KR20130061097A

KR20130061097A - 탄성막

Info

Publication number: KR20130061097A
Application number: KR1020120137040A
Authority: KR
Inventors: 호즈미 야스다; 가츠히데 와타나베; 게이스케 나미키; 오사무 나베야; 마코토 후쿠시마; 사토루 야마키; 신고 도가시
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-06-10
Also published as: KR101495964B1; JP2013111717A; US8859070B2; US20130136884A1; TWI527700B; JP5635482B2; TW201341187A

Abstract

본 발명의 과제는, 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부 자체의 상기 접촉면을 따른 변형(연신)을, 접촉부의 중심부로부터 외주부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제할 수 있도록 하는 것이다.
기판(W)의 외주부에 리테이너 링(3)을 위치시켜 기판(W)을 보유 지지하는 기판 보유 지지 장치(1)에 사용되는 탄성막(4)이며, 기판(W)과 접촉하는 접촉면(42a)을 갖는 접촉부(42)와, 접촉부(42)의 외주 단부에 연접되어 상방으로 연장되는 제1 주위벽부(44)와, 제1 주위벽부(44)의 내측에서 접촉부(42)에 연접되어 상방으로 연장되고, 외측에 제1 압력실(5)이, 내측에 제2 압력실(7)이 각각 형성되는 제2 주위벽부(46)를 구비하고, 접촉부(42)는, 그 대략 전체 영역에 걸쳐, 탄성막(4)보다 강성이 높은 보강 부재(50)에 의해 보강되어 있다.

Description

탄성막 {ELASTIC MEMBRANE}

본 발명은, 연마 대상물인 기판을 보유 지지하여 연마면에 압박하는 기판 보유 지지 장치, 특히, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 연마하여 평탄화하는 연마 장치에 있어서 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지 장치에 사용되는 탄성막에 관한 것이다.

최근, 반도체 디바이스의 고집적화·고밀도화에 수반하여, 회로의 배선이 점차 미세화되고, 다층 배선의 층수도 증가하고 있다. 회로의 미세화를 도모하면서 다층 배선을 실현하려고 하면, 하측의 층의 표면 요철을 따르면서 단차가 보다 커지므로, 배선 층수가 증가함에 따라서, 박막 형성에 있어서의 단차 형상에 대한 막 피복성(스텝 커버리지)이 나빠진다. 따라서, 다층 배선하기 위해서는, 이 스텝 커버리지를 개선하고, 그에 적합한 과정으로 평탄화 처리해야 한다. 또한, 광 리소그래피의 미세화와 함께 초점 심도가 얕아지므로, 반도체 디바이스의 표면의 요철 단차가 초점 심도 이하로 되도록 반도체 디바이스 표면을 평탄화 처리할 필요가 있다.

따라서, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 디바이스 표면의 평탄화 기술이 점점 중요해지고 있다. 이 평탄화 기술 중, 가장 중요한 기술은, 화학적 기계 연마[CMP(Chemical Mechanical Polishing)]이다. 이 화학적 기계적 연마는, 연마 장치를 사용하여, 실리카(SiO₂) 등의 지립을 포함한 연마액을 연마 패드 등의 연마면 상에 공급하면서 반도체 웨이퍼 등의 기판을 연마면에 미끄럼 접촉시켜 연마를 행하는 것이다.

이러한 종류의 연마 장치는, 연마 패드로 이루어지는 연마면을 갖는 연마 테이블과, 기판(반도체 웨이퍼)을 보유 지지하는 기판 보유 지지 장치를 구비하고 있다. 이러한 연마 장치를 사용하여 기판의 연마를 행하는 경우에는, 기판 보유 지지 장치에 의해 기판을 보유 지지하면서, 기판을 연마면에 대해 소정의 압력으로 압박한다. 이때, 연마 테이블과 기판 보유 지지 장치를 상대 운동시킴으로써 기판이 연마면에 미끄럼 접촉시켜, 기판의 표면이 평탄하고 또한 경면으로 연마된다.

이러한 연마 장치에 있어서, 연마중인 기판과 연마 패드의 연마면과의 사이의 상대적인 압박력이 기판의 전체면에 걸쳐 균일하지 않은 경우에는, 기판의 각 부분에 부여되는 압박력에 따라서 연마 부족이나 과연마가 발생해 버린다. 기판에 대한 압박력을 균일화하기 위해, 기판 보유 지지 장치의 하부에 탄성막으로 형성되는 압력실을 설치하고, 이 압력실에 압축 공기 등의 압력 유체를 공급함으로써 탄성막을 통해 유체압에 의해 기판을 압박하는 것이 행해지고 있다.

기판 보유 지지 장치에 사용되는 탄성막에는, 유연한 성질에 의해 탄성막의 상면에 형성되는 압력실의 유체압을 효율적으로 기판에 전달하여, 기판의 단부까지 균일한 압력으로 기판을 압박하기 위해, 고무 등의 유연한 소재가 일반적으로 사용되고 있다. 또한, 일반적으로, 기판 보유 지지 장치에는, 기판의 외주연부만이 많이 연마되는, 이른바 「테두리 말림」을 일으켜 버리는 것을 방지하기 위해, 기판 보유 지지 장치로 보유 지지한 기판의 외주부에 위치하여, 리테이너 링이 상하 이동 가능하게 구비되어 있다(특허문헌 1 참조).

이러한 리테이너 링을 상하 이동 가능하게 구비한 기판 보유 지지 장치에 있어서는, 탄성막의 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부의 상기 접촉면을 따른 변형량(연신량), 즉, 탄성막의 접촉부의 접촉면과 평행한 변형량(연신량)이 상기 탄성막과 리테이너 링 사이에 형성되는 공극량을 초과하면, 탄성막의 외주 단부와 리테이너 링이 서로 간섭하여 양자 사이에 마찰력이 발생한다. 그리고 이와 같이 마찰력이 발생하면, 기판의 외주부에 있어서의 리테이너 링의 연마면에 대한 압박력의 손실로 이어진다.

