対称構造を有する環状
のダイヤフラム(22)で保持されているためである。即
ち、リテーナリング(21)にそのような力が加わって
も、ダイヤフラム(22)が弾性変形して、その力と対称
軸に関して反対向きの力をリテーナリング(21)に加え
ることができるために、リテーナリング(21)は水平方
向で大きく変位せず、また、リテーナリング(21)のセ
ンターはワーク保持機構(10)のセンターと常に一致し
得る。
Further, during polishing, for example, the work (3) is displaced in the horizontal direction due to frictional force and the retainer ring (21) is displaced.
By contact with the retaining ring (21)
The retainer ring (21) is not largely displaced in the horizontal direction even if a force is applied to displace a part of the retainer ring (21) in the horizontal direction due to the frictional force applied to the retainer ring (21). This is because the retainer ring (21) is held around the entire circumference by an annular diaphragm (22) having an axisymmetric structure with the rotation axis of the work holding mechanism as a symmetric axis. That is, even if such a force is applied to the retainer ring (21), the diaphragm (22) is elastically deformed, and a force in the opposite direction to the force with respect to the axis of symmetry can be applied to the retainer ring (21). The retainer ring (21) does not significantly displace in the horizontal direction, and the center of the retainer ring (21) can always coincide with the center of the work holding mechanism (10).

【0117】研磨プロセスが終了したとき、ワーク
(3)の研磨パッド(28)に対する相対移動を停止さ
せ、同時にワーク(3)およびリテーナリング(21)が
低圧(例えば4.9kPa−Gauge(0.05kgf/cm2-Ga
uge))で研磨パッド(28)に押圧されるように、コン
トローラ(35)および精密電子レギュレータ(31,32,
33,34)で圧力を制御する。それにより、保持機構(1
0)はワーク(3)を研磨パッド(28)に軽く押圧しな
がら、最終的にはワークの搬入搬出装置が作動できる位
置まで上昇する。
When the polishing process is completed, the relative movement of the work (3) with respect to the polishing pad (28) is stopped, and at the same time, the work (3) and the retainer ring (21) are set to a low pressure (for example, 4.9 kPa-Gauge (0. 05kgf / cm 2 -Ga
controller) (35) and precision electronic regulators (31, 32,
33, 34) controls the pressure. Thereby, the holding mechanism (1
0), while slightly pressing the work (3) against the polishing pad (28), finally rises to a position where the work loading / unloading device can be operated.

【0118】以上において説明したワーク保持機構の動
作は、一例にすぎず、ワークの搬入搬出方法および圧縮
空気の圧力等はワークおよび研磨パッドの種類等に応じ
て適宜選択される。
The operation of the work holding mechanism described above is merely an example, and the method of loading and unloading the work, the pressure of the compressed air, and the like are appropriately selected according to the type of the work and the polishing pad.

【0119】次に本発明のワーク保持機構の第2の形態
を図4を参照して説明する。図4において、図2で使用
された符号と同じ符号は、図2においてそれらが表す部
材と同じ部材を表している。
Next, a second embodiment of the work holding mechanism of the present invention will be described with reference to FIG. 4, the same reference numerals as those used in FIG. 2 represent the same members as those represented in FIG.

【0120】図4に示すワーク保持機構においては、押
圧板(13)に流体用管路(38)が設けられている。流体
用管路(38)は、押圧板(13)の背面から厚さの一部に
わたって延び、途中で屈曲して半径方向に延びている。
したがって、流体用管路(38)のポート(39a,39b)
は押圧板(13)の背面および側面に位置する。流体用管
路のポート(39a)は流体用管路(37)と繋がってお
り、ポート(39b)は中間空間部(30)に開放されてい
る。中間空間部(30)へ供給される流体は、流体用管路
(37)から、押圧板(13)、バルーン状弾性体の弾性シ
ート(15)およびワーク保持ベース(11)の間に形成さ
れた隙間部を経由し、更に流体用管路(38)を経由す
る。
In the work holding mechanism shown in FIG. 4, a fluid pipe (38) is provided on the pressing plate (13). The fluid conduit (38) extends from the back surface of the pressing plate (13) over a part of the thickness, bends in the middle, and extends in the radial direction.
Therefore, the ports (39a, 39b) of the fluid conduit (38)
Are located on the back and side surfaces of the pressing plate (13). The port (39a) of the fluid conduit is connected to the fluid conduit (37), and the port (39b) is open to the intermediate space (30). The fluid supplied to the intermediate space (30) is formed between the pressure plate (13), the elastic sheet of balloon-like elastic material (15), and the work holding base (11) from the fluid conduit (37). Through the gap, and further through the fluid conduit (38).

