JP2010240767A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性材への応力が解放され、弾性材の剥がれを防止でき、バッキング材への張力のばらつきや変動をなくし、ワークを均一に精度良く研磨することができる研磨装置を提供する。
【解決手段】図３において、弾性薄膜３０が、シート状の弾性材４２と、該弾性材４２の下面側に貼設され、下面側にワーク２４が保持されるシート状のバッキング材４４との２層膜から成ると共に、弾性材４２が中央部がくりぬかれたリング状に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ワークの片面を精度良く研磨できる研磨装置に関する。

近年、半導体装置の高集積化が進むに伴い、その基板であるシリコンウェーハの平坦度や表面品質の向上が厳しく要求されている。また、そのウェーハ表面にデバイスを形成した際の堆積形成された層間絶縁膜や金属配線の研磨においても、一層高精度に平坦化する要求が高まっている。従って、ウェーハの研磨装置については、ウェーハ表面を一層高精度に鏡面研磨できるもの、または、表面を基準とする高精度な研磨が要求されている。

従来、ウェーハの研磨装置には、ウェーハ表面の全面が、そのウェーハ表面に接触する定盤の研磨面へ、均等な圧力で押圧できるように、ウェーハを保持する研磨ヘッドがエアバック機能を備えるものがある。その研磨ヘッド４１ａの一例を、図１に基づいて以下に説明する。
研磨ヘッド４１ａは、下方に向けて開放する凹部を備えるヘッド部材１０と、ヘッド部材１０の凹部内側に配された保持部材１２と、外側部１４ａがヘッド部材１０にリング部材１６によって固定されると共に、内側部１４ｂが保持部材１２に押さえリング１８によって固定され、保持部材１２を上下方向及び水平方向への移動を微小範囲内で許容可能に吊持する弾性部材１４と、ヘッド部材１０の内部を保持部材１２および弾性部材１４によって画成して設けられる圧力室２０と、弾性のある薄膜からなり、保持部材１２の下面側に外周部３０ｂで固定リング３１によって固定され、下面でウェーハ２４に当接してウェーハ２４を定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜３０と、保持部材１２の下面および弾性薄膜３０の上面によって画成される第１圧力室３２とを備え、圧力室（押圧手段）２０へは流体供給手段によって第１配管２２から所定圧力の流体が供給され、第１圧力室３２へは第１流体供給手段によって第２配管３３、管継手３４、連通路３６から所定圧力の流体が供給されるように構成されている。

ウェーハ２４は、弾性薄膜１４の下面側に水の表面張力によって貼設されて研磨ヘッド４１ａに保持され、研磨ヘッド４１ａを介して、上面に研磨布６０が貼設された定盤５６の研磨布面に押圧され、定盤５６と研磨ヘッド４１ａとが相対回転されることによってウェーハ２４の下面側が研磨される。その際、ウェーハ２４は、圧力室２０と第１圧力室３２とにより２段に加圧されることによって精度良く研磨される（図２）。

特開平９−２９６１８

ところで、上記弾性薄膜３０には、図２に示すように、ゴム材からなるシート状の弾性材４２と、この弾性材４２の下面側に接着剤を介して貼設される、発泡ポリウレタンを主材とするシート状のバッキング材４４との２層からなる弾性薄膜３０が用いられている。
発泡ポリウレタンを主材とするシート状のバッキング材４４のみを用いると、バッキング材は、比較的硬い素材であるので、保持部材１２への取り付け基部に亀裂が生じやすく、このようにウェーハ２４が直接接触するバッキング材４４に亀裂が生じるとウェーハ２４が傷付くおそれがある。
この点、上記２層の弾性薄膜３０を用いると、ゴム材等からなる柔らかい弾性材４２が介在するので、応力が緩和され、バッキング材４４に亀裂が発生するのを防止できる。

しかしながら、昨今、ウェーハ２４は直径が１２インチのものなど、大径化していることから、弾性薄膜３０も大径化し、そのため、加わる応力によって、弾性を有し柔らかい弾性材４２にしわが生じ易く、一部バッキング材４４から剥がれるなどし、このため、バッキング材４４に対する張力が不均一となって、ウェーハ２４にも悪影響を及ぼし、ウェーハ２４の均一な研磨が損なわれるという課題が発生した。