이로 인해, 탄성막의 외주 단부에 금속제 등의 링을 장착하여 탄성막의 기판과 접촉하는 접촉면을 갖는 접촉부의 외형의 변형을 억제하고, 이에 의해 탄성막의 변형에 의해 탄성막이 리테이너 링에 접촉하는 것을 저감시키는 것이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

그러나 특허문헌 2에 기재된 발명은, 탄성막의 기판과 접촉하는 접촉면을 갖는 접촉부 자체의 상기 접촉면을 따른 변형(접촉면에 평행한 탄성막의 접촉부 자체의 연신)을 피하도록 한 것이 아니며, 이로 인해 탄성막의 접촉부의 중심부에서의 변형량과 외주부에서의 변형량 사이에 차가 발생하여 접촉부 전체의 변형량에 분포(편차)가 발생한다고 생각된다. 이와 같이, 접촉부 전체의 변형량에 분포(편차)가 발생하면, 탄성막의 접촉부가 이완되고, 또한 접촉부의 기판과의 접촉면에 주름이 발생하여, 탄성막의 접촉부의 접촉면과 기판 사이의 접촉이 불균일해진다.

출원인은, 탄성막의 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부의 인접하는 2개의 압력실에 걸치는 위치에, 탄성막보다 강성이 높은 재료로 이루어지는 다이어프램을 설치함으로써, 탄성막의 접촉부를 부분적으로 보강하도록 한 기술을 제안하고 있다(특허문헌 3 참조). 이에 의해, 서로 다른 압력실 사이에 형성되는 압력 구배를 넓은 범위에 걸쳐 완화시킬 수 있다.

그러나 특허문헌 3에 기재된 발명은, 탄성막의 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부의 상기 접촉면을 따른 변형을 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제함으로써, 탄성막의 접촉부의 외주 단부가 리테이너 링에 간섭하는 것을 방지하도록 한 것이 아니며, 이로 인해 기판의 에지부에서의 좁은 범위에서의 압력을 제어하고자 하는 경우 등에는 적합하지 않다고 생각된다.

또한, 탄성막에 의해 형성되는 압력실에 유체압을 가함으로써 발생하는, 탄성막의 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부 자체의 상기 접촉면을 따른 변형(연신)을 미리 고려하여, 탄성막의 외형과 리테이너 링의 내형을 결정함으로써, 탄성막과 리테이너 링의 접촉을 억제하는 것도 가능하다. 그러나 이 경우, (1) 사용하는 유체압의 조건에 따라 탄성막의 외형과 리테이너 링의 내형을 바꿀 필요가 발생할 경우가 있어, 탄성막이나 리테이너 링의 품종이 증가하거나, (2) 탄성막의 외형이나 리테이너 링의 내형의 변경이 연마 성능에 영향을 미치는 등의 리스크가 있다.

일본 특허 제4515047호 공보 일본 특허 출원 공개 제2001-54855호 공보 일본 특허 출원 공개 제2009-131920호 공보

본 발명은 상술한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부 자체의 상기 접촉면을 따른 변형(연신)을, 접촉부의 중심부로부터 외주부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제하여, 탄성막과 상기 탄성막의 외주부에 배치되는 리테이너 링과의 접촉을 저감시키는 동시에, 접촉부에 이완이 발생하거나, 접촉면에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 접촉부의 접촉면의 기판과의 균일한 접촉을 확보할 수 있도록 한 탄성막을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 탄성막은, 기판의 외주부에 리테이너 링을 위치시켜 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지 장치에 사용되는 탄성막이며, 기판과 접촉하는 접촉면을 갖는 접촉부와, 상기 접촉부의 외주 단부에 연접되어 상방으로 연장되는 제1 주위벽부와, 상기 제1 주위벽부의 내측에서 상기 접촉부에 연접되어 상방으로 연장되고, 외측에 제1 압력실이, 내측에 제2 압력실이 각각 형성되는 제2 주위벽부를 구비하고, 상기 접촉부는, 그 대략 전체 영역에 걸쳐, 탄성막보다 강성이 높은 보강 부재에 의해 보강되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 기판과 접촉하는 접촉면을 갖는 접촉부를, 그 대략 전체 영역에 걸쳐 탄성막보다 강성이 높은 보강 부재로 보강함으로써, 접촉부 자체의 접촉면을 따른 변형(연신)을, 접촉부의 중심부로부터 외주부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제하여, 탄성막과 상기 탄성막의 외주부에 배치되는 리테이너 링과의 접촉을 저감시키는 동시에, 접촉부에 이완이 발생하거나, 접촉면에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 접촉부의 접촉면을 기판에 균일하게 접촉시킬 수 있다.

기판이 원형이고 상기 접촉부가 원형일 때, 상기 보강 부재는, 상기 접촉부의 대략 전체 영역에, 방사상, 동심원 형상 또는 소용돌이 형상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 의해, 접촉부 자체의 접촉면에 수직한 방향의 변형을 최대한 허용하면서, 접촉부 자체의 접촉면을 따른 변형(연신)을 억제할 수 있다. 실 형상 부재가 방사상으로 배치되는 경우, 서로 인접하는 실 형상 부재가 이루는 각도(피치 각도)는, 5°이하인 것이 바람직하다. 또한, 실 형상 부재가 동심원 형상 또는 소용돌이 형상으로 배치되는 경우, 반경 방향을 따른 서로 인접하는 실 형상 부재의 간격은, 20㎜ 이하인 것이 바람직하다.

상기 보강 부재는, 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 격자 형상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지도록 해도 된다. 이 경우, 격자 형상으로 배치된 실 형상 부재의 종방향 및 횡방향을 따른 피치는, 모두 20㎜ 이하인 것이 바람직하다.

