JP7075814B2 - 基板保持装置、基板研磨装置、弾性部材および基板保持装置の製造方法 - Google Patents

基板保持装置、基板研磨装置、弾性部材および基板保持装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、基板保持装置、基板研磨装置、弾性部材および基板保持装置の製造方法
に関する。
基板研磨装置（例えば、特許文献１）では、基板搬送装置からトップリング（基板保持装置）に基板を受け渡し、トップリングが基板を保持した状態で基板の研磨が行われる。トップリングは、トップリング本体（ベースプレート）の下方にメンブレンが設けられ、メンブレンの下面が基板を吸着する構造となっている。
特許文献１には、メンブレンに基板が吸着されたか否かを判定する基板吸着判定方法が開示されている。この方法では、メンブレンに上向きの凸部が設けられる。そして、基板が吸着されないときには、トップリング本体の下面とメンブレンの凸部と間の隙間があり、基板が吸着されると、基板がメンブレンを上方に押圧することによってメンブレンの凸部がトップリング本体の下面に接触して隙間がなくなることを利用している。
特許第３７０５６７０号 特開２０１６－１３４８８１号公報
しかしながら、メンブレンの表面は研磨スラリやトップリング洗浄によって濡れていることがある。また、基板自体も研磨処理によって濡れていることがある。このように、メンブレンや基板が濡れている場合、基板が吸着されても基板がメンブレンを押圧する力が分散され、メンブレンの凸部がトップリング本体の下面に十分に接触しないことがある。そうすると、基板が吸着されているのに、吸着されていないとの誤判定が発生するおそれがある。
そこで、メンブレンの凸部とトップリングとの間の隙間を予め狭くしておくことも考えられる。しかしながら、そのようにすると、メンブレンが基板を吸着した状態で研磨を行う際に、基板における凸部対応する部分のみ研磨レートが高くなり、均一な研磨が困難になるという問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、研磨レートの不均一を抑えつつ、より正確に基板が吸着したことを判定できる基板保持装置およびその製造方法、そのような基板保持装置を備える基板研磨装置、そのような基板保持装置用の弾性部材を提供することである。
本発明の一態様によれば、トップリング本体と、前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備える基板保持装置が提供される。
前記弾性膜の第１面には、前記弾性部材と対向する位置に凸部が設けられてもよい。
前記弾性部材には、前記第１ライン側が開口したスリットが形成されてもよい。
前記弾性部材は、前記弾性膜と略平行であり、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触する第３面と、前記弾性膜と略平行であり、前記第１面とは離間して前記弾性膜の反対側に位置する第４面と、前記第３面の前記第２ライン側と、前記第４面の前記第２ライン側と、を接続する第５面と、を有してもよい。
前記弾性部材は中空であってもよい。
前記弾性部材は、前記弾性膜と略平行であり、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面の前記凸部と接触する第３面と、前記弾性膜と略平行であり、前記第１面とは離間して前記弾性膜の反対側に位置する第４面と、前記第３面と前記第４面とを、前記第３面とは直交しない方向に接続する傾斜面と、を有してもよい。
前記弾性部材は、流体収容部を形成し、前記流体収容部に流体を供給することで、前記弾性部材の少なくとも一部は、前記弾性膜に近づくようにしてもよい。
前記弾性部材には、前記弾性膜の第１面と対向する位置に凸部が設けられてもよい。
前記弾性部材の材料は、ＮＢＲ、シリコンゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴム、クロロプレン、ウレタンゴムのいずれかであってもよい。
本発明の別の態様によれば、上記の基板保持装置と、前記基板保持装置に保持された基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、を備える基板研磨装置が提供される。
本発明のまた別の態様によれば、トップリング本体と、前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、を備える基板保持装置用の弾性部材であって、前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられる、弾性部材が提供される。
本発明のまた別の態様によれば、前記弾性部材が取り外された上記の基板保持装置に対して、新たな前記弾性部材を取り付ける工程を備える、基板保持装置の製造方法が提供される。
弾性部材を設けることで、研磨レートの不均一を抑えつつ、基板吸着判定の精度を向上できる。
