JP2021030410A - Elastic film, and substrate holding device - Google Patents
Elastic film, and substrate holding device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021030410A JP2021030410A JP2019156988A JP2019156988A JP2021030410A JP 2021030410 A JP2021030410 A JP 2021030410A JP 2019156988 A JP2019156988 A JP 2019156988A JP 2019156988 A JP2019156988 A JP 2019156988A JP 2021030410 A JP2021030410 A JP 2021030410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral wall
- edge
- internal
- elastic film
- lip portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 371
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、研磨装置の基板保持装置に用いられる弾性膜に関する。さらに、本発明は、弾性膜を備えた基板保持装置に関する。 The present invention relates to an elastic film used in a substrate holding device of a polishing device. Furthermore, the present invention relates to a substrate holding device provided with an elastic film.
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、ウェハなどの基板を保持するための基板保持装置とを備えている。基板保持装置は、トップリングまたは研磨ヘッドと称されることもある。このような研磨装置を用いて基板の研磨を行う場合には、基板保持装置により基板を保持しつつ、この基板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基板が研磨面に摺接し、基板の表面が研磨される。 The polishing apparatus for performing CMP includes a polishing table for supporting the polishing pad and a substrate holding apparatus for holding a substrate such as a wafer. The substrate holding device is sometimes referred to as a top ring or a polishing head. When polishing a substrate using such a polishing device, the substrate is held by the substrate holding device and the substrate is pressed against the polished surface of the polishing pad with a predetermined pressure. At this time, by moving the polishing table and the substrate holding device relative to each other, the substrate is in sliding contact with the polished surface, and the surface of the substrate is polished.
研磨中の基板と研磨パッドの研磨面との間の相対的な押圧力が基板の全面に亘って均一でない場合には、基板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、基板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基板を研磨パッドの研磨面に押圧することが行われている。 If the relative pressing force between the substrate being polished and the polishing surface of the polishing pad is not uniform over the entire surface of the substrate, insufficient polishing or overpolishing may occur depending on the pressing force applied to each part of the substrate. It will occur. Therefore, in order to make the pressing force on the substrate uniform, a pressure chamber formed of a flexible elastic membrane (membrane) is provided under the substrate holding device, and a fluid such as air is supplied to the pressure chamber to provide an elastic film. The substrate is pressed against the polished surface of the polishing pad by fluid pressure via the above.
このような基板保持装置は、例えば、基板を研磨パッドの研磨面に押圧するためのヘッド本体と、ヘッド本体に取り付けられる上記弾性膜と、該弾性膜をヘッド本体に固定するための取付部材と、弾性膜を介してヘッド本体に保持された基板の周囲を取り囲むリテーナリングと、を備える。弾性膜が取付部材を介してヘッド本体に固定されると、該弾性膜によって少なくとも1つの圧力室が形成される。このような弾性膜は消耗品であり、定期的なメンテナンスおよび/または交換が必要とされる。そのため、弾性膜は、取付部材を介してヘッド本体に着脱可能に構成される。 Such a substrate holding device includes, for example, a head body for pressing the substrate against the polishing surface of the polishing pad, the elastic film attached to the head body, and a mounting member for fixing the elastic film to the head body. It is provided with a retainer ring that surrounds the substrate held by the head body via an elastic film. When the elastic film is fixed to the head body via the mounting member, the elastic film forms at least one pressure chamber. Such elastic membranes are consumables and require regular maintenance and / or replacement. Therefore, the elastic membrane is configured to be removable from the head body via the mounting member.
しかしながら、弾性膜は、一般的に、柔軟性だけでなく高い粘着性も有するゴムなどの材料から形成されている。そのため、作業者が弾性膜を取付部材を介してヘッド本体に固定する際に、該弾性膜の一部がヘッド本体および/または取付部材に密着して、弾性膜を適切にヘッド本体に固定することが困難な場合がある。より具体的には、弾性膜の一部分(または、複数部分)がヘッド本体および/または取付部材に密着すると、この密着部分が弾性膜の他の部分を引っ張ってしまい、該弾性膜の周方向における変形具合にばらつきが生じるおそれがある。言い換えれば、ヘッド本体に取り付けられた弾性膜がその周方向に不均一に歪んでしまうおそれがある。 However, elastic membranes are generally made of materials such as rubber that are not only flexible but also highly adhesive. Therefore, when the operator fixes the elastic film to the head body via the mounting member, a part of the elastic film is in close contact with the head body and / or the mounting member, and the elastic film is appropriately fixed to the head body. Can be difficult. More specifically, when a part (or a plurality of parts) of the elastic film is in close contact with the head body and / or the mounting member, this contacted part pulls the other part of the elastic film, and the elastic film is in the circumferential direction. There is a risk of variation in the degree of deformation. In other words, the elastic film attached to the head body may be distorted unevenly in the circumferential direction.
基板の研磨を行う際には、弾性膜によって形成された圧力室に所定の圧力を有する流体が供給される。そのため、弾性膜の周方向における変形具合にばらつきが生じていると、弾性膜がその周方向に均一に膨張せず、その結果、基板の周方向における研磨レートの均一性が悪化するおそれがある。 When polishing the substrate, a fluid having a predetermined pressure is supplied to the pressure chamber formed by the elastic film. Therefore, if the degree of deformation of the elastic film in the circumferential direction varies, the elastic film does not expand uniformly in the circumferential direction, and as a result, the uniformity of the polishing rate in the circumferential direction of the substrate may deteriorate. ..
上記不具合を防止するために、弾性膜をヘッド本体に固定する作業者が該弾性膜の周方向における変形具合のばらつきを解消しようとすると、この作業者の負担と労力が増大し、さらに、弾性膜をヘッド本体に固定するために長時間を要してしまう。 In order to prevent the above-mentioned problems, if an operator who fixes the elastic film to the head body tries to eliminate the variation in the degree of deformation of the elastic film in the circumferential direction, the burden and labor of the operator increases, and further, the elasticity It takes a long time to fix the film to the head body.
そこで、本発明は、弾性膜の周方向における変形具合のばらつきを抑えつつ、基板保持装置のヘッド本体に容易に取り付けることが可能な弾性膜を提供することを目的とする。また、本発明は、このような弾性膜を備えた基板保持装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an elastic film that can be easily attached to the head body of the substrate holding device while suppressing variation in the degree of deformation of the elastic film in the circumferential direction. Another object of the present invention is to provide a substrate holding device provided with such an elastic film.
