TWI753957B - 基板保持裝置、彈性膜、研磨裝置及彈性膜之更換方法 - Google Patents

基板保持裝置、彈性膜、研磨裝置及彈性膜之更換方法 Download PDF

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Abstract

[課題] 本發明提供能夠精密地調整研磨輪廓的基板保持裝置。 [解決手段] 本發明的基板保持裝置1具有：形成用於按壓基板W的多個壓力室16a～16f的彈性膜10；及連結彈性膜10的頭主體2。彈性膜10具有：與基板W抵接而將該基板W向研磨墊19按壓的抵接部11；從抵接部11的周端部向上方延伸的邊緣周壁14f；及配置在邊緣周壁14f的徑向內側，從抵接部11向上方延伸的多個內部周壁14a～14e。多個內部周壁14a～14e中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁。傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸。

Description

基板保持裝置、彈性膜、研磨裝置及彈性膜之更換方法
本發明關於用於保持晶圓等基板的基板保持裝置。進一步地，本發明關於用於基板保持裝置的彈性膜以及具有基板保持裝置的研磨裝置。進一步地，本發明關於彈性膜的更換方法。
近年來，伴隨著半導體裝置的高集成化、高密度化，電路的配線越來越細微化，多層配線的層數也增加。謀求電路的細微化並且實現多層配線時，由於沿著下側的層的表面凹凸而臺階變大，因此隨著配線層數增加，相對於薄膜形成的臺階形狀的膜覆蓋性(臺階覆蓋)惡化。因此，為了進行多層配線，必須改善該臺階覆蓋，並以適當的過程進行平坦化處理。此外，為了光刻的細微化並且使焦點深度變淺，需要對半導體裝置表面進行平坦化處理，以使得半導體裝置的表面的凹凸臺階收束到焦點深度以下。
因此，在半導體裝置的製造工序中，半導體裝置表面的平坦化變得越來越重要。在該表面的平坦化中最重要的技術是化學機械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)。該化學機械研磨是一邊將包含二氧化矽(SiO2)等磨粒的研磨液向研磨墊的研磨面上供給，一邊使晶圓與研磨面滑動接觸來進行研磨。
用於進行CMP的研磨裝置具有：支承研磨墊的研磨台；及用於保持晶圓的被稱作頂環或研磨頭等的基板保持裝置。在利用這樣的研磨裝置進行晶圓的研磨的情況下，利用基板保持裝置保持晶圓，並且以指定的壓力使該晶圓相對於研磨墊的研磨面按壓。此時，通過使研磨台與基板保持裝置相對運動，晶圓與研磨面滑動接觸，而對晶圓的表面進行研磨。
在研磨中的晶圓與研磨墊的研磨面之間的相對按壓力沒有均勻地遍及晶圓的整面的情況下，會對應施加到晶圓的各部分的按壓力而產生研磨不足、過度研磨。在此，為了使相對於晶圓的按壓力均勻化，在基板保持裝置的下部設置由彈性膜形成的壓力室，以供給空氣等流體至該壓力室，經由彈性膜，藉由流體壓來按壓晶圓(例如，專利文獻1)。
圖22是表示以往彈性膜的一例的剖視圖。如圖22所示，以往的彈性膜130具有：與基板接觸的圓形的抵接部111；及與抵接部111直接或間接連接的多個(在圖22中，八個)周壁130a、130b、130c、130d、130e、130f、130g、130h。周壁130a~130h的上端藉由四個保持環125、126、127、128安裝於頭主體102的下表面。藉由周壁130a~130h，形成多個壓力室(即，位於中央的圓形狀的中央壓力室136a，位於最外周的環狀的邊緣壓力室136g、136h，及位於中央壓力室136a與邊緣壓力室136g、136h之間的環狀的中間壓力室136b、136c、136d、136e、136f)。周壁130h是最外側的周壁，稱為邊緣周壁130h。周壁130a~130g配置在邊緣周壁130h的徑向內側，稱作內部周壁130a~130g。藉由分別調整供給到各壓力室的流體的壓力，能夠於基板的每個區域調整施加至基板上的按壓力。因此，由於能夠遍及基板整面調整精密的研磨輪廓，因此能夠均勻地研磨基板整面。
[專利文獻1]日本特開2015-193070號公報
然而，以往的彈性膜的內部周壁具有：向徑向內側傾斜的傾斜部；及與傾斜部連接的水平部。例如，圖22所示的彈性膜130的內部周壁130a~130f分別具有：從抵接部111向徑向內側傾斜的傾斜部120a~120f；及從該傾斜 部120a~120f沿水平延伸的水平部121a~121f。內部周壁130g具有：從邊緣周壁130h沿水平延伸的水平部121g；及與水平部121g連接的傾斜部120g。在藉由具有如此之傾斜部及水平部的內部周壁130a~130g與邊緣周壁130h來形成多個壓力室136a~136h的情況下，藉由分別向相鄰的壓力室供給的流體的壓力差，內部周壁130a~130g變形。例如，在向壓力室136e供給的流體的壓力比向壓力室136d供給的流體的壓力大的情況下，內部周壁130d向抵接部111膨脹。在壓力室136e內的流體的壓力與壓力室136d內的流體的壓力的差大到一定程度時，內側周壁130d的水平部121d會與抵接部111接觸。在該情況下，由於內部周壁110d的水平部121d將抵接部111按壓於基板，因此水平部121d與抵接部111的接觸部分的研磨率會上升。因此，在以往的基板保持裝置中，於分別向相鄰的壓力室供給的流體的壓力差設定容許值，在精密地調整研磨輪廓時有一定的限界。
進一步地，近年來，尋求能夠精密地調整基板的研磨輪廓，尤其是基板的周緣部的研磨輪廓的研磨裝置。因此，如圖22所示，將彈性膜130的周緣部的內部周壁間的間隔做成比彈性膜130的中央部的周壁間的間隔小，使配置在基板的徑向外側的壓力室的寬度減小。例如，內部周壁130f與內部周壁130g之間的間隔比內部周壁130c與內部周壁130d之間的間隔小，因此徑向上的壓力室136g的寬度比壓力室136d的寬度小。在藉由具有傾斜部和水平部的周壁所形成的壓力室的寬度進一步縮小時，如圖22的內部周壁130f及內部周壁130g所示，需要將周壁於鉛垂方向上並列配置。在該情況下，在壓力室136h內的流體的壓力與壓力室136g內的流體的壓力之間的差大到一定程度時，內部周壁130g有與內部周壁130f接觸之虞。考慮到相鄰的內部周壁彼此可能接觸，在以往的基板保持裝置中，在精密調整研磨輪廓，特別是基板的周緣部的研磨輪廓時，有一定的限界。
進一步地，藉由以往的彈性膜130，在將壓力室的寬度縮小時有限界。更具體而言，由於內部周壁具有水平部，因此需要於相鄰的內部周壁間形成一定程度的間隔，以使得相鄰的內部周壁不接觸。其結果是，為了精密調整基板的研磨輪廓，有時難以減小徑向的壓力室的寬度。
在此，本發明的目的在於，提供一種能夠精密調整研磨輪廓的基板保持裝置。進一步地，本發明的目的在於提供一種用於如上所述的基板保持裝置的彈性膜以及具有如上所述的基板保持裝置的研磨裝置。進一步地，本發明關於如上所述的彈性膜的更換方法。
在本發明一態樣中，一種基板保持裝置，具有：彈性膜，該彈性膜形成用於按壓基板的多個壓力室；及頭主體，該頭主體與所述彈性膜連結，所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接，將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
在本發明較佳的態樣中，所述傾斜周壁彼此大致平行地延伸。
在本發明較佳的態樣中，所述傾斜周壁與所述邊緣周壁相鄰地配置。
在本發明較佳的態樣中，所述頭主體具有與所述彈性膜連結的至少一個連結環，所述連結環具有：環垂直部、及從該環垂直部一邊向徑向外側傾斜一邊向下方延伸的環傾斜部，所述環傾斜部具有限制所述傾斜周壁的變形的內周面及外周面。
在本發明較佳的態樣中，所述環傾斜部的頂端位於比所述傾斜周壁的中間點更下方的位置。
在本發明較佳的態樣中，在所述環傾斜部的外周面形成有遍及該外周面的整周延伸的密封槽，所述傾斜周壁的上端由嵌入所述密封槽的密封突起構成，藉由將所述密封突起向所述密封槽按壓，將所述連結環與所述傾斜周壁間的間隙密封。
在本發明較佳的態樣中，還具有固定件，該固定件將兩個所述傾斜周壁同時連結於三個所述連結環，所述固定件具有固定件主體和向該固定件主體的外側突出的橢圓形狀的凸緣，所述三個連結環為，內側連結環、外側連結環及中間連結環，該中間連結環以夾在所述內側連結環與所述外側連結環的方式而被該內側連結環和外側連結環保持，在所述內側連結環的環垂直部和所述外側連結環的環垂直部分別形成有能夠與所述凸緣卡合的內側卡合槽和外側卡合槽。
在本發明較佳的態樣中，還具有定位機構，該定位機構用於固定所述內側連結環、所述外側連結環及所述中間連結環間的相對位置。
在本發明較佳的態樣中，所述定位機構係藉由：棒狀部件；第一插入孔，該第一插入孔形成於所述內側連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入；第二插入孔，該第二插入孔形成於所述中間連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入；及第三插入孔，該第三插入孔形成於所述外側連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入而構成。
在本發明較佳的態樣中，所述定位機構係藉由：第一卡合突起，該第一卡合突起從所述中間連結環的環垂直部的內周面或所述內側連結環的環垂直部的外周面突出；第一卡合凹部，該第一卡合凹部能夠與所述第一卡合突起卡合，且形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面或所述中間連結環的環垂直部的內周面；第二卡合突起，該第二卡合突起從所述中間連結環的環垂直 部的外周面或所述外側連結環的環垂直部的內周面突出；及第二卡合凹部，該第二卡合凹部能夠與所述第二卡合突起卡合，且形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面或所述中間連結環的環垂直部的外周面而構成。
在本發明較佳的態樣中，所述第一卡合突起及所述第二卡合突起分別形成於所述中間連結環的環垂直部的內周面及外周面，所述第一卡合凹部形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面，所述第二卡合凹部形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面。
在本發明較佳的態樣中，所述定位機構係藉由：對位部件，該對位部件固定於所述頭主體的下表面，具有形成於上端部的凸緣部和形成於下端部的卡合突起；內側臺階部，該內側臺階部形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面，供所述凸緣部卡合；外側臺階部，該外側臺階部形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面，供所述凸緣部卡合；及卡合凹部，該卡合凹部形成於所述中間連結環的環垂直部的上表面，供所述卡合突起卡合而構成。