基板研磨装置を含む基板処理装置の概略上面図。 基板研磨装置３００の概略斜視図。 基板研磨装置３００の概略断面図。 搬送機構６００ｂからトップリング１への基板受け渡しを詳しく説明する図。 搬送機構６００ｂからトップリング１への基板受け渡しを詳しく説明する図。 第１の実施形態におけるトップリング１および圧力制御装置７の構造を模式的に示す断面図。 図６Ａの変形例。 トップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 図７における弾性部材９１周辺の拡大図。 トップリング１における各バルブの動作を説明する図。 基板吸着判定の手順を示すフローチャート。 吸着に失敗した場合のメンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図。 吸着に成功した場合の基板Ｗ、メンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図。 図１２Ａにおける弾性部材９１周辺の拡大図。 吸着開始後に流量計ＦＳで計測される流量を模式的に示す図。 第１変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 図１４Ａにおける弾性部材１９１周辺の拡大図。 図１４Ａにおける弾性部材１９１周辺の拡大図。 図１４Ａにおける弾性部材１９１周辺の拡大図。 図１４Ａの変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 第２変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 図１６Ａにおける弾性部材２９１周辺の拡大図。 第３変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 図１７Ａにおける弾性部材３９１周辺の拡大図。 図１７Ａにおける弾性部材３９１周辺の拡大図。 第４変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図。 第２の実施形態におけるトップリング１の構造を模式的に示す断面図。 吸着に失敗した場合のメンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図。 吸着に成功した場合の基板Ｗ、メンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、基板研磨装置を含む基板処理装置の概略上面図である。本基板処理装置は、直径３００ｍｍあるいは４５０ｍｍの半導体ウエハ、フラットパネル、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などのイメージセンサ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）における磁性膜の製造工
程などにおいて、種々の基板を処理するものである。
基板処理装置は、略矩形状のハウジング１００と、多数の基板をストックする基板カセットが載置されるロードポート２００と、１または複数（図１に示す態様では４つ）の基板研磨装置３００と、１または複数（図１に示す態様では２つ）の基板洗浄装置４００と、基板乾燥装置５００と、搬送機構６００ａ～６００ｄと、制御部７００とを備えている。
ロードポート２００は、ハウジング１００に隣接して配置されている。ロードポート２００には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦポッド、
ＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
基板を研磨する基板研磨装置３００、研磨後の基板を洗浄する基板洗浄装置４００、洗浄後の基板を乾燥させる基板乾燥装置５００は、ハウジング１００内に収容されている。基板研磨装置３００は、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、基板洗浄装置４００および基板乾燥装置５００も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
ロードポート２００、ロードポート２００側に位置する基板研磨装置３００および基板乾燥装置５００に囲まれた領域には、搬送機構６００ａが配置されている。また、基板研磨装置３００ならびに基板洗浄装置４００および基板乾燥装置５００と平行に、搬送機構６００ｂが配置されている。
搬送機構６００ａは、研磨前の基板をロードポート２００から受け取って搬送機構６００ｂに受け渡したり、乾燥後の基板を基板乾燥装置５００から受け取ったりする。
搬送機構６００ｂは、例えばリニアトランスポータであり、搬送機構６００ａから受け取った研磨前の基板を基板研磨装置３００に受け渡す。後述するように、基板研磨装置３００におけるトップリング（不図示）は真空吸着により搬送機構６００ｂから基板を受け取る。また、基板研磨装置３００は研磨後の基板を搬送機構６００ｂにリリースし、その基板は基板洗浄装置４００に受け渡される。
さらに、２つの基板洗浄装置４００間に、これら基板洗浄装置４００間で基板の受け渡しを行う搬送機構６００ｃが配置されている。また、基板洗浄装置４００と基板乾燥装置５００との間に、これら基板洗浄装置４００と基板乾燥装置５００間で基板の受け渡しを行う搬送機構６００ｄが配置されている。
制御部７００は基板処理装置の各機器の動きを制御するものであり、ハウジング１００の内部に配置されてもよいし、ハウジング１００の外部に配置されてもよいし、基板研磨装置３００、基板洗浄装置４００および基板乾燥装置５００のそれぞれに設けられてもよい。
図２および図３は、それぞれ基板研磨装置３００の概略斜視図および概略断面図である。基板研磨装置３００は、トップリング１と、下部にトップリング１が連結されたトップリングシャフト２と、研磨パッド３ａを有する研磨テーブル３と、研磨液を研磨テーブル３上に供給するノズル４と、トップリングヘッド５と、支持軸６とを有する。
トップリング１は基板Ｗを保持するものであり、図３に示すように、トップリング本体１１（キャリアあるいはベースプレートともいう）、円環状のリテーナリング１２、トップリング本体１１の下方かつリテーナリング１２の内側に設けられた可撓性のメンブレン１３（弾性膜）、トップリング本体１１とリテーナリング１２との間に設けられたエアバッグ１４、圧力制御装置７などから構成される。
