TW202008450A

TW202008450A - 用於研磨裝置的治具

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Publication number: TW202008450A
Application number: TW108125907A
Authority: TW
Inventors: 小林賢一; 真継阿沙葵; 柏木誠; 保科真穂
Original assignee: 日商荏原製作所股份有限公司
Priority date: 2018-08-02
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-02-16
Also published as: US11305399B2; JP7074607B2; JP2020019116A; KR20200015394A; TWI802725B; CN110788746A; US20200039025A1

Abstract

本發明提供一種用於輔助頂環的卸下、安裝作業的治具，將頂環的至少一部分卸下的方法以及將頂環的至少一部分安裝於頂環主體的方法。根據一實施方式，提供一種用於進行頂環的至少一部分的裝卸的治具，該頂環用於保持基板，該治具具有：可動板，該可動板用於支承已卸下的狀態的頂環的至少一部分；多個支柱，該多個支柱用於將治具相對於頂環而對準於規定位置，並構成為與頂環卡合；以及驅動機構，該驅動機構用於使所述可動板向接近於頂環的方向以及遠離頂環的方向移動。

Description

用於研磨裝置的治具

本發明關於一種用於研磨裝置的治具。

在半導體器件的製造中，為了使基板的表面平坦化而使用化學機械研磨（CMP）裝置。在半導體器件的製造中所使用的基板大多情況下為圓板形狀。另外，不局限於半導體器件，對CCL基板（Copper Clad Laminate：覆銅箔層壓板）、PCB（Printed Circuit Board ：印刷電路板）基板、光掩膜基板、顯示面板等四邊形的基板的表面進行平坦化時的平坦度的要求也在提高。另外，對將配置有PCB基板等電子器件的封裝基板的表面進行平坦化的要求也在提高。［先前技術文獻］

［專利文獻1］日本特開2008-110471號公報［專利文獻2］日本特開2006-255851號公報［專利文獻3］日本特開2009-131946號公報

（發明所欲解決之問題）

近年來，從器件的製造效率這點而言，有基板的尺寸變大的傾向。在CMP裝置中，若基板的尺寸變大，則用於保持基板的頂環也變大，並且重量也在增加。在對CMP裝置進行維護時，有時需要卸下用於保持基板的頂環的一部分或全部。若頂環的尺寸、重量變大，則頂環的卸下、安裝作業會變得困難，因此，本發明的一個目的在於提供一種用於輔助頂環的卸下、安裝作業的治具（解決問題之手段）

根據一實施方式，提供一種用於進行頂環的至少一部分的裝卸的治具，該頂環用於保持基板，該治具具有：可動板，該可動板用於支承已卸下的狀態的頂環的至少一部分；多個支柱，該多個支柱用於將治具相對於頂環而對準於規定位置，並構成為與頂環卡合；以及驅動機構，該驅動機構用於使所述可動板向接近於頂環的方向以及遠離頂環的方向移動。

以下，結合附圖來說明本發明所涉及的研磨裝置以及在研磨裝置中所使用的治具的實施方式。在附圖中，對相同或類似的要素標注相同或類似的參照符號，在各實施方式的說明中，有時省略與相同或類似的要素相關的重複的說明。另外，在各實施方式中所示的特徵只要不相互矛盾則也能夠應用於其他實施方式。

圖1是表示基於一實施方式的研磨裝置300的立體圖。如圖1所示，研磨裝置300具備研磨台350和頂環302。研磨台350由未圖示的驅動源驅動而進行旋轉。在研磨台350上粘貼有研磨墊352。在一實施方式中，研磨墊352也可以經由用於使從研磨台350的剝離變容易的層而粘貼。這樣的層例如有矽酮層、氟系樹脂層等，例如也可以使用日本特開2014-176950號公報等中所記載的層。頂環302保持基板WF並按壓於研磨墊352。頂環302由未圖示的驅動源驅動而進行旋轉。基板WF通過由頂環302保持並按壓於研磨墊352而被研磨。

在一實施方式中，在研磨墊352的表面設置有槽。該槽用於控制供給到研磨墊352表面的研磨液的流動。其中槽的大小、深度、截面形狀、圖案是任意的。

如圖1所示，研磨裝置300具備研磨液供給噴嘴354，該研磨液供給噴嘴354用於向研磨墊352供給研磨液或修整液。研磨液例如是漿料。修整液例如是純水。另外，如圖1所示，在研磨台350和台軸351設置有用於供給研磨液的通路353。通路353與研磨台350的表面的開口部355連通。在與研磨台350的開口部355對應的位置，研磨墊352形成有貫通孔357，通過通路353的研磨液從研磨台350的開口部355及研磨墊352的貫通孔357供給到研磨墊352的表面。此外，研磨台350的開口部355和研磨墊352的貫通孔357可以是一個，也可以是多個。另外，研磨台350的開口部355及研磨墊352的貫通孔357的位置是任意的，在一實施方式中配置在研磨台350的中心附近。另外，研磨裝置300具備用於進行研磨墊352的調節的修整器356。另外，研磨裝置300具備噴霧器358，該噴霧器358用於向研磨墊352噴射液體或液體與氣體的混合流體。從噴霧器358噴射的液體例如是純水，氣體例如是氮氣。

