JP2019093466A - Method for assembling elastic membrane to head body, assembling jig and assembling system - Google Patents

Method for assembling elastic membrane to head body, assembling jig and assembling system Download PDF

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Abstract

To provide a method that can assemble an elastic membrane to a head body while resolving variation in deformation level of the elastic membrane.SOLUTION: A method for assembling an elastically deformable elastic membrane 10 formed with a plurality of pressure chambers 16 for pressing a substrate W, to a head body 2 assembles the elastic membrane 10 to the head body 2 while compressing or decompressing the pressure chambers 16.SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は、弾性膜のヘッド本体への組み付け方法、組み付け治具、および組み付けシステムに関するものである。   The present invention relates to a method of assembling an elastic film to a head body, an assembling jig, and an assembling system.

CMPを行うための研磨装置は、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、ウェハを保持するためのトップリングまたは研磨ヘッド等と称される基板保持装置とを備えている。このような研磨装置を用いてウェハの研磨を行う場合には、基板保持装置によりウェハを保持しつつ、このウェハを研磨パッドの研磨面に対して所定の圧力で押圧する。このとき、研磨テーブルと基板保持装置とを相対運動させることによりウェハが研磨面に摺接し、ウェハの表面が研磨される。   A polishing apparatus for performing CMP includes a polishing table for supporting a polishing pad, and a substrate holding device called a top ring or a polishing head for holding a wafer. When polishing a wafer using such a polishing apparatus, the wafer is pressed by a predetermined pressure against the polishing surface of the polishing pad while holding the wafer by the substrate holding device. At this time, by moving the polishing table and the substrate holding device relative to each other, the wafer is in sliding contact with the polishing surface, and the surface of the wafer is polished.

研磨中のウェハと研磨パッドの研磨面との間の相対的な押圧力がウェハの全面に亘って均一でない場合には、ウェハの各部分に与えられる押圧力に応じて研磨不足や過研磨が生じてしまう。そこで、ウェハに対する押圧力を均一化するために、基板保持装置の下部に柔軟な弾性膜(メンブレン)から形成される圧力室を設け、この圧力室に空気などの流体を供給することで弾性膜を介して流体圧によりウェハを押圧することが行われている。   If the relative pressure between the wafer being polished and the polishing surface of the polishing pad is not uniform across the entire surface of the wafer, insufficient or excessive polishing may occur depending on the pressure applied to each portion of the wafer. It will occur. Therefore, in order to equalize the pressing force against the wafer, a pressure chamber formed of a flexible elastic film (membrane) is provided at the lower part of the substrate holding device, and a fluid such as air is supplied to the pressure chamber. The wafer is pressed by fluid pressure through the

特開2017−39176号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-39176 特開2017−164895号公報JP, 2017-164895, A 特開2006−128582号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-128582

研磨ヘッドは、ウェハを研磨面に対して押圧するヘッド本体と、ヘッド本体の下面に連結された弾性膜とを備えている。研磨ヘッドは、弾性膜のヘッド本体への組み付け工程を含む工程を経て組み立てられる。弾性膜は大気圧状態でヘッド本体に組み付けられる。   The polishing head comprises a head body for pressing the wafer against the polishing surface, and an elastic film connected to the lower surface of the head body. The polishing head is assembled through a process including an assembly process of the elastic film to the head body. The elastic film is assembled to the head body at atmospheric pressure.

しかしながら、弾性膜はシリコンゴム等の柔軟な材質で形成されているため、自然状態(大気圧状態)において、弾性膜の自重および/または弾性膜の固有の曲がり(くせ)によって、弾性膜の変形具合にはばらつきがある。特に、弾性膜の周壁の一部である隔壁は薄肉であるため、弾性膜をヘッド本体に組み付ける際に、弾性膜には、変形(撓みなど)が発生しやすい。   However, since the elastic film is formed of a flexible material such as silicone rubber, in the natural state (atmospheric pressure state), the elastic film deforms due to its own weight and / or the inherent bending of the elastic film. The condition is uneven. In particular, since the partition wall which is a part of the peripheral wall of the elastic film is thin, when the elastic film is assembled to the head body, the elastic film is likely to be deformed (such as bending).

ウェハを研磨する際には、弾性膜に形成された圧力室に加圧流体を供給して、圧力室を加圧する。弾性膜は、その内部圧力をウェハに伝達する役目を担うので、弾性膜の変形具合にばらつきが生じている場合、このばらつき(すなわち、弾性膜の変形の不均一性)は、ウェハの研磨レートの均一性に影響を及ぼすおそれがある。   When polishing a wafer, a pressurized fluid is supplied to a pressure chamber formed in an elastic film to pressurize the pressure chamber. The elastic film plays a role of transmitting the internal pressure to the wafer, so if there is variation in the deformation of the elastic film, this variation (i.e., non-uniformity of deformation of the elastic film) is determined by the polishing rate of the wafer. May affect the uniformity of the

より精密な研磨圧力の制御を行う際には、研磨ヘッドは、低硬度の弾性膜と多数の隔壁によって区画された圧力室を備える必要がある。しかしながら、弾性膜の低硬度によって、弾性膜のヘッド本体への組み付け時における弾性膜の変形の不均一性は増大し、隔壁の数が増えることで隔壁の取り付け状態が弾性膜の表面に与える影響も増加する。これらのことから、弾性膜をヘッド本体に組み付ける際に、隔壁および側壁を含む弾性膜の周壁の変形を周方向で均一にすることが求められている。   In order to control the polishing pressure more precisely, the polishing head needs to be provided with a pressure chamber divided by an elastic film of low hardness and a large number of partitions. However, due to the low hardness of the elastic film, the nonuniformity of deformation of the elastic film at the time of assembly of the elastic film to the head body is increased, and the number of partition walls is increased. Also increases. From these facts, when assembling the elastic film to the head body, it is required to make the deformation of the peripheral wall of the elastic film including the partition wall and the side wall uniform in the circumferential direction.

研磨ヘッドは、弾性膜と、複数の構成部材とを備えている。例えば、複数の構成部材は、弾性膜が接続される第1部材と、第1部材が固定される第2部材とから構成されている。第1部材は、ねじまたは専用の固定具を用いることにより、第2部材に固定される。より具体的には、固定具は、その操作によって第1部材を第2部材側に引き寄せ、第1部材を第2部材に密着させる。第1部材は固定具によって第2部材に固定される。   The polishing head comprises an elastic film and a plurality of components. For example, the plurality of constituent members are configured of a first member to which the elastic film is connected, and a second member to which the first member is fixed. The first member is fixed to the second member by using a screw or a dedicated fastener. More specifically, the fixing device draws the first member toward the second member by its operation to bring the first member into close contact with the second member. The first member is secured to the second member by the fastener.

しかしながら、設計的制約によって、第1部材の強度を低くしなければならない場合がある。この場合、第1部材は、固定具による局所的な引き上げ力に耐えられず、破損するおそれがある。第1部材のみならず、固定具も破損するおそれがある。   However, due to design constraints, the strength of the first member may need to be reduced. In this case, the first member can not withstand the local pulling force of the fixing tool and may be broken. Not only the first member but also the fixing tool may be damaged.

そこで、本発明は、弾性膜の変形具合のばらつきを解消しつつ、弾性膜をヘッド本体に組み付けることができる方法を提供することを目的とする。
本発明は、第1部材(連結リング)の破損を防止することができる弾性膜のヘッド本体への組み付け方法および組み付け治具を提供することを目的とする。
本発明は、弾性膜の変形具合のばらつきを解消しつつ、第1部材(連結リング)の破損を防止することができる組み付けシステムを提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method in which the elastic film can be assembled to the head body while eliminating the variation in the degree of deformation of the elastic film.
An object of the present invention is to provide a method of assembling an elastic film to a head body capable of preventing damage to a first member (coupling ring) and an assembling jig.
An object of the present invention is to provide an assembly system capable of preventing damage to the first member (connection ring) while eliminating variations in the degree of deformation of the elastic film.

一態様は、基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜をヘッド本体に組み付ける方法であって、前記複数の圧力室を加圧または減圧した状態で、前記弾性膜を前記ヘッド本体に組み付けることを特徴とする。   One aspect is a method of assembling an elastically deformable elastic film in which a plurality of pressure chambers for pressing a substrate is formed, to the head body, the elasticity in a state where the plurality of pressure chambers are pressurized or depressurized A membrane is assembled to the head body.

好ましい態様は、前記複数の圧力室を形成する複数の周壁と、前記複数の周壁の端部に形成された複数のシール突起とを備える前記弾性膜を用意する工程と、前記複数のシール突起を前記ヘッド本体に形成された複数のシール溝にそれぞれ嵌め込む工程とを備えることを特徴とする。
好ましい態様は、前記複数のシール溝がそれぞれ形成された複数の連結リングと、前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備える前記ヘッド本体を用意する工程と、前記複数のシール突起を前記複数のシール溝にそれぞれ嵌め込んで、前記弾性膜を前記複数の連結リングに接続する工程と、前記複数の連結リングと前記キャリアとを互いに密着させて、前記複数のシール突起を前記複数のシール溝にそれぞれ押圧する工程とを備えることを特徴とする。
好ましい態様は、前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔に流体移送管を連結する工程を備え、前記弾性膜を前記ヘッド本体に組み付ける工程は、前記流体移送管に接続された圧縮装置または真空装置の動作によって、前記複数の圧力室を加圧または減圧した状態で行われることを特徴とする。
In a preferred aspect, the elastic membrane is provided with a plurality of peripheral walls forming the plurality of pressure chambers, and a plurality of sealing projections formed at the end of the plurality of peripheral walls, and the plurality of sealing projections And a step of respectively fitting in a plurality of seal grooves formed in the head body.
In a preferred aspect, the method further includes the step of preparing the head main body including a plurality of connection rings in which the plurality of seal grooves are respectively formed and a carrier to which the plurality of connection rings can be closely attached; And fitting the plurality of connection rings to the plurality of connection rings, bringing the plurality of connection rings and the carrier into close contact with each other, and fitting the plurality of seal protrusions to the plurality of seal grooves. And the process of respectively pressing.
A preferred embodiment includes the step of connecting a fluid transfer pipe to through holes formed in the head body and communicating with the plurality of pressure chambers, wherein the step of assembling the elastic membrane to the head body is the fluid transfer It is characterized in that the plurality of pressure chambers are pressurized or depressurized by the operation of a compression device or a vacuum device connected to a tube.

他の態様は、基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜をヘッド本体に組み付ける方法であって、前記弾性膜が接続可能な複数の連結リングと、前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備える前記ヘッド本体を用意する工程と、前記弾性膜および前記ヘッド本体が収容可能な大きさを有する収容凹部が形成された治具ベースと、前記収容凹部を閉塞可能な治具プレートとを用意する工程と、前記弾性膜を前記複数の連結リングに接続する工程と、前記複数の連結リングと前記キャリアとの間に隙間を形成しつつ前記複数の連結リングを前記キャリアに嵌合する工程と、前記複数の連結リングが嵌合された前記キャリアを前記治具プレートに取り付ける工程と、前記弾性膜、前記複数の連結リング、および前記キャリアが前記収容凹部に収容された状態で、前記治具プレートで前記収容凹部を閉塞する工程と、前記複数の連結リングと前記キャリアとが互いに密着するまで、前記治具プレートを前記治具ベースに近接させる工程とを備えることを特徴とする。   Another aspect is a method of assembling an elastically deformable elastic film in which a plurality of pressure chambers for pressing a substrate are formed to a head main body, and a plurality of connection rings to which the elastic film can be connected; Preparing the head body including a carrier to which the connection ring can be closely attached, a jig base having an accommodation recess having a size capable of accommodating the elastic film and the head body, and the accommodation recess The step of preparing a closable jig plate, the step of connecting the elastic film to the plurality of connection rings, and the plurality of connection rings while forming a gap between the plurality of connection rings and the carrier Fitting the carrier onto the carrier, attaching the carrier having the plurality of coupling rings fitted thereto to the jig plate, the elastic film, the plurality of coupling rings, and In the state where the carrier is housed in the housing recess, the jig plate is used as the jig until the step of closing the housing recess with the jig plate and the plurality of connection rings and the carrier are in close contact with each other. And approaching the base.

好ましい態様は、前記複数の圧力室を形成する複数の周壁と、前記複数の周壁の端部に形成された複数のシール突起とを備える前記弾性膜を用意する工程と、前記複数の連結リングに形成された複数のシール溝に前記複数のシール突起を嵌合する工程とを備え、前記治具プレートを前記治具ベースに近接させる工程は、前記複数のシール突起が前記複数のシール溝にそれぞれ押圧されるまで行われることを特徴とする。
好ましい態様は、前記治具プレートに形成された連通孔と、前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔とを互いに連通させた状態で、前記連通孔に流体移送管を接続する工程と、前記流体移送管に接続された圧縮装置または真空装置を動作させて、前記複数の圧力室を加圧または減圧する工程とを備えることを特徴とする。
In a preferred aspect, a process of preparing the elastic membrane including a plurality of peripheral walls forming the plurality of pressure chambers and a plurality of sealing protrusions formed on an end of the plurality of peripheral walls, and the plurality of connection rings Fitting the plurality of seal projections into the plurality of formed seal grooves, and bringing the jig plate into proximity with the jig base, the plurality of seal projections respectively correspond to the plurality of seal grooves. It is characterized in that it is performed until it is pressed.
In a preferred aspect, the communication hole is formed in the communication hole with the communication hole formed in the jig plate and the through hole formed in the head main body and communicating with each of the plurality of pressure chambers. The method may further include the steps of connecting a transfer pipe, and operating a compressor or a vacuum device connected to the fluid transfer pipe to pressurize or depressurize the plurality of pressure chambers.

さらに他の態様は、基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜が接続可能な複数の連結リングと前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備えるヘッド本体に前記弾性膜を組み付けるための組み付け治具であって、前記組み付け治具は、前記弾性膜および前記ヘッド本体が収容可能な大きさを有する収容凹部が形成された治具ベースと、前記キャリアが取り付け可能であり、かつ前記収容凹部を閉塞可能な治具プレートと、前記キャリアと前記治具プレートとを締結可能な締結具と、前記複数の連結リングと前記キャリアとの間に隙間が形成された状態で前記収容凹部に収容された前記複数の連結リングと前記キャリアとが互いに密着するまで、前記治具プレートを前記治具ベースに近接させるクランパとを備えていることを特徴とする。   Yet another aspect is a head body comprising a plurality of connection rings to which an elastically deformable elastic film to which a plurality of pressure chambers for pressing a substrate are formed can be connected and a carrier to which the plurality of connection rings can be closely attached. An assembling jig for assembling the elastic film, wherein the assembling jig is a jig base having a housing recess having a size capable of housing the elastic film and the head main body, and the carrier A clearance is formed between a jig plate that can be attached and that can close the housing recess, a fastener that can fasten the carrier and the jig plate, and the plurality of connection rings and the carrier A clamper for bringing the jig plate into proximity to the jig base until the plurality of connection rings accommodated in the accommodation recess and the carrier are in close contact with each other Characterized in that it comprises.

好ましい態様は、前記組み付け治具は、前記収容凹部に配置され、かつ前記弾性膜の下面に接触可能な緩衝部材をさらに備えていることを特徴とする。   In a preferred aspect, the assembling jig further includes a buffer member disposed in the accommodation recess and capable of contacting the lower surface of the elastic film.

さらに他の態様は、上記組み付け治具と、前記組み付け治具に接続された流体移送装置とを備え、前記治具プレートには、前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔と連通可能な連通孔が形成されており、前記流体移送装置は、前記連通孔に接続可能な流体移送管と、前記複数の圧力室を加圧する圧縮装置または前記複数の圧力室を減圧する真空装置とを備えており、前記圧縮装置または前記真空装置は、前記流体移送管に接続されていることを特徴とする組み付けシステムである。   Still another aspect is provided with the above-described assembly jig and a fluid transfer device connected to the assembly jig, wherein the jig plate is formed on the head body and is provided for each of the plurality of pressure chambers. A communication hole is formed which can communicate with the through hole, and the fluid transfer device includes a fluid transfer pipe connectable to the communication hole, a compression device for pressurizing the plurality of pressure chambers, or the plurality of pressure chambers A vacuum device for reducing pressure, and the compression device or the vacuum device is connected to the fluid transfer pipe.

好ましい態様は、前記流体移送装置は、前記流体移送管に接続された圧力レギュレータをさらに備えていることを特徴とする。   In a preferred aspect, the fluid transfer device further comprises a pressure regulator connected to the fluid transfer pipe.

複数の圧力室を加圧または減圧した状態で、弾性膜をヘッド本体に組み付けることにより、弾性膜の変形具合のばらつきを解消することができる。
複数の連結リングが嵌合されたキャリアを治具プレートに固定した状態で、治具プレートを治具ベースに近接させることにより、固定具を用いることなく、複数の連結リングはキャリアに密着することができる。したがって、連結リングの破損を防止することができる。
By attaching the elastic film to the head main body in a state where the plurality of pressure chambers are pressurized or depressurized, it is possible to eliminate the variation in the degree of deformation of the elastic film.
By bringing the jig plate close to the jig base in a state in which the carrier in which the plurality of coupling rings are fitted is fixed to the jig plate, the plurality of coupling rings come into close contact with the carrier without using the fixture. Can. Therefore, breakage of the coupling ring can be prevented.

研磨装置の一実施形態を示す図である。FIG. 1 is a view showing an embodiment of a polishing apparatus. 研磨ヘッド(基板保持装置)の概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a polishing head (substrate holding device). 弾性膜がヘッド本体に連結されている状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state in which the elastic film is connected with the head main body. 図3に示す弾性膜の一部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows a part of elastic membrane shown in FIG. 図5(a)は、第3連結リングの断面図であり、図5(b)は、図5(a)のA線矢視図である。Fig.5 (a) is sectional drawing of a 3rd connection ring, FIG.5 (b) is the A arrow line view of Fig.5 (a). 連結リングのリング傾斜部の内周面に押圧突起が形成された一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing an example by which a pressure projection was formed in an inner skin of a ring inclined part of a connection ring. 図7(a)は、固定具の上面図であり、図7(b)は、図7(a)のB−B線断面図である。Fig.7 (a) is a top view of a fixing tool, FIG.7 (b) is the BB sectional drawing of FIG. 7 (a). 図4に示す弾性膜をヘッド本体に連結するために、図7(a)および図7(b)に示す固定具を用いて3つの連結リングをキャリアに同時に固定する各工程を示した模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing steps for simultaneously fixing three connection rings to a carrier using the fixtures shown in FIGS. 7A and 7B in order to connect the elastic film shown in FIG. 4 to the head body. It is. 図4に示す弾性膜をヘッド本体に連結するために、図7(a)および図7(b)に示す固定具を用いて3つの連結リングをキャリアに同時に固定する各工程を示した模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing steps for simultaneously fixing three connection rings to a carrier using the fixtures shown in FIGS. 7A and 7B in order to connect the elastic film shown in FIG. 4 to the head body. It is. 図4に示す弾性膜をヘッド本体に連結するために、図7(a)および図7(b)に示す固定具を用いて3つの連結リングをキャリアに同時に固定する各工程を示した模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing steps for simultaneously fixing three connection rings to a carrier using the fixtures shown in FIGS. 7A and 7B in order to connect the elastic film shown in FIG. 4 to the head body. It is. 図4に示す弾性膜をヘッド本体に連結するために、図7(a)および図7(b)に示す固定具を用いて3つの連結リングをキャリアに同時に固定する各工程を示した模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing steps for simultaneously fixing three connection rings to a carrier using the fixtures shown in FIGS. 7A and 7B in order to connect the elastic film shown in FIG. 4 to the head body. It is. 図12(a)乃至図12(c)は、大気圧状態において、ヘッド本体に組み付けられた弾性膜を示す断面図である。12 (a) to 12 (c) are cross-sectional views showing an elastic film assembled to the head main body in an atmospheric pressure state. 弾性膜をヘッド本体に組み付けるための組み付けシステムを示す概略斜視図である。FIG. 5 is a schematic perspective view showing an assembly system for assembling an elastic membrane to a head body. 組み付けシステムの部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an assembly system. スペーサを示す断面図である。It is a sectional view showing a spacer. 弾性膜をヘッド本体に組み付ける工程を示す図である。It is a figure which shows the process of assembling | attaching an elastic film to a head main body. クランパの他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of a clamper. 緩衝部材を示す図である。It is a figure which shows a buffer member. 緩衝段部を備えた緩衝部材を示す図である。It is a figure which shows the buffer member provided with the buffer step part. 圧力室の加圧による弾性膜の変形状態を示す図である。It is a figure which shows the deformation state of the elastic film by pressurization of a pressure chamber. 弾性膜の変形具合のばらつきが解消された状態でヘッド本体に組み付けられた弾性膜を示す図である。FIG. 6 is a view showing an elastic film assembled to the head main body in a state in which variation in deformation of the elastic film is eliminated. 流体移送装置の他の実施形態を示す図である。FIG. 7 illustrates another embodiment of a fluid transfer device. 圧力室ごとに加圧流体の圧力を変化させたときの弾性膜の変形状態を示す図である。It is a figure which shows the deformation | transformation state of an elastic membrane when changing the pressure of a pressurized fluid for every pressure chamber. 圧力室ごとに加圧流体の圧力を変化させた状態でヘッド本体に組み付けられた弾性膜を示す図である。It is a figure which shows the elastic membrane assembled | attached to the head main body in the state to which the pressure of the pressurized fluid was changed for every pressure chamber. 固定具によって複数の連結リングをキャリアに固定する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that several connection rings are fixed to a carrier by a fixing tool.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する図面において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be described below, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals and redundant description will be omitted.