一態様では、基板保持装置に用いられる弾性膜であって、基板に当接して該基板を研磨パッドに押圧する当接部と、前記当接部の周端部から延びるエッジ周壁と、を備え、前記エッジ周壁は、その上部に、前記基板保持装置のヘッド本体と、該エッジ周壁を前記ヘッド本体に固定するためのエッジ取付部材との間に挟まれるエッジ周壁リップ部を有しており、前記エッジ周壁リップ部は、前記エッジ取付部材に形成された第1凹部および/または前記ヘッド本体に形成された第2凹部に嵌合される複数のエッジ周壁突起を有しており、前記エッジ周壁突起は、前記エッジ周壁の周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする弾性膜が提供される。 In one aspect, it is an elastic film used for a substrate holding device, and includes a contact portion that abuts on the substrate and presses the substrate against the polishing pad, and an edge peripheral wall extending from the peripheral end portion of the contact portion. The edge peripheral wall has an edge peripheral wall lip portion sandwiched between the head main body of the substrate holding device and an edge mounting member for fixing the edge peripheral wall to the head main body on the upper portion thereof. The edge peripheral wall lip portion has a plurality of edge peripheral wall protrusions fitted in a first concave portion formed in the edge mounting member and / or a second concave portion formed in the head body, and the edge peripheral wall. An elastic film is provided in which the protrusions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the edge peripheral wall.
一態様では、前記エッジ周壁突起は、前記エッジ周壁リップ部の上面または下面から突出する縦エッジ突起である。
一態様では、前記エッジ周壁突起は、前記エッジ周壁リップ部の先端から前記エッジ周壁の径方向に突出する横エッジ突起である。
一態様では、前記エッジ周壁突起のいくつかは、前記エッジ周壁リップ部の上面または下面から突出する縦エッジ突起であり、前記エッジ周壁突起の残りは、前記エッジ周壁リップ部の先端から前記エッジ周壁の径方向に突出する横エッジ突起である。
In one aspect, the edge peripheral wall protrusion is a vertical edge protrusion protruding from the upper surface or the lower surface of the edge peripheral wall lip portion.
In one aspect, the edge peripheral wall protrusion is a lateral edge protrusion that protrudes in the radial direction of the edge peripheral wall from the tip of the edge peripheral wall lip portion.
In one aspect, some of the edge peripheral protrusions are vertical edge protrusions protruding from the upper surface or the lower surface of the edge peripheral wall lip portion, and the rest of the edge peripheral wall protrusions are the edge peripheral wall from the tip of the edge peripheral wall lip portion. It is a lateral edge protrusion that protrudes in the radial direction of.
一態様では、前記弾性膜は、前記エッジ周壁の径方向内側に配置され、前記当接部から延びる少なくとも1つの内部周壁をさらに備え、前記内部周壁は、その上部に、前記ヘッド本体と、該内部周壁を前記ヘッド本体に固定するための内部取付部材との間に挟まれる内部周壁リップ部を有しており、前記内部周壁リップ部は、前記エッジ取付部材に形成された第3凹部および/または前記ヘッド本体に形成された第4凹部に嵌合される複数の内部周壁突起を有しており、前記内部周壁突起は、前記内部周壁の周方向に沿って等間隔に配置されている。
一態様では、前記内部周壁突起は、前記内部周壁リップ部の上面または下面から突出する縦内部突起である。
一態様では、前記内部周壁突起は、前記内部周壁リップ部の先端から前記内部周壁の径方向に突出する横内部突起である。
一態様では、前記内部周壁突起のいくつかは、前記内部周壁リップ部の上面または下面から突出する縦内部突起であり、前記内部周壁突起の残りは、前記内部周壁リップ部の先端から前記内部周壁の径方向に突出する横内部突起である。
In one aspect, the elastic film is disposed radially inside the edge peripheral wall and further comprises at least one internal peripheral wall extending from the abutting portion, the internal peripheral wall having the head body and the head body above it. It has an internal peripheral wall lip portion sandwiched between the internal peripheral wall and an internal mounting member for fixing the internal peripheral wall to the head body, and the internal peripheral wall lip portion has a third recess formed in the edge mounting member and /. Alternatively, it has a plurality of internal peripheral wall protrusions fitted in the fourth recess formed in the head body, and the internal peripheral wall protrusions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the internal peripheral wall.
In one aspect, the internal peripheral wall protrusion is a vertical internal protrusion protruding from the upper surface or the lower surface of the internal peripheral wall lip portion.
In one aspect, the internal peripheral wall protrusion is a lateral internal protrusion protruding in the radial direction of the internal peripheral wall from the tip of the internal peripheral wall lip portion.
In one aspect, some of the internal peripheral protrusions are vertical internal protrusions protruding from the upper surface or the lower surface of the internal peripheral wall lip portion, and the rest of the internal peripheral wall projections are the internal peripheral wall from the tip of the internal peripheral wall lip portion. It is a lateral internal protrusion that protrudes in the radial direction of.
一態様では、基板を押圧するための少なくとも1つの圧力室を形成する弾性膜と、前記弾性膜が固定されるヘッド本体と、前記弾性膜を前記ヘッド本体に固定する少なくとも1つの取付部材と、を備え、前記弾性膜は、上記弾性膜であることを特徴とする基板保持装置が提供される。 In one aspect, an elastic film forming at least one pressure chamber for pressing the substrate, a head body to which the elastic film is fixed, and at least one mounting member for fixing the elastic film to the head body. Provided is a substrate holding device, wherein the elastic film is the elastic film.
本発明によれば、エッジ周壁の周方向に沿って等間隔に配置された複数のエッジ周壁突起が第1凹部および/または第2凹部に嵌め込まれた状態で、弾性膜がヘッド本体に固定される。したがって、弾性膜の周方向における変形を最小限に抑制しながら、該弾性膜をヘッド本体に固定することができる。さらに、弾性膜を取付部材を介してヘッド本体に固定する際に、複数のエッジ周壁突起は、ヘッド本体および/またはエッジ取付部材に対するガイドして機能する。したがって、弾性膜をヘッド本体に容易に取り付けることができる。 According to the present invention, the elastic film is fixed to the head body in a state where a plurality of edge peripheral wall projections arranged at equal intervals along the circumferential direction of the edge peripheral wall are fitted into the first recess and / or the second recess. To. Therefore, the elastic film can be fixed to the head body while suppressing the deformation of the elastic film in the circumferential direction to the minimum. Further, when the elastic film is fixed to the head body via the mounting member, the plurality of edge peripheral wall projections function as a guide to the head body and / or the edge mounting member. Therefore, the elastic film can be easily attached to the head body.
