特開 2024-159262 研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024159262

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/005 20120101AFI20241031BHJP

   B24B 37/12 20120101ALI20241031BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20241031BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20241031BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B24B37/005 A

B24B37/12 D

B24B49/12

B24B37/00 K

H01L21/304 622R

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023075132

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】元木 健順

(72)【発明者】

【氏名】中谷 友哉

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 孝雅

【テーマコード（参考）】

3C034

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA19

3C034BB23

3C158AA07

3C158CB01

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA11

3C158EA26

3C158EB01

3C158EC08

3C158ED00

5F057AA12

5F057AA16

5F057AA32

5F057BA11

5F057BB07

5F057BB09

5F057BB12

5F057CA11

5F057DA03

5F057DA08

5F057DA11

5F057EA33

5F057FA02

5F057FA13

5F057FA37

5F057FA42

5F057GA02

5F057GB02

5F057GB13

(57)【要約】

【課題】被加工物を保持する保持テーブルの上方に研磨ユニットを備える研磨装置において、保持テーブル側による高さ調整ではない機構によって、研磨パッドによる加工圧力を可変できる研磨装置を提供すること。
【解決手段】研磨装置１は、被加工物を保持する保持テーブル１０と、保持テーブル１０の上方に配設され、研磨パッド４４をスピンドル４１の先端のマウント４２に装着してスピンドル４１を回転させることによって研磨パッド４４を回転させ保持テーブル１０に保持された被加工物２００を研磨する研磨ユニット４０と、各構成要素を制御する制御ユニット５０と、を備え、マウント４２は、径方向に区画されて独立し、付与される力によって高さ方向に変形する変形室４６を有し、制御ユニット５０により変形室４６に付与する力を制御して研磨パッド４４が被加工物２００を研磨する研磨面の高さを変化させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持する保持テーブルと、
該保持テーブルの上方に配設され、研磨パッドをスピンドルの先端のマウントに装着して該スピンドルを回転させることによって該研磨パッドを回転させ該保持テーブルに保持された該被加工物を研磨する研磨ユニットと、
各構成要素を制御する制御ユニットと、を備えた研磨装置であって、
該マウントは、径方向に区画されて独立し、付与される力によって高さ方向に変形する変形室を有し、
該制御ユニットにより該変形室に付与する力を制御して該研磨パッドが該被加工物を研磨する研磨面の高さを変化させることを特徴とする研磨装置。

【請求項2】

該マウントは、一端が該変形室に連通し他端が空圧源に接続された連通路を有し、空圧による力によって該変形室を変形させることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項3】

該マウントは、該変形室に対応する位置に可動部を有し、該可動部の押圧力によって該変形室を変形させることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項4】

該研磨パッドは、プラテンに接着されていて、該プラテンを介して該マウントに装着され、
該変形室に付与する力が該プラテンを介して該研磨パッドの研磨面の高さを変化させることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項5】

該プラテンは、該マウントの該変形室に対応するように径方向に区画されていることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。

【請求項6】

該マウントは、該変形室に対応する位置に電磁石を有し、
該プラテンは、該電磁石に対応する位置に永久磁石を有し、
電磁力の引力と斥力によって該変形室を変形させることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。

【請求項7】

該マウントは、径方向に区画されて独立し、変形しない非変形室を更に有することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。

【請求項8】

該非変形室は、上下に貫通する貫通孔を有して、
該貫通孔を介して、該被加工物の厚さを非接触で測定する測定光、または該被加工物を研磨するための研磨材を導入することを特徴とする請求項７に記載の研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保持テーブルに保持された被加工物を研磨パッドによって研磨する研磨装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハ等の板状の被加工物の裏面を研削加工して所定の厚さに仕上げる研削装置によって生じた加工歪みを除去するために、研磨液を用いてＣＭＰ加工（Chemical Mechanical Polishing）を施す研磨装置がある。研磨装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、保持テーブルの上方に配設され研磨パッドを先端に装着して鉛直方向を回転軸として研磨パッドを回転させるスピンドルを有した研磨ユニットと、で構成されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

また、研磨装置においては、被加工物を保持する保持部材の内部に形成した同心円状の環状領域に加圧流体を供給することで被加工物の所定の高さを変化させ、研磨工具による研磨圧力を環状領域ごとに可変させている（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－５３６６２号公報

【特許文献2】特開平０９－２２５８２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、同一の保持テーブル上の被加工物を、先に研削ユニットの研削ホイールで研削した後、研磨ユニットで研磨をする構成の装置の場合、被加工物を保持する保持テーブル側の高さを変化させて研磨工具による研磨圧力を変える際、研削する際の高さと研磨する際の高さをそれぞれに合わせて調整する必要があり煩わしいという問題があった。

【0006】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工物を保持する保持テーブルの上方に研磨ユニットを備える研磨装置において、保持テーブル側による高さ調整ではない機構によって、研磨パッドによる加工圧力を可変できる研磨装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の研磨装置は、被加工物を保持する保持テーブルと、該保持テーブルの上方に配設され、研磨パッドをスピンドルの先端のマウントに装着して該スピンドルを回転させることによって該研磨パッドを回転させ該保持テーブルに保持された該被加工物を研磨する研磨ユニットと、各構成要素を制御する制御ユニットと、を備えた研磨装置であって、該マウントは、径方向に区画されて独立し、付与される力によって高さ方向に変形する変形室を有し、該制御ユニットにより該変形室に付与する力を制御して該研磨パッドが該被加工物を研磨する研磨面の高さを変化させることを特徴とする。

【0008】

該マウントは、一端が該変形室に連通し他端が空圧源に接続された連通路を有し、空圧による力によって該変形室を変形させてもよい。

【0009】

該マウントは、該変形室に対応する位置に可動部を有し、該可動部の押圧力によって該変形室を変形させてもよい。

【0010】

該研磨パッドは、プラテンに接着されていて、該プラテンを介して該マウントに装着され、該変形室に付与する力が該プラテンを介して該研磨パッドの研磨面の高さを変化させてもよい。

【0011】

該プラテンは、該マウントの該変形室に対応するように径方向に区画されてもよい。

【0012】

該マウントは、該変形室に対応する位置に電磁石を有し、該プラテンは、該電磁石に対応する位置に永久磁石を有し、電磁力の引力と斥力によって該変形室を変形させてもよい。

【0013】

該マウントは、径方向に区画されて独立し、変形しない非変形室を更に有してもよい。

【0014】

該非変形室は、上下に貫通する貫通孔を有して、該貫通孔を介して、該被加工物の厚さを非接触で測定する測定光、または該被加工物を研磨するための研磨材を導入してもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明は、スピンドルに装着されるマウントが、径方向に区画されて独立し、付与される力によって高さ方向に変形する変形室を有し、変形室に付与する力を制御して研磨パッドが被加工物を研磨する研磨面の高さを変化させることができるため、被加工物を保持する保持テーブルの上方に研磨ユニットを備える研磨装置において、保持テーブル側による高さ調整ではない機構によって、研磨パッドによる加工圧力（研磨圧）を可変できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態１に係る研磨装置を含む研削研磨装置の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の研磨装置の要部を示す斜視図である。

