CN106181751B - 研磨装置以及研磨头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种研磨装置、研磨头以及保持环。研磨装置能够简单地更换保持环、且不使保持环变形就能够将该保持环固定于驱动环。研磨装置具有用于将基板(W)按压于研磨垫(2)的研磨头(1)。研磨头(1)包括：具有基板接触面(45a)的头主体(10)；与头主体(10)连结的驱动环(46)；包围基板接触面(45a)、并与驱动环(46)连接的保持环(40)。在驱动环(46)形成有第1螺纹(91)，在保持环(40)形成有与第1螺纹(91)卡合的第2螺纹(92)，第2螺纹(92)沿着保持环(40)的周向延伸。

Description

研磨装置以及研磨头
技术领域
本发明涉及对晶片等基板进行研磨的研磨装置，特别是涉及在基板的周围一边将保持环按压于研磨垫一边在该研磨垫上研磨基板的研磨装置。另外，本发明涉及那样的研磨装置所使用的研磨头以及保持环。
背景技术
作为研磨装置的CMP装置一边向研磨垫供给研磨液(浆料)，一边将晶片按压于研磨垫来研磨晶片。研磨垫被支承于研磨台上，与研磨台一起旋转。晶片在研磨头的作用下进行旋转，被按压于旋转着的研磨垫。在研磨晶片的过程中，由于晶片与研磨垫之间的摩擦，力沿着横向作用于晶片。因此，为了晶片不从研磨头飞出，研磨头具有用于保持晶片的保持环。
图39是以往的研磨头的概略剖视图。研磨头300具有向保持环301传递转矩的驱动环302，保持环301固定于该驱动环302。更具体而言，在保持环301的上表面上等间隔地形成有多个螺纹孔305，贯通驱动环302的多个螺钉307拧入保持环301的螺纹孔305，从而保持环301被固定于驱动环302。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-190101号公报
发明要解决的课题
保持环301在研磨晶片W的过程中与研磨垫滑动接触，因此逐渐磨损。因而，保持环301是必须定期地更换的消耗品之一。然而，固定着保持环301的螺钉307配置于研磨头300的内部，因此，为了更换保持环301，需要将研磨头300从研磨装置拆卸下来并将研磨头300分解。因此，保持环301的更换花费相当长的时间，研磨装置的停机时间就变长。
另外，在用多个螺钉307紧固保持环301时，保持环301内的应力产生偏差，有时这使保持环301变形。保持环301除了具有对研磨中的晶片W进行保持的作用之外，还具有通过控制研磨垫的反弹量来控制晶片W的外周部的研磨速度的作用。若保持环301变形，则晶片W的外周部的研磨速度有可能产生偏差。
发明内容
本发明是鉴于上述的以往的问题点而做成的，目的在于提供一种能够简单地更换保持环，且不使保持环变形就能够将该保持环固定于驱动环的研磨头以及研磨装置。另外，本发明的目的在于提供能够相对于那样的研磨头简单地安装以及卸下的保持环。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的一技术方案是一种研磨装置，其中，该研磨装置包括：研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；研磨头，该研磨头用于将基板按压于所述研磨垫；头电动机，该头电动机用于使所述研磨头旋转，所述研磨头包括：头主体，该头主体具有基板接触面；驱动环，该驱动环与所述头主体连结；保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，所述驱动环具有环状驱动环主体和从所述环状驱动环主体的下表面向下方突出的环状突部，在所述保持环的上表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，在所述环状突部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状凹部的侧面形成有所述第2螺纹，所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，所述防松构造体具备：销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
本发明的优选技术方案中，所述环状突部由固定于所述环状驱动环主体的螺纹环的至少一部分构成。
本发明的优选技术方案中，所述环状驱动环主体的下表面与所述保持环的上表面接触。
本发明的优选技术方案中，所述保持环具有环状保持环主体和凹环，该凹环形成有所述环状凹部以及所述第2螺纹，所述凹环具有比所述环状保持环主体的强度高的强度。
本发明提供另一方式的研磨装置，其中，该研磨装置包括：研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；研磨头，该研磨头用于将基板按压于所述研磨垫；头电动机，该头电动机用于使所述研磨头旋转，所述研磨头包括：头主体，该头主体具有基板接触面；驱动环，该驱动环与所述头主体连结；保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，所述保持环具有环状保持环主体和从所述环状保持环主体的上表面向上方突出的环状突部，在所述驱动环的下表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，在所述环状凹部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状突部的侧面形成有所述第2螺纹，所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，所述防松构造体具备：销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
本发明的优选技术方案中，所述保持环具有环状保持环主体和从所述环状保持环主体的上表面向上方突出的环状突部，在所述驱动环的下表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，在所述环状凹部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状突部的侧面形成有所述第2螺纹。
本发明的优选技术方案中，所述环状突部由固定于所述环状保持环主体的螺纹环的至少一部分构成。
本发明的优选技术方案中，所述环状保持环主体的上表面与所述驱动环的下表面接触。
本发明的优选技术方案中，在所述第1螺纹以及所述第2螺纹的内侧以及外侧分别设置有对所述驱动环与所述保持环之间的间隙进行密封的密封环。
本发明的优选技术方案中，在所述保持环的外周面形成有供紧固工具卡合的凹部，该紧固工具用于使该保持环绕其轴心旋转。
本发明的优选技术方案中，所述头电动机具有将所述研磨头的旋转锁定的锁定功能。