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。
図1は、一実施形態に係る研磨装置を示す図である。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、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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a polishing apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus includes a polishing table 18 that supports the
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
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
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。
The
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
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70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70、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
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 hold the wafer W on its lower surface. The
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 rotated, respectively, and the polishing liquid Q is supplied onto the
次に、図2を参照して、研磨ヘッド1の構成の一例について説明する。図2は、一実施形態に係る研磨ヘッド(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(図1参照)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。リテーナリング3は、ヘッド本体2に連結されており、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る。さらに、ヘッド本体2およびリテーナリング3は、上下動機構81(図1参照)を動作させることにより、ヘッドシャフト27と一体に上下動するように構成されている。ヘッド本体2は、例えば、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。
Next, an example of the configuration of the polishing head 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the polishing head (board holding device) 1 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the polishing head 1 includes a
リテーナリング3は、ヘッド本体2に固定された弾性膜10、および該弾性膜10を介してヘッド本体2に保持されたウェハWを囲むように配置されている。このリテーナリング3は、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
ヘッド本体2の下面には、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)に当接する弾性膜10が固定されている。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、4つの)環状の周壁30,31,32,33を有しており、これら周壁30〜33は、同心状に配置されている。
An
本実施形態では、研磨ヘッド1は、弾性膜10をヘッド本体2に固定する2つの取付部材45,47を備えている。2つの取付部材45,47は、それぞれ、略環状の形状を有する取付リングであり、以下の説明では、取付部材45を「第1取付リング45」と称することがあり、取付部材47を「第2取付リング47」と称することがある。
In the present embodiment, the polishing head 1 includes two mounting
周壁30〜33の上端は、2つの取付リング45,47を介してヘッド本体2の下面に固定される。より具体的には、第1取付リング45によって、周壁30,31の上端がヘッド本体2の下面に固定され、第2取付リング47によって、周壁32,33の上端がヘッド本体2の下面に固定される。これら取付リング45,47は、それぞれ、ねじなどの締結具(図示せず)によってヘッド本体2に着脱可能に固定されている。したがって、締結具を解除すると、取付リング45,47がヘッド本体2から離れ、これによって弾性膜10をヘッド本体2から取り外すことができる。
The upper ends of the
周壁30〜33により、弾性膜10とヘッド本体2との間に4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16d、および中央圧力室16aとエッジ圧力室16dとの間に位置する中間圧力室16bおよび16cが形成されている。
The
これらの圧力室16a〜16d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〜16d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4つの圧力室16a〜16d内の圧力を独立に調整できるようになっている。
These
さらに、圧力調整装置65は、圧力室16a〜16d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〜16d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。
Further, the
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。このような弾性膜10は、柔軟性だけでなく高い粘着性も有する。各圧力室16a〜16d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〜16dを大気開放することも可能である。
The
次に、図2に示す弾性膜10についてより詳細に説明する。図3は、図2に示す弾性膜10の一部を示す拡大断面図である。より具体的には、図3は、弾性膜10の中心軸線CLを含む鉛直面で分割された弾性膜10の半分の概略断面を示している。図4は、図2に示す第2取付リング47の近傍(すなわち、後述するエッジ周壁近傍)の拡大断面図である。図5は、図2のA−A線断面図である。
Next, the
図3に示す弾性膜10は、ウェハWの裏面に接触する円形の当接部11と、該当接部11に接続される4つの環状周壁30〜33を有している。当接部11はウェハWの裏面に接触し、ウェハWを研磨パッド19に対して押し付ける。すなわち、当接部11の下面が上記基板保持面10aとして機能する。環状周壁30〜33は、当接部11の上面から上方に延びる。
The
周壁33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。本明細書では、周壁33を「エッジ周壁33」と称する。さらに、本明細書では、エッジ周壁33の径方向内側に配置される周壁を内部周壁と称する。図3に示す例では、3つの周壁30,31,32が内部周壁として構成されている。以下の説明では、周壁30を「第1内部周壁30」と称することがあり、周壁31を「第2内部周壁31」と称することがあり、周壁32を「第3内部周壁32」と称することがある。なお、内部周壁の数は図示した例に限定されない。例えば、弾性膜10は、エッジ周壁33と1つの内部周壁を有していてもよく、エッジ周壁33と2つ以上の内部周壁を有していてもよい。あるいは、弾性膜10は、内部周壁を有さずに、エッジ周壁33のみを有していてもよい。