頂環302被頂環軸18支承。頂環302通過未圖示的驅動部而作為一例如箭頭AB所示繞頂環軸18的軸心旋轉。另外，頂環軸18能夠通過未圖示的驅動機構在上下方向上移動。研磨台350支承於台軸351。研磨台350通過未圖示的驅動部而作為一個例子如由箭頭AC所示繞台軸351的軸心旋轉。

基板WF通過真空吸附而被保持並輸送至頂環302的與研磨墊352相對的面。在研磨時，從研磨液供給噴嘴354和/或者研磨墊352的貫通孔357向研磨墊352的研磨面供給研磨液。另外，在研磨時，研磨台350和頂環302被驅動而進行旋轉。基板WF通過被頂環302按壓於研磨墊352的研磨面而被研磨。

如圖1所示，頂環軸18與臂360連結，臂360能夠以旋轉軸362為中心擺動。在基板WF的研磨中，也可以使臂360固定或擺動，以使得頂環302通過研磨墊352的中心。另外，在基板WF的研磨中，也可以使臂360固定或擺動以使得基板WF覆蓋研磨墊352的貫通孔357。

接著，對基於一實施方式的研磨裝置300中的頂環302進行說明。圖2是基於一實施方式，所保持作為研磨物件物的基板並將基板按壓於研磨墊上的研磨面的頂環302的剖視圖。在圖2中，僅示意性地圖示了構成頂環302的主要構成要素。

如圖2所示，頂環302具有將基板WF向研磨面352a按壓的頂環主體2、和直接按壓研磨面352a的擋護環部件3。頂環主體2由大致四邊形的平板狀的部件構成，擋護環部件3安裝於頂環主體2的外周部。在一實施方式中，擋護環部件3是細長的長方形的板狀的部件。在一實施方式中，擋護環部件3的四個板狀的部件設置在四邊形的頂環主體2的各邊的外側。在頂環主體2的下表面安裝有與基板的背面接觸的彈性膜（膜片）4。在一實施方式中，彈性膜（膜片）4由乙丙橡膠（EPDM）、聚氨酯橡膠、矽橡膠等強度和耐久性優異的橡膠材料形成。在一實施方式中，彈性膜（膜片）4 能夠使用模具由橡膠材料形成。

彈性膜（膜片）4具有同心狀的多個分隔壁4a，通過這些分隔壁4a而在彈性膜4的上表面與頂環主體2的下表面之間形成有圓形狀的中央室5、包圍中心室5的四方環形的脈動室6、包圍脈動室6的四方環形的中間室7、包圍中間室7的四方環形的外部室8、包圍外部室8的四方環形的邊緣室9。即，在頂環主體2的中心部形成有中心室5，從中心朝向外周方向依次同心狀地形成有脈動室6、中間室7、外部室8、邊緣室9。如圖2所示，在頂環主體2內，分別形成有：與中央室5連通的流路11、與脈動室6連通的流路12、與中間室7連通的流路13、與外部室8連通的流路14、與邊緣室9連通的流路15。並且，與中央室5連通的流路11、與脈動室6連通的流路12、與中間室7連通的流路13、與外部室8連通的流路14、與邊緣室9連通的流路15經由旋轉接頭323而與各種流體源、真空源連接。

在一實施方式中，在彈性膜4形成有真空吸附孔，該真空吸附孔與脈動室6連通，用於使基板WF真空吸附於頂環302。真空吸附孔與未圖示的通路連通，並與真空源連結。經由真空吸附孔，能夠使基板WF真空吸附於頂環302的彈性膜4。

另外，在擋護環部件3上也形成有由彈性膜構成的擋護環部件加壓室10，擋護環部件加壓室10與形成於頂環主體2內的流路16連接。

在如圖2所示那樣構成的頂環302中，如上所述，在頂環主體2的中心部形成有中央室5，從中心朝向外周方向依次同心狀地形成有脈動室6、中間室7、外部室8、邊緣室9，能夠獨立地調整各自的壓力。通過這樣的構造，能夠對基板WF的每個區域調整將基板WF按壓於研磨墊352的按壓力，並且能夠調整擋護環部件3按壓研磨墊352的按壓力。

圖3是表示基於一實施方式的頂環302的詳細構造的剖視圖。圖3相當於沿著箭頭3-3剖切圖1所示的頂環302而得的剖視圖。在圖3所示的實施方式中，頂環302具有頂環主體2及擋護部380。頂環主體2具備：四邊形的板狀的上部件303、安裝於上部件303的下表面的中間部件304、以及安裝於中間部件304的下表面的下部件306。擋護部380安裝於上部件303的外周部。上部件303通過螺栓308等與頂環軸18連結。另外，中間部件304通過螺栓309等與上部件303連結。下部件306通過螺栓310等與上部件303連結。上部件303、中間部件304和下部件306可以由金屬材料或塑膠材料形成。在一實施方式中，上部件303由不銹鋼（SUS）形成，中間部件304和下部件306由塑膠材料形成。

