[发明专利]研磨头

说明书

本发明提供研磨头，能够使承载体根据研磨垫的表面状态良好地进行跟随，能够高精度地研磨工件。研磨头具有：头主体(12)；承载体(14)，其借助于柔性的隔膜(16)而与头主体连结，在下表面侧保持工件；压力室(18)，其设置成被头主体下表面、隔膜和承载体上表面包围；流体供给部(47)，其对压力室供给流体；直动导引件(40)，其具有外侧筒体(41)和花键轴(42)，外侧筒体被固定在头主体的旋转轴线上，花键轴配设在外侧筒体内且能够沿轴线方向活动自如，且该花键轴相对于外侧筒体以轴线为中心的旋转被限制，头主体的旋转力经由外侧筒体被传递至花键轴；以及旋转传递板(45)，其配设在花键轴的下端部与承载体上表面之间，将承载体支承为倾动自如，并且将花键轴的旋转力传递给承载体。

技术领域

本发明涉及能够高精度地研磨晶片等工件的研磨头。

背景技术

半导体晶片等工件的研磨是以如下方式进行的：在研磨头上保持工件，在贴设了研磨垫的定盘的该研磨垫的表面上压靠工件的被研磨面，在研磨垫上供给研磨液并且使定盘和研磨头旋转。

在该情况下，为了提高工件的研磨精度，使研磨头能够跟随研磨垫的表面状态(起伏等)而倾动(专利文献1～3)。

在专利文献1的结构中，使承载体(板)借助于具有刚性的环状的板状弹性部件(隔膜)而上下活动自如地吊持于头主体，使承载体能够倾动。并且，使头主体的旋转力经由上述板状弹性部件、并且经由另外配设在与头主体之间的O型环等环状弹性体而传递给承载体。

在专利文献2的结构中，使承载体(顶圈主体)借助于球轴承以能够倾动的方式支承于头主体(驱动轴)。并且，经由销将头主体的旋转力传递给承载体。

在专利文献3的结构中，使承载体(背衬组装体)借助于环状的滚动隔膜而上下活动自如地吊持于头主体(壳体)，进一步借助于具有挠曲环的万向接头机构而被倾动自如地支承。头主体的旋转力经由滚动隔膜被传递给承载体。

专利文献1：日本特开平6-126615号公报

专利文献2：日本特开平6-198561号公报

专利文献3：日本特开2003-311607号公报

在专利文献1的结构中，仅通过O型环等环状弹性体无法将头主体的旋转力良好地传递给承载体，实际上承受板状弹性部件(隔膜)的旋转传递力的部位较大。因此，板状弹性部件需要使用刚性高的材料，但那样的话，会损害承载体的良好的倾动性。并且，在由于具有刚性的板状弹性部件的张力的影响而使承载体跟随研磨垫的表面状态时，从承载体对研磨垫的载荷发生变动，具有无法均匀加压的不良情况。

在专利文献3的结构中，由于借助于滚动隔膜而向承载体传递旋转力，因此滚动隔膜需要能够进行旋转传递的程度的刚性(比较高的刚性)，因此会损害承载体的良好的倾动性，并且对于研磨垫的载荷不均匀，这样的情况与专利文献1的结构相同。

并且，在专利文献2的结构中，由于借助于作为刚体的球轴承将承载体支承为能够倾动，因此具有从承载体对研磨垫的微细的加压控制变得困难这样的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种研磨头，其能够将头主体的旋转力可靠地传递给承载体，并且能够使承载体根据研磨垫的表面状态而良好进行跟随，能够高精度地研磨工件。

为了达成上述的目的，本发明具有如下的结构。