、122、132 水平部
[0085]112、121、131 倾斜部
[0086]113内侧水平部
[0087]114、123、133 铅直部
[0088]115、124、134 凸缘部
[0089]125 下端
[0090]RU R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9 压力调整器
[0091]V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9 开闭阀
[0092]W 晶片
【具体实施方式】
[0093]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。图1是表示研磨装置一实施方式的图。如图1所示，研磨装置具备:支撑研磨垫19的研磨台18 ;及保持研磨对象物即作为基板的一例的晶片W，并按压于研磨台18上的研磨垫19的研磨头(基板保持装置)I。
[0094]研磨台18经由台轴18a连接于配置在其下方的台马达29，并可绕该台轴18a旋转。研磨垫19贴附于研磨台18的上表面，研磨垫19的表面19a构成研磨晶片W的研磨面。在研磨台18上方设置有研磨液供给喷嘴25，通过该研磨液供给喷嘴25在研磨台18上的研磨垫19上供给研磨液Q0
[0095]研磨头I具备:向研磨面19a按压晶片W的头本体2 ;及保持晶片W而避免晶片W从研磨头I弹出的挡环3。研磨头I连接于头旋转轴27，该头旋转轴27借助上下移动机构81而相对头支臂64上下移动。通过该头旋转轴27的上下移动，使整个研磨头I相对头支臂64升降而定位。在头旋转轴27的上端安装有旋转接头82。
[0096]使头旋转轴27及研磨头I上下移动的上下移动机构81具备经由轴承83可旋转地支撑头旋转轴27的桥部84，安装于桥部84的滚珠丝杠88，由支柱86支撑的支撑台85，及设于支撑台85上的伺服马达90。支撑伺服马达90的支撑台85经由支柱86而固定于头支臂64。
[0097]滚珠丝杠88具备连接于伺服马达90的丝杠轴88a，及供该丝杠轴88a螺合的螺母88bο头旋转轴27可与桥部84—体地上下移动。因此，驱动伺服马达90时，桥部84经由滚珠丝杠88而上下移动，由此头旋转轴27及研磨头I上下移动。
[0098]头旋转轴27经由键(Key)(未图示)而连接于旋转筒66。该旋转筒66在其外周部具备定时带轮67。头支臂64上固定有头马达68，上述定时带轮67经由定时带69连接于设于头马达68的定时带轮70。因此，通过旋转驱动头马达68，旋转筒66及头旋转轴27经由定时带轮70、定时带69及定时带轮67而一体旋转，而使研磨头I旋转。头支臂64由可旋转地支撑于框架(未图示)的支臂旋转轴80支撑。研磨装置具备以控制头马达68、伺服马达90为首的装置内的各机器的控制装置40。
[0099]研磨头I构成可在其下面保持晶片W。头支臂64构成可以支臂旋转轴80为中心而回旋，在下表面保持有晶片W的研磨头I通过头支臂64的回旋而从晶片W的接收位置移动至研磨台18的上方位置。
[0100]如下所示地进行晶片W的研磨。分别使研磨头I及研磨台18旋转，并从设于研磨台18上方的研磨液供给喷嘴25向研磨垫19上供给研磨液Q0在该状态下，使研磨头I下降至指定位置(指定高度)，在该指定位置将晶片W按压于研磨垫19的研磨面19a。晶片W滑动接触于研磨垫19的研磨面19a，由此研磨晶片W表面。
[0101]其次，参照图2详细说明设于图1所示的研磨装置的研磨头(基板保持装置)I。如图2所示，研磨头I基本上由固定于头旋转轴27下端的头本体2，直接按压研磨面19a的挡环3，及向研磨面19a按压晶片W的柔软的弹性膜10而构成。挡环3以包围晶片W的方式配置，并连接于头本体2。弹性膜10以覆盖头本体2下表面的方式安装于头本体2。
[0102]弹性膜10具有同心状配置的多个(图示为8个)环状周壁10a、10b、10c、10d、10e、1f、10g、10h，通过这些多个周壁1a?10h，而在弹性膜10上表面与本体装置2下表面之间形成有位于中央的圆形状的中央压力室12，位于最外周的环状的边缘压力室14a、14b，及位于中央压力室12与边缘压力室14a、14b之间的本例中为环状的5个中间压力室(第一?第五中间压力室)16a、16b、16c、16d、16e。