如圖3所示，在下部件306的下表面安裝有與基板WF的背面接觸的彈性膜4。如圖所示，該彈性膜4通過同心的三個保持件316（中心部為薄的圓柱狀部件，其周圍的兩個為四邊形的環狀部件）而安裝於下部件306的下表面。保持件316通過螺栓311等固定於下部件306，通過利用保持件316和下部件306來夾持彈性膜4，能夠將彈性膜4安裝於下部件306的下表面。

如圖3所示，通過彈性膜4以及下部件306的下表面而劃定出中央室5、脈動室6、中間室7、外部室8以及邊緣室9。如圖2所示，在中央室5、脈動室6、中間室7、外部室8以及邊緣室9分別連接有流路11、12、13、14、15，經由這些流路而將流體供給至中央室5、脈動室6、中間室7、外部室8以及邊緣室9，從而能夠獨立地控制各室5、6、7、8、9的內部壓力。因此，在研磨基板WF時，能夠按基板WF的每個區域來控制對研磨墊352的接觸壓力。

圖4是放大表示圖3所示的剖視圖的擋護部380的剖視圖。圖5是放大表示圖3所示的剖視圖的擋護部380的剖視立體圖。如圖所示，在上部件303的外周部設置有擋護部380。如圖所示，在上部件303的外周部的下表面連結有上部殼體402。在一實施方式中，上部殼體402能夠經由密封襯墊等而通過螺栓等固定於上部件303。在上部殼體402的下表面具備下部殼體404。在一實施方式中，上部殼體402和下部殼體404在整體上為四方環形的部件，作為一例能夠由聚苯硫醚（PPS）樹脂形成。在下部殼體404的內部劃定有圓筒形的氣缸406。在氣缸406內配置有隔膜408。在一實施方式中，隔膜408由橡膠材料形成。隔膜408通過由上部殼體402和下部殼體404夾著而被固定。氣缸406的內部空間被隔膜408分隔成上部空間和下部空間。在下部殼體404的隔膜408內配置有活塞410。活塞410的一端與隔膜408的下表面接觸。另外，活塞410的另一端從下部殼體404的下側伸出，並與擋護環支承引導件412接觸。在一實施方式中，活塞410能夠由PPS樹脂形成。

在上部殼體402設置有通路403（在圖2中表示為流路16）。通路403與未圖示的流體源連接。能夠通過通路403而從流體源將流體（例如空氣或氮氣）供給到下部殼體404的氣缸406的上部空間內。當向氣缸406的上部空間內供給流體時，隔膜408向下方鼓起而使活塞410向下方移動。通過活塞410向下方移動，能夠使擋護環支承引導件412向下方向移動。

在一實施方式中，如圖4、圖5所示，從上部殼體402的外側側面跨越到擋護環支承引導件412的外側側面而安裝有帶414。帶414允許擋護環支承引導件412相對於下部殼體404的位移，並且防止研磨液等浸入到下部殼體404與擋護環支承引導件412之間的空間。

如圖所示，在擋護環支承引導件412的下表面安裝有擋護環引導件416。在一實施方式中，如圖所示，在擋護環支承引導件412與擋護環引導件416之間配置有由橡膠材料等構成的密封襯墊415。如圖所示，在擋護環引導件416的下表面安裝有擋護環部件3。如圖5所示，擋護環支承引導件412、擋護環引導件416以及擋護環部件3能夠通過螺栓固定。擋護環支承引導件412和擋護環引導件416在整體上為四方環形的部件。在一實施方式中，擋護環支承引導件412和擋護環引導件416由不銹鋼（SUS）形成，擋護環部件3由PPS樹脂、聚氯乙烯樹脂等形成。如上所述，通過利用下部殼體404內的活塞410使擋護環支承引導件412向下方向移動，從而擋護環部件3向下方向移動。

在一實施方式中，頂環302具備擋護環引導裝置，該擋護環引導裝置將擋護環部件3引導為能夠在上下方向上位移，並且支承為禁止擋護環部件3在橫向上位移。在一實施方式中，如圖4、圖5所示，擋護環支承引導件412、擋護環引導件416以及擋護環部件3被支承輥450支承和引導而能夠沿上下方向移動。如圖所示，在擋護環支承引導件412的內側側面固定有支承墊418。如圖所示，在固定於擋護環支承引導件412的支承墊418與支承輥450已接觸以及被支承的狀態下，擋護環支承引導件412、擋護環引導件416及擋護環部件3沿上下方向移動。此外，在一實施方式中，也可以構成為，在固定於擋護環支承引導件412的支承墊418與支承輥450之間形成微小的間隙。在一實施方式中，支承墊418能夠由PPS樹脂、氯乙烯樹脂、PEEK樹脂等形成。

