JP2017140665A - 基板処理装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査する。
【解決手段】ヘッド部と、ヘッド部の回転とともに回転する回転部と、当該回転部の周囲に設けられた固定部と、回転部と固定部との間をシールするシール部とを有し、第１の流路が形成されシール部により第１の流路に対して隔離された第２の流路が形成されているロータリージョイントと、クエンチ水とガスとを切り替えてロータリージョイントの第２の流路の一端へ供給する切替バルブ部と、第１の流路を通るガスを検出する検出部と、第２の流路の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブと、切替バルブ部による切り替えによりガスが第２の流路の一端へ供給され且つ閉止バルブが閉じられている場合において、検出部による検出結果を少なくとも用いて、ロータリージョイントの異常の有無を判定する制御部と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板処理装置及び制御方法に関する。

従来から、研磨装置、エッチャー、またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置など、基板に対して処理を施す基板処理装置が知られている。例えば、従来の研磨装置では、ウエハの吸着及び研磨パッドへの押し付け時にガスを供給したり、ヘッド部（トップリングともいう）の弾性膜により形成された空間から気体を吸い出したりする流路上にロータリージョイントが配置されている（例えば、特許文献１参照）。このロータリージョイントは、ヘッド部の回転とともに回転する回転部と当該回転部の周囲に設けられた固定部とを有し、回転部の内部に形成された流路と固定部によって形成された流路とを連通させて第１の流路（主ラインともいう）を形成する機能を提供する。

ロータリージョイントには、回転部と固定部との間をシールするシール部が設けられている。シール部はメカニカルシールであり、炭化ケイ素（ＳｉＣ）またはカーボン材が素材として用いられている。回転部は、固定部に対して摺動するため、回転部と固定部の接触面で発熱する。この発熱による熱膨張により、回転部または固定部の形状変化、及び／または回転部と固定部の間の接触圧変化が生じ、シール性能の低下をもたらす。
このため、熱を低減するため、メカニカルシールの周方向の外側に通水するための第２の流路（クエンチ水ラインともいう）が設けられている。ここでこの通水に用いられる水をクエンチ水という。また、クエンチ水ラインの外側には、ロータリージョイントの軸方向の外側へ漏れたクエンチ水を排出するドレイン流路（ドレインラインともいう）を有する。

特開２０１５−１９３０６８号公報

従来、第２の流路（クエンチ水ライン）から第１の流路（主ライン）への水漏れが疑われる場合には、ロータリージョイントの下流にあるトップリングを外し、第１の流路（主ライン）をガス（例えば、窒素）で加圧し水が出てくるか目視で確認していた。しかしながら、このとき水が出てきたとしてもトップリングからロータリージョイントへ逆流した水である可能性もあり、第２の流路（クエンチ水ライン）から第１の流路（主ライン）への水漏れがあると断定することができない。

このため、第２の流路（クエンチ水ライン）から第１の流路（主ライン）への水漏れが疑われる場合には、ロータリージョイントを新品に交換し、トップリングも再組み立てして研磨装置を復旧させ、その後、研磨装置を運用して不具合の再発がないか経過観察している。そして、取り外されたロータリージョイントは回収され、ロータリージョイント単体で第２の流路（クエンチ水ライン）から第１の流路（主ライン）への水漏れ（リークともいう）の有無を検査していた。しかし、ロータリージョイント単体での検査の結果、第２の流路から第１の流路への水漏れがないと判定されることがしばしばある。

このことから、研磨装置などの基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査できることが望まれていた。

近年、基板の大口径化と研磨面の均一性の要求の高度化に伴い、トップリングの弾性膜の領域分割数が増加し、ロータリージョイントの第１の流路数も増加している。第１の流路の数が多くなるほど、ロータリージョイントの交換に係る作業時間と作業ミス発生リスクが増加する。また、第１の流路の数が多くなるほど、ロータリージョイントが高価なものとなる。

このことからも、研磨装置などの基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査できることが望まれていた。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査することを可能とする基板処理装置及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る基板処理装置は、ヘッド部と、前記ヘッド部の回転とともに回転する回転部と、当該回転部の周囲に設けられた固定部と、前記回転部と前記固定部との間をシールするシール部とを有し、第１の流路が形成され前記シール部により前記第１の流路に対して隔離された第２の流路が形成されているロータリージョイントと、クエンチ水とガスとを切り替えて前記ロータリージョイントの前記第２の流路の一端へ供給する切替バルブ部と、前記第１の流路を通るガスを検出する検出部と、前記第２の流路の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブと、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路の一端へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記検出部による検出結果を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する制御部と、を備える。