상기 보강 부재는, 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 배치된 부직포 또는 직포로 이루어지도록 해도 되고, 또한 수지판으로 이루어지도록 해도 된다.

부직포 또는 직포에 의해 탄성막의 접촉부를 보강하는 경우, 등방적인 성상을 갖는 부직포 또는 직포를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 시트 형상의 수지판에 의해 탄성막의 접촉부를 보강하는 경우, 수지판의 두께는, 1㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 접촉부 자체의 접촉면을 따른 변형(연신)을 억제하면서, 접촉부 자체의 접촉면에 수직한 방향으로의 변형을 최대한 저해시키지 않도록 할 수 있다.

상기 접촉부에 흡착 구멍이 형성되어 있는 경우, 상기 흡착 구멍 및 그 주위를 제외한 영역에 상기 보강 부재가 배치되도록 하는 것이 바람직하고, 이에 의해 흡착 구멍의 전부 또는 일부가 보강 부재에 의해 폐색되어 버리는 것을 방지할 수 있다.

상기 제1 주위벽부와 상기 제2 주위벽부 중 적어도 한쪽을, 탄성막보다 강성이 높은 제2 보강 부재에 의해 보강하도록 해도 된다.

이에 의해, 제1 주위벽부와 제2 주위벽부 중 적어도 한쪽과 접촉부와의 사이의 신축성을 확보하면서, 제1 주위벽부와 제2 주위벽부 중 적어도 한쪽을 제2 보강 부재에 의해 접촉부와 분리하여 보강할 수 있다.

상기 제2 보강 부재는, 높이 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치된 실 형상 부재, 코일 형상의 실 형상 부재, 수지판, 부직포 또는 직포로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제1 주위벽부의 외측면에 저마찰 부재가 장착되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 접촉부의 외주 단부에 배치한 제1 주위벽부의 외측면에 저마찰 부재를 장착함으로써, 탄성막의 접촉부의 연신에 의해 제1 주위벽부와 리테이너 링이 접촉한 경우라도, 리테이너 링의 기판의 외주부에의 압박력의 손실을 저감시킬 수 있다.

상기 저마찰 부재는, 코팅 피막인 것이 바람직하고, 이 코팅 피막은, 함침 코팅 피막이라도 좋고, 불소 수지로 이루어지는 코팅 피막이라도 좋다.

본 발명에 따르면, 탄성막에 의해 형성되는 압력실에 유체압을 가함으로써 발생하는, 탄성막의 기판과의 접촉면을 갖는 접촉부 자체의 상기 접촉면을 따른 변형(연신)을, 접촉부의 중심부로부터 외주부에 걸쳐 균일하게 억제하고, 이에 의해, 탄성막과 리테이너 링의 접촉으로부터 발생하는 기판의 외주부에의 리테이너 링에 의한 압박력의 손실이나 편차를 저감시키는 동시에, 접촉부에 이완이 발생하거나, 접촉면에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 접촉면의 기판과의 균일한 접촉을 확보하여, 기판의 전체면에 걸쳐 원하는 압력으로 압박하는 것이 가능해진다.

또한, 접촉부의 외주 단부에 배치한 제1 주위벽부의 외측면에 저마찰 부재를 설치함으로써, 탄성막의 접촉부의 연신에 의해 제1 주위벽부와 리테이너 링이 접촉한 경우라도, 리테이너 링의 기판의 외주부에의 압박력의 손실을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 탄성막을 구비한 기판 보유 지지 장치를 갖는 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 모식도.
도 2는 도 1에 도시하는 기판 보유 지지 장치의 모식적인 단면도.
도 3은 도 2에 도시하는 기판 보유 지지 장치에 구비되어 있는 본 발명의 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 4는 도 3에 도시하는 탄성막의 접촉부와 보강 부재의 관계를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 6은 도 5에 도시하는 탄성막의 접촉부와 보강 부재의 관계를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막의 접촉부와 보강 부재의 관계의 일부를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막의 접촉부와 보강 부재의 관계를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 10은 도 9에 도시하는 탄성막의 접촉부와 보강 부재의 관계를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.
도 14는 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막의 일부를 도시하는 단면도.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 14에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 번호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 관한 탄성막을 구비한 기판 보유 지지 장치를 갖는 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 연마 장치는, 연마 테이블(100)과, 연마 대상물인 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)을 보유 지지하여 연마 테이블(100) 상의 연마면(101a)에 압박하는 기판 보유 지지 장치(톱 링)(1)를 구비하고 있다.

연마 테이블(100)은, 테이블 축(100a)을 통해 그 하방에 배치되는 모터(도시하지 않음)에 연결되어 있고, 그 테이블 축(100a) 주위로 회전 가능하게 되어 있다. 연마 테이블(100)의 상면에는 연마 패드(101)가 부착되어 있고, 연마 패드(101)의 표면이 기판(W)을 연마하는 연마면(101a)을 구성하고 있다. 연마 테이블(100)의 상방에는 연마액 공급 노즐(102)이 설치되어 있고, 이 연마액 공급 노즐(102)에 의해 연마 테이블(100) 상의 연마 패드(101)에 연마액(Q)이 공급된다.

기판 보유 지지 장치(1)는, 주축(111)에 접속되어 있고, 이 주축(111)은, 상하 이동 기구(124)에 의해 연마 헤드(110)에 대해 상하 이동하도록 되어 있다. 이 주축(111)의 상하 이동에 의해, 연마 헤드(110)에 대해 기판 보유 지지 장치(1)의 전체를 승강시켜 위치 결정한다. 또한, 주축(111)의 상단부에는 로터리 조인트(125)가 장착되어 있다.

주축(111) 및 기판 보유 지지 장치(1)를 상하 이동시키는 상하 이동 기구(124)는, 베어링(126)을 통해 주축(111)을 회전 가능하게 지지하는 브리지(128)와, 브리지(128)에 장착된 볼 나사(132)와, 지지 기둥(130)에 의해 지지된 지지대(129)와, 지지대(129) 상에 설치된 AC 서보 모터(138)를 구비하고 있다. 서보 모터(138)를 지지하는 지지대(129)는, 지지 기둥(130)을 통해 연마 헤드(110)에 고정되어 있다.