The
エッジ周壁33は、当接部11から延びるエッジ周壁本体33aと、該エッジ周壁本体33aに接続されるエッジ周壁リップ部33bとを有する。図3に示す例では、エッジ周壁本体33aは、当接部11から鉛直方向に上方に延びており、エッジ周壁リップ部33bは、エッジ周壁本体33aの先端から水平方向に延びている。エッジ周壁本体33aは、中心軸線CLまわりに環状に(すなわち、当接部11の全周にわたって)延びており、エッジ周壁リップ部33bはエッジ周壁本体33aの全周にわたってフランジ状に形成されている。エッジ周壁リップ部33bは、その下面にシール突起33cを有する。シール突起33cは、エッジ周壁リップ部33bの先端部の下面に形成されており、エッジ周壁リップ部33bの全周にわたって環状に形成されている。
The edge
さらに、エッジ周壁33は、エッジ周壁本体33aとエッジ周壁リップ部33bとの接続点から延びるフラップ33dを有していてもよい。フラップ33dは、エッジ周壁33の全周にわたって延びている。フラップ33dは、その断面が逆U字状のフラップ本体145と、フラップ本体145の先端から水平に延びるフラップリップ部146を有する。フラップリップ部146は、ヘッド本体2とリテーナリング3との間に挟まれる(図4参照)。
Further, the edge
図4に示すように、エッジ周壁リップ部33bは、第2取付リング47とヘッド本体2との間に挟まれるエッジ周壁33の一部分である。したがって、エッジ周壁リップ部33bは、フラップ33dを除いたエッジ周壁33の上部に形成されている。言い換えれば、エッジ周壁リップ部33bは、エッジ周壁本体33aの上端に接続される。エッジ周壁リップ部33bをヘッド本体2と第2取付リング47とで挟んだ状態で、第2取付リング47をねじなどの締結具(図示せず)によってヘッド本体2に固定すると、エッジ周壁33がヘッド本体2に固定される。したがって、第2取付リング47は、エッジ周壁33をヘッド本体10に固定するためのエッジ取付部材として機能する。
As shown in FIG. 4, the edge peripheral
第2取付リング47には、シール突起33cが嵌め込まれるシール凹部55が形成されている。シール凹部55は、シール突起33cに対応して、第2取付リング47の全周にわたって形成されている。エッジ周壁33をヘッド本体2に取り付ける際には、シール突起33cはシール凹部55に嵌め込まれる。この状態で、第2取付リング47を締結具(図示せず)を用いてヘッド本体2に取り付けると、シール突起33cがシール凹部55に押圧され、これにより、第2取付リング47とエッジ周壁リップ部33bと間の隙間がシールされる。
The
第3内部周壁32も、当接部11から延びる第3内部周壁本体32aと、該第3内部周壁本体32aに接続される第3内部周壁リップ部32bとを有する。第3内部周壁本体32aも中心軸線CLまわりに環状に延びており、第3内部周壁リップ部32bは、第3内部周壁本体32aの全周にわたってフランジ状に形成されている。第3内部周壁本体32aは、当接部11から径方向内側に斜め上方に延びる傾斜部130と、傾斜部130に接続され、径方向内側に延びる水平部131と、水平部131に接続され、該水平部131から垂直に延びる垂直部132とから構成される。第3内部周壁リップ部32bは、第3内部周壁本体32aの垂直部132の先端に接続され、該先端から径方向外側に水平方向に延びる。第3内部周壁32も、第3内部周壁リップ部32bの全周わたって環状に形成されたシール突起32cを有する。
The third inner
第3内部周壁リップ部32bは、第2取付リング47とヘッド本体2との間に挟まれる第3内部周壁32の一部であり、第3内部周壁32の上部に形成されている。言い換えれば、第3内部周壁リップ部32bは、第3内部周壁本体32aの先端に接続される。第2取付リング47は、上述したエッジ周壁33に対してはエッジ取付部材として機能し、第3内部周壁32に対しては該第3内部周壁32をヘッド本体2に固定するための内部取付部材として機能する。そのため、第2取付リング47は、第3内部周壁32のシール突起32cに対応して形成されたシール凹部54も有している。シール凹部54は、第2取付リング47の全周にわたって形成されている。第2取付リング47を、図示しない締結具を用いてヘッド本体2に取り付けると、第3内部周壁リップ部32bは、ヘッド本体2と第2取付リング47との間に挟まれ、これにより第3内部周壁32がヘッド本体2に固定される。さらに、第3内部周壁32のシール突起32cがシール凹部54に押圧され、これにより、第2取付リング47と第3内部周壁リップ部32bと間の隙間がシールされる。
The third inner peripheral
図3に示すように、第1内部周壁30は、第3内部周壁32と同一の形状を有しており、第2内部周壁31は、第2内部周壁リップ部31bが径方向外側ではなく、径方向内側に延びている点のみで第3内部周壁32の形状と異なる。具体的には、第1内部周壁30は、当接部11から上方に延びる第1内部周壁本体30aと、該第1内部周壁本体30aに接続される第1内部周壁リップ部30bとを有し、第2内部周壁31は、当接部11から上方に延びる第2内部周壁本体31aと、該第2内部周壁本体31aに接続される第2内部周壁リップ部31bとを有する。第1内部周壁本体30aおよび第2内部周壁本体31aは、中心軸線CLまわりに環状に延びている。第1内部周壁リップ部30bは、第1内部周壁本体30aの全周にわたってフランジ状に形成され、第2内部周壁リップ部31bは、第2内部周壁本体31aの全周にわたってフランジ状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the first inner
第1内部周壁本体30aは、当接部11から径方向内側に斜め上方に延びる傾斜部110と、傾斜部110に接続され、径方向内側に延びる水平部111と、水平部111に接続され、該水平部111から垂直に延びる垂直部112とから構成される。第2内部周壁本体31aは、当接部11から径方向内側に斜め上方に延びる傾斜部120と、傾斜部120に接続され、径方向内側に延びる水平部121と、水平部121に接続され、該水平部121から垂直に延びる垂直部122とから構成される。
The first inner peripheral wall
さらに、第1内部周壁30は、第1内部周壁リップ部30bの全周わたって環状に形成されたシール突起30cを有し、第2内部周壁31は、第2内部周壁リップ部31bの全周わたって環状に形成されたシール突起31cを有する。
Further, the first inner
第1取付リング45は、第1内部周壁30および第2内部周壁31をヘッド本体2に取り付ける内部取付部材として機能する(図2参照)。第1取付リング45も、第1内部周壁30のシール突起30c、および第2内部周壁31のシール突起31cがそれぞれ嵌合される2つのシール凹部を有する。これらシール凹部も第1取付リング45の全周にわたって形成されている。第1取付リング45を、図示しない締結具を用いてヘッド本体2に固定すると、第1内部周壁リップ部30bおよび第2内部周壁リップ部31bがヘッド本体2と第1取付リング45との間に挟まれ、これにより第1内部周壁30および第2内部周壁31がヘッド本体2に固定される。さらに、第1内部周壁30のシール突起30cが一方のシール凹部に押圧され、同時に、第2内部周壁31のシール突起31cが他方のシール凹部に押圧される。これにより、第1取付リング45と第1内部周壁リップ部30bと間の隙間がシールされ、同時に、第1取付リング45と第2内部周壁リップ部31bとの間の隙間がシールされる。
The
上記したように、弾性膜10は、柔軟性だけなく高い粘着性も有している。そのため、弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際に、弾性膜10の周壁30〜33の一部分(または、複数部分)がヘッド本体2および/または取付リング45,47に密着してしまうことがある。この場合、弾性膜10の密着部分に他の部分が引っ張られ、弾性膜10の周方向における変形具合にばらつきが生じるおそれがある。特に、弾性膜10の最外周部に位置するエッジ周壁33がヘッド本体2および/または第2取付リング47に密着すると、弾性膜10の周方向の変形具合のばらつきが大きくなってしまう。