まず、研磨装置の詳細について図面を参照しつつ説明する。図1は、研磨装置の一実施形態を示す図である。図1に示すように、研磨装置は、研磨パッド19を支持する研磨テーブル18と、研磨対象物である基板の一例としてのウェハWを保持して研磨テーブル18上の研磨パッド19に押圧する基板保持装置1を備えている、以下の説明では、基板保持装置1を研磨ヘッド1と称する。   First, the details of the polishing apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing an embodiment of a polishing apparatus. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus holds a polishing table 18 supporting the polishing pad 19 and a substrate holding the wafer W as an example of a substrate to be polished and pressing it against the polishing pad 19 on the polishing table 18 The substrate holding device 1 is referred to as a polishing head 1 in the following description that includes the holding device 1.

研磨テーブル18は、テーブル軸18aを介してその下方に配置されるテーブルモータ29に連結されており、そのテーブル軸18a周りに回転可能になっている。研磨パッド19は研磨テーブル18の上面に貼付されており、研磨パッド19の表面19aがウェハWを研磨する研磨面を構成している。研磨テーブル18の上方には研磨液供給ノズル25が設置されており、この研磨液供給ノズル25によって研磨テーブル18上の研磨パッド19上に研磨液Qが供給されるようになっている。   The polishing table 18 is connected to a table motor 29 disposed below the table shaft 18a and is rotatable around the table shaft 18a. The polishing pad 19 is attached to the upper surface of the polishing table 18, and the surface 19a of the polishing pad 19 constitutes a polishing surface on which the wafer W is polished. A polishing liquid supply nozzle 25 is installed above the polishing table 18, and the polishing liquid Q is supplied onto the polishing pad 19 on the polishing table 18 by the polishing liquid supply nozzle 25.

研磨ヘッド1は、ウェハWを研磨面19aに対して押圧するヘッド本体2と、ウェハWを保持してウェハWが研磨ヘッド1から飛び出さないようにするリテーナリング3とを備えている。研磨ヘッド1は、ヘッドシャフト27に接続されており、このヘッドシャフト27は、上下動機構81によりヘッドアーム64に対して上下動するようになっている。このヘッドシャフト27の上下動により、ヘッドアーム64に対して研磨ヘッド1の全体を昇降させ位置決めするようになっている。ヘッドシャフト27の上端にはロータリージョイント82が取り付けられている。   The polishing head 1 includes a head main body 2 that presses the wafer W against the polishing surface 19 a, and a retainer ring 3 that holds the wafer W and prevents the wafer W from jumping out of the polishing head 1. The polishing head 1 is connected to a head shaft 27, and the head shaft 27 is moved up and down with respect to a head arm 64 by an up and down movement mechanism 81. By the vertical movement of the head shaft 27, the entire polishing head 1 is moved up and down and positioned relative to the head arm 64. A rotary joint 82 is attached to the upper end of the head shaft 27.

ヘッドシャフト27および研磨ヘッド1を上下動させる上下動機構81は、軸受83を介してヘッドシャフト27を回転可能に支持するブリッジ84と、ブリッジ84に取り付けられたボールねじ88と、支柱86により支持された支持台85と、支持台85上に設けられたサーボモータ90とを備えている。サーボモータ90を支持する支持台85は、支柱86を介してヘッドアーム64に固定されている。   Vertical movement mechanism 81 for moving head shaft 27 and polishing head 1 up and down is supported by bridge 84 rotatably supporting head shaft 27 via bearing 83, ball screw 88 attached to bridge 84, and support column 86 And a servomotor 90 provided on the support base 85. A support 85 supporting the servomotor 90 is fixed to the head arm 64 via a support 86.

ボールねじ88は、サーボモータ90に連結されたねじ軸88aと、このねじ軸88aが螺合するナット88bとを備えている。ヘッドシャフト27は、ブリッジ84と一体となって上下動するようになっている。したがって、サーボモータ90を駆動すると、ボールねじ88を介してブリッジ84が上下動し、これによりヘッドシャフト27および研磨ヘッド1が上下動する。   The ball screw 88 includes a screw shaft 88 a connected to the servomotor 90 and a nut 88 b with which the screw shaft 88 a is screwed. The head shaft 27 moves up and down integrally with the bridge 84. Therefore, when the servomotor 90 is driven, the bridge 84 moves up and down via the ball screw 88, thereby moving the head shaft 27 and the polishing head 1 up and down.

ヘッドシャフト27はキー(図示しない)を介して回転筒66に連結されている。この回転筒66はその外周部にタイミングプーリ67を備えている。ヘッドアーム64にはヘッドモータ68が固定されており、上記タイミングプーリ67は、タイミングベルト69を介してヘッドモータ68に設けられたタイミングプーリ91に接続されている。したがって、ヘッドモータ68を回転駆動することによってタイミングプーリ91、タイミングベルト69、およびタイミングプーリ67を介して回転筒66およびヘッドシャフト27が一体に回転し、研磨ヘッド1が回転する。ヘッドアーム64は、フレーム(図示しない)に回転可能に支持されたアームシャフト80によって支持されている。研磨装置は、ヘッドモータ68、サーボモータ90をはじめとする装置内の各機器を制御する制御装置40を備えている。   The head shaft 27 is connected to the rotary cylinder 66 via a key (not shown). The rotary cylinder 66 is provided with a timing pulley 67 at its outer peripheral portion. A head motor 68 is fixed to the head arm 64, and the timing pulley 67 is connected to a timing pulley 91 provided on the head motor 68 via a timing belt 69. Therefore, by rotationally driving the head motor 68, the rotary cylinder 66 and the head shaft 27 rotate integrally via the timing pulley 91, the timing belt 69, and the timing pulley 67, and the polishing head 1 rotates. The head arm 64 is supported by an arm shaft 80 rotatably supported by a frame (not shown). The polishing apparatus includes a control device 40 that controls each device in the device including the head motor 68 and the servomotor 90.

研磨ヘッド1は、その下面にウェハWを保持できるように構成されている。ヘッドアーム64はアームシャフト80を中心として旋回可能に構成されており、下面にウェハWを保持した研磨ヘッド1は、ヘッドアーム64の旋回によりウェハWの受取位置から研磨テーブル18の上方位置に移動される。   The polishing head 1 is configured to be able to hold the wafer W on its lower surface. The head arm 64 is configured to be pivotable about the arm shaft 80, and the polishing head 1 holding the wafer W on the lower surface moves from the receiving position of the wafer W to the upper position of the polishing table 18 by the pivoting of the head arm 64. Be done.

ウェハWの研磨は次のようにして行われる。研磨ヘッド1および研磨テーブル18をそれぞれ回転させ、研磨テーブル18の上方に設けられた研磨液供給ノズル25から研磨パッド19上に研磨液Qを供給する。この状態で、研磨ヘッド1を所定の位置(所定の高さ)まで下降させ、この所定の位置でウェハWを研磨パッド19の研磨面19aに押圧する。ウェハWは研磨パッド19の研磨面19aに摺接され、これによりウェハWの表面が研磨される。   Polishing of the wafer W is performed as follows. The polishing head 1 and the polishing table 18 are respectively rotated, and the polishing fluid Q is supplied onto the polishing pad 19 from the polishing fluid supply nozzle 25 provided above the polishing table 18. In this state, the polishing head 1 is lowered to a predetermined position (predetermined height), and the wafer W is pressed against the polishing surface 19 a of the polishing pad 19 at this predetermined position. The wafer W is in sliding contact with the polishing surface 19 a of the polishing pad 19, whereby the surface of the wafer W is polished.

次いで、研磨ヘッド1の詳細について図面を参照しつつ説明する。図2は、研磨ヘッド(基板保持装置)1の概略断面図である。図2に示すように、研磨ヘッド1は、ウェハWを研磨面19aに対して押圧するヘッド本体2と、ウェハWを囲むように配置されたリテーナリング3とを備えている。ヘッド本体2およびリテーナリング3は、ヘッドシャフト27の回転により一体に回転するように構成されている。リテーナリング3は、ヘッド本体2とは独立して上下動可能に構成されている。   Next, the details of the polishing head 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the polishing head (substrate holding device) 1. As shown in FIG. 2, the polishing head 1 includes a head main body 2 for pressing the wafer W against the polishing surface 19 a, and a retainer ring 3 disposed so as to surround the wafer W. The head body 2 and the retainer ring 3 are configured to rotate integrally as the head shaft 27 rotates. The retainer ring 3 is configured to be vertically movable independently of the head body 2.

ヘッド本体2は、円形のフランジ41と、フランジ41の下面に取り付けられたスペーサ42と、スペーサ42の下面に取り付けられたキャリア(ベースプレート)43とを備えている。フランジ41は、ヘッドシャフト27に連結されている。キャリア43は、スペーサ42を介してフランジ41に連結されており、フランジ41、スペーサ42、およびキャリア43は、一体に回転し、かつ上下動する。   The head body 2 includes a circular flange 41, a spacer 42 attached to the lower surface of the flange 41, and a carrier (base plate) 43 attached to the lower surface of the spacer 42. The flange 41 is connected to the head shaft 27. The carrier 43 is connected to the flange 41 via the spacer 42, and the flange 41, the spacer 42, and the carrier 43 rotate together and move up and down.

フランジ41、スペーサ42、およびキャリア43を有するヘッド本体2は、エンジニアリングプラスティック(例えば、PEEK)などの樹脂により形成されている。なお、フランジ41をSUS、アルミニウムなどの金属で形成してもよい。   The head body 2 having the flange 41, the spacer 42, and the carrier 43 is formed of a resin such as an engineering plastic (for example, PEEK). The flange 41 may be formed of a metal such as SUS or aluminum.

ヘッド本体2の下面には、ウェハWの裏面に当接する弾性膜10が連結されている。弾性膜10をヘッド本体2に連結する方法については後述する。弾性膜10の下面が基板保持面10aを構成する。弾性膜10は複数の(図2では、6つの)環状の周壁14a,14b,14c,14d,14e,14fを有しており、これら周壁14a〜14fは、同心状に配置されている。   An elastic film 10 in contact with the back surface of the wafer W is connected to the lower surface of the head body 2. The method of connecting the elastic film 10 to the head body 2 will be described later. The lower surface of the elastic film 10 constitutes a substrate holding surface 10a. The elastic film 10 has a plurality of (six in FIG. 2) annular peripheral walls 14a, 14b, 14c, 14d, 14e and 14f, and the peripheral walls 14a to 14f are arranged concentrically.

これらの周壁14a〜14fにより、弾性膜10とヘッド本体2との間に6つの圧力室、すなわち、中央に位置する円形状の中央圧力室16a、最外周に位置する環状のエッジ圧力室16f、および中央圧力室16aとエッジ圧力室16fとの間に位置する中間圧力室16b,16c,16d,16eが形成されている。   By these peripheral walls 14a-14f, six pressure chambers between the elastic membrane 10 and the head main body 2, ie, a circular central pressure chamber 16a located at the center, and an annular edge pressure chamber 16f located at the outermost periphery, And, intermediate pressure chambers 16b, 16c, 16d and 16e are formed between the central pressure chamber 16a and the edge pressure chamber 16f.

これらの圧力室16a〜16fはロータリージョイント82を経由して圧力調整装置65に接続されており、圧力調整装置65から各圧力室16a〜16fにそれぞれ延びる流体ライン73を通って流体(例えば、空気)が供給されるようになっている。圧力調整装置65は、制御装置40に接続されており、これら6つの圧力室16a〜16f内の圧力を独立に調整できるようになっている。   The pressure chambers 16a to 16f are connected to the pressure regulator 65 via the rotary joint 82, and fluid (for example, air) passes through fluid lines 73 respectively extending from the pressure regulator 65 to the pressure chambers 16a to 16f. ) Is to be supplied. The pressure regulator 65 is connected to the controller 40 so that the pressures in the six pressure chambers 16a to 16f can be independently regulated.

さらに、圧力調整装置65は、圧力室16a〜16f内に負圧を形成することも可能となっている。このように、研磨ヘッド1においては、ヘッド本体2と弾性膜10との間に形成される各圧力室16a〜16fに供給する流体の圧力を調整することにより、ウェハWに加えられる押圧力をウェハWの領域毎に調整できる。   Furthermore, the pressure adjusting device 65 can also generate a negative pressure in the pressure chambers 16a to 16f. As described above, in the polishing head 1, the pressure applied to the wafer W is adjusted by adjusting the pressure of the fluid supplied to the pressure chambers 16 a to 16 f formed between the head body 2 and the elastic film 10. Adjustment can be performed for each area of the wafer W.

弾性膜10は、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度および耐久性に優れた柔軟なゴム材によって形成されている。各圧力室16a〜16fは大気開放機構(図示しない)にも接続されており、圧力室16a〜16fを大気開放することも可能である。   The elastic film 10 is formed of a flexible rubber material having excellent strength and durability, such as ethylene propylene rubber (EPDM), polyurethane rubber, silicone rubber and the like. The pressure chambers 16a to 16f are also connected to an atmosphere opening mechanism (not shown), and the pressure chambers 16a to 16f can also be opened to the atmosphere.

リテーナリング3は、ヘッド本体2のキャリア43および弾性膜10を囲むように配置されている。このリテーナリング3は、研磨パッド19の研磨面19aに接触するリング部材3aと、このリング部材3aの上部に固定されたドライブリング3bとを有している。リング部材3aは、図示しない複数のボルトによってドライブリング3bに結合されている。リング部材3aは、ウェハWの外周縁を囲むように配置されており、ウェハWの研磨中にウェハWが研磨ヘッド1から飛び出さないようにウェハWを保持している。   The retainer ring 3 is disposed so as to surround the carrier 43 and the elastic film 10 of the head body 2. The retainer ring 3 has a ring member 3a in contact with the polishing surface 19a of the polishing pad 19 and a drive ring 3b fixed to the upper portion of the ring member 3a. The ring member 3a is coupled to the drive ring 3b by a plurality of bolts (not shown). The ring member 3 a is disposed so as to surround the outer peripheral edge of the wafer W, and holds the wafer W so that the wafer W does not protrude from the polishing head 1 while the wafer W is being polished.

リテーナリング3の上部は、環状のリテーナリング押圧機構60に連結されており、このリテーナリング押圧機構60は、リテーナリング3の上面(より具体的には、ドライブリング3bの上面)の全体に均一な下向きの荷重を与え、これによりリテーナリング3の下面(すなわち、リング部材3aの下面)を研磨パッド19の研磨面19aに対して押圧する。   The upper portion of the retainer ring 3 is connected to an annular retainer ring pressing mechanism 60, and the retainer ring pressing mechanism 60 is uniform over the entire upper surface of the retainer ring 3 (more specifically, the upper surface of the drive ring 3b). The downward load is applied to press the lower surface of the retainer ring 3 (that is, the lower surface of the ring member 3a) against the polishing surface 19a of the polishing pad 19.

リテーナリング押圧機構60は、ドライブリング3bの上部に固定された環状のピストン61と、ピストン61の上面に接続された環状のローリングダイヤフラム62とを備えている。ローリングダイヤフラム62の内部にはリテーナリング圧力室63が形成されている。このリテーナリング圧力室63はロータリージョイント82を経由して圧力調整装置65に接続されており、圧力調整装置65からリテーナリング圧力室63に延びる流体ライン73を通って流体(例えば、空気)が供給されるようになっている。   The retainer ring pressing mechanism 60 includes an annular piston 61 fixed to the upper portion of the drive ring 3 b and an annular rolling diaphragm 62 connected to the upper surface of the piston 61. A retainer ring pressure chamber 63 is formed inside the rolling diaphragm 62. The retainer ring pressure chamber 63 is connected to the pressure regulator 65 via the rotary joint 82 and supplied with fluid (for example, air) through a fluid line 73 extending from the pressure regulator 65 to the retainer ring pressure chamber 63. It is supposed to be

この圧力調整装置65からリテーナリング圧力室63に流体(例えば、空気)を供給すると、ローリングダイヤフラム62がピストン61を下方に押し下げ、さらに、ピストン61はリテーナリング3の全体を下方に押し下げる。このようにして、リテーナリング押圧機構60は、リテーナリング3の下面を研磨パッド19の研磨面19aに対して押圧する。さらに、圧力調整装置65によりリテーナリング圧力室63内に負圧を形成することにより、リテーナリング3の全体を上昇させることができる。リテーナリング圧力室63は大気開放機構(図示しない)にも接続されており、リテーナリング圧力室63を大気開放することも可能である。   When fluid (e.g., air) is supplied from the pressure adjusting device 65 to the retainer ring pressure chamber 63, the rolling diaphragm 62 pushes the piston 61 downward, and the piston 61 pushes the entire retainer ring 3 downward. Thus, the retainer ring pressing mechanism 60 presses the lower surface of the retainer ring 3 against the polishing surface 19 a of the polishing pad 19. Furthermore, by forming a negative pressure in the retainer ring pressure chamber 63 by the pressure adjusting device 65, the entire retainer ring 3 can be raised. The retainer ring pressure chamber 63 is also connected to an atmosphere opening mechanism (not shown), and the retainer ring pressure chamber 63 can also be opened to the atmosphere.

リテーナリング3は、リテーナリング押圧機構60に着脱可能に連結されている。より具体的には、ピストン61は金属などの磁性材から形成されており、ドライブリング3bの上部には複数の磁石99が配置されている。これら磁石99がピストン61を引き付けることにより、リテーナリング3がピストン61に磁力により固定される。ピストン61の磁性材としては、例えば、耐蝕性の磁性ステンレスが使用される。なお、ドライブリング3bを磁性材で形成し、ピストン61に磁石を配置してもよい。   The retainer ring 3 is detachably coupled to the retainer ring pressing mechanism 60. More specifically, the piston 61 is formed of a magnetic material such as metal, and a plurality of magnets 99 are disposed above the drive ring 3b. When the magnets 99 attract the piston 61, the retainer ring 3 is fixed to the piston 61 by magnetic force. As a magnetic material of the piston 61, for example, corrosion-resistant magnetic stainless steel is used. The drive ring 3 b may be formed of a magnetic material, and a magnet may be disposed on the piston 61.