本發明的其他態樣為一種彈性膜，用於基板保持裝置，所述彈性膜的特徵在於，具有：抵接部，該抵接部與基板抵接而將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
本發明的其他態樣為一種研磨裝置，具有：研磨台，該研磨台用於支承研磨墊；及基板保持裝置，該基板保持裝置用於將基板按壓於所述研磨墊，所述研磨裝置的特徵在於，所述基板保持裝置具有：形成用於按壓基板的 多個壓力室的彈性膜；及與所述彈性膜連結的頭主體；所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接而將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸；所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
本發明的其他態樣為一種彈性膜的更換方法，對固定於基板保持裝置的頭主體並形成用於按壓基板的多個壓力室的彈性膜進行更換，所述彈性膜的更換方法的特徵在於，所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接而將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，所述頭主體具有與所述彈性膜連結的至少三個連結環，至少兩個所述傾斜周壁藉由固定件與所述至少三個連結環連結，所述固定件具有：固定件主體；及凸緣，該凸緣從所述固定件主體突出，能夠與所述至少三個連結環中的內側連結環和外側連結環卡合；解除所述凸緣、所述內側連結環、外側連結環的卡合，從所述至少三個連結環拆卸彈性膜，準備新的彈性膜，將所述新的彈性膜的至少兩個傾斜周壁保持於所述至少三個連結環，將所述固定件的凸緣卡合於所述內側連結環、外側連結環，而將所述新的彈性膜固定於所述頭主體。
藉由本發明，構成為傾斜周壁的內部周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸。即，傾斜周壁沒有水平部。因此，即便在分別供給至相鄰的壓力室的流體的壓力差大的情況下，傾斜周壁也不與抵接部接觸。進一步地，能夠防止相鄰的傾斜周壁彼此接觸。進一步地，能夠使相鄰的傾斜周壁之間的間隔縮小，因此能夠減小徑向的壓力室的寬度。其結果是，能夠精密地調整保持於基板保持裝置的基板的研磨輪廓。
1:基板保持裝置(研磨頭)
2:頭主體
3:保持環
10:彈性膜(膜)
11:抵接部
14a、14b、14c、14d、14e、14f:周壁
16a、16b、16c、16d、16e、16f:壓力室
17:通孔
18:研磨台
19:研磨墊
23a、23b、23c、23d、23e、23f:連結環
25:研磨液供給噴嘴
27:頭軸
30、33:突出部
31、34:保持室
36、37:卡合槽
40:控制裝置
45:第一凹部
46:第二凹部
47:第三凹部
48:第四凹部
50:環垂直部
51:環傾斜部
51d:密封槽
54:密封突起
60:保持環按壓機構
70:固定件
71:固定件主體
72:凸緣
81:上下移動機構
82:旋轉接頭
85:球面軸承
94:螺栓
100:定位機構
101:棒狀部件
103、194、105:插入孔
108、109:卡合突起
110、112:卡合凹部
115:對位部件
116、117:臺階部
118:卡合凹部
圖1是表示一實施方式的研磨裝置的圖。
圖2是表示圖1所示的研磨裝置所具有的基板保持裝置的示意圖。
圖3是表示圖2所示的保持環及連結部件的俯視圖。
圖4是圖2所示的球面軸承及連結部件的一部分的放大剖視圖。
圖5是表示一實施方式的彈性膜與頭主體的支架連結的狀態的概略剖視圖。
圖6是表示圖5所示的彈性膜的一部分的放大剖視圖。
圖7(a)是第三連結環的剖視圖，圖7(b)是圖7(a)沿箭頭A之視圖。
圖8是表示在連結環的環傾斜部的內周面形成按壓突起的一例的放大剖視圖。
圖9是表示與邊緣周壁相鄰地配置的兩個內部周壁構成為傾斜周壁的彈性膜的一例的剖視圖。
圖10(a)是固定件的俯視圖，圖10(b)是圖10(a)的B-B線剖視圖。
圖11是表示為了將圖6所示的彈性膜連結於頭主體，而使用圖10(a)及圖10(b)所示的固定件將三個連結環同時固定於支架的各工序的示意圖。
圖12是表示為了將圖6所示的彈性膜連結於頭主體，而使用圖10(a)及圖10(b)所示的固定件將三個連結環同時固定於支架的各工序的示意圖。
圖13是表示為了將圖6所示的彈性膜連結於頭主體，而使用圖10(a)及圖10(b)所示的固定件將三個連結環同時固定於支架的各工序的示意圖。
圖14是表示為了將圖6所示的彈性膜連結於頭主體，而使用圖10(a)及圖10(b)所示的固定件將三個連結環同時固定於支架的各工序的示意圖。
圖15是表示固定件的配置的一例的示意圖。
圖16是表示一實施方式的定位機構的剖視圖。
圖17是表示圖16所示的定位機構的變形例的剖視圖。
圖18(a)是表示其他實施方式的定位機構的示意圖，圖18(b)是圖18(a)的C-C線剖視圖。
圖19(a)是表示圖18(a)所示的定位機構的變形例的示意圖，圖19(b)是圖19(a)的D-D線剖視圖。
圖20(a)是表示其他實施方式的定位機構的示意圖，圖20(b)是20(a)的E-E線剖視圖。
圖21是表示圖20(a)所示的定位機構的變形例的示意圖。
圖22是表示以往的彈性膜的一例的剖視圖。
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。圖1是表示一實施方式的研磨裝置的圖。如圖1所示，研磨裝置具有：支承研磨墊19的研磨台18；保持作為研磨對象物即基板的一例的晶圓W，並將其按壓於研磨台18上的研磨墊19基板保持裝置1，在以下說明中，將基板保持裝置1稱作研磨頭1。
研磨台18經由台軸18a與配置在其下方的台馬達29連結，能夠繞該台軸18a周圍旋轉。研磨墊19貼附於研磨台18的上表面，研磨墊19的表面19a構成研磨晶圓W的研磨面。在研磨台18的上方設置有研磨液供給噴嘴25，藉由該研磨液供給噴嘴25來供給研磨液Q至研磨台18上的研磨墊19上。
研磨頭1具有：相對於研磨面19a按壓晶圓W的頭主體2；保持晶圓W使晶圓W不從研磨頭1飛出的保持環3。研磨頭1與頭軸27連接，該頭軸27藉由上下移動機構81相對於頭部臂24上下移動。藉由該頭軸27的上下移動，使研磨頭1的整體相對於頭部臂24升降而定位。在頭軸27的上端安裝有旋轉接頭82。
使頭軸27以及研磨頭1上下移動的上下移動機構81具有：經由軸承83能夠旋轉地支承頭軸27的橋部84；安裝於橋部84的滾珠螺桿88；被支柱86支承的支承台89；及設於支承台89上的伺服電機90。支承伺服電機90的支承台89經由支柱86固定於頭部臂24。
滾珠螺桿88具有：與伺服馬達90連結的螺栓軸88a；及該螺栓軸88a螺合的螺母88b。頭軸27與橋部84一體而上下移動。因此，在驅動伺服馬達90時，經由滾珠螺桿88使橋部84上下移動，由此，頭軸27以及研磨頭1上下移動。
頭軸27經由鍵(未圖示)與旋轉筒66連結。該旋轉筒66在其外周部具有時序滑輪67。在頭部臂24固定有頭部馬達68，上述時序滑輪67經由時序皮帶69與設於頭部馬達68的時序滑輪26連接。因此，藉由旋轉驅動頭部馬達68，而經由時序滑輪26、時序皮帶69、及時序滑輪67使旋轉筒66及頭軸27一體旋轉，使研磨頭1旋轉。頭部臂24藉由能夠旋轉地支承於框架(未圖示)的小臂軸8支承。研磨裝置具有控制裝置40，其控制以頭部馬達68、伺服馬達90為首之裝置內的各設備。
研磨頭1構成為可在其下表面保持晶圓W。頭部臂24構成為能夠以小臂軸8為中心而旋轉，保持晶圓W於下表面的研磨頭1藉由頭部臂24的旋轉從晶圓W的接收位置移動至研磨台18的上方位置。
以如下所示進行晶圓W的研磨。使研磨頭1及研磨台18分別旋轉，從設於研磨台18的上方的研磨液供給噴嘴25供給研磨液Q至研磨墊19上。在該狀態下，使研磨頭1下降到指定的位置(指定的高度)，在該指定的位置將晶 圓W按壓於研磨墊19的研磨面19a。晶圓W滑動接觸於研磨墊19的研磨面19a，由此，研磨晶圓W的表面。
接著，說明關於研磨頭1。圖2是研磨頭(基板保持裝置)1的概略剖視圖。如圖2所示，研磨頭1具有：相對於研磨面19a按壓晶圓W的頭主體2；及配置來包圍晶圓W的保持環3。頭主體2及保持環3構成為藉由頭軸27的旋轉而一體旋轉。保持環3構成為與頭主體2獨立而能夠上下移動。
頭主體2具有：圓形的凸緣41；安裝於凸緣41的下表面的墊片42；及安裝於墊片42的下表面的載體43。凸緣41連結於頭軸27。載體43經由墊片42與凸緣41連結，而凸緣41、墊片42及載體43一體旋轉且上下移動。具有凸緣41、墊片42及載體43的頭主體2由工程塑料(例如，PEEK)等樹脂形成。此外，凸緣41也可以SUS、鋁等金屬形成。
在頭主體2的下表面連結有與晶圓W的背面抵接的彈性膜10。關於將彈性膜10連結於頭主體2的方法將在後文敘述。彈性膜10的下表面構成基板保持面10a。彈性膜10具有多個(在圖2中，六個)環狀的周壁14a、14b、14c、14d、14e、14f，這些周壁14a~14f配置為同心狀。藉由這些周壁14a~14f，在彈性膜10與頭主體2之間形成有六個壓力室，即位於中央的圓形狀的中央壓力室16a、位於最外周的環狀的邊緣壓力室16f及位於中央壓力室16a與邊緣壓力室16f之間的中間壓力室16b、16c、16d、16e。這些壓力室16a~16f經由旋轉接頭82與壓力調整裝置65連接，通過從壓力調整裝置65分別延伸至各壓力室16a~16f的流體管道73來供給流體(例如，空氣)。壓力調整裝置65連接於控制裝置40，而能獨立調整這六個壓力室16a~16f內的壓力。進一步地，壓力調整裝置65能夠在壓力室16a~16f內形成負壓。如此，在研磨頭1中，藉由調整供給至形成於頭主體2與彈性膜10之間的各壓力室16a~16f的流體的壓力，能夠對晶圓W的每個區域調整施加於晶圓W的按壓力。
彈性膜10由乙烯丙烯橡膠(EPDM)、聚氨酯橡膠、矽橡膠等強度及耐久性優良的橡膠材料形成。各壓力室16a~16f還連接於大氣開放機構(未圖示)，而能夠將壓力室16a~16f對大氣開放。
保持環3以包圍頭主體2的載體43及彈性膜10的方式配置。該保持環3具有：與研磨墊19的研磨面19a接觸的環部件3a；及固定於該環部件3a的上部的驅動環3b。環部件3a藉由未圖示的多個螺栓與驅動環3b結合。環部件3a以包圍晶圓W的外周緣的方式配置，且保持晶圓W，使得在晶圓W的研磨中晶圓W不從研磨頭1飛出。
保持環3的上部與環狀的保持環按壓機構60連結，該保持環按壓機構60對保持環3的上表面(更具體而言，驅動環3b的上表面)的整體施加均勻向下的荷重，由此，相對於研磨墊19的研磨面19a按壓保持環3的下表面(即，環部件3a的下表面)。
保持環按壓機構60具有：固定於驅動環3b的上部的環狀的活塞61；與活塞61的上表面連接的環狀的滾動隔膜62。在滾動隔膜62的內部形成有保持環壓力室87。該保持環壓力室87經由旋轉接頭82與壓力調整裝置65連接。從該壓力調整裝置65供給流體至保持環壓力室87(例如，空氣)時，滾動隔膜62將活塞61向下方按下，進一步地，活塞61將保持環3的整體向下方按下。如此一來，保持環按壓機構60相對於研磨墊19的研磨面19a按壓保持環3的下表面。進一步地，藉由壓力調整裝置65而在保持環壓力室87內形成負壓，可使保持環3的整體上升。保持環壓力室87亦連接於大氣開放機構(未圖示)，能夠將保持環壓力室87對大氣開放。