リテーナリング１２はトップリング本体１１の外周部に設けられる。保持された基板Ｗの周縁はリテーナリング１２に囲まれることとなり、研磨中に基板Ｗがトップリング１から飛び出さないようになっている。なお、リテーナリング１２は１つの部材であってもよいし、内側リングおよびその外側に設けられた外側リングからなる２重リング構成であってもよい。後者の場合、外側リングをトップリング本体１１に固定し、内側リングとトップリング本体１１との間にエアバッグ１４を設けてもよい。
メンブレン１３はトップリング本体１１と対向して設けられる。そして、メンブレン１３の上面はトップリング本体１１との間に複数の同心円状のエリアを形成する。１または複数のエリアを減圧することで、メンブレン１３の下面が基板Ｗの上面を保持できる。
エアバッグ１４はトップリング本体１１とリテーナリング１２との間に設けられる。エアバッグ１４により、リテーナリング１２はトップリング本体１１に対して鉛直方向に相対移動できる。
圧力制御装置７は、トップリング本体１１とメンブレン１３との間に流体を供給したり、真空引きしたり、大気開放したりして、トップリング本体１１とメンブレン１３との間に形成される各エリアの圧力を個別に調整する。また、圧力制御装置７は基板Ｗがメンブレン１３に吸着されたか否かを判定する。圧力制御装置７の構成については、後に詳しく説明する。
図２において、トップリングシャフト２の下端はトップリング１の上面中央に連結されている。不図示の昇降機構がトップリングシャフト２を昇降させることで、トップリング１に保持された基板Ｗの下面が研磨パッド３ａに接触したり離れたりする。また、不図示のモータがトップリングシャフト２を回転させることでトップリング１が回転し、これによって保持された基板Ｗも回転する。
研磨テーブル３の上面には研磨パッド３ａが設けられる。研磨テーブル３の下面は回転軸に接続されており、研磨テーブル３は回転可能となっている。研磨液がノズル４から供給され、研磨パッド３ａに基板Ｗの下面が接触した状態で基板Ｗおよび研磨テーブル３が回転することで、基板Ｗが研磨される。
図３のトップリングヘッド５は、一端にトップリングシャフト２が連結され、他端に支持軸６が連結される。不図示のモータが支持軸６を回転させることでトップリングヘッド５が揺動し、トップリング１が研磨パッド３ａ上と、基板受け渡し位置（不図示）との間を行き来する。
続いて、図１の搬送機構６００ｂから図２および図３のトップリング１に基板を受け渡す際の動作を説明する。
図４および図５は、搬送機構６００ｂからトップリング１への基板受け渡しを詳しく説明する図である。図４は搬送機構６００ｂおよびトップリング１を側方から見た図であり、図５はこれらを上方から見た図である。
図４（ａ）に示すように、搬送機構６００ｂのハンド６０１上に基板Ｗが載置されている。また、基板Ｗの受け渡しには、リテーナリングステーション８００が用いられる。リテーナリングステーション８００は、トップリング１のリテーナリング１２を押し上げる押し上げピン８０１を有する。なお、リテーナリングステーション８００はリリースノズルを有してもよいが、図示していない。
図５に示すように、ハンド６０１は基板Ｗの下面の外周側の一部を支持する。そして、押し上げピン８０１とハンド６０１とが互いに接触しないように配置されている。
図４（ａ）に示す状態で、トップリング１が下降するとともに、搬送機構６００ｂが上昇する。トップリング１の下降により、押し上げピン８０１がリテーナリング１２を押し上げ、基板Ｗがメンブレン１３に接近する。さらに搬送機構６００ｂが上昇すると、基板Ｗの上面がメンブレン１３の下面に接触する（図４（ｂ））。
この状態で、メンブレン１３とトップリング本体１１との間に形成されたエリアを減圧することで、トップリング１のメンブレン１３の下面に基板Ｗが吸着される。ただし、場合によってはメンブレン１３の下面に基板Ｗが吸着されなかったり、一旦吸着した後に落下したりしてしまうこともあり得る。そのため、本実施形態では、後述するようにして基板Ｗがメンブレン１３に吸着されているか否かの判定（基板吸着判定）を行う。
その後、搬送機構６００ｂは下降する（図４（ｃ））。
続いて、トップリング１について説明する。
図６Ａは、第１の実施形態におけるトップリング１および圧力制御装置７の構造を模式的に示す断面図である。メンブレン１３には、トップリング本体１１に向かって上方に延びる周壁１３ａ～１３ｅが形成されている。これら周壁１３ａ～１３ｅにより、メンブレン１３の上面とトップリング本体１１の下面との間に、周壁１３ａ～１３ｅによって区切られた同心円状のエリア１３１～１３５が形成される。なお、メンブレン１３の下面には孔が形成されていないのが望ましい。
トップリング本体１１を貫通して一端がエリア１３１～１３５にそれぞれ連通する流路１４１～１４５が形成されている。また、リテーナリング１２の直上には弾性膜からなるエアバッグ１４が設けられており、一端がエアバッグ１４に連通する流路１４６が同様に形成されている。流路１４１～１４６の他端は圧力制御装置７に接続されている。流路１４１～１４６上に圧力センサや流量センサを設けてもよい。
さらに基板吸着判定用に、トップリング本体１１を貫通して一端がエリア１３３に連通する流路１５０が形成されている。流路１５０の他端は大気開放される。
圧力制御装置７は、各流路１４１～１４６にそれぞれ設けられたバルブＶ１～Ｖ６および圧力レギュレータＲ１～Ｒ６と、制御部７１と、圧力調整器７２とを有する。また、基板吸着判定用に、圧力制御装置７は、流路１５０に設けられたバルブＶ１０および流量計ＦＳと、判定部７３とを有する。なお、バルブＶ１０を閉じた場合には流量が生じないため、バルブＶ１０と流量計ＦＳとの設置順は問わない。