この構成によれば、第２の流路から第１の流路への漏れがない場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れないので流量計においてガスが検出されない。その一方で、第２の流路から第１の流路への漏れがある場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れるため、検出部においてガスが検知される。これにより、検出部でガスの有無を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができるので、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を判定することができる。このため、基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査することができる。

本発明の第２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記ロータリージョイントには、複数の前記シール部を有し、前記複数のシール部それぞれにより前記第２の流路に対して隔離された第１の流路が複数形成されており、前記第１の流路それぞれ毎に、当該第１の流路を通るガスを検出する検出部を有し、前記制御部は、前記検出部それぞれによる検出結果を用いて、当該検出部に対応する前記シール部の異常の有無を判定する。

この構成によれば、複数存在する第１の流路それぞれ毎に、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合には、対応するシール部分にシールの異常があることが判明する。このため、どこのシールに異常があるのかを特定できるので修理が容易となる。更に異常があるシールに関する部品（例えば、シール部）だけを交換することができ、交換部品の数を低減することができる。

本発明の第３の態様に係る基板処理装置は、第１または２の態様に係る基板処理装置であって、前記制御部は、基板処理時よりも遅い速度で前記ヘッド部を回転させている場合において、前記検出部による検出結果を用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する。

この構成によれば、基板処理時よりも遅い速度でヘッド部を回転させることにより、回転部と固定部との摺動による発熱を抑えながら、回転部が周方向に回転して固定部に擦れているときに、第２の流路から第１の流路へのガス漏れがあるか否かを検知することができる。このため、より基板処理時に近い状態で、ロータリージョイントに第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常があるか否かを検査することができる。

本発明の第４の態様に係る基板処理装置は、第１から３のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記検出部は、前記第１の流路を通るガスの流量を検出する流量計であり、前記制御部は、前記流量計で検出された流量が予め決められた閾値を超えるときに、前記ロータリージョイントを異常と判定する。

この構成によれば、流量計でガスが閾値を超えて検出されたときには、第２の流路から第１の流路へのガス漏れがあるので、検出部に対応するシール部にシールの異常があることを検知することができる。

本発明の第５の態様に係る基板処理装置は、第４の態様に係る基板処理装置であって、一端が前記ロータリージョイントの前記第１の流路の前記ヘッド部とは反対側の端部と連通する配管を更に備え、前記流量計は、前記配管に設けられており、前記制御部がロータリージョイントの異常の有無を判定するときには、前記配管は前記流量計よりも当該配管の他端側において大気開放されている。

この構成によれば、第２の流路から第１の流路へのガス漏れがある場合に、このガスが配管及び流量計を介して外部に排出されるので、流量計でガスの流量が計測される。これにより、流量計で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合には、対応するシール部にシールの異常があることを検知することができる。

本発明の第６の態様に係る基板処理装置は、第５の態様に係る基板処理装置であって、前記配管の他端と連通しガス供給源から流入したガスを前記配管に供給可能であり且つ大気開放可能な圧力制御弁を更に備え、前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられ且つ前記圧力制御弁が大気開放している場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する。

この構成によれば、ヘッド部にガスを供給するときのガスの流量と、第２の流路から第１の流路へのガス漏れ時のガスの流量を一つの流量計で検知することができる。このため、従前、ヘッド部にガスを供給するときのガスの流量を計測する流量計Ｆを用いていた場合、新たに流量計を設置する必要がないので、流量計の設置に係る労力及びコストを削減することができる。

本発明の第７の態様に係る基板処理装置は、第５の態様に係る基板処理装置であって、前記配管の他端と連通しガス供給源から流入したガスを前記配管に供給可能な圧力制御弁と、前記圧力制御弁より前記ロータリージョイント側において前記配管に設けられ且つ前記圧力制御弁への連通と大気への連通とを切り替え可能な第２の切替バルブ部と、を更に備え、前記流量計は、前記第２の切替バルブ部より前記ロータリージョイント側において前記配管に設けられており、前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられ且つ前記第２の切替バルブ部が前記圧力制御弁への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する。

この構成によれば、切替バルブ部により圧力制御弁への連通が遮断されているので、仮に第２の流路に残った水が第１の流路に漏れ出たとしても、その水が切替バルブ部で遮断されて圧力制御弁に流入するおそれがない。これにより、ロータリージョイントの異常の有無を判定する際に、圧力制御弁に水が流入することを防ぐことができるので、圧力制御弁が水で故障するおそれがなくなる。