如圖4、圖5所示，在頂環主體2的下部件306上固定有擋護環支承框架420。如圖5所示，擋護環支承框架420通過螺栓422固定於下部件306。如圖4、圖5所示，在下部件306與擋護環支承框架420之間夾有密封襯墊415。如圖所示，密封襯墊415從下部件306與擋護環支承框架420之間的區域延伸至擋護環支承引導件412與擋護環引導件416之間的區域。另外，也可以說，密封襯墊415從頂環主體2橫跨到擋護部380而進行延伸。因此，密封襯墊415能夠防止研磨液等從頂環主體2與擋護部380之間浸入到頂環302的內部。

如圖5所示，在擋護環支承框架420固定有軸424。在一實施方式中，軸424通過螺栓等固定於擋護環支承框架420。軸424與頂環主體2保持基板WF的面平行地延伸。另外，也可以說，軸424在與大致四邊形的頂環主體2的四邊形的邊平行的方向上延伸。在一實施方式中，經由低滑動軸承而在軸424的周圍安裝有支承輥450。因此，支承輥450能夠以軸424為中心自由地旋轉。在一實施方式中，軸424以及支承輥450由SUS等金屬形成。在一實施方式中，低滑動軸承由含油聚縮醛形成。在一實施方式中，低滑動軸承也可以是圓柱滾子軸承。在一實施方式中，沿著四邊形的環狀的擋護部380的各邊設置有多個支承輥450。

另外，在上述的實施方式中，頂環軸18的旋轉力被傳遞到上部件303、中間部件304和下部件306。並且，旋轉力從固定於下部件306的擋護環支承框架420傳遞至支承輥450，從支承輥450通過支承墊418而傳遞至擋護部380。因此，頂環302的頂環主體2的旋轉力通過支承輥450而向擋護部380傳遞。

另外，在上述的實施方式中，通過通路403而向氣缸406供給流體，利用隔膜408驅動活塞410，由此能夠使擋護環部件3沿上下方向移動而對研磨墊352按壓。另外，通過向氣缸406供給的流體的壓力，能夠控制擋護環部件3向研磨墊352的按壓壓力。在上述的實施方式中，在擋護環部件3沿上下方向移動時，擋護環部件3被支承輥450引導而移動。因此，能夠使支承輥450與支承墊418之間的阻力減小。

基於上述的實施方式的頂環302能夠通過螺栓310而將下部件306從上部件303和中間部件304卸下。例如，在進行研磨裝置300的維護時，能夠將下部件306從頂環302上卸下而更換彈性膜4、擋護環部件3及支承輥450等。圖6是表示在圖3所示的頂環302中將下部件306分離後的狀態圖。此外，在圖6所示的實施方式中，下部件306以及固定於下部件306的擋護環支承框架420、支承輥450、擋護環支承引導件412、擋護環引導件416、擋護環部件3等也一起被分離。

在研磨裝置中，有時為了從頂環卸下一部分而使用治具。以下，對將頂環302的下部件306從上部件303和中間部件304卸下時、以及將下部件306安裝於上部件303和中間部件304時能夠使用的治具進行說明。在一實施方式中，治具構成為能夠保持下部件306。在一實施方式中，治具構成為能夠使所保持的下部件306升降。在一實施方式中，治具構成為能夠在保持下部件306的狀態下在研磨台350上移動。

圖7是表示基於一實施方式的治具500的立體圖。圖8是圖7所示的治具500的俯視圖。圖9是圖7所示的治具500的仰視圖。圖10是從圖8所示的箭頭10的方向觀察的治具500的剖視圖。圖11是從圖8所示的箭頭11的方向觀察的治具500的剖視圖。圖12是放大表示圖11所示的區域12的部分的圖。圖13是從圖8所示的箭頭13的方向觀察的治具500的剖視圖。圖14是從圖8所示的箭頭14的方向觀察的治具500的剖視圖。圖22是表示基於一實施方式，在治具500的可動板504上載置有頂環302的下部件306的狀態的立體圖。

基於圖示的實施方式的治具500具備基部板502。在基部板502上搭載有可動板504。可動板504構成為如後所述能夠支承頂環302的下部件306。另外，如後所述，可動板504構成為能夠在高度方向（與可動板504的面垂直的方向）上移動。可動板504在俯視的情況下是與下部件306相同的形狀，另外，形成為具備與下部件306相同程度的面積。在圖示的實施方式中，頂環302為四邊形，因此可動板504也為四邊形。作為其他實施方式，若頂環302和下部件306為圓形，則可動板504也能夠設為與下部件306相同程度的尺寸的圓形的可動板504。