本発明は、弾性材への応力が解放され、弾性材の剥がれを防止でき、バッキング材への張力のばらつきや変動をなくし、ワークを均一に精度良く研磨することができる研磨装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係る研磨装置は、ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、前記研磨ヘッドが、保持部材と、該保持部材を押圧する押圧手段と、弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材が中央部がくりぬかれたリング状に形成されていることを特徴とする。

また本発明に係る研磨装置は、ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、前記研磨ヘッドが、保持部材と、該保持部材を押圧する押圧手段と、弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材の中央部が前記バッキング材の上面に貼設されずに、前記保持部材の下面側に固定されて、該弾性材の中央部下面と前記バッキング材の中央部上面との間に第２圧力室が形成され、該第２圧力室に第２流体供給手段によって所定圧力の流体が供給されることを特徴とする。

また本発明に係る研磨装置は、ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、前記研磨ヘッドが、保持部材と、該保持部材を押圧する押圧手段と、弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材の中央部と外周部との間のリング状部が前記バッキング材の上面に貼設されずに、前記保持部材の下面側に固定されて、該弾性材のリング状部下面と前記バッキング材の対応するリング状部上面との間に第２圧力室が形成され、該第２圧力室に第２流体供給手段によって所定圧力の流体が供給され、前記弾性材の前記バッキング材の中央部に固定された部位の上面と前記保持部材下面との間に第３圧力室が形成され、該第３圧力室に第３流体供給手段によって所定圧力の流体が供給されることを特徴とする。

本発明によれば、弾性材に加わる応力が解放され、弾性材にしわが生じないようにすることができる。したがって、弾性材の部分的な剥離も防止できる。これにより、バッキング材への弾性材からの張力の変動を防止でき、ウェーハへの悪影響をなくすことができ、ウェーハの均一研磨が可能となる。また、弾性薄膜の寿命も延ばすことができる。すなわち、本発明では、弾性材の剥離を防止でき、弾性薄膜全体の初期状態を維持でき、したがって安定したウェーハの研磨が行える。

研磨ヘッドの断面図である。 従来の弾性薄膜の構造を示す説明図である。 本実施の形態における弾性薄膜の部分を示す説明図である。 本実施の形態の研磨ヘッドを用いてウェーハを研磨した場合の、ウェーハのテーパー度を測定したグラフである。 図４の研磨試験におけるΔＳＦＱＲ値を示すグラフである。 弾性薄膜の部分の他の実施の形態を示す説明図である。 弾性薄膜の部分のさらに他の実施の形態を示す説明図である。 弾性薄膜の部分のまたさらに他の実施の形態を示す説明図である。

以下、本発明を、ウェーハの研磨装置に適用した場合の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
研磨装置の全体構造は図１の従来装置と大きな変動はないが、まず全体装置について、再度図１により詳細に説明する。
図１はウェーハの研磨装置の研磨ヘッド４１ａの構成を示す正面断面図であり、図３は図１の要部（弾性薄膜３０の部位）を拡大した状態を示す正面断面図である。１０はヘッド部材であり、ワークであるウェーハ２４を保持する研磨ヘッド４１ａの外形部を構成する。このヘッド部材１０は、下方へ開放する凹状に形成されている。本実施例では、ヘッド部材１０は平板壁部１０ｂと筒状側壁部１０ｃによって構成されており、平板壁部１０ｂと筒状側壁部１０ｃの継ぎ合わせは、Ｏ−リング１１によって気密されている。１２は保持プレートであり、ウェーハ２４を保持するための保持部材の一態様である。この保持プレート１２は、ヘッド部材１０の凹部内側に配されている。

１４は弾性部材の一態様である板状の弾性部材であり、例えば硬質のゴム板材（本実施例では布入りニトリルゴム）によってドーナツ状に形成されている。外側部１４ａがヘッド部材１０の内底面に固定されると共に内側部１４ｂが保持プレート１２に固定されている。これにより、板状の弾性部材１４は、保持プレート１２を上下方向及び水平方向への移動を微小範囲内で許容可能に吊持している。板状の弾性部材１４の外側部１４ａは、ヘッド部材１０の内底面１０ａへ、ボルト（図示せず）の締め付けでリング部材１６によって挟さまれて固定される。また、板状の弾性部材１４の内側部１４ｂは、ボルト（図示せず）の締め付けで押さえリング１８に挟まれて保持プレート１２に固定されている。