【図3】図３は、図１の研磨装置の要部を示す斜視図である。

【図4】図４は、図１の研磨装置の要部を示す側断面図である。

【図5】図５は、図１の研磨装置の要部を示す上面図である。

【図6】図６は、図１の研磨装置の動作処理の一例を説明する断面図である。

【図7】図７は、図１の研磨装置の動作処理の一例を説明する断面図である。

【図8】図８は、実施形態２に係る研磨装置の要部を示す側断面図である。

【図9】図９は、実施形態２に係る研磨装置の要部を示す上面図である。

【図10】図１０は、実施形態３に係る研磨装置の要部を示す側断面図である。

【図11】図１１は、実施形態３に係る研磨装置の要部を示す上面図である。

【図12】図１２は、実施形態４に係る研磨装置の要部を示す側断面図である。

【図13】図１３は、実施形態５に係る研磨装置の要部を示す側断面図である。

【図14】図１４は、実施形態６に係る研磨装置の要部を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0018】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る研磨装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る研磨装置１を含む研削研磨装置１００の構成例を示す斜視図である。図２及び図３は、いずれも、図１の研磨装置１の要部を示す斜視図である。図４は、図１の研磨装置１の要部を示す側断面図である。図５は、図１の研磨装置１の要部を示す上面図である。研削研磨装置１００は、図１に示すように、保持テーブル１０と、ターンテーブル２０と、２つの研削ユニット３０（第１研削ユニット３０－１及び第２研削ユニット３０－２）と、研磨ユニット４０と、制御ユニット５０と、カセット６１，６２と、位置合わせユニット６３と、搬入ユニット６４と、搬出ユニット６５と、洗浄ユニット６６と、搬出入ユニット６７と、を備える。実施形態１に係る研磨装置１は、研削研磨装置１００の各構成要素のうち、保持テーブル１０と、研磨ユニット４０と、制御ユニット５０のうち保持テーブル１０及び研磨ユニット４０の動作処理の制御に関する部分等と、を含んで構成される。

【0019】

実施形態１に係る研磨装置１の研磨加工の対象であり、図１の研削研磨装置１００の研削加工及び研磨加工の対象である被加工物２００は、図１に示すように、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体デバイスウェーハや光デバイスウェーハなどのウェーハである。被加工物２００は、平坦な表面の格子状に形成される複数の分割予定ラインによって区画された領域にデバイスが形成されていてもよい。被加工物２００は、表面に粘着テープや樹脂シートが貼着されて、デバイスが粘着テープや樹脂シートにより保護されていてもよい。被加工物２００は、このようにデバイスが形成されている場合、デバイスが形成された側の裏側の面が、研削研磨装置１００により研削及び研磨されて、その後に不図示の切削装置等により分割予定ラインに沿って切削されて分割されることにより、デバイスのチップが製造される。被加工物２００は、本発明ではこれに限定されず、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

【0020】

保持テーブル１０は、図４に示すように、凹部が形成された円盤状の枠体１１と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の吸着部１２と、を備える。保持テーブル１０の吸着部１２は、多数のポーラス孔を備えたポーラスセラミック等から形成され、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の吸着部１２の上面は、被加工物２００が載置されて、真空吸引源から導入される負圧により、載置された被加工物２００を下方側から吸引保持する保持面１３である。保持面１３は、本実施形態では、被加工物２００の被加工面を上方に向けて載置され、載置された被加工物２００を被加工面の裏側の面側から吸引保持する。

【0021】

保持面１３と保持テーブル１０の枠体１１の上面とは、実施形態１では、同一平面上に配置されており、水平面であるＸＹ平面に平行に形成されているが、本発明ではこれに限定されず、例えば中心を頂点とし外周が僅かに低い円錐面状に形成されていてもよい。保持テーブル１０は、ターンテーブル２０により水平面と平行な円形軌道に沿って移動自在に設けられている。保持テーブル１０は、枠体１１及び吸着部１２の下方に回転駆動源１４が設けられており、回転駆動源１４により、ターンテーブル２０に対して独立に、所定の回転軸回りに回転自在に設けられている。保持テーブル１０の回転軸は、実施形態１では、鉛直方向に平行でかつＸＹ平面に直交するＺ軸に平行であるが、本発明ではこれに限定されず、鉛直方向に対して所定の範囲内の傾斜角だけ傾斜して（させて）もよい。

【0022】

ターンテーブル２０は、図１に示すように、平面視で保持テーブル１０よりも大きな円板状のテーブルであり、装置本体の上面に水平面内で回転自在に設けられ、所定のタイミングで回転駆動される。ターンテーブル２０上には、実施形態１では例えば４つの保持テーブル１０が、例えば９０°の位相角で等間隔に配設されている。ターンテーブル２０上に配設されたこれらの４つの保持テーブル１０は、ターンテーブル２０の回転によって、搬入搬出位置３０１、第１研削位置３０２、第２研削位置３０３、研磨位置３０４、搬入搬出位置３０１に順次移動される。

【0023】

第１研削ユニット３０－１と、第２研削ユニット３０－２とは、概ね同じ構成を有する。なお、第１研削ユニット３０－１と、第２研削ユニット３０－２とについて、同じ構成の部分を説明する際や、特に区別しない場合には、研削ユニット３０と略記する。研削ユニット３０は、図１に示すように、スピンドル３１と、研削ホイール３２と、研削送りユニット３３と、を有する。スピンドル３１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転可能に設けられ、下端に着脱可能に装着された研削ホイール３２を鉛直方向に平行な軸心回りに回転可能に支持する。研削ホイール３２は、下面に研削砥石を環状に配置している。研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石は、本実施形態では、例えば、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic Boron Nitride）等の砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等のボンド材（結合材）で固定することによって形成されている。

【0024】

研削送りユニット３３は、研削ユニット３０のスピンドル３１及びスピンドル３１に装着された研削ホイール３２を保持テーブル１０及び保持テーブル１０に保持された被加工物２００に対して研削送り方向（鉛直方向と平行なＺ軸方向）に沿って相対的に移動させる研削送りをすることにより、スピンドル３１及び研削ホイール３２と保持テーブル１０及び保持テーブル１０に保持された被加工物２００とを相対的に研削送り方向に沿って接近および離間させる。

【0025】

研削送りユニット３３は、例えば、図１に示すように、モータと、ボールねじと、ガイドと、を有する公知のボールねじ機構である。研削送りユニット３３は、Ｚ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、スピンドル３１をＺ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。研削送りユニット３３は、制御ユニット５０により、モータの駆動が制御されることにより、研削送り速度や研削送り量等が制御される。