本発明の第８の態様に係る基板処理装置は、第４の態様に係る基板処理装置であって、前記流量計は、前記ロータリージョイントを基準として前記ヘッド部の側に設けられている。

この構成によれば、流量計がヘッド部の側に設けられている場合において、ロータリージョイントの異常の有無を検知することができる。

本発明の第９の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ヘッド部と前記ロータリージョイントとを連結し且つ前記第１の流路と連通する流路が設けられているトップリングヘッドシャフトと、一端が前記流量計に接続され且つ他端が大気に開放されているバルブと、を更に備え、前記流量計は、前記トップリングヘッドシャフトに設けられた流路に設けられており、前記制御部は、更に前記バルブが開いている場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から流量計を経由して外部へ排出されるので、流量計でガスの流量が検知される。これにより、流量計で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部は、ロータリージョイントに第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

本発明の第１０の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ヘッド部は、前記ガスが供給するかあるいは真空に引くための複数の第１のヘッド流路が形成されたベース部と、前記複数の第１のヘッド流路と連通する複数の第２のヘッド流路が形成され弾性膜が取り付けられているキャリア部と、を有し、前記キャリア部を取り除かれた状態で前記ベース部の第１のヘッド流路と前記流量計の一端とを連通させる治具を更に備え、前記流量計は、一端が前記治具に設けられた流路に連通し且つ他端は大気に開放されている。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から流量計を経由して外部へ排出されるので、流量計でガスの流量を検知することができる。これにより、流量計で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部は、ロータリージョイントに第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

本発明の第１１の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ロータリージョイントに接続され且つ前記第１の流路と連通する流路が設けられているトップリングヘッドシャフトと、前記ヘッド部が取り除かれた状態で前記トップリングヘッドシャフトの流路と前記流量計の一端とを連通させる治具を更に備え、前記流量計は、一端が前記治具に設けられた流路に連通し且つ他端は大気に開放されている。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から治具に設けられた流路及び流量計を経由して外部へ排出されるので、流量計でガスの流量を検知することができる。これにより、流量計で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部は、ロータリージョイントに第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

本発明の第１２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記切替バルブ部と前記ロータリージョイントの前記第２の流路を通るガスを検出する第２の検出部を更に備え、前記ロータリージョイントは、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部を更に有し、前記第２のシール部により前記第２の流路に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路が形成されており、前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記ガスの第２の流路への供給後、所定の期間経過後に、前記検出部による検出結果と前記第２の検出部による検出結果とを用いて前記第２の流路から前記ドレイン流路への漏れの有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から検出部を経由して外部へ排出されるので、検出部でガスが検出される。一方、仮に第２の流路からドレイン流路にガスが漏れた場合、第２の検出部では引き続きガスが検出されるが、検出部ではガスが検出されない。これにより、流量計及び第２の流量計で計測されたガスを監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無及び第２の流路からドレイン流路へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部は、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路からドレイン流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

本発明の第１３の態様に係る基板処理装置は、第１２の態様に係る基板処理装置であって、前記切替バルブ部は、前記ロータリージョイントの第２の流路へのクエンチ水の供給を遮断可能な第１の弁と、前記ロータリージョイントの第２の流路へのガスの供給を遮断可能な第２の弁と、を有し、前記第２の検出部は、前記ロータリージョイントの第２の流路の端部と前記第２の弁とを連通する配管に設けられている。

この構成によれば、ロータリージョイントへ供給されるクエンチ水とガスの流路を分けて、ガスの流路上に第２の検出部が設けられている。このため、クエンチ水の流路上に流量計を設けて第２の検出部のところで流路が細くなることによる圧力損失、及びガスを検知する第２の検出部に常時水を流しておくことによる第２の検出部の故障を未然に防ぐことができる。

本発明の第１４の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記ロータリージョイントは、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部を更に有し、前記第２のシール部により前記第２の流路に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路が形成されており、前記ドレイン流路を通るガスを検出する第２の流量計を更に備え、前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記検出部による検出結果を用いて、前記第２の流路から前記第１の流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定し、前記第２の検出部による検出結果を用いて、前記第２の流路から前記ドレイン流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から検出部を経由して外部へ排出されるので、検出部でガスが検出される。一方、仮に第２の流路からドレイン流路にガスが漏れた場合、このガスは第２の検出部を経由して外部へ排出されるので、第２の検出部でガスが検出される。これにより、検出部及び第２の検出部でガスを監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無及び第２の流路からドレイン流路へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部は、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路からドレイン流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

