阅读说明：本技术 基板保持装置、基板研磨装置、弹性构件以及基板保持装置的制造方法 (The manufacturing method of base plate keeping device, substrate grinding device, elastic component and base plate keeping device ) 是由 锅谷治 于 2019-05-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基板保持装置、基板研磨装置、弹性构件以及基板保持装置的制造方法。基板保持装置具备：顶环主体；弹性膜,具有第一面和第二面,在第一面与顶环主体之间形成有多个区域,第二面位于与第一面相反的一侧且能保持基板；第一线路,与多个区域中的第一区域连通,能对第一区域进行加压；第二线路,与第一区域连通,能从第一区域排气；测定器,其测定值基于第一区域的流量而变化；第三线路,与第二区域连通且能对第二区域进行减压,第二区域是多个区域中的与第一区域不同的区域；弹性构件,在第一线路与第二线路之间被设置成,在弹性膜的第二面未保持基板时与弹性膜的第一面分离,在弹性膜的第二面保持有基板时与弹性膜的第一面接触。(The present invention provides the manufacturing method of a kind of base plate keeping device, substrate grinding device, elastic component and base plate keeping device.Base plate keeping device has: top ring body；Elastic membrane has the first face and the second face, and multiple regions are formed between the first face and top ring body, and the second face is located at the side opposite with the first face and is able to maintain substrate；First line is connected to the first area in multiple regions, can be pressurizeed to first area；Second route, is connected to first area, can be vented from first area；Analyzer, flow of the measured value based on first area and change；Tertiary circuit is connected to second area and can depressurize to second area, and second area is the regions different from first area in multiple regions；Elastic component is configured between first line and the second route, is separated when the second face of elastic membrane does not keep substrate with the first face of elastic membrane, when the second face of elastic membrane maintains substrate and the first face contact of elastic membrane.)

基板保持装置、基板研磨装置、弹性构件以及基板保持装置的 制造方法

相关申请的相互参照

本申请基于2018年5月21日提交的日本特许申请JP2018-97314主张优先权，该日本特许申请的全部内容通过参照编入本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种基板保持装置、基板研磨装置、弹性构件以及基板保持装置的制造方法。

背景技术

在基板研磨装置(例如，日本特许第3705670号)中，从基板输送装置向顶环(基板保持装置)交接基板，在顶环保持有基板的状态下进行基板的研磨。顶环成为如下构造：在顶环主体(底座)的下方设置有膜片，膜片的下表面吸附基板。

在日本特许第3705670号公开有一种判定基板是否吸附到膜片的基板吸附判定方法。在该方法中，在膜片设置有朝上的凸部。并且，利用了如下手段：在基板未被吸附时，在顶环主体的下表面与膜片的凸部之间存在间隙，当基板被吸附时，基板将膜片向上方按压，从而膜片的凸部与顶环主体的下表面接触而间隙消失。

然而，膜片的表面有时由于研磨浆液、顶环清洗而润湿。另外，基板自身也有时由于研磨处理而润湿。如此，在膜片、基板润湿的情况下，即使基板被吸附，基板按压膜片的力也被分散，膜片的凸部有时不与顶环主体的下表面充分地接触。这样一来，虽然基板被吸附，但有可能产生未被吸附这误判定。

因此，也想到使膜片的凸部与顶环之间的间隙预先变窄。然而，这样一来，在以膜片吸附有基板的状态进行研磨之际，存在如下问题：仅基板中的与凸部相对应的部分的研磨速率变高，难以进行均匀的研磨。

因此，优选的是一种抑制研磨速率的不均匀、同时能够更准确地判定基板进行了吸附的情况的基板保持装置及其制造方法、具备这样的基板保持装置的基板研磨装置、这样的基板保持装置用的弹性构件。

发明内容

根据一方式，提供一种基板保持装置，该基板保持装置具备：顶环主体；弹性膜，该弹性膜具有第一面和第二面，在该第一面与所述顶环主体之间形成有多个区域，该第二面位于与所述第一面相反的一侧且能够保持基板；第一线路，该第一线路与所述多个区域中的第一区域连通，能够对所述第一区域进行加压；第二线路，该第二线路与所述第一区域连通，能够从所述第一区域排气；测定器，该测定器的测定值基于所述第一区域的流量而变化；第三线路，该第三线路与第二区域连通，且能够对所述第二区域进行减压，所述第二区域是所述多个区域中的与所述第一区域不同的区域；以及弹性构件，该弹性构件在所述第一线路与所述第二线路之间被设置成，在所述弹性膜的第二面未保持基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面分离，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面接触。