保持環3能夠裝卸地連結於保持環按壓機構60。更具體而言，活塞61由金屬等磁性材料形成，在驅動環3b的上部配置有多個磁鐵59。藉由這些磁鐵59吸引活塞61，藉由磁力固定保持環3於活塞61。作為活塞61的磁性材料， 例如，使用耐腐蝕性的磁性不銹鋼。此外，也可以磁性材料形成驅動環3b，配置磁鐵於活塞61。
保持環3經由連結部件75連結於球面軸承85。該球面軸承85配置在保持環3的半徑方向內側。圖3是表示保持環3及連結部件75的俯視圖。如圖3所示，連結部件75具有：配置在頭主體2的中心部的軸部76；固定於該軸部76的輪轂77；及從該輪轂77以放射狀延伸的多個(在圖示的例中為六個)輻條78。輻條78一邊的端部固定於輪轂77，輻條78另一邊的端部固定於保持環3的驅動環3b。輪轂77、輻條78、驅動環3b一體形成。在載體43固定有多對驅動銷80、80。各對驅動銷80、80配置於各輻條78的兩側，載體43的旋轉經由驅動銷80、80傳遞至保持環3，藉此，頭主體2與保持環3一體旋轉。
如圖2所示，軸部76通過球面軸承85內於縱向延伸。如圖3所示，在載體43形成有供收納輻條78的多個放射狀的槽43a，各輻條78在各槽43a內於縱向移動自如。配置於頭主體2的中央部的球面軸承85於縱向移動自如地支承連結部件75的軸部76。藉由如上所述的結構，連結部件75及固定於連結部件75的保持環3能夠相對於頭主體2於縱向移動。進一步地，藉由球面軸承85保持環3被支承為能夠傾動。
以下，詳細說明關於球面軸承85。圖4是球面軸承85及連結部件75的一部分的放大剖視圖。如圖4所示，軸部76藉由多個螺栓79固定於輪轂77。在軸部76形成有於縱向延伸的貫通孔98。該貫通孔98作為在軸部76相對於球面軸承85於縱向移動時的空氣排出孔而發揮作用，藉此，保持環3能相對於頭主體2於縱向平順地移動。
球面軸承85具有：經由連結部件75連結於保持環3的中間輪91；從上方滑動自如地支承中間輪91的外輪92；及從下方滑動自如地支承中間輪91 的內輪93。中間輪91具有比球形殼的上半部分小的部分球形殼形狀，夾在外輪92與內輪93之間。
在載體43的中央部形成有凹部43b，外輪92配置在凹部43b內。外輪92在其外周部具有凸緣92a，藉由螺栓(未圖示)將該凸緣92a固定於凹部43b的臺階部，從而能夠將外輪92固定於載體43，並隨之施加壓力於中間輪91及內輪93。內輪93配置在凹部43b的底面上，從下方支承中間輪91，使得在中間輪91的下表面與凹部43b的底面之間形成間隙。
外輪92的內表面92b、中間輪91的外表面91a及內表面91b以及內輪93的外表面93a由以支點O為中心的大致半球面而構成。中間輪91的外表面91a滑動自如地與外輪92的內表面92b接觸，中間輪91的內表面91b滑動自如地與內輪93的外表面93a接觸。外輪92的內表面92b(滑動接觸面)、中間輪91的外表面91a及內表面91b(滑動接觸面)、以及內輪93的外表面93a(滑動接觸面)具有比球面的上半部分小的部分球面形狀。藉由如上所述的結構，中間輪91能夠相對於外輪92及內輪93於全方向(360°)傾動，並且中間輪91的傾動中心即支點O位於比球面軸承85更下方的位置。
在外輪92、中間輪91、及內輪93分別形成有供軸部76插入的貫通孔92c、91c、93b。在外輪92的貫通孔92c與軸部76之間形成有間隙，同樣，在內輪93的貫通孔93b與軸部76之間形成有間隙。中間輪91的貫通孔91c具有比外輪92及內輪93的貫通孔92c、93b更小的直徑，軸部76相對於中間輪91僅能夠於縱向移動。因此，與軸部76連結的保持環3實質上不允許於橫向移動，且藉由球面軸承85固定保持環3的橫向(水平方向)的位置。
球面軸承85允許保持環3的上下移動及傾動，另一方面限制保持環3的橫向的移動(水平方向的移動)。在晶圓W的研磨中，保持環3從晶圓W承受起因於晶圓W與研磨墊19的摩擦之橫向的力(朝向晶圓W的半徑方向外側的 力)。藉由球面軸承85承受該橫向的力。如此，球面軸承85在晶圓W的研磨中作為支承機構，承受起因於晶圓W與研磨墊19摩擦保持環3從晶圓W所承受的橫向的力(朝向晶圓W的半徑方向外側的力)，並且限制保持環3的橫向的移動(即固定保持環3的水平方向的位置的)而發揮作用。
圖5是表示彈性膜10連結於頭主體2的狀態的概略剖視圖，圖6是表示圖5所示的彈性膜10的一部分的放大剖視圖。彈性膜10具有：與晶圓W接觸的圓形的抵接部11；及與抵接部11連接的多個(在圖5中，六個)周壁14a、14b、14c、14d、14e、14f。如上所述，藉由這六個周壁14a~14f，形成六個壓力室(即，中央壓力室16a，中間壓力室16b~16e，及邊緣壓力室16f)。抵接部11與晶圓W的背面，即與應研磨表面相反側的面接觸，相對於研磨墊19按壓晶圓W。周壁14a~14f是以同心狀配置的環狀的周壁。
周壁14f是最外側的周壁，從抵接部11的周端部向上方延伸。在以下說明中，將周壁14f稱作邊緣周壁14f。周壁14e配置在邊緣周壁14f的徑向內側，周壁14d配置在周壁14e的徑向內側，周壁14c配置在周壁14d的徑向內側，周壁14b配置在周壁14c的徑向內側，周壁14a配置在周壁14b的徑向內側。在以下說明中，將周壁14a稱作第一內部周壁14a，將周壁14b稱作第二內部周壁14b，將周壁14c稱作第三內部周壁14c，將周壁14d稱作第四內部周壁14d，將周壁14e稱作第五內部周壁14e。內部周壁14a~14e從抵接部11向上方延伸。
抵接部11具有：與形成於第二內部周壁14b與第三內部周壁14c之間的壓力室16c連通的多個通孔17。在圖5及圖6中僅圖示一個通孔17。在晶圓W與抵接部11接觸的狀態下，在中間壓力室16c形成真空時，晶圓W藉由真空吸引而被保持在抵接部11的下表面即研磨頭1。進一步地，在晶圓W從研磨墊19分離的狀態下供給流體至中間壓力室16c時，晶圓W從研磨頭1被釋放。通孔17也可 以形成於其他壓力室，來取代形成在壓力室16c。此時，晶圓W的真空吸引、釋放是藉由控制形成通孔17的壓力室的壓力來進行。
在本實施方式中，內部周壁14a~14e構成為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，具有相同的形狀。以下，對構成為傾斜周壁的內部周壁14b進行說明。
傾斜周壁即內部周壁14b由從抵接部11向斜上方延伸的周壁主體55、及形成於該周壁主體55的頂端的環狀的密封突起54構成。在本實施方式中，密封突起54具有圓狀的截面形狀，周壁主體55於密封突起54的切線方向延伸。內部周壁14b從其下端到上端整體地向徑向內側以指定的角度θ傾斜，並且向上方延伸。內部周壁14b的下端與抵接部11連接，內部周壁14b的上端(即，密封突起54)與後述頭主體2的連結環23a連接。
內部周壁14b相對於抵接部11的傾斜角度θ宜設定為20°~70°的範圍。當傾斜角度θ比20°小時，有產生與以往具有水平部(參照圖22的水平部121a~121g)的內部周壁同樣的問題之虞。更具體而言，當傾斜角度θ比20°小時，在供給到相鄰的壓力室16的流體的壓力差大的情況下，會有相鄰的內部周壁14彼此接觸之虞。當傾斜角度θ比70°大時，由於內部周壁14，會有妨礙彈性膜10於鉛垂方向的伸縮(即，彈性膜10的變形)之虞。在該情況下，由於彈性膜10不能對應供給至壓力室16的流體的壓力而適當伸縮，因此可能有難以針對晶圓W的每個區域調整施加到晶圓W的按壓力之虞。
如圖6所示，由於構成為傾斜周壁的內部周壁14a~14e具有彼此相同的形狀，因此內部周壁14a~14e彼此平行地延伸。更具體而言，內部周壁14a~14e的周壁主體55彼此平行。如圖5所示，在第一內部周壁14a與第二內部周壁14b之間形成有壓力室16b，在第二內部周壁14b與第三內部周壁14c之間形成有壓力室16c，在第三內部周壁14c與第四內部周壁14d之間形成有壓力室16d，在第四內部周壁14d與第五內周壁14e之間形成有壓力室16e，在第五內部周壁14e與邊 緣周壁14f之間形成有壓力室16f。在本實施方式中，傾斜周壁即內部周壁14a~14e以直線狀向斜上方延伸，內部周壁14a~14e也可以以曲線狀向斜上方延伸。
進一步地，在圖5及圖6所示的彈性膜10中，構成為傾斜周壁的內部周壁14a~14e彼此平行地延伸。即，內部周壁14a~14e的周壁主體55的傾斜角度θ相同。在該情況下，由於能夠以極窄的間隔配置相鄰的內部周壁14，因此能夠使壓力室16的徑向的寬度極窄。
如果構成為傾斜周壁的內部周壁14a~14e不彼此接觸，內部周壁14a~14e也可以彼此大致平行地延伸。更具體而言，構成為傾斜周壁的內部周壁14a~14e的周壁主體55的傾斜角度θ也可以彼此有一定程度的不同。在本說明書中，「大致平行」的用語表示，在以構成為傾斜周壁的內部周壁14中的一個內部周壁14的傾斜角度(為了便於說明，將該傾斜角度稱作基準傾斜角度θs)為基準時，構成為傾斜周壁的其他內部周壁14的傾斜角度θ相對於基準傾斜角度θs在±10°的範圍內(即，θs-10
Figure 106135486-A0305-02-0019-1
θ
Figure 106135486-A0305-02-0019-2
θs+10)。例如，在內部周壁14a的傾斜角度為45°，並且以內部周壁14a的傾斜角度為基準傾斜角度θs的情況下，內部周壁14b~14e的傾斜角度θ相對於內部周壁14a的基準傾斜角度θs(=45°)在±10°的範圍(即，35°~55°的範圍)。
在本實施方式中，邊緣周壁14f由相對於抵接部11垂直延伸的垂直部22和與該垂直部22連接的傾斜部28構成。傾斜部28從垂直部22向徑向內側延伸。傾斜部28相對於抵接部11的傾斜角度與內部周壁14a~14e的傾斜角度θ相同。雖未圖示，邊緣周壁14f也可以從抵接部11垂直延伸到頭主體2。
具有內部周壁14a~14e、邊緣周壁14f及抵接部11的彈性膜10可藉由模具等一體成型。
如上所述，從壓力調整裝置65通過經由旋轉接頭82延伸的流體管道73(參照圖1及圖2)分別供給流體至各壓力室16a~16f。在圖5中，僅圖示用於從壓力調整裝置65供給流體至壓力室16d的流體管道73的一部分。
圖5所示的流體管道73的一部分由形成於墊片42的貫通孔73a；形成於載體43，並與貫通孔73a連通的貫通孔73b；及形成於後述連結環，與貫通孔73b連通的貫通孔73c所構成。這些貫通孔73a、73b、73c具有相同的直徑。在形成於連結環的貫通孔73c的上端形成有環狀的凹部，在該凹部配置有將連結環與載體43間的間隙密封的密封部件(例如，O-環)74。藉由該密封部件74，防止在貫通孔73b、73c流動的流體從連結環與載體43間的間隙洩漏。同樣，在形成於載體43的貫通孔73b的上端形成有環狀的凹部，在該凹部配置有將載體43與墊片42間的間隙密封的密封部件(例如，O-環)44。藉由該密封部件44，防止在貫通孔73a、73b流動的流體從墊片42與載體43間的間隙洩漏。