볼 나사(132)는, 서보 모터(138)에 연결된 나사 축(132a)과, 이 나사 축(132a)이 나사 결합되는 너트(132b)를 구비하고 있다. 주축(111)은, 브리지(128)와 일체로 되어 상하 이동하도록 되어 있다. 따라서, 서보 모터(138)를 구동시키면, 볼 나사(132)를 통해 브리지(128)가 상하 이동하고, 이에 의해 주축(111) 및 기판 보유 지지 장치(1)가 상하 이동한다.

주축(111)은, 키(도시하지 않음)를 통해 회전통(112)에 연결되어 있다. 이 회전통(112)은, 그 외주부에 타이밍 풀리(113)를 구비하고 있다. 연마 헤드(110)에는 승강용 모터(114)가 고정되어 있고, 상기 타이밍 풀리(113)는, 타이밍 벨트(115)를 통해 승강용 모터(114)에 설치된 타이밍 풀리(116)에 접속되어 있다. 따라서, 승강용 모터(114)를 회전 구동시킴으로써, 타이밍 풀리(116), 타이밍 벨트(115) 및 타이밍 풀리(113)를 통해, 회전통(112) 및 주축(111)이 일체로 회전하여, 기판 보유 지지 장치(1)가 회전한다. 또한, 연마 헤드(110)는, 프레임(도시하지 않음)에 회전 가능하게 지지된 선회축(117)에 의해 지지되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이 구성된 연마 장치에 있어서, 기판 보유 지지 장치(1)는, 그 하면에 반도체 웨이퍼 등의 기판(W)을 보유 지지할 수 있도록 되어 있다. 연마 헤드(110)는, 선회축(117)을 중심으로 하여 선회 가능하게 구성되어 있고, 하면에 기판(W)을 보유 지지한 기판 보유 지지 장치(1)는, 연마 헤드(110)의 선회에 의해 기판(W)의 수취 위치로부터 연마 테이블(100)의 상방으로 이동된다. 그리고 기판 보유 지지 장치(1)를 하강시켜 기판(W)을 연마 패드(101)의 연마면(표면)(101a)에 압박한다. 이때, 기판 보유 지지 장치(1) 및 연마 테이블(100)을 각각 회전시켜, 연마 테이블(100)의 상방에 설치된 연마액 공급 노즐(102)로부터 연마 패드(101) 상에 연마액을 공급한다. 이와 같이, 기판(W)을 연마 패드(101)의 연마면(101a)에 미끄럼 접촉시켜 기판(W)의 표면을 연마한다.

다음에, 기판 보유 지지 장치(1)에 대해 설명한다. 도 2는 연마 대상물인 기판(W)을 보유 지지하여 연마 테이블(100) 상의 연마면(101a)에 압박하는 기판 보유 지지 장치(1)의 모식적인 단면도이다. 도 2에 있어서는, 기판 보유 지지 장치(1)를 구성하는 주요 구성 요소만을 도시하고 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 기판 보유 지지 장치(1)는, 기판(W)을 연마면(101a)에 대해 압박하는 장치 본체(2)와, 연마면(101a)을 직접 압박하는 리테이너 링(3)으로 기본적으로 구성되어 있다. 장치 본체(2)는, 개략 원반 형상의 부재로 이루어지고, 리테이너 링(3)은 장치 본체(2)의 외주부에 배치되어 있다. 장치 본체(2)는, 엔지니어링 플라스틱(예를 들어, PEEK) 등의 수지에 의해 형성되어 있다. 장치 본체(2)의 하면에는, 기판(W)의 이면에 접촉하는 탄성막(4)이 장착되어 있다. 탄성막(4)은, 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM), 폴리우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 강도 및 내구성이 우수한 고무재에 의해 형성되어 있다.

탄성막(4)은, 기판(W)의 이면(상면)의 대략 전체면에 접촉하는 접촉면(42a)을 갖는 평판 형상의 접촉부(42)와, 접촉부(42)의 외주 단부에 연접되어 상방으로 연장되는 제1 주위벽부(44)와, 제1 주위벽부(44)의 내측에 위치하고 접촉부(42)에 연접되어 상방으로 연장되는 제2 주위벽부(46)를 갖고 있다. 그리고 탄성막(4)은, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 상부를 장치 본체(2)에 연결하여 장치 본체(2)에 고정되고, 이에 의해 장치 본체(2)와 탄성막(4) 사이에는, 제1 주위벽부(44)와 제2 주위벽부(46) 사이에 위치하여 환 형상의 제1 압력실(5)이, 제2 주위벽부(46)로 주위를 포위한 영역 내에 위치하여 원통형의 제2 압력실(7)이 각각 형성되도록 되어 있다. 이 예에서는, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)는, 접촉부(42)로부터 연직 방향으로 상승하도록 하여 접촉부(42)에 연접되어 있다.

장치 본체(2) 내에는, 제1 압력실(5)에 연통되는 유로(11)와 제2 압력실(7)에 연통되는 유로(13)가 형성되어 있다. 그리고 유로(11)는 튜브나 커넥터 등으로 이루어지는 유로(21)를 통해 유체 공급원(30)에 접속되어 있고, 유로(13)는 튜브나 커넥터 등으로 이루어지는 유로(23)를 통해 유체 공급원(30)에 접속되어 있다. 유로(21)에는 개폐 밸브 V1과와 압력 레귤레이터 R1이 설치되어 있고, 유로(23)에는 개폐 밸브 V3과 압력 레귤레이터 R3이 설치되어 있다. 유체 공급원(30)은, 압축 공기 등의 압력 유체를 공급하도록 되어 있다.