本発明の第１５の態様に係る制御方法は、第１の流路が形成され且つ前記第１の流路に対して隔離された第２の流路が形成されているロータリージョイントと、クエンチ水とガスとを切り替えてロータリージョイントの前記第２の流路の一端へ供給する切替バルブ部と、前記第２の流路の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブとを備える基板処理装置を制御する制御方法であって、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスを前記第２の流路の一端へ供給し且つ前記閉止バルブを閉じる手順と、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路の一端へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記第１の流路を通るガスを検出する検出部による検出結果を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する手順と、を有する。

この構成によれば、第２の流路から第１の流路への漏れがない場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れないので流量計においてガスが検出されない。その一方で、第２の流路から第１の流路への漏れがある場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れるため、検出部においてガスが検知される。これにより、検出部でガスの有無を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができるので、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を判定することができる。このため、基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査することができる。

本発明によれば、第２の流路から第１の流路への漏れがない場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れないので流量計においてガスが検出されない。その一方で、第２の流路から第１の流路への漏れがある場合には、第２の流路に供給されたガスが第１の流路に漏れるため、検出部においてガスが検知される。これにより、検出部でガスの有無を監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無を検知することができるので、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を判定することができる。このため、基板処理装置にロータリージョイントが搭載された状態で、第２の流路から第１の流路への水漏れを引き起こすロータリージョイントの異常の有無を検査することができる。

各実施形態に共通する研磨装置の全体構成を示す概略図である。 第１の実施形態に係るトップリングの模式的断面図である。 第１の実施形態に係るロータリージョイント２６の主要構成要素を示す模式的断面図である。 第１の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第２の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第３の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第４の実施形態に係るトップリングシャフト１１１の模式的断面図である。 第４の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第５の実施形態に係る治具２１８の模式的断面図である。 第５の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第６の実施形態に係る治具２１９の模式的断面図である。 第６の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第７の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。 第８の実施形態に係る研磨装置の一部の構成を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態という）それぞれについて、図面を参照しながら説明する。基板処理装置は、基板に対して処理を施す装置であり、例えば、研磨装置、エッチャー、及びＣＶＤ装置などを含む。各実施形態では、基板処理装置の一例として研磨装置を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。

＜第１の実施形態＞
図１は、各実施形態に共通する研磨装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、研磨装置１０は、研磨テーブル１００と、研磨対象物である半導体ウエハ等の基板を保持して研磨テーブル１００上の研磨面に押圧する基板保持装置としてのヘッド部（以下、トップリングという）１とを備えている。研磨テーブル１００は、テーブル軸１００ａを介してその下方に配置されるモータ（図示せず）に連結されている。研磨テーブル１００は、モータが回転することにより、テーブル軸１００ａ周りに回転する。研磨テーブル１００の上面には、研磨部材としての研磨パッド１０１が貼付されている。この研磨パッド１０１の表面は、半導体ウエハＷを研磨する研磨面１０１ａを構成している。研磨テーブル１００の上方には研磨液供給ノズル６０が設置されている。この研磨液供給ノズル６０から、研磨テーブル１００上の研磨パッド１０１上に研磨液（研磨スラリ）Ｑが供給される。

なお、市場で入手できる研磨パッドとしては種々のものがあり、例えば、ニッタ・ハース社製のＳＵＢＡ８００、ＩＣ−１０００、ＩＣ−１０００／ＳＵＢＡ４００（二層クロ
ス）、フジミインコーポレイテッド社製のＳｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００等がある。ＳＵＢＡ８００、Ｓｕｒｆｉｎ ｘｘｘ−５、Ｓｕｒｆｉｎ ０００は繊維をウレタン樹脂で固めた不織布であり、ＩＣ−１０００は硬質の発泡ポリウレタン（単層）である。発泡ポリウレタンは、ポーラス（多孔質状）になっており、その表面に多数の微細なへこみまたは孔を有している。

トップリング１は、半導体ウエハＷを研磨面１０１ａに対して押圧するトップリング本体２と、半導体ウエハＷの外周縁を保持して半導体ウエハＷがトップリング１から飛び出さないようにするリテーナ部材としてのリテーナリング３とから基本的に構成されている。トップリング１は、トップリングシャフト１１１に接続されている。このトップリングシャフト１１１は、上下動機構１２４によりトップリングヘッド１１０に対して上下動する。トップリング１の上下方向の位置決めは、トップリングシャフト１１１の上下動により、トップリングヘッド１１０に対してトップリング１の全体を昇降させて行われる。トップリングシャフト１１１の上端にはロータリージョイント２６が取り付けられている。