【0026】

第１研削ユニット３０－１と第２研削ユニット３０－２とは、第１研削ユニット３０－１のスピンドル３１が、第１研削位置３０２に位置付けられた保持テーブル１０の保持面１３に鉛直方向に対向するように配置されている一方で、第２研削ユニット３０－２のスピンドル３１が、第２研削位置３０３に位置付けられた保持テーブル１０の保持面１３に鉛直方向に対向するように配置されている点と、第１研削ユニット３０－１の研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石を形成する砥粒の粒径と、第２研削ユニット３０－２の研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石を形成する砥粒の粒径と、が異なってもいい点とで、互いに異なる。

【0027】

研削研磨装置１００は、実施形態１では、例えば、第２研削ユニット３０－２の研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石を形成する砥粒の粒径が、第１研削ユニット３０－１の研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石を形成する砥粒の粒径よりも小さく、このため、第１研削ユニット３０－１により被加工物２００に対して粗研削を実施し、その後、第２研削ユニット３０－２により被加工物２００に対して仕上げ研削を実施する。

【0028】

なお、研削ホイール３２が環状に配置している研削砥石を形成する砥粒の粒径の表し方には、幾何学的径、相当径等の既知の手法がある。幾何学的径には、フェレー（Feret）径、定方向最大径（即ち、Krummbein径）、Martin径、ふるい径等があり、相当径には、投影面積円相当径（即ち、Heywood径）、等表面積球相当径、等体積球相当径、ストークス径、光散乱径等がある。また、砥粒の粒径が小さいとは、砥粒の粒径が高番手であることである。砥粒の番手は、粒径が小さくなるに従って大きくなるパラメータである。

【0029】

研磨ユニット４０は、図１に示すように、スピンドル４１と、マウント４２と、プラテン４３と、研磨パッド４４と、研磨送りユニット４５と、を備える。スピンドル４１は、図１に示すように、鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な軸心回りに回転可能に設けられ、研磨位置３０４に位置付けられた保持テーブル１０の保持面１３に鉛直方向に対向するように配置されている。

【0030】

スピンドル４１は、図４に示すように、下端にマウント４２が装着される。研磨パッド４４は、図２に示すように、被加工物２００を研磨する研磨面とは反対側の面がプラテン４３に接着されて、図４に示すように、プラテン４３を介してマウント４２に装着され、さらにマウント４２を介してスピンドル４１の下端に装着される。スピンドル４１は、下端に装着されるマウント４２、プラテン４３及び研磨パッド４４を鉛直方向に平行な軸心回りに回転可能に支持する。

【0031】

マウント４２とプラテン４３とは、実施形態１では、詳細には、図４に示すように、マウント４２に形成された後述する変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの間の境界部分と、プラテン４３に形成された後述するプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３のそれぞれの間の境界部分と、が互いに鉛直方向に沿って対向して配置されており、マウント４２のこの各境界部分とプラテン４３のこの各境界部分とをプラテン４３側から互いに不図示のねじでねじ止めすることにより、プラテン４３がマウント４２に装着されている。また、研磨パッド４４は、被加工物２００を研磨する研磨面とは反対側の面に、例えば粘着剤等の粘着性を有する合成樹脂から構成された糊層が形成され、この糊層により、プラテン４３の下面に接着される。

【0032】

マウント４２及びプラテン４３は、いずれも、両面が概ね平坦な円板状の部材である。実施形態１では、マウント４２及びプラテン４３は、直径が誤差の範囲内で同じ長さに形成されている。実施形態１では、マウント４２は、プラテン４３よりも厚く形成されており、プラテン４３は、マウント４２よりも薄く形成されている。また、実施形態１では、マウント４２及びプラテン４３の互いの中心が平面視で一致するように、鉛直方向に配列されて、マウント４２にプラテン４３が装着されて固定される。マウント４２は、実施形態１では、後述する変形室４６を構成する部分を除き、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼やアルミニウム等の金属で形成されている。プラテン４３は、実施形態１では、例えばポリ塩化ビニル（塩ビ）や、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等のプラスチック材料で形成されている。

【0033】

マウント４２は、図４に示すように、スピンドル４１に装着される側とは反対側、すなわち、プラテン４３及び研磨パッド４４が装着される下側に、変形室４６を有する。変形室４６は、円周状の境界によって互いに径方向に区画されて独立して複数形成されている。変形室４６は、実施形態１では、図４及び図５に示すように、径方向に３分割されて、具体的には、内周側に形成された平面視で略円形状の変形室４６－１と、変形室４６－１の外周側全周を囲繞する平面視で円環形状の変形室４６－２と、外周側に形成され、変形室４６－２の外周側全周を囲繞する平面視で円環形状の変形室４６－３と、を有する。なお、変形室４６－１，４６－２，４６－３について、同じ構成の部分を説明する際や、特に区別しない場合には、変形室４６と略記する。変形室４６は、実施形態１では、３つ形成されているが、本発明ではこれに限定されず、いくつ形成されてもよい。また、各変形室４６のサイズ、すなわち内径及び外径は、本発明では特に限定されず、適宜変更できる。

【0034】

変形室４６は、それぞれ、付与される力によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行な高さ方向に変形する。変形室４６は、実施形態１では、マウント４２の主要部分とは別に、弾性部材で形成されている。変形室４６を形成する弾性部材は、クロロプレンゴムやフッ素ゴム、シリコンゴム等のゴム部材である。変形室４６は、このようなゴム部材で形成されるため、例えば、研磨装置１を使用する室温（例えば、２５℃）における静的弾性率（ヤング率）が０．５ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下であり、好ましくは１ＭＰａ以上５ＭＰａ以下であり、変形室４６に付与される力の変化に応じて数μｍ程度上下方向に変形できる。ここで、静的弾性率（ヤング率）は、日本工業規格のＪＩＳ Ｒ １６０２：１９９５に従う方法で測定される。

【0035】

変形室４６は、いずれも、上面側が変形室４６と比較して十分剛体のマウント４２の本体部分であり、それぞれに付与される力に応じて、それぞれ下方側を、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って変形する。変形室４６は、実施形態１では、内部の空間の圧力に応じて、それぞれの内部の空間を膨張もしくは圧縮させる方向に沿って変形する。

【0036】

マウント４２は、実施形態１では、図４に示すように、一端がそれぞれ変形室４６－１，４６－２，４６－３に連通し、他端がそれぞれ圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３と開閉弁７３－１，７３－２，７３－３とを介して、空圧源７４に接続された連通路７１－１，７１－２，７１－３を有する。連通路７１－１，７１－２，７１－３は、図４に示すように、マウント４２内、スピンドル４１内及びスピンドル４１の上端に設けられたロータリージョイント７５内にわたって形成され、マウント４２側の一端がそれぞれ変形室４６－１，４６－２，４６－３に連通し、ロータリージョイント７５側の他端がそれぞれ圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３と開閉弁７３－１，７３－２，７３－３とを介して、空圧源７４に接続されている。