本发明的优选技术方案中，所述第2螺纹被紧固的方向与在研磨所述基板时所述头电动机使所述研磨头旋转的方向相反。
本发明的优选技术方案中，该研磨装置还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体。
本发明的优选技术方案中，所述防松构造体是将所述保持环按压于所述驱动环的锁定环。
本发明的优选技术方案中，所述防松构造体是使所述保持环相对于所述驱动环的旋转停止的锁定螺钉。
本发明的优选技术方案中，所述防松构造体具有上下移动自由地支承于所述驱动环的销，所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
本发明的优选技术方案中，所述防松构造体还具有能够旋转地支承于所述驱动环的凸轮轴，所述凸轮轴具有与所述销卡合的凸轮部和露出的端部。
本发明的优选技术方案中，该研磨装置还具有对所述第2螺纹相对于所述第1螺纹的松动进行检测的松动检测器。
本发明的优选技术方案中，所述松动检测器是对形成于所述驱动环的第1记号与形成于所述保持环的第2记号的相对位置进行检测的记号检测器。
本发明的优选技术方案中，所述松动检测器是夹在所述驱动环与所述保持环之间的负荷传感器。
本发明的另一技术方案是一种研磨头，该研磨头用于将基板按压于研磨垫，其中，该研磨头包括：头主体，该头主体具有基板接触面；驱动环，该驱动环与所述头主体连结；保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，所述驱动环具有环状驱动环主体和从所述环状驱动环主体的下表面向下方突出的环状突部，在所述保持环的上表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，在所述环状突部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状凹部的侧面形成有所述第2螺纹，所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，所述防松构造体具备：销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
本发明提供另一方式的研磨头，该研磨头用于将基板按压于研磨垫，其中该研磨头包括：头主体，该头主体具有基板接触面；驱动环，该驱动环与所述头主体连结；保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，所述保持环具有环状保持环主体和从所述环状保持环主体的上表面向上方突出的环状突部，在所述驱动环的下表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，在所述环状凹部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状突部的侧面形成有所述第2螺纹，所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，所述防松构造体具备：销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
本发明的又一技术方案是一种保持环，该保持环用于研磨头，该研磨头包括具有基板接触面的头主体和与所述头主体连结的驱动环，其中，该保持环具有与形成于所述驱动环的第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸。
发明效果
保持环通过第1螺纹与第2螺纹之间的卡合而与驱动环连接。即，通过使整个保持环旋转，第2螺纹与第1螺纹卡合，保持环固定于驱动环。若保持环向相反方向旋转，则第1螺纹与第2螺纹之间的卡合解除，能够将保持环从驱动环拆下。这样，仅通过使保持环旋转就能够安装且能够卸下保持环，因此，无需将研磨头从研磨装置卸下，而且还无需将研磨头分解。而且，第2螺纹沿着保持环的周向延伸，因此，第1螺纹与第2螺纹之间的紧固力在保持环的整周上均匀。因而，在保持环内产生的应力也均匀，保持环不会变形。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的研磨装置的示意图。
图2是表示研磨装置的详细结构的图。
图3是研磨头的剖视图。
图4是表示驱动环以及连结构件的俯视图。
图5是保持环和驱动环的放大剖视图。
图6是图5所示的第1螺纹与第2螺纹之间的卡合解除时的保持环和驱动环的放大剖视图。
图7是表示在驱动环与保持环之间设置有密封环的实施方式的图。
图8是表示在驱动环与保持环之间设置有密封环的另一实施方式的图。
图9是表示保持环和驱动环的另一实施方式的放大剖视图。
图10是图9所示的第1螺纹与第2螺纹之间的卡合解除时的保持环和驱动环的放大剖视图。
图11是表示保持环的另一实施方式的图。
图12是图11所示的第1螺纹与第2螺纹之间的卡合解除时的保持环和驱动环的放大剖视图。
图13是表示保持环的另一实施方式的图。
图14是表示保持环和驱动环的另一实施方式的放大剖视图。
图15是图14所示的第1螺纹与第2螺纹之间的卡合解除时的保持环和驱动环的放大剖视图。
图16是表示用于使保持环旋转的紧固工具的图。
图17是表示利用紧固工具使保持环绕其轴心旋转的情形的图。
图18是表示具有由锁定螺钉构成的防松构造体的实施方式的图。
图19是表示在图14以及图15所示的实施方式中应用锁定螺钉的实施方式的图。
图20是表示具有由锁定环构成的防松构造体的实施方式的图。
图21是表示防松构造体的又一实施方式的图。
图22是图21所示的锁定环和锁定螺母的放大图。
图23是锁定环以及锁定螺母的分解图。
图24是表示防松构造体的再一实施方式的图。
图25是从箭头A所示的方向观察图24所示的防松构造体的剖视图。
图26是表示销上升而销从保持环的孔露出后的状态的图。
图27是表示销上升而销从保持环的孔露出后的状态的图。
图28是表示保持环的孔的一实施方式的俯视图。
图29是表示防松构造体的再一实施方式的图。
图30是从箭头B所示的方向观察图29所示的防松构造体的剖视图。
图31是表示形成于保持环的孔的俯视图。
图32是表示使凸轮轴旋转而利用凸轮部使销上升后的状态的图。
图33是表示使凸轮轴旋转而利用凸轮部使销上升后的状态的图。
图34是表示销与保持环的孔的位置没有对准的状态的图。
图35是表示对第2螺纹相对于第1螺纹的松动进行检测的松动检测器的图。
图36是表示保持环的第2螺纹没有松动时的第1记号以及第2记号的放大图。
图37是表示保持环的第2螺纹松动了时的第1记号以及第2记号的放大图。
图38是表示使用了负荷传感器作为松动检测器的实施方式的图。
图39是以往的研磨头的概略剖视图。
符号说明