トップリングシャフト１１１及びトップリング１を上下動させる上下動機構１２４は、軸受１２６を介してトップリングシャフト１１１を回転可能に支持するブリッジ１２８と、ブリッジ１２８に取り付けられたボールねじ１３２と、支柱１３０により支持された支持台１２９と、支持台１２９上に設けられたサーボモータ１３８とを備えている。サーボモータ１３８を支持する支持台１２９は、支柱１３０を介してトップリングヘッド１１０に固定されている。

ボールねじ１３２は、サーボモータ１３８に連結されたねじ軸１３２ａと、このねじ軸１３２ａが螺合するナット１３２ｂとを備えている。トップリングシャフト１１１は、ブリッジ１２８と一体となって上下動する。従って、サーボモータ１３８を駆動すると、ボールねじ１３２を介してブリッジ１２８が上下動し、これによりトップリングシャフト１１１及びトップリング１が上下動する。

また、トップリングシャフト１１１はキー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。回転筒１１２は、その外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０にはトップリング用回転モータ１１４が固定されており、タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用回転モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。従って、トップリング用回転モータ１１４を回転駆動することによってタイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５、及びタイミングプーリ１１３を介して回転筒１１２及びトップリングシャフト１１１が一体に回転し、トップリング１が回転する。

トップリングヘッド１１０は、フレーム（図示せず）に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト１１７によって支持されている。研磨装置１０は、トップリング用回転モータ１１４、サーボモータ１３８、研磨テーブル回転モータをはじめとする装置内の各機器を制御する制御部５００を備えている。

次に、本実施形態に係る研磨装置におけるトップリング１について説明する。トップリング１は、研磨対象物である半導体ウエハを保持して研磨テーブル１００上の研磨面に押圧する。図２は、第１の実施形態に係るトップリングの模式的断面図である。図２においては、トップリング１を構成する主要構成要素だけを図示している。

図２に示すように、トップリング１は、トップリングシャフト１１１に連結されているベース部１ａと、半導体ウエハＷを研磨面１０１ａに対して押圧するキャリア部（トップリング本体ともいう）２と、研磨面１０１ａを直接押圧するリテーナ部材としてのリテーナリング３とから基本的に構成されている。ベース部１ａには、ガスが供給するかあるいは真空に引くための複数の第１のヘッド流路４１、…、４５が形成されている。キャリア部２は概略円盤状の部材からなり、リテーナリング３はトップリング本体２の外周部に取り付けられている。

キャリア部２は、エンジニアリングプラスティック（例えば、ＰＥＥＫ）などの樹脂により形成されている。キャリア部２の下面には、半導体ウエハの裏面に当接する弾性膜（メンブレン）４が取り付けられている。弾性膜（メンブレン）４は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等の強度及び耐久性に優れたゴム材によって形成されている。弾性膜（メンブレン）４は、半導体ウエハ等の基板を保持する基板保持面を構成している。

弾性膜（メンブレン）４は同心状の複数の隔壁４ａを有し、これら隔壁４ａによって、メンブレン４の上面とトップリング本体２の下面との間に円形状のセンター室５、環状のリプル室６、環状のアウター室７、環状のエッジ室８が形成されている。すなわち、トップリング本体２の中心部にセンター室５が形成され、中心から外周方向に向かって、順次、同心状に、リプル室６、アウター室７、エッジ室８が形成されている。トップリング本体２内には、センター室５に連通する第２のヘッド流路１１、リプル室６に連通する第２のヘッド流路１２、アウター室７に連通する第２のヘッド流路１３、エッジ室８に連通する第２のヘッド流路１４がそれぞれ形成されている。このように、キャリア部２は、複数の第１のヘッド流路４１、…、４５と連通する複数の第２のヘッド流路１１、…、１５が形成されている。

センター室５に連通する第２のヘッド流路１１は、トップリングシャフト１１１内の流路３１、及びロータリージョイント２６を介して、配管２１に接続されている。
同様に、リプル室６に連通する第２のヘッド流路１２は、トップリングシャフト１１１内の流路３２、及びロータリージョイント２６を介して、配管２２に接続されている。
同様に、アウター室７に連通する第２のヘッド流路１３は、トップリングシャフト１１１内の流路３３、及びロータリージョイント２６を介して、配管２３に接続されている。
同様に、エッジ室８に連通する第２のヘッド流路１４は、トップリングシャフト１１１内の流路３４、及びロータリージョイント２６を介して、配管２４に接続されている。