[0103]在头本体2中分别形成有连通于中央压力室12的流路20，连通于边缘压力室14a的流路22，连通于边缘压力室14b的流路24f，及分别连通于中间压力室16a、16b、16c、16d、16e 的流路 24a、24b、24c、24d、24e。并且，流路 20、22、24a、24b、24c、24d、24e、24f 分别经由流体管线26、28、30a、30b、30c、30d、30e、30f而连接于流体供给源32。在流体管线26、28、30a?30f中分另Ij设置有开闭阀V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8与压力调整器Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8。
[0104]在挡环3的正上方形成有固定(Retainer)室34，固定室34经由形成于头本体2中的流路36及设置有开闭阀V9与压力调整器R9的流体管线38而连接于流体供给源32。压力调整器Rl?R9具有调整分别从流体供给源32供给至压力室12、14a、14b、16a?16e及供给至固定室34的压力流体的压力的压力调整功能。压力调整器Rl?R9及开闭阀Vl?V9连接于控制装置40，并以控制装置40控制它们的工作。
[0105]采用如图2所示地构成的研磨头I时，在研磨头I保持有晶片W状态下，通过分别控制供给至各压力室12、14a、14b、16a?16e的压力流体的压力，可在沿着晶片W半径方向的弹性膜10上的多个区域以每个不同的压力按压晶片W。如此，在研磨头I中，通过调整供给至形成于头本体2与弹性膜10间的各压力室12、14a、14b、16a?16e的流体压力，可在每个晶片W的区域调整施加于晶片W的按压力。同时，通过控制供给至固定室34的压力流体的压力，可调整挡环3按压研磨垫19的按压力。
[0106]头本体2例如由工程塑料(例如PEEK(聚二醚酮))等树脂形成，弹性膜10例如由乙丙橡胶(EPDM(乙烯丙烯二烯共聚物))、聚氨酯橡胶、硅橡胶等强度及耐用性优异的橡胶材料形成。
[0107]图3是表示弹性膜(Membrane) 10的剖面图。弹性膜10具有接触于晶片W的圆形的抵接部11，及直接或间接连接于抵接部11的8个周壁10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、1ho抵接部11接触于晶片W的背面，即接触于与待研磨的表面的相反侧的面，而向研磨垫19按压晶片W。周壁1a?1h为同心状配置的环状周壁。
[0108]周壁1a?1h的上端通过4个保持环5、6、7、8而安装于头本体2的下表面。这些保持环5、6、7、8通过保持单元(未图示)而可装卸地固定于头本体2。因此，当解除保持单元时，保持环5、6、7、8从头本体2离开，由此可从头本体2取出弹性膜10。保持单元可使用螺钉等。
[0109]抵接部11具有连通于中间压力室16c的多个通孔17。图3仅表示I个通孔17。在晶片W接触于抵接部11的状态下，在中间压力室16c中形成真空时，晶片W通过真空吸引而保持于抵接部11的下表面，即保持于研磨头I。而且，晶片W从研磨垫19离开状态下，在中间压力室16c中供给加压流体时，晶片W被从研磨头I释放。通孔17也可形成于其他压力室而非中间压力室16c。此时，晶片W的真空吸引或释放是通过控制形成有通孔17的压力室的压力来进行的。
[0110]周壁1h为最外侧的周壁，周壁1g配置于周壁1h的径向内侧。而且，周壁1f配置于周壁1g的径向内侧。以下，将周壁1h称为第一边缘周壁，将周壁1g称为第二边缘周壁，将周壁1f称为第三边缘周壁。
[0111]图4是表示弹性膜10的一部分的放大剖面图。为了能够调整晶片W边缘部狭窄范围的研磨率，弹性膜10采用如图4所示的形状。以下，详细说明弹性膜10。第一边缘周壁1h从抵接部11的周端部向上方延伸，第二边缘周壁1g连接于第一边缘周壁1h。
[0112]第二边缘周壁1g具有连接于第一边缘周壁1h的内周面101的外侧水平部111。第一边缘周壁1h的内周面101具有相对抵接部11垂直延伸的上侧内周面1la及下侧内周面101b。上侧内周面1la从第二边缘周壁1g的水平部111向上方延伸，下侧内周面1lb从第二边缘周壁1g的水平部111向下方延伸。换言之，在分割相对抵接部11垂直延伸的内周面101的位置连接有第二边缘周壁1g的外侧水平部111。下侧内周面1lb连接于抵接部11的周端部。位于下侧内周面1lb外侧的外周面102也相对抵接部11垂直延伸。上侧内周面1la及下侧内周面1lb处于同一面内。所谓“同一面”，为垂直于抵接部11的假设面。换言之，上侧内周面1la的径向位置与下侧内周面1lb的径向位置相同。
[0113]第一边缘周壁1h具有允许抵接部11上下移动的弯曲部103。该弯曲部103连接于上侧内周面101a。弯曲部103具有在与抵接部11垂直的方向(