制御部７１はバルブＶ１～Ｖ６，Ｖ１０、圧力レギュレータＲ１～Ｒ６および圧力調整器７２を制御する。
圧力調整器７２は流路１４１～１４６の一端に接続され、制御部７１の制御に応じてエリア１３１～１３５およびエアバッグ１４の圧力調整を行う。具体的には、圧力調整器７２は、各流路１４１～１４６を介してエアなどの流体を供給してエリア１３１～１３５およびエアバッグ１４を加圧したり、真空引きしてエリア１３１～１３５およびエアバッグ１４を減圧したり、エリア１３１～１３５およびエアバッグ１４を大気開放したりする。
図６Ａの場合では各流路１４１～１４６にそれぞれ１つずつのバルブＶ１～Ｖ６が接続された例が示されている。図６Ｂは図６Ａの変形例であり、各流路１４１～１４６に対して複数のバルブが接続されていてもよい。図６Ｂは例として流路１４３に３つのバルブＶ３－１、Ｖ３－２、およびＶ３－３を接続した場合を示している。バルブＶ３－１は圧力レギュレータＲ３に接続され、バルブＶ３－２は大気開放源に接続され、バルブＶ３－３は真空源に接続されている。エリア１３３を加圧する場合には、バルブＶ３－２およびＶ３－３を閉止し、バルブＶ３－１を開放し圧力レギュレータＲ３を作動させる。エリア１３３を大気開放状態とする場合には、バルブＶ３－１およびＶ３－３を閉止し、バルブＶ３－２を開放する。エリア１３３を真空状態とする場合には、バルブＶ３－１およびＶ３－２を閉止し、バルブＶ３－３を開放する。
図６Ａにおいては、例えば、エリア１３５を加圧するためには、制御部７１は、バルブＶ５を開き、エリア１３５にエアが供給されるよう圧力調整器７２を制御する。このことを単に、制御部７１がエリア１３５を加圧する、などと表現する。
流量計ＦＳは、流路１５０を流れる流体の流量、言い換えると、エリア１３３に流れる流体の流量を計測し、計測結果を判定部７３に通知する。なお、流量とは、特に断らない限り、単位時間あたりに流れる流体（特にエア）の体積を言う。なお、流量計ＦＳは流路１５０の流量を計測できればその配置位置に特に制限はなく、流路１４３と流路１５０は繋がっているため、例えば流路１４３に配置してもよい。
判定部７３は流量計ＦＳで計測された流量に基づいて基板吸着判定を行う。
また、トップリング１は、ＮＢＲ、シリコンゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴム、クロロプレン、ウレタンゴムなどを材料とする弾性部材９１を備えており、この点は後述する。
図７は、トップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図である（図７では左半分のみを描いている。以下の図でも同じ）。図示のように、メンブレン１３は、基板Ｗに接触する円形の当接部１３０と、当接部１３０に直接または間接に接続される５つの周壁１３ａ～１３ｅを有している。当接部１３０は基板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て保持する。また、当接部１３０は、研磨時には基板Ｗを研磨パッド３ａに対して押し付ける。周壁１３ａ～１３ｅは、同心状に配置された環状の周壁である。
周壁１３ａ～１３ｄの上端は保持リング２１，２２とトップリング本体１１の下面との間に挟持され、トップリング本体１１に取り付けられている。これら保持リング２１，２２は保持手段（図示せず）によってトップリング本体１１に着脱可能に固定されている。したがって、保持手段を解除すると、保持リング２１，２２がトップリング本体１１から離れ、これによってメンブレン１３をトップリング本体１１から取り外すことができる。保持手段としてはねじなどを用いることが出来る。
保持リング２１，２２はそれぞれエリア１３２，１３４内にある。そして、トップリング本体１１および保持リング２１，２２を流路１４２，１４４がそれぞれ貫通し、エリア１３２，１３４にそれぞれ連通している。また、トップリング本体１１を流路１４１，１４３，１４５がそれぞれ貫通し、エリア１３１，１３３，１３５にそれぞれ連通している。また、トップリング本体１１を流路１５０が貫通し、エリア１３３に連通している。
また、基板Ｗが吸着されていない状態では、エリア１３３において、トップリング本体１１の下面とメンブレン１３との間には、流路１４３から流路１５０へ流体（エア）が流れることが可能な隙間ｇ（図１１などで後述記載）がある。基板Ｗがメンブレン１３の下面に吸着すると、メンブレン１３はトップリング本体１１側に引き上げられるため、この隙間ｇはほとんどなくなる。この隙間ｇはできるだけ狭くしておくのが望ましい。
本実施形態の１つの特徴として、トップリング１は弾性部材９１を備えている（図８に、弾性部材９１周辺の拡大図（図７の一点破線内）を示す）。弾性部材９１は、エリア１３３において、トップリング本体１１の流路１４３と流路１５０との間に設けられた凹部９０に嵌め込まれている。弾性部材９１は円環状であり、上部に幅広部９１ａを有する。幅広部９１ａが凹部９０の肩部９０ａに引っかかることで、弾性部材９１がトップリング本体１１から脱落しにくいようになっている。ただし、弾性部材９１は、ある程度の力を加えることで凹部９０から取り外すことができる。弾性部材９１が消耗した場合には、消耗した弾性部材９１を凹部９０から取り外し、新たな弾性部材９１を凹部９０に嵌め込むことで、新たなトップリング１が生産される。
トップリング１が基板Ｗを保持していない状態では、弾性部材９１の下面は、メンブレン１３の上面から離間しており、隙間ｇがある。また、弾性部材９１と対向する位置において、メンブレン１３の上面には凸部９２が設けられるのが望ましい。弾性部材９１の役割については後述する。なお、弾性部材９１は中空であって内部に空洞があってもよいし、空洞がなくてもよい。