頭主體2進一步具有與內部周壁14a~14e及邊緣周壁14f連接的多個連結環23a~23e。連結環23a配置在第一內部周壁14a與第二內部周壁14b之間，在以下說明中，稱作第一連結環23a。連結環23b配置在第二內部周壁14b與第三內部周壁14c之間，在以下說明中，稱作第二連結環23b。連結環23c配置在第三內部周壁14c與第四內部周壁14d之間，在以下說明中，稱作第三連結環23c。連結環23d配置在第四內部周壁14d與第五內部周壁14e之間，在以下說明中，稱作第四連結環23d。連結環23e配置在第五內部周壁14e與邊緣周壁14f之間，在以下說明中，稱作第五連結環23e。這樣，各連結環23a~23e配置在相鄰的內部周壁14之間。在本實施方式中，由於第一內部周壁14a也構成為傾斜周壁，因此頭主體2具有與該內部周壁14a連結的連結環23f。在以下說明中，將連結環23f稱作追加連結環23f。
第一連結環23a、第三連結環23c及第五連結環23e除了後述卡合槽、臺階部及突出部以外，彼此具有相同的結構。第二連結環23b及第四連結環23d彼此具有相同的結構。進一步地，第二連結環23b及第四連結環23d就後述環垂直部比第一連結環23a、第三連結環23c及第五連結環23e的環垂直部短這點與卡合槽未形成於環垂直部這點，與第一連結環23a，第三連結環23c及第五連結環23e不同。以下，說明第三連結環23c的結構。
圖7(a)是第三連結環23c的剖視圖，圖7(b)是圖7(a)沿箭頭A之視圖。在圖7(a)中，以假想線(虛線)描繪上述密封部件74。第三連結環23c具有：相對於頭主體2的載體43垂直延伸的環垂直部50；及從該環垂直部50向徑向外側延伸，並且向下方傾斜的環傾斜部51。環傾斜部51的內周面51a相對於與彈性膜10的抵接部11平行的水平面P的傾斜角度θ’比構成為傾斜周壁的第三內部周壁14c的傾斜角度θ(參照圖6)小，環傾斜部51的外周面51b相對於水平面P的傾斜角度θ”比構成為傾斜周壁的第四內部周壁14d的傾斜角度θ大。環傾斜部51的外周面51b以環傾斜部51的內周面51a及環傾斜部51的頂端51c連接。因此，環傾斜部51具有朝向環傾斜部51的頂端51c逐漸變細的截面形狀。與內周面51a和外周面51b連接的環傾斜部51的頂端51c具有由曲面構成的截面形狀(例如，半圓狀的截面形狀)。該曲面的半徑宜為與徑向的內部周壁的厚度相等。進一步地，第三連結環23c具有從第三連結環23c的環傾斜部51的內周面51a延伸到外周面51b的貫通孔51d。進一步地，在環傾斜部51的外周面51b形成有遍及該外周面51b的整周延伸的環狀的密封槽51e。
如圖7(b)所示，在第三連結環23c的環傾斜部51的內周面51a形成有：向該內周面51a的周向延伸的多個橫槽63；及使相鄰的橫槽63彼此連通的多個縱槽64。在本實施方式中，流體管道73的貫通孔73c在形成於環傾斜部51的內周面51a的橫槽63開口，貫通孔51d在與流體管道73所開口的橫槽63不同的 橫槽63開口。流體管道73的貫通孔73c及貫通孔51d也可以分別在形成於環傾斜部51的內周面51a的縱槽64開口。雖未圖示，在第三連結環23c的環傾斜部51的外周面51b形成有：向該外周面51b的周向延伸的多個橫槽；及使相鄰的橫槽彼此連通的多個縱槽。貫通孔51d宜在形成於環傾斜部51的外周面51b的橫槽或縱槽開口。
圖6所示的內部周壁14的密封突起54嵌入形成在環傾斜部51的外周面51b的密封槽51e。將彈性膜10與頭主體2連結時，藉由位於該密封突起54的徑向外側之連結環的環傾斜部51的內周面51a而將密封突起54按壓於密封槽51e的底面。例如，將形成於第二內部周壁14b的頂端的密封突起54嵌入形成在第一連結環23a的環傾斜部51的外周面51b的密封槽51e，並藉由第二連結環23b的環傾斜部51的內周面51a，按壓於第一連結環23a的密封槽51e的底面。藉此，將第二內部周壁14b與第一連結環23a的環傾斜部51的外周面51b之間的間隙、及第二內部周壁14b與第二連結環23b的環傾斜部51的內周面51a之間的間隙密封。藉由如上所述的結構，防止供給至各壓力室16a~16e的流體從各壓力室16a~16e洩漏。
如圖8所示，也可以在連結環的環傾斜部51的內周面51a形成有與嵌入於密封槽51e的密封突起54相對的環狀的按壓突起51f。按壓突起51f遍及環傾斜部51的內周面51a的整周而延伸。藉由按壓突起51f，能夠以強按壓力將密封突起54按壓於密封槽51e的底面。其結果是，能夠更有效地防止供給至各壓力室16a~16e的流體從各壓力室16a~16e洩漏。
如圖5所示，內部周壁14a~14e分別與連結環23a~23e僅在密封突起54接觸。即，在具有朝向頂端51c逐漸變細的截面形狀的環傾斜部51與除了密封突起54以外的內部周壁14之間形成有間隙。藉由該間隙，在供給加壓的流體至各壓力室16a~16f時，允許內部周壁14a~14e向徑向移動(即，以密封突起 54為支點轉動)。其結果是，對應供給至各壓力室16a~16f的流體的壓力而可使彈性膜10順利地膨脹，因而可精密地調整研磨輪廓。
如上所述，當供給加壓的流體至各壓力室16a~16f時，彈性膜10膨脹，內部周壁14a~14f與抵接部11的連接部分也向徑向移動。然而，在內部周壁14a~14e的密封突起54以外的部分，由於在內部周壁14a~14e與連結環23a~23e之間形成有上述間隙，在內部周壁14a~14e的徑向上一定程度的移動不會被連結環23a~23e妨礙。因此，對應供給至各壓力室16a~16f的流體的壓力，而可使彈性膜10膨脹。
在分別向相鄰的壓力室16供給的流體有壓力差的情況下，劃分這些壓力室16的內部周壁14會向徑向變形。然而，藉由連結環的環傾斜部51的內周面51a或外周面51b，內部周壁14的徑向的變形被限制，因此有效防止內部周壁與抵接部11接觸，同時，有效防止相鄰的內部周壁彼此接觸。在本實施方式中，連結環23的環傾斜部51的頂端51c具有由曲面構成的截面形狀。因此，在內部周壁14與環傾斜部51的頂端51c接觸時，能夠防止內部周壁14的損傷。
如上所述，連結環具有：形成於環傾斜部51的內周面51a及外周面51b的橫槽63和縱槽64；及從內周面51a延伸到外周面51b，並且在橫槽63(或縱槽64)開口的貫通孔51d。進一步地，供給至各壓力室16a~16f的流體流動的流體管道73的貫通孔73c(參照圖5)在橫槽63開口。因此，藉由分別供給至相鄰的壓力室16的流體的壓力差，即便內部周壁14與連結環的環傾斜部51的內周面51a及/或外周面51b接觸，也能夠將在流體管道73流動的流體，經由形成於環傾斜部51的橫槽63與縱槽64及貫通孔51d快速並且順利地向壓力室16供給。其結果是，即便在內部周壁14與連結環的環傾斜部51的內周面51a及/或外周面51b接觸的狀態下，也能夠使從流體管道73供給的流體的壓力快速作用於抵接部11。
如圖5所示，環傾斜部51的頂端51c宜位於比構成為傾斜周壁的內部周壁14a~14e的中間點CP更下方的位置。如圖6所示，中間點CP位於以指定的傾斜角度θ向斜上方延伸的內部周壁14a~14e的中央。即，內部周壁14a~14e的中間點CP與抵接部11之間的距離L1等於中間點CP與內部周壁14a~14e的頂端之間的距離L2。
為了將晶圓W吸附於彈性膜10的基板保持面10a，當壓力室(例如，中間壓力室16c)形成真空時，彈性膜10朝向頭主體2變形。當彈性膜10的變形量大時，在晶圓W產生的應力增加，會損傷形成於晶圓W上的電子電路，產生晶圓W的破損。在本實施方式中，由於環傾斜部51的頂端51c位於比內部周壁14a~14e的中間點CP更下方的位置，因此抵接部11與環傾斜部51的頂端51c之間的距離短。因此，在將晶圓W吸附於彈性膜10的基板保持面10a(參照圖2)時，彈性膜10與環傾斜部51的頂端51c接觸，能夠減小彈性膜10的變形量。其結果是，能夠減小在晶圓W產生的應力。進一步地，環傾斜部51的頂端51c具有由曲面構成的截面形狀，因此在彈性膜10與環傾斜部51的頂端51c接觸時，能夠防止彈性膜10的損傷。
對應本實施方式，內部周壁14構成為傾斜周壁，不具有以往形成在周壁的水平部(參照圖22的水平部121a~121g)。進一步地，這些內部周壁14具有相同形狀，並且彼此平行地(或大致平行地)延伸。因此，即便在分別供給至相鄰的壓力室的流體的壓力差大的情況下，內部周壁14也不與抵接部11接觸。進一步地，能夠防止相鄰的內部周壁14彼此接觸。尤其是，由於將具有限制內部周壁14向徑向內側或外側移動的環傾斜部51的連結環設置在相鄰的內部周壁14之間，因此能夠有效防止內部周壁14與抵接部11接觸及相鄰的內部周壁14彼此的接觸。其結果是，能夠精密地調整被研磨頭(基板保持裝置)1保持的晶圓W的研磨輪廓。
進一步地，藉由本實施方式，由於構成為傾斜周壁的內部周壁14彼此平行地延伸，因此能夠縮小相鄰的內部周壁14間的間隔。其結果是，由於能夠縮小於各壓力室16a~16e的徑向上的寬度，因此能夠精密地調整被研磨頭(基板保持裝置)1保持的晶圓W的研磨輪廓。
當將內部周壁14構成為傾斜周壁時，相鄰的內部周壁14之間的間隔能夠對應晶圓W的研磨輪廓而任意設定。即，能夠將相鄰的內部周壁14間的間隔設定為所期望的間隔(例如，極窄的間隔)。也可以將多個內部周壁14a~14e中相鄰的至少兩個內部周壁構成為傾斜周壁。例如，也可以將內部周壁14c、內部周壁14d、內部周壁14e構成為傾斜周壁，也可以將與邊緣周壁14f相鄰地配置的兩個內部周壁14d、14e構成為傾斜周壁。
圖9是表示與邊緣周壁14f相鄰地配置的兩個內部周壁14d、14e構成為傾斜周壁之彈性膜10的一例的剖視圖。在圖9所示的彈性膜10中，內部周壁14a、14b、14c與參照圖22說明的以往的彈性膜130的內部周壁130a、130b、130c同樣，分別具有從抵接部11向徑向內側傾斜的傾斜部57；從該傾斜部57水平延伸的水平部58。當將內部周壁14d、14e構成為傾斜周壁時，能夠將由內部周壁14d、14e劃分的壓力室16e的寬度減小。因此，藉由使用圖9所示的彈性膜10，能夠精密地調整晶圓W的周緣部的研磨輪廓。
連結環藉由多個固定件固定於載體43。藉由將連結環以固定件固定於載體43，使彈性膜10連結於頭主體2。將構成為傾斜周壁之相鄰的內部周壁14間的間隔小之彈性膜10與頭主體2連結的情況下，頭主體2的連結環的徑向的寬度也減小。其結果是，必須將用於固定連結環於載體43的固定件配置在狹小空間。進一步地，當用於固定連結環於載體43的固定件數量多時，在維護時會增加從載體43裝卸彈性膜10的作業量。
進一步地，設置用於固定連結環於頭主體2的載體43的固定件之空間係有限制。更具體而言，在頭主體2的載體43貫通有供給流體至各壓力室16a~16e的多個流體管道73(參照圖2)，固定件需配置成不與這些流體管道73接觸。進一步地，在頭主體2的載體43形成有收納輻條78的多個放射狀的槽43a(參照圖3)，不能將固定件配置在形成這些槽43a的位置。
在此，在本實施方式中，研磨頭1具有用於將形成為傾斜周壁的相鄰的兩個內部周壁14經由三個連結環同時固定在頭主體2的固定件70。以下說明關於該固定件70和使用固定件70，將與彈性膜10連接的連結環固定於頭主體2的方法。