在圖示的實施方式中，治具500具備手柄550。在圖示的實施方式中，兩個手柄550與基部板502連結。作業人員能夠通過手柄550來搬運治具500。

在圖示的實施方式中，治具500具備輥552。在圖示的實施方式中，四個輥552安裝於基部板502。輥552構成為能夠旋轉，能夠利用輥552來使治具500在研磨台350上移動。在圖示的實施方式中，四個輥552均安裝於同一方向上。因此，治具500基本上只能在直線方向上移動。在圖示的實施方式中，治具500具備用於防止輥552旋轉的制動墊556以及用於將制動墊556按壓於輥552的制動螺栓558（圖10）。在圖示的實施方式中，僅在圖8的下側（也稱為“維護側”）的兩個輥552配備有制動墊556和制動螺栓558。通過轉動制動螺栓558使其前進，能夠將制動墊556按壓於輥552，進而防止輥552旋轉。此外，在本說明書中公開的治具500可以配置在未配置有研磨墊352的狀態的研磨台350上，另外，也可以配置於在研磨台350上所配置的研磨墊352上。因此，在本說明書以及附圖中，在稱為研磨台350上或者研磨台350的表面等的情況下，包括在沒有研磨墊352的狀態下的研磨台350上或表面、和已配置於研磨台350的研磨墊352上或表面這兩者。例如，在稱為在研磨台350上配置治具500等的情況下，包括在沒有研磨墊352的狀態下直接在研磨台350上配置治具500的情況和在已配置於研磨台350的研磨墊352上配置治具500的情況這兩種情況。

在圖示的實施方式中，治具500具備多個支柱554A、554B。在圖示的實施方式中，在相對的兩邊分別設置有兩個支柱554A，在另一邊配置有一個支柱554B。在圖示的實施方式中，在維護側配置有支柱554B。這些支柱554A、554B用於當使治具500在研磨台350上移動到頂環302的下方時將治具500引導到頂環302的正下方。當使治具500在研磨台350上移動到頂環302的正下方時，四個支柱554A與頂環302的上部件303卡合，由此將治具500朝向頂環302直線地引導，通過支柱554B與上部件303卡合，使治具500停止在頂環302的正下方的位置。此外，支柱554A、554B也可以構成為不與頂環302的上部件303直接卡合而是與固定於上部件303的其他部件、例如上部殼體402或下部殼體404卡合。

如圖11、12、14所示，在基於一實施方式的治具500中，在基部板502與可動板504之間配置有彈性膜506。如圖所示，在基部板502與彈性膜506之間形成有壓力室508。圖15是表示將圖8所示的可動板504卸下後的狀態的治具500的俯視圖。此外，在圖15中，供配置可動板504的位置用虛線表示。在圖示的實施方式中，彈性膜506是環狀的片的形態。彈性膜506通過保持件510而固定於基部板502。在圖示的實施方式中，環狀的彈性膜506在外周部被環狀的保持件510A和基部板502夾著而固定於基部板502，在內周部，被夾在環狀的保持件510B與基部板502之間而固定於基部板502。如圖所示，保持件510A、510B能夠通過螺釘511A、511B而固定於基部板502。

在一實施方式中，治具500具備通路512，該通路512用於向形成於基部板502與彈性膜506之間的壓力室508供給流體。如圖14所示，在基部板502形成有通路512a。通路512a的一端在形成於基板部502與彈性膜506之間的壓力室508開口。如圖9、14所示，在基部板502的下表面安裝有從基部板502的通路512a延伸到支柱554B的下表面的蓋板513。如圖14所示，蓋板513經由襯墊515而安裝於基部板502。如圖14所示，在蓋板513形成有與基部板502的通路512a連通的通路512b。蓋板513的通路512b與形成於支柱554B內的通路512c連通。支柱554B的通路512c的端部能夠如後述那樣與流體源連接。在一實施方式中，如圖14所示，通路512從基板502延伸到支柱554B的內部。在圖示的實施方式中，支柱554B經由切換閥514與管516連接。在管516中的與切換閥514相反一側的端部連接有聯接器518。聯接器518與例如空氣或氮氣等流體源或流體供給回路連接。在圖示的實施方式中，能夠從管516以及通路512向壓力室508供給空氣或者氮氣等流體。當壓力室508的壓力變大時，彈性膜506向上方膨脹，使位於其上的可動板504向上方移動。

在圖示的實施方式中，在基部板502的中心附近形成有貫通孔520。另外，可動板504也同樣在中心附近形成有貫通孔522。基部板502的貫通孔520和可動板504的貫通孔522形成為同心狀。在圖11、12的實施方式中，以與可動板504的貫通孔522同心的方式在可動板504的下方安裝有止動件524。在圖示的實施方式中，止動件524是圓筒形的部件。如圖所示，止動件524通過螺釘528而固定於可動板504。圓筒形的止動件524構成為在基部板502的貫通孔520中延伸。如圖11、12所示，圓筒形的止動件524中的與可動板504相反一側的端部具有向半徑方向外側擴展的凸緣526。由於止動件524已固定於可動板504，因此止動件524會與可動板504一起移動。凸緣526的直徑大於基部板502的貫通孔520的直徑，或者凸緣526的直徑比固定於基部板502並從貫通孔520向內側伸出的部件的直徑大。在圖11、12所示的實施方式中，在基部板502的貫通孔520附近安裝有保持件510B，保持件510B的一部分比貫通孔520向內側伸出。因此，當可動板504向上方移動時，止動件524的凸緣526會與固定於基板502的保持件510B接觸。因此，止動件524能夠將可動板504的移動限制在規定的範圍內。在其他實施方式中，也可以構成為止動件524的凸緣526與基部板502接觸。