As described above, the
そこで、本実施形態では、エッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bは、その先端(内周端)から径方向内側に突出する複数のエッジ周壁突起33eを有する。図5に示すように、本実施形態に係るエッジ周壁リップ部33bは、エッジ周壁33の周方向に沿って等間隔に配置された6個のエッジ周壁突起33eを有する。各エッジ周壁突起33eは、図5に示すような水平断面視で円弧形状を有しており、エッジ周壁リップ部33bの先端からエッジ周壁33の径方向内側にかつ水平に突出する。以下の説明では、エッジ周壁リップ部33bの径方向に突出するエッジ周壁突起33eを、「横エッジ突起33e」と称することがある。
Therefore, in the present embodiment, the edge peripheral
図4および図5に示すように、第2取付リング47は、各エッジ突起33eに対応して形成された複数の(図5では、6個の)凹部60を有している。これら凹部60は、横エッジ突起33eに対応する形状を有しており、第2取付リング47の周方向に沿って等間隔に配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the second mounting
弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際には、エッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bに設けられた横エッジ突起33eが第2取付リング47に形成された凹部60に嵌め込まれる。この状態で、第2取付リング47がねじなどの締結具(図示せず)によってヘッド本体2に固定され、これにより、エッジ周壁33がヘッド本体2に固定される。すなわち、エッジ周壁33の周方向に沿って配置された複数の横エッジ突起33eが第2取付リング47に形成された凹部60に嵌め込まれた状態で、エッジ周壁33が第2取付リング47を介してヘッド本体2に固定される。したがって、エッジ周壁33の周方向における変形を最小限に抑制しながら、該エッジ周壁33をヘッド本体2に固定することができる。
When the
さらに、弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際に、複数のエッジ周壁突起33eは、第2取付リング47に対するガイドして機能する。したがって、弾性膜10をヘッド本体2に容易に取り付けることができる。横エッジ突起33eを容易に凹部60に挿入するために、横エッジ突起33eは、その先端に向かって断面積が減少するテーパ形状を有しているのが好ましい。
Further, when the
図4および図5に示す例では、6個の横エッジ突起33eと、これら横エッジ突起33eにそれぞれ対応する6個の凹部60とが設けられているが、横エッジ突起33eの数および凹部60の数はこの例に限定されない。横エッジ突起33eの数および凹部60の数は、エッジ周壁33の周方向に等間隔で配置されている限り任意である。好ましくは、横エッジ突起33eの数および凹部60の数は2〜8個の範囲にある。さらに、横エッジ突起33eは、図4に示す鉛直断面視でテーパ形状を有し、図5に示す水平断面視で円弧形状を有しているが、横エッジ突起33eの形状もこの例に限定されない。例えば、横エッジ突起33eは、鉛直断面視で直方形状または三角形状を有していてもよい。好ましくは、横エッジ突起33eは、中心軸線CLを対称軸とする回転対称にある(図5参照)。
In the examples shown in FIGS. 4 and 5, six
図3および図4に示すように、第3内部周壁32の第3内部周壁リップ部32bは、その先端(外周端)から内部周壁33の径方向外側にかつ水平に突出する複数の内部周壁突起32dを有していてもよい。以下の説明では、第3内部周壁32の径方向に突出する内部周壁突起32dを、「横内部突起32d」と称することがある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the third inner peripheral
本実施形態に係る第3内部周壁リップ部32bは、第3内部周壁32の周方向に沿って等間隔に配置された複数の横内部突起32dを有する。横内部突起32dの数は、横エッジ突起33eと同様に、第3内部周壁32の周方向に等間隔で配置されている限り任意であり、好ましくは、2〜8個の範囲にある。さらに、横内部突起32dの形状も、横エッジ突起33eと同様に任意である。横内部突起32dは、その先端に向かって断面積が減少するテーパ形状を有しているのが好ましい。好ましくは、横内部突起32dは、中心軸線CLを対称軸とする回転対称にある。
The third inner peripheral
第2取付リング47は、横内部突起32dに対応して形成された複数の凹部62を有する。弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際には、第3内部周壁32の周方向に沿って配置された複数の横内部突起32dが第2取付リング47に形成された凹部62に嵌め込まれ、この状態で、第3内部周壁32が第2取付リング47を介してヘッド本体2に固定される。
The
弾性膜10がエッジ周壁リップ部33bの横エッジ突起33eに加えて、第3内部周壁リップ部32bの横内部突起32dを有することにより、より効果的に弾性膜10の周方向における変形具合のばらつきを抑制することができる。
Since the
さらに、図3の点線で示すように、第1内部周壁30の第1内部周壁リップ部30b、および第2内部周壁31の第2内部周壁リップ部31bも、その先端から径方向に突出する複数の横内部突起30d,31dを有していてもよい。第1内部周壁リップ部30bの横内部突起30dは、第1内部周壁リップ部30bの先端から径方向外側にかつ水平に突出し、第2内部周壁リップ部31bの横内部突起31dは、第2内部周壁リップ部31bの先端から径方向内側にかつ水平に突出する。第1内部周壁リップ部30bの横内部突起30dは、第3内部周壁リップ部32bの横内部突起32dと同様の構成を有する。第2内部周壁リップ部31bの横内部突起31dは、その突出方向が第3内部周壁リップ部32bの横内部突起32dと異なる点以外は、該横内部突起32dと同様の構成を有する。
Further, as shown by the dotted line in FIG. 3, a plurality of first inner peripheral
第1取付リング45は、第1内部周壁リップ部30bの横内部突起30dに対応して形成された複数の凹部、および第2内部周壁リップ部31bの横内部突起31dに対応して形成された複数の凹部を有する。弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際には、第1内部周壁30の周方向に沿って配置された複数の横内部突起30d、および第2内部周壁31の周方向に沿って配置された複数の横内部突起31dがそれぞれ第1取付リング45に形成された複数の凹部に嵌め込まれ、この状態で、第1内部周壁30および第2内部周壁31が第1取付リング45を介してヘッド本体2に固定される。
The
このように、エッジ周壁リップ部33bだけでなく、第1内部周壁リップ部30b、第2内部周壁リップ部31b、および第3内部周壁リップ部32bのそれぞれが横内部突起30d,31d,32dを有していてもよい。一実施形態では、第1内部周壁リップ部30b、第2内部周壁リップ部31b、および第3内部周壁リップ部32bのうちのいずれか1つまたは2つが横内部突起を有していてもよい。このような構成により、より効果的に弾性膜10の周方向における変形具合のばらつきを抑制することができる。さらに、第1内部周壁リップ部30bの横内部突起30d、および第2内部周壁リップ部31bの横内部突起31dは第1取付リング45に対するガイドして機能するので、弾性膜10をより容易にヘッド本体2に固定することができる。
As described above, not only the edge peripheral
