即铅直方向)上伸缩自如地构成的波纹管构造。因此，即使头本体2与研磨垫19的距离变化，仍可维持抵接部11的周端部与晶片W的接触。头本体2与研磨垫19的距离变化的原因可举出头本体2与研磨垫19的相对斜度、研磨垫表面19a伴随研磨台18旋转的面振动、伴随头旋转轴27的旋转的轴向振动(铅直方向的振动)等。第一边缘周壁1h具有从弯曲部103的上端向半径方向内侧延伸的凸缘部104，凸缘部104通过图3所示的保持环8而固定于头本体2的下表面。
[0114]第二边缘周壁1g具有从第一边缘周壁1h的内周面101水平延伸的外侧水平部111。而且，第二边缘周壁1g具有连接于外侧水平部111的倾斜部112，连接于倾斜部112的内侧水平部113，连接于内侧水平部113的铅直部114，及连接于铅直部114的凸缘部115。倾斜部112从外侧水平部111向径向内侧延伸且向上方倾斜。凸缘部115从铅直部114向径向外侧延伸，并由图3所示的保持环8固定于头本体2下表面。第一边缘周壁1h及第二边缘周壁1g由保持环8安装于头本体2的下表面时，在第一边缘周壁1h与第二边缘周壁1g之间形成边缘压力室14a。
[0115]第三边缘周壁1f配置于第二边缘周壁1g的径向内侧。第三边缘周壁1f具有连接于抵接部11上表面的倾斜部121，连接于倾斜部121的水平部122，连接于水平部122的铅直部123，及连接于铅直部123的凸缘部124。倾斜部121从抵接部11上表面向径向内侧延伸且向上方倾斜。凸缘部124从铅直部123向径向内侧延伸，并由图3所示的保持环7固定于头本体2下表面。第二边缘周壁1g及第三边缘周壁1f由保持环8、7分别安装于头本体2下表面时，在第二边缘周壁1g与第三边缘周壁1f之间形成边缘压力室14b。
[0116]周壁1e配置于第三边缘周壁1f的径向内侧。周壁1e具有连接于抵接部11上表面的倾斜部131，连接于倾斜部131的水平部132，连接于水平部132的铅直部133，及连接于铅直部133的凸缘部134。倾斜部131从抵接部11上面向径向内侧延伸且向上方倾斜。凸缘部134从铅直部133向径向外侧延伸，并由图3所示的保持环7固定于头本体2的下表面。周壁1e及第三边缘周壁1f由保持环7安装于头本体2下表面时，在周壁1e与第三边缘周壁1f之间形成中间压力室16e。
[0117]由于图3所示的周壁10b、1d具有与图4所示的第三边缘周壁1f实质相同的构成，图3所示的周壁10a、1c具有与图4所示的周壁1e实质相同的构成，因此省略它们的说明。如图3所示，周壁10a、10b的凸缘部通过保持环5而固定于头本体2下表面，周壁1cUOd的凸缘部通过保持环6而固定于头本体2下表面。
[0118]如图4所示，边缘压力室14a配置于边缘压力室14b的上方。边缘压力室14a与边缘压力室14b通过大致水平延伸的第二边缘周壁1g隔开。由于第二边缘周壁1g连接于第一边缘周壁10h，因此边缘压力室14a与边缘压力室14b的差压产生将第一边缘周壁1h沿铅直方向按压的向下的力。换言之，当边缘压力室14a中的压力比边缘压力室14b中的压力大时，通过边缘压力室14a、14b间的差压而在第一边缘周壁1h上产生向下的力，第一边缘周壁1h将抵接部11的周缘部沿铅直方向按压于晶片背面。结果，抵接部11的周缘部向研磨垫19按压晶片边缘部。如此，由于向下的力沿铅直方向作用于第一边缘周壁1h本身，因此抵接部11的周缘部可对研磨垫19按压晶片边缘部的狭窄区域。因此，可精密控制晶片边缘部的剖面。
[0119]上侧内周面1la相对抵接部11垂直地向上方延伸，下侧内周面1lb相对抵接部11垂直地向下方延伸。通过这种上侧内周面1la及下侧内周面1lb的形状，倾斜方向的力不作用于第一边缘周壁1h与第二边缘周壁1g的连接部分，可在晶片边缘部的狭窄区域控制研磨率。关于这一点参照图5至图9进行说明。
[0120]如图5至图8所示，上侧内周面1la及/或下侧内周面1lb倾斜时，在第一边缘周壁10h与第二边缘周壁1g的连接部分作用有斜向的力。因而，力广范围作用于第一边缘周壁1h与抵接部11的连接部分，无法控制晶片边缘部狭窄范围的研磨率。而且，当边缘压力室14a、14b间产生差压时，斜向的力作用于第一边缘周壁1h与第二边缘周壁1g的连接部分，导致第一边缘周壁1h变形倒塌，或者力不向晶片传递。