リテーナリング3は、連結部材75を介して球面軸受85に連結されている。この球面軸受85は、リテーナリング3の半径方向内側に配置されている。連結部材75は、ヘッド本体2の中心部に配置された軸部76と、この軸部76に固定されたハブ77と、このハブ77からから放射状に延びる複数のスポーク78とを備えている。軸部76は球面軸受85内を縦方向に延びている。   The retainer ring 3 is coupled to the spherical bearing 85 via a coupling member 75. The spherical bearing 85 is disposed radially inward of the retainer ring 3. The connecting member 75 includes a shaft 76 disposed at the center of the head body 2, a hub 77 fixed to the shaft 76, and a plurality of spokes 78 radially extending from the hub 77. The shaft 76 extends in the longitudinal direction in the spherical bearing 85.

スポーク78の一方の端部は、ハブ77に固定されており、スポーク78の他方の端部は、リテーナリング3のドライブリング3bに固定されている。ハブ77と、スポーク78と、ドライブリング3bとは一体に形成されている。キャリア43には、複数対の駆動ピン(図示しない)が固定されている。各対の駆動ピンは各スポーク78の両側に配置されており、キャリア43の回転は、駆動ピンを介してリテーナリング3に伝達され、これによりヘッド本体2とリテーナリング3とは一体に回転する。   One end of the spoke 78 is fixed to the hub 77, and the other end of the spoke 78 is fixed to the drive ring 3 b of the retainer ring 3. The hub 77, the spokes 78, and the drive ring 3b are integrally formed. A plurality of pairs of drive pins (not shown) are fixed to the carrier 43. The drive pins of each pair are disposed on both sides of each spoke 78, and the rotation of the carrier 43 is transmitted to the retainer ring 3 through the drive pins, whereby the head body 2 and the retainer ring 3 integrally rotate. .

連結部材75の軸部76は、ヘッド本体2の中央部に配置された球面軸受85に縦方向に移動自在に支持されている。このような構成により、連結部材75およびこれに固定されたリテーナリング3は、ヘッド本体2に対して縦方向に移動可能となっている。さらに、リテーナリング3は、球面軸受85により傾動可能に支持されている。   The shaft 76 of the connecting member 75 is vertically movably supported by a spherical bearing 85 disposed at the central portion of the head body 2. With such a configuration, the connecting member 75 and the retainer ring 3 fixed thereto are movable in the longitudinal direction with respect to the head body 2. Further, the retainer ring 3 is tiltably supported by a spherical bearing 85.

図3は、弾性膜10がヘッド本体2に連結されている状態を示す概略断面図であり、図4は、図3に示す弾性膜10の一部を示す拡大断面図である。弾性膜10は、ウェハWに接触する円形の当接部11と、当接部11に接続される複数の(図3では、6つの)周壁14a,14b,14c,14d,14e,14fを有している。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the elastic film 10 connected to the head main body 2, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the elastic film 10 shown in FIG. The elastic film 10 has a circular contact portion 11 in contact with the wafer W, and a plurality of (six in FIG. 3) peripheral walls 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f connected to the contact portion 11. doing.

上述したように、これら6つの周壁14a〜14fによって、6つの圧力室(すなわち、中央圧力室16a、中間圧力室16b〜16e、およびエッジ圧力室16f)が形成される。当接部11はウェハWの裏面、すなわち研磨すべき表面とは反対側の面に接触し、ウェハWを研磨パッド19に対して押し付ける。周壁14a〜14fは、同心状に配置された環状の周壁である。   As described above, these six peripheral walls 14a to 14f form six pressure chambers (i.e., the central pressure chamber 16a, the intermediate pressure chambers 16b to 16e, and the edge pressure chamber 16f). The contact portion 11 contacts the back surface of the wafer W, that is, the surface opposite to the surface to be polished, and presses the wafer W against the polishing pad 19. The peripheral walls 14a to 14f are annular peripheral walls arranged concentrically.

周壁14fは、最も外側の周壁であり、当接部11の周端部から上方に延びる。以下の説明では、周壁14fをエッジ周壁(または側壁)14fと称する。周壁14eはエッジ周壁14fの径方向内側に配置され、周壁14dは周壁14eの径方向内側に配置され、周壁14cは周壁14dの径方向内側に配置され、周壁14bは周壁14cの径方向内側に配置され、周壁14aは周壁14bの径方向内側に配置されている。   The peripheral wall 14 f is the outermost peripheral wall and extends upward from the peripheral end of the contact portion 11. In the following description, the peripheral wall 14f is referred to as an edge peripheral wall (or side wall) 14f. The circumferential wall 14e is disposed radially inward of the edge circumferential wall 14f, the circumferential wall 14d is disposed radially inward of the circumferential wall 14e, the circumferential wall 14c is disposed radially inward of the circumferential wall 14d, and the circumferential wall 14b is disposed radially inward of the circumferential wall 14c. It arrange | positions and the surrounding wall 14a is arrange | positioned inside the radial direction of the surrounding wall 14b.

以下の説明では、周壁14aを第1内部周壁14aと称し、周壁14bを第2内部周壁14bと称し、周壁14cを第3内部周壁14cと称し、周壁14dを第4内部周壁14dと称し、周壁14eを第5内部周壁14eと称する。周壁14a〜14eは隔壁14a〜14eと称されてもよい。内部周壁14a〜14eは当接部11から上方に延びている。   In the following description, the peripheral wall 14a is referred to as a first inner peripheral wall 14a, the peripheral wall 14b is referred to as a second internal peripheral wall 14b, the peripheral wall 14c is referred to as a third internal peripheral wall 14c, and the peripheral wall 14d is referred to as a fourth internal peripheral wall 14d. 14e is referred to as a fifth inner peripheral wall 14e. The circumferential walls 14a-14e may be referred to as partitions 14a-14e. The inner peripheral walls 14 a to 14 e extend upward from the contact portion 11.

当接部11は、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cとの間に形成された圧力室16cに連通する複数の通孔17を有している。図3および図4では1つの通孔17のみを示す。当接部11にウェハWが接触した状態で中間圧力室16cに真空が形成されると、ウェハWが当接部11の下面に、すなわち研磨ヘッド1に真空吸引により保持される。   The contact portion 11 has a plurality of through holes 17 communicating with a pressure chamber 16c formed between the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c. Only one through hole 17 is shown in FIGS. 3 and 4. When a vacuum is formed in the intermediate pressure chamber 16 c in a state in which the wafer W is in contact with the contact portion 11, the wafer W is held on the lower surface of the contact portion 11, that is, in the polishing head 1 by vacuum suction.

さらに、ウェハWが研磨パッド19から離れた状態で中間圧力室16cに流体を供給すると、ウェハWが研磨ヘッド1からリリースされる。通孔17は圧力室16cの代わりに他の圧力室に形成してもよい。その際にはウェハWの真空吸引および/またはリリースは通孔17を形成した圧力室の圧力を制御することにより行う。   Furthermore, when a fluid is supplied to the intermediate pressure chamber 16 c while the wafer W is separated from the polishing pad 19, the wafer W is released from the polishing head 1. The through hole 17 may be formed in another pressure chamber instead of the pressure chamber 16c. At this time, vacuum suction and / or release of the wafer W is performed by controlling the pressure of the pressure chamber in which the through hole 17 is formed.

本実施形態では、内部周壁14a〜14eは、径方向内側に傾斜した傾斜周壁として構成されており、同一の形状を有する。以下では、傾斜周壁として構成された内部周壁14bを説明する。   In the present embodiment, the inner peripheral walls 14a to 14e are configured as inclined peripheral walls inclined inward in the radial direction, and have the same shape. Below, the internal peripheral wall 14b comprised as an inclined peripheral wall is demonstrated.

傾斜周壁である内部周壁14bは、当接部11から斜め上方に延びる周壁本体55と、該周壁本体55の先端に形成された環状のシール突起54とから構成される。本実施形態では、シール突起54は円状の断面形状を有しており、周壁本体55は、シール突起54の接線方向に延びている。内部周壁14bは、その下端から上端までの全体において径方向内側に所定の角度θで傾斜しつつ、上方に延びている。内部周壁14bの下端は当接部11に接続され、内部周壁14bの上端(すなわち、シール突起54)は、後述するヘッド本体2の連結リング(ホルダリング)23aに接続される。当接部11に対する内部周壁14bの傾斜角度θは、好ましくは、20°〜70°の範囲に設定される。   The inner peripheral wall 14b, which is an inclined peripheral wall, comprises a peripheral wall main body 55 extending obliquely upward from the contact portion 11, and an annular seal projection 54 formed at the tip of the peripheral wall main body 55. In the present embodiment, the seal projection 54 has a circular cross-sectional shape, and the peripheral wall main body 55 extends in the tangential direction of the seal projection 54. The inner peripheral wall 14b extends upward while being inclined radially inward at a predetermined angle θ throughout the entire area from the lower end to the upper end. The lower end of the inner peripheral wall 14b is connected to the contact portion 11, and the upper end (that is, the seal projection 54) of the inner peripheral wall 14b is connected to a connection ring (holder ring) 23a of the head main body 2 described later. The inclination angle θ of the inner peripheral wall 14b with respect to the contact portion 11 is preferably set in the range of 20 ° to 70 °.

図4に示すように、傾斜周壁として構成された内部周壁14a〜14eは互いに同一の形状を有しているので、内部周壁14a〜14eは互いに平行に延びている。より具体的には、内部周壁14a〜14eの周壁本体55は互いに平行である。図3に示すように、第1内部周壁14aと第2内部周壁14bとの間に圧力室16bが形成され、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cとの間に圧力室16cが形成され、第3内部周壁14cと第4内部周壁14dとの間に圧力室16dが形成され、第4内部周壁14dと第5内周壁14eとの間に圧力室16eが形成され、第5内部周壁14eとエッジ周壁14fとの間に圧力室16fが形成される。   As shown in FIG. 4, since the inner peripheral walls 14a to 14e configured as the inclined peripheral walls have the same shape as each other, the inner peripheral walls 14a to 14e extend in parallel to each other. More specifically, peripheral wall bodies 55 of the internal peripheral walls 14a to 14e are parallel to one another. As shown in FIG. 3, a pressure chamber 16b is formed between the first inner circumferential wall 14a and the second inner circumferential wall 14b, and a pressure chamber 16c is formed between the second inner circumferential wall 14b and the third inner circumferential wall 14c. A pressure chamber 16d is formed between the third inner peripheral wall 14c and the fourth inner peripheral wall 14d, a pressure chamber 16e is formed between the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e, and a fifth inner peripheral wall 14e is formed. A pressure chamber 16f is formed between the and the peripheral wall 14f.

さらに、図3および図4に示す弾性膜10において、傾斜周壁として構成された内部周壁14a〜14eは互いに平行に延びている。すなわち、内部周壁14a〜14eの周壁本体55の傾斜角度θは同一である。この場合、隣接する内部周壁14を極めて狭い間隔で配置することができるので、圧力室16の径方向の幅を極めて狭くすることができる。   Furthermore, in the elastic film 10 shown in FIGS. 3 and 4, the inner peripheral walls 14 a to 14 e configured as the inclined peripheral walls extend in parallel to one another. That is, the inclination angles θ of the peripheral wall bodies 55 of the internal peripheral walls 14a to 14e are the same. In this case, since the adjacent inner peripheral walls 14 can be arranged at extremely narrow intervals, the radial width of the pressure chamber 16 can be extremely narrowed.

本実施形態では、エッジ周壁14fは、当接部11に対して垂直に延びる垂直部22と該垂直部22に接続される傾斜部28とから構成されている。傾斜部28は、垂直部22から径方向内側に延びる。当接部11に対する傾斜部28の傾斜角度は、内部周壁14a〜14eの傾斜角度θと同一である。図示はしないが、エッジ周壁14fは、当接部11からヘッド本体2まで垂直に延びてもよい。   In the present embodiment, the edge peripheral wall 14 f is composed of a vertical portion 22 extending perpendicularly to the contact portion 11 and an inclined portion 28 connected to the vertical portion 22. The inclined portion 28 extends radially inward from the vertical portion 22. The inclination angle of the inclined portion 28 with respect to the contact portion 11 is the same as the inclination angle θ of the inner peripheral walls 14 a to 14 e. Although not shown, the edge peripheral wall 14 f may extend vertically from the contact portion 11 to the head body 2.

上述したように、各圧力室16a〜16fには、圧力調整装置65からロータリージョイント82を介して延びる流体ライン73(図1および図2参照)を通って流体がそれぞれ供給される。図3には、圧力調整装置65から圧力室16cに流体を供給するための流体ライン73の一部のみが示されている。   As described above, fluid is supplied to the pressure chambers 16a to 16f through fluid lines 73 (see FIGS. 1 and 2) extending from the pressure adjusting device 65 through the rotary joint 82, respectively. Only a portion of the fluid line 73 for supplying fluid from the pressure regulator 65 to the pressure chamber 16c is shown in FIG.

図3に示す流体ライン73の一部は、スペーサ42に形成された貫通孔73aと、キャリア43に形成され、貫通孔73aと連通する貫通孔73bと、後述する連結リング23に形成され、貫通孔73bに連通する貫通孔73cとによって構成される。これら貫通孔73a,73b,73cは、同一の直径を有している。   A part of the fluid line 73 shown in FIG. 3 is formed in the through hole 73a formed in the spacer 42, the through hole 73b formed in the carrier 43 and communicating with the through hole 73a, and the coupling ring 23 described later It is comprised by the through-hole 73c connected to the hole 73b. These through holes 73a, 73b, 73c have the same diameter.

連結リング23に形成された貫通孔73cの上端には、環状の凹部が形成されており、この凹部に、連結リング23とキャリア43との間の隙間をシールするシール部材(例えば、O−リング)74が配置される。このシール部材74によって、貫通孔73b,73cを流れる流体が連結リング23とキャリア43との間の隙間から漏洩することが防止される。同様に、キャリア43に形成された貫通孔73bの上端には、環状の凹部が形成されており、この凹部に、キャリア43とスペーサ42との間の隙間をシールするシール部材(例えば、O−リング)44が配置されている。このシール部材44によって、貫通孔73a,73bを流れる流体がスペーサ42とキャリア43との間の隙間から漏洩することが防止される。   An annular recess is formed at the upper end of the through hole 73c formed in the connection ring 23, and a seal member (eg, an O-ring for sealing a gap between the connection ring 23 and the carrier 43) is formed in this recess. ) 74 is arranged. The seal member 74 prevents the fluid flowing through the through holes 73 b and 73 c from leaking from the gap between the connection ring 23 and the carrier 43. Similarly, an annular recess is formed at the upper end of the through hole 73b formed in the carrier 43, and a sealing member (for example, O--) that seals the gap between the carrier 43 and the spacer 42 is formed in this recess. Rings 44 are arranged. The seal member 44 prevents the fluid flowing through the through holes 73 a and 73 b from leaking from the gap between the spacer 42 and the carrier 43.

ヘッド本体2は、さらに、内部周壁14a〜14eおよびエッジ周壁14fが接続される複数の連結リング23a〜23eを有する。連結リング23aは第1内部周壁14aと第2内部周壁14bとの間に配置され、以下の説明では、第1連結リング23aと称する。連結リング23bは第2内部周壁14bと第3内部周壁14cとの間に配置され、以下の説明では、第2連結リング23bと称する。連結リング23cは第3内部周壁14cと第4内部周壁14dとの間に配置され、以下の説明では、第3連結リング23cと称する。連結リング23dは第4内部周壁14dと第5内部周壁14eとの間に配置され、以下の説明では、第4連結リング23dと称する。連結リング23eは第5内部周壁14eとエッジ周壁14fとの間に配置され、以下の説明では、第5連結リング23eと称する。   The head body 2 further includes a plurality of connection rings 23a to 23e to which the inner peripheral walls 14a to 14e and the edge peripheral wall 14f are connected. The connection ring 23a is disposed between the first inner peripheral wall 14a and the second inner peripheral wall 14b, and will be referred to as a first connection ring 23a in the following description. The connection ring 23b is disposed between the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c, and will be referred to as a second connection ring 23b in the following description. The connection ring 23c is disposed between the third inner peripheral wall 14c and the fourth inner peripheral wall 14d, and will be referred to as a third connection ring 23c in the following description. The connection ring 23d is disposed between the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e, and will be referred to as a fourth connection ring 23d in the following description. The connection ring 23e is disposed between the fifth inner peripheral wall 14e and the edge peripheral wall 14f, and is referred to as a fifth connection ring 23e in the following description.

このように、各連結リング23a〜23eは、隣接する内部周壁14の間に配置される。本実施形態では、第1内部周壁14aも傾斜周壁として構成されているので、ヘッド本体2は、該内部周壁14aが連結される連結リング23fを有している。以下の説明では、連結リング23fを追加連結リング23fと称する。   Thus, each connection ring 23a-23e is arrange | positioned between the adjacent internal peripheral walls 14. As shown in FIG. In the present embodiment, since the first inner peripheral wall 14a is also configured as the inclined peripheral wall, the head body 2 has the connection ring 23f to which the inner peripheral wall 14a is connected. In the following description, the connection ring 23 f is referred to as an additional connection ring 23 f.

第1連結リング23a、第3連結リング23cおよび第5連結リング23eは、後述する係合溝、段差部、および突出部以外は互いに同一の構成を有する。第2連結リング23bおよび第4連結リング23dは、互いに同一の構成を有する。さらに、第2連結リング23bおよび第4連結リング23dは、後述するリング垂直部が第1連結リング23a、第3連結リング23cおよび第5連結リング23eのリング垂直部よりも短い点と、係合溝がリング垂直部に形成されない点が第1連結リング23a、第3連結リング23cおよび第5連結リング23eと相違する。以下では、第3連結リング23cの構成を説明する。   The first connection ring 23a, the third connection ring 23c, and the fifth connection ring 23e have the same configuration as each other except for an engagement groove, a step portion, and a protrusion described later. The second connection ring 23b and the fourth connection ring 23d have the same configuration. Furthermore, the second connection ring 23b and the fourth connection ring 23d are engaged with each other in that the ring vertical portion described later is shorter than the ring vertical portion of the first connection ring 23a, the third connection ring 23c and the fifth connection ring 23e It differs from the first connection ring 23a, the third connection ring 23c and the fifth connection ring 23e in that the groove is not formed in the ring vertical portion. Hereinafter, the configuration of the third connection ring 23c will be described.

図5(a)は、第3連結リング23cの断面図であり、図5(b)は、図5(a)のA線矢視図である。図5(a)では、上記シール部材74が仮想線(点線)で描かれている。第3連結リング23cは、ヘッド本体2のキャリア43に対して垂直に延びるリング垂直部50と、該リング垂直部50から径方向外側に延びつつ下方に傾斜するリング傾斜部51とを有する。   Fig.5 (a) is sectional drawing of the 3rd connection ring 23c, FIG.5 (b) is an A arrow line view of FIG. 5 (a). In FIG. 5A, the seal member 74 is drawn by a phantom line (dotted line). The third connection ring 23 c has a ring vertical portion 50 extending perpendicularly to the carrier 43 of the head body 2, and a ring slope 51 extending downward from the ring vertical portion 50 and inclined radially outward.