圖10(a)是固定件70的俯視圖，圖10(b)是圖10(a)的B-B線剖視圖。如圖10(a)及圖10(b)所示，固定件70具有：圓柱狀的固定件主體71；及從固定件主體71的外周面向外側突出，具有橢圓形狀的凸緣72。凸緣72具有兩個傾斜面72a、72b，這些傾斜面72a、72b分別延伸到凸緣72的外周面。除了傾斜面72a、72b以外的凸緣72的鉛垂方向的厚度與形成於連結環的環垂直部50的卡合槽(後述)的鉛垂方向的寬度相同。在固定件主體71的上表面71a形成有能夠卡合未圖示的夾具(例如，一字螺絲起子)的頂端的槽71b。藉由使夾具的頂端與槽71b卡合進而使夾具旋轉，能夠使固定件70旋轉。
接著，說明關於藉由圖10(a)及圖10(b)所示的固定件70，將三個連結環同時固定於頭主體2的載體43的方法。當將三個連結環固定於載體43時，將兩個相鄰的內部周壁14同時連結於頭主體2。在以下說明中，有時將三個連結環中的位於徑向內側的連結環稱為內側連結環，將三個連結環的中的位於徑向外側的連結環稱為外側連結環，將位於內側連結環與外側連結環之間的連結環稱作中間連結環。此外，有時將構成為傾斜周壁的相鄰的兩個內部周壁14 中位於徑向內側的內部周壁14稱作內側傾斜周壁14，將構成為傾斜周壁的相鄰的兩個內部周壁14中位於徑向外側的內部周壁14稱作外側傾斜周壁14。
圖11至圖14是表示為了將圖6所示的彈性膜10連結於頭主體2，而藉由圖10(a)及圖10(b)所示的固定件70將三個連結環同時固定於載體43的各工序的示意圖。
在圖6所示的彈性膜10中，第二內部周壁14b是內側傾斜周壁14，第三內部周壁14c是外側傾斜周壁14。相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c，第一連結環23a為內側連結環，第二連結環23b為中間連結環，第三連結環23c為外側連結環。藉由固定件70將連結環23a~23c固定於載體43，而將第二內部周壁14b與第三內部周壁14c連結於頭主體2。同樣，第四內部周壁14d為內側傾斜周壁14，第五內部周壁14e為外側傾斜周壁14。相對於第四內部周壁14d與第五內部周壁14e，第三連結環23c為內側連結環，第四連結環23d為中間連結環，第五連結環23e為外側連結環。藉由固定件70將連結環23c~23e固定在載體43，而將第四內部周壁14d與第五內部周壁14e連結於頭主體2。如此，第三連結環23c相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c為外側連結環，相對於第四內部周壁14d、第五內部周壁14e為內側連結環。
如圖11所示，在頭主體2的載體43的上表面43c形成有分別供多個固定件70插入的多個第一凹部45。各第一凹部45從載體43的上表面43c向載體43的下表面43d延伸。第一凹部45具有橢圓形狀的截面，而不會讓插入該第一凹部45的固定件70的凸緣72接觸。進一步地，在載體43的下表面43d形成有：供內側連結環的環垂直部50插入的環狀的第二凹部46、供中間連結環的環垂直部50插入的環狀的第三凹部47、及供外側連結環的環垂直部50插入的第四凹部48。第二凹部46、第三凹部47及第四凹部48遍及載體43的整周延伸，並且從載體43的下表面43d向上表面43c延伸。
在第一凹部45的徑向內側的內表面形成有內側開口96，在第一凹部45的徑向外側的內表面形成有外側開口97。第一凹部45經由內側開口96與第二凹部46連通，並且經由外側開口97與第四凹部48連通。當使插入第一凹部45的固定件70旋轉時，固定件70的凸緣72通過內側開口96及外側開口97，突出於第二凹部46及第四凹部48的內部。
中間連結環以被內側連結環與外側連結環夾持的方式，而被該內側連結環與外側連結環保持。例如，作為中間連結環的第二連結環23b被作為內側連結環的第一連結環23a和作為外側連結環的第三連結環23c保持。同樣，作為中間連結環的第四連結環23d被作為內側連結環的第三連結環23c與作為外側連結環的第五連結環23e保持。
在本實施方式中，中間連結環具有從其外周面向外側突出的環狀的突出部30，內側連結環具有載置突出部30的環狀的臺階部31。進一步地，外側連結環具有從其外周面向外側突出的環狀的突出部33，中間連結環具有載置突出部33的環狀的臺階部34。第三連結環23c相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c作為外側連結環而發揮作用，相對於第四內部周壁14d、第五內部周壁14e作為內側連結環而發揮作用，因此第三連結環23c具有環狀的突出部33、及環狀的臺階部31。
進一步地，在內側連結環的環垂直部50形成有能夠供固定件70的凸緣72卡合的內側卡合槽36，在外側連結環的環垂直部50形成有能夠供固定件70的凸緣72卡合的外側卡合槽37。第三連結環23c相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c作為外側連結環而發揮作用，相對於第四內部周壁14d、第五內部周壁14e作為內側連結環而發揮作用，因此第三連結環23c具有內側卡合槽36和外側卡合槽37。
在形成於內側連結環(例如，第一連結環23a)的環傾斜部51的外周面的密封槽51e嵌入有形成在內側傾斜周壁14(例如，第二內部周壁14b)的頂端的密封突起54。在形成於中間連結環(例如，第二連結環23b)的環傾斜部51的外周面的密封槽51e嵌入有形成在外側傾斜周壁14(例如，第三內部周壁14c)的頂端的密封突起54。進一步地，使中間連結環的突出部30載置於內側連結環的臺階部31，並使外側連結環的突出部33載置於中間連結環的臺階部34。該狀態如圖11所示。
如圖11所示，彈性膜10的第一內部周壁14a也構成為傾斜周壁。第一內部周壁14a與追加連結環23f連接，並藉由將該追加連結環23f固定於載體43而與頭主體2連結。更具體而言，追加連結環23f具有傾斜面53，在傾斜面53形成有嵌入在第一內部周壁14a的頂端形成的密封突起54的密封槽53a。第一內部周壁14a在該第一內部周壁14a的密封突起54嵌入追加連結環23f的密封槽53a的狀態下，被第一連結環23a與追加連結環23f夾持，由此，第一內部周壁14a被第一連結環23a和追加連結環23f保持。進一步地，彈性膜10的邊緣周壁14f具有傾斜部28。在該傾斜部28的頂端形成有密封突起54，在第五連結環23e的環傾斜部51的外周面51b形成有嵌入該密封突起54的密封槽51e。在將彈性膜10連結於頭主體2的載體43時，使彈性膜10的內部周壁14b~14e及邊緣周壁14f預先保持於連結環23a~23e，並且使內部周壁14a預先保持於追加連結環23f。
接下來，如圖12所示，使彈性膜10、連結環23a~23e及追加連結環23f朝向載體43移動，將各連結環23a~23e插入形成於載體43的下表面43d的凹部46、47、48(參照圖11)。如圖11所示，一方面插入第三連結環23c的凹部相對於第二內部周壁14b及第三內部周壁14c為第四凹部48，而相對於第四內部周壁14d及第五內部周壁14e則為第二凹部46。
接下來，如圖13所示，在形成於載體43的上表面43c的第一凹部45插入固定件70，藉由夾具(未圖示)使固定件70旋轉。當固定件70旋轉時，如圖14所示，固定件70的凸緣72通過內側開口96及外側開口97(參照圖11)與形成於內側連結環的環垂直部50的內側卡合槽36及形成於外側連結環的環垂直部50的外側卡合槽37分別卡合。
如圖10(a)及圖10(b)所示，在固定件70的凸緣72形成有兩個傾斜面72a、72b。傾斜面72a、72b分別延伸到凸緣72的外周面。藉由該傾斜面72a、72b，凸緣72能夠順利進入卡合槽36、37。
除了傾斜面72a、72b以外的凸緣72的厚度與卡合槽36、37的鉛垂方向的寬度相同，因此順利進入卡合槽36、37的凸緣72與卡合槽36、37牢固地卡合。其結果是，內側連結環(例如，第一連結環23a)、外側連結環(例如，第三連結環23c)牢固地固定於載體43。此時，被內側連結環和外側連結環保持的中間連結環(例如，第二連結環23b)也與內側連結環、外側連結環牢固地連結。同時，將內側傾斜周壁(例如，第二內部周壁14b)的密封突起54藉由中間連結環的環傾斜部51的內周面51a按壓於形成在內側連結環的環傾斜部51的外周面51b的密封槽51e，將外側傾斜周壁(例如，第三內部周壁14c)的密封突起54藉由外側連結環的環傾斜部51的內周面51a按壓於形成在中間連結環的環傾斜部51的外周面51b的密封槽51e。由此，內側傾斜周壁14與內側連結環之間的間隙、及內側傾斜周壁14與中間連結環之間的間隙被密封，外側傾斜周壁14與中間連結環之間的間隙、及外側傾斜周壁14與外側連結環之間的間隙被密封。參照圖8如以上說明，也可以在連結環的環傾斜部51的內周面51a形成將密封突起54按壓於密封槽51e的按壓突起51f。
將邊緣周壁14f的密封突起54藉由形成於載體43的下表面的傾斜部43e(參照圖11)按壓於形成在第五連結環23e的環傾斜部51的外周面51b的密 封槽51e，由此，密封邊緣周壁14f與第五連結環23e之間的間隙、及邊緣周壁14f與載體43之間的間隙。也可以將參照圖8所說明的環狀的按壓突起51f配置於傾斜部43e。在將彈性膜10連結於頭主體2時，藉由設於傾斜部43e的按壓突起51f，以強的按壓力將邊緣周壁14f的密封突起54按壓於形成於第五連結環23e的環傾斜部51的外周面51b的密封槽51e。其結果是，能夠有效防止流體從壓力室16f洩漏。
在本實施方式中，追加連結環23f藉由多個螺栓94固定於載體43。在載體43形成有插入螺栓94的貫通孔43f(參照圖11)，在追加連結環23f形成有從其上表面向下表面延伸的螺栓孔56。藉由將螺栓94插入貫通孔43f，使螺栓94與螺栓孔56螺合，而將追加連結環23f牢固地固定於載體43。此時，將第一內部周壁14a的密封突起54藉由第一連結環23a的環傾斜部51的內周面51a按壓於形成在追加連結環23f的傾斜面53的密封槽53a。藉此，密封第一內部周壁14a與追加連結環23f之間的間隙、及第一內部周壁14a與第一連結環23a之間的間隙。
圖15是表示固定件70的配置的一例的示意圖。如圖15所示，第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c藉由沿著第二連結環23b的周向排列的多個固定件70固定於載體43。第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e藉由沿著第四連結環23d的周向排列的多個固定件70固定於載體43。這樣，當使用上述固定件70將三個連結環同時固定於載體43時，即便在壓力室16a~16e的徑向的寬度小的情況下，也能夠將彈性膜10連結於頭主體2。進一步地，由於能夠減少固定件70的數量，因此能夠減少在裝卸彈性膜10時的作業量。
如圖15所示，在載體43形成有用於供給流體至各壓力室16a~16e的流體管道73的多個貫通孔73b。另外，在貫通孔73b配置有防止於貫通孔73a、73b流動的流體從墊片42與載體43之間的間隙洩漏的密封部件44(參照圖5)。進一步地，參照圖3如以上說明那樣，在載體43形成有收納輻條78的多個放射狀的槽43a。如本實施方式那樣，為了將相鄰的兩個內部周壁14連結於頭主體2， 當藉由固定件70將三個連結環固定於頭主體2的載體43時，能夠容易地配置固定件70於與貫通孔73b及槽43a不同的位置。進一步地，由於能夠減少固定件70的數量，因此彈性膜10的裝卸變得容易。
