(57)【要約】【課題】トップリングの駆動軸への取り付けおよび取り外しを容易かつ短時間で行うことができる基板保持装置を提供する。【解決手段】基板保持装置は、圧力室６０〜６３内に形成された負圧により基板Ｗを保持し、かつ圧力室６０〜６３内に形成された正圧によって基板Ｗを研磨面に押し付けるトップリング１５と、トップリング１５を着脱自在に駆動軸１６に連結し、駆動軸１６の回転駆動力をトップリング１５に伝達する連結機構２０と、圧力室６０〜６３にそれぞれ連通した複数の配管接続ポート７４を有するポートユニット７７とを備える。ポートユニット７７は、トップリング１５に着脱自在に取り付けられる。【選択図】図２
2014113673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するための基板保持装置であって、
複数の圧力室を有し、該複数の圧力室内に形成された負圧により前記基板を保持し、かつ前記複数の圧力室内に形成された正圧によって前記基板を研磨面に押し付けるトップリングと、
前記トップリングを着脱自在に駆動軸に連結し、前記駆動軸の回転駆動力を前記トップリングに伝達する連結機構と、
前記複数の圧力室にそれぞれ連通した複数の配管接続ポートを有するポートユニットとを備え、
前記ポートユニットは、前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする基板保持装置。
【請求項２】
前記トップリングは、前記ポートユニットに係合する回転レバーを備えており、前記ポートユニットは、前記回転レバーにより前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記トップリングには、前記複数の配管接続ポートの下部がそれぞれ挿入される複数の係合穴が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記配管接続ポートの下部の外周面には、その周方向に延びる環状溝が形成されており、
前記環状溝にはシール部材が嵌め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記シール部材はＯリングであることを特徴とする請求項４に記載の基板保持装置。
【請求項６】
前記連結機構は、前記駆動軸に固定された上側部材と、前記トップリングに固定された下側部材と、前記上側部材と前記下側部材とを着脱自在に連結するクランプ継手とを備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項７】
基板を保持するための基板保持装置であって、
複数の圧力室を有し、該複数の圧力室内に形成された負圧により前記基板を保持し、かつ前記複数の圧力室内に形成された正圧によって前記基板を研磨面に押し付けるトップリングと、
前記トップリングを着脱自在に駆動軸に連結し、前記駆動軸の回転駆動力を前記トップリングに伝達する連結機構とを備え、
前記連結機構は、だるま穴が形成された取付部材と、前記だるま穴に挿入されるねじとを備えており、
前記取付部材は前記駆動軸および前記トップリングのいずれか一方に固定され、前記ねじは前記駆動軸および前記トップリングの他方に固定されることを特徴とする基板保持装置。
【請求項８】
前記複数の圧力室にそれぞれ連通した複数の配管接続ポートを有するポートユニットをさらに備え、
前記ポートユニットは、前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記トップリングは、前記ポートユニットに係合する回転レバーを備えており、前記ポートユニットは、前記回転レバーにより前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項８に記載の基板保持装置。
【請求項１０】
前記トップリングには、前記複数の配管接続ポートの下部がそれぞれ挿入される複数の係合穴が形成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の基板保持装置。
【請求項１１】
前記配管接続ポートの下部の外周面には、その周方向に延びる環状溝が形成されており、
前記環状溝にはシール部材が嵌め込まれていることを特徴とする請求項９に記載の基板保持装置。
【請求項１２】
前記シール部材はＯリングであることを特徴とする請求項１１に記載の基板保持装置。
【請求項１３】
研磨面を有する研磨具を支持するための研磨テーブルと、
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の基板保持装置とを備えたことを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハなどの基板を保持する基板保持装置に関し、特に基板を研磨する研磨装置に使用される基板保持装置に関するものである。また、本発明は、基板保持装置を備えた研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェハなどの基板を研磨するために、ＣＭＰ（化学機械研磨）装置に代表される研磨装置が広く使用されている。ＣＭＰ装置は、研磨面に研磨液（スラリー）供給しながらトップリングで基板を研磨面に押し付けることで、該基板の表面を研磨する。トップリングは、その内部に複数の圧力室を備えており、これらの圧力室は配管（例えば可撓性のあるチューブ）を通じて圧力調整装置に接続されている。そして、これら圧力室内に加圧気体を供給することにより、各圧力室は基板の各領域をそれぞれ独立に押圧することが可能となっている。
【０００３】
特許文献１には、クランプ継手によってトップリングと駆動軸とが着脱可能かつ容易に連結される構成が開示されている。しかしながら、トップリングを駆動軸から取り外すときに、上述したすべての配管をトップリングから外す必要があり、さらに、基板保持装置を駆動軸に取り付けるときは、これらの配管をトップリング上の所定の箇所にそれぞれ接続する必要がある。このような複数の配管の接続および取り外し作業は多くの時間を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−６１８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、トップリングの駆動軸への取り付けおよび取り外しを容易かつ短時間で行うことができる基板保持装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのような基板保持装置を備えた研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、基板を保持するための基板保持装置であって、複数の圧力室を有し、該複数の圧力室内に形成された負圧により前記基板を保持し、かつ前記複数の圧力室内に形成された正圧によって前記基板を研磨面に押し付けるトップリングと、前記トップリングを着脱自在に駆動軸に連結し、前記駆動軸の回転駆動力を前記トップリングに伝達する連結機構と、前記複数の圧力室にそれぞれ連通した複数の配管接続ポートを有するポートユニットとを備え、前記ポートユニットは、前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
本発明の好ましい態様は、前記トップリングは、前記ポートユニットに係合する回転レバーを備えており、前記ポートユニットは、前記回転レバーにより前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トップリングには、前記複数の配管接続ポートの下部がそれぞれ挿入される複数の係合穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記配管接続ポートの下部の外周面には、その周方向に延びる環状溝が形成されており、前記環状溝にはシール部材が嵌め込まれていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記シール部材はＯリングであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記連結機構は、前記駆動軸に固定された上側部材と、前記トップリングに固定された下側部材と、前記上側部材と前記下側部材とを着脱自在に連結するクランプ継手とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の態様は、基板を保持するための基板保持装置であって、複数の圧力室を有し、該複数の圧力室内に形成された負圧により前記基板を保持し、かつ前記複数の圧力室内に形成された正圧によって前記基板を研磨面に押し付けるトップリングと、前記トップリングを着脱自在に駆動軸に連結し、前記駆動軸の回転駆動力を前記トップリングに伝達する連結機構とを備え、前記連結機構は、だるま穴が形成された取付部材と、前記だるま穴に挿入されるねじとを備えており、前記取付部材は前記駆動軸および前記トップリングのいずれか一方に固定され、前記ねじは前記駆動軸および前記トップリングの他方に固定されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の好ましい態様は、前記複数の圧力室にそれぞれ連通した複数の配管接続ポートを有するポートユニットをさらに備え、前記ポートユニットは、前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トップリングは、前記ポートユニットに係合する回転レバーを備えており、前記ポートユニットは、前記回転レバーにより前記トップリングに着脱自在に取り付けられることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記トップリングには、前記複数の配管接続ポートの下部がそれぞれ挿入される複数の係合穴が形成されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記配管接続ポートの下部の外周面には、その周方向に延びる環状溝が形成されており、前記環状溝にはシール部材が嵌め込まれていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記シール部材はＯリングであることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の態様は、研磨面を有する研磨具を支持するための研磨テーブルと、上記基板保持装置とを備えたことを特徴とする研磨装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、配管接続ポートに配管が接続された状態でポートユニットをトップリングから取り外すだけで、すべての配管をトップリングから同時に切り離すことができる。また、配管接続ポートに配管が接続された状態でポートユニットをトップリングに取り付けるだけで、すべての配管をトップリングに同時に接続することができる。したがって、トップリングの駆動軸への取り付けおよび取り外しを容易にかつ短時間で行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の第２の態様によれば、ねじを緩めた状態でトップリングをその中心まわりに少しだけ回転させて、ねじをだるま穴の大径穴に移動させる。これにより、トップリングを駆動軸から取り外すことができる。トップリングを駆動軸に取り付けるときは、ねじを緩めた状態でこれらのねじをだるま穴の大径穴に挿入し、トップリングをその中心まわりに少しだけ回転させて、ねじをだるま穴の小径穴に移動させる。そしてねじを締め付けることにより、トップリングが駆動軸に固定される。本発明によれば、ねじをトップリングから完全に取り外す必要がないので、トップリングの駆動軸への取り付けおよび取り外しを容易にかつ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ウェハなどの基板を研磨する研磨装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る基板保持装置の一実施形態を示す断面図である。
【図３】図２に示す基板保持装置の上面図である。
【図４】クランプ継手を外して上側部材と下側部材とを離間させた状態を示す図である。
【図５】図５（ａ）はクランプ継手を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図６】ポートユニットを示す平面図である。
【図７】ポートユニットを示す側面図である。
【図８】図８（ａ）はトップリングの上面に形成された係合穴を示す断面図であり、図８（ｂ）は係合穴に挿入された配管接続ポートを示す拡大図である。
【図９】ポートユニットの配管接続ポートに配管がそれぞれ接続されたトップリングの上面図である。
【図１０】連結機構の他の例を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す取付部材を示す斜視図である。
【図１２】。図１２（ａ）は、だるま穴を示す平面図であり、図１２（ｂ）は、だるま穴にねじが挿入された状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、ウェハなどの基板を研磨する研磨装置を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨具としての研磨パッド３を支持するための研磨テーブル５と、ウェハＷを保持しかつウェハＷを研磨テーブル５上の研磨パッド３に押圧するためのトップリング１５と、研磨パッド３に研磨液（例えばスラリー）を供給するための研磨液供給機構１０とを備えている。研磨パッド３は研磨テーブル５の上面に貼付されており、研磨パッド３の上面がウェハＷを研磨する研磨面３ａを構成している。研磨具としては、研磨パッド３に代えて固定砥粒または研磨布などを用いてもよい。
【００１５】
研磨テーブル５は、テーブル軸６を介してその下方に配置されるテーブルモータ８に連結されており、このテーブルモータ８により研磨テーブル５および研磨パッド３が矢印で示す方向に回転されるようになっている。トップリング１５は駆動軸１６の下端に連結機構２０を介して連結されている。トップリング１５は、真空吸着によりその下面にウェハＷを保持できるように構成されている。駆動軸１６は、トップリングヘッド１８内に設置された図示しない上下動機構および回転機構に連結されている。トップリング１５は、駆動軸１６を介して上下動機構および回転機構により上下動し、回転するようになっている。
【００１６】
ウェハＷの研磨は次のようにして行われる。トップリング１５および研磨テーブル５をそれぞれ矢印で示す方向に回転させ、研磨液供給機構１０から研磨パッド３上に研磨液（スラリー）を供給する。この状態で、トップリング１５はウェハＷを研磨パッド３の研磨面３ａに押し付け、ウェハＷと研磨面３ａとを摺接させる。ウェハＷの表面は、研磨液に含まれる砥粒の機械的作用と研磨液の化学的作用により研磨される。このような研磨装置はＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）装置と呼ばれている。
【００１７】
図２は、本発明に係る基板保持装置の一実施形態を示す断面図であり、図３は図２に示す基板保持装置の上面図である。基板保持装置は、トップリング１５と、このトップリング１５を駆動軸１６に着脱可能に連結する連結機構２０から構成されている。トップリング１５は、トップリング本体部２３と、ウェハ（基板）Ｗに接触する弾性膜（メンブレン）２４と、この弾性膜２４を保持するキャリア２６と、トップリング本体部２３に傾動自在に連結された駆動フランジ２８とを備えている。トップリング本体部２３の外周部にはリテーナリング２７が固定されている。このリテーナリング２７は、研磨中にウェハＷがトップリング１５から飛び出さないようにウェハＷを囲むように配置されている。
【００１８】
トップリング１５は、連結機構２０を介して駆動軸１６に連結されている。この連結機構２０は、駆動軸１６の下端にボルト３１によって固定された上側部材３３と、トップリング１５に固定された下側部材３４と、これら上側部材３３と下側部材３４とを着脱自在に連結するクランプ継手３５とを備えている。上側部材３３と下側部材３４とが互いに当接した状態で、クランプ継手３５が上側部材３３と下側部材３４との接触箇所を囲み、さらにクランプ継手３５で上側部材３３および下側部材３４を締め付けることにより、これら上側部材３３と下側部材３４とが互いに連結される。下側部材３４は、トップリング１５の駆動フランジ２８に一体に形成されているが、下側部材３４は駆動フランジ２８とは別の要素として設けられてもよい。
【００１９】
トップリング１５は、駆動フランジ２８とトップリング本体部２３との間に配置された球面軸受４０をさらに備えている。この球面軸受４０により、トップリング本体部２３およびリテーナリング２７は、駆動軸１６に対して自由に傾動可能となっている。球面軸受４０は、セラミックなどの硬質のボールから構成されている。
【００２０】
連結機構２０および駆動フランジ２８は、駆動軸１６と一体に回転する。駆動軸１６の回転駆動力（トルク）は、連結機構２０を介してトップリング１５に伝達される。トップリング本体部２３には複数のトルク伝達ピン４１が固定されている。連結機構２０および駆動フランジ２８が駆動軸１６とともに回転すると、駆動フランジ２８がトルク伝達ピン４１に接触し、これにより駆動軸１６の回転駆動力（トルク）がトップリング１５に伝達され、トップリング１５が回転する。トルク伝達ピン４１は、駆動軸１６の回転をトップリング１５に伝えるが、駆動軸１６の上下動はトップリング１５に伝えない。したがって、トップリング本体部２３およびリテーナリング２７は、回転しながら駆動軸１６に対して自由に傾動することが可能となっている。
【００２１】
図４は、クランプ継手３５を外して上側部材３３と下側部材３４とを離間させた状態を示す図である。上側部材３３は上側接続フランジ４３を有しており、下側部材３４は下側接続フランジ４４を有している。これら上側接続フランジ４３と下側接続フランジ４４は実質的に同じ径を持つ環状に形成され、上下対称の形状を有している。上側接続フランジ４３は、下向きに傾斜する上側テーパー面４６を有しており、下側接続フランジ４４は、上向きに傾斜する下側テーパー面４７を有している。トップリング１５を駆動軸１６に連結するときは、下側接続フランジ４４が上側接続フランジ４３に当接され、この状態でクランプ継手３５により上側接続フランジ４３および下側接続フランジ４４が締め付けられる。
【００２２】
図５（ａ）はクランプ継手３５を示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図である。クランプ継手３５は、一部に切り欠き部を有するクランプリング５１と、このクランプリング５１を締め付けるためのねじ５６とを備えている。クランプリング５１には、１つまたは複数のヒンジ５７が設けられており、このヒンジ５７によってクランプリング５１の全体が自在に開くことができ、かつ閉じることができるようになっている。ねじ５６は、切り欠き部を構成するクランプリング５１の端部５１ａ，５１ａを互いに連結している。このねじ５６を締め付けることによってクランプ継手３５が上側部材３３および下側部材３４に取り付けられ、ねじ５６を外すことによってクランプ継手３５が上側部材３３および下側部材３４から取り外される。
【００２３】
クランプ継手３５は、上側接続フランジ４３および下側接続フランジ４４を囲むように配置される。クランプ継手３５の内周面には、クランプリング５１の周方向に延びる上側傾斜面５２および下側傾斜面５３が形成されている。上側傾斜面５２および下側傾斜面５３の相対位置は、上側部材３３の上側テーパー面４６および下側部材３４の下側テーパー面４７の相対位置と同じであり、かつ上側傾斜面５２および下側傾斜面５３は上側テーパー面４６および下側テーパー面４７にそれぞれ平行である。
【００２４】
クランプ継手３５が上側接続フランジ４３および下側接続フランジ４４を締め付けると、上側傾斜面５２が上側テーパー面４６に接触し、下側傾斜面５３が下側テーパー面４７に接触する。これら傾斜面５２，５３とテーパー面４６，４７との接触により、上側接続フランジ４３および下側接続フランジ４４は互いに押し付けられる。このようにして、クランプ継手３５によって上側部材３３と下側部材３４とが互いに固定される。上側部材３３は駆動軸１６に固定され、下側部材３４はトップリング１５に固定されているので、クランプ継手３５の着脱によってトップリング１５を駆動軸１６に接続し、かつ切り離すことができる。
【００２５】
図２に示すように、弾性膜２４とキャリア２６との間には複数の圧力室６０，６１，６２，６３が形成されている。これらの複数の圧力室６０〜６３は弾性膜２４とキャリア２６とによって形成されている。圧力室６０〜６３は図示しない圧力調整装置に接続されており、圧力室６０〜６３には加圧気体（例えば加圧空気または加圧窒素ガス）が供給されるようになっている。圧力室６０〜６３に加圧気体を供給して圧力室６０〜６３内に正圧を形成すると、弾性膜２４がウェハＷの対応する領域を押圧する。ウェハＷの各領域に加えられる研磨圧力は、それぞれの圧力室６０〜６３内の加圧気体の圧力によって調整することができる。圧力室６１を構成する弾性膜２４の一部には通孔（図示せず）が形成されている。上述した圧力調整装置によってこの圧力室６１内に負圧（真空）を形成すると、トップリング１５は真空吸着によりウェハＷを弾性膜２４上に保持することができる。
【００２６】
トップリング本体部２３とキャリア２６とは、弾性膜６９によって連結されている。トップリング本体部２３とキャリア２６と弾性膜６９により圧力室６４が形成されており、この圧力室６４には上記圧力調整装置から加圧気体が供給され、さらに、圧力室６４内に負圧（真空）が形成されるようになっている。このような構成により、圧力室６４内に正圧を形成すると、キャリア２６および弾性膜２４の全体が下降し、圧力室６４に真空を形成すると、キャリア２６および弾性膜２４の全体が上昇する。
【００２７】
これらの圧力室６０〜６４は、流体流路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５および複数の配管（通常は可撓性のあるチューブ）７１を介して上記圧力調整装置にそれぞれ接続されている。流体流路Ｐ１〜Ｐ５はトップリング１５内に形成されている。複数の配管７１の端子７１ａは、トップリング１５上に配置された複数の配管接続ポート７４にそれぞれ接続されている。これらの配管接続ポート７４は、流体流路Ｐ１〜Ｐ５を通じて圧力室６０〜６４にそれぞれ連通している。したがって、各配管７１は、配管接続ポート７４を介して流体流路Ｐ１〜Ｐ５に接続されている。配管７１は、駆動軸１６内を通って上記圧力調整装置まで延びている。
【００２８】
図３に示すように、複数の配管接続ポート７４は、環状のベース部材７５に固定されている。複数の配管接続ポート７４とベース部材７５とにより、ポートユニット７７が構成されている。このポートユニット７７は複数の回転レバー８１との係合によってトップリング１５に着脱可能に固定されている。これらの回転レバー８１はトップリング本体部２３の上面に回転自在に取り付けられている。回転レバー８１を回転させることで、回転レバー８１とトップリング本体部２３との間にポートユニット７７が挟まれ、これによりポートユニット７７がトップリング本体部２３に取り付けられる。さらに、回転レバー８１を点線で示すように回転させて回転レバー８１をポートユニット７７から離間させることにより、ポートユニット７７をトップリング１５から取り外すことができる。
【００２９】
図６はポートユニット７７を示す平面図であり、図７はポートユニット７７を示す側面図である。図６および図７に示すように、ポートユニット７７は、ベース部材７５と、このベース部材７５に固定された複数の配管接続ポート７４とを有している。ベース部材７５は環状に形成されているが、他の形状であってもよい。また、配管接続ポート７４はベース部材７５に一体に形成されていてもよい。さらに、ベース部材７５は、複数のベース部材片から構成されてもよい。この場合にも、各ベース部材片には複数の配管接続ポート７４が固定される。複数の配管７１はこれらの配管接続ポート７４にそれぞれ接続される。図７に示すように、各配管接続ポート７４の下部はベース部材７５から下方に突出している。この配管接続ポート７４の下部の外周面には環状溝７４ａが形成されている。この環状溝７４ａはＯリングなどのシール部材用の溝である。
【００３０】
図２に示すように、ポートユニット７７は、回転レバー８１によってトップリング１５に着脱可能に取り付けられている。トップリング１５の上面（より具体的にはトップリング本体部の上面）には、上述した配管接続ポート７４の下部を受け入れる複数の係合穴９１が形成されている（図２では１つの係合穴９１のみが描かれている）。これら複数の係合穴９１は、配管接続ポート７４のそれぞれの位置に対応した位置に配置されている。したがって、配管接続ポート７４の下部をそれぞれ係合穴９１に挿入することにより、ポートユニット７７の位置決めが完了する。
【００３１】
図８（ａ）はトップリング１５の上面に形成された係合穴９１を示す断面図であり、図８（ｂ）は係合穴９１に挿入された配管接続ポート７４を示す拡大図である。配管接続ポート７４の下部に形成された環状溝７４ａには、Ｏリング９５が嵌め込まれている。このＯリング９５は、係合穴９１を形成する円筒状の壁面９１ａと配管接続ポート７４との間の隙間をシールする。従来では、配管７１の端子７１ａの下端面とトップリング本体部２３の上面との間に配置されたＯリングを上下から押し付けていたが、このような構成では強い力でＯリングを配管７１の端子７１ａの下端面とトップリング本体部２３の上面との間に挟む必要がある。本実施形態では、Ｏリング９５は配管接続ポート７４の外周面に形成された環状溝７４ａ内に収容されているので、配管接続ポート７４を係合穴９１に挿入するだけで、Ｏリング９５が配管接続ポート７４と係合穴９１の円筒状の壁面９１ａとの間に挟み込まれる。よって、強い押し付け力は不要となり、上述した回転レバー８１でポートユニット７７をトップリング１５に取り付けるだけで、Ｏリング９５によるシールが確立される。なお、Ｏリングに代えて、異なる断面形状を有するシール部材を環状溝７４ａ内に収容してもよい。
【００３２】
図９は、ポートユニット７７の配管接続ポート７４に配管７１がそれぞれ接続されたトップリング１５の上面図である。それぞれの配管７１は、対応する配管接続ポート７４に予め接続されている。これらの配管７１が配管接続ポート７４に接続された状態でポートユニット７７をトップリング１５から取り外すことにより、すべての配管７１の切り離しが同時に完了する。また、配管７１が配管接続ポート７４に接続された状態でポートユニット７７をトップリング１５に取り付けるだけで、すべての配管７１の接続が完了する。このようなポートユニット７７と連結機構２０により、トップリング１５を容易にかつ短時間で駆動軸１６に取り付けることができ、かつ駆動軸１６から取り外すことが可能となる。
【００３３】
実際の作業では、従来のトップリングの取り外し作業の時間が約２４分であったのに対して、本実施形態によるトップリング１５の取り外し作業の時間は約８分であった。この作業結果から分かるように、ポートユニット７７および連結機構２０を備えたトップリング１５は、その取り付けおよび取り外しの作業性を大幅に向上させることができる。
【００３４】
図１０は、連結機構２０の他の例を示す平面図である。この例の連結機構２０は、駆動軸１６に固定された取付部材１００と、トップリング１５に固定された複数のねじ１０２とを備えている。これらのねじ１０２は、トップリング本体部２３の上面に螺合されており、トップリング１５の中心軸線のまわりに等間隔で配置されている。取付部材１００は、上記ねじ１０２に対応する位置に形成された複数のだるま穴（かぎ穴ともいう）１０１を有している。複数のねじ１０２は、複数のだるま穴１０１にそれぞれ挿入される。
【００３５】
図１１は、図１０に示す取付部材１００を示す斜視図である。図１２（ａ）は、だるま穴１０１を示す平面図であり、図１２（ｂ）は、だるま穴１０１にねじ１０２が挿入された状態を示す平面図である。だるま穴１０１は、大径穴１０１ａと小径穴１０１ｂとから構成され、これらは互いに接続されている。大径穴１０１ａはねじ１０２の頭部１０２ａよりも大きく、小径穴１０１ｂはねじ１０２の頭部１０２ａよりも小さく形成されている。
【００３６】
トップリング１５の駆動軸１６への取り付けは次のようにして行われる。ねじ１０２を緩めた状態で、ねじ１０２の頭部１０２ａを大径穴１０１ａに挿入する。この状態で、トップリング１５をその中心軸まわりに少しだけ回転させることで、図１２（ｂ）に示すようにねじ１０２を小径穴１０１ｂに移動させる。そして、ねじ１０２を締め付けることによってトップリング１５が駆動軸１６に固定される。トップリング１５を駆動軸１６から外すときは、ねじ１０２を緩め、この状態でトップリング１５をその中心軸まわりに少しだけ回転させて、ねじ１０２を大径穴１０１ａに移動させる。
【００３７】
このように、ねじ１０２をトップリング１５から完全に取り外すことなく、トップリング１５の着脱が可能である。したがって、簡単かつ短時間にトップリング１５を駆動軸１６に取り付け、かつ取り外すことができる。なお、図１０に示す例では、取付部材１００が駆動軸１６に固定され、ねじ１０２がトップリング１５に固定されているが、ねじ１０２が駆動軸１６に固定され、取付部材１００がトップリング１５に固定されてもよい。
【００３８】
この例の連結機構２０は、上述したポートユニット７７とともに使用することができる。したがって、連結機構２０とポートユニット７７との組み合わせにより、さらに簡単かつ短時間にトップリング１５を駆動軸１６に取り付け、かつ取り外すことができる。
【００３９】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【００４０】
３      研磨パッド
３ａ    研磨面
５      研磨テーブル
６      テーブル軸
８      テーブルモータ
１０      研磨液供給機構
１５      トップリング
１６      駆動軸
１８      トップリングヘッド
２０      連結機構
２３      トップリング本体部
２４      弾性膜
２６      キャリア
２７      リテーナリング
２８      駆動フランジ
３１      ボルト
３３      上側部材
３４      下側部材
３５      クランプ継手
４０      球面軸受
４１      トルク伝達ピン
４３      上側接続フランジ
４４      下側接続フランジ
４６      上側テーパー面
４７      下側テーパー面
５１      クランプリング
５２      上側傾斜面
５３      下側傾斜面
５６      ねじ
５７      ヒンジ
６０〜６４    圧力室
６９      弾性膜
７１      配管
７４      配管接続ポート
７４ａ    環状溝
７５      ベース部材
７７      ポートユニット
８１      回転レバー
９１      係合穴
９５      Ｏリング
１００    取付部材
１０１    だるま穴
１０２    ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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