配管２１、２２、２３、２４は、それぞれ第１の分岐配管２１−１、２２−１、２３−１、２４−１と、第２の分岐配管２１−２、２２−２、２３−２、２４−２に分岐する。第１の分岐配管２１−１、２２−１、２３−１、２４−１は、それぞれバルブＶ１−１、Ｖ２−１、Ｖ３−１、Ｖ４−１、流量計Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４及び圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を介してガス供給源に接続されている。ここで圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は一例として電空レギュレータである。また、第２の分岐配管２１−２、２２−２、２３−２、２４−２は、それぞれバルブＶ１−２、Ｖ２−２、Ｖ３−２、Ｖ４−２を介して真空源ＶＳに接続されている。

また、リテーナリング３の直上にも弾性膜（メンブレン）１６によってリテーナリング圧力室９が形成されている。弾性膜（メンブレン）１６は、トップリング１のフランジ部に固定されたシリンダ１７内に収容されている。リテーナリング圧力室９は、キャリア部２内に形成された流路１５、トップリングシャフト１１１内の流路３５、及びロータリージョイント２６を介して配管２５に接続されている。配管２５は、第１の分岐配管２５−１と、第２の分岐配管２５−２に分岐する。第１の分岐配管２５−１は、バルブＶ５−１、流量計Ｆ５及び圧力制御弁Ｒ５を介して圧力調整部３０に接続されている。ここで圧力制御弁Ｒ５は一例として電空レギュレータである。また、第２の分岐配管２５−２は、バルブＶ５−２を介して真空源ＶＳに接続されている。

圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、それぞれガス供給源ＧＳからセンター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８、リテーナリング圧力室９に供給する圧力流体（例えば、ガス）の圧力を調整する圧力調整機能を有している。圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５及び各バルブＶ１−１〜Ｖ１−２、Ｖ２−１〜Ｖ２−２、Ｖ３−１〜Ｖ３−２、Ｖ４−１〜Ｖ４−２、Ｖ５−１〜Ｖ５−２は、制御部５００に接続されていて、それらの動作が制御されるようになっている。例えば、圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５は、制御部５００が入力された制御信号に従って動作する。また流量計Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５は、それぞれの第１の分岐配管２１−１、２２−１、２３−１、２４−１、２５−１を通るガスの流量を検出する。流量計Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５は、制御部５００に接続され、検出されたガスの流量を示す流量信号を制御部５００へ出力する。

センター室５、リプル室６、アウター室７、エッジ室８、リテーナリング圧力室９に供給する流体の圧力は、圧力制御弁Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５によってそれぞれ独立に調整される。このような構造により、半導体ウエハＷを研磨パッド１０１に押圧する押圧力を半導体ウエハの領域毎に調整でき、かつリテーナリング３が研磨パッド１０１を押圧する押圧力を調整できる。

図３は、第１の実施形態に係るロータリージョイント２６の主要構成要素を示す模式的断面図である。図３に示すように、ロータリージョイント２６は、ヘッド部１の回転とともに回転する回転部ＲＲと、当該回転部ＲＲの周囲に設けられた固定部ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、ＦＲ４、ＦＲ５と、固定部ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、ＦＲ４、ＦＲ５が固定されたハウジングＨＳとを有する。

回転部ＲＲは中心部が円筒状で円周方向に凹凸を有する構造になっている。回転部ＲＲ内には、互いに隔離された空洞が設けられている。固定部ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、ＦＲ４は、内周側に凹凸を有するリング状の構造になっている。固定部ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、ＦＲ４には、内周側から外周側に貫通する穴が設けられている。これらの穴それぞれが、一端が回転部ＲＲ内の空洞と連通しており、他端がハウジングＨＳに設けられた穴と連通している。これにより、ロータリージョイント２６の内部に、第１の流路５１、５２、５３、５４、５５（流路５５については不図示）が形成されている。

第１の流路５１、５２、５３、５４、５５は、一端がそれぞれトップリングシャフト１１１内の流路３１、３２、３３、３４、３５と連通している。第１の流路５１、５２、５３、５４、５５の他端は、それぞれ外部とのポートＴ４−１、Ｔ４−２、Ｔ４−３、Ｔ４−４、Ｔ４−５を介して配管２１、２２、２３，２４、２５に連通している。