図９は、トップリング１における各バルブの動作を説明する図である。基板Ｗを吸着したり研磨したりする際には、エリア１３１，１３２，１３４，１３５のうち任意の１以上のエリアの圧力を調整すればよいが、以下では、エリア１３５の圧力を調整する場合を示し、他のエリア１３１，１３２，１３４は任意の圧力調整が可能である。
アイドリング時などにメンブレン１３を開放する場合、制御部７１はバルブＶ３，Ｖ５，Ｖ１０を開き、エリア１３３，１３５を大気開放する。
基板Ｗを研磨する場合、メンブレン１３を加圧して基板Ｗを研磨パッド３ａに押し付けるべく、制御部７１はバルブＶ３，Ｖ５を開いてエリア１３３，１３５を加圧するとともに、バルブＶ１０を閉じる。
基板Ｗを搬送機構６００ｂからトップリング１に受け渡してメンブレン１３に吸着させる場合、制御部７１はバルブＶ３を開いてエリア１３５を減圧する。さらに基板吸着判定を行うために、制御部７１はバルブＶ５を開いてエリア１３３を若干加圧しつつ、バルブＶ１０を開いてエリア１３３を大気開放する。そして、流量計ＦＳによる計測値に基づき、次のようにして判定部７３は基板がメンブレン１３に吸着したか否かを判定する。
図１０は、基板吸着判定の手順を示すフローチャートである。以下、流量計ＦＳが設けられたエリア１３３を「判定エリア」と呼び、吸着のために減圧されるエリア１３５を「吸着エリア」と呼ぶ。
まず、制御部７１は吸着エリア１３５を減圧する（ステップＳ１）。そして、制御部７１はバルブＶ３を開いて判定エリア１３３を加圧するとともに、バルブＶ１０を開いて判定エリア１３３を大気開放する（ステップＳ２）。つまり、制御部７１は、流路１４３を介して判定エリア１３３を加圧しつつ、流路１５０を介して判定エリア１３３を大気開放する。
なお、ステップＳ１では、制御部７１が吸着エリア１３５を－５００ｈＰａ程度に減圧するのに対し、ステップＳ２では、制御部７１が判定エリア１３３を２００ｈＰａ以下、望ましくは５０ｈＰａ程度に加圧する。判定エリア１３３を加圧しすぎると、基板Ｗに下向きに作用する力が大きくなり、基板吸着の妨げになるためである。
次いで、判定部７３は所定の判定開始時間Ｔ０が経過するまで待機する（ステップＳ３）。判定開始時間Ｔ０が経過すると、判定部７３は流量計ＦＳが計測した流量と所定の閾値との比較を行って、基板Ｗがメンブレン１３に吸着されたか否かを判定する（ステップＳ４）。
図１１は、吸着に失敗した場合のメンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図である。基板Ｗが吸着しない場合、メンブレン１３は可撓性を有するため、メンブレン１３における吸着エリア１３５に対応する部分はトップリング本体１１に引き上げられるが、判定エリア１３３に対応する部分は引き上げられず、トップリング本体１１との間に隙間ｇが残る。そのため、流量計ＦＳで計測される流量は大きくなる。
図１２Ａは、吸着に成功した場合の基板Ｗ、メンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図である。基板Ｗが吸着すると、判定エリア１３３に対応する部分を含むメンブレン１３全体が引き上げられてトップリング本体１１に密着する。そのため、隙間ｇがほとんどなくなって流量計ＦＳで計測される流量は小さくなる。
以上から分かるように、判定エリア１３３に流れる流量は隙間ｇの大きさと対応しており、隙間ｇが大きいほど流量は大きくなる。
図１２Ｂは、図１２Ａにおける弾性部材９１周辺の拡大図である。基板Ｗが吸着すると、メンブレン１３（の凸部９２）の上面が弾性部材９１の下面に接触する。これにより、隙間ｇが確実に閉塞され、流量計ＦＳで計測される流量は小さくなる。
そこで、流量が閾値以下である場合（すなわち隙間ｇが小さい場合）、判定部７３は基板Ｗの吸着に成功した（あるいは基板Ｗが吸着している）と判定する（図１０のステップＳ４のＹＥＳ，Ｓ５、図１２）。そして、基板処理装置はトップリング１による基板Ｗの搬送などの動作を継続する（ステップＳ６）。その後も、基板Ｗの吸着が継続しているべきであれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、ステップＳ４の判定が繰り返される。
トップリング１が基板Ｗを保持した状態で、すなわち、メンブレン１３の上面と弾性部材９１の下面とが接触した状態で、基板Ｗの研磨が行われる。図９に示すように、研磨時には、エリア１３３，１３５が加圧される。
仮に弾性部材９１ではなく剛性部材を用いたとすると、トップリング１の高さ設定が低く、エリア１３３を加圧しても当該剛性部材と弾性膜の凸部９２が接触してしまう場合に、当該剛性部材に押し付けられた凸部９２が基板Ｗを押してしまい、研磨レートが高くなってしまう。
これに対し、本実施形態では、弾性部材９１が弾性を有するため、トップリング１の高さ設定が低い場合でも、基板Ｗが強く研磨パッド３ａに押し付けられることはない。よって、基板Ｗの全面の研磨レートを均一にできる。
図１０に戻り、所定のエラー確認時間が経過しても流量が閾値より大きい場合（すなわち隙間ｇが大きい場合）、判定部７３は基板Ｗの吸着に失敗した（あるいは基板Ｗが吸着していない）と判定する（Ｓ４のＮＯ，Ｓ８のＹＥＳ，Ｓ９、図１１）。そして、基板処理装置は動作を停止し、必要に応じてエラーを発報する（ステップＳ１０）。
本実施形態では、一旦基板Ｗがメンブレン１３に吸着したことが確認できた後も、判定を継続する（ステップＳ７のＹＥＳ，Ｓ４）。そのため、基板Ｗの搬送中などに基板Ｗが落下したような場合には、流量が閾値より大きくなって基板Ｗが存在しなくなったことを検出できる（ステップＳ９）。