1…研磨头(基板保持装置)，2…研磨垫，3…研磨台，5…研磨液供给喷嘴，10…头主体，11…头轴，12…旋转筒，13…台电动机，14…同步带轮，16…头臂，18…头电动机，19…同步带，20…同步带轮，21…头臂轴，25…旋转接头，26…轴承，27…上下移动机构，28…桥接件，29…支承台，30…支柱，32…滚珠丝杠，38…伺服电动机，40…保持环，41…凸缘，42…衬垫，43…承载件，45…弹性膜，45a…基板接触面，46…驱动环，47…环状驱动环主体，48…环状保持环主体，49…凹环，50…压力室，60…保持环按压机构，61…活塞，62…滚动隔膜，63…保持环压力室，65…压力调整装置，75…连结构件，76…轴部，77…毂，78…辐条，80…驱动辊，85…球面轴承，90…安装螺钉，91…第1螺纹，92…第2螺纹，95…环状突部，97…环状凹部，100A、100B…密封环，110…紧固工具，111…圆弧臂，112…突起，120…凹部，122…螺纹孔，125…锁定螺钉，127…锁定环，130…外螺纹，131…内螺纹，135…凸缘部，136…小径部，141…第1记号，142…第2记号，143…记号检测器，145…负载传感器，150…锁定环，151…锁定螺母，152…凸部，154…小径部，155…凸缘部，157…内螺纹，158…外螺纹，161、162、163、164…锥面，165…凹部，167…密封带，170…销，171…孔，172…块，190…凸轮轴，191…露出的端部，192…槽，195…凸轮部，197…弹簧。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，对附图中相同或相当的构成要素标注相同的附图标记而省略重复的说明。
图1是表示本发明的一实施方式的研磨装置的示意图。如图1所示，研磨装置包括：研磨头(基板保持装置)1，其对作为基板的一个例子的晶片W进行保持并使晶片W旋转；研磨台3，其支承研磨垫2；研磨液供给喷嘴5，其向研磨垫2供给研磨液(浆料)。研磨垫2的上表面构成用于研磨晶片W的研磨面2a。
研磨头1构成为，能够通过真空吸引将晶片W保持于其下表面。研磨头1以及研磨台3如箭头所示那样向相同的方向旋转，在该状态下，研磨头1将晶片W按压于研磨垫2的研磨面2a。从研磨液供给喷嘴5向研磨垫2上供给研磨液，晶片W在存在研磨液的条件下通过与研磨垫2滑动接触而被研磨。
图2是表示研磨装置的详细结构的图。研磨台3借助台轴3a与配置于其下方的台电动机13连结，能够绕该台轴3a旋转。在研磨台3的上表面粘贴有研磨垫2。通过利用台电动机13使研磨台3旋转，研磨面2a相对于研磨头1相对地移动。因而，台电动机13构成使研磨面2a沿着水平方向移动的研磨面移动机构。
研磨头1与头轴11连接，该头轴11利用上下移动机构27可相对于头臂16上下移动。利用该头轴11的上下移动，使整个研磨头1相对于头臂16升降、定位。在头轴11的上端安装有旋转接头25。
使头轴11以及研磨头1上下移动的上下移动机构27包括：桥接件28，其借助轴承26将头轴11支承成能够旋转；滚珠丝杠32，其安装于桥接件28；支承台29，其由支柱30支承；伺服电动机38，其设于支承台29上。支承伺服电动机38的支承台29借助支柱30固定于头臂16。
滚珠丝杆32具有与伺服电动机38连结的丝杠轴32a和该丝杠轴32a所螺纹结合的螺母32b。头轴11与桥接件28成为一体而上下移动。因而，若驱动伺服电动机38，则桥接件28借助滚珠丝杆32上下移动，由此，头轴11以及研磨头1上下移动。
另外，头轴11借助键(未图示)与旋转筒12连结。该旋转筒12在其外周部具有同步带轮14。在头臂16上固定有头电动机18，上述同步带轮14借助同步带19与设于头电动机18的同步带轮20连接。因而，通过旋转驱动头电动机18，从而旋转筒12以及头轴11借助同步带轮20、同步带19，以及同步带轮14而一体地旋转，研磨头1以其轴心为中心进行旋转。头电动机18、同步带轮20、同步带19，以及同步带轮14构成使研磨头1以其轴心为中心旋转的研磨头旋转机构。头臂16由能够旋转地支承于框架(未图示)的头臂轴21支承。
研磨头1构成为，能够在其下表面保持晶片W等基板。头臂16构成为能够以头臂轴21为中心进行回转，在下表面保持有晶片W的研磨头1利用头臂16的回转从晶片W的接收位置向研磨台3的上方位置移动。使研磨头1以及研磨台3分别旋转，从设于研磨台3的上方的研磨液供给喷嘴5向研磨垫2上供给研磨液。使研磨头1下降，然后，将晶片W按压于研磨垫2的研磨面2a。这样，使晶片W与研磨垫2的研磨面2a滑动接触而研磨晶片W的表面。
接着，对构成基板保持装置的研磨头1进行说明。图3是研磨头1的剖视图。研磨头1也被称为顶环。如图3所示，研磨头1具有将晶片W按压于研磨面2a的头主体10和包围晶片W地配置的保持环40。头主体10以及保持环40构成为利用头轴11的旋转而一体地旋转。保持环40构成为能够与头主体10独立地上下移动。
头主体10具有圆形的凸缘41、安装于凸缘41的下表面的衬垫42，以及安装于衬垫42的下表面的承载件43。凸缘41与头轴11连结。承载件43隔着衬垫42与凸缘41连结，凸缘41、衬垫42，以及承载件43一体地旋转且上下移动。凸缘41、衬垫42，以及承载件43由工程塑料(例如，PEEK)等树脂形成。此外，凸缘41也可以由SUS、铝等金属形成。
在承载件43的下表面安装有可与晶片W的背面抵接的弹性膜45。弹性膜45的下表面构成可与晶片W接触的基板接触面45a。在承载件43和弹性膜45之间形成有压力室50。压力室50经由旋转接头25与压力调整装置65连接，从压力调整装置65供给加压流体(例如加压空气)。弹性膜45由乙丙橡胶(EPDM)、聚氨酯橡胶、有机硅橡胶等强度以及耐久性优异的橡胶材料形成。
压力室50也与大气开放机构(未图示)连接，也能够使压力室50大气开放。压力室50也还与真空泵连接。在弹性膜45的基板接触面45a形成有多个通孔(未图示)。若利用真空泵在压力室50内形成真空，则基板接触面45a能够利用真空吸引保持晶片W。在研磨晶片W时，可向压力室50内供给加压流体(例如加压空气)。晶片W被弹性膜45的基板接触面45a按压于研磨垫2的研磨面2a。
保持环40配置于弹性膜45的基板接触面45a的周围。该保持环40利用第1螺纹91以及第2螺纹92与驱动环46连接。在研磨晶片W的过程中，保持环40包围被基板接触面45a按压于研磨垫2的晶片W的同时按压研磨垫2的研磨面2a。晶片W被保持环40保持在研磨头1内，可防止晶片W从研磨头1飞出。
驱动环46的上部与环状的保持环按压机构60连结。该保持环按压机构60对驱动环46的整个上表面施加均匀的向下的载荷，由此，将保持环40的整个下表面按压于研磨垫2的研磨面2a。