リング傾斜部51の外周面51bは、リング傾斜部51の内周面51aとリング傾斜部51の先端51cで接続される。したがって、リング傾斜部51は、リング傾斜部51の先端51cに向かって徐々に細くなる断面形状を有している。内周面51aと外周面51bとが接続されるリング傾斜部51の先端51cは、曲面からなる断面形状(例えば、半円状の断面形状)を有している。この曲面の半径は、好ましくは、径方向における内部周壁の厚さと等しい。さらに、第3連結部材23cは、第3連結部材23cのリング傾斜部51の内周面51aから外周面51bまで延びる貫通孔51dを有している。さらに、リング傾斜部51の外周面51bには、該外周面51bの全周にわたって延びる環状のシール溝51eが形成されている。   An outer peripheral surface 51 b of the ring inclined portion 51 is connected to an inner peripheral surface 51 a of the ring inclined portion 51 at a tip end 51 c of the ring inclined portion 51. Therefore, the ring inclined portion 51 has a cross-sectional shape that gradually narrows toward the tip 51 c of the ring inclined portion 51. The tip end 51c of the ring inclined portion 51 to which the inner peripheral surface 51a and the outer peripheral surface 51b are connected has a sectional shape (for example, a semicircular sectional shape) formed of a curved surface. The radius of this curved surface is preferably equal to the thickness of the inner circumferential wall in the radial direction. Further, the third connecting member 23c has a through hole 51d extending from the inner peripheral surface 51a of the ring inclined portion 51 of the third connecting member 23c to the outer peripheral surface 51b. Further, on the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51, an annular seal groove 51e extending over the entire periphery of the outer peripheral surface 51b is formed.

図5(b)に示すように、第3連結リング23cのリング傾斜部51の内周面51aには、該内周面51aの周方向に延びる複数の横溝63と、隣接する横溝63を互いに連通させる複数の縦溝64とが形成されている。本実施形態では、流体ライン73の貫通孔73cは、リング傾斜部51の内周面51aに形成された横溝63に開口しており、貫通孔51dは、流体ライン73が開口する横溝63とは異なる横溝63に開口している。   As shown in FIG. 5B, on the inner peripheral surface 51a of the ring inclined portion 51 of the third connection ring 23c, a plurality of lateral grooves 63 extending in the circumferential direction of the inner peripheral surface 51a and the adjacent lateral grooves 63 are mutually A plurality of longitudinal grooves 64 to be communicated are formed. In the present embodiment, the through hole 73 c of the fluid line 73 is open to the lateral groove 63 formed in the inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51, and the through hole 51 d is different from the lateral groove 63 where the fluid line 73 is open It opens in different lateral grooves 63.

流体ライン73の貫通孔73cおよび貫通孔51dは、リング傾斜部51の内周面51aに形成された縦溝64にそれぞれ開口してもよい。図示はしないが、第3連結リング23cのリング傾斜部51の外周面51bには、該外周面51bの周方向に延びる複数の横溝と、隣接する横溝を互いに連通させる複数の縦溝とが形成されている。貫通孔51dは、リング傾斜部51の外周面51bに形成された横溝または縦溝に開口するのが好ましい。   The through holes 73 c and the through holes 51 d of the fluid line 73 may be respectively opened in the vertical grooves 64 formed in the inner peripheral surface 51 a of the ring inclined portion 51. Although not shown, the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the third connection ring 23c is formed with a plurality of lateral grooves extending in the circumferential direction of the outer peripheral surface 51b and a plurality of longitudinal grooves communicating adjacent lateral grooves with each other. It is done. It is preferable that the through hole 51 d be opened in a horizontal groove or a vertical groove formed in the outer peripheral surface 51 b of the ring inclined portion 51.

図4に示す内部周壁14のシール突起54は、リング傾斜部51の外周面51bに形成されたシール溝51eに嵌め込まれる。弾性膜10をヘッド本体2に連結するときに、シール突起54は、該シール突起54の径方向外側に位置する連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aによってシール溝51eの底面に押圧される。例えば、第2内部周壁14bの先端に形成されたシール突起54は、第1連結リング23aのリング傾斜部51の外周面51bに形成されたシール溝51eに嵌め込まれ、第2連結リング23bのリング傾斜部51の内周面51aによって、第1連結リング23aのシール溝51eの底面に押圧される。これにより、第2内部周壁14bと、第1連結リング23aのリング傾斜部51の外周面51bとの間の隙間、および第2内部周壁14bと、第2連結リング23bのリング傾斜部51の内周面51aとの間の隙間がシールされる。このような構成で、各圧力室16a〜16eに供給された流体が各圧力室16a〜16eから漏洩することが防止される。   The seal projection 54 of the inner peripheral wall 14 shown in FIG. 4 is fitted in the seal groove 51 e formed on the outer peripheral surface 51 b of the ring inclined portion 51. When the elastic film 10 is connected to the head main body 2, the seal projection 54 is pressed against the bottom surface of the seal groove 51 e by the inner peripheral surface 51 a of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23 located radially outside the seal projection 54. Be done. For example, the seal projection 54 formed at the tip of the second inner peripheral wall 14b is fitted in the seal groove 51e formed in the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the first connection ring 23a, and the ring of the second connection ring 23b The inner peripheral surface 51 a of the inclined portion 51 presses the bottom surface of the seal groove 51 e of the first connection ring 23 a. Thereby, the gap between the second inner peripheral wall 14b and the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the first connection ring 23a, the second inner peripheral wall 14b, and the inside of the ring inclined portion 51 of the second connection ring 23b. A gap between the peripheral surface 51a and the peripheral surface 51a is sealed. Such a configuration prevents the fluid supplied to the pressure chambers 16a to 16e from leaking from the pressure chambers 16a to 16e.

図6は、連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aに押圧突起51fが形成された一例を示す拡大断面図である。図6に示すように、連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aに、シール溝51eに嵌め込まれたシール突起54に対向する環状の押圧突起51fを形成してもよい。押圧突起51fは、リング傾斜部51の内周面51aの全周にわたって延びる。押圧突起51fによって、シール突起54をシール溝51eの底面により強い押圧力で押圧することができる。その結果、各圧力室16a〜16eに供給された流体が各圧力室16a〜16eから漏洩することをより効果的に防止することができる。   FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing an example in which the pressing projection 51 f is formed on the inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23. As shown in FIG. 6, an annular pressing projection 51 f may be formed on the inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23 so as to face the sealing projection 54 fitted in the sealing groove 51 e. The pressing projection 51 f extends over the entire circumference of the inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51. The pressing projection 51 f can press the sealing projection 54 against the bottom surface of the sealing groove 51 e with a strong pressing force. As a result, the fluid supplied to the pressure chambers 16a to 16e can be more effectively prevented from leaking from the pressure chambers 16a to 16e.

図3に示すように、内部周壁14a〜14eは、それぞれ、連結リング23a〜23eとシール突起54でのみ接触する。すなわち、先端51cに向かって徐々に細くなる断面形状を有するリング傾斜部51と、シール突起54以外の内部周壁14との間には隙間が形成される。この隙間によって、各圧力室16a〜16fに加圧された流体を供給したときに、内部周壁14a〜14eが径方向に移動する(すなわち、シール突起54を支点として回動する)ことが許容される。その結果、各圧力室16a〜16fに供給される流体の圧力に応じて、弾性膜10を円滑に膨らませることができるので、研磨プロファイルを精密に調整することができる。   As shown in FIG. 3, the inner peripheral walls 14 a to 14 e are in contact with the connection rings 23 a to 23 e only at the seal protrusions 54 respectively. That is, a gap is formed between the ring inclined portion 51 having a cross-sectional shape that gradually narrows toward the tip 51 c and the inner peripheral wall 14 other than the seal projection 54. By this gap, when the pressurized fluid is supplied to each of the pressure chambers 16a to 16f, the inner peripheral walls 14a to 14e are allowed to move in the radial direction (that is, to rotate around the seal projection 54). Ru. As a result, the elastic film 10 can be smoothly inflated according to the pressure of the fluid supplied to each of the pressure chambers 16a to 16f, so that the polishing profile can be precisely adjusted.

上述したように、各圧力室16a〜16fに加圧された流体を供給すると、弾性膜10が膨らみ、内部周壁14a〜14fと当接部11との接続部分も径方向に移動する。しかしながら、内部周壁14a〜14eのシール突起54以外の部分では、内部周壁14a〜14eと連結リング23a〜23eとの間には上記隙間が形成されているので、内部周壁14a〜14eの径方向におけるある程度の移動は連結リング23a〜23eによって妨害されない。したがって、各圧力室16a〜16fに供給される流体の圧力に応じて、弾性膜10を膨らませることができる。   As described above, when the pressurized fluid is supplied to each of the pressure chambers 16a to 16f, the elastic film 10 expands, and the connection portion between the inner peripheral walls 14a to 14f and the contact portion 11 also moves in the radial direction. However, in the portion other than the seal projection 54 of the inner peripheral walls 14a-14e, the above-mentioned gap is formed between the inner peripheral walls 14a-14e and the connection rings 23a-23e, so the radial direction of the inner peripheral walls 14a-14e Some movement is not impeded by the coupling rings 23a-23e. Therefore, the elastic membrane 10 can be expanded according to the pressure of the fluid supplied to each pressure chamber 16a-16f.

隣接する圧力室16にそれぞれ供給される流体の圧力差がある場合は、これら圧力室16を区画する内部周壁14が径方向に変形しようとする。しかしながら、連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aまたは外周面51bによって、内部周壁14の径方向の変形が制限されるので、内部周壁が当接部11と接触することが効果的に防止され、同時に、隣接する内部周壁が互いに接触することが効果的に防止される。本実施形態では、連結リング23のリング傾斜部51の先端51cは曲面からなる断面形状を有している。したがって、内部周壁14がリング傾斜部51の先端51cに接触したときに、内部周壁14の損傷を防止することができる。   When there is a pressure difference between the fluids supplied to the adjacent pressure chambers 16, the inner peripheral wall 14 which divides the pressure chambers 16 tends to be deformed in the radial direction. However, since the radial deformation of the inner peripheral wall 14 is limited by the inner peripheral surface 51a or the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23, it is effective that the inner peripheral wall contacts the contact portion 11 At the same time, adjacent inner circumferential walls are effectively prevented from contacting each other. In the present embodiment, the tip end 51c of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23 has a cross-sectional shape formed of a curved surface. Therefore, when the inner peripheral wall 14 contacts the tip end 51 c of the ring inclined portion 51, damage to the inner peripheral wall 14 can be prevented.

上述したように、連結リング23は、リング傾斜部51の内周面51aおよび外周面51bに形成された横溝63と縦溝64と、内周面51aから外周面51bまで延び、かつ横溝63(または縦溝64)に開口する貫通孔51dとを有している。さらに、各圧力室16a〜16fに供給される流体が流れる流体ライン73の貫通孔73c(図4参照)は、横溝63に開口している。したがって、隣接する圧力室16にそれぞれ供給される流体の圧力差によって、内部周壁14が連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aおよび/または外周面51bに接触しても、流体ライン73を流れる流体をリング傾斜部51に形成された横溝63と縦溝64、および貫通孔51dを介して圧力室16に素早くかつ円滑に供給することができる。その結果、内部周壁14が連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aおよび/または外周面51bに接触している状態でも、流体ライン73から供給される流体の圧力を当接部11に速やかに作用させることができる。   As described above, the connection ring 23 extends from the inner peripheral surface 51a to the outer peripheral surface 51b, the horizontal groove 63 and the vertical groove 64 formed in the inner peripheral surface 51a and the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51. Alternatively, it has a through hole 51d opened in the longitudinal groove 64). Furthermore, through holes 73 c (see FIG. 4) of the fluid line 73 through which the fluid supplied to the pressure chambers 16 a to 16 f flows (see FIG. 4) are opened in the lateral grooves 63. Therefore, even if the inner circumferential wall 14 contacts the inner circumferential surface 51 a and / or the outer circumferential surface 51 b of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23 due to the pressure difference of the fluid supplied to the adjacent pressure chambers 16, the fluid line 73 Fluid can be supplied to the pressure chamber 16 quickly and smoothly via the lateral groove 63 and the longitudinal groove 64 formed in the ring inclined portion 51 and the through hole 51 d. As a result, even when the inner peripheral wall 14 is in contact with the inner peripheral surface 51 a and / or the outer peripheral surface 51 b of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23, the pressure of the fluid supplied from the fluid line 73 It can be made to act promptly.

本実施形態では、研磨ヘッド1は、傾斜周壁として形成された隣接する2つの内部周壁14を3つの連結リング23を介してヘッド本体2に同時に固定するための固定具70を有する。以下、この固定具70と、固定具70を用いて、弾性膜10が接続された連結リング23をヘッド本体2に固定する方法について説明する。   In the present embodiment, the polishing head 1 has a fixture 70 for simultaneously fixing the two adjacent inner peripheral walls 14 formed as the inclined peripheral walls to the head body 2 via the three connection rings 23. Hereinafter, a method of fixing the connecting ring 23 to which the elastic film 10 is connected to the head main body 2 by using the fixing tool 70 and the fixing tool 70 will be described.

図7(a)は、固定具70の上面図であり、図7(b)は、図7(a)のB−B線断面図である。図7(a)および図7(b)に示すように、固定具70は、円柱状の固定具本体71と、固定具本体71の外周面から外側に突出し、楕円形状を有するつば72とを備える。つば72は、2つの傾斜面72a,72bを有しており、これら傾斜面72a,72bは、それぞれつば72の外周面まで延びている。   Fig.7 (a) is a top view of the fixing tool 70, FIG.7 (b) is the BB sectional drawing of FIG. 7 (a). As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the fixture 70 has a cylindrical fixture main body 71, and a collar 72 projecting outward from the outer peripheral surface of the fixture main body 71 and having an elliptical shape. Prepare. The collar 72 has two inclined surfaces 72a and 72b, and the inclined surfaces 72a and 72b extend to the outer peripheral surface of the collar 72, respectively.

傾斜面72a,72bを除いたつば72の鉛直方向の厚みは、連結リング23のリング垂直部50に形成された係合溝(後述する)と同一である。固定具本体71の上面71aには、図示しない治具(例えば、マイナスドライバー)の先端が係合可能な溝71bが形成されている。溝71bに治具の先端を係合させ、さらに治具を回転させることにより、固定具70を回転させることができる。   The thickness in the vertical direction of the collar 72 excluding the inclined surfaces 72a and 72b is the same as an engagement groove (described later) formed in the ring vertical portion 50 of the connection ring 23. The upper surface 71 a of the fixing tool main body 71 is formed with a groove 71 b which can be engaged with the tip of a jig (for example, a minus driver) not shown. The fixture 70 can be rotated by engaging the tip of the jig with the groove 71 b and further rotating the jig.

次に、図7(a)および図7(b)に示す固定具70を用いて、3つの連結リング23を同時にヘッド本体2のキャリア43に固定する方法について説明する。3つの連結リング23をキャリア43に固定すると、2つの隣接する内部周壁14が同時にヘッド本体2に連結される。   Next, a method of simultaneously fixing the three connection rings 23 to the carrier 43 of the head main body 2 using the fixing tool 70 shown in FIGS. 7A and 7B will be described. When the three connection rings 23 are fixed to the carrier 43, the two adjacent inner peripheral walls 14 are simultaneously connected to the head body 2.

以下の説明では、3つの連結リング23のうちの径方向内側に位置する連結リング23を内側連結リング23と称することがあり、3つの連結リング23のうちの径方向外側に位置する連結リング23を外側連結リング23と称することがあり、内側連結リング23と外側連結リング23との間に位置する連結リング23を中間連結リングと称することがある。また、傾斜周壁として構成された隣接する2つの内部周壁14のうちの径方向内側に位置する内部周壁14を内側傾斜周壁14と称することがあり、傾斜周壁として構成された隣接する2つの内部周壁14のうちの径方向外側に位置する内部周壁14を外側傾斜周壁14と称することがある。   In the following description, the connection ring 23 positioned radially inward of the three connection rings 23 may be referred to as the inner connection ring 23, and the connection ring 23 positioned radially outward of the three connection rings 23. May be referred to as an outer connecting ring 23, and the connecting ring 23 located between the inner connecting ring 23 and the outer connecting ring 23 may be referred to as an intermediate connecting ring. In addition, the inner peripheral wall 14 located radially inward of the two adjacent inner peripheral walls 14 configured as the inclined peripheral walls may be referred to as an inner inclined peripheral wall 14, and the two adjacent internal peripheral walls configured as the inclined peripheral walls The inner peripheral wall 14 located radially outside of the fourteen may be referred to as an outer inclined peripheral wall 14.

図8乃至図11は、図4に示す弾性膜10をヘッド本体2に連結するために、図7(a)および図7(b)に示す固定具70を用いて3つの連結リング23をキャリア43に同時に固定する各工程を示した模式図である。   FIGS. 8 to 11 show three coupling rings 23 as carriers by using the fixture 70 shown in FIGS. 7A and 7B in order to couple the elastic film 10 shown in FIG. 4 to the head main body 2. It is the schematic diagram which showed each process fixed to 43 simultaneously.

図4に示す弾性膜10では、第2内部周壁14bが内側傾斜周壁14であり、第3内部周壁14cが外側傾斜周壁14である。第2内部周壁14bと第3内部周壁14cに対して、第1連結リング23aは内側連結リング23であり、第2連結リング23bは中間連結リング23であり、第3連結リング23cは外側連結リング23である。   In the elastic film 10 shown in FIG. 4, the second inner peripheral wall 14 b is the inner inclined peripheral wall 14, and the third inner peripheral wall 14 c is the outer inclined peripheral wall 14. The first connection ring 23 a is an inner connection ring 23, the second connection ring 23 b is an intermediate connection ring 23, and the third connection ring 23 c is an outer connection ring with respect to the second inner peripheral wall 14 b and the third inner peripheral wall 14 c. 23

固定具70によって連結リング23a〜23cをキャリア43に固定することにより、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cとがヘッド本体2に連結される。同様に、第4内部周壁14dは内側傾斜周壁14であり、第5内部周壁14eは外側傾斜周壁14である。第4内部周壁14dと第5内部周壁14eに対して、第3連結リング23cは内側連結リング23であり、第4連結リング23dは中間連結リング23であり、第5連結リング23eは外側連結リング23である。   By fixing the connection rings 23 a to 23 c to the carrier 43 by the fixing tool 70, the second inner peripheral wall 14 b and the third inner peripheral wall 14 c are connected to the head main body 2. Similarly, the fourth inner peripheral wall 14 d is an inner inclined peripheral wall 14, and the fifth inner peripheral wall 14 e is an outer inclined peripheral wall 14. The third connection ring 23c is an inner connection ring 23, the fourth connection ring 23d is an intermediate connection ring 23, and the fifth connection ring 23e is an outer connection ring with respect to the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e. 23

固定具70によって連結リング23c〜23eをキャリア43に固定することにより、第4内部周壁14dと第5内部周壁14eとがヘッド本体2に連結される。このように、第3連結リング23cは、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cに対しては外側連結リング23であり、第4内部周壁14dと第5内部周壁14eに対しては内側連結リング23である。   By fixing the connection rings 23 c to 23 e to the carrier 43 by the fixing tool 70, the fourth inner peripheral wall 14 d and the fifth inner peripheral wall 14 e are connected to the head main body 2. Thus, the third connection ring 23c is the outer connection ring 23 for the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c, and the inner connection for the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e. It is a ring 23.

図8に示すように、ヘッド本体2のキャリア43の上面43cには、複数の固定具70がそれぞれ挿入される複数の第1凹部45が形成されている。各第1凹部45は、キャリア43の上面43cからキャリア43の下面43dに向かって延びている。第1凹部45は、該第1凹部45に挿入される固定具70のつば72が接触しないように、楕円形状の断面を有する。   As shown in FIG. 8, on the upper surface 43 c of the carrier 43 of the head main body 2, a plurality of first concave portions 45 into which a plurality of fixing tools 70 are respectively inserted are formed. Each first recess 45 extends from the upper surface 43 c of the carrier 43 toward the lower surface 43 d of the carrier 43. The first recess 45 has an elliptical cross section so that the collar 72 of the fixture 70 inserted into the first recess 45 does not contact.