【0121】図4において、バルーン状弾性体を構成す
る弾性シート(15)は流体が供給されて膨張したとき
に、押圧板(13)に接し、流体用管路(38)の押圧板
(13)の背面側に位置するポート(39a)を閉じる。バ
ルーン状弾性体の弾性シート(15)がポート(39a)を
閉じると、中間空間部(30)に流体を供給できなくな
る。
In FIG. 4, when the fluid is supplied and expanded, the elastic sheet (15) constituting the balloon-like elastic body comes into contact with the pressing plate (13) and the pressing plate (13) of the fluid pipe (38). ) Is closed on the port (39a) located on the back side. When the balloon-shaped elastic sheet (15) closes the port (39a), the fluid cannot be supplied to the intermediate space (30).

【0122】図示した態様において、押圧板(13)を保
持するダイヤフラム(16)は保持ベース(11)に固定さ
れている。押圧ベース(17)を保持するダイヤフラム
(20)は環状であり、その外周部がリテーナリング(2
1)に固定されている。その他の構成は図2に示したも
のと同じである。
In the illustrated embodiment, the diaphragm (16) holding the pressing plate (13) is fixed to the holding base (11). The diaphragm (20) holding the pressing base (17) is annular, and its outer peripheral portion is a retainer ring (2).
Fixed to 1). Other configurations are the same as those shown in FIG.

【0123】図4に示すワーク保持機構の動作を、図2
に示すワーク保持機構の動作と異なる点を明らかにしつ
つ、以下に説明する。
The operation of the work holding mechanism shown in FIG.
This will be described below while clarifying points different from the operation of the work holding mechanism shown in FIG.

【0124】ワーク(3)は、図2に示すワーク保持機
構を用いる場合と同様に、中間空間部(30)を真空引き
することにより、中央保持シート(14)およびリップシ
ール(18)に吸着される。リテーナリング(21)の下降
も、精密電子レギュレータ(33)を用いて先に説明した
方法と同じ方法で実施される。
The work (3) is attracted to the center holding sheet (14) and the lip seal (18) by evacuating the intermediate space (30) as in the case of using the work holding mechanism shown in FIG. Is done. The lowering of the retainer ring (21) is performed in the same manner as described above using the precision electronic regulator (33).

【0125】次に、精密電子レギュレータ(31,32)で
圧力制御された圧縮空気(例えば9.8kPa−Gauge
(0.1kgf/cm2-Gauge))をバルーン状弾性体の空間
部(100,102)に供給し、ワーク(3)の中央部および
周縁部を研磨パッド(28)に押圧する。この操作によ
り、ワーク(3)およびリテーナリング(21)がともに
研磨パッド(28)に押圧されて、加工圧力のバランスが
とられる。但し、バルーン状弾性体の弾性シート(15)
が膨張して流体用管路(38)のポート(39a)を閉じる
ため、中間空間部(30)および押圧板(13)の周縁部は
真空引きされたときの圧力が維持された状態(即ち、減
圧状態)となる。したがって、押圧板(13)は、ワーク
(3)の中央部が下向きに凸となるようにワーク(3)
を研磨パッド(28)に押し付ける。このようにワークを
押し付ければ、中央部における加工圧力をより高くでき
るので、周縁部における加工圧力が中央部の加工圧力よ
りも大きい場合にワークの表面全体で加工圧力を均一に
することができる。
Next, compressed air (for example, 9.8 kPa-Gauge) pressure-controlled by precision electronic regulators (31, 32)
(0.1 kgf / cm 2 -Gauge)) is supplied to the space (100, 102) of the balloon-like elastic body, and the center and the periphery of the work (3) are pressed against the polishing pad (28). By this operation, the work (3) and the retainer ring (21) are both pressed against the polishing pad (28), and the processing pressure is balanced. However, an elastic sheet of balloon-like elastic material (15)
Expands to close the port (39a) of the fluid conduit (38), so that the intermediate space (30) and the peripheral edge of the pressing plate (13) maintain the pressure at the time of evacuation (ie, , Reduced pressure state). Therefore, the pressing plate (13) works so that the center of the work (3) is convex downward.
Is pressed against the polishing pad (28). When the work is pressed in this way, the processing pressure at the center can be increased, so that when the processing pressure at the peripheral portion is larger than the processing pressure at the center, the processing pressure can be made uniform over the entire surface of the work. .

【0126】ワーク(3)を研磨パッド(28)に対して
相対的に移動させる方法およびワークの研磨が終了した
ときの動作は、図2および図3を参照して説明したとお
りである。但し、図4に示すワーク保持機構を使用する
場合、ポート(39a)が閉じられた状態では中間空間部
(30)内の圧力を精密電子レギュレータ(34)によって
制御することができない。したがって、中間空間部(3
0)内の流体の圧力の制御は、バルーン状弾性体の弾性
シート(15)をポート(39a)から離した状態で行う必
要がある。
The method of moving the work (3) relative to the polishing pad (28) and the operation when the work is polished are the same as those described with reference to FIGS. However, when the work holding mechanism shown in FIG. 4 is used, the pressure in the intermediate space (30) cannot be controlled by the precision electronic regulator (34) when the port (39a) is closed. Therefore, the intermediate space (3
It is necessary to control the pressure of the fluid in 0) with the elastic sheet (15) of the balloon-like elastic body separated from the port (39a).