[0121]相对于此，如图9所示，本实施方式的上侧内周面1la及下侧内周面1lb双方沿铅直方向，即相对抵接部11垂直地延伸。通过形成这种形状，斜向的力几乎不作用于第一边缘周壁1h与第二边缘周壁1g的连接部分，通过边缘压力室14a、14b间的差压产生的向下的力传递至第一边缘周壁10h，而沿铅直方向作用于晶片边缘部。因此，可控制在晶片边缘部狭窄范围的研磨率。
[0122]图10为表示弹性膜10另一实施方式的剖面图。不作特别说明的构成与图4所示的构成相同。如图10所不，在下侧内周面1lb中形成有沿着第一边缘周壁1h的周向延伸的环状槽105。该环状槽105形成于下侧内周面1lb的下端，并在第一边缘周壁1h上形成有薄壁部。由于这种环状槽105邻接于抵接部11而形成，因此即使斜向的力作用于第一边缘周壁1h时，该斜向的力也难以传递至抵接部11。因此，可控制晶片边缘部的狭窄范围的研磨率。
[0123]图11为表示弹性膜10的又一实施方式的剖面图。不特别说明的构成与图4所示的构成相同。如图11所示，第三边缘周壁1f的下端125邻接于第一边缘周壁10h。例如，第三边缘周壁1f的下端125与第一边缘周壁1h的下侧内周面1lb的距离为Imm以上，1mm以下，更优选为Imm以上，5mm以下。采用本实施方式的形状时，可缩小边缘压力室14b内的压力作用于抵接部11的区域。因此，可控制晶片边缘部的狭窄范围的研磨率。
[0124]上述实施方式是以具有本发明所属技术领域的一般知识者可实施本发明为目的而记载的。本领域技术人员当然可形成上述实施方式的各种变形例，且本发明的技术性思想也适用于其他实施方式。因此，本发明不限定于所记载的实施方式，而按照权利要求书所定义的技术性思想作最广泛的解释。
【主权项】
1.一种弹性膜，用于基板保持装置，其特征在于，具备: 抵接部，该抵接部抵接于基板，并将该基板按压于研磨垫； 第一边缘周壁，该第一边缘周壁从所述抵接部的周端部向上方延伸；及 第二边缘周壁，该第二边缘周壁具有连接于所述第一边缘周壁的内周面的水平部， 所述第一边缘周壁的内周面具有相对所述抵接部垂直延伸的上侧内周面及下侧内周面， 所述上侧内周面从所述第二边缘周壁的所述水平部向上方延伸，所述下侧内周面从所述第二边缘周壁的所述水平部向下方延伸。2.如权利要求1所述的弹性膜，其特征在于， 所述上侧内周面及所述下侧内周面处于同一面内。3.如权利要求1所述的弹性膜，其特征在于， 在所述下侧内周面上形成有沿所述第一边缘周壁的周向延伸的环状槽。4.如权利要求3所述的弹性膜，其特征在于， 所述环状槽形成于所述下侧内周面的下端。5.如权利要求1所述的弹性膜，其特征在于， 还具备配置于所述第二边缘周壁的径向内侧的第三边缘周壁， 所述第三边缘周壁的下端连接于所述抵接部，所述第三边缘周壁的下端邻接于所述第一边缘周壁。6.一种基板保持装置，其特征在于，具备: 弹性膜，该弹性膜形成用于按压基板的多个压力室； 头本体，该头本体安装所述弹性膜?’及 挡环，该挡环以包围所述基板的方式配置， 所述弹性膜是权利要求1-5中任一项所述的弹性膜。7.一种研磨装置，具备: 研磨台，该研磨台用于支撑研磨垫；及 基板保持装置，该基板保持装置用于将基板按压于所述研磨垫， 所述研磨装置的特征在于，所述基板保持装置具备: 弹性膜，该弹性膜形成用于按压基板的多个压力室； 头本体，该头本体安装所述弹性膜?’及 挡环，该挡环以包围所述基板的方式配置，且 所述弹性膜是权利要求1-5中任一项所述的弹性膜。
【专利摘要】本发明提供一种可在晶片边缘部的狭窄区域精密调整研磨剖面的弹性膜。弹性膜(10)具备：抵接于基板的抵接部(11)；从抵接部(11)周端部向上方延伸的第一边缘周壁(10h)；及具有连接于第一边缘周壁(10h)的内周面(101)的水平部(111)的第二边缘周壁(10g)，第一边缘周壁(10h)的内周面(101)具有相对抵接部(11)垂直延伸的上侧内周面(101a)及下侧内周面(101b)，上侧内周面(101a)从第二边缘周壁(10g)的水平部(111)向上方延伸，下侧内周面(101b)从第二边缘周壁(10g)的水平部(111)向下方延伸。
【IPC分类】B24B37/30, H01L21/687, B24B37/10
【公开号】CN104942704
【申请号】CN201510136596
【发明人】福岛诚, 安田穗积, 並木计介, 锅谷治, 富樫真吾, 山木晓, 矶野慎太郎
【申请人】株式会社荏原制作所
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月26日
【公告号】US20150273657