さらに、キャリア43の下面43dには、内側連結リング23のリング垂直部50が挿入される環状の第2凹部46と、中間連結リング23のリング垂直部50が挿入される環状の第3凹部47と、外側連結リング23のリング垂直部50が挿入される第4凹部48が形成されている。第2凹部46、第3凹部47、および第4凹部48は、キャリア43の全周にわたって延びており、かつキャリア43の下面43dから上面43cに向かって延びている。   Furthermore, an annular second recess 46 into which the ring vertical portion 50 of the inner connection ring 23 is inserted and an annular third recess 47 into which the ring vertical portion 50 of the intermediate connection ring 23 is inserted And a fourth recess 48 into which the ring vertical portion 50 of the outer connecting ring 23 is inserted. The second recess 46, the third recess 47, and the fourth recess 48 extend around the entire circumference of the carrier 43 and extend from the lower surface 43d of the carrier 43 to the upper surface 43c.

第1凹部45の径方向内側の内面には、内側開口96が形成されており、第1凹部45の径方向外側の内面には外側開口97が形成されている。第1凹部45は、内側開口96を介して第2凹部46と連通しており、かつ外側開口97を介して第4凹部48と連通している。第1凹部45に挿入された固定具70を回転させると、固定具70のつば72が内側開口96および外側開口97を通って、第2凹部46および第4凹部48の内部に突出する。   An inner opening 96 is formed on the radially inner surface of the first recess 45, and an outer opening 97 is formed on the radially outer surface of the first recess 45. The first recess 45 is in communication with the second recess 46 through the inner opening 96 and in communication with the fourth recess 48 through the outer opening 97. When the fixture 70 inserted into the first recess 45 is rotated, the collar 72 of the fixture 70 protrudes through the inner opening 96 and the outer opening 97 into the interior of the second recess 46 and the fourth recess 48.

中間連結リング23は、内側連結リング23と外側連結リング23に挟まれることで、該内側連結リング23と外側連結リング23に保持される。例えば、中間連結リング23である第2連結リング23bは、内側連結リング23である第1連結リング23aと外側連結リング23である第3連結リング23cとに保持される。同様に、中間連結リング23である第4連結リング23dは、内側連結リング23である第3連結リング23cと外側連結リング23である第5連結リング23eとに保持される。   The middle connection ring 23 is held by the inner connection ring 23 and the outer connection ring 23 so as to be held by the inner connection ring 23 and the outer connection ring 23. For example, the second connection ring 23b, which is the intermediate connection ring 23, is held by the first connection ring 23a, which is the inner connection ring 23, and the third connection ring 23c, which is the outer connection ring 23. Similarly, the fourth connection ring 23 d which is the intermediate connection ring 23 is held by the third connection ring 23 c which is the inner connection ring 23 and the fifth connection ring 23 e which is the outer connection ring 23.

本実施形態では、中間連結リング23は、その外周面から外側に突出する環状の突出部30を有し、内側連結リング23は、突出部30が載置される環状の段差部31を有する。さらに、外側連結リング23は、その外周面から外側に突出する環状の突出部33を有し、中間連結リング23は、突出部33が載置される環状の段差部34を有する。第3連結リング23cは、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cに対しては外側連結リング23として機能し、第4内部周壁14dと第5内部周壁14eに対しては内側連結リング23として機能するので、第3連結リング23cは、環状の突出部33と、環状の段差部31とを有している。   In the present embodiment, the intermediate connection ring 23 has an annular protrusion 30 projecting outward from the outer peripheral surface thereof, and the inner connection ring 23 has an annular step 31 on which the protrusion 30 is mounted. Furthermore, the outer connection ring 23 has an annular protrusion 33 projecting outward from the outer peripheral surface thereof, and the middle connection ring 23 has an annular step 34 on which the protrusion 33 is mounted. The third connection ring 23c functions as an outer connection ring 23 for the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c, and as an inner connection ring 23 for the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e. Since it functions, the third connection ring 23c has an annular protrusion 33 and an annular step 31.

さらに、内側連結リング23のリング垂直部50には、固定具70のつば72が係合可能な内側係合溝36が形成されており、外側連結リング23のリング垂直部50には、固定具70のつば72が係合可能な外側係合溝37が形成されている。第3連結リング23cは、第2内部周壁14bと第3内部周壁14cに対しては外側連結リング23として機能し、第4内部周壁14dと第5内部周壁14eに対しては内側連結リング23として機能するので、第3連結リング23cは、内側係合溝36と外側係合溝37とを有している。   Further, the ring vertical portion 50 of the inner connection ring 23 is formed with an inner engagement groove 36 engageable with the collar 72 of the fixture 70, and the ring vertical portion 50 of the outer connection ring 23 is fixed An outer engagement groove 37 is formed, with which the collar 72 of 70 can be engaged. The third connection ring 23c functions as an outer connection ring 23 for the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c, and as an inner connection ring 23 for the fourth inner peripheral wall 14d and the fifth inner peripheral wall 14e. As it works, the third coupling ring 23c has an inner engagement groove 36 and an outer engagement groove 37.

内側連結リング23(例えば、第1連結リング23a)のリング傾斜部51の外周面に形成されたシール溝51eに内側傾斜周壁14(例えば、第2内部周壁14b)の先端に形成されたシール突起54が嵌め込まれる。中間連結リング23(例えば、第2連結リング23b)のリング傾斜部51の外周面に形成されたシール溝51eに外側傾斜周壁14(例えば、第3内部周壁14c)の先端に形成されたシール突起54が嵌め込まれる。さらに、中間連結リング23の突出部30を内側連結リング23の段差部31に載置させ、外側連結リング23の突出部33を中間連結リング23の段差部34に載置させる。この状態が図8に示されている。   A seal projection formed on the tip of the inner inclined peripheral wall 14 (for example, the second inner peripheral wall 14b) in the seal groove 51e formed on the outer peripheral surface of the ring inclined portion 51 of the inner connection ring 23 (for example, the first connection ring 23a) 54 is fitted. A seal projection formed on the tip of the outer inclined peripheral wall 14 (for example, the third inner peripheral wall 14c) in the seal groove 51e formed on the outer peripheral surface of the ring inclined portion 51 of the intermediate connection ring 23 (for example, the second connection ring 23b) 54 is fitted. Further, the protrusion 30 of the intermediate connection ring 23 is placed on the step 31 of the inner connection ring 23, and the protrusion 33 of the outer connection ring 23 is placed on the step 34 of the intermediate connection ring 23. This state is shown in FIG.

図8に示すように、弾性膜10の第1内部周壁14aも傾斜周壁として構成されている。第1内部周壁14aは、追加連結リング23fに接続され、該追加連結リング23fをキャリア43に固定することによりヘッド本体2に連結される。より具体的には、追加連結リング23fは傾斜面53を有しており、傾斜面53には第1内部周壁14aの先端に形成されたシール突起54が嵌め込まれるシール溝53aが形成されている。   As shown in FIG. 8, the first inner peripheral wall 14 a of the elastic film 10 is also configured as an inclined peripheral wall. The first inner peripheral wall 14 a is connected to the additional connection ring 23 f and is connected to the head main body 2 by fixing the additional connection ring 23 f to the carrier 43. More specifically, the additional connection ring 23f has an inclined surface 53, and the inclined surface 53 is formed with a seal groove 53a into which the seal projection 54 formed at the tip of the first inner peripheral wall 14a is fitted. .

第1内部周壁14aは、該第1内部周壁14aのシール突起54が追加連結リング23fのシール溝53aに嵌め込まれた状態で、第1連結リング23aと追加連結リング23fとに挟まれ、これにより、第1内部周壁14aが第1連結リング23aと追加連結リング23fとに保持される。   The first inner peripheral wall 14a is sandwiched between the first connection ring 23a and the additional connection ring 23f in a state in which the seal projection 54 of the first inner peripheral wall 14a is fitted into the seal groove 53a of the additional connection ring 23f. The first inner peripheral wall 14a is held by the first connection ring 23a and the additional connection ring 23f.

さらに、弾性膜10のエッジ周壁14fは傾斜部28を有している。この傾斜部28の先端には、シール突起54が形成されており、第5連結リング23eのリング傾斜部51の外周面51bには、このシール突起54が嵌め込まれるシール溝51eが形成されている。弾性膜10をヘッド本体2のキャリア43に連結する際は、弾性膜10の内部周壁14b〜14eおよびエッジ周壁14fを連結リング23a〜23eに予め保持させ、かつ内部周壁14aを追加連結リング23fに予め保持させる。   Furthermore, the edge peripheral wall 14 f of the elastic film 10 has an inclined portion 28. A seal projection 54 is formed at the tip of the inclined portion 28, and a seal groove 51e in which the seal projection 54 is fitted is formed on the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the fifth connection ring 23e. . When connecting the elastic film 10 to the carrier 43 of the head body 2, the inner peripheral walls 14b to 14e and the edge peripheral wall 14f of the elastic film 10 are held in advance by the connecting rings 23a to 23e, and the inner peripheral wall 14a is added to the additional connecting ring 23f. Hold in advance.

次いで、図9に示すように、弾性膜10、連結リング23a〜23e、および追加連結リング23fをキャリア43に向かって移動させ、各連結リング23a〜23eをキャリア43の下面43bに形成された凹部46,47,48(図8参照)に挿入する。図8に示すように、第3連結リング23cが挿入される凹部は、第2内部周壁14bおよび第3内部周壁14cに対しては第4凹部48である一方で、第4内部周壁14dおよび第5内部周壁14eに対しては第2凹部46である。   Next, as shown in FIG. 9, the elastic film 10, the connection rings 23a to 23e, and the additional connection ring 23f are moved toward the carrier 43, and the recesses formed on the lower surface 43b of the carrier 43 Insert into 46, 47, 48 (see FIG. 8). As shown in FIG. 8, the recess into which the third connection ring 23c is inserted is the fourth recess 48 with respect to the second inner peripheral wall 14b and the third inner peripheral wall 14c, while the fourth inner peripheral wall 14d and the fourth inner For the 5 inner peripheral wall 14 e, it is the second recess 46.

次いで、図10に示すように、キャリア43の上面43cに形成された第1凹部45に固定具70を挿入し、固定具70を治具(図示しない)によって回転させる。固定具70が回転すると、図11に示すように、固定具70のつば72が内側開口96および外側開口97を通って内側連結リング23のリング垂直部50に形成された内側係合溝36および外側連結リング23のリング垂直部50に形成された外側係合溝37にそれぞれ係合する。   Next, as shown in FIG. 10, the fixture 70 is inserted into the first recess 45 formed in the upper surface 43 c of the carrier 43, and the fixture 70 is rotated by a jig (not shown). As fixture 70 rotates, as shown in FIG. 11, collar 72 of fixture 70 passes through inner opening 96 and outer opening 97 and forms an inner engagement groove 36 formed in ring vertical portion 50 of inner connection ring 23 and They engage with the outer engagement grooves 37 formed in the ring vertical portion 50 of the outer connection ring 23 respectively.

図7(a)および図7(b)に示すように、固定具70のつば72には、2つの傾斜面72a,72bが形成されている。傾斜面72a,72bは、それぞれつば72の外周面まで延びている。この傾斜面72a,72bによって、つば72はスムーズに係合溝36,37に進入することができる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the flange 72 of the fixture 70 is formed with two inclined surfaces 72a and 72b. The inclined surfaces 72a and 72b extend to the outer peripheral surface of the collar 72, respectively. The inclined surfaces 72a and 72b allow the collar 72 to smoothly enter the engagement grooves 36 and 37.

傾斜面72a,72bを除いたつば72の厚みは係合溝36,37の厚みと同一であるため、スムーズに係合溝36,37に進入したつば72は、係合溝36,37と強固に係合する。その結果、内側連結リング(例えば、第1連結リング23a)、外側連結リング(例えば、第3連結リング23c)がキャリア43に強固に固定される。このとき、内側連結リング23と外側連結リング23とに保持される中間連結リング23(例えば、第2連結リング23b)も内側連結リング23と外側連結リング23とに強固に連結される。   Since the thickness of the collar 72 excluding the inclined surfaces 72a and 72b is the same as the thickness of the engagement grooves 36 and 37, the collar 72 which smoothly enters the engagement grooves 36 and 37 is strong with the engagement grooves 36 and 37 Engage in As a result, the inner connection ring (for example, the first connection ring 23a) and the outer connection ring (for example, the third connection ring 23c) are firmly fixed to the carrier 43. At this time, the intermediate connection ring 23 (for example, the second connection ring 23 b) held by the inner connection ring 23 and the outer connection ring 23 is also firmly connected to the inner connection ring 23 and the outer connection ring 23.

同時に、内側傾斜周壁(例えば、第2内部周壁14b)のシール突起54が内側連結リング23のリング傾斜部51の外周面51bに形成されたシール溝51eに、中間連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aによって押し付けられ、外側傾斜周壁(例えば、内部周壁14c)のシール突起54が中間連結リング23のリング傾斜部51の外周面51bに形成されたシール溝51eに、外側連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aによって押し付けられる。   Simultaneously, in the seal groove 51e in which the seal projection 54 of the inner inclined peripheral wall (for example, the second inner peripheral wall 14b) is formed in the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the inner connection ring 23, the ring inclined portion 51 of the intermediate connection ring 23 is The outer connecting ring 23 is pressed by the inner peripheral surface 51a of the outer groove 51e in which the seal projection 54 of the outer inclined peripheral wall (for example, the inner peripheral wall 14c) is formed in the outer peripheral surface 51b The inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51 of the first embodiment is pressed.

これにより、内側傾斜周壁14と内側連結リング23aとの間の隙間、および内側傾斜周壁14と中間連結リング23との間の隙間がシールされ、外側傾斜周壁14と中間連結リング23との間の隙間、および外側傾斜周壁14と外側連結リング23との間の隙間がシールされる。図6を参照して説明されたように、連結リング23のリング傾斜部51の内周面51aに、シール突起54をシール溝51eに押圧する押圧突起51fを形成してもよい。   Thereby, the gap between the inner inclined circumferential wall 14 and the inner connection ring 23 a and the gap between the inner inclined circumferential wall 14 and the intermediate connection ring 23 are sealed, and the gap between the outer inclined circumferential wall 14 and the intermediate connection ring 23 is The gap and the gap between the outer sloping peripheral wall 14 and the outer connecting ring 23 are sealed. As described with reference to FIG. 6, a pressing protrusion 51 f may be formed on the inner circumferential surface 51 a of the ring inclined portion 51 of the connection ring 23 to press the sealing protrusion 54 to the sealing groove 51 e.

エッジ周壁14fのシール突起54は、キャリア43の下面に形成された傾斜部43e(図8参照)によって第5連結リング23eのリング傾斜部51の外周面51bに形成されたシール溝51eに押し付けられ、これにより、エッジ周壁14fと第5連結リング23eとの間の隙間、およびエッジ周壁14fとキャリア43との間の隙間がシールされる。   The seal projection 54 of the edge peripheral wall 14f is pressed against the seal groove 51e formed on the outer peripheral surface 51b of the ring inclined portion 51 of the fifth connection ring 23e by the inclined portion 43e (see FIG. 8) formed on the lower surface of the carrier 43. Thereby, the gap between the edge peripheral wall 14f and the fifth connection ring 23e and the gap between the edge peripheral wall 14f and the carrier 43 are sealed.

本実施形態では、追加連結リング23fは、複数のねじ94によってキャリア43に固定される。キャリア43には、ねじ94が挿入される貫通孔43f(図8参照)が形成されており、追加連結リング23fには、その上面から下面に向かって延びるねじ孔56が形成されている。ねじ94を貫通孔43fに挿入して、ねじ94をねじ孔56に螺合させることにより、追加連結リング23fが強固にキャリア43に固定される。   In the present embodiment, the additional connection ring 23 f is fixed to the carrier 43 by a plurality of screws 94. In the carrier 43, a through hole 43f (see FIG. 8) into which the screw 94 is inserted is formed, and a screw hole 56 extending from the upper surface to the lower surface of the additional connection ring 23f is formed. By inserting the screw 94 into the through hole 43 f and screwing the screw 94 into the screw hole 56, the additional connection ring 23 f is firmly fixed to the carrier 43.

以下に説明する実施形態では、複数の周壁14a〜14fを区別せずに単に複数の周壁14と称することがあり、複数の連結リング23a〜23fを区別せずに単に複数の連結リング23と称することがあり、複数の圧力室16a〜16fを区別せずに単に複数の圧力室16と称することがある。   In the embodiment described below, the plurality of peripheral walls 14a to 14f may be simply referred to as the plurality of peripheral walls 14 without distinction, and the plurality of connection rings 23a to 23f are simply referred to as the plurality of connection rings 23 without distinction. In some cases, the plurality of pressure chambers 16 a to 16 f may be simply referred to as a plurality of pressure chambers 16 without distinction.

次に、弾性膜10のヘッド本体2への組み付けの詳細について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態において、弾性膜10をヘッド本体2に組み付ける工程とは、弾性膜10を複数の連結リング23に接続し、この状態で、連結リング23をキャリア43に密着させる工程を意味する。   Next, details of the assembly of the elastic film 10 to the head body 2 will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the step of attaching the elastic film 10 to the head body 2 means a step of connecting the elastic film 10 to the plurality of connection rings 23 and bringing the connection ring 23 into close contact with the carrier 43 in this state.

弾性膜10をヘッド本体2に組み付けるために、弾性膜10の周壁14に形成されたシール突起54を連結リング23に形成されたシール溝51eに嵌め込み、連結リング23をキャリア43に密着する。弾性膜10のヘッド本体2への組み付けによって、内部周壁(隔壁)14a〜14eおよびエッジ周壁(側壁)14fを含む弾性膜10の周壁14は、それぞれ独立した圧力室16を形成する。連結リング23a〜23fのキャリア43への密着によって、キャリア43に形成された流体ライン73と圧力室16とが貫通孔73b,73cを介して接続される。   In order to assemble the elastic film 10 to the head main body 2, the seal projection 54 formed on the peripheral wall 14 of the elastic film 10 is fitted into the seal groove 51 e formed on the connection ring 23, and the connection ring 23 is closely attached to the carrier 43. By assembling the elastic film 10 to the head main body 2, the peripheral walls 14 of the elastic film 10 including the inner peripheral walls (partitions) 14a to 14e and the edge peripheral walls (side walls) 14f form independent pressure chambers 16. The fluid line 73 formed in the carrier 43 and the pressure chamber 16 are connected via the through holes 73 b and 73 c by the close contact of the connection rings 23 a to 23 f to the carrier 43.

連結リング23のキャリア43への固定には、固定具70が用いられる。複数の連結リング23は、各連結リング23とキャリア43との間に隙間が形成されるようにキャリア43に嵌合される。これら複数の連結リング23は、固定具70の回転によりキャリア43側に引き寄せられる。このようにして、固定具70は、その回転により複数の連結リング23を引き上げつつ、連結リング23をキャリア43に密着固定する。   A fixing tool 70 is used to fix the connection ring 23 to the carrier 43. The plurality of connection rings 23 are fitted to the carrier 43 such that a gap is formed between each connection ring 23 and the carrier 43. The plurality of connection rings 23 are drawn toward the carrier 43 by the rotation of the fixture 70. In this manner, the fixing tool 70 closely fixes the connection ring 23 to the carrier 43 while pulling up the plurality of connection rings 23 by its rotation.

しかしながら、連結リング23の引き上げによって連結リング23をキャリア43に密着固定すると、連結リング23には、固定具70による局所的な引き上げ力が作用する。したがって、連結リング23は、固定具70による局所的な引き上げ力に耐えられず、破損するおそれがある。また、連結リング23のみならず、固定具70も破損するおそれがある。   However, when the connection ring 23 is closely fixed to the carrier 43 by pulling up the connection ring 23, a local pulling force by the fixing tool 70 acts on the connection ring 23. Therefore, the connection ring 23 can not withstand the local pulling force by the fixture 70 and may be broken. Moreover, not only the connection ring 23 but also the fixing tool 70 may be damaged.