【0127】次に本発明のワーク保持機構の第3の形態
を図5を参照して説明する。図5において、図2で使用
された符号と同じ符号は、図2においてそれらが表す部
材と同じ部材を表している。
Next, a third embodiment of the work holding mechanism of the present invention will be described with reference to FIG. 5, the same reference numerals as those used in FIG. 2 denote the same members as those represented in FIG.

【0128】図5に示すワーク保持機構においては、図
2に示すワーク押圧板(13)の一部およびダイヤフラム
(16)、押圧ベース(17)の一部およびダイヤフラム
(20)に替えて、厚さが部分的に異なるダイヤフラム
(40)が設けられている。ダイヤフラム(40)におい
て、押圧板および押圧ベースに相当する部分(40a,40
b)は厚さが大きく、その厚さは例えば約5mmである。
ダイヤフラム(40)において、厚さの大きい部分(40
a,40b)を押圧方向に移動させるように撓む部分(40
c)は、厚さが小さく、その厚さは例えば約0.2mmで
ある。このようなダイヤフラム(40)は、SUSまたは
ハステロイ等から成る厚い板状部材(例えば厚さ約5m
m)と薄い板状部材(例えば厚さ約0.2mm)を、例え
ば拡散接合により接合して形成することができる。
In the work holding mechanism shown in FIG. 5, a part of the work pressing plate (13) and the diaphragm (16) and a part of the pressing base (17) and the diaphragm (20) shown in FIG. A diaphragm (40) is provided which is partially different. In the diaphragm (40), portions (40a, 40a) corresponding to the pressing plate and the pressing base
b) has a large thickness, for example, about 5 mm.
In the diaphragm (40), the thick part (40
a, 40b) to bend so as to move them in the pressing direction (40, 40b).
c) has a small thickness, for example about 0.2 mm. Such a diaphragm (40) is made of a thick plate-like member (for example, about 5 m thick) made of SUS or Hastelloy.
m) and a thin plate-shaped member (for example, about 0.2 mm thick) can be formed by bonding, for example, by diffusion bonding.

【0129】ダイヤフラム(40)の厚さの大きい部分
(40a,40b)の上には、それぞれ押圧板(400a,400
b)が配置されている。押圧板(400a,400b)は、バ
ルーン状弾性体の空間部(100,102)に供給された流体
の圧力をダイヤフラム(40)に伝達する。押圧板(400
a,400b)は、例えばボルト締めによりダイヤフラム
(40)に固定される。押圧板(400a,400b)は図2に
おける押圧板(13)の上側部分(13a)および押圧ベー
スの上側部分(17a)に相当し、押圧板および押圧ベー
スの一部ともいえる。上記においてダイヤフラム(40)
が押圧板(13)および押圧ベース(17)の「一部」に替
えて設けられたものであるとしているのは、そのためで
ある。
The pressure plates (400a, 400b) are placed on the thick portions (40a, 40b) of the diaphragm (40), respectively.
b) is arranged. The pressure plates (400a, 400b) transmit the pressure of the fluid supplied to the space portions (100, 102) of the balloon-like elastic body to the diaphragm (40). Press plate (400
a, 400b) are fixed to the diaphragm (40) by, for example, bolting. The pressing plates (400a, 400b) correspond to the upper portion (13a) of the pressing plate (13) and the upper portion (17a) of the pressing base in FIG. 2, and can be said to be a part of the pressing plate and the pressing base. In the above diaphragm (40)
Is provided in place of the "part" of the pressing plate (13) and the pressing base (17) for that reason.

【0130】図示した態様では、ダイヤフラム(40)の
周縁部がリテーナリング(21)に固定されている。その
他の構成は図2に示したものと同じである。また、この
ワーク保持機構は、図2に示すワーク保持機構と同じ方
法に従って使用できる。
In the illustrated embodiment, the periphery of the diaphragm (40) is fixed to the retainer ring (21). Other configurations are the same as those shown in FIG. The work holding mechanism can be used according to the same method as the work holding mechanism shown in FIG.

【0131】図2〜図5に示したワーク保持機構は、本
発明の実施形態を例示したものであり、本発明の範囲は
これらの実施形態に限定されるものではない。また、こ
れらの実施形態の一部は必要に応じて変更してもよい。
The work holding mechanism shown in FIGS. 2 to 5 exemplifies the embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. Further, some of these embodiments may be changed as necessary.