為了上述彈性膜10的維護或更換，而從頭主體2的載體43拆卸時，首先，藉由夾具(未圖示)使固定件70旋轉，解除固定件70的凸緣72與內側連結環的內側卡合槽36及外側連結環的外側卡合槽37的卡合(參照圖13)。對所有固定件70進行該動作。接著，將所有固定件70從第一凹部45拆卸(參照圖12)，將多個連結環從載體43拆卸(參照圖11)。接著，從多個連結環拆卸彈性膜10。
在將維護後的彈性膜10或新的彈性膜10安裝於頭主體2的載體43時，使中間連結環保持於內側連結環、外側連結環，進一步地，將彈性膜10預先保持於多個連結環(即，內側連結環、中間連結環及外側連結環)(參照圖11)。接下來，使保持彈性膜10的多個連結環向載體43移動，將各連結環插入形成於載體43的下表面43d的各凹部(即，第二凹部46、第三凹部47及第四凹部48)(參照圖12)。接下來，將固定件70插入形成於載體43的上表面43c的第一凹部45(參照圖13)，使固定件70藉由夾具(未圖示)旋轉。當固定件70旋轉時，固定件70的凸緣72通過內側開口96及外側開口97分別卡合於內側連結環的內側卡合槽36及外側連結環的外側卡合槽37。由此，維護後的彈性膜10或新的彈性膜10被安裝於頭主體2的載體43。
為了將彈性膜10再次安裝於頭主體2的載體43，需要使內側連結環的內側卡合槽36與第一凹部45的內側開口96相對，外側連結環的外側卡合槽37與第一凹部45的外側開口97相對。即，相對於形成在載體43的多個第一凹部45(即，相對於頭主體2)，需要將內側連結環及外側連結環分別準確定位。進一步地，在使固定件70旋轉時，當內側連結環及/或外側連結環相對於中間連結 環移動時，這些連結環有受到損傷之虞。因此，為了減輕作業員維護或更換彈性膜10的負擔，以及防止連結環的破損，研磨頭(基板保持裝置)1宜具有固定內側連結環、中間連結環及外側連結環間的相對位置的定位機構。以下，參照圖16至圖21，說明關於定位機構較佳的實施方式。
圖16是表示一實施方式的定位機構的剖視圖。圖16所示的連結環23a~23e除了以下說明的定位機構100以外，與圖5所示的連結環23a~23e具有同樣的結構。圖16所示的定位機構100有：棒狀部件101；形成於內側連結環的環垂直部50，且能夠供棒狀部件101插入的第一插入孔103；形成於中間連結環的環垂直部50，且能夠供棒狀部件101插入的第二插入孔104；形成於外側連結環的環垂直部50，且能夠供棒狀部件101插入的第三插入孔105構成。第一插入孔103沿水平方向延伸，貫通內側連結環的環垂直部50。同樣，第二插入孔104沿水平方向延伸，貫通中間連結環的環垂直部50，第三插入孔105沿水平方向延伸，貫通外側連結環的環垂直部50。
在將中間連結環保持於內側連結環、外側連結環時，形成於各連結環的這些插入孔103、104、105可在一直線上並列。當將棒狀部件101插入在一直線上並列的插入孔103、104、105時，內側連結環、中間連結環及外側連結環間的相對位置被固定。
在圖16所示的實施方式中，以一個棒狀部件101固定第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e間的相對位置。如上所述，第三連結環23c相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c為外側連結環，相對於第四內部周壁14d、第五內部周壁14e為內側連結環。因此，形成於第三連結環23c的環垂直部50的插入孔相對於第二內部周壁14b及第三內部周壁14c一方面作為第三插入孔105而發揮作用，而相對於第四內部周壁14d及第五內部周壁14e作為第一插入孔103發揮作用。
如此，藉由圖16所示的定位機構100，可固定第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜10的負擔。進一步地，在將彈性膜10安裝於頭主體2時，可防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e的破損。
圖17是表示圖16所示的定位機構100的變形例的圖。圖17所示的彈性膜10具有構成為傾斜周壁的四個內部周壁14a、14b、14c、14d，這四個內部周壁14a、14b、14c、14d連結於四個連結環23a、23b、23c、23d。
在圖17所示的彈性膜10中，相對於第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c，第二內部周壁14b為內側傾斜周壁14，第三內部周壁14c為外側傾斜周壁14。即，相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c，第一連結環23a為內側連結環，第二連結環23b為中間連結環，第三連結環23c為外側連結環。同樣，相對於第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d，第三內部周壁14c為內側傾斜周壁14，第四內部周壁14d為外側傾斜周壁14。即，相對於第三內部周壁14c、第四內部周壁14d，第二連結環23b為內側連結環，第三連結環23c為中間連結環，第四連結環23d為外側連結環。
在圖17所示的實施方式中，以一個棒狀部件101固定第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d間的相對位置。如上所述，第二連結環23b相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c為中間連結環，相對於第三內部周壁14c、第四內部周壁14d為內側連結環。因此，形成於第二連結環23b的環垂直部50的插入孔相對於第二內部周壁14b及第三內部周壁14c一方面作為第二插入孔104而發揮作用，而相對於第三內部周壁14c及第四內部周壁14d作為第一插入孔103而發揮作用。進一步地，第三連結環23c相對於第二內部周壁14b、第三內部周壁14c為外側連結環，相對於第三內部周壁14c、第四內部 周壁14d為中間連結環。因此，形成於第三連結環23c的環垂直部50的插入孔相對於第二內部周壁14b及第三內部周壁14c一方面作為第三插入孔105而發揮作用，而相對於第三內部周壁14c及第四內部周壁14d作為第二插入孔104而發揮作用。
藉由圖17所示的定位機構100，可固定四個連結環23a、23b、23c、23d間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜10的負擔。進一步地，當將彈性膜10安裝於頭主體2時，可防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d的破損。
如此，藉由定位機構100相對位置被固定的內側連結環、中間連結環及外側連結環可從連續配置於彈性膜10的徑向的多個連結環中任意選擇。
圖18(a)是表示其他實施方式的定位機構的示意圖，相當於從上方觀察保持圖5所示的彈性膜10的五個連結環23a、23b、23c、23d、23e的圖。在圖18(a)中，以假想線(虛線)描繪上述軸部76。圖18(b)是圖18(a)的C-C線剖視圖。在圖18(b)中，描繪定位機構100a，其固定作為內側連結環而發揮作用的第三連結環23c、作為中間環而發揮作用的第四連結環23d及作為外側連結環而發揮作用的第五連結環23e間的相對位置。圖18(a)及圖18(b)所示的連結環23a~23e除了以下說明的定位機構100a、100b以外，具有與圖5所示的連結環23a~23e同樣的結構。
圖18(b)所示的定位機構100a由：分別從中間連結環(即，第四連結環23d)的環垂直部50的內周面及外周面突出的第一卡合突起108及第二卡合突起109；形成於內側連結環(即，第三連結環23c)的環垂直部50的外周面，供第一卡合突起108卡合的第一卡合凹部110；及形成於外側連結環(即，第五連結環23e)的環垂直部50的內周面，供第二卡合突起109卡合的第二卡合凹部112構成。
當使第一卡合突起108卡合於第一卡合凹部110，並且使第二卡合突起109卡合於第二卡合凹部112時，內側連結環(即，第三連結環23c)、中間連結環(即，第四連結環23d)及外側連結環(即，第五連結環23e)間的相對位置被固定。
第一卡合突起108、第二卡合突起109、第一卡合凹部110及第二卡合凹部112在使第一卡合突起108卡合於第一卡合凹部110的狀態下，只要能夠將第二卡合突起109卡合於第二卡合凹部112，則可形成於各連結環的環垂直部50的任意的位置。更具體而言，第一卡合突起108從中間連結環的環垂直部50的內周面或內側連結環的環垂直部50的外周面突出，且能夠與第一卡合突起108卡合的第一卡合凹部110形成於內側連結環的環垂直部50的外周面或中間連結環的環垂直部50的內周面。第二卡合突起109從中間連結環的環垂直部50的外周面或外側連結環的環垂直部50的內周面突出，且能夠與第二卡合突起109卡合的第二卡合凹部112形成於外側連結環的環垂直部50的內周面或中間連結環的環垂直部50的外周面。
在圖18(a)中，描繪固定第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c間的相對位置的定位機構100b，作為第一卡合突起108、第二卡合突起109、第一卡合凹部110以及第二卡合凹部112以外的例子。在該定位機構100b的情況下，第一連結環23a為內側連結環、第二連結環23b為中間連結環，第三連結環23c為外側連結環。
在定位機構100b中，第一卡合突起108從第一連結環(內側連結環)23a的環垂直部50的外周面突出，能夠與該第一卡合突起108卡合的第一卡合凹部110形成於第二連結環(中間連結環)23b的環垂直部50的內周面。第二卡合突起109從第二連結環(中間連結環)23b的環垂直部50的外周面突出，能夠與該第二卡合突起109卡合的第二卡合凹部112形成於第三連結環(外側連結 環)23c的環垂直部50的內周面。藉由該結構，能夠固定第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c間的相對位置。
如此，藉由圖18(a)所示的兩個定位機構100a、100b，能夠固定第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜的負擔。進一步地，在將彈性膜10安裝於頭主體2時，可防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e的破損。
圖19(a)是表示圖18(a)所示的定位機構100a、100b的變形例的示意圖，圖19(b)是圖19(a)的D-D線剖視圖。圖19(b)所示的彈性膜10具有構成為傾斜周壁的四個內部周壁14a、14b、14c、14d，這四個內部周壁14a、14b、14c、14d連結於四個連結環23a、23b、23c、23d。為了便於說明，在定位機構100a中，將第一卡合突起108稱為第一卡合突起108a，將第一卡合凹部110稱為第一卡合凹部110a，將第二卡合突起109稱為第二卡合突起109a，將第二卡合凹部112稱為第二卡合凹部112a。同樣，在定位機構100b中，將第一卡合突起108稱為第一卡合突起108b，將第一卡合凹部110稱為第一卡合凹部110b，將第二卡合突起109稱為第二卡合突起109b，將第二卡合凹部112稱為第二卡合凹部112b。