更に、ロータリージョイント２６は、回転部ＲＲと固定部ＦＲ１との間をシールするシール部ＭＳ１、ＭＳ２、回転部ＲＲと固定部ＦＲ２との間をシールするシール部ＭＳ３、ＭＳ４、回転部ＲＲと固定部ＦＲ３との間をシールするシール部ＭＳ５、ＭＳ６、及び回転部ＲＲと固定部ＦＲ４との間をシールするシール部ＭＳ７、ＭＳ８を備える。シール部ＭＳ１〜ＭＳ８は、固定部ＦＲ１〜ＦＲ４に対して回転部ＲＲが摺動する際の隙間をシールする。本実施形態に係るシール部ＭＳ１〜ＭＳ８は一例として、メカニカルシールでありリング状の構造を有する。これらのシール部ＭＳ１〜ＭＳ８により第１の流路５１〜５５に対して隔離された第２の流路ＦＰ２が形成されている。このように、ロータリージョイント２６には、複数のシール部ＭＳ１〜ＭＳ８を有し、複数のシール部ＭＳ１〜ＭＳ８それぞれにより第２の流路ＦＰ２に対して隔離された第１の流路が複数形成されている。クエンチ水は、ポートＴ１から供給されて第２の流路ＦＰ２を流れ、ポートＴ２から排出される。図３の矢印Ａ１に示すように、シール部ＭＳ７におけるシールが緩むと第２の流路ＦＰ２を流れるクエンチ水が、第１の流路５１〜５５に漏れる。

更に、ロータリージョイント２６は、ハウジングＨＳと回転部ＲＲとの間に設けられクエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２を有し、第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２により第２の流路ＦＰ２に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２が形成されている。本実施形態に係る第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２は一例として、オイルシールでありリング状の構造を有する。図３の矢印Ａ２に示すように、第２のシール部ＯＳ１におけるシールが緩むと第２の流路ＦＰ２を流れるクエンチ水が、ドレイン流路ＦＰ３−１に漏れる。同様に、第２のシール部ＯＳ２におけるシールが緩むと第２の流路ＦＰ２を流れるクエンチ水が、ドレイン流路ＦＰ３−２に漏れる。

以下、各実施形態において、第１の流路５１〜５５を通るガスを検出する検出部の一例として流量計を用いて説明する。
以下、各実施形態に係る制御部５００の制御について、第１の流路５１及びこの第１の流路５１に連通する配管２１を代表例として、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への漏れの有無を検知する処理を説明する。

図４は、第１の実施形態に係る研磨装置１０の一部の構成を示す概略図である。図４は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図４に示すように、研磨装置１０は更に、クエンチ水供給源から供給されたクエンチ水の流量を計測するクエンチ水流量計２１０と、クエンチ水流量計２１０に連通し且つ加圧ガス源に接続された切替バルブ部２０９とを備える。切替バルブ部２０９は、クエンチ水とガスとを切り替えてロータリージョイント２６の第２の流路ＦＰ２の一端であるポートＴ１へ供給する。

研磨装置１０は更に、第２の流路ＦＰ２の他端であるポートＴ２と連通し且つ第２の流路ＦＰ２の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブ２１２を備える。上述したように、圧力制御弁Ｒ１は、第１の分岐配管２１−１の他端と連通しガス供給源から流入したガスを第１の分岐配管２１−１に供給可能であり且つ大気開放可能である。

流量計Ｆ１は、バルブＶ１−２が遮断されている場合、第１の流路５１のポートＴ４−１と連通する配管２１が分岐した第２の分岐配管２１−２を通るガスの流量を計測することにより、第１の流路５１を通るガスの流量を検出する。ここで上述したように、流量計Ｆ１は、第１の分岐配管２１−１に設けられている。第１の分岐配管２１−１は、一端がロータリージョイント２６の第１の流路５１のヘッド部１とは反対側の端部であるポートＴ４−１と配管２１を介して連通している。制御部５００がロータリージョイントの異常の有無を判定するときには、第１の分岐配管２１−１は流量計Ｆ１よりも当該第１の分岐配管２１−１の他端側（すなわちロータリージョイント２６とは反対側）において大気に開放されている。本実施形態では、その一例として、圧力制御弁Ｒ１において大気に開放されている。

この構成によれば、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れがある場合に、このガスが配管２１、第２の分岐配管２１−２及び流量計Ｆ１を介して外部に排出されるので、流量計Ｆ１でガスの流量が計測される。これにより、流量計Ｆ１で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合には、対応するシール部ＭＳ１あるいはＭＳ２にシールの異常があることを検知することができる。