리테이너 링(3)의 바로 위에도 리테이너실(9)이 형성되어 있고, 리테이너실(9)은, 장치 본체(2) 내에 형성된 유로(15) 및 튜브나 커넥터 등으로 이루어지는 유로(25)를 통해 유체 공급원(30)에 접속되어 있다. 유로(25)에는 개폐 밸브 V5와 압력 레귤레이터 R5가 설치되어 있다. 압력 레귤레이터 R1, R3 및 R5는, 유체 공급원(30)으로부터 제1 압력실(5), 제2 압력실(7) 및 리테이너실(9)에 공급하는 압력 유체의 압력을 조정하는 압력 조정 기능을 갖고 있다. 그리고 압력 레귤레이터 R1, R3 및 R5 및 개폐 밸브 V1, V3 및 V5는, 이들의 작동을 제어하는 제어 장치(33)에 접속되어 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 보유 지지 장치(1)에 있어서는, 탄성막(4)과 장치 본체(2) 사이에 제1 압력실(5)과 제2 압력실(7)이 형성되고, 리테이너 링(3)의 바로 위에 리테이너실(9)이 형성되고, 이들 제1 압력실(5), 제2 압력실(7) 및 리테이너실(9)에 공급하는 유체의 압력을 압력 레귤레이터 R1, R3, R5에 의해 각각 독립적으로 조정할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 기판(W)을 연마 패드(101)에 압박하는 압박력을 기판(W)의 영역마다 조정할 수 있고, 또한 리테이너 링(3)이 연마 패드(101)를 압박하는 압박력을 조정할 수 있다.

즉, 제1 압력실(5)의 바로 아래에 있는 기판의 환 형상 영역(링크 형상 에어리어), 제2 압력실(7)의 바로 아래에 있는 기판의 원형 영역(원형 에어리어)마다 연마 패드(101)에 압박하는 압박력을 독립적으로 조정할 수 있고, 리테이너 링(3)이 연마 패드(101)를 압박하는 압박력을 독립적으로 조정할 수 있다.

탄성막(4)과 장치 본체(2) 사이에 형성된 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7) 내에 압력 유체를 도입하여 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7)을 가압하면, 탄성막(4)의 접촉부(42)에 기판(W)과의 접촉면(42a)을 따른 변형(연신), 즉, 접촉면(42a)과 평행한 변형(연신)이 발생하여, 접촉부(42)의 외주 단부에 연접한 제1 주위벽부(44)가 리테이너 링(3)의 내주면에 접촉할 우려가 있다. 이 제1 주위벽부(44)의 리테이너 링(3)의 내주면에의 접촉을 방지하기 위해서는, 예를 들어 직경 300㎜의 기판(W)을 연마하는 데 사용되는 탄성막(4)으로서, 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7)의 내압이 50㎪일 때, 탄성막(4)의 접촉부(42)의 직경 방향 변형량(연신량)이 1㎜ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 이러한 소재의 탄성막(4)을 사용하면, 탄성막(4)의 접촉면(42a)과 수직 방향의 변형(연신)이 부족해진다.

그로 인해, 이 예에서는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 접촉부(42)의 내부에, 접촉부(42)의 대략 전체 영역에 걸쳐, 탄성막(4)보다 강성(종탄성 계수)이 높은 시트 형상의 수지판(50)으로 이루어지는 보강 부재를 매설하여, 이 수지판(보강 부재)(50)으로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하고 있다. 이에 의해, 탄성막(4)으로서, 접촉면(42a)과 수직 방향으로 충분한 변형(연신)을 행할 수 있는 강성(탄성)을 갖는 소재를 사용하고, 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 수지판(보강 부재)(50)으로 보강하여, 접촉부(42) 자체의 접촉면(42a)을 따른 변형(연신)을, 접촉부(42)의 중심부로부터 외주부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제할 수 있다. 이에 의해, 탄성막(4)과 상기 탄성막(4)의 외주부에 배치되는 리테이너 링(3)의 접촉을 저감시키는 동시에, 접촉부(42)에 이완이 발생하거나, 접촉면(42a)에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 접촉부(42)의 접촉면(42a)을 기판(W)에 균일하게 접촉시킬 수 있다.

이 예에서는, 수지판(50)으로 접촉부(42)를 보강함으로써, 접촉부(42)의 접촉면(42a)에 수직한 방향으로의 변형이 저해되어 버리는 것을 방지하기 위해, 두께 t가 1㎜ 이하인 수지판(50)을 사용하고 있다.

또한, 수지판(50) 등의 보강 부재는, 탄성막(4)의 기판(W)과의 접촉면 및 리테이너 링(3)에 대치하는 외주면(유체 압력을 가하는 면과 반대의 면)에 노출되지 않도록 배치할 필요가 있다. 탄성막(4)의 기판(W)과의 접촉면이나 측벽 외주면 등의 표면에 보강 부재의 섬유 등이 노출되어 있으면 섬유 등으로부터의 발진이 우려되고, 또한 탄성막(4)의 표면에 노출된 섬유 등에 슬러리가 고착되어, 그 슬러리 고착물이 기판(W)에의 스크래치 소스로 될 가능성이 있기 때문이다.

이 예와 같이, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)가 접촉부(42)에 연접되어 상방으로 연장되어 있는 경우, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)에는, 접촉부(42)의 접촉면(42a)에 대해 수직한 방향으로의 충분한 신축성이 요구된다. 이것은, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)가 접촉부(42)의 접촉면(42a)에 대해 수직한 방향으로 충분한 신축성을 갖지 않으면, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)에 대응하는 위치에 위치하는 기판(W)에 대한 압박력이 국소적으로 저하되어 면압 분포가 발생하여, 연마 속도가 기판면 내에서 불균일해지기 때문이다.

따라서 이 예에서는, 상기 면압 분포의 발생을 억제하면서, 탄성막(4)의 접촉부(42)의 접촉면(42a)을 따른 변형(연신)을 억제하기 위해, 접촉부(42)만을 보강하고, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)에 대한 보강은 행하지 않도록 하고 있다.

또한, 도시하고 있지 않지만, 탄성막(4)에는 기판(W)을 진공 흡착하기 위한 복수의 흡착 구멍이 형성되어 있고, 이들 흡착 구멍은 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7)의 내부에 연통되어 있다. 그리고 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7) 내를 진공화함으로써, 기판(W)을 탄성막(4)의 접촉면(42a)에 접촉시켜 흡착 유지할 수 있게 되어 있다. 이 예에서는, 수지판(보강 부재)(50)은, 이들 흡착 구멍 및 그들의 주위를 제외한 영역에 배치되고, 이에 의해, 흡착 구멍의 전부 또는 일부가 수지판(보강 부재)(50)에 의해 폐색되지 않도록 되어 있다. 이것은, 이하의 각 예에 있어서도 마찬가지이다.

다음에, 도 2에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 보유 지지 장치(1)에 의해 기판(W)의 연마를 행하는 경우를 설명한다.

기판 보유 지지 장치(1)는, 기판 전달 장치로부터 기판(W)을 수취하여 진공 흡착에 의해 보유 지지한다. 기판(W)을 진공 흡착에 의해 보유 지지한 기판 보유 지지 장치(1)는, 미리 설정한 기판 보유 지지 장치(1)의 연마시 설정 위치까지 하강한다. 이 연마시 설정 위치에서는, 리테이너 링(3)은 연마 패드(101)의 연마면(101a)에 접지하고 있지만, 연마 전에는, 기판 보유 지지 장치(1)로 기판(W)을 흡착 유지하고 있으므로, 기판(W)의 하면(피연마면)과 연마 패드(101)의 연마면(101a) 사이에는, 근소한 간극(예를 들어, 약 1㎜)이 있다. 이때, 연마 테이블(100) 및 기판 보유 지지 장치(1)는 모두 회전 구동되고 있다.

이 상태에서, 개폐 밸브 V1 및 개폐 밸브 V3을 동시에 개방하여, 유체 공급원(30)으로부터 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7)에 압력 유체를 공급하여, 기판(W)의 이면측에 있는 탄성막(4)을 팽창시키고, 기판(W)의 상면을 탄성막(4)의 접촉부(42)의 접촉면(42a)에 접촉시켜 기판(W)을 하방으로 압박한다. 이에 의해, 기판(W)의 하면(피연마면)을 연마 패드(101)의 연마면(101a)에 접지시킨다. 그리고 연마 패드(101)의 연마면(101a)에 연마액 공급 노즐(102)로부터 연마액(Q)을 공급하여, 기판(W)의 표면의 연마를 행한다.

이와 같이, 유체 공급원(30)으로부터 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7)에 압력 유체를 공급하여, 기판(W)의 이면측에 있는 탄성막(4)을 팽창시키면, 탄성막(4)의 특히 접촉부(42)가 접촉면(42a)을 따라 변형된다.

이 예에 따르면, 기판(W)과 접촉하는 접촉면(42a)을 갖는 접촉부(42)를, 그 대략 전체 영역에 걸쳐, 탄성막(4)보다 강성(종탄성 계수)이 높은 수지판(보강 부재)(50)으로 보강함으로써, 접촉부(42) 자체의 접촉면(42a)을 따른 변형(연신)을, 접촉부(42)의 접촉면(42a)과 직각인 방향의 변형을 최대한 허용한 채, 접촉부(42)의 중심부로부터 외주부의 대략 전체 영역에 걸쳐 균일하게 억제할 수 있다. 이에 의해, 탄성막(4)과 상기 탄성막(4)의 외주부에 배치되는 리테이너 링(3)의 접촉을 저감시키는 동시에, 접촉부(42)에 이완이 발생하거나, 접촉면(42a)에 주름이 발생하는 것을 방지하여, 접촉부(42)의 접촉면(42a)을 기판(W)에 균일하게 접촉시킬 수 있다.

또한, 상기한 예에서는, 탄성막(4)의 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 탄성막(4)보다 강성(종탄성 계수)이 높은 수지판(50)으로 보강한 예를 나타내고 있지만, 수지판(50) 대신에, 탄성막(4)보다 강성(종탄성 계수)이 높은 직포 또는 부직포를 보강 부재로서 사용하여, 탄성막(4)의 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 직포 또는 부직포로 보강하도록 해도 된다. 직포나 부직포 등의 직물에는, 일반적으로 신축성에 방향성이 있어, 섬유에 평행한 방향에 대해서는 신축성의 억제 효과가 있지만, 그 이외의 방향에 대해서는 억제 효과가 낮다. 이로 인해, 탄성막(4)의 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 직포 또는 부직포로 보강하는 경우에는, 등방적인 성상을 갖는 직포나 부직포를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 등방적인 성상을 갖는 직포나 부직포는, 2종류의 직포나 부직포를 조합함으로써 얻을 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4a)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4a)의 도 2 내지 도 4에 탄성막(4)과 다른 점은, 탄성막(4a)의 접촉부(42)의 내부에, 접촉부(42) 대략 전체 영역에 걸쳐, 접촉부(42)의 중심을 중심으로 하여 동심원 형상으로 배치한, 탄성막(4a)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 복수의 링 형상의 실 형상 부재(52)로 이루어지는 보강 부재를 매설하고, 이 링 형상의 실 형상 부재(보강 부재)(52)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하고 있는 점에 있다.

실 형상 부재(52)의 재료로서는, 스테인리스 와이어 등의 금속 재료나, 아라미드 섬유, 나일론 또는 폴리에스테르 등의 수지 재료와 같이, 강도가 우수한 것을 들 수 있다. 이것은, 이하의 각 예에 있어서도 마찬가지이다.

이 예와 같이, 동심원 형상으로 배치되는 링 형상의 실 형상 부재(보강 부재)(52)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하는 경우, 반경 방향을 따른 서로 인접하는 실 형상 부재(보강 부재)(52)의 간격 L₁은, 20㎜ 이하인 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 형태의 탄성막(4b)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4b)의 도 5 및 도 6에 도시하는 탄성막(4a)과 다른 점은, 탄성막(4b)의 접촉부(42)의 내부에, 접촉부(42)의 대략 전체 영역에 걸쳐, 접촉부(42)의 중심으로부터 방사상으로 연장되도록 배치한, 탄성막(4b)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 복수의 실 형상 부재(54)로 이루어지는 보강 부재를 매설하여, 이 실 형상 부재(보강 부재)(54)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하고 있는 점에 있다.

이 예와 같이, 방사상으로 배치되는 실 형상 부재(보강 부재)(54)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하는 경우, 서로 인접하는 실 형상 부재(보강 부재)(54)가 이루는 각(피치각) α는, 5°이하인 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4c)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4c)의 도 5 및 도 6에 도시하는 탄성막(4a)과 다른 점은, 탄성막(4c)의 접촉부(42)의 내부에, 접촉부(42)의 대략 전체 영역에 걸쳐, 접촉부(42)의 중심으로부터 코일 형상으로 연속해서 연장되도록 배치한, 탄성막(4c)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 실 형상 부재(56)로 이루어지는 보강 부재를 매설하여, 이 실 형상 부재(보강 부재)(56)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하고 있는 점에 있다.

이 예와 같이, 코일 형상으로 연속해서 배치되는 실 형상 부재(보강 부재)(56)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하는 경우, 반경 방향을 따른 서로 인접하는 실 형상 부재(보강 부재)(56)의 간격 L₂는, 20㎜ 이하인 것이 바람직하다.

도 9 및 도 10은, 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4d)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4d)의 도 5 및 도 6에 도시하는 탄성막(4a)과 다른 점은, 탄성막(4d)의 접촉부(42)의 내부에, 접촉부(42)의 대략 전체 영역에 걸쳐, 서로 직교하는 종방향 및 횡방향으로 직선 형상으로 연장되는 격자 형상으로 배치한, 탄성막(4d)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 복수의 실 형상 부재(58)로 이루어지는 보강 부재를 매설하여, 이 실 형상 부재(보강 부재)(58)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하고 있는 점에 있다.

이 예와 같이, 격자 형상으로 배치되는 실 형상 부재(보강 부재)(58)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하는 경우, 실 형상 부재(58)의 종방향 및 횡방향을 따른 피치 L₃, L₄는, 모두 20㎜ 이하인 것이 바람직하다.

탄성막의 접촉부의 접촉면에 평행한 방향의 신축성 억제 효과에는 등방성이 요구된다. 이로 인해, 기판(W)으로서, 반도체 웨이퍼 등의 원형인 것을 사용하고, 접촉부(42)도 기판(W)의 형상에 맞는 원형의 형상을 갖고 있는 경우, 도 5 및 도 6에 도시하는 동심원 형상의 실 형상 부재(52), 도 7에 도시하는 방사상으로 연장되는 실 형상 부재(54), 또는 도 8에 도시하는 코일 형상의 실 형상 부재(56)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강함으로써, 등방성을 갖는 신축성 억제 효과를 확보하면서, 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보다 균일하게 보강할 수 있다.

도 9 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 격자 형상으로 배치되는 실 형상 부재(보강 부재)(58)로 접촉부(42)의 대략 전체 영역을 보강하는 경우에는, 등방성을 갖는 신축성 억제 효과를 확보하기 위해, 위상을 변경한 2종류 이상의 배열을 복수 실시하는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4e)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4e)의 도 2 내지 도 4에 도시하는 탄성막(4)과 다른 점은, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 접촉부(42)와의 연접부(되꺾임부)를 제외한 연직부의 대략 전체 영역을 제2 보강 부재로 보강하고, 이에 의해 전술한 바와 같이 제1 압력실(5) 및 제2 압력실(7) 내를 압력 유체로 가압하였을 때에, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 직경 확장을 억제하도록 하고 있는 점에 있다. 즉, 이 예에서는, 제1 주위벽부(44)의 연직부의 내부에, 예를 들어 1㎜ 이하의 두께를 갖는 탄성막(4e)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 시트 형상의 수지판(60a)으로 이루어지는 제2 보강 부재를 매설하여, 이 수지판(제2 보강 부재)(60a)으로 제1 주위벽부(44)의 연직부 대략 전체 영역을 보강하고 있다. 마찬가지로, 제2 주위벽부(46)의 연직부의 내부에, 예를 들어 1㎜ 이하의 두께를 갖는 탄성막(4e)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 시트 형상의 수지판(60b)으로 이루어지는 제2 보강 부재를 매설하여, 이 수지판(제2 보강 부재)(60b)으로 제2 주위벽부(46)의 연직부 대략 전체 영역을 보강하고 있다.

전술한 바와 같이, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)가 접촉부(42)에 연접되어 상방으로 연장되어 있는 경우, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)에는, 접촉부(42)의 접촉면(42a)에 대해 수직한 방향으로의 충분한 신축성이 요구되지만, 이 예와 같이, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 접촉부(42)와의 연접부(되꺾임부)를 제외한 연직부의 대략 전체 영역을 제2 보강 부재로 보강하여, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 접촉부(42)와의 연접부의 신축성을 확보함으로써, 즉, 요구에 따를 수 있다.

또한, 전술한 바와 마찬가지로, 수지판(60a, 60b) 대신에, 직포 또는 부직포를 사용하여, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 내부에 각각 매설한 직포 또는 부직포로 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 연직부 대략 전체 영역을 보강하도록 해도 된다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4f)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4f)의 도 11에 도시하는 탄성막(4e)과 다른 점은, 제1 주위벽부(44)의 연직부의 내부에, 높이 방향으로 소정 간격 이격되어 배치된, 탄성막(4f)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 복수의 링 형상의 실 형상 부재(62a)로 이루어지는 제2 보강 부재를 매설하여, 이 실 형상 부재(제2 보강 부재)(62a)로 제1 주위벽부(44)의 연직부 대략 전체 영역을 보강하고, 마찬가지로, 제2 주위벽부(46)의 연직부의 내부에, 높이 방향으로 소정 간격 이격되어 배치된, 탄성막(4f)보다도 강성(종탄성 계수)이 높은 복수의 링 형상의 실 형상 부재(62b)로 이루어지는 제2 보강 부재를 매설하여, 이 링 형상의 실 형상 부재(제2 보강 부재)(62b)로 제2 주위벽부(46)의 연직부 대략 전체 영역을 보강하고 있는 점에 있다.

이와 같이, 높이 방향으로 소정 간격 이격되어 배치된 복수의 링 형상의 실 형상 부재(62a, 62b)로 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)를 각각 보강함으로써, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 높이 방향의 신축성을 최대한 저해시키지 않도록 할 수 있다.

또한, 링 형상의 복수의 실 형상 부재(62a, 62b) 대신에, 일련으로 연속되어 연장되는 코일 형상의 실 형상 부재를 사용하여, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 내부에 코일 형상의 실 형상 부재를 각각 매설함으로써, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 높이 방향의 신축성을 최대한 저해시키지 않도록 하면서, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 연직부 대략 전체 영역을 코일 형상의 실 형상 부재로 각각 보강하도록 해도 된다.

상기한 예에서는, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46)의 양쪽을 제2 보강 부재로 보강하도록 하고 있지만, 제1 주위벽부(44) 및 제2 주위벽부(46) 중 한쪽을 제2 보강 부재로 보강하도록 해도 된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4g)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4g)의 도 2 내지 도 4에 도시하는 예와 다른 점은, 탄성막(4g)의 제1 주위벽부(44)의 외측면에 판 형상의 저마찰 부재(70)를 장착하고 있는 점에 있다. 이와 같이, 탄성막(4g)의 제1 주위벽부(44)의 외측면에 저마찰 부재(70)를 장착함으로써, 탄성막(4g)의 접촉부(42)의 연신에 의해 제1 주위벽부(44)와 리테이너 링(3)(도 2 참조)이 접촉한 경우라도, 리테이너 링(3)의 기판(W)의 외주부에의 압박력의 손실을 저감시킬 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 탄성막(4h)을 도시한다. 이 예의 탄성막(4h)의 도 13에 도시하는 탄성막(4g)과 다른 점은, 탄성막(4g)의 제1 주위벽부(44)의 외측면에, 판 형상의 저마찰 부재(70) 대신에 코팅 피막(72)을 형성하고 있는 점에 있다. 이 코팅 피막(72)은, 예를 들어 함침 코팅 피막 또는 불소 수지로 이루어지는 코팅 피막이다.

이와 같이, 탄성막(4g)의 제1 주위벽부(44)의 외측면에 코팅 피막(72)을 형성함으로써, 제1 주위벽부(44)의 두께가 증가해 버리는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 다른 형태로 실시되어도 되는 것은 물론이다.

1 : 기판 보유 지지 장치
2 : 장치 본체
3 : 리테이너 링
4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h : 탄성막
5 : 제1 압력실
7 : 제2 압력실
42 : 접촉부
42a : 접촉면
44 : 제1 주위벽부
46 : 제2 주위벽부
50 : 수지판(보강 부재)
52, 54, 56, 58 : 실 형상 부재(보강 부재)
60a, 60b : 수지판(제2 보강 부재)
62a, 62b : 실 형상 부재(제2 보강 부재)
70 : 저마찰 부재
72 : 코팅 피막
100 : 연마 테이블
101 : 연마 패드
101a : 연마면

Claims

기판의 외주부에 리테이너 링을 위치시켜 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지 장치에 사용되는 탄성막이며,
기판과 접촉하는 접촉면을 갖는 접촉부와,
상기 접촉부의 외주 단부에 연접되어 상방으로 연장되는 제1 주위벽부와,
상기 제1 주위벽부의 내측에서 상기 접촉부에 연접되어 상방으로 연장되고, 외측에 제1 압력실이, 내측에 제2 압력실이 각각 형성되는 제2 주위벽부를 구비하고,
상기 접촉부는, 그 대략 전체 영역에 걸쳐, 탄성막보다 강성이 높은 보강 부재에 의해 보강되어 있는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 접촉부는 원형이고, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 방사상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 접촉부는 원형이고, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 동심원 형상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 접촉부는 원형이고, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 소용돌이 형상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 격자 형상으로 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 배치된 부직포 또는 직포로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 보강 부재는 상기 접촉부의 대략 전체 영역에 배치된 수지판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 접촉부에는 흡착 구멍이 형성되고, 상기 보강 부재는 상기 흡착 구멍 및 그 주위를 제외한 영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 제1 주위벽부와 상기 제2 주위벽부 중 적어도 한쪽은, 탄성막보다 강성이 높은 제2 보강 부재에 의해 보강되어 있는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제9항에 있어서, 상기 제2 보강 부재는 높이 방향을 따라 소정 간격 이격되어 배치된 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제9항에 있어서, 상기 제2 보강 부재는 코일 형상의 실 형상 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제9항에 있어서, 상기 제2 보강 부재는 수지판, 부직포 또는 직포로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제1항에 있어서, 상기 제1 주위벽부의 외측면에 저마찰 부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제13항에 있어서, 상기 저마찰 부재는 코팅 피막인 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제14항에 있어서, 상기 코팅 피막은 함침 코팅 피막인 것을 특징으로 하는, 탄성막.
제14항에 있어서, 상기 코팅 피막은 불소 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 탄성막.