[发明专利]研磨头及研磨装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种研磨工件的表面时用以保持工件的研磨头、以及具备此研磨头的研磨装置，特别涉及一种保持工件于橡胶膜的研磨头、以及具备此研磨头的研磨装置。

背景技术

作为研磨硅芯片等的工件表面的装置，有分别研磨工件的单面的单面研磨装置、以及同时研磨工件的双面的双面研磨装置。

一般的单面研磨装置，例如图9所示，是由贴附有研磨布94的转盘(平台)93、研磨剂供给装置96、以及研磨头92等构成。如此的研磨装置91中，先以研磨头92保持工件W，然后从研磨剂供给机构96供给研磨剂95至研磨布94上，且分别旋转转盘93与研磨头92，使工件W的表面与研磨布94摩擦地接触(滑动接触)，来进行研磨。

作为将工件保持于研磨头的方法，有于平坦的圆盘状的板上，通过蜡等接着剂来贴附工件的方法等。另外，作为用以提高工件整体的平坦性的保持方法，有以橡胶膜作为工件保持部，于该橡胶膜的背面流入空气等的加压流体，以均匀的压力使橡胶膜膨胀，将工件压抵向研磨布，亦即，橡胶夹头方式(例如参照日本专利公开公报特开平5-69310号公报、特开2005-313313号公报等)。

先前的橡胶夹头方式的研磨头的构成例模式地表示于图8(a)，该研磨头的周边部的扩大图表示于图8(b)。此研磨头71的重点是由略圆盘状的中板72、以及嵌合中板72而固定的橡胶膜73所组成。橡胶膜73通过中板的顶面的周边部72c、侧面部72b、以及底面部72a的周边部而被支持。在中板的底面部72a，于周边部形成突出部72d，用以在与橡胶膜73之间形成空间部74。在中板72的中央设有连通压力调整机构75的调整压力用的贯通孔76，通过压力调整机构75供给加压流体等，来调节空间部74的压力。另外，亦具有将中板72向研磨布94方向压抵的未图标的压抵装置。

其它，作为在日本特开2005-313313号公报中所记载的构造的研磨头，除了对橡胶膜施加压力的机构之外，也有设置对中板均匀地施加压力的机构、或对设于工件保持部周围的扣环(retainerring)施加压力的机构等的情况。

使用如此构成的研磨头，于橡胶膜73的底面部，隔着衬垫77来保持工件W，压抵中板使工件W滑动接触于已贴附在转盘93的顶面上的研磨布94，来进行研磨。

若通过如此的橡胶夹头方式的研磨头来研磨工件，则虽可获得较佳的研磨量均匀性，然而特别是在外周部分会有发生研磨塌边等的问题，而有进一步提高研磨量的均匀性的需求。

发明内容

因此，本发明是有鉴于如此的问题而开发出来，其主要目的是提供一种研磨头，针对橡胶夹头方式的研磨头，不受中板的刚性、平面度的影响，可对工件整体施加均匀的研磨荷重。

本发明是为解决上述课题而开发出来，提供一种研磨头，是针对至少由略圆盘状的中板、以及覆盖该中板的至少底面部与侧面部的橡胶膜所组成，具有由前述中板与前述橡胶膜所包围的空间部，并构成可利用压力调整机构来改变前述空间部的压力，于前述橡胶膜的底面部保持工件的背面，使该工件的表面与贴附在转盘上的研磨布作滑动接触来进行研磨的形态的研磨头，其特征在于：前述中板与前述橡胶膜，于前述中板的至少底面部的整体，未接触而具有间隙。

若利用如此的研磨头，该中板与橡胶膜于中板的至少底面部的整体未互相接触而具有间隙，来研磨工件，则因中板的底面部与橡胶膜之间具有间隙而不会受到中板的刚性、平面度的影响，可对工件整体施加均匀的研磨荷重，来研磨工件。其结果，整个工件表面，特别是于外周部，可维持高平坦性地研磨。

此时，中板的底面部与橡胶膜之间的间隙，较佳为不足1mm。

如此，若中板的底面部与橡胶膜之间的间隙不足1mm，则可使空间部的压力更安定，以此状态来进行工件的研磨。

又，前述中板与前述橡胶膜，较佳是即使于前述中板的侧面部的整体亦未接触而具有间隙。

如此，若中板与橡胶膜，即使于中板的侧面部的整体亦未接触而具有间隙，则因即使于侧面部亦未接触，可更降低因中板的侧面部的刚性、形状对于橡胶膜的影响，因此，可更有效地以均匀的研磨荷重压抵工件的背面，来进行研磨。其结果，可更有效地维持工件的表面的平坦性，来进行研磨。

又，前述橡胶膜中，覆盖前述中板的侧面部的部分的内径较佳是大于工件的平坦度保证区域。

如此，若橡胶膜中，覆盖中板的侧面部的部分的内径，大于工件的平坦度保证区域，则可降低橡胶膜中覆盖中板的侧面部的部分的刚性对于橡胶膜的工件保持面(保持工件的面)的影响，来进行研磨，可更有效地提高研磨量均匀性，来研磨工件。