２０は圧力室（押圧手段）であり、ヘッド部材１０の内部を保持プレート１２および板状の弾性部材１４によって画成して設けられている。この圧力室（押圧手段）２０内へは、所定圧力の流体（エア）が流体供給手段（図示せず）によって供給される。２２は第１配管であり、流体供給手段の圧力源と圧力室（押圧手段）２０を連通している。前記流体供給手段には、圧力室（押圧手段）２０へ供給される流体の圧力を調整する第１圧力調整装置（図示せず）が備えられている。２６はリング状の弾性部材であり、例えばゴム等により成形されたＯ−リング状の部材からなる。このリング状の弾性部材２６は、保持プレート１２の外周面と筒状側壁部１０ｃの内周面の双方に当接するように配設され、保持プレート１２の水平方向の移動を微小範囲内で許容している。これにより、ウェーハ２４が研磨される際に発生する水平方向（特に径方向）への作用力を吸収することができる。

３０は弾性薄膜であり、弾性のある薄膜からなり、保持プレート１２の下面側に、外周部３０ｂが、ボルト（図示せず）の締め付けで固定リング３１に挟まれることで固定されている。この弾性薄膜３０は、その下面でワーク２４に当接して、エアバック作用でワーク２４を定盤５６に貼設された研磨布６０へ均等に押圧できるように設けられている（図３）。
この弾性薄膜３０として、本実施の形態では、厚さ１ｍｍ程度のＥＰＤＭ等のゴム材、あるいは樹脂シートからなるシート状の弾性材４２と、吸着性に富む表面を有する発泡ポリウレタンを主材とするシート状のバッキング材４４とを貼り合わせた２層の弾性薄膜を用いている。バッキング材４４として、本実施の形態では、市販品のニッタ・ハース社製の発泡ポリウレタンシート材（Ｒ６０１）を用いた。
そして、本実施の形態における特徴は、弾性材４２に、中央部がくりぬかれたリング状のものを用いている点にある。したがって、バッキング材４４の中央部上面は第１圧力室３２に露出し、当該部位はバッキング材４４のみの１層となっている。
ウェーハ２４は、弾性薄膜３０のバッキング材４４の下面全体に亙って水等の液体の表面張力によって貼着される。

３２は第１圧力室であり、保持プレート１２の下面および弾性薄膜３０の内側面（上面）によって画成される。この第１圧力室３２内へは、所定圧力の流体が第１流体供給手段（図示せず）によって供給される。なお、この第１流体供給手段の圧力源は、第２配管３３、管継手３４、および連通路３６を介して第１圧力室３２に連通している。前記第１流体供給手段には第１圧力室３２へ供給される流体の圧力を調整する第２圧力調整装置（図示せず）が備えられている。

２８は凹部であり、ヘッド部材１０に設けられている。この凹部２８はヘッド部材１０の周方向に所定の間隔をおいて複数が設けられている。３８はピン状部材であり、保持プレート１２に、凹部２８に対応して所定の間隔をおいて複数が立設されている。ピン状部材３８は、前記凹部２８へ挿入されて係合する凸部の一態様である。このピン状部材３８は、フランジ状の先端部３８ａを備えており、凹部２８を形成する内底面２８ａと内径部２８ｂとの間で移動が規制される。これにより、保持プレート１２の上下方向の移動が規制されている。

また、ピン状部材の先端部３８ａは、凹部２８に対して所定の微小範囲内で相対的に移動可能に遊嵌された状態で係合する係合部として作用する。従って、ヘッド部材１０と保持プレート１２との微小範囲の相対的移動を許容し、板状の弾性部材１４に作用する複合力を緩和することができる。これにより、板状の弾性部材が損傷することを防止でき、結果的にエアーバック機能の低下を防止できる。なお、本実施の形態では、保持プレート１２（保持部材）側にピン状部材３８（係合部）が設けられ、ヘッド部材１０側に凹部２８（被係合部）が設けられているが、逆に、保持部材に被係合部を設け、ヘッド部材１０側に係合部が設けられてもよい。

４０はテンプレートであり、弾性薄膜３０の下面（バッキング材４４の下面）に装着され、ウェーハ２４を囲うことが可能に形成されており、ウェーハの横滑りを防止する。このテンプレート４０の厚さは、ウェーハ２４の厚さと同等に設定されている（本実施の形態では、ウェーハ２４の厚さよりも若干厚く設けられている）。なお、研磨剤（砥粒を含む液状の研磨剤）がテンプレート４０内に好適に供給されるように、テンプレート４０の下面に複数の溝を設けてもよい。このようにテンプレート４０を設けることで、保持プレート１２が、そのテンプレート４０によって定盤５６の研磨布６０に受けられるため、ウェーハ２４の外周のダレが発生することを防止できる。