【0132】[0132]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のワーク
保持機構は、ワークの押圧機構をバルーン状弾性体、ダ
イヤフラムおよび押圧板で構成したものである。この押
圧機構は、バルーン状弾性体内に供給された流体の圧力
によってバルーン状弾性体が膨張することにより、押圧
板を介してワークを研磨パッドに押し付けることを特徴
とする。かかる押圧機構によれば流体の漏出を有効に防
止できるので、加工圧力をワーク全体にわたって均一に
すること、ならびに研磨砥粒の凝集に起因するスクラッ
チを減らすことが可能となり、ワークの歩留まりを向上
させることができる。
As described above, in the work holding mechanism of the present invention, the work pressing mechanism is constituted by the balloon-like elastic body, the diaphragm and the pressing plate. The pressing mechanism is characterized in that the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate by expanding the balloon-like elastic body by the pressure of the fluid supplied into the balloon-like elastic body. According to such a pressing mechanism, leakage of the fluid can be effectively prevented, so that the processing pressure can be made uniform over the entire work and scratches caused by agglomeration of abrasive grains can be reduced, thereby improving the yield of the work. be able to.

【0133】上記押圧機構を複数設ければ、ワークを複
数のセクションで異なるように押圧できる。したがっ
て、加工圧力をワークに応じて最適なように分布させる
ことができる。また、ワークの反り等がロットごとに変
化しても、例えばリテーナリング等を取り替えることな
く、ワークの研磨レートをワークに適したものとなるよ
うに容易に制御できる。
If a plurality of the pressing mechanisms are provided, the work can be pressed differently in a plurality of sections. Therefore, the processing pressure can be optimally distributed according to the workpiece. Further, even if the warpage of the work changes from lot to lot, the polishing rate of the work can be easily controlled so as to be suitable for the work without replacing the retainer ring or the like.

【0134】更に、リテーナリングを独立して研磨パッ
ドに押圧すれば、ワークの外縁において研磨パッドの圧
縮変形状態を変化させることが可能となる。その結果、
ワークの縁だれがより抑制され、ワークの歩留まりを更
に向上させることができる。
Further, when the retainer ring is pressed against the polishing pad independently, the compression deformation state of the polishing pad at the outer edge of the work can be changed. as a result,
Edge dripping of the work can be further suppressed, and the yield of the work can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来のワーク保持機構を模式的に示す断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional work holding mechanism.

【図2】 本発明のワーク保持機構の第1の実施形態を
模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing a first embodiment of the work holding mechanism of the present invention.

【図3】 本発明のワーク保持機構における圧縮空気の
制御フローを示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a control flow of compressed air in the work holding mechanism of the present invention.

【図4】 本発明のワーク保持機構の第2の実施形態を
模式的に示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view schematically showing a second embodiment of the work holding mechanism of the present invention.

【図5】 本発明のワーク保持機構の第3の実施形態を
模式的に示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing a third embodiment of the work holding mechanism of the present invention.

【図6】 本発明のワーク保持機構においてリテーナリ
ングを保持するダイヤフラムを模式的に示す斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing a diaphragm for holding a retainer ring in the work holding mechanism of the present invention.

【図7】 本発明のワーク保持機構におけるリテーナリ
ングの保持形態の一例を模式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating an example of a holding form of a retainer ring in the work holding mechanism of the present invention.

【符号の説明】 3...ワーク(半導体ウエハ)、10...ワーク保持機構、
11...保持ベース、12...回転軸部、13...押圧板、14...
中央保持シート、15...弾性シート、16...ダイヤフラ
ム、17...押圧ベース、18...リップシール、19...弾性
シート、20...ダイヤフラム、21...リテーナリング、2
2...ダイヤフラム、23...弾性シート、24...押え板、2
5... 板状部材、26...流体用管路、27...流体用管路、2
8...研磨パッド、29...定盤、30...中間空間部、31,3
2,33,34...精密電子レギュレータ、35...コントロー
ラ、36...流体用管路、37...流体用管路、38...流体用
管路、39a,39b...ポート、40...ダイヤフラム、10
0,102,104...空間部、400...押圧板、41...定盤、4
2...研磨パッド、43...基板、44...基板保持装置、4
5...回転軸部、46...基板保持ヘッド、47...リップシー
ル、48...リテーナリング、49...流体流通路、50...空
間部。
[Description of Signs] 3 ... Work (semiconductor wafer), 10 ... Work holding mechanism,
11 ... holding base, 12 ... rotary shaft, 13 ... press plate, 14 ...
Central holding sheet, 15 ... elastic sheet, 16 ... diaphragm, 17 ... pressing base, 18 ... lip seal, 19 ... elastic sheet, 20 ... diaphragm, 21 ... retainer ring , 2
2 ... diaphragm, 23 ... elastic sheet, 24 ... holding plate, 2
5 ... plate-like member, 26 ... fluid line, 27 ... fluid line, 2
8 ... polishing pad, 29 ... surface plate, 30 ... intermediate space, 31,3
2, 33, 34 ... precision electronic regulator, 35 ... controller, 36 ... fluid line, 37 ... fluid line, 38 ... fluid line, 39a, 39b ... .Port, 40 ... diaphragm, 10
0, 102, 104 ... space, 400 ... press plate, 41 ... surface plate, 4
2 ... Polishing pad, 43 ... Substrate, 44 ... Substrate holding device, 4
5 ... Rotating shaft part, 46 ... Substrate holding head, 47 ... Lip seal, 48 ... Retainer ring, 49 ... Fluid flow passage, 50 ... Space part.