根据另一方式，提供一种基板研磨装置，该基板研磨装置具备：上述的基板保持装置；和研磨台，该研磨台构成为，对保持于所述基板保持装置的基板进行研磨。

根据另一方式，提供一种弹性构件，该弹性构件是基板保持装置用的弹性构件，该基板保持装置具备：顶环主体；弹性膜，该弹性模具有第一面和第二面，在该第一面与所述顶环主体之间形成有多个区域，该第二面位于与所述第一面相反的一侧且能够保持基板；第一线路，该第一线路与所述多个区域中的第一区域连通，能够对所述第一区域进行加压；第二线路，该第二线路与所述第一区域连通，能够从所述第一区域排气；测定器，该测定器的测定值基于所述第一区域的流量而变化；以及第三线路，该第三线路与第二区域连通，所述第二区域是所述多个区域中的与所述第一区域不同的区域，所述第三线路能够对所述第二区域进行减压，在该弹性构件中，该弹性构件在所述第一线路与所述第二线路之间被设置成，在所述弹性膜的第二面未保持基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面分离，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面接触。

根据另一方式，提供一种基板保持装置的制造方法，该基板保持装置的制造方法具备向拆卸掉所述弹性构件的上述的基板保持装置安装新的所述弹性构件的工序。

附图说明

图1是包括基板研磨装置的基板处理装置的概略俯视图。

图2是基板研磨装置300的概略立体图。

图3是基板研磨装置300的概略剖视图。

图4A、图4B、图4C是详细地说明从输送机构600b向顶环1的基板交接的图。

图5是详细地说明从输送机构600b向顶环1的基板交接的图。

图6A是示意性地表示第一实施方式中的顶环1和压力控制装置7的构造的剖视图。

图6B是图6A的变形例。

图7是表示顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图8是图7中的弹性构件91周边的放大图。

图9是说明顶环1中的各阀的动作的图。

图10是表示基板吸附判定的顺序的流程图。

图11是示意性地表示吸附失败的情况的膜片13和顶环主体11的截面的图。

图12A是示意性地表示吸附成功的情况的基板W、膜片13以及顶环主体11的截面的图。

图12B是图12A中的弹性构件91周边的放大图。

图13是示意性地表示在吸附开始后由流量计FS计量的流量的图。

图14A是表示作为第一变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图14B是图14A中的弹性构件191周边的放大图。

图14C是图14A中的弹性构件191周边的放大图。

图14D是图14A中的弹性构件191周边的放大图。

图15是表示作为图14A的变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图16A是表示作为第二变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图16B是图16A中的弹性构件291周边的放大图。

图17A是表示作为第三变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图17B是图17A中的弹性构件391周边的放大图。

图17C是图17A中的弹性构件391周边的放大图。

图18是表示作为第四变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。

图19是示意性地表示第二实施方式中的顶环1的构造的剖视图。

图20是示意性地表示吸附失败的情况的膜片13和顶环主体11的截面的图。

图21是示意性地表示吸附成功的情况的基板W、膜片13以及顶环主体11的截面的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边具体地说明实施方式。

(第一实施方式)

图1是包括基板研磨装置的基板处理装置的概略俯视图。本基板处理装置用于在直径300mm或者450mm的半导体晶片、平板、CMOS(互补金属氧化物半导体，ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)、CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)等图像传感器、MRAM(磁阻式随机存取存储器，Magnetoresistive Random Access Memory)的磁性膜的制造工序等中对各种基板进行处理。

基板处理装置具备：大致矩形形状的外壳100；装载端口200，其供存放多个基板的基板盒载置；一个或多个(在图1所示的方式中，四个)基板研磨装置300；一个或多个(在图1所示的方式中，两个)基板清洗装置400；基板干燥装置500；输送机构600a～600d；以及控制部700。

装载端口200与外壳100相邻地配置。在装载端口200能够搭载开放式晶片盒、SMIF(标准机械接口，Standard Mechanical Interface)盒、或FOUP(前开式晶片传送盒，FrontOpening Unified Pod)。SMIF盒、FOUP是如下密闭容器：在内部收纳基板盒，由分隔壁覆盖，从而能够保持与外部空间独立的环境。

在外壳100内收容有：基板研磨装置300，其研磨基板；基板清洗装置400，其清洗研磨后的基板；以及基板干燥装置500，其使清洗后的基板干燥。基板研磨装置300沿着基板处理装置的长度方向排列，基板清洗装置400和基板干燥装置500也沿着基板处理装置的长度方向排列。

在由装载端口200、位于装载端口200侧的基板研磨装置300和基板干燥装置500围成的区域配置有输送机构600a。另外，与基板研磨装置300以及基板清洗装置400和基板干燥装置500平行地配置有输送机构600b。

输送机构600a将研磨前的基板从装载端口200接收而向输送机构600b交接，或将干燥后的基板从基板干燥装置500接收。

输送机构600b是例如线性运输装置，将从输送机构600a接收到的研磨前的基板向基板研磨装置300交接。如随后论述那样，基板研磨装置300中的顶环(未图示)利用真空吸附从输送机构600b接收基板。另外，基板研磨装置300将研磨后的基板向输送机构600b释放，该基板被向基板清洗装置400交接。

而且，在两个基板清洗装置400之间配置有在这些基板清洗装置400之间进行基板的交接的输送机构600c。另外，在基板清洗装置400与基板干燥装置500之间配置有在这些基板清洗装置400与基板干燥装置500之间进行基板的交接的输送机构600d。

控制部700用于控制基板处理装置的各设备的动作，既可以配置于外壳100的内部，也可以配置于外壳100的外部，也可以分别设置于基板研磨装置300、基板清洗装置400以及基板干燥装置500。

图2和图3分别是基板研磨装置300的概略立体图和概略剖视图。基板研磨装置300具有：顶环1；顶环轴2，其在下部连结有顶环1；研磨台3，其具有研磨垫3a；喷嘴4，其将研磨液向研磨台3上供给；顶环头5；以及支承轴6。

顶环1用于保持基板W，如图3所示，包括：顶环主体11(也称为载体或者底座)；圆环状的挡圈12；可挠性的膜片13(弹性膜)，其设置到顶环主体11的下方且挡圈12的内侧；气囊14，其设置到顶环主体11与挡圈12之间；以及压力控制装置7等。

挡圈12设置于顶环主体11的外周部。所保持的基板W的周缘被挡圈12包围，在研磨中基板W不会从顶环1飞出。此外，挡圈12既可以是一个构件，也可以是由内侧环和设置到该内侧环的外侧的外侧环构成的双层环结构。在后者的情况下，也可以是，将外侧环固定于顶环主体11，在内侧环与顶环主体11之间设置有气囊14。

膜片13与顶环主体11相对地设置。并且，膜片13的上表面与顶环主体11之间形成有多个同心圆状的区域。通过对一个或多个区域进行减压，膜片13的下表面能够保持基板W的上表面。

气囊14设置于顶环主体11与挡圈12之间。利用气囊14，挡圈12能够相对于顶环主体11沿着铅垂方向相对移动。

压力控制装置7向顶环主体11与膜片13之间供给流体、或对顶环主体11与膜片13之间进行抽真空、或使顶环主体11与膜片13之间大气开放，而单独地调整在顶环主体11与膜片13之间形成的各区域的压力。另外，压力控制装置7判定基板W是否被吸附到膜片13。随后详细地说明压力控制装置7的构成。

在图2中，顶环轴2的下端与顶环1的上表面中央连结。通过未图示的升降机构使顶环轴2升降，保持于顶环1的基板W的下表面与研磨垫3a接触或分离。另外，通过未图示的马达使顶环轴2旋转，顶环1旋转，由此，所保持的基板W也旋转。

在研磨台3的上表面设置有研磨垫3a。研磨台3的下表面与旋转轴连接，研磨台3可旋转。研磨液被从喷嘴4供给，在基板W的下表面与研磨垫3a接触了的状态下，基板W和研磨台3旋转，从而基板W被研磨。

图3的顶环头5的一端连结有顶环轴2，另一端连结有支承轴6。通过未图示的马达使支承轴6旋转，顶环头5摆动，顶环1在研磨垫3a上与基板交接位置(未图示)之间往来。

接下来，说明从图1的输送机构600b向图2和图3的顶环1交接基板之际的动作。

图4A～图4C和图5是详细地说明从输送机构600b向顶环1的基板交接的图。图4A～图4C是从侧方观察输送机构600b和顶环1的图，图5是从上方观察输送机构600b和顶环1的图。

如图4A所示，在输送机构600b的手部601上载置有基板W。另外，在基板W的交接中使用挡圈台800。挡圈台800具有将顶环1的挡圈12上推的上推销801。此外，虽未图示，但挡圈台800也可以具有释放喷嘴。

如图5所示，手部601支承基板W的下表面的外周侧的一部分。并且，上推销801和手部601以不相互接触的方式配置。

在图4A所示的状态下，顶环1下降，并且输送机构600b上升。由于顶环1的下降，上推销801将挡圈12上推，基板W接近膜片13。当输送机构600b进一步上升时，基板W的上表面与膜片13的下表面接触(图4B)。

在该状态下，通过对在膜片13与顶环主体11之间形成的区域进行减压，基板W被吸附于顶环1的膜片13的下表面。不过，根据情况的不同，也可能存在基板W未被吸附于膜片13的下表面、或在暂且吸附了之后就落下的情况。因此，在本实施方式中，如随后论述那样进行基板W是否被吸附于膜片13的判定(基板吸附判定)。

之后，输送机构600b下降(图4C)。

接下来，对顶环1进行说明。

图6A是示意性地表示第一实施方式中的顶环1和压力控制装置7的构造的剖视图。在膜片13形成有朝向顶环主体11向上方延伸的周壁13a～13e。利用这些周壁13a～13e，在膜片13的上表面与顶环主体11的下表面之间形成有被周壁13a～13e划分出的同心圆状的区域131～135。此外，优选的是，在膜片13的下表面未形成孔。

形成有贯通顶环主体11而一端与区域131～135分别连通的流路141～145。另外，在挡圈12的正上方设置有由弹性膜构成的气囊14，同样地形成有一端与气囊14连通的流路146。流路141～146的另一端与压力控制装置7连接。也可以在流路141～146上设置压力传感器、流量传感器。

而且，为了进行基板吸附判定，形成有贯通顶环主体11而一端与区域133连通的流路150。流路150的另一端被大气开放。

压力控制装置7具有：阀V1～V6和压力调节器R1～R6，其分别设置到各流路141～146；控制部71；以及压力调整器72。另外，为了进行基板吸附判定，压力控制装置7具有判定部73以及设置到流路150的阀V10和流量计FS。此外，在使阀V10关闭的情况下，不产生流量，因此，无论阀V10与流量计FS的设置顺序如何均可。

控制部71控制阀V1～V6、V10、压力调节器R1～R6以及压力调整器72。

压力调整器72与流路141～146的一端连接，根据控制部71的控制进行区域131～135和气囊14的压力调整。具体而言，压力调整器72经由各流路141～146供给空气等流体而对区域131～135和气囊14进行加压、或抽真空而对区域131～135和气囊14进行减压，或使区域131～135和气囊14大气开放。

在图6A的情况下，示出有在各流路141～146分别连接有各一个阀V1～V6的例子。图6B是图6A的变形例，也可以针对各流路141～146连接有多个阀。图6B表示在流路143连接有三个阀V3-1、V3-2、以及V3-3的情况作为例子。阀V3-1与压力调节器R3连接，阀V3-2与大气开放源连接，阀V3-3与真空源连接。在对区域133进行加压的情况下，使阀V3-2和V3-3封闭，使阀V3-1开放，使压力调节器R3工作。在将区域133设为大气开放状态的情况下，使阀V3-1和V3-3封闭，使阀V3-2开放。在将区域133设为真空状态的情况下，使阀V3-1和V3-2封闭，使阀V3-3开放。

在图6A中，例如，为了对区域135进行加压，控制部71控制压力调整器72，以使阀V5打开，向区域135供给空气。将这简单地表述为控制部71对区域135进行加压等。

流量计FS对在流路150流动的流体的流量、换言之向区域133流动的流体的流量进行计量，将计量结果通知判定部73。此外，只要没有特别声明，流量是指每单位时间流动的流体(特别是空气)的体积。此外，流量计FS只要能够计量流路150的流量，其配置位置就没有特别限制，流路143和流路150相连，因此，流量计FS也可以配置于例如流路143。

判定部73基于由流量计FS所计量的流量进行基板吸附判定。

另外，顶环1具备以NBR、硅橡胶、EPDM、氟橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶等为材料的弹性构件91，这点随后论述。

图7是表示顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图(在图7中仅描绘出左一半。在以下的图中也相同)。如图示那样，膜片13具有：圆形的抵接部130，其与基板W接触；和五个周壁13a～13e，其与抵接部130直接或间接地连接。抵接部130与基板W的背面、即与应该研磨的表面相反的一侧的面接触而保持。另外，抵接部130在研磨时将基板W按压于研磨垫3a。周壁13a～13e是配置成同心状的环状的周壁。

周壁13a～13d的上端被夹持在保持环21、22与顶环主体11的下表面之间，安装于顶环主体11。这些保持环21、22被保持部件(未图示)以可拆装的方式固定于顶环主体11。因而，当接触保持部件时，保持环21、22与顶环主体11分离，由此，能够将膜片13从顶环主体11拆卸。作为保持部件，能够使用螺钉等。

保持环21、22分别位于区域132、134内。并且，流路142、144分别贯通顶环主体11和保持环21、22，并与区域132、134分别连通。另外，流路141、143、145分别贯通顶环主体11，并与区域131、133、135分别连通。另外，流路150贯通顶环主体11，并与区域133连通。

另外，在基板W未被吸附的状态下，在区域133中，在顶环主体11的下表面与膜片13之间存在流体(空气)可从流路143向流路150流动的间隙g(随后在图11等中记载)。当基板W吸附于膜片13的下表面时，膜片13被向顶环主体11侧提升，因此，该间隙g几乎消失。优选的是该间隙g尽可能变窄。

作为本实施方式的一个特征，顶环1具备弹性构件91(在图8中示出有弹性构件91周边的放大图(图7的单点划线内))。弹性构件91在区域133中嵌入被设置到顶环主体11的流路143与流路150之间的凹部90。弹性构件91是圆环状，在上部具有宽幅部91a。由于宽幅部91a钩挂于凹部90的肩部90a，弹性构件91难以从顶环主体11脱落。不过，弹性构件91通过施加一定程度的力，能够从凹部90拆卸。在弹性构件91消耗了的情况下，将所消耗的弹性构件91从凹部90拆卸，将新的弹性构件91嵌入凹部90，从而新的顶环1被生产。

在顶环1未保持基板W的状态下，弹性构件91的下表面与膜片13的上表面分离，存在间隙g。另外，优选的是，在与弹性构件91相对的位置处，在膜片13的上表面设置有凸部92。随后论述弹性构件91的作用。此外，弹性构件91既可以是空心的且在内部存在空腔，也可以没有空腔。

图9是说明顶环1中的各阀的动作的图。在吸附基板W或研磨基板W之际，调整区域131、132、134、135中的任意的一个以上的区域的压力即可，以下，表示调整区域135的压力的情况，其他区域131、132、134可进行任意的压力调整。

在空转时等使膜片13开放的情况下，控制部71使阀V3、V5、V10打开，使区域133、135大气开放。

在对基板W进行研磨的情况下，为了对膜片13进行加压而将基板W按压于研磨垫3a，控制部71使阀V3、V5打开而对区域133、135进行加压，并且使阀V10关闭。

在将基板W从输送机构600b向顶环1交接而使基板W吸附于膜片13的情况下，控制部71使阀V3打开而对区域135进行减压。为了进一步进行基板吸附判定，控制部71使阀V5打开而对区域133稍微进行加压，同时使阀V10打开而使区域133大气开放。并且，基于流量计FS的计量值如下这样判定部73对基板是否吸附到膜片13进行判定。

图10是表示基板吸附判定的顺序的流程图。以下，将设置有流量计FS的区域133称为“判定区域”，将为了吸附而被减压的区域135称为“吸附区域”。

首先，控制部71使吸附区域135减压(步骤S1)。并且，控制部71使阀V3打开而对判定区域133进行加压，并且使阀V10打开而使判定区域133大气开放(步骤S2)。也就是说，控制部71借助流路143使判定区域133加压，同时借助流路150使判定区域133大气开放。

此外，在步骤S1中，控制部71使吸附区域135减压成-500hPa左右，而在步骤S2中，控制部71使判定区域133加压成200hPa以下、优选的是50hPa左右。其原因在于，当对判定区域133进行过度加压时，朝下地作用于基板W的力变大，成为基板吸附的障碍。

接下来，判定部73待机直到经过预定的判定开始时间T0为止(步骤S3)。当经过判定开始时间T0时，判定部73进行流量计FS所计量的流量与预定的阈值之间的比较而对基板W是否吸附到膜片13进行判定(步骤S4)。

图11是示意性地表示吸附失败的情况的膜片13和顶环主体11的截面的图。在基板W未吸附的情况下，膜片13具有可挠性，因此，膜片13中的与吸附区域135相对应的部分被向顶环主体11提升，但与判定区域133相对应的部分未被提升，与顶环主体11之间残留有间隙g。因此，由流量计FS计量的流量变大。

图12A是示意性地表示吸附成功的情况的基板W、膜片13以及顶环主体11的截面的图。当基板W被吸附时，包括与判定区域133相对应的部分在内的膜片13整体被提升而与顶环主体11密合。因此，间隙g几乎消失而由流量计FS计量的流量变小。

如根据以上内容可知那样，向判定区域133流动的流量与间隙g的大小相对应，间隙g越大，流量越大。

图12B是图12A中的弹性构件91周边的放大图。当基板W被吸附时，膜片13(的凸部92)的上表面与弹性构件91的下表面接触。由此，间隙g被可靠地封堵，由流量计FS计量的流量变小。

因此，在流量是阈值以下的情况下(即间隙g较小的情况下)，判定部73判定为基板W的吸附成功(或者吸附有基板W)(图10的步骤S4的是，S5、图12)。并且，基板处理装置继续由顶环1进行的基板W的输送等动作(步骤S6)。之后，也只要基板W的吸附应该继续(步骤S7的是)，则步骤S4的判定就被反复进行。

在顶环1保持有基板W的状态下，即、在膜片13的上表面与弹性构件91的下表面接触了的状态下，进行基板W的研磨。如图9所示，在研磨时，区域133、135被加压。

若假设不是使用弹性构件91、而是使用了刚性构件，则顶环1的高度设定较低，在即使对区域133进行加压、该刚性构件与弹性膜的凸部92也接触的情况下，被按压到该刚性构件的凸部92推压基板W，研磨速率变高。

相对于此，在本实施方式中，弹性构件91具有弹性，因此，即使在顶环1的高度设定较低的情况下，基板W也不会被强力地按压于研磨垫3a。因而，能够使基板W的全面的研磨速率均匀。

返回图10，在即使规定的错误确认时间经过、流量也比阈值大的情况下(即间隙g较大的情况下)，判定部73判定为基板W的吸附失败(或者基板W未吸附)(S4的否，S8的是，S9、图11)。并且，基板处理装置使动作停止，根据需要发出错误的警报(步骤S10)。

在本实施方式中，在能够确认到基板W暂且吸附到膜片13的情况之后，也继续判定(步骤S7的是，S4)。因此，在基板W的输送中等基板W落下这样的情况下，能够检测流量比阈值变大而基板W不存在的情况(步骤S9)。

图13是示意性地表示在吸附开始后由流量计FS计量的流量的图，实线表示在吸附成功的情况下由流量计FS计量的流量，虚线表示在吸附失败的情况下由流量计FS计量的流量，单点划线表示在吸附暂且成功、但之后落下的情况下由流量计FS计量的流量，横轴表示时间。

如图示那样，在时刻t1开始吸附时(图10的步骤S1)，流量增加。其原因在于，不管吸附成功还是失败，在吸附开始时间点，膜片13的上表面与顶环主体11的下表面之间存在间隙g，空气流动。

在吸附成功的情况(该图13的实线)下，基板W被吸附于膜片13，因此，膜片13与顶环主体11之间的间隙g变小。因而，在某时刻t2以后，流量开始减少。并且，在流量成为阈值以下的时刻t3，判定为吸附成功(图10的步骤S5)。之后，当在图13的时刻t4、基板W被完全吸附于膜片13时，膜片13与顶环主体11之间隙g几乎消失而流量变得大致恒定。

当在时刻t11基板W从顶环1落下来时，流量再次增加(该图13的单点划线)。其原因在于，基板W与膜片13分离，从而在膜片13与顶环主体11之间再次产生间隙g。在该情况下，在从流量比阈值变大的时刻t12经过恒定的错误确认时间之后(步骤8)，判定为吸附失败(图10的步骤S9)。

另一方面，在吸附失败的情况下(图13的虚线)，在时刻t2以后，流量也持续增加，不久变得恒定。因此，即使经过错误确认时间，流量也保持比阈值大的状态，判定为吸附失败(图10的步骤S9)。

此外，设定判定开始时间T0的理由在于，防止在基板被充分地吸附于膜片13之前(图13的时刻t5之前)判断为已被吸附。在以下的情况也需要错误确认时间。其原因在于，在研磨后，在使吸附到顶环1的基板W从研磨垫3a提升之际，为了研磨垫3a与基板W之间的吸附力，有时流量暂时变大而超过阈值。

如此，在第一实施方式中，对判定区域133进行加压且大气开放，计量区域131的流量。该流量对应于膜片13与顶环主体11之间的间隙g的大小。因此，通过监视流量，能够精度良好地判定基板W的吸附是否成功，能够恰当地处理基板W。另外，能够在吸附了之后也继续判定，在暂且吸附成功了之后基板W落下来的情况下，也能够检测该情况。

并且，在本实施方式中，在顶环1设置有弹性构件91，弹性构件91与膜片13接触。因此，能够减小基板W未被吸附的情况的间隙g。其原因在于，只要是弹性构件91，在基板W被吸附的状态下进行研磨之际基板W不会被弹性构件91强力按压，能够在基板W的整体上使研磨速率均匀。通过减小间隙g，在基板W被吸附的情况下，间隙g被可靠地封堵，因此，判定的精度提高。

即、通过设置弹性构件91，抑制基板W的研磨速率局部地不均匀的情况，同时能够提高基板吸附的判定精度。

此外，在本实施方式中，将流路150设为大气开放，但也可以是，将例如阀V10设为流量调整阀而调整成适于基板的吸附检测的流量范围，或不是大气开放，而是连接压力调节器进行流量调整，或进行排气。在将压力调节器与流路150连接的情况下，将例如R1设定成100hPa加压，将所追加的压力调节器设定成50hPa加压等而使空气向流路150流通。

另外，本实施方式的基板吸附判定也可适用于未形成孔的膜片13。而且，在基板吸附判定时打开阀V10，因此，判定区域133未被封闭，判定区域133的压力并不那么变高。因此，膜片13中的判定区域133也几乎不对基板W施加应力。

此外，在本实施方式中，将区域133设为判定区域，将区域135设为吸附区域，但也可以将其他区域设为判定区域和吸附区域。即、能够在至少一个区域设置相当于阀V10、流路150以及流量计FS的结构而设为判定区域，能够将其他一个以上的区域设为吸附区域。

优选的是，判定区域不与吸附区域相邻，隔开一个以上的区域。若判定区域和吸附区域相邻，则即使是基板W的吸附失败的情况下，随着膜片13中的与吸附区域相对应的部分被提升，与判定区域相对应的部分也能被提升。其原因在于，这样一来，存在向判定区域流动的流量变少而产生误判定的可能性。

以下，表示几个顶环1中的弹性构件91的变形例。此外，省略说明与图7和图8所示的顶环1之间的共通点。

图14A是表示作为第一变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。该顶环1具备弹性构件191(在图14B中表示弹性构件191周边的放大图)。弹性构件191具有水平面191a、191b和铅垂面191c。

水平面191a(第三面)与膜片13大致平行。在顶环1未保持基板W的状态下，水平面191a的下表面与膜片13的上表面分离。若顶环1保持基板W，则膜片13(的凸部92)的上表面与水平面191a的下表面接触。

水平面191b(第四面)与膜片13大致平行，位于水平面191a的上方(与膜片13相反的一侧)且与水平面191a分离。铅垂面191c(第五面)将水平面191a和水平面191b连接，优选的是，将两水平面191a、191b的流路150侧连接。由此，在弹性构件191形成有流路143侧开口的狭缝191d。

根据这样的弹性构件191，在顶环1保持有基板W之际，膜片13更可靠地与弹性构件191接触，能够对流路143与流路150之间进行封堵。其理由如下所述。

如图14C所示，在保持有基板W的情况下，膜片13的凸部92与水平面191a之间存在微小的间隙。在该情况下，若从流路143进行加压，则该间隙处的流体的流速变快，根据伯努利定理而在间隙产生负压。这样一来，由于水平面191a的弹性，水平面191a向下方变形，并与凸部92接触(图14D)。当暂且接触时，来自流路143的流体进入狭缝191d，因此，狭缝191d内成为高压，产生将水平面191a向下方推压的力。由此，弹性构件191的水平面191a与膜片13的凸部92之间的接触状态稳定。

此外，图14A所示的顶环1的进行加压的流路143位于顶环1的中心侧，大气开放的流路150位于顶环1的外侧。因此，狭缝191d的顶环1的中心侧(流路143侧)开放。

相对于此，在进行加压的流路14位于顶环1的外侧、大气开放的流路150位于顶环1的中心侧的情况下，如图15所示，狭缝191d的顶环1的外侧(还是流路143侧)开放即可。

图16A是表示作为第二变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。该顶环1具备弹性构件291(在图16B中表示弹性构件291周边的放大图)。弹性构件291具有水平面291a、291b和倾斜面291c。

水平面291a(第三面)与膜片13大致平行。在顶环1未保持基板W的状态下，水平面291a的下表面与膜片13的上表面分离。当顶环1保持基板W时，膜片13的上表面与水平面291a的下表面接触。

水平面291b(第四面)与膜片13大致平行，位于水平面291a的上方(与膜片13相反的一侧)且与水平面291a分离。倾斜面291c将水平面291a和水平面291b倾斜地(沿着不与膜片13正交的方向)连接，优选的是，将水平面291a的一端侧(例如流路150侧)和191b的另一端侧(例如流路143侧)连接。

这样的弹性构件291易于沿着铅垂方向(与膜片13正交的方向)伸缩。因此，当在顶环1的高度设定较低时对基板W进行了研磨的情况下，也能够减小位于水平面291a的下方的部分推压基板W的影响，因此，基板W的全面的研磨速率变得均匀。

图17A是表示作为第三变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。该顶环1具备弹性构件391和流路392(在图17B中表示弹性构件391周边的放大图)。弹性构件391形成有上方开口的流体收容部391a(气囊)，在该开口连接有流路392。流路392与例如图6的压力控制部72连接，能够对流体收容部391a进行加压(供给流体)。

在吸附判定时，从流路392向流体收容部391a供给流体。由此，弹性构件391朝向下方(膜片13)膨胀而靠近膜片13(图17C)。因而，在顶环1保持有基板W之际，弹性构件391的下表面与膜片13的上表面稳定地接触。此外，在基板研磨时，也可以将流体收容部392a设为减压(通常状态)。

图18是表示作为第四变形例的顶环1中的顶环主体11和膜片13的详细情况的剖视图。该顶环1具备弹性构件491。并且，不是在膜片13，而是在弹性构件491的下表面设置有朝下的凸部491a。如此，也可以在弹性构件491侧设置凸部491a。另外，也可以在各变形例的弹性构件的下表面设置凸部。

(第二实施方式)

在上述第一实施方式中，在判定区域133流通的流体的流量由流量计FS直接测定，但也可以使用测定值按照流量变化的测定器而测定其他物理量。因此，在接下来说明的第二实施方式中，表示使用压力计来替代流量计FS的例子。

图19是示意性地表示第二实施方式中的顶环1的构造的剖视图。作为与图6A的不同点，在与判定区域133连通的流路143设置有压力计PS。压力计PS计量流路143的压力，将计量结果通知判定部73。由压力计PS计量的压力与在判定区域133流通的流体的流量相对应。此外，在本实施方式中，在第一实施方式中进行了说明的弹性构件也设置于顶环1，但省略说明。

图20是示意性地表示吸附失败的情况的膜片13和顶环主体11的截面的图，与图11相对应。如图示那样，在判定区域133与膜片13之间存在间隙g，判定区域133的流量较大。在该情况下，流体易于从流路141向判定区域133流动，因此，流路143的压力变低。其结果，压力计PS的计量结果变低。

图21是示意性地表示吸附成功的情况的基板W、膜片13以及顶环主体11的截面的图，与图12A相对应。如图示那样，在判定区域133与膜片13之间几乎没有间隙g，判定区域133的流量较小。在该情况下，流体难以从流路143向判定区域133流动，因此，流路143的压力变高。其结果，压力计PS的计量结果变高。

如此，压力计PS与流量相对应。因此，只要进行压力是否超过了阈值的判断来替代图10中的步骤S4(流量是否是阈值以下)即可。

此外，也可以在与判定区域133连通的流路150设置压力计PS。

如此，压力计PS与流量相对应。因此，只要进行压力是否是阈值以上的判断来替代图10中的步骤S4(流量是否是阈值以下)即可。

如以上说明那样，在第二实施方式中，计量根据流量变化的压力，从而能够精度良好地判定基板W的吸附是否成功。

上述的实施方式是以具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人能够实施本发明为目的而记载的。只要是本领域技术人员，上述实施方式的各种变形例当然能完成，本发明的技术思想也能适用于另一实施方式。因而，本发明并不限定于所记载的实施方式，应该设为按照由权利要求书定义的技术思想的最宽的范围。

根据以上内容，想到例如以下的方式。

根据一方式，提供一种基板保持装置，该基板保持装置具备：顶环主体；弹性膜，该性膜具有第一面和第二面，在该第一面与所述顶环主体之间形成有多个区域，该第二面位于与所述第一面相反的一侧且能够保持基板；第一线路，该第一线路与所述多个区域中的第一区域连通，能够对所述第一区域进行加压；第二线路，该第二线路与所述第一区域连通，能够从所述第一区域排气；测定器，该测定器的测定值基于所述第一区域的流量而变化；第三线路，该第三线路与第二区域连通且能够对所述第二区域进行减压，所述第二区域是所述多个区域中的与所述第一区域不同的区域；弹性构件，该弹性构件在所述第一线路与所述第二线路之间被设置成，在所述弹性膜的第二面未保持基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面分离，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面接触。

优选的是，在所述弹性膜的第一面上，在与所述弹性构件相对的位置设置有凸部。

优选的是，在所述弹性构件形成有所述第一线路侧开口的狭缝。

优选的是，所述弹性构件具有：第三面，该第三面与所述弹性膜大致平行，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该第三面与所述弹性膜的第一面接触；第四面，该第四面与所述弹性膜大致平行，与所述第一面分离而位于所述弹性膜的相反侧；以及第五面，该第五面将所述第三面的所述第二线路侧和所述第四面的所述第二线路侧连接。

优选的是，所述弹性构件是空心的。

优选的是，所述弹性构件具有：第三面，该第三面与所述弹性膜大致平行，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该第三面与所述弹性膜的第一面的所述凸部接触；第四面，该第四面与所述弹性膜大致平行，与所述第一面分离而位于所述弹性膜的相反侧；以及倾斜面，该倾斜面沿着不与所述第三面正交的方向将所述第三面和所述第四面连接。

优选的是，所述弹性构件形成流体收容部，通过向所述流体收容部供给流体，所述弹性构件的至少一部分靠近所述弹性膜。

优选的是，在所述弹性构件上，在与所述弹性膜的第一面相对的位置设置有凸部。

优选的是，所述弹性构件的材料是NBR、硅橡胶、EPDM、氟橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶中任一种。

根据另一方式，提供一种基板研磨装置，该基板研磨装置具备：上述的基板保持装置；和研磨台，该研磨台构成为对保持于所述基板保持装置的基板进行研磨。

根据另一方式，提供一种弹性构件，该弹性构件是基板保持装置用的弹性构件，该基板保持装置具备：顶环主体；弹性膜，该弹性膜具有第一面和第二面，在该第一面与所述顶环主体之间形成有多个区域，该第二面位于与所述第一面相反的一侧且能够保持基板；第一线路，该第一线路与所述多个区域中的第一区域连通，能够对所述第一区域进行加压；第二线路，该第二线路与所述第一区域连通，能够从所述第一区域排气；测定器，该测定器的测定值基于所述第一区域的流量而变化；以及第三线路，该第三线路与第二区域连通且能够对所述第二区域进行减压，所述第二区域是所述多个区域中的与所述第一区域不同的第二区域连通，在该弹性构件中，该弹性构件在所述第一线路与所述第二线路之间被设置成，在所述弹性膜的第二面未保持基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面分离，在所述弹性膜的第二面保持有基板的情况下，该弹性构件与所述弹性膜的第一面接触。

根据另一方式，提供一种基板保持装置的制造方法，该基板保持装置的制造方法具备如下工序：对于从上述一方式所述的基板保持装置拆卸掉所述弹性构件后的基板保持装置，安装新的所述弹性构件。