図12(a)乃至図12(c)は、大気圧状態において、ヘッド本体2に組み付けられた弾性膜10を示す断面図である。図12(a)は弾性膜10の任意断面Aを示しており、図12(b)は弾性膜10の任意断面Bを示しており、図12(c)は弾性膜10の任意断面Cを示している。これら任意断面A〜Cは弾性膜10の異なる断面を表している。   FIGS. 12 (a) to 12 (c) are cross-sectional views showing the elastic film 10 assembled to the head body 2 in the atmospheric pressure state. 12 (a) shows an arbitrary cross section A of the elastic film 10, FIG. 12 (b) shows an arbitrary cross section B of the elastic film 10, and FIG. 12 (c) shows an arbitrary cross section C of the elastic film 10. It shows. These arbitrary cross sections A to C represent different cross sections of the elastic film 10.

上述したように、弾性膜10は柔軟な材質で形成されているため、弾性膜10をヘッド本体2に組み付ける際に、弾性膜10の変形具合にはばらつきが生じることがある。図12(a)では、周壁14fの傾斜部28は連結リング23eに近接する方向に変形しており、周壁14eの傾斜部(周壁本体55)は連結リング23eに近接する方向に変形しており、周壁14dの傾斜部(周壁本体55)は連結リング23cに近接する方向に変形している。図12(b)では、周壁14fの傾斜部28はキャリア43に近接する方向に変形している。図12(c)では、周壁14fの傾斜部28は連結リング23eに近接する方向に変形しており、周壁14dの傾斜部(周壁本体55)は連結リング23cに近接する方向に変形している。   As described above, since the elastic film 10 is formed of a flexible material, the degree of deformation of the elastic film 10 may vary when the elastic film 10 is assembled to the head body 2. In FIG. 12A, the inclined portion 28 of the peripheral wall 14f is deformed in the direction approaching the connection ring 23e, and the inclined portion (peripheral wall main body 55) of the peripheral wall 14e is deformed in the direction approaching the connection ring 23e The inclined portion (peripheral wall main body 55) of the peripheral wall 14d is deformed in the direction approaching the connection ring 23c. In FIG. 12 (b), the inclined portion 28 of the peripheral wall 14 f is deformed in the direction approaching the carrier 43. In FIG. 12C, the inclined portion 28 of the peripheral wall 14f is deformed in the direction approaching the connection ring 23e, and the inclined portion (peripheral wall main body 55) of the peripheral wall 14d is deformed in the direction approaching the connection ring 23c. .

弾性膜10の変形具合のばらつき、すなわち、弾性膜10の変形の不均一性は、研磨レートの均一性に影響を及ぼすおそれがある。したがって、弾性膜10をヘッド本体2に組み付ける際に、弾性膜10の周壁14の変形を周方向で均一にすることが求められている。   The variation in the degree of deformation of the elastic film 10, that is, the nonuniformity of the deformation of the elastic film 10 may affect the uniformity of the polishing rate. Therefore, when assembling the elastic film 10 into the head main body 2, it is required to make the deformation of the peripheral wall 14 of the elastic film 10 uniform in the circumferential direction.

そこで、以下の実施形態では、組み付けシステム200について説明する。組み付けシステム200は、弾性膜10の変形具合のばらつきを解消することができ、かつ連結リング23(および/または固定具70)を破損することなく、弾性膜10をヘッド本体2に組み付けることができる。   Therefore, in the following embodiment, an assembly system 200 will be described. The assembly system 200 can eliminate variations in the degree of deformation of the elastic film 10, and can assemble the elastic film 10 to the head main body 2 without damaging the connection ring 23 (and / or the fixture 70). .

図13は、弾性膜10をヘッド本体2に組み付けるための組み付けシステム200を示す概略斜視図である。組み付けシステム200は、弾性膜10の各圧力室16を加圧または減圧する流体移送装置250と、連結リング23をキャリア43に密着させる組み付け治具201とを備えている。   FIG. 13 is a schematic perspective view showing an assembly system 200 for assembling the elastic film 10 to the head body 2. The assembly system 200 includes a fluid transfer device 250 that pressurizes or decompresses each pressure chamber 16 of the elastic film 10, and an assembly jig 201 that brings the connection ring 23 into close contact with the carrier 43.

組み付け治具201は、弾性膜10およびヘッド本体2が収容可能な大きさを有する収容凹部202aが形成された治具ベース202と、キャリア43が取り付け可能であり、かつ収容凹部202aを閉塞可能な円盤状の治具プレート203と、キャリア43と治具プレート203とを締結可能な締結具204と、複数の連結リング23とキャリア43との間に隙間が形成された状態で収容凹部202aに収容された複数の連結リング23とキャリア43とが互いに密着するまで、治具プレート203を治具ベース202に近接させるクランパ205とを備えている。   The assembly jig 201 can attach the carrier 43 and the jig base 202 having the accommodation recess 202a having a size capable of accommodating the elastic film 10 and the head main body 2, and can close the accommodation recess 202a. The disk-shaped jig plate 203, the fastener 204 capable of fastening the carrier 43 and the jig plate 203, and the plurality of connection rings 23 and the carrier 43 are housed in the housing recess 202a in a state where a gap is formed. The clamper 205 is provided to bring the jig plate 203 close to the jig base 202 until the plurality of connection rings 23 and the carrier 43 come into close contact with each other.

図13では、単一の締結具204が描かれているが、治具プレート203およびキャリア43は複数の(本実施形態では、2つの)締結具204により固定可能である。治具プレート203は、キャリア43が複数の締結具204によって治具プレート203に固定された状態で、治具ベース202にセットされる。これら複数の締結具204は、治具プレート203の円周方向に沿って等間隔に配置されている。   Although a single fastener 204 is depicted in FIG. 13, the jig plate 203 and the carrier 43 can be secured by multiple (two in this embodiment) fasteners 204. The jig plate 203 is set to the jig base 202 in a state where the carrier 43 is fixed to the jig plate 203 by the plurality of fasteners 204. The plurality of fasteners 204 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the jig plate 203.

クランパ205は、治具プレート203を治具ベース202に連結することができ、各圧力室16の加圧に起因するキャリア43の浮き上がりを防止することができる。図13では、単一のクランパ205が描かれているが、治具プレート203および治具ベース202は複数の(本実施形態では、4つの)クランパ205により連結される。これら複数のクランパ205は、治具プレート203の円周方向に沿って等間隔に配置されている。   The clamper 205 can connect the jig plate 203 to the jig base 202 and can prevent the carrier 43 from rising due to the pressure applied to the pressure chambers 16. Although a single clamper 205 is depicted in FIG. 13, the jig plate 203 and the jig base 202 are connected by a plurality of (four in the present embodiment) clampers 205. The plurality of clampers 205 are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the jig plate 203.

図14は、組み付けシステム200の部分断面図である。図14では、ヘッド本体2および組み付け治具201は断面で描かれており、シール部材44,74の図示は省略されている。円盤状の治具プレート203には、ヘッド本体2に形成され、かつ複数の圧力室16のそれぞれに連通する貫通孔73(より具体的には、貫通孔73b,73c)と連通可能な複数の連通孔203aが形成されている。連通孔203aの数は、圧力室16の数に対応している。   FIG. 14 is a partial cross-sectional view of the assembly system 200. As shown in FIG. In FIG. 14, the head body 2 and the assembling jig 201 are illustrated in cross section, and the seal members 44 and 74 are not shown. A plurality of disk-shaped jig plates 203 can be communicated with the through holes 73 (more specifically, the through holes 73 b and 73 c) formed in the head main body 2 and communicating with the plurality of pressure chambers 16. A communication hole 203a is formed. The number of communication holes 203 a corresponds to the number of pressure chambers 16.

流体移送装置250は、各連通孔203aに接続可能な流体移送管251と、流体移送管251に接続された流体装置252とを備えている。流体装置252は、各圧力室16への加圧流体の供給によって各圧力室16を加圧する圧縮装置、または各圧力室16内の流体の吸引によって各圧力室16を減圧する真空装置である。   The fluid transfer device 250 includes a fluid transfer pipe 251 connectable to each communication hole 203 a and a fluid device 252 connected to the fluid transfer pipe 251. The fluid device 252 is a compression device that pressurizes each pressure chamber 16 by supplying pressurized fluid to each pressure chamber 16 or a vacuum device that decompresses each pressure chamber 16 by suction of fluid in each pressure chamber 16.

流体移送管251には、さらに、流体移送管251を通過する流体の圧力を計測する圧力計253と、流体移送管251を通過する流体の流量を計測する流量計254と、流体移送管251の流路を開閉する開閉バルブ255と、圧力レギュレータ256が接続されている。流体移送装置250は、これら圧力計253、流量計254、開閉バルブ255、および圧力レギュレータ256を備えている。   The fluid transfer pipe 251 further includes a pressure gauge 253 that measures the pressure of the fluid passing through the fluid transfer pipe 251, a flow meter 254 that measures the flow rate of the fluid passing through the fluid transfer pipe 251, and the fluid transfer pipe 251. An on-off valve 255 for opening and closing the flow path and a pressure regulator 256 are connected. The fluid transfer device 250 includes the pressure gauge 253, the flow meter 254, the on-off valve 255, and the pressure regulator 256.

圧力レギュレータ256は流体装置252に隣接して配置されており、開閉バルブ255は圧力レギュレータ256に隣接して配置されている。流量計254は開閉バルブ255に隣接して配置されており、圧力計253は流量計254に隣接して配置されている。   The pressure regulator 256 is disposed adjacent to the fluid device 252 and the on-off valve 255 is disposed adjacent to the pressure regulator 256. The flow meter 254 is disposed adjacent to the on-off valve 255, and the pressure gauge 253 is disposed adjacent to the flow meter 254.

流体移送管251は、その途中で分岐しており、継手210を介して各連通孔203aに接続されている。流体装置252が圧縮装置である場合、流体装置252を動作させると、加圧流体は流体移送管251を通じて各圧力室16に供給され、各圧力室16は加圧される。流体装置252が真空装置である場合、流体装置252を動作させると、各圧力室16の流体は吸引され、各圧力室16は減圧される。   The fluid transfer pipe 251 branches in the middle and is connected to each communication hole 203 a through a joint 210. When the fluid device 252 is a compression device, when the fluid device 252 is operated, pressurized fluid is supplied to each pressure chamber 16 through the fluid transfer pipe 251, and each pressure chamber 16 is pressurized. When the fluid device 252 is a vacuum device, when the fluid device 252 is operated, the fluid in each pressure chamber 16 is aspirated, and each pressure chamber 16 is depressurized.

図14に示すように、複数の連結リング23は、各連結リング23とキャリア43との間に隙間が形成されるように、キャリア43に嵌合されており、複数の連結リング23には弾性膜10が接続されている。治具プレート203が治具ベース202にセットされたとき、治具ベース202の収容凹部202aには、弾性膜10およびヘッド本体2(より具体的には、複数の連結リング23およびキャリア43)が収容され、治具プレート203は、治具ベース202の収容凹部202aを閉塞する。   As shown in FIG. 14, the plurality of connection rings 23 are fitted to the carrier 43 such that a gap is formed between each connection ring 23 and the carrier 43, and the plurality of connection rings 23 are elastic. The membrane 10 is connected. When the jig plate 203 is set to the jig base 202, the elastic film 10 and the head body 2 (more specifically, the plurality of connection rings 23 and the carrier 43) are accommodated in the housing recess 202a of the jig base 202. The jig plate 203 accommodated therein closes the accommodation recess 202 a of the jig base 202.

治具ベース202は、エッジ周壁14fの径方向外側への膨らみを抑制するための周壁(内周壁)202bを備えている。治具プレート203は、弾性膜10および治具ベース202が同心状に配置されるように、すなわち、エッジ周壁14fの円心と治具ベース202の周壁202bの円心とが合うように、治具ベース202にセットされる。   The jig base 202 includes a peripheral wall (inner peripheral wall) 202 b for suppressing the radial outward swelling of the edge peripheral wall 14 f. The jig plate 203 is fixed so that the elastic film 10 and the jig base 202 are arranged concentrically, that is, the circle of the edge peripheral wall 14 f and the circle of the peripheral wall 202 b of the jig base 202 are aligned. The tool base 202 is set.

弾性膜10は各圧力室16の加圧によって膨らみ、エッジ周壁14fの外面は治具ベース202の周壁202bに接触する。弾性膜10の膨らみはウェハWの研磨特性に影響を及ぼすため、治具ベース202の内径は、ウェハWの最適な研磨特性が得られるように決定される。言い換えれば、治具ベース202の周壁202bと、周壁202bに隣接するエッジ周壁14fの外面との間の隙間は、弾性膜10の変形量(膨張量)が所定の量になるように決定される。   The elastic film 10 is expanded by the pressure of each pressure chamber 16, and the outer surface of the edge peripheral wall 14 f contacts the peripheral wall 202 b of the jig base 202. Since the swelling of the elastic film 10 affects the polishing characteristics of the wafer W, the inner diameter of the jig base 202 is determined so that the optimum polishing characteristics of the wafer W can be obtained. In other words, the gap between the peripheral wall 202b of the jig base 202 and the outer surface of the edge peripheral wall 14f adjacent to the peripheral wall 202b is determined such that the amount of deformation (the amount of expansion) of the elastic film 10 becomes a predetermined amount. .

加圧流体がエッジ圧力室16fに供給されると、弾性膜10のエッジ周壁14fは、外側に膨張する。特に、エッジ周壁14fが過剰に膨張すると、エッジ周壁14fのシール突起54がシール溝51eから外れ、外側に飛び出してしまうおそれがある。治具ベース202の周壁202bは、シール突起54の飛び出しの対策として有効に機能する。   When the pressurized fluid is supplied to the edge pressure chamber 16f, the edge peripheral wall 14f of the elastic film 10 expands outward. In particular, when the edge peripheral wall 14f is excessively expanded, the seal projection 54 of the edge peripheral wall 14f may come out of the seal groove 51e and may protrude outward. The peripheral wall 202 b of the jig base 202 effectively functions as a measure against the protrusion of the seal projection 54.

一実施形態では、組み付け治具201は、周壁202bとエッジ周壁14fとの間に配置された環状のスペーサ(膨張調整部材)220を備えてもよい。図15はスペーサ220を示す断面図である。図15に示すように、スペーサ220を配置することにより、治具ベース202の内径を変更することなく、弾性膜10の変形量を決定することができる。組み付け治具201は、厚さの異なる複数のスペーサ220を備えてもよい。この場合、作業者は、複数のスペーサ220の中からウェハWの研磨条件に応じて、任意の厚さを有するスペーサ220を選択することができる。   In one embodiment, the assembly jig 201 may include an annular spacer (expansion adjustment member) 220 disposed between the peripheral wall 202 b and the edge peripheral wall 14 f. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the spacer 220. As shown in FIG. By arranging the spacers 220 as shown in FIG. 15, the amount of deformation of the elastic film 10 can be determined without changing the inner diameter of the jig base 202. The assembly jig 201 may include a plurality of spacers 220 having different thicknesses. In this case, the operator can select the spacer 220 having any thickness according to the polishing conditions of the wafer W among the plurality of spacers 220.

図16は、弾性膜10をヘッド本体2に組み付ける工程を示す図である。図16の工程1に示すように、まず、弾性膜10を複数の連結リング23に接続する。弾性膜10は、シリコンゴムなどの弾性変形可能な弾性体から形成されている。したがって、弾性膜10を複数の連結リング23に取り付ける際には、作業者は、各連結リング23に対応する弾性膜10の周壁14を手で変形させて、弾性膜10を複数の連結リング23に接続する。   FIG. 16 is a view showing a process of assembling the elastic film 10 to the head body 2. First, as shown in step 1 of FIG. 16, the elastic film 10 is connected to a plurality of connection rings 23. The elastic film 10 is formed of an elastically deformable elastic body such as silicone rubber. Therefore, when attaching the elastic film 10 to the plurality of connection rings 23, the operator manually deforms the peripheral wall 14 of the elastic film 10 corresponding to each connection ring 23 to make the elastic film 10 the plurality of connection rings 23. Connect to

弾性膜10の複数の周壁14の端部のそれぞれには、全周に亘ってシール突起54が設けられている。作業者は、各周壁14のシール突起54を各連結リング23に設けられたシール溝51eに嵌合させる。シール突起54のシール溝51eへの組み付け性を向上させるため、シール溝51eはシール突起54よりも大きな大きさを有している。したがって、シール突起54がシール溝51eに嵌合された状態では、シール突起54は、シール溝51eに対して自由に回転することができる。   At each of the end portions of the plurality of peripheral walls 14 of the elastic film 10, seal protrusions 54 are provided over the entire circumference. The operator fits the seal projection 54 of each peripheral wall 14 into the seal groove 51 e provided in each connection ring 23. The seal groove 51 e has a size larger than that of the seal projection 54 in order to improve the assemblability of the seal projection 54 into the seal groove 51 e. Therefore, in the state where the seal projection 54 is fitted in the seal groove 51e, the seal projection 54 can freely rotate with respect to the seal groove 51e.

すべてのシール突起54がシール溝51eに嵌合されて、弾性膜10が複数の連結リング23に接続された後、作業者は、連結リング23をキャリア43に嵌合させる(図16の工程2参照)。このとき、複数の連結リング23とキャリア43との間には隙間が形成されている。   After all the seal protrusions 54 are fitted in the seal grooves 51e and the elastic film 10 is connected to the plurality of connection rings 23, the operator fits the connection ring 23 to the carrier 43 (step 2 in FIG. 16). reference). At this time, a gap is formed between the plurality of connection rings 23 and the carrier 43.

その後、複数の連結リング23が取り付けられたキャリア43を締結具204によって治具プレート203に固定する(図16の工程3参照)。キャリア43および治具プレート203には、それぞれ、締結具204が挿入可能な孔(ねじ孔または貫通孔)が形成されており、孔に挿入された締結具204を締め付けることにより、キャリア43は治具プレート203に固定される。キャリア43の治具プレート203への固定により、治具プレート203に形成された連通孔203aおよびヘッド本体2に形成された貫通孔73b,73cは連通する。このとき、各圧力室16は大気圧状態である。本実施形態では、締結具204は、ねじまたはボルトから構成された締め付け具である。   Thereafter, the carrier 43 to which the plurality of connection rings 23 are attached is fixed to the jig plate 203 by the fastener 204 (see step 3 in FIG. 16). Holes (screw holes or through holes) into which the fasteners 204 can be inserted are respectively formed in the carrier 43 and the jig plate 203, and the carrier 43 is fixed by tightening the fasteners 204 inserted into the holes. It is fixed to the tool plate 203. By fixing the carrier 43 to the jig plate 203, the communication hole 203a formed in the jig plate 203 and the through holes 73b and 73c formed in the head main body 2 communicate with each other. At this time, each pressure chamber 16 is at atmospheric pressure. In the present embodiment, the fastener 204 is a fastener composed of a screw or a bolt.

治具プレート203は、弾性膜10およびヘッド本体2が治具ベース202の収容凹部202aに配置されるように、治具ベース202にセットされる(図16の工程4参照)。その後、作業者は、治具プレート203を治具ベース202にクランパ205によって連結する。本実施形態では、クランパ205は、ねじまたはボルトから構成された締め付け具である。   The jig plate 203 is set to the jig base 202 such that the elastic film 10 and the head body 2 are disposed in the housing recess 202 a of the jig base 202 (see step 4 in FIG. 16). Thereafter, the worker connects the jig plate 203 to the jig base 202 by the clamper 205. In the present embodiment, the clamper 205 is a clamp comprised of a screw or a bolt.