【0037】

圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３は、連通路７１－１，７１－２，７１－３の一端側がそれぞれ連通している変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの内部の圧力を制御する。圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３は、例えば、空圧源７４から供給される圧縮空気等の高圧ガスの連通先の変形室４６－１，４６－２，４６－３への供給量や、空圧源７４から供給された高圧ガスの外部（大気）への排出量を制御することで、連通先の変形室４６－１，４６－２，４６－３の内部の空間の圧力（空圧による力）を制御する。

【0038】

開閉弁７３－１，７３－２，７３－３は、複数の連通路７１－１，７１－２，７１－３のそれぞれの開閉を切り替える。開閉弁７３－１，７３－２，７３－３は、開放に切り替えることで、空圧源７４と接続先の変形室４６－１，４６－２，４６－３との間を連通し、連通路７１－１，７１－２，７１－３により空圧源７４から供給される高圧ガスを連通先の変形室４６－１，４６－２，４６－３に供給する。開閉弁７３－１，７３－２，７３－３は、閉鎖に切り替えることで、空圧源７４と接続先の変形室４６－１，４６－２，４６－３との間の連通を遮断し、連通路７１－１，７１－２，７１－３による空圧源７４からの接続先の変形室４６－１，４６－２，４６－３への高圧ガスの供給を停止する。マウント４２は、このように、連通路７１－１，７１－２，７１－３を通じた空圧による力の供給が制御されることにより、変形室４６－１，４６－２，４６－３の内部の圧力が制御されて、変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形（変形量等）が制御される。

【0039】

ロータリージョイント７５は、図４に示すように、円柱状に形成されている。ロータリージョイント７５は、スピンドル４１の上方、上端に配設され、内部に連通路７１－１，７１－２，７１－３が通り抜けるように形成されており、スピンドル４１内を通って設けられている連通路７１－１，７１－２，７１－３による変形室４６－１，４６－２，４６－３と、圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３及び開閉弁７３－１，７３－２，７３－３を介した空圧源７４との間の連通を維持した状態で、スピンドル４１をＺ軸方向と平行な軸心周りに回転自在な状態を形成する。

【0040】

プラテン４３は、図２に示すように、マウント４２の変形室４６－１，４６－２，４６－３に対応するように、円周状の境界によって互いに径方向に区画されて独立して複数のプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が形成されている。プラテン４３は、実施形態１では、図２及び図４に示すように、径方向に３分割されて、具体的には、内周側に形成された平面視で略円形状のプラテン区画部４３－１と、プラテン区画部４３－１の外周側全周を囲繞する平面視で円環形状のプラテン区画部４３－２と、外周側に形成され、プラテン区画部４３－２の外周側全周を囲繞する平面視で円環形状のプラテン区画部４３－３と、を有する。

【0041】

図４に示すように、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３と、変形室４６－１，４６－２，４６－３とは、互いに対応しており、平面視で概ね同一の形状及び大きさを有して形成され、互いに鉛直方向に沿って対向して配置される。すなわち、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３は、変形室４６－１，４６－２，４６－３の数に合わせて３つ形成されている。また、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３は、変形室４６－１，４６－２，４６－３のサイズ、すなわち内径及び外径に合わせて形成されている。

【0042】

プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３のそれぞれの間の境界部分は、実施形態１では、プラテン４３の主要部分と同様の材料で構成されながらも、プラテン４３の主要部分よりも変形しやすく形成されているか、もしくは、プラテン４３の主要部分よりも変形しやすい別種のプラスチック材料や変形室４６と同様の弾性部材等で形成されている。プラテン４３は、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３のそれぞれの間の境界部分が、このようにプラテン４３の主要部分よりも変形しやすく形成されている場合、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が、互いに独立して、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って数μｍ程度上下方向に変位できる。また、プラテン４３は、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３のそれぞれの間の境界部分が、このようなプラテン４３の主要部分とは別種のプラスチック材料で形成されている場合、例えば研磨装置１を使用する室温（例えば、２５℃）における静的弾性率（ヤング率）が５００ＭＰａ以上５０００ＭＰａ以下であり、好ましくは１０００ＭＰａ以上４５００ＭＰａ以下であるので、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が、互いに独立して、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って数μｍ程度上下方向に変位できる。また、プラテン４３は、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３のそれぞれの間の境界部分が、このような変形室４６と同様の弾性部材等で形成されている場合、変形室４６と同様に、プラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が、互いに独立して、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って数μｍ程度上下方向に変位できる。

【0043】

研磨パッド４４は、実施形態１では、例えば、不織布や、ウレタンなどの弾性を有する樹脂等により形成されたものが使用される。また、研磨パッド４４は、固定砥粒を含んでいても含んでいなくてもよい。研磨パッド４４は、図３に示すように、研磨パッド４４に供給される研磨材４９（図４参照）の通り道となる溝４４－１が形成されていても良い。

【0044】

このような研磨ユニット４０では、マウント４２の各変形室４６にそれぞれ力が付与されると、各変形室４６が、この付与された力に応じて、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って変形し、プラテン４３のプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が、それぞれ対応する変形室４６－１，４６－２，４６－３の変形に応じて、概ね研磨パッド４４の研磨面に対して垂直な鉛直方向に沿って変位し、研磨パッド４４が、このプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３の変位に応じて、被加工物２００を研磨する研磨面の鉛直方向に沿った高さを変化させる。すなわち、研磨ユニット４０では、研磨パッド４４は、プラテン４３に接着されていて、プラテン４３を介してマウント４２に装着され、マウント４２の変形室４６に付与する力がプラテン４３を介して研磨パッド４４の研磨面の高さを変化させる。

【0045】

なお、研磨ユニット４０は、本発明ではプラテン４３が省略されてもよく、この場合、研磨パッド４４が、マウント４２の変形室４６が形成された側に接着される。この場合には、研磨パッド４４は、研磨面とは反対側の面に、十分に柔軟性を有する糊層が形成され、この糊層により、マウント４２の変形室４６が形成された側に接着されることが好ましく、マウント４２の変形室４６に付与する力がこの十分に柔軟性を有する糊層を介して研磨パッド４４の研磨面の高さを変化させる。

【0046】

研磨送りユニット４５は、研磨ユニット４０のスピンドル４１及びスピンドル４１に装着されたマウント４２、プラテン４３及び研磨パッド４４を保持テーブル１０及び保持テーブル１０に保持された被加工物２００に対して研磨送り方向（鉛直方向と平行なＺ軸方向）に沿って相対的に移動させる研磨送りをすることにより、スピンドル４１、マウント４２、プラテン４３及び研磨パッド４４と保持テーブル１０及び保持テーブル１０に保持された被加工物２００とを相対的に研磨送り方向に沿って接近および離間させる。

【0047】

研磨送りユニット４５は、例えば、図１に示すように、モータと、ボールねじと、ガイドと、を有する公知のボールねじ機構である。研磨送りユニット４５は、Ｚ軸の軸心回りに回転自在に設けられたボールねじと、ボールねじを軸心回りに回転させるモータと、スピンドル４１をＺ軸方向に移動自在に支持するガイドと、を有して構成されている。研磨送りユニット４５は、制御ユニット５０により、モータの駆動が制御されることにより、研磨送り速度や研磨送り量等が制御される。