図１３は、吸着開始後に流量計ＦＳで計測される流量を模式的に示す図であり、実線は吸着に成功した場合、破線は吸着に失敗した場合、一点鎖線は一旦吸着に成功したがその後に落下した場合に流量計ＦＳで計測される各流量を示しており、横軸は時間を示している。
図示のように、時刻ｔ１で吸着を開始すると（図１０のステップＳ１）、流量は増加する。吸着が成功するか失敗するかに関わらず、吸着開始時点ではメンブレン１３の上面とトップリング本体１１の下面との間に隙間ｇがあり、エアが流れるためである。
吸着成功の場合（同図の実線）、基板Ｗがメンブレン１３に吸着されるため、メンブレン１３とトップリング本体１１との間の隙間ｇが小さくなる。よって、ある時刻ｔ２以降、流量が減り始める。そして、流量が閾値以下となった時刻ｔ３において、吸着に成功したと判定される（図１０のステップＳ５）。その後、図１３の時刻ｔ４において基板Ｗがメンブレン１３に完全に吸着されると、メンブレン１３とトップリング本体１１との隙間ｇがほとんどなくなって流量はほぼ一定となる。
時刻ｔ１１で基板Ｗがトップリング１から落下したとすると、流量が再び増加する（同図の一点鎖線）。基板Ｗがメンブレン１３から離れることでメンブレン１３とトップリング本体１１との間に再び隙間ｇが生じるためである。この場合、流量が閾値より大きくなった時刻ｔ１２から一定のエラー確認時間経過後（ステップ８）、吸着に失敗したと判定される（図１０のステップＳ９）。
一方、吸着失敗の場合（図１３の破線）、時刻ｔ２以降も流量は増え続け、やがて一定となる。そのため、エラー確認時間が経過しても流量は閾値より大きいままであり、吸着に失敗したと判定される（図１０のステップＳ９）。
なお、判定開始時間Ｔ０を設定する理由は、基板がメンブレン１３に十分に吸着される前（図１３の時刻ｔ５より前）に吸着されたと判断されるのを防ぐためである。エラー確認時間は以下の場合にも必要となる。研磨後、トップリング１に吸着された基板Ｗを研磨パッド３ａから引き上げる際に、研磨パッド３ａと基板Ｗとの間の吸着力のために一時的に流量が大きくなって閾値を超えることがあるためである。
このように、第１の実施形態では、判定エリア１３３を加圧かつ大気開放し、エリア１３１の流量を計測する。この流量はメンブレン１３とトップリング本体１１との隙間ｇの大きさに対応する。そのため、流量を監視することで、基板Ｗの吸着に成功したか否かを精度よく判定でき、基板Ｗを適切に扱うことができる。また、吸着した後も判定を継続でき、一旦吸着に成功した後に基板Ｗが落下した場合でもそのことを検出できる。
そして、本実施形態では、トップリング１に弾性部材９１を設け、弾性部材９１とメンブレン１３とが接触するようにする。そのため、基板Ｗが吸着されない場合の隙間ｇを小さくすることができる。弾性部材９１であれば、基板Ｗが吸着された状態で研磨を行う際に基板Ｗが弾性部材９１に強く押されることはなく、基板Ｗの全体にわたって研磨レートを均一にできるためである。隙間ｇを小さくすることで、基板Ｗが吸着された場合に、確実に隙間ｇが閉塞されるため、判定の精度が向上する。
すなわち、弾性部材９１を設けることで、基板Ｗの研磨レートが部分的に不均一になることを抑えつつ、基板吸着の判定精度を向上できる。
なお、本実施形態では流路１５０を大気開放としたが、例えばバルブＶ１０を流量調整弁として基板の吸着検知に適した流量範囲に調整したり、大気開放ではなく圧力レギュレータを接続し、流量調整したり、排気したりしてもよい。流路１５０に圧力レギュレータを接続する場合、例えばＲ１を１００ｈＰａ加圧に設定し、追加した圧力レギュレータを５０ｈＰａ加圧に設定するなどして、流路１５０にエアを流通させるようにする。
また、本実施形態による基板吸着判定は、孔が形成されていないメンブレン１３に対しても適用可能である。さらに、基板吸着判定時にはバルブＶ１０を開くため、判定エリア１３３は閉止されず、判定エリア１３３の圧力はそれほど高くならない。そのため、メンブレン１３における判定エリア１３３が基板Ｗにストレスを与えることもほとんどない。
なお、本実施形態では、エリア１３３を判定エリアとし、エリア１３５を吸着エリアとしたが、他のエリアを判定エリアおよび吸着エリアとしてもよい。すなわち、少なくとも１つのエリアにバルブＶ１０、流路１５０および流量計ＦＳに相当する構成を設けて判定エリアとすることができ、他の１以上のエリアを吸着エリアとすることができる。
判定エリアは吸着エリアと隣接しておらず、１以上のエリアを隔てているのが望ましい。判定エリアと吸着エリアとが隣接していると、基板Ｗの吸着に失敗した場合であっても、メンブレン１３における吸着エリアに対応する部分が引き上げられたことに伴って、判定エリアに対応する部分も引き上げられうる。そうすると、判定エリアに流れる流量が少なくなって誤判定が発生する可能性があるためである。
以下、トップリング１における弾性部材９１の変形例をいくつか示す。なお、図７および図８に示したトップリング１との共通点については説明を省略する。
図１４Ａは、第１変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図である。このトップリング１は弾性部材１９１を備えている（図１４Ｂに、弾性部材１９１周辺の拡大図を示す）。弾性部材１９１は、水平面１９１ａ，１９１ｂと、鉛直面１９１ｃとを有する。
水平面１９１ａ（第３面）はメンブレン１３とほぼ平行である。トップリング１が基板Ｗを保持していない状態では、水平面１９１ａの下面は、メンブレン１３の上面から離間している。トップリング１が基板Ｗを保持すると、メンブレン１３（の凸部９２）の上面が水平面１９１ａの下面に接触する。