保持环按压机构60具有固定于驱动环46的上部的环状的活塞61和与活塞61的上表面连接的环状的滚动隔膜62。由滚动隔膜62形成保持环压力室63。该保持环压力室63经由旋转接头25与压力调整装置65连接。若从该压力调整装置65向保持环压力室63供给加压流体(例如，加压空气)，则滚动隔膜62将活塞61向下方压下，进一步，活塞61将驱动环46以及保持环40的整体向下方压下。这样一来，保持环按压机构60将保持环40的下表面按压于研磨垫2的研磨面2a。而且，通过利用压力调整装置65或未图示的真空泵在保持环压力室63内形成负压，能够使驱动环46以及保持环40的整体上升。保持环压力室63也与大气开放机构(未图示)连接，也能够使保持环压力室63大气开放。
驱动环46能够装卸地与保持环按压机构60连结。更具体而言，活塞61由金属等磁性材料形成，在驱动环46的上部配置有多个磁铁(未图示)。通过这些磁铁吸引活塞61，从而驱动环46被磁力固定于活塞61。也可以不使用磁力而利用紧固构件等将活塞61和驱动环46机械式连结。驱动环46借助连结构件75与球面轴承85连结。该球面轴承85配置于保持环40的半径方向内侧。
图4是表示驱动环46以及连结构件75的俯视图。如图4所示，连结构件75具有配置于头主体10的中心部的轴部76，固定于该轴部76的毂77，从该毂77呈放射状延伸的多个辐条78。辐条78的一方的端部固定于毂77，辐条78的另一方的端部固定于驱动环46。毂77、辐条78以及驱动环46形成为一体。驱动环46也可以构成为与辐条78分体的构件。
在承载件43上固定有多对驱动辊80、80。各对驱动辊80、80配置于各辐条78的两侧，与各辐条78的两面滚动接触。承载件43的旋转借助驱动辊80、80向辐条78传递，与辐条78连接着的驱动环46旋转。因而，固定于驱动环46的保持环40与头主体10一体地旋转。
如图3所示，轴部76在球面轴承85内沿着纵向延伸。连结构件75的轴部76被配置于头主体10的中央部的球面轴承85支承成沿着纵向移动自由。如图4所示，承载件43形成有收容辐条78的多个放射状的槽43a，各辐条78在各槽43a内沿着纵向移动自由。
利用这样的结构，与连结构件75连结的驱动环46以及保持环40能够相对于头主体10沿着纵向移动。而且，驱动环46以及保持环40被球面轴承85支承成能够倾斜移动。保持环40能够相对于基板接触面45a以及被基板接触面45a按压的晶片W相对地倾斜移动以及上下移动，且能够与晶片W独立地按压研磨垫2。
图5是保持环40和驱动环46的放大剖视图。保持环40通过第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合与驱动环46连接。驱动环46具有环状驱动环主体47和从该环状驱动环主体47的下表面46a向下方突出的环状突部95。环状突部95由固定于环状驱动环主体47的螺纹环94的下部构成。
第1螺纹91以及第2螺纹92是彼此卡合的螺旋状的螺纹牙。第1螺纹91形成于驱动环46的螺纹环94，第2螺纹92形成于保持环40。第1螺纹91沿着驱动环46的周向延伸，第2螺纹92沿着保持环40的周向延伸。第1螺纹91形成于驱动环46的整周，第2螺纹92形成于保持环40的整周。若使保持环40旋转，则第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除，能够将保持环40从驱动环46卸下。第1螺纹91未必需要连续地延伸，只要第1螺纹91形成于驱动环46的整周，第1螺纹91的一部分就也可以间断。同样地第2螺纹92未必需要连续地延伸，只要第2螺纹92形成于保持环40的整周，第2螺纹92的一部分就也可以间断。
图6是第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除时的保持环40和驱动环46的放大剖视图。螺纹环94被多个安装螺钉90固定于环状驱动环主体47。该安装螺钉90沿着驱动环46的周向等间隔地排列(参照图4)。各安装螺钉90贯通环状驱动环主体47地延伸并与螺纹环94螺纹结合。螺纹环94的上部被埋设于环状驱动环主体47内，螺纹环94的下部构成了从环状驱动环主体47的下表面46a向下方突出的环状突部95。
在本实施方式中，出于第1螺纹91的加工的难易度的观点考虑，环状突部95由与环状驱动环主体47不同的构件即螺纹环94的一部分构成。也可以将螺纹环94固定于环状驱动环主体47的下表面46a而由整个螺纹环94构成环状突部95。为了更牢固地将螺纹环94固定于环状驱动环主体47，也可以在将螺纹环94粘接于环状驱动环主体47之后用安装螺钉90固定。而且，也可以螺纹环94和环状驱动环主体47由相同材料形成为一体而构成驱动环46。
环状突部95在环状驱动环主体47的整周延伸，环状驱动环主体47以及保持环40呈同心状。第1螺纹91形成于环状突部95的内侧的侧面。在保持环40的上表面形成有可收容环状突部95的环状凹都97，在该环状凹部97的内侧的侧面形成有第2螺纹92。环状凹部97在保持环4的整周延伸，与保持环40呈同心状。在该实施方式中，第1螺纹91是内螺纹，第2螺纹92是外螺纹。
通过使整个保持环40绕其轴心旋转，如图5所示，使第2螺纹92与第1螺纹91卡合，能够将保持环40连接(固定)于驱动环46。另外，通过使整个保持环40绕其轴心向相反方向旋转，第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除，如图6所示，能够将保持环40从驱动环48卸下。
这样，仅通过使保持环40旋转就能够安装且能够卸下保持环40。因而，无需将研磨头1从研磨装置卸下，而且，也无需将研磨头1分解。而且，第1螺纹91以及第2螺纹92在保持环40的整周范围内连续地(或断续地)延伸，因此，第1螺纹91与第2螺纹92之间的紧固力在保持环40的整周均匀。因而，在保持环40内产生的应力也均匀，保持环40不会变形。
在研磨头1旋转着时，因保持环40与研磨垫2之间的摩擦而产生的转矩作用于保持环40。为了在研磨晶片W的过程中防止第1螺纹91和第2螺纹92松动，第2螺纹92被紧固的方向也可以与在研磨晶片W时头电动机18(参照图2)使研磨头1(以及保持环40)旋转的方向相反。当然，只要能够利用第1螺纹91和第2螺纹92获得充分的紧固力，就不需要该松动防止构造。
如图5所示，在保持环40的上表面40a在第1螺纹91与第2螺纹92之间的紧固力的作用下被按压于驱动环46的环状驱动环主体47的下表面46a的状态下，保持环40与驱动环46连接。环状驱动环主体47的下表面46a与保持环40的上表面40a接触。第1螺纹91以及第2螺纹92被驱动环46以及保持环40完全包围，不会暴露于外部。因而，在研磨晶片W时研磨液(浆料)不渗入第1螺纹91以及第2螺纹92，可确保保持环40的顺利的拆卸。
为了更切实地防止研磨液(浆料)的渗入，如图7所示，优选在驱动环46与保持环40之间设置O形环等密封环100A、100B。在图7所示的实施方式中，在第1螺纹91以及第2螺纹92这两者的内侧设置有由O形环构成的内侧密封环100A，在第1螺纹91以及第2螺纹92这两者的外侧设置有由O形环构成的外侧密封环100B。利用这两个密封环100A、100B，驱动环46与保持环40之间的间隙，更具体而言环状驱动环主体47的下表面46a与保持环40的上表面40a之间的间隙被密封。