図6は、他の実施形態に係る弾性膜10のエッジ周壁33の近傍の拡大断面図である。図7は、図6に示す弾性膜10の下面図である。図7では、周壁30〜33の各リップ部30b〜33bが抽出して描かれている。特に説明しない構成は、上述した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the edge
図6および図7に示すエッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bは、その下面から下方に突出する複数の(図7では、6つの)エッジ突起33e’を有している。以下の説明では、エッジ周壁リップ部33bの下面から下方に突出するエッジ突起33e’を、「縦エッジ突起33e’」と称することがある。
The edge peripheral
複数の縦エッジ突起33e’は、エッジ周壁33の径方向に等間隔で配置されている。第2取付リング47は、複数の縦エッジ突起33e’に対応して形成された複数の凹部60を有している。縦エッジ突起33e’の数および凹部60の数は、横エッジ突起33eと同様に、エッジ周壁33の周方向に等間隔で配置されている限り任意であり、好ましくは、2〜8個の範囲にある。さらに、縦エッジ突起33e’の形状も、横エッジ突起33eと同様に任意である。好ましくは、縦エッジ突起33e’は、その先端に向かって断面積が減少するテーパ形状を有し(図6参照)、水平断面視で円弧形状を有する(図7参照)。さらに、複数の縦エッジ突起33e’は、中心軸線CLを対称軸とする回転対称にあるのが好ましい。
The plurality of vertical edge protrusions 33e'are arranged at equal intervals in the radial direction of the edge
本実施形態でも、エッジ周壁33の周方向に沿って配置された複数の縦エッジ突起33e’が第2取付リング47に形成された凹部60に嵌め込まれた状態で、エッジ周壁33が第2取付リング47を介してヘッド本体2に固定される。したがって、エッジ周壁33の周方向における変形を最小限に抑制しながら、該エッジ周壁33をヘッド本体2に固定することができる。さらに、弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際に、複数の縦エッジ突起33e’は、第2取付リング47に対するガイドして機能する。したがって、弾性膜10をヘッド本体2に容易に取り付けることができる。このように、エッジ周壁突起は、縦エッジ突起33e’のように、エッジ周壁リップ部33bの下面から下方に突出していてもよい。
Also in the present embodiment, the edge
図6および図7に示すように、第3内部周壁32の第3内部周壁リップ部32bは、その下面から下方に突出する複数の(図7では、6つの)内部突起32d’を有していてもよい。以下の説明では、第3内部周壁リップ部32bの下面から下方に突出する内部突起32d’を、「縦内部突起32d’」と称することがある。
As shown in FIGS. 6 and 7, the third internal peripheral
複数の縦内部突起32d’は、第3内部周壁32の周方向に沿って等間隔で配置されている。第2取付リング47は、複数の縦内部突起32d’に対応して形成された複数の凹部62を有している。縦内部突起32d’の数および凹部62の数も、縦エッジ突起33e’と同様に、第3内部周壁32の周方向に等間隔で配置されている限り任意であり、好ましくは、2〜8個の範囲にある。さらに、縦内部突起32d’の形状も、縦エッジ突起33e’と同様に任意である。好ましくは、縦内部突起32d’は、その先端に向かって断面積が減少するテーパ形状を有し(図6参照)、水平断面視で円弧形状を有する(図7参照)。さらに、複数の縦内部突起32d’は、中心軸線CLを対称軸とする回転対称にあるのが好ましい。
The plurality of vertical internal protrusions 32d'are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the third internal
図7の点線で示すように、第1内部周壁30の第1内部周壁リップ部30b、および第2内部周壁31の第2内部周壁リップ部31bも、その下面から下方に突出する複数の縦内部突起30d’,31d’を有していてもよい。第1内部周壁リップ部30bの縦内部突起30d’および第2内部周壁リップ部31bの縦内部突起31d’は、第3内部周壁リップ部32bの縦内部突起32d’と同様の構成を有する。図示はしないが、第1取付リング45は、第1内部周壁リップ部30bの縦内部突起30d’に対応して形成された複数の凹部、および第2内部周壁リップ部31bの縦内部突起31d’に対応して形成された複数の凹部を有する。
As shown by the dotted line in FIG. 7, the first inner peripheral
このように、エッジ周壁リップ部33bだけでなく、第1内部周壁リップ部30b、第2内部周壁リップ部31b、および第3内部周壁リップ部32bのそれぞれが縦内部突起30d’,31d’,32d’を有していてもよい。一実施形態では、第1内部周壁リップ部30b、第2内部周壁リップ部31b、および第3内部周壁リップ部32bのうちのいずれか1つまたは2つが縦内部突起を有していてもよい。このような構成により、より効果的に弾性膜10の周方向における変形具合のばらつきを抑制することができる。さらに、第1内部周壁リップ部30bの縦内部突起30d’、および第2内部周壁リップ部31bの縦内部突起31d’は第1取付リング45に対するガイドして機能するので、弾性膜10をより容易にヘッド本体2に固定することができる。
As described above, not only the edge peripheral
図8は、さらに他の実施形態に係る弾性膜10のエッジ周壁33の近傍の拡大断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図6および図7に示した実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the edge
図8に示すエッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bは、その上面から上方に突出する複数の縦エッジ突起33e’’を有する。本実施形態でも、複数の縦エッジ突起33e’’は、エッジ周壁33の周方向に沿って等間隔で配置されている。ヘッド本体2は、縦エッジ突起33e’’に対応して形成された複数の凹部61を有する。
The edge peripheral
本実施形態では、エッジ周壁33の周方向に沿って配置された複数の縦エッジ突起33e’’がヘッド本体2に形成された凹部61に嵌め込まれた状態で、エッジ周壁33が第2取付リング47を介してヘッド本体2に固定される。この場合でも、エッジ周壁33の周方向における変形を最小限に抑制しながら、該エッジ周壁33をヘッド本体2に固定することができる。さらに、弾性膜10を取付リング45,47を介してヘッド本体2に固定する際に、複数の縦エッジ突起33e’’は、ヘッド本体2に対するガイドして機能する。したがって、弾性膜10をヘッド本体2に容易に取り付けることができる。このように、エッジ周壁突起は、縦エッジ突起33e’’のように、エッジ周壁リップ部33bの上面から上方に突出していてもよい。
In the present embodiment, the edge
図8に示すように、第3内部周壁32の第3内部周壁リップ部32bも、その上面から突出する縦内部突起32d’’を有していてもよい。ヘッド本体2は、縦内部突起32d’’に対応して形成された複数の凹部63を有する。図示はしないが、第1内部周壁30の第1内部周壁リップ部30b、および第2内部周壁31の第2内部周壁リップ部31bも、それぞれ、その上面から突出する縦内部突起を有していてもよい。この場合、ヘッド本体2は、第1内部周壁リップ部30bの縦内部突起、および第2内部周壁リップ部31bの縦内部突起に対応して形成された複数の凹部を有する。一実施形態では、第1内部周壁リップ部30b、第2内部周壁リップ部31b、および第3内部周壁リップ部32bのうちのいずれか1つまたは2つが縦内部突起を有していてもよい。