水平面１９１ｂ（第４面）は、メンブレン１３とほぼ平行であり、水平面１９１ａの上方（メンブレン１３とは反対側）にあって水平面１９１ａとは離間している。鉛直面１９１ｃ（第５面）は水平面１９１ａと水平面１９１ｂとを接続しており、望ましくは両水平面１９１ａ，１９１ｂの流路１５０側を接続している。これにより、弾性部材１９１には、流路１４３側が開口したスリット１９１ｄが形成される。
このような弾性部材１９１によれば、トップリング１が基板Ｗを保持した際に、より確実にメンブレン１３が弾性部材１９１に接触し、流路１４３と流路１５０との間を閉塞できる。その理由は次のとおりである。
図１４Ｃに示すように、基板Ｗを保持した場合に、メンブレン１３の凸部９２と水平面１９１ａとの間にわずかな隙間があったとする。この場合に、流路１４３から加圧を行うと、この隙間での流体の流速が速くなり、ベルヌーイの定理によって隙間に負圧が発生する。そうすると、水平面１９１ａの弾性により、水平面１９１ａが下方に変形し、凸部９２に接触する（図１４Ｄ）。一旦接触すると、流路１４３からの流体はスリット１９１ｄに入り込むため、スリット１９１ｄ内が高圧となり、水平面１９１ａを下方に押す力が生じる。これにより、弾性部材１９１の水平面１９１ａと、メンブレン１３の凸部９２との接触状態が安定する。
なお、図１４Ａに示すトップリング１は、加圧を行う流路１４３がトップリング１の中心側に、大気開放された流路１５０がトップリング１の外側にある。そのため、スリット１９１ｄはトップリング１の中心側（流路１４３側）が開放している。
これに対し、加圧を行う流路１４３がトップリング１の外側に、大気開放された流路１５０がトップリング１の中心側にある場合、図１５に示すように、スリット１９１ｄはトップリング１の外側（やはり流路１４３側）が開放していればよい。
図１６Ａは、第２変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図である。このトップリング１は弾性部材２９１を備えている（図１６Ｂに、弾性部材２９１周辺の拡大図を示す）。弾性部材２９１は、水平面２９１ａ，２９１ｂと、傾斜面２９１ｃとを有する。
水平面２９１ａ（第３面）はメンブレン１３とほぼ平行である。トップリング１が基板Ｗを保持していない状態では、水平面２９１ａの下面は、メンブレン１３の上面から離間している。トップリング１が基板Ｗを保持すると、メンブレン１３の上面が水平面２９１ａの下面に接触する。
水平面２９１ｂ（第４面）は、メンブレン１３とほぼ平行であり、水平面２９１ａの上方（メンブレン１３とは反対側）にあって水平面２９１ａとは離間している。傾斜面２９１ｃは、水平面２９１ａと水平面２９１ｂとを斜めに（メンブレン１３とは直交しない方向に）接続しており、望ましくは水平面２９１ａの一端側（例えば、流路１５０側）と１９１ｂの他端側（例えば、流路１４３側）を接続している。
このような弾性部材２９１は鉛直方向（メンブレン１３と直交する方向）に伸縮しやすい。そのため、トップリング１の高さ設定が低い場合に基板Ｗを研磨した場合でも、水平面２９１ａの下方に位置する部分が基板Ｗを押してしまう影響を小さくすることができるので、基板Ｗの全面の研磨レートが均一になる。
図１７Ａは、第３変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図である。このトップリング１は弾性部材３９１および流路３９２を備えている（図１７Ｂに、弾性部材３９１周辺の拡大図を示す）。弾性部材３９１は、上方が開口した流体収容部３９１ａ（エアバッグ）を形成しており、この開口に流路３９２が接続される。流路３９２は、例えば図６の圧力制御部７２に接続され、流体収容部３９１ａを加圧（流体を供給）できる。
吸着判定時、流路３９２から流体収容部３９１ａに流体を供給する。これにより、弾性部材３９１は下方（メンブレン１３）に向かって膨らんでメンブレン１３に近づく（図１７Ｃ）。よって、トップリング１が基板Ｗを保持した際に、安定して弾性部材３９１の下面とメンブレン１３の上面とが接触する。なお、基板研磨時には、流体収容部３９２ａを減圧（通常状態）にしてもよい。
図１８は、第４変形例であるトップリング１におけるトップリング本体１１およびメンブレン１３の詳細を示す断面図である。このトップリング１は弾性部材４９１を備えている。そして、メンブレン１３ではなく、弾性部材４９１の下面に下向きの凸部４９１ａを設けている。このように、弾性部材４９１側に凸部４９１ａを設けてもよい。また、各変形例における弾性部材の下面に凸部を設けてもよい。
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態においては、判定エリア１３３を流通する流体の流量を流量計ＦＳで直接測定しているが、流量に従って測定値が変化する測定器を用いて他の物理量を測定してもよい。そこで、次に説明する第２の実施形態では、流量計ＦＳに代えて圧力計を用いる例を示す。
図１９は、第２の実施形態におけるトップリング１の構造を模式的に示す断面図である。図６Ａとの相違点として、判定エリア１３３と連通する流路１４３に圧力計ＰＳが設けられる。圧力計ＰＳは流路１４３の圧力を計測し、計測結果を判定部７３に通知する。圧力計ＰＳによって計測される圧力は、判定エリア１３３を流通する流体の流量と対応する。なお、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した弾性部材がトップリング１に設けられるが、説明は省略する。
図２０は、吸着に失敗した場合のメンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図であり、図１１と対応する。図示のように、判定エリア１３３とメンブレン１３との間に隙間ｇがあり、判定エリア１３３の流量は大きい。この場合、流路１４１から判定エリア１３３に流体が流れやすいため、流路１４３の圧力は低くなる。その結果、圧力計ＰＳによる計測結果は低くなる。