在图8所示的实施方式中，内侧密封环100A具有倒U字型的截面。该内侧密封环100A的内周缘与头主体10的承载件43连接，内侧密封环100A的外周缘被夹在驱动环46与保持环40之间，更具体而言夹在环状驱动环主体47的下表面46a与保持环40的上表面40a之间。倒U字型的内侧密封环100A成为防止浆料渗入弹性膜(薄膜)45与保持环40之间，且也不妨碍保持环40的上下动作的形状。图8所示的内侧密封环100A也可以与弹性膜45形成为一体。
图9是表示保持环40和驱动环46的另一实施方式的放大剖视图。图10是图9所示的第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除时的保持环40和驱动环46的放大剖视图。在该实施方式中，第1螺纹91形成于环状突部95的外侧的侧面，第2螺纹92形成于环状凹部97的外侧的侧面。第1螺纹91是外螺纹，第2螺纹92是内螺纹。如图7以及图8所示的实施方式那样，也可以在驱动环46与保持环40之间设置O形环等密封环100A、100B。
图5以及图6所示的实施方式和图9以及图10所示的实施方式都能够利用第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合将保持环40固定于驱动环46，但在这些实施方式中紧固力所产生的位置不同，因此，最好是与研磨条件相匹配地选择恰当的实施方式。
图11以及图12是表示保持环40的另一实施方式的图。在该实施方式中，保持环40具有环状保持环主体48和配置于该环状保持环主体48内的凹环49。环状保持环主体48的下表面构成按压研磨垫2的按压面。上述的环状凹部97以及第2螺纹92形成于凹环49。凹环49通过粘接、压入、或焊接等被固定于环状保持环主体48。
环状保持环主体48由树脂构成，而凹环49由强度比环状保持环主体48的强度高的材料，例如金属、陶瓷、碳、PEEK等构成。出于成本的观点出发，可优选使用耐腐蚀性较高的不锈钢。在为了测定晶片W的膜厚而使用涡电流传感器的情况下，优选凹环49由陶瓷等强度较高的非金属材料构成。如图13所示，也可以是，也将凹环49应用于图9以及图10所示的实施方式。
图14是表示保持环40和驱动环46的另一实施方式的放大剖视图。没有特别说明的本实施方式的结构与图5以及图6所示的实施方式的结构是相同的，因此，省略其重复的说明。在该实施方式中，保持环40具有环状保持环主体48和从该环状保持环主体48的上表面40a向上方突出的环状突部95。环状突部95由固定于环状保持环主体48的螺纹环94的上部构成。
环状突部95在环状保持环主体48的整周延伸，与环状保持环主体48呈同心状。在驱动环46的下表面46a形成有可收容环状突部95的环状凹都97，在该环状凹部97的内侧的侧面形成有第1螺纹91。第2螺纹92形成于环状突部95的内侧的侧面。环状凹部97在驱动环46的整周延伸，且与驱动环46呈同心状。在该实施方式中，第1螺纹91是外螺纹，第2螺纹92是内螺纹。既可以在环状凹部97的外侧的侧面形成第1螺纹91，也可以在环状突部95的外侧的侧面形成第2螺纹92。
第1螺纹91以及第2螺纹92形成于驱动环46以及保持环40这两者的整周。若使保持环40旋转，则第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除，能够将保持环40从驱动环46卸下。
图15是图14所示的第1螺纹91与第2螺纹92之间的卡合解除时的保持环40和驱动环46的放大剖视图。螺纹环94被多个安装螺钉(未图示)固定于环状保持环主体48。螺纹环94的下部被埋设于环状保持环主体48内，螺纹环94的上部构成了从环状保持环主体48的上表面40a向上方突出的环状突部95。
在本实施方式中，出于第2螺纹92的加工的难易度的观点考虑，环状突部95由与环状保持环主体48不同的构件即螺纹环94的一部分构成。也可以将螺纹环94固定于环状保持环主体48的上表面40a，由整个螺纹环94构成环状突部95。为了更牢固地将螺纹环94固定于环状保持环主体48，也可以在将螺纹环94粘接于环状保持环主体48之后，利用多个安装螺钉(未图示)固定。而且，也可以螺纹环94和环状保持环主体48由相同材料形成为一体而构成保持环40。
如图14所示，在环状保持环主体48的上表面40a在第1螺纹91与第2螺纹92之间的紧固力的作用下被按压于驱动环46的下表面46a的状态下，保持环40与驱动环46连接。驱动环46的下表面46a与保持环40的环状保持环主体48的上表面40a接触。第1螺纹91以及第2螺纹92被驱动环46以及保持环40完全地包围，不暴露于外部。因而，在研磨晶片W时研磨液(浆料)不渗入第1螺纹91以及第2螺纹92，可确保保持环40的顺利的拆卸。上述的图7～图10所示的实施方式也能够适当应用于图14所示的实施方式。
图16是表示用于使保持环40旋转的紧固工具110的图。如图16所示，使用用于使保持环40旋转的专用的紧固工具110将第2螺纹92与第1螺纹91紧固。紧固工具110具有与保持环40的外周面相仿的形状的圆弧臂111，在该圆弧臂111的顶端形成有突起112。在保持环40的外周面形成有供紧固工具110的突起112卡合的多个凹部120。
保持环40首先不使用紧固工具110而是用手旋转，使第2螺纹92一定程度地拧入第1螺纹91。之后，使用图16所示的紧固工具110对保持环40施加较强的转矩。图17是表示利用紧固工具110使保持环40绕其轴心旋转的情形的图。紧固工具110的突起112嵌入保持环40的多个凹部120中的一个，在该状态下用手使紧固工具110向箭头所示的方向旋转。
为了在利用紧固工具110使保持环40旋转时研磨头1不旋转，头电动机18(参照图2)具有将研磨头1的旋转锁定的锁定功能。具体而言，不使头电动机18旋转，使电流流经头电动机18，而在头电动机18产生其额定转矩以上的固定力。也可以是，一边用专用工具将支承研磨头1的头轴11(参照图1、图2)固定一边使保持环40旋转。
若在研磨晶片W的过程中第1螺纹91和第2螺纹92就松动，则保持环40相对于头主体10的位置发生变化，作为结果，有时晶片W的研磨形貌变化、或晶片W破损。因此，为了防止第1螺纹91以及第2螺纹92的松动，优选设置图18～图23所示的防松构造体。
图18所示的防松构造体是使保持环40相对于驱动环46的旋转停止的锁定螺钉125。该锁定螺钉125被埋设于保持环40，并与驱动环46的环状突部95接触。更具体而言，在保持环40的外周面形成有与环状凹部97连通的螺纹孔122，锁定螺钉125被拧入螺纹孔122直到锁定螺钉125的顶端与环状突部95的外周面接触为止。
图19是表示将锁定螺钉125应用于图14所示的实施方式的实施方式的图。锁定螺钉125被埋设于驱动环46，并与保持环40的环状突部95接触。更具体而言，在驱动环46的外周面形成有与环状凹部97连通的螺纹孔122，锁定螺钉125被拧入螺纹孔122直到锁定螺钉125的顶端与环状突部95的外周面接触为止。
图20所示的防松构造体是将保持环40按压于驱动环46的锁定环127。在驱动环46的外周面形成有外螺纹130，在锁定环127的内周面形成有与驱动环46的外螺纹130卡合的内螺纹131。在保持环40的上部形成有向外侧突出的凸缘部135，在锁定环127的下部形成有突出到内侧的小径部136。锁定环127被紧固于驱动环46直到锁定环127的小径部136的上表面与保持环40的凸缘部135的下表面抵接为止。保持环40被锁定环127按压于驱动环46，由此，可防止第1螺纹91以及第2螺纹92的松动。
优选紧固锁定环127的方向与紧固保持环40的第2螺纹92的方向相反。若保持环40欲向第2螺纹92松动的方向旋转，则锁定环127被紧固，因此，作为保持环40的松动防止是更有效果的。锁定环127也能够同样地应用于图14以及图15所示的实施方式。
图21是表示防松构造体的又一实施方式的图。图21所示的防松构造体基本上由锁定环150和锁定螺母151的组合构成。图22是图21所示的锁定环150和锁定螺母151的放大图。锁定环150具有向下方突出的多个凸部152。在保持环40的上表面40a形成有供凸部152嵌入的多个孔40b。锁定环150在该凸部152分别嵌入保持环48的孔40b的状态下与驱动环46的外周面接触。
锁定环150配置于驱动环46的周围。锁定环150具有向半径方向内侧突出的小径部154。驱动环46具有向半径方向外侧突出的凸缘部155。小径部154的下表面与凸缘部155的上表面接触，由此，锁定环150的小径部154与驱动环46的凸缘部155卡合。
锁定螺母151配置于驱动环46的周围，且与锁定环150接触。在锁定螺母151的内周面形成有内螺纹157，在驱动环46的外周面形成有外螺纹158。内螺纹157沿着锁定螺母151的周向呈螺旋状延伸，外螺纹158沿着驱动环46的周向呈螺旋状延伸。
锁定螺母151的下表面的至少一部分由锥面161构成，锁定环150的上表面的至少一部分由与锁定螺母151的锥面161接触的锥面162构成。锥面161以及锥面162呈具有相同的倾斜角度的圆锥台形状。锁定螺母151的锥面161与锁定环150的锥面162接触，锁定螺母151的内螺纹157与驱动环46的外螺纹158螺纹结合。锁定环150的小径部154与驱动环46的凸缘部155卡合，因此，锁定环150支承于驱动环46。因而，即使强力地紧固锁定螺母151，锁定环150也不会向保持环40传递向下的力。
锁定环150的下表面的外周部由锥面163构成，保持环40的上表面40a的外周部由与锁定环150的锥面163接触的锥面164构成。锥面163以及锥面164呈具有相同的倾斜角度的圆锥台形状。若将锁定螺母151紧固，则锁定环150的锥面163被按压于保持环40的锥面164，由此，锁定环150与保持环40之间的间隙被密封。
图23是锁定环150以及锁定螺母151的分解图。锁定环150在其凸部152嵌入保持环40的孔40b，并且小径部154卡合于凸缘部155的状态下被安装于驱动环46的外周面。而且，使锁定螺母151旋转而使其内螺纹157与驱动环46的外螺纹158螺纹结合。通过将锁定螺母151紧固，锁定螺母151的锥面161被按压于锁定环150的锥面162，由此，锁定环150夹在锁定螺母151与驱动环46之间。锁定环150的凸部152嵌合于保持环40的孔40b，因此，保持环40的旋转被锁定环150约束。
在锁定螺母151的外周面形成有紧固工具110的突起112(参照图16)能够插入的凹部165。因而，能够与保持环40同样地使用紧固工具110将锁定螺母151紧固。此外，也可以准备与紧固工具110不同的紧固工具来供锁定螺母151使用。若拧入锁定螺母151，则锁定环150的锥面161和锁定螺母151的锥面162发挥楔效果，锁定环150被固定于驱动环46。保持环40的旋转可被锁定环150防止。
优选将锁定螺母151紧固的方向与将保持环40的第2螺纹92紧固的方向相反。若保持环40欲向第2螺纹92松动的方向旋转，则锁定螺母151被紧固，因此，作为保持环40的松动防止是更有效果的。
如图21所示，为了防止研磨液、水从头主体10与锁定螺母151之间的间隙渗入，设置有将头主体10的外周面和锁定螺母151的外周面连接起来的密封带167。该密封带167由柔软的环状的片材形成，在头主体10以及锁定螺母151这两者的整周延伸。密封带167能够沿着上下方向伸缩，且不妨碍保持环40的上下移动。
在图21所示的实施方式中，设置有将弹性膜(薄膜)45和保持环40连结起来的具有倒U字型的截面的密封环100A。该密封环100A的内周缘与弹性膜45连接，密封环100A的外周缘与保持环40连接。倒U字型的密封环100A成为防止浆料渗入弹性膜(薄膜)45与保持环40之间，并且也不妨碍保持环40的上下动作的形状。密封环100A也可以与弹性膜45形成为一体。
图24是表示防松构造体的再一实施方式的图。图24所示的防松构造体具有能够上下移动地支承于驱动环46的销170和与销170卡合的凸轮轴190。销170能够相对于驱动环46以及保持环40沿着上下方向移动。在保持环40形成有孔40c，通过销170的顶端插入该孔40c，从而保持环40相对于驱动环46的旋转被约束。在本实施方式中，销170在驱动环46中沿着上下方向延伸，销170的横向的移动被驱动环46约束。
凸轮轴190能够旋转地支承于驱动环46。凸轮轴190具有露出的端部191。该露出的端部191位于驱动环46的外周面内的位置。在露出的端部191形成有一字螺丝刀的顶端能够卡合的槽192。若在一字螺丝刀的顶端卡合到槽192的状态下使一字螺丝刀旋转，则凸轮轴190能够以其轴心为中心进行旋转。
图25是从箭头A所示的方向观察图24所示的防松构造体的剖视图。凸轮轴190具有相对于其轴心偏心的凸轮部195。销170的上部由开设有长方形的孔171的块172构成。凸轮轴190贯通块172的孔171，凸轮轴190的凸轮部195与块172的形成孔171的内表面接触。若凸轮轴190以其轴心为中心旋转，则销170在凸轮部195的作用下而上下移动。图24以及图25表示销170插入到孔40c的状态，图26以及图27表示销170上升从而销170从孔40c露出的状态。
在研磨过程中保持环40松动、或者紧固的方向的旋转被该销170与孔40c之间的卡合约束。如图28所示，若考虑作业性，则保持环40的孔40c是周向的长孔为佳。在以一定的转矩紧固保持环40时，保持环40在哪个位置停止并不清楚。因此，若保持环40的孔40c是圆形状，则销170难以对准圆孔。采用本实施方式，孔40c是沿着保持环40的周向延伸的长孔，因此，具有能够省略位置调整的可能性变高的优点。即，在以预定的转矩紧固保持环40之后，销170只要位于孔40c之上，就能够转动凸轮轴190而使销170下降。另一方面，若销170没有在孔40c之上，则进一步紧固保持环40直到销170位于孔40c之上为止。在销170的顶端插入了孔40c时，保持环40也能够在孔40c的长度的范围内旋转。因而，孔40c较好的是具有即使紧固转矩发生变化也不受工艺影响的长度(保持环40的周向的长度)为佳。
在将保持环40紧固之际销170是否位于孔40c的正上方能够根据分别设于保持环40的外周面和驱动环46的外周面的记号(未图示)的位置进行判别。设于保持环40的记号表示孔40c的位置，设于驱动环46的记号表示销170的位置。
图29是表示防松构造体的再一实施方式的图。图30是从箭头B所示的方向观察图29所示的防松构造体的剖视图。图29以及图30所示的防松构造体具有能够上下移动地支承于驱动环46的销170、与销170卡合的凸轮轴190，以及将销170朝向保持环40推压的弹簧197。在本实施方式中，设有两个弹簧197，但也可以设有1个弹簧、或3个以上的弹簧。本实施方式的基本的结构与图24以及图25所示的实施方式是相同的，因此，省略重复的说明。
图31是表示形成于保持环40的孔40c的俯视图。在本实施方式中，孔40c是圆孔。图32以及图33是表示使凸轮轴190旋转而利用凸轮部195使销170上升后的状态的图。首先，如图32以及图33所示，在将保持环40紧固之前利用凸轮轴190使销170上升。接着，在将保持环40紧固之后使凸轮轴190旋转，利用弹簧197将销170按压于保持环40。如图34所示，即使在销170与孔40c没有对准的情况下，若利用研磨过程中起作用的旋转力保持环40相对于驱动环46旋转，则销170与孔40c对准并在弹簧197的作用下销170插入孔40c。在该实施方式中，凸轮轴190仅将销170向上方提起，销170在弹簧197的作用下向下方向移动。
如图35所示，也可以设置对第2螺纹92相对于第1螺纹91的松动进行检测的松动检测器。图35所示的松动检测器是对形成于驱动环46的外周面的第1记号141与形成于保持环40的外周面的第2记号142之间的相对位置进行检测的记号检测器143。记号检测器143能够使用图像传感器或激光传感器等能够测定形状、相对位置的传感器。
图36是表示保持环40的第2螺纹92没有松动时的第1记号141以及第2记号142的放大图。如图36所示，在保持环40的第2螺纹92没与松动时，第1记号141以及第2记号142位于相同的位置。与此相对，若保持环40的第2螺纹92松动，则如图37所示，第2记号142相对于第1记号141的位置错开。记号检测器143基于第1记号141与第2记号142之间的相对位置对第2螺纹92的松动进行检测。
图38是表示使用负荷传感器145作为松动检测器的实施方式的图。负荷传感器145配置于驱动环46和螺纹环94之间，且配置于邻接的两个安装螺钉90(参照图4)之间。若第2螺纹92与第1螺纹91紧固，则螺纹环94被保持环40牵拉。负荷传感器145对该拉力进行测定。若第2螺纹92松动，则由负荷传感器145测定的拉力降低。因而，能够根据拉力的降低检测第2螺纹92的松动。
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知识的人能够实施本发明为目的而记载的。上述实施方式的各种的变形例只要是本领域技术人员就当然能够获得，本发明的技术思想也可应用于其他实施方式。因而，本发明并不限定于所记载的实施方式，被解释成按照由权利要求书定义的技术思想的最宽的范围。

Claims (26)

1.一种研磨装置，其特征在于，该研磨装置包括：
研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；
研磨头，该研磨头用于将基板按压于所述研磨垫；
头电动机，该头电动机用于使所述研磨头旋转，
所述研磨头包括：
头主体，该头主体具有基板接触面；
驱动环，该驱动环与所述头主体连结；
保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，
在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，
所述驱动环具有环状驱动环主体和从所述环状驱动环主体的下表面向下方突出的环状突部，
在所述保持环的上表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，
在所述环状突部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状凹部的侧面形成有所述第2螺纹，
所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，
所述防松构造体具备：
销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；
凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及
弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，
所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述环状突部由固定于所述环状驱动环主体的螺纹环的至少一部分构成。
3.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述环状驱动环主体的下表面与所述保持环的上表面接触。
4.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述保持环具有环状保持环主体和凹环，该凹环形成有所述环状凹部以及所述第2螺纹，
所述凹环具有比所述环状保持环主体的强度高的强度。
5.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，
所述凸轮轴具有与所述销卡合的凸轮部和露出的端部，
通过所述保持环相对于所述驱动环的旋转，在所述销与所述孔对准时，所述销通过所述弹簧而插入于所述孔。
6.一种研磨装置，其特征在于，包括：
研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；
研磨头，该研磨头用于将基板按压于所述研磨垫；
头电动机，该头电动机用于使所述研磨头旋转，
所述研磨头包括：
头主体，该头主体具有基板接触面；
驱动环，该驱动环与所述头主体连结；
保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，
在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，
所述保持环具有环状保持环主体和从所述环状保持环主体的上表面向上方突出的环状突部，
在所述驱动环的下表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，
在所述环状凹部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状突部的侧面形成有所述第2螺纹，
所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，
所述防松构造体具备：
销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；
凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及
弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，
所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，
所述环状突部由固定于所述环状保持环主体的螺纹环的至少一部分构成。
8.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，
所述环状保持环主体的上表面与所述驱动环的下表面接触。
9.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，
所述凸轮轴具有与所述销卡合的凸轮部和露出的端部，
通过所述保持环相对于所述驱动环的旋转，在所述销与所述孔对准时，所述销通过所述弹簧而插入于所述孔。
10.根据权利要求1或6所述的研磨装置，其特征在于，
在所述第1螺纹以及所述第2螺纹的内侧以及外侧分别设置有对所述驱动环与所述保持环之间的间隙进行密封的密封环。
11.根据权利要求1或6所述的研磨装置，其特征在于，
在所述保持环的外周面形成有供紧固工具卡合的凹部，该紧固工具用于使该保持环绕其轴心旋转。
12.根据权利要求1或6所述的研磨装置，其特征在于，
所述头电动机具有将所述研磨头的旋转锁定的锁定功能。
13.根据权利要求1或6所述的研磨装置，其特征在于，
所述第2螺纹被紧固的方向与在所述研磨头研磨所述基板时所述头电动机使所述研磨头旋转的方向相反。
14.根据权利要求1或6所述的研磨装置，其特征在于，
该研磨装置还具有对所述第2螺纹相对于所述第1螺纹的松动进行检测的松动检测器。
15.根据权利要求14所述的研磨装置，其特征在于，
所述松动检测器是对形成于所述驱动环的第1记号与形成于所述保持环的第2记号的相对位置进行检测的记号检测器。
16.根据权利要求14所述的研磨装置，其特征在于，
所述松动检测器是夹在所述驱动环与所述保持环之间的负荷传感器。
17.一种研磨头，该研磨头用于将基板按压于研磨垫，其特征在于，该研磨头包括：
头主体，该头主体具有基板接触面；
驱动环，该驱动环与所述头主体连结；
保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，
在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，
所述驱动环具有环状驱动环主体和从所述环状驱动环主体的下表面向下方突出的环状突部，
在所述保持环的上表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，
在所述环状突部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状凹部的侧面形成有所述第2螺纹，
所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，
所述防松构造体具备：
销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；
凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及
弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，
所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
18.根据权利要求17所述的研磨头，其特征在于，
所述环状突部由固定于所述环状驱动环主体的螺纹环的至少一部分构成。
19.根据权利要求17所述的研磨头，其特征在于，
所述环状驱动环主体的下表面与所述保持环的上表面接触。
20.根据权利要求17所述的研磨头，其特征在于，
所述保持环具有环状保持环主体和凹环，该凹环形成有所述环状凹部以及所述第2螺纹，
所述凹环具有比所述环状保持环主体的强度高的强度。
21.根据权利要求17所述的研磨装置，其特征在于，
所述凸轮轴具有与所述销卡合的凸轮部和露出的端部，
通过所述保持环相对于所述驱动环的旋转，在所述销与所述孔对准时，所述销通过所述弹簧而插入于所述孔。
22.一种研磨头，该研磨头用于将基板按压于研磨垫，其特征在于，包括：
头主体，该头主体具有基板接触面；
驱动环，该驱动环与所述头主体连结；
保持环，该保持环包围所述基板接触面，并与所述驱动环连接，
在所述驱动环形成有第1螺纹，在所述保持环形成有与所述第1螺纹卡合的第2螺纹，所述第2螺纹沿着所述保持环的周向延伸，
所述保持环具有环状保持环主体和从所述环状保持环主体的上表面向上方突出的环状突部，
在所述驱动环的下表面形成有收容所述环状突部的环状凹部，
在所述环状凹部的侧面形成有所述第1螺纹，在所述环状突部的侧面形成有所述第2螺纹，
所述研磨头还具有所述第1螺纹以及所述第2螺纹的防松构造体，
所述防松构造体具备：
销，该销上下移动自由地支承于所述驱动环；
凸轮轴，该凸轮轴能够旋转地支承于所述驱动环并将所述销向上方提起；以及
弹簧，该弹簧将所述销朝向所述保持环推压而使所述销向下方向移动，
所述保持环具有孔，所述销的顶端能够插入所述孔。
23.根据权利要求22所述的研磨头，其特征在于，
所述环状突部由固定于所述环状保持环主体的螺纹环的至少一部分构成。
24.根据权利要求22所述的研磨头，其特征在于，
所述环状保持环主体的上表面与所述驱动环的下表面接触。
25.根据权利要求22所述的研磨装置，其特征在于，
所述凸轮轴具有与所述销卡合的凸轮部和露出的端部，
通过所述保持环相对于所述驱动环的旋转，在所述销与所述孔对准时，所述销通过所述弹簧而插入于所述孔。
26.根据权利要求17或22所述的研磨头，其特征在于，
在所述第1螺纹以及所述第2螺纹的内侧以及外侧分别设置有对所述驱动环与所述保持环之间的间隙进行密封的密封环。
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