なお、上記の研磨ヘッド４１ａの他に、ウェーハの研磨装置の基本的な構成としては、表面に研磨布６０が形成された定盤５６（図３）、ウェーハ表面を研磨布６０に当接させるべく研磨ヘッド４１ａと定盤５６とを接離動させる接離動手段、ウェーハ２４が研磨布６０に当接・押圧された状態でウェーハ２４と定盤５６とを回転および／または往復動によって相対的に運動させる駆動手段、スラリー等を含む液状の研磨剤の供給手段がある。

次に以上の構成からなるウェーハの研磨装置に関して、その作動状態について説明する。
先ず、研磨ヘッド４１ａを移動して、ウェーハ２４を、バッキング材４４の表面からなる弾性薄膜３０の下面に、水の表面張力によって吸着させる。そして、研磨ヘッド４１ａを移動して、ウェーハ２４を定盤５６の研磨布６０上に位置させる。次に、圧力室（押圧手段）２０へ流体供給手段によって所定圧力の流体（エア）を供給することで、保持プレート１２全体を研磨布６０に追随させて押圧させる。押圧前に研磨布６０が保持プレート１２の面に対して傾いていても、流体圧の作用で研磨布６０に好適に追随させて、保持プレート１２の全面を均等に押圧できる。そして、第１圧力室３２へ第１流体供給手段によって所定圧力の流体（エア）を供給することで、弾性薄膜３０を介して、直接的に流体圧による等圧力を作用させ、ウェーハ２４の全面を研磨布６０へ均等に押圧できる。すなわち、圧力室（押圧手段）２０の圧力で保持プレート１２全体を研磨布６０へ均等な圧力で押圧し、保持プレート１２と定盤５６表面の平行度を高い精度で確保し、加えて、第１圧力室３２の圧力でウェーハ２４をより直接的に押圧できるため、さらに高い精度でウェーハ２４を研磨面６０へ均等に押圧できる。従って、ウェーハ２４全面を均一に研磨することができる。特に、表面を基準とする高精度な研磨に有効である。

そして、本実施の形態では、弾性材４２にリング状のものを用いることによって、弾性材４２をバッキング材４４の裏面全面に亙って接着するようにはしていない。
このようにすることで、弾性があって柔らかい弾性材４２自体の面積を減じることができ、また、弾性材４２に加わる応力が解放され、弾性材４２にしわが生じないようにすることができる。したがって、弾性材４２の部分的な剥離も防止できる。これにより、バッキング材４４への弾性材４２からの張力の変動を防止でき、ウェーハ２４への悪影響をなくすことができ、ウェーハ２４の均一研磨が可能となる。また、弾性薄膜３０の寿命も延ばすことができる。すなわち、本実施の形態では、弾性材４２の剥離を防止でき、弾性薄膜３０全体の初期状態を維持でき、したがって安定したウェーハ２４の研磨が行えるのである。

図４は上記実施の形態の研磨ヘッドを用いてウェーハを研磨した場合の、ウェーハのテーパー度を測定したグラフである。
テーパー度は次のように計算した。
テーパー度（％）＝[（ウェーハの厚さのばらつきの最大値）−（ウェーハ研磨面（表面）内の凹凸（高さの差）の最大値）]／研磨量（平均研磨厚さ）×１００
ウェーハの直径は３００ｍｍ。
図４の横軸は、弾性材４２の中央部のくりぬき部の直径である。
図４に示す例では、直径約３００ｍｍの弾性材４２の中央部を１００〜２００ｍｍくりぬいたリング状の弾性材４２とした場合に、テーパー度が小さく、均一研磨が行えることを示している。

図５は、図４の研磨試験におけるΔＳＦＱＲ値を示すグラフである。なお、各研磨ウェーハにおいて、チップサイズ（２０×２０ｍｍ）部分を抽出して計測した結果を示す。図５からも、直径約３００ｍｍの弾性材４２の中央部を１００〜２００ｍｍくりぬいたリング状の弾性材４２とした場合に、研磨サンプルの平坦度が高いことがわかる。