As shown in FIG. 8, the third inner peripheral
このような構成でも、効果的に弾性膜10の周方向における変形具合のばらつきを抑制することができる。さらに、第1内部周壁リップ部30bの縦内部突起、および第2内部周壁リップ部31bの縦内部突起もヘッド本体2に対するガイドして機能するので、弾性膜10を容易にヘッド本体2に固定することができる。
Even with such a configuration, it is possible to effectively suppress variations in the degree of deformation of the
図9は、さらに他の実施形態に係る弾性膜10のエッジ周壁33を拡大して示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、上述した実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。
FIG. 9 is a schematic view showing an enlarged edge
図9に示すエッジ周壁33は、当接部11の周端部から斜め上方に延びるエッジ周壁本体33aと、エッジ周壁本体33aの先端から延びるエッジ周壁リップ部33bとを有する。上述した実施形態では、エッジ周壁本体33aは、当接部11の周端部から鉛直方向に上方に延びているが、本発明は、これら実施形態に限定されない。エッジ周壁本体33aの形状は任意であり、例えば、図9に示すように斜め上方に延びていてもよい。
The edge
さらに、図9に示すエッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bは、その上面から上方に突出するエッジ突起33e’’を有している。しかしながら、図9の点線で示すように、エッジ周壁リップ部33bは、エッジ周壁リップ部33bの下面から下方に突出するエッジ突起33e’を有していてもよいし、エッジ周壁リップ部33bの先端から径方向に突出する横エッジ突起33eを有していてもよい。
Further, the edge peripheral
図示はしないが、内部周壁30,31,32の内部周壁本体30a,31a,32aの形状も任意であり、図9に示すエッジ周壁33のように、当接部11から斜め上方に延びていてもよい。さらに、内部周壁30,31,32の内部周壁本体30a,31a,32aの形状は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
Although not shown, the shapes of the internal
上述した実施形態では、エッジ周壁33のエッジ周壁リップ部33bは、横エッジ突起33e、縦エッジ突起33e’、および縦エッジ突起33e’’のいずれかを有しているが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、エッジ周壁リップ部33bは、横エッジ突起33e、縦エッジ突起33e’、および縦エッジ突起33e’’のうちの2つを有していてもよいし、これら突起33e,33e’,33e’’の全てを有していてもよい。同様に、各内部周壁リップ部30b〜32bは、各内部周壁リップ部30b〜32bの先端から径方向に突出する横内部突起、各内部周壁リップ部30b〜32bの上面から突出する縦内部突起、および各内部周壁リップ部30b〜32bの下面から突出する縦内部突起のうちのの2つを有していてもよいし、これら突起の全てを有していてもよい。
In the above-described embodiment, the edge peripheral
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 above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments, but is construed in the broadest range according to the technical idea 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
16a,16b,16c,16d 圧力室
18 研磨テーブル
19 研磨パッド
27 ヘッドシャフト
30,31,32 内部周壁
30a,31a,32a 内部周壁本体
30b,31b,32b 内部周壁リップ部
30c,31c,32c シール突起
32d 横内部突起
32d’,32d’’ 縦内部突起
33 エッジ周壁
33a エッジ周壁本体
33b エッジ周壁リップ部
33c シール突起
33e 横エッジ突起
33e’,33e’’ 縦エッジ突起
40 制御装置
45 内部取付リング(内部取付部材)
47 エッジ取付リング(エッジ取付部材)
54,55 シール凹部
60 第1凹部
61 第2凹部
62 第3凹部
63 第4凹部
1 Substrate holding device (polishing head)
2
11
47 Edge mounting ring (edge mounting member)
54, 55
Claims (9)
基板に当接して該基板を研磨パッドに押圧する当接部と、
前記当接部の周端部から延びるエッジ周壁と、を備え、
前記エッジ周壁は、その上部に、前記基板保持装置のヘッド本体と、該エッジ周壁を前記ヘッド本体に固定するためのエッジ取付部材との間に挟まれるエッジ周壁リップ部を有しており、
前記エッジ周壁リップ部は、前記エッジ取付部材に形成された第1凹部および/または前記ヘッド本体に形成された第2凹部に嵌合される複数のエッジ周壁突起を有しており、
前記エッジ周壁突起は、前記エッジ周壁の周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする弾性膜。 An elastic film used in a substrate holding device.
A contact portion that abuts on the substrate and presses the substrate against the polishing pad,
An edge peripheral wall extending from the peripheral end of the contact portion is provided.
The edge peripheral wall has an edge peripheral wall lip portion sandwiched between the head main body of the substrate holding device and an edge mounting member for fixing the edge peripheral wall to the head main body on the upper portion thereof.
The edge peripheral wall lip portion has a plurality of edge peripheral wall protrusions fitted in a first recess formed in the edge mounting member and / or a second recess formed in the head body.
The elastic film is characterized in that the edge peripheral wall protrusions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the edge peripheral wall.
前記エッジ周壁突起の残りは、前記エッジ周壁リップ部の先端から前記エッジ周壁の径方向に突出する横エッジ突起であることを特徴とする請求項1に記載の弾性膜。 Some of the edge peripheral protrusions are vertical edge protrusions protruding from the upper surface or the lower surface of the edge peripheral wall lip portion.