【0048】

研磨ユニット４０は、図４に示すように、研磨材供給部４７をさらに備えても良い。研磨材供給部４７は、研磨位置３０４に位置付けられた保持テーブル１０に保持された被加工物２００の研磨パッド４４によって研磨される被研磨面（被加工面）に、被加工物２００の被研磨面を研磨パッド４４の研磨面で研磨するためもしくは研磨することを促すための研磨材４９を供給する。研磨材供給部４７は、実施形態１では、図４に示すように、液状の研磨材４９を、研磨パッド４４の研磨面に向けて噴射することで、研磨パッド４４の研磨面を介して、被加工物２００の研磨パッド４４によって研磨される被研磨面に供給する。

【0049】

なお、研磨材供給部４７は、本発明ではこの形態に限定されず、例えばスピンドル４１、マウント４２及びプラテン４３内を貫通する貫通孔を介して、研磨材供給源から研磨パッド４４の研磨面に向けて研磨材４９が供給されても良い。

【0050】

このような研磨ユニット４０は、研磨パッド４４をスピンドル４１の先端のマウント４２に装着して、マウント４２の各変形室４６にそれぞれ力を付与することにより研磨パッド４４の研磨面の高さを所望の高さに変化させてから、研磨材供給部４７により研磨パッド４４の研磨面に研磨材４９を供給しつつ、スピンドル４１を回転させることによって研磨パッド４４を概ね研磨面に直交する回転軸回りに回転させながら、研磨送りユニット４５により研磨パッド４４を研磨位置３０４に位置付けられた保持テーブル１０に保持された被加工物２００に対して相対的に接近させる方向に移動させて、研磨パッド４４の研磨面を保持テーブル１０上の被加工物２００の被研磨面に対して押圧することにより、研磨パッド４４の研磨面で保持テーブル１０上の被加工物２００の被研磨面を研磨する。

【0051】

研磨ユニット４０は、実施形態１では、研磨材供給部４７により液状の研磨材４９を供給しながら研磨パッド４４を用いて被加工物２００に対して湿式研磨を実施しても良く、研磨材供給部４７により研磨材４９を供給しないで研磨パッド４４を用いて被加工物２００に対して乾式研磨を実施しても良い。研磨ユニット４０は、湿式研磨として、研磨材供給部４７により液状の研磨材４９として砥粒を含むスラリーを供給しながら研磨パッド４４により被加工物２００を研磨しても良く、研磨材供給部４７により液状の研磨材４９として純水を供給しながら固定砥粒を含む研磨パッド４４を用いて被加工物２００を研磨しても良く、研磨材供給部４７により液状の研磨材４９としてアルカリ性の研磨液を供給しながら研磨パッド４４を用いて化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）を実施しても良い。

【0052】

研磨ユニット４０は、図５に示すように、平面視で、プラテン４３の中心と一致するマウント４２の各変形室４６の中心が、被加工物２００の中心に相当する保持テーブル１０の保持面１３の中心に対して水平方向にずれて配置されている。このため、研磨ユニット４０は、マウント４２の各変形室４６にそれぞれ異なる力が付与されて、当該各変形室４６と対応するプラテン４３及び研磨パッド４４の研磨面の高さが異なるように制御された場合、変形室４６－１，４６－２，４６－３の異なる変形に応じて、異なる高さの研磨面の研磨パッド４４で、被加工物２００の外周領域を研磨することができる。ここで、研磨パッド４４の研磨面の高さによって、研磨パッド４４で被加工物２００を研磨する際の研磨パッド４４を被加工物２００に押圧する研磨圧が決まる。したがって、研磨ユニット４０は、変形室４６－１，４６－２，４６－３の異なる変形に応じて、異なる３種類の研磨圧で、被加工物２００の外周領域を研磨することができる。なお、このような研磨パッド４４の研磨面の高さや研磨圧の変化は、被加工物２００を保持する保持テーブル１０側による被加工物２００の被研磨面の高さの制御等では実質的に実現が困難なものである。

【0053】

制御ユニット５０は、研磨装置１を含む研削研磨装置１００の各構成要素の動作を制御して、研磨装置１による被加工物２００に対する研磨処理を含む各種処理を、研磨装置１に実施させるとともに、この研磨処理に加えて研削ユニット３０による被加工物２００に対する研削処理等を含む各種処理を、研磨装置１を含む研削研磨装置１００に実施させる。制御ユニット５０は、開閉弁７３－１，７３－２，７３－３の開閉を制御することにより、空圧源７４から変形室４６－１，４６－２，４６－３に供給する空圧による力を制御して、変形室４６－１，４６－２，４６－３の内部の圧力、変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形を制御して、プラテン４３のプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３の上下方向の変位を制御して、研磨パッド４４の研磨面の上下方向の高さを制御して、研磨パッド４４で被加工物２００を研磨する際の研磨圧を制御する。

【0054】

制御ユニット５０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット５０が含むコンピュータシステムは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有する。制御ユニット５０の演算処理装置は、制御ユニット５０の記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、研磨装置１を含む研削研磨装置１００を制御するための制御信号を、制御ユニット５０の入出力インターフェース装置を介して研磨装置１を含む研削研磨装置１００の各構成要素に出力する。

【0055】

カセット６１，６２は、複数の被加工物２００を収容するための収容器であり、実施形態１では、装置本体の上面にターンテーブル２０が設けられた側とは反対側（図１の手前側）に設けられている。位置合わせユニット６３は、カセット６１，６２から取り出された加工処理前の被加工物２００が仮置きされて、その中心位置合わせを行うためのテーブルである。搬入ユニット６４は、吸着パッドを有し、位置合わせユニット６３で位置合わせされた加工処理前の被加工物２００を吸着保持して搬入搬出位置３０１に位置付けられた保持テーブル１０上に搬入する。搬出ユニット６５は、搬入搬出位置３０１に位置付けられた保持テーブル１０上に保持された研削処理及び研磨処理後（加工処理後）の被加工物２００を吸着保持して洗浄ユニット６６に搬出する。洗浄ユニット６６は、加工処理後の被加工物２００を洗浄し、加工処理された被加工面に付着している研削屑や研磨屑等のコンタミネーションを除去する。搬出入ユニット６７は、加工処理前の被加工物２００をカセット６１，６２から位置合わせユニット６３へ搬出するとともに、加工処理後かつ洗浄後の被加工物２００を洗浄ユニット６６からカセット６１，６２へ搬入する。搬出入ユニット６７は、例えばＵ字型の形状をしたハンドを備えるロボットピックであり、Ｕ字型ハンドによって被加工物２００を吸着保持して被加工物２００を搬送する。