在圖19(a)及圖19(b)所示的實施方式中，定位機構100a固定第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c間的相對位置。更具體而言，定位機構100a由：從中間連結環(即，第二連結環23b)的環垂直部50的內周面及外周面分別突出的第一卡合突起108a及第二卡合突起109a；形成於內側連結環(即，第一連結環23a)的環垂直部50的外周面，供第一卡合突起108a卡合的第一卡合凹部110a；及形成於外側連結環(即，第三連結環23c)的環垂直部50的內周面，供第二卡合突起109a卡合的第二卡合凹部112a構成。
定位機構100b固定第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d間的相對位置。定位機構100a的第二卡合突起109a作為定位機構100b的第一卡合突起108b而發揮作用。同樣，定位機構100a的第二卡合凹部112a作為定位機構100b的第一卡合凹部110b發揮作用。如圖19(b)所示，定位機構100b的第二卡合突起109b形成在作為中間連結環的第三連結環23c的外周面，第二卡合凹部112b形成在作為外側連結環的第四連結環23d的內周面。
藉由圖19(a)及圖19(b)所示的定位機構100a、100b，可固定四個連結環23a、23b、23c、23d間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜的負擔。進一步地，在將彈性膜10安裝於頭主體2時，可防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d的破損。
如此，藉由定位機構100a或100b相對位置被固定的內側連結環、中間連結環及外側連結環可從連續配置於彈性膜10的徑向的多個連結環中任意選擇。
圖20(a)是表示其他實施方式的定位機構的示意圖，相當於從上方觀察保持圖5所示的彈性膜10的五個連結環23a、23b、23c、23d、23e的圖。在圖20(a)中，以假想線(虛線)描繪上述軸部76。圖20(b)是圖20(a)的E-E線剖視圖。在圖20(b)中，不僅圖示了五個連結環23a、23b、23c、23d、23e，還圖示了載體43。圖20(a)及圖20(b)所示的連結環23a~23e除了以下說明的定位機構100c、100d以外，具有與圖5所示的連結環23a~23e同樣的結構。
圖20(a)及圖20(b)所示的定位機構100c具有固定於頭主體2的載體43的下表面的對位部件115a。對位部件115a具有形成於其上端部的凸緣部160；及形成於下端部的下側卡合突起161。進一步地，定位機構100c由：形成於內側連結環的環垂直部50的外周面，供凸緣部160卡合的內側臺階部116；形成於外側連結環的環垂直部50的內周面，供凸緣部160卡合的外側臺階部117； 及形成於中間連結環的環垂直部50的上表面，供下側卡合突起161卡合的卡合凹部118構成。
如圖20(b)所示，在使對位部件115a的下側卡合突起161卡合於第四連結環(中間連結環)23d的卡合凹部118時，對位部件115a的凸緣部160卡合於第三連結環(內側連結環)23c的內側臺階部116和第五連結環(外側連結環)23e的外側臺階部117。藉由該結構，可固定第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e間的相對位置。
此外，圖20(a)中還描繪出藉由具有與對位部件115a相同結構的對位部件115b來固定第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c間的相對位置的定位機構100d。該定位機構100d具有與圖20(b)所示的定位機構100c相同的結構，因此省略該說明。
如此，藉由圖20(a)所示的兩個定位機構100c、100d，可固定第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜的負擔。進一步地，在將彈性膜10安裝於頭主體2時，可防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c、第四連結環23d及第五連結環23e的破損。
圖21是表示圖20(a)所示的定位機構100c、100d的變形例的示意圖。圖21所示的定位機構100c、100d可固定四個連結環23a、23b、23c、23d間的相對位置。構成為傾斜周壁的四個內部周壁14a、14b、14c、14d(未圖示)連結於圖21所示的四個連結環23a、23b、23c、23d。
圖21所示的定位機構100c藉由對位部件115a(參照圖20(b))固定第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d間的相對位置。在定位機構100c中，第二連結環23b為內側連結環，第三連結環23c為中間連結環，第四連結環23d為外側連結環。定位機構100d藉由具有與對位部件115a相同結構的對位 部件115b，固定第一連結環23a、第二連結環23b及第三連結環23c間的相對位置。在定位機構100d中，第一連結環23a為內側連結環，第二連結環23b為中間連結環，第三連結環23c為外側連結環。
藉由圖21所示的定位機構100c、100d，可固定四個連結環23a、23b、23c、23d間的相對位置。其結果是，可減輕作業員維護或更換彈性膜的負擔。進一步地，在將彈性膜10安裝於頭主體2時，能夠防止第一連結環23a、第二連結環23b、第三連結環23c及第四連結環23d的破損。
如此，藉由定位機構100c或100d相對位置被固定的內側連結環、中間連結環及外側連結環可從連續配置於彈性膜10的徑向的多個連結環中任意選擇。
在上述實施方式中，多個內部周壁14中的至少兩個相鄰的內部周壁14構成為向徑向內側傾斜的傾斜周壁。構成為傾斜周壁的內部周壁14以外的內部周壁14的形狀任意。例如，如圖9所示，也可以將內部周壁14d、14e構成為傾斜周壁，將內部周壁14d、14e以外的內部周壁14a~14c構成為具有從抵接部11向徑向內側傾斜的傾斜部57、從該傾斜部57水平延伸的水平部58的內部周壁。雖未圖示，在圖9所示的彈性膜10中，也可以將內部周壁14b構成為具有：從抵接部11向徑向外側傾斜的傾斜部；及從該傾斜部向徑向外側水平延伸的水平部的內部周壁。
上述實施方式以具有本發明所屬技術領域的通常知識的技術人員能夠實施本發明為目的進行記載。上述實施方式的各種的變形例對於本領域技術人員而言是顯而易見的，本發明的技術思想也能夠適用於其他實施方式。因此，本發明不限於所記載的實施方式，應根據申請專利範圍第的範圍所定義的技術的思想解釋為最寬的範圍。
2‧‧‧頭主體
3‧‧‧保持環
3a‧‧‧環部件
3b‧‧‧驅動環
10‧‧‧彈性膜(膜)
11‧‧‧抵接部
14a、14b、14c、14d、14e、14f‧‧‧周壁
16a、16b、16c、16d、16e、16f‧‧‧壓力室
17‧‧‧通孔
23a、23b、23c、23d、23e、23f‧‧‧連結環
41‧‧‧凸緣
42‧‧‧墊片
43‧‧‧載體
44‧‧‧密封部件
51‧‧‧環傾斜部
51b‧‧‧外周面
51c‧‧‧頂端
54‧‧‧密封突起
60‧‧‧保持環按壓機構
70‧‧‧固定件
73‧‧‧流體管道
73a、73b、73c‧‧‧貫通孔
74‧‧‧密封部件
CP‧‧‧中間點

Claims (18)

  1. 一種基板保持裝置，其特徵在於具有：彈性膜，該彈性膜形成用於按壓基板的多個壓力室；及頭主體，該頭主體與所述彈性膜連結，所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接，將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述傾斜周壁彼此平行地延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述傾斜周壁與所述邊緣周壁相鄰地配置。
  4. 一種基板保持裝置，其特徵在於具有：彈性膜，該彈性膜形成用於按壓基板的多個壓力室；及頭主體，該頭主體與所述彈性膜連結， 所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接，將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，所述頭主體具有與所述彈性膜連結的至少一個連結環，所述連結環具有：環垂直部、及從該環垂直部一邊向徑向外側傾斜一邊向下方延伸的環傾斜部，所述環傾斜部具有限制所述傾斜周壁的變形的內周面及外周面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述環傾斜部的頂端位於比所述傾斜周壁的中間點更下方的位置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的基板保持裝置，其特徵在於在所述環傾斜部的外周面形成有遍及該外周面的整周延伸的密封槽，所述傾斜周壁的上端由嵌入所述密封槽的密封突起構成，藉由將所述密封突起按壓於所述密封槽，將所述連結環與所述傾斜周壁間的間隙密封。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的基板保持裝置，其特徵在於還具有固定件，該固定件將兩個所述傾斜周壁同時連結於三個所述連結環， 所述固定件具有固定件主體和向該固定件主體的外側突出的橢圓形狀的凸緣，三個所述連結環為內側連結環、外側連結環及中間連結環，該中間連結環以夾在所述內側連結環與所述外側連結環的方式而被該內側連結環和外側連結環保持，在所述內側連結環的環垂直部和所述外側連結環的環垂直部分別形成有能夠與所述凸緣卡合的內側卡合槽和外側卡合槽。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的基板保持裝置，其特徵在於還具有定位機構，該定位機構用於固定所述內側連結環、所述外側連結環及所述中間連結環間的相對位置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述定位機構係藉由：棒狀部件；第一插入孔，該第一插入孔形成於所述內側連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入；第二插入孔，該第二插入孔形成於所述中間連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入；及第三插入孔，該第三插入孔形成於所述外側連結環的環垂直部，能夠供所述棒狀部件插入而構成。