フロントページの続き (72)発明者 新宮 克喜 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AB04 BA05 BB04 BC01 CA06 CB01 CB03 CB04 DA17Continuation of the front page (72) Inventor Katsuyoshi Shingu 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (reference) 3C058 AA07 AB04 BA05 BB04 BC01 CA06 CB01 CB03 CB04 DA17

Claims (34)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークを研磨パッドに押圧するととも
に、押圧方向に垂直な面内でワークを保持するワーク保
持機構であって、 ワークの裏面の少なくとも一部に接する1または複数の
押圧板、 各押圧板を押圧方向に移動可能に保持するダイヤフラ
ム、および各押圧板の裏面に接し得るバルーン状弾性体
が設けられ、 バルーン状弾性体内に供給された流体の圧力によってバ
ルーン状弾性体が膨張することにより、押圧板を介して
ワークの表面の少なくとも一部が研磨パッドに押圧され
るワーク保持機構。
1. A work holding mechanism for pressing a work against a polishing pad and holding the work in a plane perpendicular to the pressing direction, the work holding mechanism comprising: one or a plurality of pressing plates in contact with at least a part of a back surface of the work; A diaphragm for holding the pressing plate movably in the pressing direction, and a balloon-like elastic body capable of contacting the back surface of each pressing plate are provided, and the balloon-like elastic body expands due to the pressure of the fluid supplied into the balloon-like elastic body. A work holding mechanism in which at least a part of the surface of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate.
【請求項2】 ワークの裏面の少なくとも一部に接する
保持シートが押圧板表面の少なくとも一部に取り付けら
れ、押圧板および保持シートを介してワークの表面の少
なくとも一部が研磨パッドに押圧される請求項1に記載
のワーク保持機構。
2. A holding sheet in contact with at least a part of the back surface of the work is attached to at least a part of the surface of the pressing plate, and at least a part of the surface of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate and the holding sheet. The work holding mechanism according to claim 1.
【請求項3】 1つの押圧板がワークの裏面の略全面に
接しており、押圧板を介してワークの表面の略全面が研
磨パッドに押圧されることを特徴とする請求項1に記載
のワーク保持機構。
3. The method according to claim 1, wherein one pressing plate is in contact with substantially the entire back surface of the work, and substantially the entire front surface of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate. Work holding mechanism.
【請求項4】 ワークの裏面の略全面に接する保持シー
トが押圧板表面に取り付けられ、押圧板および保持シー
トを介してワークの表面の略全面が研磨パッドに押圧さ
れることを特徴とする請求項3に記載のワーク保持機
構。
4. A holding sheet in contact with substantially the entire back surface of the work is attached to the pressing plate surface, and substantially the entire surface of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate and the holding sheet. Item 4. A work holding mechanism according to Item 3.
【請求項5】 ワークを研磨パッドに押圧するととも
に、押圧方向に垂直な面内でワークを保持するワーク保
持機構であって、 ワークの中央部の裏面に接する1または複数の押圧板、 各押圧板を押圧方向に移動可能に保持するダイヤフラ
ム、および各押圧板の裏面に接し得るバルーン状弾性
体、ならびに押圧板が接していないワークの周縁部の裏
面に接する押圧ベースが設けられ、 バルーン状弾性体内に供給された流体の圧力によってバ
ルーン状弾性体が膨張することにより、押圧板を介して
ワークの中央部の表面が研磨パッドに押圧され、 押圧ベースを介してワークの周縁部の表面が研磨パッド
に押圧されるワーク保持機構。
5. A work holding mechanism for pressing a work to a polishing pad and holding the work in a plane perpendicular to the pressing direction, the work holding mechanism comprising: one or a plurality of pressing plates in contact with a back surface of a central portion of the work; A diaphragm for holding the plate so as to be movable in the pressing direction, a balloon-like elastic body capable of contacting the back surface of each pressing plate, and a pressing base contacting the back surface of the peripheral portion of the work not contacting the pressing plate; When the balloon-like elastic body expands due to the pressure of the fluid supplied into the body, the surface of the central portion of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate, and the surface of the peripheral portion of the work is polished via the pressing base. Work holding mechanism pressed by the pad.
【請求項6】 押圧ベースを押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラムおよび押圧ベースの裏面に接し得るバ
ルーン状弾性体が更に設けられ、バルーン状弾性体内に
供給された流体の圧力によってバルーン状弾性体が膨張
することにより、押圧ベースを介してワークの周縁部の
表面が研磨パッドに押圧される請求項5に記載のワーク
保持機構。