【0056】

以上のような構成を有する実施形態１に係る研磨装置１の動作処理の一例を説明する。研磨装置１の研磨ユニット４０が設置された研磨位置３０４には、まず、以下のようにして、研削研磨装置１００により研削処理後の被加工物２００が搬送される。研削研磨装置１００は、まず、搬出入ユニット６７によりカセット６１，６２から加工処理前の被加工物２００を取り出し、位置合わせユニット６３で被加工物２００を中心位置合わせした後、搬入ユニット６４により被加工物２００を搬入搬出位置３０１に位置付けられた保持テーブル１０上に搬入し、保持テーブル１０により搬入された被加工物２００を吸引保持し、ターンテーブル２０により被加工物２００を保持した保持テーブル１０を第１研削位置３０２に移動させ、第１研削ユニット３０－１により第１研削位置３０２に位置付けられた保持テーブル１０上の被加工物２００を粗研削処理し、ターンテーブル２０により粗研削処理された被加工物２００を保持した保持テーブル１０を第２研削位置３０３に移動させ、第２研削ユニット３０－２により第２研削位置３０３に位置付けられた保持テーブル１０上の被加工物２００を仕上げ研削処理し、ターンテーブル２０により仕上げ研削処理された被加工物２００を保持した保持テーブル１０を研磨位置３０４に移動させる。

【0057】

図６及び図７は、いずれも、図１の研磨装置１の動作処理の一例を説明する断面図である。実施形態１に係る研磨装置１は、制御ユニット５０が変形室４６－１，４６－２，４６－３の内部に圧力を全く加えていない場合、図６に示すように、変形室４６－１，４６－２，４６－３がほとんど平坦な状態となる。実施形態１に係る研磨装置１は、一方で、制御ユニット５０が変形室４６－１，４６－２，４６－３の内部に圧力を加えた場合、図７に示すように、変形室４６－１，４６－２，４６－３が鉛直方向に沿って膨張する方向に変形した状態となる。

【0058】

実施形態１に係る研磨装置１は、これに鑑み、制御ユニット５０が変形室４６－１，４６－２，４６－３の一部に圧力を加えると、変形室４６－１，４６－２，４６－３の一部が鉛直方向に沿って膨張する方向に変形した状態とすることができ、これにより、研磨パッド４４の研磨面の高さが径方向に変化した状態とすることができる。実施形態１に係る研磨装置１は、制御ユニット５０が、このように研磨面の高さが径方向に変化した状態の研磨パッド４４で、研磨位置３０４に位置付けられた保持テーブル１０に保持された被加工物２００の被研磨面を研磨する事で、研磨パッド４４で被加工物２００を研磨する際の研磨圧を、研磨パッド４４の水平方向における位置に応じて、変形室４６－１，４６－２，４６－３と対応する領域毎に、変化した状態とすることができる。

【0059】

以上のような構成を有する実施形態１に係る研磨装置１は、スピンドル４１に装着されるマウント４２が、径方向に区画されて独立し、付与される力によって高さ方向に変形する変形室４６を有し、制御ユニット５０により変形室４６に付与する力を制御して研磨パッド４４が被加工物２００を研磨する研磨面の高さを変化させることができる。このため、実施形態１に係る研磨装置１は、被加工物２００を保持する保持テーブル１０の上方に研磨ユニット４０を備える研磨装置１において、保持テーブル１０側による高さ調整ではない機構によって、研磨パッド４４による加工圧力（研磨圧）を可変できるという作用効果を奏する。

【0060】

また、このような実施形態１に係る研磨装置１を含む研削研磨装置１００は、同一の保持テーブル１０上の被加工物２００を、先に研削ユニット３０の研削ホイール３２で研削した後、研磨ユニット４０で研磨をする構成の装置であるが、上記したように、保持テーブル１０側による高さ調整ではない機構によって、研磨ユニット４０側で変形室４６に付与する力を制御して研磨パッド４４が被加工物２００を研磨する研磨面の高さを変化させることができるので、従来のような、被加工物２００を保持する保持テーブル１０側の高さを変化させて研磨工具（研磨パッド４４）による研磨圧力を変える際、研削する際の高さと研磨する際の高さをそれぞれに合わせて調整する必要があり煩わしいという問題を解消できるものとなる。

【0061】

また、実施形態１に係る研磨装置１は、マウント４２が、一端が変形室４６－１，４６－２，４６－３に連通し他端が空圧源７４に接続された連通路７１－１，７１－２，７１－３を有し、空圧による力によって変形室４６－１，４６－２，４６－３を変形させる。このため、実施形態１に係る研磨装置１は、好適に、変形室４６－１，４６－２，４６－３の変形を個別に制御して、研磨パッド４４による加工圧力（研磨圧）を可変できる。

【0062】

また、実施形態１に係る研磨装置１は、研磨パッド４４が、プラテン４３に接着されていて、プラテン４３を介してマウント４２に装着され、変形室４６に付与する力がプラテン４３を介して研磨パッド４４の研磨面の高さを変化させる。このため、実施形態１に係る研磨装置１は、研磨パッド４４がプラテン４３を介してマウント４２に装着される形態であっても、上記したように、変形室４６－１，４６－２，４６－３の変形を制御して、研磨パッド４４による加工圧力（研磨圧）を可変できる。実施形態１に係る研磨装置１は、さらに、プラテン４３が、マウント４２の変形室４６に対応するように径方向に区画されてプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が形成されているので、変形室４６－１，４６－２，４６－３の変形を研磨パッド４４の研磨面の高さの変化に好適に反映できる。

【0063】

なお、実施形態１に係る研磨装置１は、プラテン４３が変形室４６に対応するように径方向に区画されてプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３が形成されていなくてもよく、この場合、変形室４６－１，４６－２，４６－３を変形に基づく変形室４６－１，４６－２，４６－３の境界部分の変化が、変形室４６－１，４６－２，４６－３の境界部分に対応するプラテン４３の領域によって緩やかにされて、研磨パッド４４の研磨面の高さの変化に緩やかに反映させる事ができる。

【0064】

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る研磨装置１－２を図面に基づいて説明する。図８及び図９は、それぞれ、実施形態２に係る研磨装置１－２の要部を示す側断面図及び上面図である。図８及び図９は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0065】

実施形態２に係る研磨装置１－２は、図８に示すように、実施形態１に係る研磨装置１において、研磨ユニット４０を研磨ユニット４０－２に変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。研磨ユニット４０－２は、図８及び図９に示すように、実施形態１の研磨ユニット４０において、マウント４２に形成された変形室４６－２が、圧力（空圧）が加えられていない状態と同様の形状及び大きさである一方で、変形しない非変形室４６－４に変更され、これに伴い、変形室４６－２に連通されていた連通路７１－２が圧力コントローラ７２－２及び開閉弁７３－２とともに省略されたものである。