在一實施方式中，如圖7、8、13所示，在基部板502安裝有多個引導銷530。引導銷530從基部板502向上方向突出。另外，如圖所示，引導銷530通過螺釘532而固定於基部板502。引導銷530較佳的選擇為設置兩個以上。在圖示的實施方式中，設置有兩個引導銷530。如圖13所示，在可動板504中，在引導銷530所對應的位置設置有貫通孔534。如圖所示，引導銷530在可動板504處於下降的位置時配置在貫通孔534內。因此，引導銷530具有在可動板504下降時對可動板504進行定位的功能。

在基於圖示的實施方式的治具500中，在基部板502的下表面設置有多個腳墊540。在基於圖示的實施方式的治具500中，如圖9所示，設置有四個腳墊540。腳墊540的最下表面構成為是比輥552的最下表面稍高的位置。腳墊540具有如下功能：在由於治具500將下部件306保持於可動板504上來使下部件306上升時的反作用力而基部板502被向下方向按壓時，腳墊540與研磨台350接觸來支承反作用力。另一方面，在未驅動可動板504時，由於腳墊540的最下表面構成為比輥552的最下表面稍高的位置，因此能夠通過輥552來使治具500在研磨台350上移動。此外，輥552和腳墊540的較佳選擇的材質為不對研磨墊352產生影響的塑膠等樹脂製。

圖16是表示基於一實施方式，用於向治具500的壓力室508供給流體的流體供給機構圖。如圖16所示，流體供給機構具備與流體源560連結的管路562。供給的流體能夠為例如壓縮空氣或氮氣。另外，流體源560既可以設置於研磨裝置300內，也可以為設置於研磨裝置300的外部的流體源。如圖16所示，在管路562設置有減壓閥564。減壓閥564用於降低管路562內的壓力並進行排氣。另外，在管路562設置有可變節流閥566。可變節流閥566是用於控制562內的流量的閥。並且，在管路562設置有三通閥568。三通閥568的一方是排氣側，另一方與聯接器570側的管路562連結。聯接器570能夠與治具500的聯接器518連接。在聯接器570與三通閥568之間設置有溢流閥572，能夠使得不會對治具500的彈性膜506施加過度的壓力。也可以沒有溢流閥572。

圖17是表示基於一實施方式，使用治具500而將頂環302的下部件306安裝於上部件303和中間部件304時、或者將下部件306從上部件303和中間部件304卸下時的情形的俯視圖。在圖17中，配置成使臂360迴旋來使頂環302成為維護位置。

如圖17所示，治具500配置於研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）。在圖17所示的實施方式中，治具500和下部件306相對於研磨台350較大，因此治具500的一部分從研磨台350露出。為此，配置延長台580 。圖18是表示延長台580的立體圖。延長台580用於將治具500從研磨台350露出的部分以與研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）相同的高度支承。在圖18中，研磨台350的外形用虛線表示。如圖18所示，延長台580的一端部配置在研磨台350上。延長台580能夠具備高度調整機構等。

如圖17所示，在將治具500配置於研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）後，能夠使治具500移動而移動到頂環302的正下方。圖19是表示保持下部件306的治具500位於頂環302的正下方時的情形的側視圖。在圖19所示的狀態下，通過向治具500的壓力室508供給流體而使可動板504上升，能夠使保持於可動板504上的下部件306朝向上部件303和中間部件304移動。

圖20是表示基於一實施方式，使用治具500來從頂環302卸下下部件306時的方法的流程圖。如圖20所示，首先使研磨裝置300的各構成物例如頂環302、研磨液供給噴嘴354、噴霧器358、修整器356等分別向維護位置移動（S102）。接著，從頂環302卸下帶414（圖4、5）（S104）。接著，將治具500載置於研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）上（S106）。此時，如果需要，也可以使用延長台580。接著，將治具500的聯接器518與流體供給機構的聯接器570連接（S108）。接著，使治具500移動到頂環302的正下方（S110）。接著，固定治具500（S112）以免治具500移動。具體而言，轉動制動螺栓558而將制動墊556推壓於輥552來固定輥552。

接著，切換流體供給機構（圖16）的三通閥568的流路而使流體從流體源560流動到管路562並導向治具500（S114）。接著，開啟治具500的切換閥514，將壓力調整後的狀態的流體通過通路512而供給至治具500的壓力室508（S116）。當向壓力室508供給流體時，彈性膜506被向上推起，可動板504向上方向移動，進而支承頂環302的下部件306。在該狀態下，旋鬆螺栓310而將下部件306從上部件303和中間部件304卸下（S118）。卸下後的下部件306支承於治具500的可動板504。接著，關閉治具500的切換閥514而從治具500的壓力室508排出流體（S120）。當流體從壓力室508排出時，彈性膜506下降，可動板504下降。接著，解除治具500的固定（S122）。具體而言，轉動制動螺栓558而將制動墊556與輥552拉開，進而解除輥552的固定。接著，使保持有下部件306的治具500在研磨台350上向維護側移動（S124）。接著，從治具500卸下下部件306（S126）。在將下部件306卸下後，能夠更換安裝於下部件306的彈性膜4、擋護環部件3以及支承輥450等。在將下部件306從治具500卸下後，切換流體供給機構的三通閥568的流路（S128）。更具體而言，切換三通閥568而釋放從切換閥514到三通閥568為止的殘留壓力。接著，將治具500的聯接器518從流體供給機構的聯接器570卸下（S130）。最後，將治具500從研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）卸下（S132）。