6. A diaphragm for holding a pressing base movably in a pressing direction, and a balloon-like elastic body capable of contacting a back surface of the pressing base, wherein the balloon-like elastic body is pressed by a fluid supplied into the balloon-like elastic body. The work holding mechanism according to claim 5, wherein the surface of the peripheral portion of the work is pressed against the polishing pad via the pressing base by expanding the work.
【請求項7】 ワークの中央部の裏面の少なくとも一部
に接する中央保持シートが押圧板表面の少なくとも一部
に取り付けられ、ワークの周縁部の裏面の少なくとも一
部に接する周縁保持シートが押圧べース表面の少なくと
も一部に取り付けられ、押圧板および中央保持シートを
介してワークの中央部の表面の少なくとも一部が研磨パ
ッドに押圧され、押圧べースおよび周縁保持シートを介
してワークの周縁部の表面の少なくとも一部が研磨パッ
ドに押圧される請求項5または請求項6に記載のワーク
保持機構。
7. A central holding sheet which is in contact with at least a part of a back surface of a central portion of the work is attached to at least a part of a surface of the pressing plate, and a peripheral holding sheet which is in contact with at least a part of a back surface of a peripheral portion of the work is a pressing plate. Attached to at least a part of the base surface, at least a part of the surface of the central portion of the work is pressed against the polishing pad via the pressing plate and the center holding sheet, and the work piece is pressed via the pressing base and the peripheral holding sheet. 7. The work holding mechanism according to claim 5, wherein at least a part of the surface of the peripheral portion is pressed against the polishing pad.
【請求項8】 押圧板を押圧方向に移動可能に保持する
ダイヤフラムが、押圧ベースに取り付けられている請求
項5〜7のいずれか1項に記載のワーク保持機構。
8. The work holding mechanism according to claim 5, wherein a diaphragm for holding the pressing plate movably in the pressing direction is attached to the pressing base.
【請求項9】 ワークを保持したときにワークの裏面の
一部に接する空間部が形成される請求項1〜8のいずれ
か1項に記載のワーク保持機構。
9. The work holding mechanism according to claim 1, wherein a space is formed in contact with a part of the back surface of the work when the work is held.
【請求項10】 ワークを保持したときに形成されるワ
ークの裏面の一部に接する空間部に、独立して流体が供
給される請求項9に記載のワーク保持機構。
10. The work holding mechanism according to claim 9, wherein the fluid is independently supplied to a space formed when the work is held and in contact with a part of the back surface of the work.
【請求項11】 ワークを保持したときに形成されるワ
ークの裏面の一部に接する空間部が、真空引きされ得る
請求項9に記載のワーク保持機構。
11. The work holding mechanism according to claim 9, wherein the space formed when the work is held and in contact with a part of the back surface of the work can be evacuated.
【請求項12】 押圧板がワークの外縁においてリップ
シール状にワークに接している請求項9〜11のいずれ
か1項に記載のワーク保持機構。
12. The work holding mechanism according to claim 9, wherein the pressing plate is in contact with the work in a lip seal shape at an outer edge of the work.
【請求項13】 押圧ベースがワークの外縁においてリ
ップシール状にワークに接している請求項9〜11のい
ずれか1項に記載のワーク保持機構。
13. The work holding mechanism according to claim 9, wherein the pressing base is in contact with the work in a lip seal shape at an outer edge of the work.
【請求項14】 押圧板の背面から延び押圧板を貫通し
ている流体用管路が更に設けられている請求項1〜13
のいずれか1項に記載のワーク保持機構。
14. A fluid conduit extending from the back surface of the pressure plate and penetrating the pressure plate is further provided.
The work holding mechanism according to any one of the above.
【請求項15】 流体用管路が押圧板の背面から押圧板
の表面に貫通している請求項14に記載のワーク保持機
構。
15. The work holding mechanism according to claim 14, wherein the fluid conduit penetrates from a back surface of the pressing plate to a surface of the pressing plate.
【請求項16】 流体用管路の押圧板の背面にあるポー
トが、バルーン状弾性体内に流体が供給されてバルーン
状弾性体が膨張したときにバルーン状弾性体で閉じられ
るようになっている請求項14または請求項15に記載
のワーク保持機構。
16. A port on the back surface of the pressure plate of the fluid conduit is closed by the balloon-like elastic body when fluid is supplied into the balloon-like elastic body and the balloon-like elastic body expands. A work holding mechanism according to claim 14 or claim 15.
【請求項17】 1またはそれ以上の押圧板の一部また
は全部ならびに押圧板を押圧方向に移動可能に保持する
ダイヤフラムに替えて、厚さが部分的に異なるダイヤフ
ラムであって、ワークの裏面の少なくとも一部に接する
ダイヤフラムが設けられている請求項1〜16のいずれ
か1項に記載のワーク保持機構。