図17は、クランパ205の他の実施形態を示す図である。クランパ205は、複数のエアシリンダ235と、これら複数のエアシリンダ235を保持する保持部材236とを備えてもよい。図17では、流体移送装置250の図示は省略されている。これら複数のエアシリンダ235は同一の構造を有しているため、以下、単一のエアシリンダ235について説明する。   FIG. 17 is a view showing another embodiment of the clamper 205. As shown in FIG. The clamper 205 may include a plurality of air cylinders 235 and a holding member 236 for holding the plurality of air cylinders 235. The fluid transfer device 250 is not shown in FIG. Since the plurality of air cylinders 235 have the same structure, a single air cylinder 235 will be described below.

図17に示すように、エアシリンダ235は、治具プレート203に接続されたピストンロッド235aと、シリンダ本体235bとを備えている。ピストンロッド235aの先端は治具プレート203に固定されている。シリンダ本体235bの内部空間は、ピストンロッド235aにより、2つの圧力室に分けられており、シリンダ本体235bには、図示しない気体移送ラインが接続されている。この気体移送ラインは、気体供給源(図示しない)に接続されている。ピストンロッド235aは、圧縮気体のピストン本体235bへの供給により、治具プレート203を下方向(治具ベース202に近接する方向)に付勢可能である。   As shown in FIG. 17, the air cylinder 235 includes a piston rod 235 a connected to the jig plate 203 and a cylinder body 235 b. The tip of the piston rod 235 a is fixed to the jig plate 203. The internal space of the cylinder body 235b is divided into two pressure chambers by a piston rod 235a, and a gas transfer line (not shown) is connected to the cylinder body 235b. The gas transfer line is connected to a gas source (not shown). The piston rod 235a can bias the jig plate 203 downward (in the direction close to the jig base 202) by the supply of the compressed gas to the piston main body 235b.

ピストン本体235bは保持部材236に保持されており、保持部材236の両端は治具ベース202に固定されている。このような構造により、ピストンロッド235aは、圧縮気体の供給により治具プレート203を下方向に付勢することができ、治具プレート203を治具ベース202に近接させることができる。図17では、クランパ205は、複数の(本実施形態では、3つの)エアシリンダ235を備えているが、エアシリンダ235の数は本実施形態には限定されない。   The piston main body 235 b is held by the holding member 236, and both ends of the holding member 236 are fixed to the jig base 202. With such a structure, the piston rod 235a can bias the jig plate 203 downward by the supply of compressed gas, and the jig plate 203 can be brought close to the jig base 202. In FIG. 17, the clamper 205 includes a plurality of (three in the present embodiment) air cylinders 235, but the number of air cylinders 235 is not limited to this embodiment.

気体移送ラインには、開閉バルブ(図示しない)が接続されてもよい。開閉バルブは、その開閉によってピストンロッド235aの付勢力を制御することができ、クランパ205のクランプ力(治具プレート203を治具ベース202に近接させる力)を容易に調整することができる。複数のシリンダ本体235bに共通の気体移送ラインおよび共通の開閉バルブを接続することにより、複数のクランパ205のクランプ力を共通化することができ、クランプ力を容易に管理することができる。   An on-off valve (not shown) may be connected to the gas transfer line. The on-off valve can control the biasing force of the piston rod 235a by opening and closing thereof, and can easily adjust the clamping force of the clamper 205 (force to make the jig plate 203 approach the jig base 202). By connecting the common gas transfer line and the common on-off valve to the plurality of cylinder bodies 235b, the clamping force of the plurality of clampers 205 can be made common, and the clamping force can be easily managed.

図示しないが、クランパ205は、メンテナンス性を考慮したワンタッチ式クランプ構造体であってもよい。例えば、クランパ205は、治具プレート203に取り付けられた引っ掛け部材と、治具ベース202に取り付けられ、かつ引っ掛け部材に連結可能なフック部材とを備えている。作業者は、引っ掛け部材をフック部材に引っ掛け、この状態で、引っ掛け部材を操作することにより、治具プレート203を治具ベース202に近接させることができる。   Although not shown, the clamper 205 may be a one-touch clamp structure in consideration of maintainability. For example, the clamper 205 includes a hooking member attached to the jig plate 203, and a hook member attached to the jig base 202 and connectable to the hooking member. The operator can bring the jig plate 203 close to the jig base 202 by hooking the hooking member onto the hook member and operating the hooking member in this state.

図14に戻り、治具プレート203および治具ベース202には、クランパ205が挿入可能な孔が形成されており、孔にクランパ205を挿入し、さらに必要に応じて仮締めすることにより、治具プレート203は治具ベース202に連結される。   Referring back to FIG. 14, the jig plate 203 and the jig base 202 are formed with holes into which the clampers 205 can be inserted, and the clampers 205 are inserted into the holes and further temporarily tightened if necessary. The tool plate 203 is connected to the jig base 202.

図16の工程4の後、継手210を介して流体移送装置250の流体移送管251を治具プレート203に接続する(図16の工程5参照)。圧縮装置としての流体装置252は、その動作によって、流体移送管251、連通孔203a、および貫通孔73b,73cを通じて、加圧流体を各圧力室16に供給する。結果として、各圧力室16は加圧状態となる(図16の工程6参照)。各圧力室16に供給される加圧流体の圧力は、0.2〜7PSI(1.379〜48.265kPa)の範囲内で圧力レギュレータ256によって調整される。   After step 4 of FIG. 16, the fluid transfer pipe 251 of the fluid transfer device 250 is connected to the jig plate 203 through the joint 210 (see step 5 of FIG. 16). The fluid device 252 as a compression device supplies pressurized fluid to the pressure chambers 16 through the fluid transfer pipe 251, the communication hole 203a, and the through holes 73b and 73c by its operation. As a result, each pressure chamber 16 is pressurized (see step 6 in FIG. 16). The pressure of the pressurized fluid supplied to each pressure chamber 16 is regulated by the pressure regulator 256 within the range of 0.2 to 7 PSI (1.379 to 48.265 kPa).

このとき、複数の連結リング23は、各連結リング23とキャリア43との間に隙間が形成されるように、キャリア43に嵌合されている。言い換えれば、複数の連結リング23はキャリア43には密着していない。弾性膜10のシール突起54は、連結リング23およびキャリア43の少なくとも1つに接触しているので、加圧流体が各圧力室16に供給されても、加圧流体の漏れ量は非常に少ない。   At this time, the plurality of connection rings 23 are fitted to the carrier 43 such that gaps are formed between the respective connection rings 23 and the carrier 43. In other words, the plurality of connection rings 23 are not in close contact with the carrier 43. Since the seal projection 54 of the elastic membrane 10 is in contact with at least one of the connection ring 23 and the carrier 43, the amount of leakage of the pressurized fluid is very small even if the pressurized fluid is supplied to each pressure chamber 16 .

弾性膜10は、加圧流体の各圧力室16への供給により外側(より具体的には、キャリア43から離間する方向)に膨らむ。治具ベース202と弾性膜10の下面との間に隙間が形成されていれば、弾性膜10は、その下方向にも膨らむ。弾性膜10の内部周壁14は、隣接する圧力室16に供給される加圧流体の圧力によって圧縮される。   The elastic film 10 expands outward (more specifically, in a direction away from the carrier 43) by the supply of the pressurized fluid to the pressure chambers 16. If a gap is formed between the jig base 202 and the lower surface of the elastic film 10, the elastic film 10 also bulges downward. The inner peripheral wall 14 of the elastic membrane 10 is compressed by the pressure of the pressurized fluid supplied to the adjacent pressure chamber 16.

複数の圧力室16を加圧した状態で、クランパ205を回転させて、治具プレート203を治具ベース202に近接させる。クランパ205は、その回転により、治具プレート203を介してキャリア43および連結リング23を治具ベース202の下面(すなわち、収容凹部202aの表面)に近接する方向に移動させる。結果として、クランパ205は、連結リング23の下端を、弾性膜10を介して治具ベース202の下面に押し付ける。連結リング23が治具ベース202の下面に押し付けられると、連結リング23とキャリア43との間の隙間がなくなる。結果として、連結リング23はキャリア43に密着される(図16の工程7参照)。   In a state where the plurality of pressure chambers 16 are pressurized, the clamper 205 is rotated to bring the jig plate 203 close to the jig base 202. The clamper 205 moves the carrier 43 and the connection ring 23 in the direction approaching the lower surface of the jig base 202 (that is, the surface of the accommodation recess 202a) through the jig plate 203 by the rotation. As a result, the clamper 205 presses the lower end of the connection ring 23 against the lower surface of the jig base 202 via the elastic film 10. When the connection ring 23 is pressed against the lower surface of the jig base 202, the gap between the connection ring 23 and the carrier 43 disappears. As a result, the connection ring 23 is in close contact with the carrier 43 (see step 7 in FIG. 16).

図14に示す実施形態では、連結リング23c,23dの下端、すなわち、リング傾斜部51の先端51c(図6参照)は、連結リング23eの下端よりも下方に位置しているため、連結リング23c,23dは、クランパ205によって弾性膜10を介して治具ベース202の下面に押し付けられる。連結リング23eの環状の突出部33(図8参照)は連結リング23dの環状の段差部34(図8参照)上に載置されており、連結リング23eは連結リング23c,23dに接続されている。したがって、連結リング23eも他の連結リング23c,23dとともにキャリア43に密着される。   In the embodiment shown in FIG. 14, the lower ends of the connection rings 23c and 23d, that is, the tip 51c (see FIG. 6) of the ring inclined portion 51 are located below the lower end of the connection ring 23e. , 23d are pressed against the lower surface of the jig base 202 by the clamper 205 via the elastic film 10. The annular projection 33 (see FIG. 8) of the coupling ring 23e is mounted on the annular step 34 (see FIG. 8) of the coupling ring 23d, and the coupling ring 23e is connected to the coupling rings 23c and 23d. There is. Therefore, the connection ring 23e is also in close contact with the carrier 43 together with the other connection rings 23c and 23d.

図14に示すように、治具プレート203を治具ベース202にセットしたときの治具プレート203と治具ベース202との間の距離は、連結リング23とキャリア43との間に形成された隙間の距離よりも大きい。治具プレート203と治具ベース202との間の距離は、さらに、連結リング23c,23dの下端と治具ベース202の下面との間の距離よりも大きい。治具ベース202の下面(より具体的には、収容凹部202aの下面)と治具ベース202の上端との間の距離は、連結リング23がキャリア43に密着された状態における連結リング23の下端とキャリア43の上端との間の距離と同じか、または小さい。したがって、複数の連結リング23は、治具プレート203の治具ベース202への近接によって、治具ベース202の下面に押し付けられ、キャリア43に密着することができる。   As shown in FIG. 14, when the jig plate 203 is set on the jig base 202, the distance between the jig plate 203 and the jig base 202 is formed between the connection ring 23 and the carrier 43. Larger than the gap distance. The distance between the jig plate 203 and the jig base 202 is further larger than the distance between the lower ends of the connection rings 23 c and 23 d and the lower surface of the jig base 202. The distance between the lower surface of the jig base 202 (more specifically, the lower surface of the accommodation recess 202a) and the upper end of the jig base 202 is the lower end of the connection ring 23 in a state in which the connection ring 23 is in close contact with the carrier 43. Or the same as the distance between the top of the carrier 43 and the top end of the carrier 43. Therefore, the plurality of connection rings 23 can be pressed against the lower surface of the jig base 202 by the proximity of the jig plate 203 to the jig base 202 and can be in close contact with the carrier 43.

キャリア43、複数の連結リング23、および弾性膜10は、治具プレート203と治具ベース202との間に挟まれ、複数の連結リング23は弾性膜10を介して治具ベース202の下面に押し付けられる。したがって、弾性膜10の損傷を確実に防止するために、組み付け治具201は、収容凹部202aに配置され、弾性膜10の下面に接触可能な緩衝部材(クッション)230をさらに備えてもよい(図18参照)。緩衝部材230は、ゴムなどの弾性部材から構成されており、緩衝部材230の硬度は、弾性膜10の硬度と同一であるか、または弾性膜10の硬度よりも低い。   The carrier 43, the plurality of connection rings 23, and the elastic film 10 are sandwiched between the jig plate 203 and the jig base 202, and the plurality of connection rings 23 are formed on the lower surface of the jig base 202 via the elastic film 10. It is pressed. Therefore, in order to reliably prevent damage to the elastic film 10, the assembling jig 201 may further include a buffer member (cushion) 230 which is disposed in the housing recess 202a and can contact the lower surface of the elastic film 10 (see FIG. See Figure 18). The buffer member 230 is made of an elastic member such as rubber, and the hardness of the buffer member 230 is the same as the hardness of the elastic film 10 or lower than the hardness of the elastic film 10.

本実施形態では、連結リング23eの下端は、他の連結リング23a〜23d,23fの下端よりも上方に位置している。図19は、緩衝段部230aを備えた緩衝部材230を示す図である。図19に示すように、緩衝部材230は、その上面に形成された環状の緩衝段部230aをさらに備えてもよい。このように、緩衝部材230は緩衝段部230aを備えているため、各連結リング23の下端と緩衝部材230との間の距離は同一である。したがって、クランパ205は、すべての連結リング23に対してクランプ力を均一に伝達することができる。   In the present embodiment, the lower end of the connection ring 23e is located above the lower ends of the other connection rings 23a to 23d and 23f. FIG. 19 is a view showing a cushioning member 230 provided with a cushioning step 230a. As shown in FIG. 19, the cushioning member 230 may further include an annular cushioning step 230a formed on the upper surface thereof. As described above, since the cushioning member 230 includes the cushioning stepped portion 230a, the distance between the lower end of each connection ring 23 and the cushioning member 230 is the same. Therefore, the clamper 205 can uniformly transmit the clamping force to all the coupling rings 23.

図20は圧力室16の加圧による弾性膜10の変形状態を示す図である。図20に示すように、各圧力室16に供給された加圧流体(図20の矢印参照)の圧力によって弾性膜10の形状的な不均一性が軽減される。より具体的には、弾性膜10の内部周壁14は、隣接する圧力室16に供給された加圧流体の圧力によって圧縮されるため、内部周壁14の姿勢は正され、内部周壁14の変形具合のばらつきが解消される。さらに、弾性膜10のエッジ周壁14fは、外側に向かって均一に変形し、エッジ周壁14fの変形具合のばらつきが解消される。このようにして、弾性膜10の周壁14全体の周方向における変形具合のばらつきは解消される。   FIG. 20 is a view showing a deformed state of the elastic film 10 due to the pressurization of the pressure chamber 16. As shown in FIG. 20, the pressure of the pressurized fluid (see the arrow in FIG. 20) supplied to each pressure chamber 16 reduces the shape non-uniformity of the elastic film 10. More specifically, since the inner peripheral wall 14 of the elastic film 10 is compressed by the pressure of the pressurized fluid supplied to the adjacent pressure chamber 16, the posture of the inner peripheral wall 14 is corrected, and the deformation of the inner peripheral wall 14 Variation is eliminated. Furthermore, the edge peripheral wall 14 f of the elastic film 10 is uniformly deformed outward, and the variation in the degree of deformation of the edge peripheral wall 14 f is eliminated. Thus, the variation in the degree of deformation in the circumferential direction of the entire peripheral wall 14 of the elastic film 10 is eliminated.

複数の連結リング23は、各圧力室16に加圧流体が供給された状態で、すなわち、弾性膜10の周壁14全体の変形具合のばらつきが解消された状態でキャリア43に密着される。したがって、弾性膜10がウェハWを研磨する状態において最適な形状となるように、すなわち、弾性膜10の変形具合のばらつきが解消された状態で弾性膜10をヘッド本体2に組み付けることができる。   The plurality of connection rings 23 are in close contact with the carrier 43 in a state in which the pressurized fluid is supplied to each pressure chamber 16, that is, in a state in which variation in deformation of the entire peripheral wall 14 of the elastic film 10 is eliminated. Therefore, elastic film 10 can be assembled to head body 2 so that elastic film 10 has an optimum shape in a state of polishing wafer W, that is, in a state in which variation in deformation of elastic film 10 is eliminated.

図21は、弾性膜10の変形具合のばらつきが解消された状態でヘッド本体2に組み付けられた弾性膜10を示す図である。本実施形態によれば、図21に示すように、弾性膜10の変形具合のばらつきを解消することができるため、ウェハWに対する押圧力を均一化することができ、結果として、研磨レートの均一性を向上することができる。   FIG. 21 is a view showing the elastic film 10 assembled to the head main body 2 in a state in which the variation in the degree of deformation of the elastic film 10 is eliminated. According to the present embodiment, as shown in FIG. 21, the variation in the degree of deformation of the elastic film 10 can be eliminated, so that the pressing force on the wafer W can be made uniform, and as a result, the polishing rate becomes uniform. It is possible to improve the quality.

流体装置252は各圧力室16を減圧する真空装置であってもよい。真空装置としての流体装置252を動作させて、各圧力室16を減圧した状態で弾性膜10をヘッド本体2に組み付けても弾性膜10の変形具合のばらつきを解消することができる。   The fluid device 252 may be a vacuum device that decompresses each pressure chamber 16. Even if the elastic film 10 is assembled to the head main body 2 in a state in which the pressure chambers 16 are decompressed by operating the fluid device 252 as a vacuum device, it is possible to eliminate the variation in the degree of deformation of the elastic film 10.

各圧力室16に供給される加圧流体の圧力は、圧力室16ごとに変化させてもよい。特に、各圧力室16に供給される加圧流体の圧力が同一である場合、内部周壁14は隣接する圧力室16に供給される加圧流体の同一の圧力を受けるため、内部周壁14の形状の変形具合の修正が行われにくい場合がある。そこで、圧力室16ごとに異なる圧力の加圧流体を供給する。   The pressure of the pressurized fluid supplied to each pressure chamber 16 may be changed for each pressure chamber 16. In particular, when the pressure of the pressurized fluid supplied to each pressure chamber 16 is the same, the inner circumferential wall 14 receives the same pressure of the pressurized fluid supplied to the adjacent pressure chamber 16, so the shape of the inner circumferential wall 14 It may be difficult to correct the degree of deformation of. Therefore, pressurized fluid of different pressure is supplied to each pressure chamber 16.

図22は、流体移送装置250の他の実施形態を示す図である。図22に示すように、流体移送装置250は複数の流体移送管251を備えており、これら複数の流体移送管251のそれぞれには、流体装置252、圧力計253、流量計254、開閉バルブ255、および圧力レギュレータ256が接続されている。このような構成により、各圧力室16に供給される加圧流体の圧力を圧力室16ごとに変化させることができる。   FIG. 22 illustrates another embodiment of a fluid transfer device 250. As shown in FIG. As shown in FIG. 22, the fluid transfer device 250 includes a plurality of fluid transfer pipes 251, and each of the plurality of fluid transfer pipes 251 includes a fluid device 252, a pressure gauge 253, a flow meter 254, an on-off valve 255. , And a pressure regulator 256 are connected. With such a configuration, the pressure of the pressurized fluid supplied to each pressure chamber 16 can be changed for each pressure chamber 16.

圧力室16ごとに加圧流体の圧力を変化させると、複数の圧力室16に供給される加圧流体の圧力に圧力差が生じる。図23は、圧力室16ごとに加圧流体の圧力を変化させたときの弾性膜10の変形状態を示す図である。図23において、圧力室16eに供給された加圧流体の圧力は圧力室16fに供給された加圧流体の圧力よりも大きい(図23の矢印参照)。   When the pressure of the pressurized fluid is changed for each pressure chamber 16, a pressure difference is generated in the pressure of the pressurized fluid supplied to the plurality of pressure chambers 16. FIG. 23 is a view showing a deformed state of the elastic film 10 when the pressure of the pressurized fluid is changed for each pressure chamber 16. In FIG. 23, the pressure of the pressurized fluid supplied to the pressure chamber 16e is larger than the pressure of the pressurized fluid supplied to the pressure chamber 16f (see the arrow in FIG. 23).