The elastic film according to claim 1, wherein the rest of the edge peripheral wall protrusions are lateral edge protrusions protruding in the radial direction of the edge peripheral wall from the tip of the edge peripheral wall lip portion.
前記内部周壁は、その上部に、前記ヘッド本体と、該内部周壁を前記ヘッド本体に固定するための内部取付部材との間に挟まれる内部周壁リップ部を有しており、
前記内部周壁リップ部は、前記エッジ取付部材に形成された第3凹部および/または前記ヘッド本体に形成された第4凹部に嵌合される複数の内部周壁突起を有しており、
前記内部周壁突起は、前記内部周壁の周方向に沿って等間隔に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の弾性膜。 Further provided with at least one internal peripheral wall arranged radially inside the edge peripheral wall and extending from the abutting portion.
The internal peripheral wall has an internal peripheral wall lip portion sandwiched between the head main body and an internal mounting member for fixing the internal peripheral wall to the head main body on the upper portion thereof.
The internal peripheral wall lip portion has a plurality of internal peripheral wall projections that are fitted into a third recess formed in the edge mounting member and / or a fourth recess formed in the head body.
The elastic film according to any one of claims 1 to 4, wherein the internal peripheral wall protrusions are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the internal peripheral wall.
前記内部周壁突起の残りは、前記内部周壁リップ部の先端から前記内部周壁の径方向に突出する横内部突起であることを特徴とする請求項5に記載の弾性膜。 Some of the internal peripheral wall protrusions are vertical internal protrusions protruding from the upper surface or the lower surface of the internal peripheral wall lip portion.
The elastic film according to claim 5, wherein the rest of the internal peripheral wall protrusions are lateral internal protrusions protruding in the radial direction of the internal peripheral wall from the tip of the internal peripheral wall lip portion.
前記弾性膜が固定されるヘッド本体と、
前記弾性膜を前記ヘッド本体に固定する少なくとも1つの取付部材と、を備え、
前記弾性膜は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の弾性膜であることを特徴とする基板保持装置。 An elastic membrane forming at least one pressure chamber for pressing the substrate,
The head body to which the elastic film is fixed and
The elastic film is provided with at least one mounting member for fixing the elastic film to the head body.
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 8, wherein the elastic film is the elastic film.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019156988A JP7344048B2 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Elastic membrane and substrate holding device |
SG10202008012WA SG10202008012WA (en) | 2019-08-29 | 2020-08-20 | Elastic membrane and substrate holding apparatus |
KR1020200105924A KR20210027116A (en) | 2019-08-29 | 2020-08-24 | Elastic membrane and substrate holding apparatus |
CN202010869743.8A CN112440204A (en) | 2019-08-29 | 2020-08-26 | Elastic film and substrate holding device |
TW109129025A TW202108294A (en) | 2019-08-29 | 2020-08-26 | Elastic membrane and substrate holding apparatus |
US17/004,327 US11472001B2 (en) | 2019-08-29 | 2020-08-27 | Elastic membrane and substrate holding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019156988A JP7344048B2 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Elastic membrane and substrate holding device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021030410A true JP2021030410A (en) | 2021-03-01 |
JP7344048B2 JP7344048B2 (en) | 2023-09-13 |
Family
ID=74674696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019156988A Active JP7344048B2 (en) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | Elastic membrane and substrate holding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7344048B2 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002530876A (en) * | 1998-11-25 | 2002-09-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Carrier head with edge control for chemical mechanical polishing |
JP2005079465A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Applied Materials Japan Inc | Membrane for supporting head of chemical mechanical polishing system |
JP2006159392A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Ebara Corp | Apparatus for holding substrate, and apparatus for polishing substrate |
US8475231B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Carrier head membrane |
WO2017073318A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 株式会社Sumco | Wafer polishing device and polishing head used for same |
JP2019093466A (en) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 株式会社荏原製作所 | Method for assembling elastic membrane to head body, assembling jig and assembling system |
-
2019
- 2019-08-29 JP JP2019156988A patent/JP7344048B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002530876A (en) * | 1998-11-25 | 2002-09-17 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Carrier head with edge control for chemical mechanical polishing |
JP2005079465A (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-24 | Applied Materials Japan Inc | Membrane for supporting head of chemical mechanical polishing system |
JP2006159392A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Ebara Corp | Apparatus for holding substrate, and apparatus for polishing substrate |
US8475231B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Carrier head membrane |
WO2017073318A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 株式会社Sumco | Wafer polishing device and polishing head used for same |
JP2019093466A (en) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | 株式会社荏原製作所 | Method for assembling elastic membrane to head body, assembling jig and assembling system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7344048B2 (en) | 2023-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI589396B (en) | Elastic membrane, substrate holding apparatus, and polishing apparatus | |
KR102208160B1 (en) | Substrate holder, polishing apparatus, polishing method, and retaining ring | |
US11088011B2 (en) | Elastic membrane, substrate holding device, and polishing apparatus | |
EP2422930B1 (en) | Polishing apparatus | |
US11478895B2 (en) | Substrate holding device, substrate polishing apparatus, and method of manufacturing the substrate holding device | |
US9550271B2 (en) | Substrate holding apparatus and polishing apparatus | |
JP2021030410A (en) | Elastic film, and substrate holding device | |
TW202108294A (en) | Elastic membrane and substrate holding apparatus | |
KR100797311B1 (en) | Polishing head of chemical mechanical polish | |
JP2011051047A (en) | Polishing device | |
JP2021030409A (en) | Elastic film, and substrate holding device | |
JP7219009B2 (en) | SUBSTRATE HOLDING DEVICE AND DRIVE RING MANUFACTURING METHOD | |
JP6630231B2 (en) | Retainer ring, substrate holding device and substrate polishing device | |
JP2004311506A (en) | Wafer polishing device, its polishing head, and method of polishing wafer | |
JP3784477B2 (en) | Wafer polishing apparatus and wafer holding head used therefor | |
KR100525639B1 (en) | Grinding tool for panel grinding apparatus | |
JP2022146881A (en) | Workpiece polishing device and workpiece polishing method | |
JP2000225562A (en) | Polishing device for optical element | |
JP2004268157A (en) | Glass substrate polishing head, polishing device using this polishing head, glass substrate polishing method and glass substrate | |
JP2008246670A (en) | Polishing head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230228 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230314 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230815 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7344048 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |