KR20140011897A - 연마 헤드 및 연마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 피처리면의 연마 불균일, 연마 부족 혹은 과연마를 방지하는 것을 과제로 한다.
연마면을 가지는 연마 테이블(11)과, 기판(W)을 유지하고 그 피처리면을 연마면에 누르기 위한 연마 헤드(13)를 구비하여 연마 처리 장치를 구성한다. 연마 헤드(13)는 칸막이벽(140, 132, 134)으로 구분된 복수의 압력실을 가지고 있고, 이 압력실들이, 각각 봉입되는 압력 유체의 양에 따른 누름력을 기판(W)의 배면측에서 부여한다. 또, 칸막이벽(140) 자신도 압력 유체에 의해 누름력을 부여한다. 이로 인해, 칸막이벽(140)이 마련된 부위의 배면측도 포함해서, 기판(W)의 피처리면이, 거의 균등하게 연마면에 눌러진다. 또한 기판(W)의 배면측에 접하는 누름면을 이 기판(W)의 피처리면보다 작은 사이즈로 함으로써 피처리면에 걸리는 응력은 헤르츠 응력의 확산 전파에 의해 중앙부에서 챔퍼부의 시단(始端)에 이르기까지 거의 균일해진다.

Description

연마 헤드 및 연마 처리 장치{POLISHING HEAD AND POLISHING APPARATUS}

본 발명은 반도체 웨이퍼 또는 유리 기판 등의 기판을 연마하여 평탄화하기 위한 연마 헤드 및 연마 처리 장치에 관한 것이다.

최근, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는 기판의 대형화에 따라 기판 표면의 평탄화 기술이 점점 중요해지고 있다. 이 평탄화 기술 중 가장 중요한 기술은 화학적 기계적 연마(CMP;Chemical Mechanical Polishing)이다. 이 화학적 기계적 연마는 연마 처리 장치(폴리싱 장치라고도 함)를 이용하여, 실리카(SiO₂) 등의 숫돌입자를 포함한 연마액을 연마 패드 등의 연마면 상에 공급하면서, 기판을 연마면에 슬라이드 접촉시켜 연마 처리를 하는 것이다.

이러한 연마 처리 장치에서는 기판의 연마 처리 대상이 되는 면(이하, "피(被)처리면"이라고 함)과 연마 패드 사이의 상대적인 누름력이 피처리면의 전체면에 걸쳐 균일하지 않으면, 연마 불균일, 연마 부족 혹은 과연마(overgrinding)가 생긴다. 또한 상기 연마 패드는 탄성을 가지기 때문에, 기판의 외주단(外周端) 근방에 부여되는 누름력이 불균일해져서 외주단 근방만 과연마되는 경우가 있다.

한편 기판의 유지면을 고무 등의 탄성재로 이루어지는 탄성막(멤브레인이라고도 부름)으로 형성하고, 탄성막의 이면에 공기압 등의 유체압을 가하여, 기판에 부여하는 누름력을 전체면에 걸쳐 균일화하려는 시도도 이루어지고 있다.

기판에 부여하는 누름력을 균일하게 한다는 관점에서는 특허문헌 1에 개시된 기판 유지 장치가 있다. 이 기판 유지 장치에서는 기판을 누르는 에지백의 내부를 제1 압력실과 제2 압력실로 나눠서 형성하고 각각을 독립적으로 제어함으로써, 기판의 외주 가장자리부에서의 연마 레이트의 제어, 즉 외주 가장자리부에서의 연마 프로파일의 제어를 가능하게 하고 있다.

또한 특허문헌 2에 개시된 연마 처리 장치에서는 인접하는 2개의 압력실에 걸치도록, 탄성막보다 강성이 높은 재료로 이루어지는 다이어프램을 마련함으로써, 이웃하는 두 영역간의 모든 경계에 있어서, 연마 압력, 나아가서는 연마 제거 속도가 한쪽 실측(室側)(압력이 높은 실측)에서 다른쪽 실측(압력이 낮은 실측)을 향해 완만하게 내려가기 때문에, 이웃하는 두 영역간의 경계 모두에 있어서 연마 압력(연마 속도)의 구배를 완만하게 하고 있다.

일본국 공개특허공보 2003-175455호 일본국 공개특허공보 2009-131920호

특허문헌 1에 개시되어 있는 기판 유지 장치에서는 에지백의 내부를 제1 압력실과 제2 압력실로 나눠서 형성하고, 각각이 독립적으로 제어된다. 그러나 인접하는 제1 압력실과 제2 압력실을 나누고 있는 칸막이벽의 하부 바닥면으로부터는 기판을 연직 하방(下方)으로 누르기 위한 누름력이 가해지지 않는다는 과제가 남는다.

또 특허문헌 2에 개시된 연마 처리 장치에서는 다이어프램을 마련함으로써 연마 압력의 구배를 완만하게 할 수 있지만, 인접하는 2개의 압력실에 끼인 칸막이벽(본 문헌에서는 경계(20))의 하부 바닥면으로부터는 압력실과 동등한 누름력으로 기판을 연직 하방으로 누를 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 기판의 각 부분에 부여하는 누름력에 따라 연마 불균일, 연마 부족, 및 과연마가 생기는 것을 방지하고, 또한 기판의 피처리면 전체면에 걸쳐서 원하는 누름력을 부여할 수 있는 연마 처리 장치 및 그 구성 장치를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 연마 헤드는 수평으로 회전하는 연마면을 가지는 연마 처리 장치에 마련되는 연마 헤드로서, 연마 처리의 대상이 되는 기판을, 그 피처리면이 상기 연마면에 슬라이드 접촉하도록 유지하는 유지 기구와, 이 유지 기구에 유지된 기판을 상기 피처리면의 배면측에서 상기 연마면의 방향으로 누르는 누름 기구를 구비하고 있다.

상기 누름 기구는 각각 개별적으로 압력 유체가 봉입됨으로써 상기 기판의 배면측에 상기 압력 유체의 양에 따른 누름력을 부여하는 복수의 압력실을 포함하고, 또한, 이 압력실들을 구분하는 칸막이벽의 일부 또는 전부가, 그 자체로도 상기 압력 유체에 의해 생기는 누름력을 상기 기판의 배면측에 부여하는 형상으로 성형되어 있다.

이 연마 헤드에 의하면, 복수의 압력실에 봉입되는 압력 유체의 양에 따른 누름력이 각 압력실로부터 기판의 배면측에 부여되므로, 연마 불균일 등이 있을 경우에는 압력 유체의 양을 조정함으로써 누름력을 균일하게 할 수 있다. 또한 칸막이벽의 일부 또는 전부도 그 자체로 누름력을 부여하는 형상으로 성형되어 있으므로, 칸막이벽의 존재에 관계없이, 누름력을 피처리면 전체에 걸쳐 연속적으로 부여할 수 있다.

상기 누름 기구는 예를 들면 그 내부 바닥면의 소정 부위에, 변위 시의 보강 리브를 겸한 1개 또는 복수의 제1 칸막이벽이 돌출되어 마련되고, 그 외부 바닥면이 상기 기판의 피처리면과 접하는 누름면이 되는 탄성 통형상체와, 상기 제1 칸막이벽의 선단부의 일부와 접합함으로써 상기 제1 칸막이벽과 함께 상기 탄성 통형상체의 내부 공간에 상기 복수의 압력실을 형성하는 제2 칸막이벽을 구비한 덮개체와, 상기 복수의 압력실 각각에 상기 압력 유체를 공급하는 유체 공급 기구를 포함한다.

상기 누름면은 상기 피처리면보다 작은 사이즈이며, 상기 압력 유체가 상기 제1 칸막이벽의 선단부의 잔부(殘部)를 통해 상기 기판의 배면측에 누름력을 부여하도록 구성된다.

이로 인해, 기판의 외주단 근방에 부여되는 누름력의 불균일함이 시정되어, 피처리면의 "처짐", 즉 과연마(ROA:Roll Off Amount)가 생기는 것을 방지할 수 있다.

한 실시양태에서는 상기 복수의 압력실 중 적어도 하나에, 연성재(軟性材)로 구성되며, 상기 압력 유체의 봉입에 의해 팽창하여 상기 누름면에 누름력을 부여하는 에어백이 장착된다. 이로 인해, 압력실의 기밀성이 충분하지 않더라도 압력 유체에 의한 누름력의 조정이 용이해지므로 설계·제조가 용이해진다. 또한 각 구성부품의 장착도 용이해진다.

한 실시양태에서는, 상기 제2 칸막이벽은 상기 제1 칸막이벽의 선단부에 이탈 가능하게 접합되어 있으며, 상기 압력 유체가 상기 에어백에 봉입되면, 상기 에어백의 일부가 상기 제1 칸막이벽의 선단부와 상기 제2 칸막이벽과의 접합 부위에 침입하여 접합을 해제하고, 이로 인해 상기 제1 칸막이벽의 선단부에서 상기 기판의 배면측으로 누름력을 부여하도록 구성되어 있다.

또한 한 실시양태에서는, 상기 유지 기구는 상기 탄성 통형상체의 외주측에 배치되며, 상기 기판의 외단면(外端面)과 접촉하는 파지면(把持面)과 상기 연마면과 접촉하는 위치 결정면을 가지는 리테이너 링(retainer ring)과, 이 리테이너 링을 상기 누름면에 대하여 수직방향으로 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있으며, 상기 승강 기구는 연마 처리 시에는 상기 리테이너 링을 그 위치 결정면이 상기 기판의 피처리면과 동일면이 될 때까지 하강시키고, 연마 처리 후에는 상기 누름면보다 위쪽까지 상승시킨다. 상기 승강 기구는 예를 들면 상기 리테이너 링을, 상기 복수의 압력실과는 독립적으로 공급하는 압력 유체의 양에 따라 승강시키도록 구성된다.

본 발명의 연마 처리 장치는 원형 또는 거의 원형의 연마면을 가지는 연마 테이블과, 연마 처리 대상이 되는 기판을 유지하고 상기 기판의 원형의 피처리면을 상기 연마면에 슬라이드 접촉시키는 연마 헤드와, 상기 연마 헤드 및 상기 연마 테이블 중 적어도 한쪽을 수평으로 회전시키는 구동 기구를 가지며, 상기 연마 테이블은 상기 연마면의 반경이 상기 기판의 피처리면의 직경보다 크게 구성된다. 또한 상기 연마 테이블은 상기 기판을, 그 피처리면이 상기 연마면에 슬라이드 접촉하도록 유지하는 유지 기구와, 각각 개별적으로 압력 유체가 봉입됨으로써 상기 기판의 배면측에 상기 압력 유체의 양에 따른 누름력을 부여하는 복수의 압력실을 포함하고, 또한, 이 압력실들을 구분하는 칸막이벽의 일부 또는 전부가, 그 자체로도 상기 압력 유체에 의해 생기는 누름력을 상기 기판의 배면측에 부여하는 형상으로 성형되어 있는 누름 기구를 구비하여 구성된다.

한 실시양태에서는, 상기 연마 처리 장치의 상기 누름 기구는 그 외부 바닥면이 상기 기판의 피처리면과 접하는 누름면이 되는 탄성 통형상체를 포함하고, 상기 누름면은 상기 피처리면의 외주단에서 내주(內周)측으로 소정 사이즈만큼 작은 사이즈로 형성되어 있다.

본 발명의 연마 헤드에 의하면, 연마 처리 장치에 있어서, 기판의 피처리면 전체면에 걸쳐서 원하는 누름력을 불연속부가 없는 상태로 부여할 수 있다. 그 때문에, 누름력의 불균일에 의해 연마 불균일, 연마 부족, 과연마가 생기는 것이 방지된다는 각별한 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 연마 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 제1 실시형태의 연마 헤드의 개략 종단면도이다.
도 3의 (a)는 종래의 탄성막을 사용했을 때 기판에 부여되는 누름력의 분포를 설명하기 위한 종단면도이다. (b)는 누름력의 분포 그래프이다.
도 4의 (a)는 제1 실시형태의 탄성막을 사용했을 때 기판에 부여되는 누름력의 분포를 설명하기 위한 종단면도이다. (b)는 누름력의 분포 그래프이다.
도 5의 (a), (b)는 제1 실시형태의 탄성막에 마련된 롤 오프 발생을 방지하기 위한 누름면의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a), (b)는 누름면의 최적 사이즈를 특정하기 위한 실험장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a), (b)는 리테이너 링의 구성 및 그 기능을 설명하기 위한 종단면도이다.
도 8은 연마 처리 장치에서 실행되는 연마 처리 방법의 전체 순서 설명도이다.
도 9는 제2 실시형태의 연마 헤드의 개략 종단면도이다.
도 10의 (a)는 제2 실시형태의 탄성막을 사용했을 때 기판에 부여되는 누름력의 분포를 설명하기 위한 종단면도이다. (b)는 누름력의 분포 그래프이다.
도 11의 (a)는 제2 실시형태의 탄성막의 다른 예이며 이것을 사용했을 때 기판에 부여되는 누름력의 분포를 설명하기 위한 종단면도이다. (b)는 누름력의 분포 그래프이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태예를 설명한다.

본 실시형태의 연마 처리 장치는 반도체 웨이퍼나 유리 기판과 같은 기판을 처리 대상 기판으로 한다. 본 명세서에서는 이 기판의 한쪽 표면을 원형 또는 거의 원형의 피처리면으로 한다.

연마 처리 장치는 연마 부재가 되는 연마 패드가 접착되며, 이 연마 패드를 수평으로 회전시키기 위한 연마 테이블과, 기판의 피처리면을 연마 패드에 대향시켜서 슬라이드 접촉시키기 위한 연마 헤드를 가지고 있다.

기판은 연마 헤드에 의해 연마 패드에 눌러진다. 그리고 연마 패드에 연마액(슬러리)을 공급하면서 연마 테이블과 연마 헤드 중 적어도 한쪽을 회전시킴으로써 피처리면의 연마 처리를 실시한다.

이하, 이 연마 처리 장치의 실시형태예를 설명한다.

[제1 실시형태]

도 1은 연마 처리 장치(1)의 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 연마 처리 장치(1)는 연마 테이블(11)의 표면부에 연마 패드(12)가 접착되어 있으며, 기판(W)을 유지하고 그 피처리면을 연마 패드(12)에 누르는 연마 헤드(13) 외에, 연마액을 연마 패드(12)를 향해 공급하기 위한 노즐(N), 연마 테이블(11) 및 연마 헤드(13)를 각각 수평으로 회전시키기 위한 모터(도시 생략)와, 노즐(N)과 접속되어 있는 연마액 공급 기구(도시 생략)와, 모터를 포함하는 각 구동부를 제어하기 위한 컴퓨터를 포함하는 제어부(20)를 구비하고 있다.

연마 패드(12)는 원반형상이고, 그 반경은 기판(W)의 피처리면의 직경보다 크다. 이로 인해, 연마 처리 시에 기판(W)의 피처리면이 연마 패드(12)의 중심부 부근을 통과하지 않아도 되게 된다. 이것은 연마 패드(12)의 중심부 부근과 그 둘레가장자리부 부근에서는 이동 속도가 달라, 상대적인 이동 속도가 빠른 둘레가장자리부 부근에 기판(W)의 피처리면을 슬라이드 접촉시키는 것이 연마 효율을 높이는 데에 좋기 때문이다.

연마 패드(12)는 그 자체로 탄성을 가지며, 부직포로 이루어지는 것이나 발포 우레탄제인 것 등, 시장에서 입수 가능한 소재를 이용할 수 있다.

연마 헤드(13)는 기판(W)을, 그 피처리면이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉하도록 유지하는 유지 기구와, 유지된 기판(W)을 그 피처리면의 배면에서 연마 패드(12)의 방향으로 누르는 누름 기구를 구비하고 있다. 이 기구들에 대해서는 후술한다.

제어부(20)는 노즐(N)의 위치 결정, 노즐(N)로부터의 연마액의 공급 개시 또는 정지 제어, 노즐(N)로부터 분출 공급되는 연마액의 단위시간당 공급량의 제어, 모터의 시동 개시나 시동 정지 제어 등을 주로 실행한다. 제어부(20)에 의해 제어된 모터의 회전력은 도시하지 않은 구동부를 통해 연마 테이블(11)에 전달된다. 이로 인해 연마 테이블(11)이 수평으로 회전하거나, 혹은 회전을 정지한다.

연마 헤드(13)에도 도시하지 않은 구동부(예를 들면 유니버셜 조인트)를 통해 모터의 회전력이 전달된다. 이로 인해 연마 헤드(13)가 수평으로 회전하거나, 혹은 회전을 정지한다.

연마 테이블(11)의 회전방향과 연마 헤드(13)의 회전방향은 같다. 이것은 반대방향으로 하면 불균일 연마가 될 우려가 있기 때문이다. 같은 방향이면서, 회전속도의 조정에 의해 연마 정밀도를 높일 수 있다.

한편 단일 모터의 회전력을, 각각 다른 기어비(gear ratio)의 기어를 통해 연마 테이블(11) 및 연마 헤드(13)에 전달해도 되고, 각각 개별 모터를 통해 회전력을 전달해도 된다. 양자는 임의로 설계할 수 있다. 이 제어부(20)에 의한 제어 순서에 대해서는 후술한다.

연마액은 제어부(20)의 제어에 의해 연마 테이블(11)의 회전속도가 소정값에 도달한 상태에서 노즐(N)로부터 소정 시간, 연마 패드(12)를 향해 공급된다.

<연마 헤드>

다음으로 연마 헤드(13)의 구성에 대하여 자세하게 설명한다. 도 2는 연마 헤드(13)의 개략 종단면도이다. 연마 헤드(13)는 크게 나눠서 유지 기구와 누름 기구를 가진다.

유지 기구는 연마 테이블(11) 및 연마 헤드(13)의 회전력에 의해 부세(付勢)된 기판(W)이 외주방향을 향해 튀어나가는 것을 방지하기 위한 것으로, 기판(W)의 피처리면을 연마 패드(12)에 대향(접촉)시켜, 슬라이드 접촉한 상태에서, 이 기판(W)의 중심축과 자신의 회전축이 일치하도록 유지한다.

구체적으로는 기판(W)의 외단부와 접촉하는 파지면과, 연마면과 접촉하는 위치 결정면을 가지는 리테이너 링(137)과, 이 리테이너 링(137)을, 누름면에 대하여 수직방향으로 승강시키는 승강 기구로서 기능하는 리테이너 링용 에어백(138), 제어부(20)의 제어에 의해, 리테이너 링 홀더(139) 및 리테이너 링용 에어백(138)으로의 압력 유체(예를 들면 압축 공기)의 양을 증감시키는 유체 공급 기구(도시 생략)를 포함해서 구성된다.

리테이너 링용 에어백(138)은 연마 처리 시에는 압력 유체의 양을 늘려서 리테이너 링(137)을 그 위치 결정면이 기판(W)의 피처리면과 동일면이 될 때까지 하강시키고, 연마 처리 후에는 압력 유체를 회수하여 누름면보다 위쪽까지 상승시킨다.

누름 기구는 탄성 통형상체와 덮개체를 케이싱(casing)으로 하고, 이 케이싱 내에 복수의 압력실을 형성하여 구성된다. 덮개체에 상당하는 것은 도시하지 않은 구동부와 연결되는 탑 링(131)이다. 통형상체에 상당하는 것은 탑 링(131)에 연접된 칸막이벽 지지 링(132)과, 이 칸막이벽 지지 링(132)에 볼트(133)로 걸린 후술하는 실링 링(sealing ring)(141)을 통해 지지된 링형상의 상부 칸막이벽(134)과, 칸막이벽 지지 링(132)에 연접된 외경(外徑) 링(135)과, 이 외경 링(135)의 외주측 표면의 일부를 덮도록, 통형상(냄비형)으로 마련된 탄성막("멤브레인"이라고도 부름)(136)이다.

탄성막(136)은 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 폴리우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 강도 및 내구성이 뛰어난 고무재로 형성된다. 탄성막(136)은 외경 링(135)의 외주면에 끼울 수 있는 내경(內徑) 사이즈로 형성된다.

한편 기판(W)의 피처리면의 배면측과 접촉하는 탄성막(136)의 외측 바닥면("누름면")은 기판(W)의 외주단보다 작은 사이즈로 형성된다. 상세한 것은 후술한다.

탄성막(136)의 내부 바닥면의 소정 부위에는 회전 시에도 상기 탄성막(136)의 형상을 유지하기 위한 보강 리브를 겸한 링형상의 하부 칸막이벽(140)이 돌출되어 마련되어 있다. 이 하부 칸막이벽(140)의 선단부의 일부, 예를 들면 그 외주측 절반은 상부 칸막이벽(134)의 소정 부위와 접합하도록 형성된다. 이로 인해, 탑 링(131)과 칸막이벽 지지 링(132), 상부 칸막이벽(134), 하부 칸막이벽(140), 하부 칸막이벽(140)의 내주측의 탄성막(136)에 의해 둘러싸인 공간("제1 압력실")과, 칸막이벽 지지 링(132)과 상부 칸막이벽(134), 외경 링(135), 하부 칸막이벽(140), 하부 칸막이벽(140)의 외주측에 있는 탄성막(136)에 의해 둘러싸인 공간("제2 압력실")이 형성된다.

이 2개의 압력실에 압력 유체(예를 들면 압축 공기)를 공급함으로써, 기판(W)의 중심부 근방에 부여하는 누름력과, 외주단 근방에 부여하는 누름력을, 각각 개별적으로 조정할 수 있게 된다.

한편 제1 압력실 내에서 칸막이벽 지지 링(132)과 상부 칸막이벽(134)이 연접해 있는 면에는 실링 링(141)으로 실링이 되어 있고, 또 상부 칸막이벽(134)과 하부 칸막이벽(140)도 실링 접합되어, 제1 압력실과 제2 압력실 각각의 기밀성을 높이고 있다.

연마 헤드(13)에는 도시하지 않은 유체 공급 기구에 연접되는 유체 경로(142a, 142b, 142c)가 마련되어 있다.

유체 경로(142a)는 제1 압력실을 향해 압력 유체를 공급하거나, 혹은 공급한 압력 유체를 제1 압력실로부터 회수하기 위한 것이다.

유체 경로(142b)는 제2 압력실을 향해 압력 유체를 공급하거나, 혹은 공급한 압력 유체를 제2 압력실로부터 회수하기 위한 것이다.

유체 경로(142c)는 리테이너 링용 에어백(138)을 향해 압력 유체를 공급하거나, 혹은 공급한 압력 유체를 리테이너 링용 에어백(138)으로부터 회수하기 위한 것이다.

한편 각 유체 경로(142a~142c)는 상술한 유체 공급 기구와 접속되어 있고, 제어부(20)의 제어에 의해 각각 독립적으로 압력 유체가 공급되거나, 혹은 공급된 압력 유체가 회수된다.

상술한 리테이너 링(137)은 기판(W)의 외주를 에워싸도록 탄성막(136)의 외주측에 위치하여, 기판(W)의 외주단을 면 접촉으로 유지한다. 리테이너 링(137)은 기판(W) 유지 외에, 연마 처리 시에 리테이너 링용 에어백(138)에 압력 유체가 공급됨으로써 연마 패드(12)를 누르고, 기판(W)의 피처리면과의 접촉을 해제하도록 동작한다.

다음으로 기판(W)에 부여되는 누름력에 대하여 설명한다.

기판(W)을 연마 처리할 때에는 제어부(20)가, 제1 압력실과 제2 압력실 각각에 소정량의 압력 유체가 공급되도록 제어한다.

여기서, 본 실시형태의 연마 헤드(13)에 따르지 않는 일반적인 칸막이벽으로 구분된 각 압력실로부터 부여되는 누름력의 모습을 도 3(a)에 모식적으로 나타낸다.

도 3을 참조하면, 칸막이벽으로 구분된 제1 압력실 및 제2 압력실 각각에 압력 유체가 공급됨으로써, 누름력(P1, P2)(P1＞P2일 경우)이, 누름면으로부터 기판(W)의 배면(연마 패드(12)에 대향하는 면의 배면측)에 부여된다. P1은 제1 압력실의 누름력, P2는 제2 압력실의 누름력이다.

이 경우의 누름력의 분포 모습을 도 3(b)에 나타낸다. 도 3(b)의 그래프는 세로축을 누름력(P)으로 하고, 가로축은 피처리면을 나타내고 있다. 원점을 기판(W)의 중심으로 해서 도면 정면 우측을 향할수록 외주단에 근접하는 것으로 한다. 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 칸막이벽이 마련된 부위의 배면측의 누름면으로부터는, 좌우에 이웃하는 누름력(P1, P2)에 비해 오목형상으로 낮아져, 이 위치에 대응하는 피처리면에서는 연마 부족이 발생하여 연마 불균일이 생긴다.

제1 압력실의 누름력(P1)과 제2 압력실의 누름력(P2)이 누름면 내부를 전파할 때에, 이 누름력(P1, P2)보다 상당히 낮은 누름력부분이 생겨 연마 불균일이 발생한다.

도 4(a)는 본 실시형태의 연마 헤드(13)에 있어서, 제1 및 제2 압력실에 부여되는 누름력의 모습을 모식적으로 나타내고 있다. 제1 압력실과 제2 압력실에 각각 압력 유체가 공급됨으로써, 누름력(P1, P2)(P1＞P2일 경우)이 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측에 부여되는 것은 도 3(a)의 경우와 같다.

그러나 본 실시형태의 연마 헤드(13)를 이용했을 경우, 하부 칸막이벽(140)의 선단부는 제1 압력실의 내벽 일부를 형성하는 부위와, 상부 칸막이벽(134)에 접촉하는 부위로 나뉜다. 전자 부위에는 제1 압력실의 누름력(P1)이 작용하고, 후자 부위에는 상부 칸막이벽(134)을 통해 제1 압력실의 누름력(P1)이 작용한다. 따라서 누름력(P1a)의 수압면압(受壓面壓)이 하부 칸막이벽(140)의 상부 바닥면으로 전달된다. 즉, 하부 칸막이벽(140)의 선단부를 통해, 연직 하방으로 누름력(P1)이 작용한다. 그 때문에, 하부 칸막이벽(140)이 돌출되어 마련된 부위의 배면측의 누름면으로부터도, 누름력(P1)이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측에 부여된다. 또, 제2 압력실에서는 상부 칸막이벽(134)의 상부에서 하부 칸막이벽(140)에 누름력(P2)이 작용한다.

이것을 도 3(b)와 동일한 세로축, 가로축을 구비한 그래프로 나타낸 것이 도 4(b)의 그래프이다. 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 연마 헤드(13)를 이용했을 경우, 하부 칸막이벽(140)이 돌출되어 마련된 부위의 배면측의 누름면으로부터도, 누름력(P1)이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측에 부여되므로, 하부 칸막이벽(140)의 존재에 의한 영향이 도 3(a)의 구조인 것보다 현저하게 완화됨을 알 수 있다.

한편 여기서는 2개의 압력실을 형성했을 경우를 예로 들어 설명했지만, 예를 들어 하부 칸막이벽(140)이 돌출되어 마련된 부위를 변화시키는 방법이나, 하부 칸막이벽(140)을 더 많이 마련하여 압력실의 수를 늘려, 기판(W)의 연마 특성에 맞춰 누름력의 부여방법을 최적화할 수도 있다.

<롤 오프의 방지>

다음으로 롤 오프(Roll Off)에 대하여 설명한다. 일반적으로 연마 대상이 되는 기판(W)은 외주 근방에서 챔퍼 가공(모서리를 깎아내는 가공)이 되어 있다. 그렇기 때문에 외주 근방의 기판 표면은 완전히 평평하지는 않다. 롤 오프는 그 기판 외주 근방에서의 기판 표면의 처짐을 의미한다. 이 롤 오프가 작을수록 기판은 완전 평탄에 가깝고, 반대로 롤 오프가 클수록 기판의 평탄 면적은 적고, 과연마가 발생했다고 할 수 있다. 본 실시형태에서는 이 롤 오프를 방지하기 위한 구조도 연구하였다.

이하, 도 5를 참조하여 롤 오프 방지를 위한 구조에 대하여 설명한다.

도 5(a)는 기판(W)의 피처리면 및 배면보다 큰 사이즈의 탄성막(136)을 통해 누름력을 부여했을 경우에, 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 피처리면에 가해지는 응력의 분포를 화살표로 나타내고 있다. 기판(W)의 외주단에는 통상 챔퍼(chamfer)라고 불리는 완충부가 형성된다. 챔퍼부는 바깥쪽으로부터 충격을 받았을 때에 결손되어 충격을 흡수함으로써, 기판(W) 전체가 파손되는 것을 방지한다는 효용이 있다.

그러나 한편으로, 챔퍼부의 시단(始端)이 모서리부가 되고, 거기에서부터 외주단을 향해 연마 패드와의 비접촉부로 되어 있기 때문에, 누름력(P2)을 기판(W)을 향해 거의 균일하게 부여하고 있음에도 불구하고, 챔퍼부에 근접할수록 피처리면에 가해지는 응력이 헤르츠 응력(Hertz stress) 이론에 의해 높아져, 챔퍼부의 시단에서 그것이 최대가 된다. 이 응력 변화에 의해 과연마가 생겨 롤 오프가 발생한다.

그래서 본 실시형태에서는 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 탄성막(136)의 누름면을, 기판(W)의 챔퍼부보다도 내주측에 그 외주단이 위치하는 사이즈로 형성하였다. 탄성막(136)은 예를 들면 2[mm] 정도의 두께를 가지는 원기둥형상인데, 그 누름면의 사이즈는 기판(W)의 피처리면의 직경보다, 기판(W)의 외주단에서 챔퍼부를 지나 내주측으로 소정 사이즈만큼 작은 사이즈로 형성된다. 이 소정 사이즈를 오버행(OH:Over Hung)이라고 한다.

도 5(b)에는 이 누름면으로부터 누름력(P2)을 기판(W)을 향해 부여했을 경우, 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 피처리면에 걸리는 누름력의 분포가 도시되어 있다. 기판(W)을 향해 부여되는 누름력(P2)은 탄성막(136)의 누름면을 통함으로써, 기판(W)의 외주단에서 OH만큼 내주측에 이르는 부위까지는 가해지지 않는다. 그러나 누름면의 외주단의 연직 하방보다 외주측에 있어서, 피처리면의 외주단이 연마 패드(12)와 슬라이드 접촉되어 있다. 그 때문에, 누름력(P2)은 기판(W) 내에서 확산되어 전파되고, 피처리면에 걸리는 응력은 중앙부에서 챔퍼부의 시단에 이르기까지 거의 균일해진다(헤르츠 응력의 확산 전파). 이로 인해 롤 오프를 방지할 수 있다.

OH는 본 실시형태에서는 약 1[mm]이지만, 기판(W)의 사이즈나 연마 패드의 탄성률에 따라 최적의 OH가 결정된다. 이 최적의 OH는 예를 들면 도 6(a), (b)에 나타내는 ROA(Roll Off Amount) 실험장치로 구할 수 있다. 도 6(a)는 ROA 실험장치의 대략 종단면도이고, 도 6(b)는 ROA 실험장치의 대략 상면도이다.

ROA 실험장치를 이용하여 최적의 OH를 결정할 때에는 먼저 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)에 탄성체를 구비한 원통형상의 추를 얹어 놓는다. 그 때 각각의 중심축을 엇갈리게 해서 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 얹고 연마한다. 예를 들면 기판(W)의 중심을 O로 하고, OA, OB, OC, OD 등의 각 라인상 각각의 OH에 기초하여, 그 연마 후의 "Optical Flat 간섭무늬" 및 "조도계 진직도(眞直度)" 등을 계측한다. 계측 결과 중에서 피처리면의 진직도가 직선에 가까운 OH를 그 기판(W)의 최적의 OH로 선정한다.

기판(W)을 연마 처리할 때에는 리테이너 링용 에어백(138)에 압력 유체를 공급하여, 리테이너 링(137)이 연마 패드(12)를 누르도록 제어된다. 연마 패드(12)는 상술한 대로 탄성이 있기 때문에, 기판(W)을 향해 누름력을 부여하면, 연마 패드(12)가 기판(W)의 측단부 주변을 덮어버리는 경우가 있어, 이로 인해서도 피처리면의 측단부 주변을 과연마하는 요인이 된다. 즉, 롤 오프가 발생한다.

그래서 본 실시형태에서는 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 피처리면과 리테이너 링(137)의 하부 바닥면이 반접촉 상태가 되도록, 누름력(P3)을 리테이너 링(137)에 부여하여 연마 패드(12)를 누르기로 하였다. 이로 인해, 기판(W)의 외주단 근방의 과연마를 방지할 수 있다.

또한 리테이너 링용 에어백(138)에 공급되어 있는 압력 유체를 회수하여, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이 리테이너 링(137)을 소정 개소까지 상승시킬 수도 있다. 예를 들면 기판(W)의 연마 처리가 종료된 후, 리테이너 링(137)을 상승시킨 상태로, 상기 리테이너 링(137)과 연마 패드(12)의 틈을 향해 수평방향으로 제트 워터를 분출 공급한다. 이로 인해, 누름력에 의해 탄성막(136)의 누름면에 밀착되어 있는 상태인 기판(W)을 용이하게 박리시킬 수 있다.

<연마 처리를 위한 제어 순서>

다음으로 본 실시형태의 연마 처리 장치(1)에 의한 연마 처리 순서에 대하여 설명한다. 도 8은 연마 처리 방법을 실행할 때의 제어부(20)에 의한 주요 제어 순서의 설명도이다.

제어부(20)는 연마 처리 장치(1)의 오퍼레이터에 의한 개시 지시의 입력 접수를 계기로 제어를 개시한다(스텝 S100). 소정의 초기 처리 후, 도시하지 않은 기판 반송 수단에 의해 기판(W)을 반입시켜, 연마 헤드(13)의 유지 기구에 기판(W)을 유지시킨다(스텝 S101).

제어부(20)는 유체 경로(142a, 142b, 142c)로부터 소정량의 압력 유체가 공급되도록 유체 공급 기구에 지시를 내고, 기판(W)이나 연마 패드(12)를 향해 누름력을 부여한다(스텝 S102).

제어부(20)는 또한 도시하지 않은 센서부를 통해 기판(W)에 적절한 누름력이 부여되고 있는지, 리테이너 링(137)에 적절한 누름력이 부여되고 있는지를 확인한다. 누름력이 적절하다는 것을 확인했을 경우에는(스텝 S103:Yes), 연마 테이블(11), 그리고 연마 헤드(13)의 회전을 개시하도록, 도시하지 않은 모터에 지시를 낸다(스텝 S104). 이로 인해, 연마 테이블(11)과 연마 헤드(13)가 수평으로 회전을 개시한다.

연마 테이블(11)과 연마 헤드(13)의 회전 개시를 지시한 후, 제어부(20)는 노즐(N)의 위치 결정을 지시하는 동시에, 연마액 공급 기구에 대하여 연마액의 공급을 개시시키도록 지시를 낸다(스텝 S105). 이로 인해, 연마액이 노즐(N)로부터 연마 패드(12)의 연마면을 향해 공급된다.

연마액의 공급 개시 지시 후, 규정된 연마 시간이 경과한 것을 도시하지 않은 타이머에 의해 검지하면(스텝 S106:Yes), 제어부(20)는 연마액 공급 기구에 대하여 연마액의 공급 정지를 지시한다(스텝 S107).

그 후, 제어부(20)는 연마 테이블(11)과 연마 헤드(13)의 회전을 멈추도록, 모터에 정지 지시를 내는(스텝 S108) 동시에, 공급한 압력 유체를 회수하도록 압력 유체 공급 기구에 지시를 낸다(스텝 S109). 그리고 도시하지 않은 기판 반송 수단에 의해 기판(W)을 반출시킨다. 이로써 연마 처리를 완료시킨다.

이와 같이 본 실시형태에 따른 연마 처리 장치(1)에서는 상부 칸막이벽(134)과 하부 칸막이벽(140)의 조합에 의해, 제1 압력실의 누름력(P1)이, 하부 칸막이벽(140)이 돌출되어 마련되어 있는 탄성막(136) 부위의 배면측에도 작용한다. 그 때문에, 누름면 전체로 상기 기판(W)을 연직 하방을 향해 누를 수 있다. 이로 인해, 피처리면의 부위에 따라서 연마 부족이나 과연마가 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한 상부 칸막이벽(134)과 하부 칸막이벽(140)의 접합방법을 변화시킴으로써 피처리면의 전체면에 걸쳐 원하는 누름력을 부여할 수 있다.

또한 탄성막(136)의 누름면은 기판(W)의 외주단에서 내주측에 그 둘레가장자리가 접촉한 상태에서 상기 기판(W)을 누르도록 형성되어 있다. 이로 인해, 기판(W)의 외주단 근방에서의 피처리면의 "처짐", 즉 과연마가 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한 리테이너 링용 에어백(138)으로의 압력 유체의 공급, 또는 회수에 의해 리테이너 링(137)을 가동시킬 수 있다.