圖21是表示基於一實施方式，使用治具500來將頂環302的下部件306安裝於上部件303和中間部件304時的方法的流程圖。如圖21所示，首先使研磨裝置300的各構成物例如頂環302、研磨液供給噴嘴354、噴霧器358、修整器356等分別向維護位置移動（S202）。接著，將治具500載置於研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）上（S204）。此時，如果需要，也可以使用延長台580。接著，將治具500的聯接器518與流體供給機構的聯接器570連接（S206）。接著，固定治具500以免治具500移動（S208）。具體而言，轉動制動螺栓558而將制動墊556推壓於輥552來固定輥552。接著，將下部件306載置於治具500的可動板504上（S210）。接著，解除治具500的固定（S212）。具體而言，轉動制動螺栓558而將制動墊556與輥552分離，進而解除輥552的固定。接著，使治具500移動到頂環302的正下方（S214）。接著，固定治具500以免治具500移動（S216）。接著，切換流體供給機構（圖16）的三通閥568的流路而使流體從流體源560流動到管路562並導向治具500（S218）。接著，開啟治具500的切換閥514，將壓力調整後的狀態的流體通過通路512而供給至治具500的壓力室508（S220）。當向壓力室508供給流體時，彈性膜506被向上推起，可動板504向上方移動，進而將下部件306朝向頂環302的上部件303和中間部件304按壓。在該狀態下，將螺栓310擰緊而將下部件306固定於上部件303和中間部件304（S222）。接著，關閉治具500的切換閥514而從治具500的壓力室508排出流體（S224）。當流體從壓力室508排出時，彈性膜506下降，可動板504下降。接著，解除治具500的固定（S226）。接著，使治具500在研磨台350上向維護側移動（S228）。接著，切換流體供給機構的三通閥568的流路（S230）。更具體而言，切換三通閥568而釋放從切換閥514到三通閥568為止的殘留壓力。接著，將治具500的聯接器518從流體供給機構的聯接器570卸下（S232）。最後，將治具500從研磨台350上的研磨墊352的表面（研磨面352a）卸下（S234）。從上述的實施方式至少掌握以下的技術思想。

［方式1］根據方式1，提供一種用於進行頂環的至少一部分的裝卸的治具，該頂環用於保持基板，該治具具有：可動板，該可動板用於支承已卸下的狀態的頂環的至少一部分；多個支柱，該多個支柱用於將治具相對於頂環而對準於規定位置，並構成為與頂環卡合；以及驅動機構，該驅動機構用於使所述可動板向接近於頂環的方向以及遠離頂環的方向移動。

[方式2] 根據方式2，在基於方式1的治具中，還具備用於使所述治具移動的移動機構。

[方式3] 根據方式3，在基於方式1或方式2的治具中，還具備停止機構，該停止機構用於固定治具的位置，以免所述治具移動。

[方式4] 在基於方式1至方式3中的任一個方式的治具中，所述治具構成為配置在用於支承研磨墊的研磨台上。

[方式5] 根據方式5，在基於方式4的治具中，還具有延長台，該延長台具備與研磨台的表面或配置於所述研磨台的研磨墊的研磨面同一高度的表面，並能夠相對於研磨台進行裝卸，所述治具構成為配置在研磨台和所述延長臺上。

[方式6] 根據方式6，提供一種將用於保持基板的頂環的至少一部分卸下的方法，該方法具有如下步驟：將基於方式1至方式5中的任一個方式的治具配置在研磨台上或配置於研磨墊的研磨面的步驟，該研磨墊配置於所述研磨台；使所述治具移動至所述頂環的正下方的步驟；使所述治具的可動板上升而使所述可動板支承所述頂環的所述一部分的步驟；使所述頂環的所述一部分從頂環主體脫離的步驟；以及使所述可動板下降的步驟。

[方式7] 根據方式7，提供一種將用於保持基板的頂環的至少一部分安裝於頂環主體的方法，該方法具有如下步驟：將基於方式1至方式5中的任一個方式的治具配置於研磨台上或配置於研磨墊的研磨面的步驟，該研磨墊配置於所述研磨台；將所述頂環的所述一部分載置於所述治具的可動板的步驟；使所述治具移動至所述頂環主體的正下方的步驟；使所述治具的可動板上升而使所述可動板上的所述頂環的所述一部分與頂環主體接觸的步驟；使所述頂環的所述一部分向頂環主體連結的步驟；以及使所述可動板下降的步驟。