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述定位機構係藉由：第一卡合突起，該第一卡合突起從所述中間連結環的環垂直部的內周面或所 述內側連結環的環垂直部的外周面突出；第一卡合凹部，該第一卡合凹部能夠與所述第一卡合突起卡合，且形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面或所述中間連結環的環垂直部的內周面；第二卡合突起，該第二卡合突起從所述中間連結環的環垂直部的外周面或所述外側連結環的環垂直部的內周面突出；及第二卡合凹部，該第二卡合凹部能夠與所述第二卡合突起卡合，且形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面或所述中間連結環的環垂直部的外周面而構成。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的基板保持裝置，其特徵在於，所述第一卡合突起及所述第二卡合突起分別形成於所述中間連結環的環垂直部的內周面及外周面，所述第一卡合凹部形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面，所述第二卡合凹部形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的基板保持裝置，其特徵在於所述定位機構係藉由：對位部件，該對位部件固定於所述頭主體的下表面，具有形成於上端部的凸緣部和形成於下端部的卡合突起；內側臺階部，該內側臺階部形成於所述內側連結環的環垂直部的外周面，供所述凸緣部卡合；外側臺階部，該外側臺階部形成於所述外側連結環的環垂直部的內周面，供所述凸緣部卡合；及卡合凹部，該卡合凹部形成於所述中間連結環的環垂直部的上表面，供所述 卡合突起卡合而構成。
  13. 一種彈性膜，用於基板保持裝置，所述彈性膜的特徵在於具有：抵接部，該抵接部與基板抵接而將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的彈性膜，其特徵在於所述傾斜周壁彼此平行地延伸。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的彈性膜，其特徵在於所述傾斜周壁與所述邊緣周壁相鄰地配置。
  16. 一種研磨裝置，具有：研磨台，該研磨台用於支承研磨墊；及基板保持裝置，該基板保持裝置用於將基板按壓於所述研磨墊，所述研磨裝置的特徵在於所述基板保持裝置具有：形成用於按壓基板的多個壓力室的彈性膜；及與所述彈性膜連結的頭主體，所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接而將該基板按壓於研磨墊； 邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸，所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，以鉛垂方向的剖面觀看所述彈性膜時，相鄰的所述傾斜周壁中位於徑向外側的傾斜周壁的至少一部份係位於位於徑向內側的所述傾斜周壁的上方。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的研磨裝置，其特徵在於所述傾斜周壁彼此平行地延伸。
  18. 一種彈性膜之更換方法，對固定於基板保持裝置的頭主體並形成用於按壓基板的多個壓力室的彈性膜進行更換，所述彈性膜之更換方法的特徵在於，所述彈性膜具有：抵接部，該抵接部與所述基板抵接而將該基板按壓於研磨墊；邊緣周壁，該邊緣周壁從所述抵接部的周端部向上方延伸；及多個內部周壁，該多個內部周壁配置於所述邊緣周壁的徑向內側，從所述抵接部向上方延伸；所述多個內部周壁中的至少兩個相鄰的內部周壁為向徑向內側傾斜的傾斜周壁，所述傾斜周壁從其下端到上端整體地一邊向徑向內側傾斜，一邊向上方延伸，所述頭主體具有與所述彈性膜連結的至少三個連結環；至少兩個所述傾斜周 壁藉由固定件與所述至少三個連結環連結，所述固定件具有：固定件主體；及凸緣，該凸緣從所述固定件主體突出，能夠與所述至少三個連結環中的內側連結環和外側連結環卡合，解除所述凸緣、所述內側連結環、外側連結環的卡合，從所述至少三個連結環中拆卸彈性膜，準備新的彈性膜，將所述新的彈性膜的至少兩個傾斜周壁保持於所述至少三個連結環，將所述固定件的凸緣卡合於所述內側連結環、外側連結環，而將所述新的彈性膜固定於所述頭主體。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7338517B2 (ja) * 2020-03-05 2023-09-05 トヨタ自動車株式会社 自動水研装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI235689B (en) * 2000-07-25 2005-07-11 Applied Materials Inc Multi-chamber carrier head with a flexible membrane
CN102712073A (zh) * 2010-02-19 2012-10-03 信越半导体股份有限公司 研磨头及研磨装置
JP2013111679A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Ebara Corp 弾性膜及び基板保持装置
TW201404534A (zh) * 2012-06-29 2014-02-01 Ebara Corp 基板保持裝置及研磨裝置
KR20150000978A (ko) * 2013-06-26 2015-01-06 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6368189B1 (en) * 1999-03-03 2002-04-09 Mitsubishi Materials Corporation Apparatus and method for chemical-mechanical polishing (CMP) head having direct pneumatic wafer polishing pressure
JP4107835B2 (ja) * 2001-12-06 2008-06-25 株式会社荏原製作所 基板保持装置及びポリッシング装置
EP1593148B1 (en) * 2003-02-10 2015-04-29 Ebara Corporation Substrate holding apparatus and polishing apparatus
US7654888B2 (en) * 2006-11-22 2010-02-02 Applied Materials, Inc. Carrier head with retaining ring and carrier ring
US7699688B2 (en) * 2006-11-22 2010-04-20 Applied Materials, Inc. Carrier ring for carrier head
US8475231B2 (en) * 2008-12-12 2013-07-02 Applied Materials, Inc. Carrier head membrane
JP5677004B2 (ja) * 2010-09-30 2015-02-25 株式会社荏原製作所 研磨装置および方法
US8545289B2 (en) * 2011-04-13 2013-10-01 Nanya Technology Corporation Distance monitoring device
KR101327146B1 (ko) * 2012-06-29 2013-11-08 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마장치의 소모재 손상 감지 방법
JP6158637B2 (ja) * 2012-08-28 2017-07-05 株式会社荏原製作所 弾性膜及び基板保持装置
JP2015062956A (ja) * 2012-09-19 2015-04-09 株式会社荏原製作所 研磨装置
US8998677B2 (en) * 2012-10-29 2015-04-07 Wayne O. Duescher Bellows driven floatation-type abrading workholder
USD769200S1 (en) 2013-05-15 2016-10-18 Ebara Corporation Elastic membrane for semiconductor wafer polishing apparatus
TWI628043B (zh) * 2014-03-27 2018-07-01 日商荏原製作所股份有限公司 彈性膜、基板保持裝置、及研磨裝置
KR101589445B1 (ko) * 2014-09-23 2016-01-29 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 장치용 캐리어 헤드의 멤브레인 및 이를 구비한 캐리어 헤드
US11179823B2 (en) * 2016-10-28 2021-11-23 Ebara Corporation Substrate holding apparatus, elastic membrane, polishing apparatus, and method for replacing elastic membrane
SG10202008012WA (en) * 2019-08-29 2021-03-30 Ebara Corp Elastic membrane and substrate holding apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI235689B (en) * 2000-07-25 2005-07-11 Applied Materials Inc Multi-chamber carrier head with a flexible membrane
CN102712073A (zh) * 2010-02-19 2012-10-03 信越半导体股份有限公司 研磨头及研磨装置
JP2013111679A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Ebara Corp 弾性膜及び基板保持装置
TW201404534A (zh) * 2012-06-29 2014-02-01 Ebara Corp 基板保持裝置及研磨裝置
KR20150000978A (ko) * 2013-06-26 2015-01-06 주식회사 케이씨텍 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드

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