17. A diaphragm having a partially different thickness instead of a part or all of one or more pressing plates and a diaphragm for holding the pressing plate movably in a pressing direction, wherein the diaphragm has a partially different thickness. The work holding mechanism according to any one of claims 1 to 16, further comprising a diaphragm that contacts at least a part thereof.
【請求項18】 1またはそれ以上の押圧ベースの一部
または全部ならびに押圧ベースを押圧方向に移動可能に
保持するダイヤフラムに替えて、厚さが部分的に異なる
ダイヤフラムであって、ワークの周縁部の裏面に接する
ダイヤフラムが設けられている請求項1〜17のいずれ
か1項に記載のワーク保持機構。
18. A diaphragm having a thickness that is partially different from a part or all of one or more pressing bases and a diaphragm that movably holds the pressing base in a pressing direction, wherein the diaphragm has a peripheral edge portion of a workpiece. The workpiece holding mechanism according to any one of claims 1 to 17, wherein a diaphragm is provided in contact with a back surface of the workpiece.
【請求項19】 ワークの外縁を囲む保持部材が更に設
けられている請求項1〜18のいずれか1項に記載のワ
ーク保持機構。
19. The work holding mechanism according to claim 1, further comprising a holding member surrounding an outer edge of the work.
【請求項20】 保持部材を押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラム、および保持部材を研磨パッドに押圧
する押圧手段が更に設けられている請求項19に記載の
ワーク保持機構。
20. The work holding mechanism according to claim 19, further comprising a diaphragm for holding the holding member movably in the pressing direction, and a pressing means for pressing the holding member against the polishing pad.
【請求項21】 押圧手段として保持部材の裏面に接し
得るバルーン状弾性体が設けられ、バルーン状弾性体内
に供給された流体の圧力によってバルーン状弾性体が膨
張することにより保持部材が研磨パッドに押圧される請
求項20に記載のワーク保持機構。
21. A balloon-like elastic body which is capable of contacting the back surface of the holding member is provided as a pressing means. The work holding mechanism according to claim 20, which is pressed.
【請求項22】 保持部材を押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラムが環状形態を有し、外周部は保持ベー
スで支持され、内周部は保持部材で支持されている請求
項20または請求項21に記載のワーク保持機構。
22. The diaphragm according to claim 20, wherein the diaphragm for holding the holding member movably in the pressing direction has an annular shape, the outer peripheral portion is supported by the holding base, and the inner peripheral portion is supported by the holding member. 22. The work holding mechanism according to 21.
【請求項23】 保持部材を押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラムの内周部と外周部に円周に沿って複数
の穴が間隔をあけて形成され、保持部材および保持ベー
スはそれぞれ、凹部および凸部を有する2つの部材を含
み、凸部がダイヤフラムに形成した穴を介して凹部に嵌
合することによって、ダイヤフラムの穴が挟持されてい
る請求項22に記載のワーク保持機構。
23. A plurality of holes are formed along the circumference at an inner peripheral portion and an outer peripheral portion of the diaphragm for holding the holding member so as to be movable in the pressing direction, and the holding member and the holding base are respectively provided with concave portions. 23. The work holding mechanism according to claim 22, further comprising two members having a projection and a projection, wherein the projection is fitted into the recess through a hole formed in the diaphragm, whereby the hole of the diaphragm is sandwiched.
【請求項24】 保持部材を押圧方向に移動可能に保持
するダイヤフラムに形成した穴に、ダイヤフラムの半径
方向に突出する爪形状の突出部が穴の内周および/また
は外周に設けられ、突出部は保持部材および保持ベース
の凸部を半径方向に弾性支持している請求項23に記載
のワーク保持機構。
24. A claw-shaped protrusion protruding in the radial direction of the diaphragm is provided on an inner periphery and / or an outer periphery of a hole formed in a diaphragm for holding a holding member so as to be movable in a pressing direction. 24. The work holding mechanism according to claim 23, wherein the support elastically supports the protrusions of the holding member and the holding base in a radial direction.
【請求項25】 保持部材の凸部は穴の内周および外周
のいずれか一方に形成された突出部で支持され、保持ベ
ースの凸部は保持部材の凸部を支持する突出部とは反対
側の周に形成された突出部で支持される請求項24に記
載のワーク保持機構。
25. The projection of the holding member is supported by a projection formed on one of the inner periphery and the outer periphery of the hole, and the projection of the holding base is opposite to the projection supporting the projection of the holding member. 25. The work holding mechanism according to claim 24, wherein the work holding mechanism is supported by a protruding portion formed on a side periphery.