図23に示すように、圧力室16eと圧力室16fとを区画する弾性膜10の内部周壁14eは、低圧状態の圧力室16fに向かって変形するため、大気圧状態における弾性膜10の固有の曲がり(くせ)を除去することができる。   As shown in FIG. 23, the inner peripheral wall 14e of the elastic film 10 that divides the pressure chamber 16e and the pressure chamber 16f is deformed toward the pressure chamber 16f in the low pressure state, and hence the inherent characteristic of the elastic film 10 in the atmospheric pressure state. It is possible to eliminate bending.

図24は、圧力室16ごとに加圧流体の圧力を変化させた状態でヘッド本体2に組み付けられた弾性膜10を示す図である。図24に示すように、複数の圧力室16に供給される加圧流体の圧力に圧力差が生じた状態で、連結リング23をキャリア43に密着させることにより、ヘッド本体2に組み付けられた弾性膜10の内部周壁14d,14eの形状に変化を生じさせることができる。   FIG. 24 is a view showing the elastic film 10 assembled to the head main body 2 in a state where the pressure of the pressurized fluid is changed for each pressure chamber 16. As shown in FIG. 24, by bringing the connection ring 23 into close contact with the carrier 43 in a state where a pressure difference is generated in the pressure of the pressurized fluid supplied to the plurality of pressure chambers 16, the elasticity assembled to the head main body 2 Changes can be made in the shape of the inner peripheral walls 14d, 14e of the membrane 10.

図22に示すように、流体移送装置250が複数の流体装置252を備えている場合、これら複数の流体装置252のいずれかを真空装置としてもよい。このような構成により、例えば、隣接する2つの圧力室16において、一方の圧力室16を加圧し、他方の圧力室16を減圧することができる。このようにして、隣接する圧力室16の圧力差を大きくすることができるため、隣接する圧力室16を区画する弾性膜10の内部周壁14の形状は大きく変形することができる。   As shown in FIG. 22, when the fluid transfer device 250 includes a plurality of fluid devices 252, any one of the plurality of fluid devices 252 may be a vacuum device. With such a configuration, for example, in two adjacent pressure chambers 16, one pressure chamber 16 can be pressurized and the other pressure chamber 16 can be depressurized. In this manner, since the pressure difference between the adjacent pressure chambers 16 can be increased, the shape of the inner peripheral wall 14 of the elastic film 10 that divides the adjacent pressure chambers 16 can be largely deformed.

一実施形態では、流体装置252と別個の流体装置が接続された分岐管を、切り替え弁を介して流体移送管251に接続してもよい。この場合、1つの流体移送管251には、2つの流体装置252、すなわち、圧縮装置および真空装置が接続される。   In one embodiment, a branch pipe connected to a fluid device separate from the fluid device 252 may be connected to the fluid transfer pipe 251 via a switching valve. In this case, two fluid devices 252, that is, a compression device and a vacuum device are connected to one fluid transfer pipe 251.

図25は、固定具70によって複数の連結リング23をキャリア43に固定する様子を示す図である。弾性膜10をヘッド本体2に組み付けた後、すなわち、図16の工程7の後、治具プレート203に形成され、かつ第1凹部45に連通する挿入孔203bを通じて固定具70を第1凹部45に挿入する。治具プレート203に形成された挿入孔203bは第1凹部45と同一形状を有している。複数の連結リング23は、固定具70の回転によって、キャリア43に強固に固定される(図16の工程8参照)。   FIG. 25 is a view showing how the plurality of connection rings 23 are fixed to the carrier 43 by the fixing tool 70. As shown in FIG. After the elastic film 10 is assembled to the head main body 2, that is, after step 7 of FIG. 16, the fixing tool 70 is formed in the jig plate 203 and is communicated with the first recess 45 through the insertion hole 203 b. Insert into The insertion hole 203 b formed in the jig plate 203 has the same shape as the first recess 45. The plurality of connection rings 23 are firmly fixed to the carrier 43 by the rotation of the fixture 70 (see step 8 in FIG. 16).

図16の工程9に示すように、弾性膜10のシール突起54のシール性を確認するため、各圧力室16に加圧流体を供給し、各流体移送管251に設けられた各流量計254でリーク流量を確認してもよい。このようなリーク流量の確認により、弾性膜10のヘッド本体2への組み付け性の健全性を確認することができる。このリーク試験を実施す際には、作業者は、圧力室16ごとに加圧流体を供給して、加圧流体の流量が規定値以下であることを確認する。   As shown in step 9 of FIG. 16, in order to confirm the sealability of the seal projection 54 of the elastic film 10, the pressurized fluid is supplied to each pressure chamber 16, and each flow meter 254 provided in each fluid transfer pipe 251. The leak flow rate may be confirmed by The soundness of the assemblability of the elastic film 10 to the head main body 2 can be confirmed by confirming the leak flow rate as described above. When carrying out this leak test, the operator supplies pressurized fluid to each pressure chamber 16 and confirms that the flow rate of the pressurized fluid is equal to or less than a specified value.

複数の連結リング23は、治具プレート203の治具ベース202への近接により、キャリア43に密着する。したがって、複数のシール突起54は、それぞれ、複数の連結リング23およびキャリア43が固定具70で固定されていない状態において、複数のシール溝51eに押圧される。すなわち、シール突起54は、治具プレート203を治具ベース202に近接させるときのクランパ205のクランプ力により、シール溝51eに押圧される。   The plurality of connection rings 23 are in close contact with the carrier 43 due to the proximity of the jig plate 203 to the jig base 202. Therefore, the plurality of seal protrusions 54 are pressed by the plurality of seal grooves 51 e in a state where the plurality of connection rings 23 and the carrier 43 are not fixed by the fixture 70. That is, the seal projection 54 is pressed against the seal groove 51 e by the clamping force of the clamper 205 when the jig plate 203 is brought close to the jig base 202.

組み付け治具201は、複数の連結リング23をキャリア43に密着させることができるクランパ205を備えており、クランパ205は、治具プレート203の治具ベース202への近接により連結リング23をキャリア43に密着させることができる。本実施形態によれば、固定具70を用いることなく、複数の連結リング23をキャリア43に密着することができる。したがって、複数の連結リング23を固定具70の回転によってキャリア43側に引き寄せる必要はなく、固定具70は、容易に複数の連結リング23をキャリア43に固定することができる。   The assembling jig 201 is provided with a clamper 205 capable of bringing the plurality of connection rings 23 into close contact with the carrier 43, and the clamper 205 carries the connection ring 23 as the carrier 43 by the proximity of the jig plate 203 to the jig base 202. It can be attached to According to the present embodiment, the plurality of connection rings 23 can be closely attached to the carrier 43 without using the fixing tool 70. Therefore, it is not necessary to draw the plurality of connection rings 23 toward the carrier 43 by the rotation of the fixture 70, and the fixture 70 can easily fix the plurality of connection rings 23 to the carrier 43.

本実施形態によれば、組み付け治具201と流体移送装置250とを組み合わせることにより、弾性膜10のヘッド本体2への固定の最適化と連結リング23および/または固定具70の破損を防止する効果を得ることができる。   According to the present embodiment, by combining the assembly jig 201 and the fluid transfer device 250, optimization of fixing of the elastic film 10 to the head body 2 and breakage of the connection ring 23 and / or the fixture 70 are prevented. You can get the effect.

弾性膜10がヘッド本体2に組み付けられ、複数の連結リング23が固定具70によってキャリア43に固定された後、ヘッド本体2と、フランジ41、スペーサ42、およびリテーナリング3を含む研磨ヘッド1の構成要素とを組み立てることにより、研磨ヘッド1の全体が組み立てられる。   After the elastic film 10 is assembled to the head body 2 and the plurality of connection rings 23 are fixed to the carrier 43 by the fixture 70, the polishing head 1 including the head body 2, the flange 41, the spacer 42 and the retainer ring 3 By assembling the components, the entire polishing head 1 is assembled.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。   The embodiments described above are described for the purpose of enabling one skilled in the art to which the present invention belongs to to practice the present invention. Various modifications of the above-described embodiment can naturally be made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in the broadest scope in accordance with the technical concept defined by the claims.

1 基板保持装置(研磨ヘッド)
2 ヘッド本体
3 リテーナリング
10 弾性膜(メンブレン)
11 当接部
14a,14b,14c,14d,14e,14f 周壁
16a,16b,16c,16d,16e,16f 圧力室
17 通孔
18 研磨テーブル
19 研磨パッド
23a,23b,23c,23d,23e,23f 連結リング
25 研磨液供給ノズル
27 ヘッドシャフト
33 突出部
34 段差部
36,37 係合溝
40 制御装置
45 第1凹部
46 第2凹部
47 第3凹部
48 第4凹部
50 リング垂直部
51 リング傾斜部
51d シール溝
54 シール突起
55 周壁本体(傾斜部)
60 リテーナリング押圧機構
70 固定具
71 固定具本体
72 つば
81 上下動機構
82 ロータリージョイント
85 球面軸受
94 ねじ
200 組み付けシステム
201 組み付け治具
202 治具ベース
202a 収容凹部
202b 周壁
203 治具プレート
203a 連通孔
203b 挿入孔
204 締結具
205 クランパ
210 継手
220 スペーサ
230 緩衝部材
230a 緩衝段部
235 エアシリンダ
235a ピストンロッド
235b ピストン本体
236 保持部材
250 流体移送装置
251 流体移送管
252 流体装置
253 圧力計
254 流量計
255 開閉バルブ
256 圧力レギュレータ
1 Substrate holding device (polishing head)
2 Head body 3 Retaining ring 10 Elastic membrane (membrane)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 contact part 14a, 14b, 14c, 14e, 14f Peripheral wall 16a, 16b, 16c, 16d, 16e, 16f Pressure chamber 17 passage 18 Polishing table 19 Polishing pad 23a, 23b, 23c, 23d, 23e connection Ring 25 Polishing liquid supply nozzle 27 Head shaft 33 Protrusion part 34 Step part 36, 37 Engaging groove 40 Control device 45 1st recess 46 2nd recess 47 3rd recess 48 4th recess 50 Ring vertical part 51 Ring inclined part 51d Seal Groove 54 Seal projection 55 Peripheral wall body (inclined part)
Reference Signs List 60 retainer ring pressing mechanism 70 fixture 71 fixture body 72 flange 81 vertical movement mechanism 82 rotary joint 85 spherical bearing 94 screw 200 assembly system 201 assembly jig 202 jig base 202a accommodation recess 202b peripheral wall 203 jig plate 203a communication hole 203b Insertion hole 204 Fastener 205 Clamper 210 Joint 220 Spacer 230 Buffer member 230a Buffer step 235 Air cylinder 235a Piston rod 235b Piston body 236 Holding member 250 Fluid transfer device 251 Fluid transfer tube 252 Fluid device 253 Pressure gauge 254 Flow meter 255 Open / close valve 256 pressure regulator

Claims (11)

基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜をヘッド本体に組み付ける方法であって、
前記複数の圧力室を加圧または減圧した状態で、前記弾性膜を前記ヘッド本体に組み付けることを特徴とする方法。
A method of assembling an elastically deformable elastic film in which a plurality of pressure chambers for pressing a substrate are formed on a head body,
A method of assembling the elastic film to the head body in a state where the plurality of pressure chambers are pressurized or depressurized.
前記複数の圧力室を形成する複数の周壁と、前記複数の周壁の端部に形成された複数のシール突起とを備える前記弾性膜を用意する工程と、
前記複数のシール突起を前記ヘッド本体に形成された複数のシール溝にそれぞれ嵌め込む工程とを備えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
Preparing the elastic membrane including a plurality of peripheral walls forming the plurality of pressure chambers, and a plurality of sealing protrusions formed on end portions of the plurality of peripheral walls;
The method according to claim 1, further comprising: fitting the plurality of sealing protrusions into a plurality of sealing grooves formed in the head body.
前記複数のシール溝がそれぞれ形成された複数の連結リングと、前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備える前記ヘッド本体を用意する工程と、
前記複数のシール突起を前記複数のシール溝にそれぞれ嵌め込んで、前記弾性膜を前記複数の連結リングに接続する工程と、
前記複数の連結リングと前記キャリアとを互いに密着させて、前記複数のシール突起を前記複数のシール溝にそれぞれ押圧する工程とを備えることを特徴とする請求項2に記載の方法。
Preparing the head body including a plurality of connection rings in which the plurality of seal grooves are respectively formed, and a carrier to which the plurality of connection rings can be closely attached;
Fitting the plurality of seal protrusions into the plurality of seal grooves to connect the elastic film to the plurality of connection rings;
3. The method according to claim 2, further comprising: bringing the plurality of connection rings and the carrier into close contact with each other and pressing the plurality of seal protrusions into the plurality of seal grooves.
前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔に流体移送管を連結する工程を備え、
前記弾性膜を前記ヘッド本体に組み付ける工程は、前記流体移送管に接続された圧縮装置または真空装置の動作によって、前記複数の圧力室を加圧または減圧した状態で行われることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
Connecting a fluid transfer pipe to a through hole formed in the head body and communicating with each of the plurality of pressure chambers;
The step of assembling the elastic membrane to the head body is performed in a state where the plurality of pressure chambers are pressurized or depressurized by the operation of a compression device or a vacuum device connected to the fluid transfer pipe. The method according to any one of Items 1 to 3.
基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜をヘッド本体に組み付ける方法であって、
前記弾性膜が接続可能な複数の連結リングと、前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備える前記ヘッド本体を用意する工程と、
前記弾性膜および前記ヘッド本体が収容可能な大きさを有する収容凹部が形成された治具ベースと、前記収容凹部を閉塞可能な治具プレートとを用意する工程と、
前記弾性膜を前記複数の連結リングに接続する工程と、
前記複数の連結リングと前記キャリアとの間に隙間を形成しつつ前記複数の連結リングを前記キャリアに嵌合する工程と、
前記複数の連結リングが嵌合された前記キャリアを前記治具プレートに取り付ける工程と、
前記弾性膜、前記複数の連結リング、および前記キャリアが前記収容凹部に収容された状態で、前記治具プレートで前記収容凹部を閉塞する工程と、
前記複数の連結リングと前記キャリアとが互いに密着するまで、前記治具プレートを前記治具ベースに近接させる工程とを備えることを特徴とする方法。
A method of assembling an elastically deformable elastic film in which a plurality of pressure chambers for pressing a substrate are formed on a head body,
Preparing the head body including a plurality of connection rings to which the elastic film can be connected, and a carrier to which the plurality of connection rings can be closely attached;
Providing a jig base having a receiving recess having a size capable of receiving the elastic film and the head main body, and a jig plate capable of closing the receiving recess.
Connecting the elastic membrane to the plurality of connection rings;
Fitting the plurality of connection rings to the carrier while forming a gap between the plurality of connection rings and the carrier;
Attaching the carrier to which the plurality of coupling rings are fitted to the jig plate;
Closing the receiving recess with the jig plate in a state where the elastic film, the plurality of connection rings, and the carrier are received in the receiving recess;
And D. bringing the jig plate into proximity with the jig base until the plurality of connection rings and the carrier are in close contact with each other.
前記複数の圧力室を形成する複数の周壁と、前記複数の周壁の端部に形成された複数のシール突起とを備える前記弾性膜を用意する工程と、
前記複数の連結リングに形成された複数のシール溝に前記複数のシール突起を嵌合する工程とを備え、
前記治具プレートを前記治具ベースに近接させる工程は、前記複数のシール突起が前記複数のシール溝にそれぞれ押圧されるまで行われることを特徴とする請求項5に記載の方法。
Preparing the elastic membrane including a plurality of peripheral walls forming the plurality of pressure chambers, and a plurality of sealing protrusions formed on end portions of the plurality of peripheral walls;
Fitting the plurality of seal projections into a plurality of seal grooves formed in the plurality of connection rings,
The method according to claim 5, wherein the step of bringing the jig plate close to the jig base is performed until the plurality of seal protrusions are respectively pressed by the plurality of seal grooves.
前記治具プレートに形成された連通孔と、前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔とを互いに連通させた状態で、前記連通孔に流体移送管を接続する工程と、
前記流体移送管に接続された圧縮装置または真空装置を動作させて、前記複数の圧力室を加圧または減圧する工程とを備えることを特徴とする請求項5または6に記載の方法。
A fluid transfer pipe is connected to the communication hole in a state in which the communication hole formed in the jig plate and the through hole formed in the head main body and communicating with each of the plurality of pressure chambers are communicated with each other The process to
The method according to claim 5 or 6, further comprising the step of operating a compressor or a vacuum device connected to the fluid transfer pipe to pressurize or depressurize the plurality of pressure chambers.
基板を押圧するための複数の圧力室が形成された弾性変形可能な弾性膜が接続可能な複数の連結リングと前記複数の連結リングが密着可能なキャリアとを備えるヘッド本体に前記弾性膜を組み付けるための組み付け治具であって、
前記組み付け治具は、
前記弾性膜および前記ヘッド本体が収容可能な大きさを有する収容凹部が形成された治具ベースと、
前記キャリアが取り付け可能であり、かつ前記収容凹部を閉塞可能な治具プレートと、
前記キャリアと前記治具プレートとを締結可能な締結具と、
前記複数の連結リングと前記キャリアとの間に隙間が形成された状態で前記収容凹部に収容された前記複数の連結リングと前記キャリアとが互いに密着するまで、前記治具プレートを前記治具ベースに近接させるクランパとを備えていることを特徴とする組み付け治具。
The elastic film is assembled to a head main body provided with a plurality of connection rings to which an elastically deformable elastic film having a plurality of pressure chambers for pressing a substrate can be connected and a carrier to which the plurality of connection rings can be closely attached. Assembly jig for
The assembly jig is
A jig base having an accommodation recess having a size capable of accommodating the elastic film and the head body;
A jig plate to which the carrier can be attached and which can close the receiving recess;
A fastener capable of fastening the carrier and the jig plate;
The jig plate is used as the jig base until the plurality of connection rings accommodated in the accommodation recess and the carrier are in close contact with each other in a state where a gap is formed between the plurality of connection rings and the carrier. An assembling jig characterized by comprising:
前記組み付け治具は、前記収容凹部に配置され、かつ前記弾性膜の下面に接触可能な緩衝部材をさらに備えていることを特徴とする請求項8に記載の組み付け治具。   The assembly jig according to claim 8, wherein the assembly jig further includes a buffer member disposed in the accommodation recess and capable of contacting the lower surface of the elastic film. 請求項8または9に記載の組み付け治具と、
前記組み付け治具に接続された流体移送装置とを備え、
前記治具プレートには、前記ヘッド本体に形成され、かつ前記複数の圧力室のそれぞれに連通する貫通孔と連通可能な連通孔が形成されており、
前記流体移送装置は、
前記連通孔に接続可能な流体移送管と、
前記複数の圧力室を加圧する圧縮装置または前記複数の圧力室を減圧する真空装置とを備えており、
前記圧縮装置または前記真空装置は、前記流体移送管に接続されていることを特徴とする組み付けシステム。
An assembling jig according to claim 8 or 9;
A fluid transfer device connected to the assembly jig;
The jig plate is formed with communication holes which are formed in the head main body and can be communicated with through holes communicating with the plurality of pressure chambers, respectively.
The fluid transfer device
A fluid transfer pipe connectable to the communication hole;
A compression device for pressurizing the plurality of pressure chambers or a vacuum device for reducing the pressure of the plurality of pressure chambers;
The assembly system, wherein the compression device or the vacuum device is connected to the fluid transfer pipe.
前記流体移送装置は、前記流体移送管に接続された圧力レギュレータをさらに備えていることを特徴とする請求項10に記載の組み付けシステム。   The assembly system of claim 10, wherein the fluid transfer device further comprises a pressure regulator connected to the fluid transfer tube.
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