2‧‧‧頂環主體 18‧‧‧頂環軸 300‧‧‧研磨裝置 302‧‧‧頂環 303‧‧‧上部件 304‧‧‧中間部件 306‧‧‧下部件 310‧‧‧螺栓 350‧‧‧研磨台 352‧‧‧研磨墊 500‧‧‧治具 502‧‧‧基部板 504‧‧‧可動板 506‧‧‧彈性膜 508‧‧‧壓力室 512‧‧‧通路 513‧‧‧蓋板 514‧‧‧切換閥 516‧‧‧管 518‧‧‧聯接器 522‧‧‧貫通孔 524‧‧‧止動件 526‧‧‧凸緣 530‧‧‧引導銷 550‧‧‧手柄 552‧‧‧輥 554A‧‧‧支柱 554B‧‧‧支柱 556‧‧‧制動墊 558‧‧‧制動螺栓 WF‧‧‧基板

圖1是表示基於一實施方式的研磨裝置的立體圖。圖2是基於一實施方式，保持研磨物件物的基板並將基板按壓於研磨墊上的研磨面的頂環的剖視圖。圖3是表示基於一實施方式的頂環的詳細構造的剖視圖。圖4是放大表示圖3所示的剖視圖的擋護部的剖視圖。圖5是放大表示圖3所示的剖視圖的擋護部的剖視立體圖。圖6是表示在圖5所示的頂環中下部件分離後的狀態圖。圖7是表示基於一實施方式的治具的立體圖。圖8是圖7所示的治具的俯視圖。圖9是圖7所示的治具的仰視圖。圖10是從圖8所示的箭頭10的方向觀察的治具的剖視圖。圖11是從圖8所示的箭頭11的方向觀察的治具的剖視圖。圖12是放大表示圖11所示的區域12的部分的圖。圖13是從圖8所示的箭頭13的方向觀察的治具的剖視圖。圖14是從圖8所示的箭頭14的方向觀察的治具的剖視圖。圖15是表示將圖8所示的可動板卸下後的狀態的治具的俯視圖。圖16是表示基於一實施方式，用於向治具的壓力室供給流體的流體供給機構的圖。圖17是表示基於一實施方式，使用治具來將頂環的下部件安裝於上部件和中間部件時、或將下部件從上部件和中間部件卸下時的情形的俯視圖。圖18是表示基於一實施方式的延長台的立體圖。圖19是表示基於一實施方式，保持下部件的治具位於頂環的正下方時的情形的側視圖。圖20是表示基於一實施方式，使用治具來從頂環卸下下部件時的方法的流程圖。圖21是表示基於一實施方式，使用治具來將頂環的下部件安裝於上部件和中間部件時的方法的流程圖。圖22是表示基於一實施方式，在治具的可動板上載置有頂環的下部件的狀態的立體圖

500‧‧‧治具

502‧‧‧基部板

504‧‧‧可動板

514‧‧‧切換閥

516‧‧‧管

518‧‧‧聯接器

522‧‧‧貫通孔

530‧‧‧引導銷

550‧‧‧手柄

552‧‧‧輥

554A‧‧‧支柱

554B‧‧‧支柱

556‧‧‧制動墊

558‧‧‧制動螺栓

Claims

一種治具，用於進行頂環的至少一部分的裝卸，該頂環用於保持基板，所述治具具有：可動板，用於支承已卸下的狀態的頂環的至少一部分；多個支柱，用於將治具相對於頂環而對準於規定位置，並構成為與頂環卡合；以及驅動機構，用於使所述可動板向接近頂環的方向以及向遠離頂環的方向移動。
如申請專利範圍第1項之治具，其中：還具備用於使所述治具移動的移動機構。
如申請專利範圍第1項之治具，其中：還具備停止機構，該停止機構用於固定治具的位置，以免所述治具移動。
如申請專利範圍第1項之治具，其中：所述治具構成為配置在用於支承研磨墊的研磨台上。
如申請專利範圍第4項之治具，其中：還具有延長台，具備與研磨台的表面或配置於所述研磨台的研磨墊的研磨面同一高度的表面，並能夠相對於研磨台進行裝卸；以及所述治具構成為配置在研磨台和所述延長台上。
一種將頂環的至少一部分卸下的方法，該頂環用於保持基板，該方法具有如下步驟：將申請專利範圍第1項所述的夾具配置在研磨台上或研磨墊的研磨面的步驟，該研磨墊配置於所述研磨台；使所述治具移動至所述頂環的正下方的步驟；使所述治具的可動板上升而使所述可動板支承所述頂環的所述一部分的步驟；使所述頂環的所述一部分從頂環主體脫離的步驟；以及使所述可動板下降的步驟。
一種將頂環的至少一部分安裝於頂環主體的方法，該頂環用於保持基板，該方法具有如下步驟：將申請專利範圍第1項所述的治具配置在研磨台上或研磨墊的研磨面的步驟，該研磨墊配置於所述研磨台；將所述頂環的所述一部分載置於所述治具的可動板的步驟；使所述治具移動至所述頂環主體的正下方的步驟；使所述治具的可動板上升而使所述可動板上的所述頂環的所述一部分與頂環主體接觸的步驟；使所述頂環的所述一部分向頂環主體連結的步驟；以及使所述可動板下降的步驟。