【請求項26】 押圧板を押圧方向に移動可能に保持す
るダイヤフラムが保持部材に取り付けられている請求項
19〜25のいずれか1項に記載のワーク保持機構。
26. The work holding mechanism according to claim 19, wherein a diaphragm for holding the pressing plate movably in the pressing direction is attached to the holding member.
【請求項27】 押圧ベースを押圧方向に移動可能に保
持するダイヤフラムが保持部材に取り付けられている請
求項19〜25のいずれか1項に記載のワーク保持機
構。
27. The work holding mechanism according to claim 19, wherein a diaphragm for holding the pressing base movably in the pressing direction is attached to the holding member.
【請求項28】 押圧板の表面に溝部が形成され、ワー
クを保持したときに溝部とワークとの間に実質的に密閉
された流体用管路が形成される請求項1〜27のいずれ
か1項に記載のワーク保持機構。
28. The groove according to claim 1, wherein a groove is formed on the surface of the pressing plate, and a substantially sealed fluid conduit is formed between the groove and the work when the work is held. 2. The work holding mechanism according to claim 1.
【請求項29】 押圧ベースの表面に溝部が形成され、
ワークを保持したときに溝部とワークとの間に実質的に
密閉された流体用管路が形成される請求項5〜28のい
ずれか1項に記載のワーク保持機構。
29. A groove is formed on the surface of the pressing base,
The work holding mechanism according to any one of claims 5 to 28, wherein a substantially sealed fluid conduit is formed between the groove and the work when the work is held.
【請求項30】 ワークの被研磨面を研磨パッドにより
研磨する装置であって: a)請求項1〜29のいずれか1項に記載のワーク保持
機構; b)研磨パッドを支持する定盤;および c)ワークを研磨パッドに対して相対的に移動させる手
段を有して成る研磨装置。
30. An apparatus for polishing a surface to be polished of a work with a polishing pad, comprising: a) a work holding mechanism according to any one of claims 1 to 29; b) a surface plate supporting the polishing pad; And c) a polishing apparatus having means for moving the work relative to the polishing pad.
【請求項31】 ワークの被研磨面を研磨パッドに押し
付けるとともにワークを研磨パッドに対して相対的に移
動させてワークを研磨する方法であって、流体の圧力で
間接的に押圧板を変位させることによって押圧板でワー
クの裏面の少なくとも一部を押し、それによりワークの
被研磨面の少なくとも一部を研磨パッドに押圧すること
を特徴とする研磨方法。
31. A method of polishing a work by pressing a surface to be polished of the work against a polishing pad and moving the work relative to the polishing pad, wherein the pressing plate is indirectly displaced by the pressure of a fluid. A pressing plate for pressing at least a part of the back surface of the work, thereby pressing at least a part of the polished surface of the work to a polishing pad.
【請求項32】 押圧板をダイヤフラムで押圧方向に移
動可能に保持し、押圧板の裏面に設けたバルーン状弾性
体内に流体を供給してバルーン状弾性体を膨張させるこ
とにより、押圧板を変位させる請求項31に記載の研磨
方法。
32. A pressing plate is movably held in a pressing direction by a diaphragm, and a fluid is supplied to a balloon-like elastic body provided on a back surface of the pressing plate to expand the balloon-like elastic body, thereby displacing the pressing plate. The polishing method according to claim 31, wherein the polishing is performed.
【請求項33】 ワークの外縁を囲む保持部材の裏面を
流体の圧力で間接的に押し、それにより保持部材を研磨
パッドに押圧することを特徴とする請求項31または請
求項32に記載の研磨方法。
33. The polishing method according to claim 31, wherein the back surface of the holding member surrounding the outer edge of the workpiece is indirectly pressed by the pressure of the fluid, whereby the holding member is pressed against the polishing pad. Method.
【請求項34】 保持部材をダイヤフラムで押圧方向に
移動可能に保持し、保持部材の裏面に設けたバルーン状
弾性体内に流体を供給してバルーン状弾性体を膨張させ
ることにより保持部材の裏面を押す請求項33に記載の
研磨方法。
34. A holding member is movably held in a pressing direction by a diaphragm, and a fluid is supplied to a balloon-like elastic body provided on a back surface of the holding member to expand the balloon-like elastic body so that the back surface of the holding member is inflated. The polishing method according to claim 33, wherein the pressing is performed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002134447A (en) * 2000-10-19 2002-05-10 Fujikoshi Mach Corp Wafer-polishing head
JP2016007668A (en) * 2014-06-24 2016-01-18 大日本印刷株式会社 Polishing method and polishing device
CN114929946A (en) * 2020-12-09 2022-08-19 株式会社荏原制作所 Plating apparatus and substrate holder operation method

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