【0066】

研磨ユニット４０－２は、さらに、非変形室４６－４を含むマウント４２内に上下に貫通する貫通孔４８－４が形成され、貫通孔４８－４の上端側に非接触厚み測定器８１が設けられており、一端が非接触厚み測定器８１に接続され、他端が制御ユニット５０に接続された光ファイバー８２が設けられている。

【0067】

非接触厚み測定器８１は、光ファイバー８２を介して制御ユニット５０との間で通信し、制御ユニット５０からの制御を受けて、貫通孔４８－４を介して被加工物２００の厚さを非接触で測定するための測定光８３を導入することで、研磨ユニット４０－２が研磨パッド４４により被加工物２００を研磨中に、その状態でその場で（ｉｎ－ｓｉｔｕで）被加工物２００の厚さを測定し、この測定した被加工物２００の厚さの情報を光ファイバー８２を介して制御ユニット５０に出力する。光ファイバー８２は、非接触厚み測定器８１と制御ユニット５０とを通信可能に接続する。光ファイバー８２は、実施形態２では、スピンドル４１内及びロータリージョイント７５内を通って、配設されている。

【0068】

以上のような構成を有する実施形態２に係る研磨装置１－２は、実施形態１に係る研磨装置１において、マウント４２に形成された変形室４６－２に代えて、圧力（空圧）が加えられていない状態と同様の形状及び大きさの変形しない非変形室４６－４に変更したものであり、実施形態１と同様に、制御ユニット５０により変形室４６－１，４６－３に付与する力を制御して研磨パッド４４が被加工物２００を研磨する研磨面の高さを変化させることができるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0069】

また、実施形態２に係る研磨装置１－２は、実施形態１のように、マウント４２が、全ての領域に変形室４６が形成されなくてもよく、径方向に区画されて独立し、変形しない非変形室４６－４を更に有することができる。実施形態２に係る研磨装置１－２は、このように非変形室４６－４を有する場合、非変形室４６－４が、上下に貫通する貫通孔４８－４を有して、貫通孔４８－４を介して、被加工物２００の厚さを非接触で測定する測定光８３を導入することができ、これにより、研磨パッド４４により被加工物２００を研磨中に、その状態でその場で（ｉｎ－ｓｉｔｕで）被加工物２００の厚さを測定できる。

【0070】

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３に係る研磨装置１－３を図面に基づいて説明する。図１０及び図１１は、それぞれ、実施形態３に係る研磨装置１－３の要部を示す側断面図及び上面図である。図１０及び図１１は、実施形態１及び実施形態２と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0071】

実施形態３に係る研磨装置１－３は、図１０に示すように、実施形態１に係る研磨装置１において、研磨ユニット４０を研磨ユニット４０－３に変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。研磨ユニット４０－３は、図１０及び図１１に示すように、実施形態１の研磨ユニット４０において、マウント４２に形成された変形室４６－１が、圧力（空圧）が加えられていない状態と同様の形状及び大きさである一方で、変形しない非変形室４６－５に変更され、これに伴い、変形室４６－１に連通されていた連通路７１－１が圧力コントローラ７２－１及び開閉弁７３－１とともに省略されたものである。

【0072】

研磨ユニット４０－３は、さらに、非変形室４６－５を含むマウント４２内に上下に貫通する貫通孔４８－５が形成され、貫通孔４８－５の上端側に、一端が研磨パッド４４の研磨面に連通し、他端が開閉弁７７を介して研磨材供給源７８に連通された研磨材供給路７６が設けられている。研磨材供給路７６は、開閉弁７７が制御ユニット５０に制御されて、被加工物２００の被研磨面を研磨パッド４４の研磨面で研磨するためもしくは研磨することを促すための研磨材４９（例えば、液状の研磨材４９としての砥粒を含むスラリー）を、研磨材供給源７８から貫通孔４８－５を介して研磨パッド４４の研磨面に導入する。研磨材供給路７６は、実施形態３では、研磨パッド４４内、プラテン４３内、非変形室４６－５内に形成された貫通孔４８－５内を含むマウント４２内、スピンドル４１内及びロータリージョイント７５内を通って、配設されている。

【0073】

以上のような構成を有する実施形態３に係る研磨装置１－３は、実施形態１に係る研磨装置１において、マウント４２に形成された変形室４６－１に代えて、圧力（空圧）が加えられていない状態と同様の形状及び大きさの変形しない非変形室４６－５に変更したものであり、実施形態１と同様に、制御ユニット５０により変形室４６－２，４６－３に付与する力を制御して研磨パッド４４が被加工物２００を研磨する研磨面の高さを変化させることができるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0074】

また、実施形態３に係る研磨装置１－３は、実施形態１のように、マウント４２が、全ての領域に変形室４６が形成されなくてもよく、径方向に区画されて独立し、変形しない非変形室４６－５を更に有することができる。実施形態３に係る研磨装置１－３は、このように非変形室４６－５を有する場合、非変形室４６－５が、上下に貫通する貫通孔４８－５を有して、貫通孔４８－５を介して、被加工物２００の被研磨面を研磨パッド４４の研磨面で研磨するためもしくは研磨することを促すための研磨材４９を研磨パッド４４の研磨面に導入することができる。

【0075】

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４に係る研磨装置１－４を図面に基づいて説明する。図１２は、実施形態４に係る研磨装置１－４の要部を示す側断面図である。図１２は、実施形態１、実施形態２及び実施形態３と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0076】

実施形態４に係る研磨装置１－４は、図１２に示すように、実施形態１に係る研磨装置１において、研磨ユニット４０を研磨ユニット４０－４に変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。研磨ユニット４０－４は、図１２に示すように、実施形態１の研磨ユニット４０において、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの内部の圧力を制御するための連通路７１－１，７１－２，７１－３、圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３、開閉弁７３－１，７３－２，７３－３、及び、空圧源７４に代えて、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に、鉛直方向に沿って上下方向に可動する可動部９１－１，９１－２，９１－３を設けるように変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。

【0077】

実施形態４では、マウント４２は、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に、鉛直方向に沿って上下方向に可動する可動部９１－１，９１－２，９１－３を有する。可動部９１－１，９１－２，９１－３は、実施形態４では、いずれも、電圧を加えることに応じて鉛直方向に沿って上下方向に可動するピエゾアクチュエータである。可動部９１－１，９１－２，９１－３は、それぞれ電圧供給線９２－１，９２－２，９２－３を介して制御ユニット５０と電気的に接続されている。

【0078】

可動部９１－１，９１－２，９１－３は、電圧供給線９２－１，９２－２，９２－３を介して電圧が供給されることにより、鉛直方向に沿って上下方向に可動し、この可動による押圧力に伴って、それぞれ変形室４６－１，４６－２，４６－３を鉛直方向に沿って上下方向に変形させる。電圧供給線９２－１，９２－２，９２－３は、制御ユニット５０の制御に応じて、可動部９１－１，９１－２，９１－３に電圧を供給する。電圧供給線９２－１，９２－２，９２－３は、実施形態４では、マウント４２内、スピンドル４１内及びロータリージョイント７５内を通って、配設されている。制御ユニット５０は、電圧供給線９２－１，９２－２，９２－３を介して可動部９１－１，９１－２，９１－３に供給する電圧を制御することにより、可動部９１－１，９１－２，９１－３の上下方向の可動（可動量）及び押圧（押圧力）を制御して、変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形（変形量等）を制御する。

【0079】

以上のような構成を有する実施形態４に係る研磨装置１－４は、実施形態１に係る研磨装置１において、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの内部に空圧源７４からの空圧を供給することにより変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの上下方向の変形（変形量等）を制御することに代えて、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に備えられた可動部９１－１，９１－２，９１－３に供給する電圧を制御して可動部９１－１，９１－２，９１－３のそれぞれの上下方向の可動（可動量）及び押圧（押圧力）を制御することにより変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの上下方向の変形（変形量等）を制御するように変更したものであるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0080】

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５に係る研磨装置１－５を図面に基づいて説明する。図１３は、実施形態５に係る研磨装置１－５の要部を示す側断面図である。図１３は、実施形態１、実施形態２、実施形態３及び実施形態４と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0081】

実施形態５に係る研磨装置１－５は、図１３に示すように、実施形態１に係る研磨装置１において、研磨ユニット４０を研磨ユニット４０－５に変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。研磨ユニット４０－５は、図１３に示すように、実施形態１の研磨ユニット４０において、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの内部の圧力を制御するための連通路７１－１，７１－２，７１－３、圧力コントローラ７２－１，７２－２，７２－３、開閉弁７３－１，７３－２，７３－３、及び、空圧源７４に代えて、マウント４２において変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に電磁石９３－１，９３－２，９３－３を設け、プラテン４３において電磁石９３－１，９３－２，９３－３のそれぞれに対応する位置に永久磁石９５－１，９５－２，９５－３を設けるように変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。

【0082】

実施形態５では、マウント４２は、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に、鉛直方向（上下方向）に沿った磁力を発生可能な電磁石９３－１，９３－２，９３－３を有する。電磁石９３－１，９３－２，９３－３は、それぞれ電流供給線９４－１，９４－２，９４－３を介して制御ユニット５０と電気的に接続されている。プラテン４３は、電磁石９３－１，９３－２，９３－３のそれぞれに鉛直方向（上下方向）に沿って対向する位置に永久磁石９５－１，９５－２，９５－３を有する。永久磁石９５－１，９５－２，９５－３は、固形に固められた部材であり、それぞれ、プラテン４３のプラテン区画部４３－１，４３－２，４３－３に埋め込まれている。

【0083】

制御ユニット５０は、電流供給線９４－１，９４－２，９４－３を介して電磁石９３－１，９３－２，９３－３に供給する電流を制御することにより、電磁石９３－１，９３－２，９３－３に発生する鉛直方向（上下方向）の磁力を制御して、電磁石９３－１，９３－２，９３－３と永久磁石９５－１，９５－２，９５－３との間に働く磁力を制御することにより、電磁石９３－１，９３－２，９３－３と永久磁石９５－１，９５－２，９５－３との間に働く引力と斥力によってそれぞれ対応する変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形（変形量等）を制御する。

【0084】

以上のような構成を有する実施形態５に係る研磨装置１－５は、実施形態１に係る研磨装置１において、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの内部に空圧源７４からの空圧を供給することにより変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの上下方向の変形（変形量等）を制御することに代えて、変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれに対応する位置に備えられた、マウント４２側に設けられた電磁石９３－１，９３－２，９３－３とプラテン４３側に設けられた永久磁石９５－１，９５－２，９５－３との間に働く磁力（引力もしくは斥力、力の大きさ）を制御することにより変形室４６－１，４６－２，４６－３のそれぞれの上下方向の変形（変形量等）を制御するように変更したものであるので、実施形態１と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0085】

〔実施形態６〕
本発明の実施形態６に係る研磨装置１－６を図面に基づいて説明する。図１４は、実施形態６に係る研磨装置１－６の要部を示す側断面図である。図１４は、実施形態１、実施形態２、実施形態３、実施形態４及び実施形態５と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

【0086】

実施形態６に係る研磨装置１－６は、図１４に示すように、実施形態５に係る研磨装置１－５において、研磨ユニット４０－５を研磨ユニット４０－６に変更したものであり、その他の構成は実施形態５と同様である。研磨ユニット４０－６は、図１４に示すように、実施形態５の研磨ユニット４０－５において、永久磁石９５－１，９５－２，９５－３に代えて、変形室４６－１，４６－２，４６－３内もしくはプラテン４３内に流動性を有する磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３を設けるように変更したものであり、その他の構成は実施形態１と同様である。なお、磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３は、永久磁石を含み、かつ、流動性を備える流動部材であるため、実施形態５の固形に固められた永久磁石９５－１，９５－２，９５－３とは異なる部材であるが、本発明に係る永久磁石には含まれる部材である。

【0087】

制御ユニット５０は、電流供給線９４－１，９４－２，９４－３を介して電磁石９３－１，９３－２，９３－３に供給する電流を制御することにより、電磁石９３－１，９３－２，９３－３に発生する鉛直方向（上下方向）の磁力を制御して、電磁石９３－１，９３－２，９３－３から磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３に印加する鉛直方向（上下方向）の磁力を制御することにより、磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３の粘性を制御して、これにより、それぞれ対応する変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形（変形量等）を制御する。

【0088】

以上のような構成を有する実施形態６に係る研磨装置１－６は、実施形態５に係る研磨装置１－５において、永久磁石９５－１，９５－２，９５－３に代えて、変形室４６－１，４６－２，４６－３内もしくはプラテン４３内に流動性を有する磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３を設けるように変更して、電磁石９３－１，９３－２，９３－３から磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３に印加する鉛直方向（上下方向）の磁力を制御することにより、磁気粘性流体９６－１，９６－２，９６－３の粘性を制御して、それぞれ対応する変形室４６－１，４６－２，４６－３の上下方向の変形（変形量等）を制御するように変更したものであるので、実施形態５と同様の作用効果を奏するものとなる。

【0089】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0090】

１，１－２，１－３，１－４，１－５，１－６ 研磨装置
１０ 保持テーブル
４０，４０－２，４０－３，４０－４，４０－５，４０－６ 研磨ユニット
４１ スピンドル
４２ マウント
４３ プラテン
４３－１，４３－２，４３－３ プラテン区画部
４４ 研磨パッド
４６，４６－１，４６－２，４６－３ 変形室
４６－４，４６－５ 非変形室
４８－４，４８－５ 貫通孔
４９ 研磨材
５０ 制御ユニット
７１－１，７１－２，７１－３ 連通路
７４ 空圧源
８３ 測定光
９１－１，９１－２，９１－３ 可動部
９３－１，９３－２，９３－３ 電磁石
９５－１，９５－２，９５－３ 永久磁石
９６－１，９６－２，９６－３ 磁気粘性流体
２００ 被加工物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】