이로 인해, 기판(W)의 피처리면과 리테이너 링(137)의 하부 바닥면이 반접촉 상태가 되도록 연마 패드(12)를 누를 수 있게 되어, 기판(W)의 외주단 근방의 과연마를 방지할 수 있다.

또한 리테이너 링(137)의 하부 바닥면과 연마 패드(12)의 표면 사이에 틈을 내고, 상기 틈을 향해 수평방향에서 제트 워터를 분출 공급함으로써, 누름력에 의해 탄성막(136)의 누름면에 밀착되어 있는 상태인 기판(W)을 용이하게 박리시킬 수 있다.

[제2 실시형태]

다음으로 제1 압력실의 공간 내부와 제2 압력실의 공간 내부에 각각 에어백을 구비하고, 각 에어백에 압력 유체를 공급하여 기판(W)에 누름력을 부여하는 경우의 실시형태예를 설명한다.

도 9는 제2 실시형태의 연마 헤드(15)의 구성예를 나타내는 대략 종단면도이다.

제1 실시형태에서 설명한 것과 중복되는 부분에 대해서는 같은 부호를 사용하고 중복 설명을 생략한다. 한편 제1 실시형태의 연마 헤드(13)와의 주된 구성상의 차이는 각 압력실 공간 내에 에어백이 구비되어 있는 것 외에, 상부 칸막이벽과 하부 칸막이벽 각각의 형상과, 그 배치의 차이이다.

제2 실시형태의 연마 헤드(15)는 탑 링(131)에 연접되어 있는 칸막이벽 지지 링(151)을 구비하고 있다.

연마 헤드(15)는 또한 칸막이벽 지지 링(151)에 연접되어, 연직 하방을 향해 돌출된 링형상의 상부 칸막이벽(152)이 형성되어 있는 칸막이벽 윗덮개(153)를 구비하고 있다. 또한 상부 칸막이벽(152)과 대향하여 연직 상방(上方)을 향해 돌출된 링형상의 하부 칸막이벽(154)이 형성되고, 칸막이벽 지지 링(151)의 외주측 표면의 일부를 덮는 탄성막(155)을 구비하고 있다.

연마 헤드(15)에는 또한, 칸막이벽 윗덮개(153)와 탄성막(155)으로 둘러싸인 공간(제1 압력실)의 내벽을 덮도록 형성된 제1 압력실 에어백(156)과, 칸막이벽 윗덮개(153), 칸막이벽 지지 링(151) 및 탄성막(155)으로 둘러싸인 공간(제2 압력실)의 내벽을 덮도록 형성된 제2 압력실 에어백(157)을 구비하고 있다.

칸막이벽 윗덮개(153)에 형성된 상부 칸막이벽(152)과, 탄성막(155)에 형성된 하부 칸막이벽(154)이 각각 대향하는 면은 도 9에 나타내는 바와 같이 단면반원의 형상이며, 그 정점에서 서로 격리 가능하게 접촉되어 있다.

도 10(a)는 본 실시형태예의 구성으로 된 각 압력실로부터 부여되는 누름력의 모습을 모식적으로 나타내고 있다.

제1 압력실 에어백(156)과 제2 압력실 에어백(157)에 각각 압력 유체가 공급됨으로써, 누름력(P1, P2)이 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다. 또, 제1 압력실 에어백(156)과 제2 압력실 에어백(157)에 공급된 압력 유체가, 상부 칸막이벽(152)과 하부 칸막이벽(154)이 대향하는 면의 외주측에서 각각 침입하고, 이로 인해 상부 칸막이벽(152)과 하부 칸막이벽(154)이 이탈하여, 하부 칸막이벽(154)을 통해, 누름력(Pb)이, 하부 칸막이벽(154)이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다.

누름력(Pb)은 누름력(P1)과 누름력(P2)(P1＞P2일 경우)이 합성되기 때문에, 이 경우에는 하부 칸막이벽(154)을 사이에 끼고 제1 압력실측에서 제2 압력실측 방향을 향해 감소되어 가는 누름력이 된다. 이것을 도 3(b)와 동일한 세로축, 가로축을 구비한 그래프에 나타낸 것이 도 10(b)에 나타내는 그래프이다.

도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 칸막이벽이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터도 누름력이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다.

이와 같이, 연마 헤드(15)를 구비한 연마 처리 장치에서는 제1 압력실 에어백(156)과 제2 압력실 에어백(157)에 각각 공급된 압력 유체가, 상부 칸막이벽(152)과 하부 칸막이벽(154)을 이탈시키도록, 각각의 외주측에서 침입한다. 이로 인해, 하부 칸막이벽(154)이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터도, 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 누름력이 부여되기 때문에, 피처리면의 부위에 따라 연마 부족이나 과연마가 생기는 것을 방지할 수 있다.

또, 상부 칸막이벽(152)과 하부 칸막이벽(154) 각각이 대향하는 면의 형상이나 구조를 변화시킴으로써, 하부 칸막이벽(154)이 형성된 부위의 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여되는 누름력을 조정할 수도 있다.

또한 각 에어백에 압력 유체를 공급하기 위해 기밀성 높게 각 압력실을 형성할 필요가 줄어들어, 비용적 우위성이 높아지는 동시에 각 구성부품의 장착도 용이해진다.

<변형예>

본 실시형태는 이상에서 설명한 대로이지만, 본 발명은 상술한 실시형태예에 한정되지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.

예를 들면 제1 압력실의 공간 내부와 제2 압력실의 공간 내부에 각각 에어백을 구비하고, 상기 에어백에 압력 유체를 공급하여 기판(W)을 향해 누름력을 부여하는 경우의 다른 예로서, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이 상부 칸막이벽의 외주측면과 하부 칸막이벽의 내주측면이 각각 슬라이딩 가능하게 접촉시켜서 구성할 수도 있다.

도 11(a)는 본 변형예의 구성으로 된 각 압력실로부터 부여되는 누름력의 모습을 모식적으로 나타내고 있다. 제1 압력실의 에어백과 제2 압력실의 에어백에 각각 압력 유체가 공급됨으로써 누름력(P1, P2)이 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다. 또, 제2 압력실의 에어백에 공급된 압력 유체에 의해 하부 칸막이벽의 상부 바닥면부에도 누름력(P2)이 작용하기 때문에, 하부 칸막이벽이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터도 누름력(P2)이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다.