なお、第１圧力調整装置によって圧力室（押圧手段）２０へ供給される流体の圧力を調整すること、および第２圧力調整装置によって第１圧力室３２へ供給される流体の圧力を調整することで、研磨条件を容易に変更できる。従って、ウェーハ２４の研磨条件に応じて、圧力室（押圧手段）２０および第１圧力室３２に作用する各圧力値、およびその圧力値のバランスを容易に調整でき、研磨装置の汎用性を向上できる。

なお、このウェーハの研磨装置によれば、前記ウェーハ以外の被研磨部材であるワーク（例えばガラス薄板材、水晶等の硬脆性材料の表面）も鏡面状に研磨することもできる。
以上に説明してきた実施例では、圧縮空気によって保持プレート１２を介してウェーハ２４を研磨面に押圧する場合を説明したが、他の流体圧例えば水圧または油圧を利用することもできる。

図６は、弾性薄膜３０の構成についての、他の実施の形態の説明図である。
本実施の形態でも、弾性薄膜３０として、シート状の弾性材４２と、弾性材４２の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材４４との２層膜で構成している点は上記実施の形態と同じである。そして本実施の形態では、弾性材４２の中央部がバッキング材４４の上面に貼設されずに、保持部材１２の下面側に固定されて、弾性材４２の中央部下面とバッキング材４４の中央部上面との間に第２圧力室４６が形成され、この第２圧力室４６に流路４８から第２流体供給手段（図示せず）によって所定圧力の流体が供給される。なお、３２は上記実施の形態と同じ第１圧力室である。

本実施の形態では、第１圧力室３２および第２圧力室４６を加圧することによって、バッキング材４４をその中央部と周辺部とをそれぞれ個別に加圧しうるので、ウェーハ２４へのさらにきめ細かな圧力調整を行うことができ、さらに一層精度よくウェーハ２４の研磨が行える。また、弾性材４２が、バッキング材４４の全面に亙って接着されていないので、上記実施の形態における場合と同様に、弾性材４２に加わる応力が解放され、弾性材４２にしわが生じないようにすることができる。したがって、弾性材４２の部分的な剥離も防止できる。これにより、バッキング材４４への弾性材４２からの張力の変動を防止でき、ウェーハ２４への悪影響をなくすことができ、ウェーハ２４の均一研磨が可能となる。また、弾性薄膜３０の寿命も延ばすことができる。すなわち、本実施の形態では、弾性材４２の剥離を防止でき、弾性薄膜３０全体の初期状態を維持でき、したがって安定したウェーハ２４の研磨が行えるのである。

図７は弾性薄膜３０の構造のまたさらに他の実施の形態を示す説明図である。
本実施の形態でも、弾性薄膜３０として、シート状の弾性材４２と、弾性材４２の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材４４との２層膜で構成している点は上記実施の形態と同じである。

そして本実施の形態では、弾性材４２の中央部と外周部との間のリング状部がバッキング材４４の上面に貼設されずに、保持部材１２の下面側に固定されて、この弾性材４２のリング状部下面とバッキング材４４の対応するリング状部上面との間に第２圧力室５０が形成され、この第２圧力室５０に流路５２を通じて第２流体供給手段（図示せず）によって所定圧力の流体が供給されるようになっている。また、弾性材４２のバッキング材４４の中央部に固定された部位の上面と保持部材１２下面との間に第３圧力室５４が形成され、この第３圧力室５４に流路５８を通じて第３流体供給手段（図示せず）によって所定圧力の流体が供給されるようになっている。なお、３２は上記実施の形態と同じ第１圧力室である。

本実施の形態では、第１圧力室３２、第２圧力室５０および第３圧力室５４を加圧することによって、バッキング材４４をその中央部から周辺部に向けて３ゾーンに亙ってそれぞれ個別に加圧しうるので、ウェーハ２４へのさらにきめ細かな圧力調整を行うことができ、さらに一層精度よくウェーハ２４の研磨が行える。また、上記実施の形態と同様に、弾性材４２が、バッキング材４４の全面に亙って接着されていないので、弾性材４２に加わる応力が解放され、応力弾性材４２にしわが生じないようにすることができる。したがって、弾性材４２の部分的な剥離も防止できる。これにより、バッキング材４４への弾性材４２からの張力の変動を防止でき、ウェーハ２４への悪影響をなくすことができ、ウェーハ２４の均一研磨が可能となる。また、弾性薄膜３０の寿命も延ばすことができる。すなわち、本実施の形態では、弾性材４２の剥離を防止でき、弾性薄膜３０全体の初期状態を維持でき、したがって安定したウェーハ２４の研磨が行える。