図２１は、吸着に成功した場合の基板Ｗ、メンブレン１３およびトップリング本体１１の断面を模式的に示す図であり、図１２Ａと対応する。図示のように、判定エリア１３３とメンブレン１３との間に隙間ｇがほとんどなく、判定エリア１３３の流量は小さい。この場合、流路１４３から判定エリア１３３に流体が流れにくくなるため、流路１４３の圧力は高くなる。その結果、圧力計ＰＳによる計測結果は高くなる。
このように、圧力計ＰＳが流量と対応する。そのため、図１０におけるステップＳ４（流量が閾値以下か否か）に代えて、圧力が閾値を超えたか否か、の判断を行えばよい。
なお、判定エリア１３３と連通する流路１５０に圧力計ＰＳを設けてもよい。
このように、圧力計ＰＳが流量と対応する。そのため、図１０におけるステップＳ４（流量が閾値以下か否か）に代えて、圧力が閾値以上か否か、の判断を行えばよい。
以上説明したように、第２の実施形態では、流量に応じて変化する圧力を計測することで、基板Ｗの吸着に成功したか否かを精度よく判定できる。
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ことである。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とすべきである。
１ トップリング
７ 圧力制御装置
７１ 制御部
７２ 圧力調整器
７３ 判定部
１１ トップリング本体
１１ａ 凹部
１１ｂ 溝
１１ｃ 凸部
１２ リテーナリング
１３ メンブレン
１３１～１３５ エリア
１４１～１４５，１５０ 流路
９０ 凹部
９１，１９１，２９１，３９１，４９１ 弾性部材
１９１ａ，１９１ｂ，２９１ａ，２９１ｂ 水平面
１９１ｃ 鉛直面
１９１ｄ スリット
２９１ｃ 傾斜面
３９１ａ 流体収容部
３９２ 流路
４９１ａ 凸部
９２ 凸部
ＦＳ 流量計
ＰＳ 圧力計

Claims (9)

  1. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材には、前記第１ライン側が開口したスリットが形成される、基板保持装置。
  2. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材は、
    前記弾性膜と略平行であり、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触する第３面と、
    前記弾性膜と略平行であり、前記第１面とは離間して前記弾性膜の反対側に位置する第４面と、
    前記第３面の前記第２ライン側と、前記第４面の前記第２ライン側と、を接続する第５面と、を有する、基板保持装置。
  3. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材は中空である、基板保持装置。
  4. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材は、
    前記弾性膜と略平行であり、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面の前記凸部と接触する第３面と、
    前記弾性膜と略平行であり、前記第１面とは離間して前記弾性膜の反対側に位置する第４面と、
    前記第３面と前記第４面とを、前記第３面とは直交しない方向に接続する傾斜面と、を有する、基板保持装置。
  5. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材は、流体収容部を形成し、
    前記流体収容部に流体を供給することで、前記弾性部材の少なくとも一部は、前記弾性膜に近づく、基板保持装置。
  6. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材には、前記弾性膜の第１面と対向する位置に凸部が設けられる、基板保持装置。
  7. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備え、
    前記弾性部材の材料は、ＮＢＲ、シリコンゴム、ＥＰＤＭ、フッ素ゴム、クロロプレン、ウレタンゴムのいずれかである、基板保持装置。
  8. 前記弾性膜の第１面には、前記弾性部材と対向する位置に凸部が設けられる、請求項１乃至７のいずれかに記載の基板保持装置。
  9. トップリング本体と、
    前記トップリング本体との間に複数のエリアを形成する第１面と、前記第１面とは反対側にあって基板を保持可能な第２面と、を有する弾性膜と、
    前記複数のエリアのうちの第１エリアに連通し、前記第１エリアを加圧することが可能な第１ラインと、
    前記第１エリアに連通し、前記第１エリアから排気することが可能な第２ラインと、
    前記第１エリアの流量に基づいて測定値が変化する測定器と、
    前記複数のエリアのうちの前記第１エリアとは異なる第２エリアに連通し、前記第２エリアを減圧することが可能な第３ラインと、
    前記第１ラインと前記第２ラインとの間において、前記弾性膜の第２面が基板を保持していない場合には前記弾性膜の第１面と離間しており、前記弾性膜の第２面が基板を保持した場合には前記弾性膜の第１面と接触するように設けられた弾性部材と、を備える基板保持装置と、
    前記基板保持装置に保持された基板を研磨するように構成された研磨テーブルと、を備える基板研磨装置。
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