이것을 도 3(b)와 동일한 세로축, 가로축을 구비한 그래프에 나타낸 것이 도 11(b)에 나타내는 그래프이다. 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 칸막이벽이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터도 누름력(P2)이 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측으로 부여된다.

한편 상부 칸막이벽의 내주측면과 하부 칸막이벽의 외주측면이 각각 슬라이딩 가능하도록 접촉시킴으로써, 누름력(P1)을 칸막이벽이 형성된 부위의 배면측의 누름면으로부터 연마 패드(12)에 슬라이드 접촉된 기판(W)의 배면측에 부여되도록 할 수도 있다.

1 연마 처리 장치
11 연마 테이블
12 연마 패드
13, 15 연마 헤드
131 탑 링
132, 151 칸막이벽 지지 링
133 볼트
134, 152 상부 칸막이벽
135 외경 링
136, 155 탄성막
137 리테이너 링
138 리테이너 링용 에어백
139 리테이너 링 홀더
140, 154 하부 칸막이벽
141 실링 링
142a, 142b, 142c 유체 경로
153 칸막이벽 윗덮개
156 제1 압력실 에어백
157 제2 압력실 에어백
W 기판
N 노즐

Claims (8)

1. 수평으로 회전하는 연마면을 가지는 연마 처리 장치에 마련되는 연마 헤드로서,
   연마 처리의 대상이 되는 기판을, 그 피처리면이 상기 연마면에 슬라이드 접촉하도록 유지하는 유지 기구와,
   이 유지 기구에 유지된 기판을 상기 피처리면의 배면측에서 상기 연마면의 방향으로 누르는 누름 기구를 구비하고 있고,
   상기 누름 기구는 각각 개별적으로 압력 유체가 봉입됨으로써 상기 기판의 배면측에 상기 압력 유체의 양에 따른 누름력을 부여하는 복수의 압력실을 포함하고, 또, 이 압력실들을 구분하는 칸막이벽의 일부 또는 전부가, 그 자체로도 상기 압력 유체에 의해 생기는 누름력을 상기 기판의 배면측에 부여하는 형상으로 성형되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 누름 기구는 그 내부 바닥면의 소정 부위에, 변위 시의 보강 리브를 겸한 1개 또는 복수의 제1 칸막이벽이 돌출되어 마련되고, 그 외부 바닥면이 상기 기판의 피처리면과 접하는 누름면이 되는 탄성 통형상체와,
   상기 제1 칸막이벽의 선단부의 일부와 접합함으로써 상기 제1 칸막이벽과 함께 상기 탄성 통형상체의 내부 공간에 상기 복수의 압력실을 형성하는 제2 칸막이벽을 구비한 덮개체와,
   상기 복수의 압력실 각각에 상기 압력 유체를 공급하는 유체 공급 기구를 포함하고,
   상기 누름면은 상기 피처리면보다 작은 사이즈이며,
   상기 압력 유체가 상기 제1 칸막이벽의 선단부의 잔부(殘部)를 통해 상기 기판의 배면측에 누름력을 부여하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
3. 제2항에 있어서,
   상기 복수의 압력실 중 적어도 하나에, 연성재로 구성되며, 상기 압력 유체의 봉입에 의해 팽창하여 상기 누름면에 누름력을 부여하는 에어백이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 칸막이벽은 상기 제1 칸막이벽의 선단부에 이탈 가능하게 접합되어 있고,
   상기 압력 유체가 상기 에어백에 봉입되면, 상기 에어백의 일부가 상기 제1 칸막이벽의 선단부와 상기 제2 칸막이벽과의 접합 부위에 침입하여 접합을 해제하고, 이로 인해 상기 제1 칸막이벽의 선단부에서 상기 기판의 배면측에 누름력을 부여하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유지 기구는 상기 탄성 통형상체의 외주(外周)측에 배치되며, 상기 기판의 외단면과 접촉하는 파지면과 상기 연마면과 접촉하는 위치 결정면을 가지는 리테이너 링과,
   이 리테이너 링을 상기 누름면에 대하여 수직방향으로 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있고,
   상기 승강 기구는 연마 처리 시에는 상기 리테이너 링을 그 위치 결정면이 상기 기판의 피처리면과 동일면이 될 때까지 하강시키고, 연마 처리 후에는 상기 누름면보다 위쪽까지 상승시키는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
6. 제5항에 있어서,
   상기 승강 기구는 상기 리테이너 링을, 상기 복수의 압력실과는 독립적으로 공급하는 압력 유체의 양에 따라 승강시키는 것을 특징으로 하는 연마 헤드.
7. 원형 또는 거의 원형의 연마면을 가지는 연마 테이블과, 연마 처리 대상이 되는 기판을 유지하고 상기 기판의 원형의 피처리면을 상기 연마면에 슬라이드 접촉시키는 연마 헤드와, 상기 연마 헤드 및 상기 연마 테이블 중 적어도 한쪽을 수평으로 회전시키는 구동 기구를 가지며,
   상기 연마 테이블은,
   상기 연마면의 반경이 상기 기판의 피처리면의 직경보다 크게 구성되어 있고,
   상기 연마 테이블은,
   상기 기판을, 그 피처리면이 상기 연마면에 슬라이드 접촉하도록 유지하는 유지 기구와,
   각각 개별적으로 압력 유체가 봉입됨으로써 상기 기판의 배면측에 상기 압력 유체의 양에 따른 누름력을 부여하는 복수의 압력실을 포함하고, 또, 이 압력실들을 구분하는 칸막이벽의 일부 또는 전부가, 그 자체로도 상기 압력 유체에 의해 생기는 누름력을 상기 기판의 배면측에 부여하는 형상으로 성형되어 있는 누름 기구를 구비하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 처리 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 누름 기구는 그 외부 바닥면이 상기 기판의 피처리면과 접하는 누름면이 되는 탄성 통형상체를 포함하고, 상기 누름면은 상기 피처리면의 외주단(外周端)에서 내주(內周)측으로 소정 사이즈만큼 작은 사이즈로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 처리 장치.

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