図８は、図７に示す実施の形態のものにおいて、弾性材４２の中央部分（第３圧力室５４に相当する部分）を他の部分と分離して用いた実施の形態を示す。この分離した部位の弾性材は他の部位の弾性材と同材質のものであっても異材質のものであってもよい。このように、弾性材４２を周辺部分と中央部分とで分離することによって、応力をさらに開放できるので、弾性材４２からバッキング材４４へ及ぼされる張力の変動をさらに回避でき、良好な研磨を行える。なお、図６に示す実施の形態においても、第２圧力室４６の部位の弾性材を他の部位の弾性材と分離して用いても同様の効果を奏する。

なお、上記の各実施の形態では、圧力室（押圧手段）２０に流体を供給して保持プレート１２を押圧するようにしたが、ヘッド部材１０に設けた各種のアクチュエータ（押圧手段：例えばシリンダ装置：図示せず）によって保持プレート１２を直接押圧するような研磨ヘッドであってもよい。あるいは、ヘッド部材１０、圧力室２０、板状の弾性部材１４を有さない単純な研磨ヘッドであって、各種のアクチュエータ（押圧手段：例えばシリンダ装置：図示せず）によって保持プレート１２を直接押圧するような、弾性薄膜３０による１段加圧の研磨ヘッドであってもよい。

本発明の好適な実施例について種々述べてきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

１０ ヘッド部材
１２ 保持プレート（保持部材）
１４ 板状の弾性部材
１４ａ 外側部
１４ｂ 内側部
２０ 圧力室（押圧手段）
２４ ウェーハ
３０ 弾性薄膜
３２ 第１圧力室
３６ 連通路
４０ テンプレート
４１ａ 研磨ヘッド
４２ 弾性材
４４ バッキング材
４６ 第２圧力室
５０ 第２圧力室
５４ 第３圧力室
５６ 定盤
６０ 研磨布

Claims (6)

1. ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、
   前記研磨ヘッドが、
   保持部材と、
   該保持部材を押圧する押圧手段と、
   弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、
   前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、
   前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材が中央部がくりぬかれたリング状に形成されていることを特徴とする研磨装置。
2. ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、
   前記研磨ヘッドが、
   保持部材と、
   該保持部材を押圧する押圧手段と、
   弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、
   前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、
   前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材の中央部が前記バッキング材の上面に貼設されずに、前記保持部材の下面側に固定されて、該弾性材の中央部下面と前記バッキング材の中央部上面との間に第２圧力室が形成され、該第２圧力室に第２流体供給手段によって所定圧力の流体が供給されることを特徴とする研磨装置。
3. 前記第２圧力室の部位の弾性材が他の弾性材の部位と分離していることを特徴とする請求項２記載の研磨装置。
4. ワークを保持する研磨ヘッドと、表面に研磨面が形成された定盤と、前記研磨ヘッドと定盤とを相対的に運動させる運動機構とを備える研磨装置であって、
   前記研磨ヘッドが、
   保持部材と、
   該保持部材を押圧する押圧手段と、
   弾性のある薄膜からなり、前記保持部材の下面側に外周部で固定され、下面でワークに当接して該ワークを前記定盤の研磨面へ押圧可能に設けられた弾性薄膜と、
   前記保持部材の下面および前記弾性薄膜の上面との間に形成され、第１流体供給手段によって所定圧力の流体が供給される第１圧力室とを備え、
   前記弾性薄膜が、シート状の弾性材と、該弾性材の下面側に貼設され、下面側にワークが保持されるシート状のバッキング材との２層膜から成ると共に、前記弾性材の中央部と外周部との間のリング状部が前記バッキング材の上面に貼設されずに、前記保持部材の下面側に固定されて、該弾性材のリング状部下面と前記バッキング材の対応するリング状部上面との間に第２圧力室が形成され、該第２圧力室に第２流体供給手段によって所定圧力の流体が供給され、前記弾性材の前記バッキング材の中央部に固定された部位の上面と前記保持部材下面との間に第３圧力室が形成され、該第３圧力室に第３流体供給手段によって所定圧力の流体が供給されることを特徴とする研磨装置。
5. 前記第３圧力室の部位の弾性材が他の弾性材の部位と分離していることを特徴とする請求項４記載の研磨装置。
6. 前記シート状のバッキング材が発泡ポリウレタンを主材とするバッキング材であることを特徴とする請求項１〜５いずれかのうちの１項に記載の研磨装置。

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