切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２の一端へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられており、バルブＶ１−２が閉じられており圧力制御弁Ｒ１において大気に開放されている場合を想定する。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ１で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。ここで、ロータリージョイント２６の異常とは具体的には、第１の流路５１に対して第２の流路ＦＰ２を隔離するシール部ＭＳ１、ＭＳ２のシールの異常などである。

第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への漏れがない場合には、第２の流路ＦＰ２に供給されたガスが第１の流路ＦＰ１に漏れないので流量計においてガスの流量が検出されない。その一方で、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への漏れがある場合には、第２の流路ＦＰ２に供給されたガスが第１の流路５１に漏れるため、流量計Ｆ１においてガスの流量が検知される。これにより、流量計Ｆ１で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合にはシール部ＭＳ１、ＭＳ２によるシールなどに異常があることが判明する。このため、研磨装置１０にロータリージョイント２６が搭載された状態で、ロータリージョイント２６において第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常があるか否かを検知することができる。また、ヘッド部１にガスを供給するときのガスの流量と、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れ時のガスの流量を一つの流量計Ｆ１で検知することができる。このため、従前、ヘッド部１にガスを供給するときのガスの流量を計測する流量計Ｆ１を用いていた場合、新たに流量計Ｆ１を設置する必要がないので、流量計Ｆ１の設置に係る労力及びコストを削減することができる。

制御部５００は、流量計Ｆ１でガスが検出されたときに、ロータリージョイント２６を異常と判定してもよい。

あるいは、制御部５００は、流量計Ｆ１で検出された流量が予め決められた閾値を超えるときに、ロータリージョイント２６を異常と判定してもよい。このように、流量計Ｆ１でガスが閾値を超えて検出されたときには、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れがあるので、流量計Ｆ１に対応するシール部ＭＳ１、ＭＳ２にシールの異常があることを検知することができる。

あるいは、制御部５００は、基板処理時（例えば、研磨時）よりも遅い速度（例えば、１ｒｐｍなどゆっくりとした速度）でヘッド部１を回転させている場合において、流量計Ｆ１で検出された流量を用いて、ロータリージョイント２６を異常と判定する。これにより、基板処理時（例えば、研磨時）よりも遅い速度でヘッド部１を回転させることにより、回転部ＲＲと固定部ＦＲ１〜ＦＲ４との摺動による発熱を抑えながら、回転部ＲＲが周方向に回転して固定部ＦＲ１〜ＦＲ４に擦れているときに、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れがあるか否かを検知することができる。このため、より基板処理時（例えば、研磨時）に近い状態で、ロータリージョイント２６に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常があるか否かを検査することができる。

同様に、制御部５００は、流量計Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５それぞれの流量を用いて、当該流量計Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５に対応するシール部ＭＳ３〜ＭＳ８の異常の有無を判定する。これにより、複数存在する第１の流路５１〜５５それぞれ毎に、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１、５２、５３、５４あるいは５５へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合には、対応するシール部分ＭＳ１〜ＭＳ８にシールの異常があることが判明する。このため、どこのシールに異常があるのかを特定できるので修理が容易となる。更に異常があるシールに関する部品（例えば、シール部）だけを交換することができ、交換部品の数を低減することができる。

また研磨したときに、被研磨物（例えばウエハ）が特定の領域が削れなかったあるいは削れすぎた場合に、その特定の領域に対応するシール部でガス漏れがあったときには、シール部に異常があるので、研磨時にセンター室５、環状のリプル室６、環状のアウター室７、あるいは環状のエッジ室８中に、水が入ってきてガスと混合することにより、水に気泡が発生して、正しい圧力で被研磨物を押しつけられないので、特定の領域が削れなかったあるいは削れすぎたという原因の類推に使用することができる。

＜第２の実施形態＞
続いて、図５を用いて第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、仮に第２の流路ＦＰ２に残った水が第１の流路５１に漏れ出た場合、その水が圧力制御弁Ｒ１に流入し、圧力制御弁Ｒ１が故障するおそれがある。そこで、第２の実施形態に係る研磨装置１０−２では、圧力制御弁Ｒ１と流量計Ｆ１との間に、切替バルブ部（第２の切替バルブ）２０１を設けることにより、圧力制御弁Ｒ１への水の侵入を防ぐ。

図５は、第２の実施形態に係る研磨装置１０−２の一部の構成を示す概略図である。図５は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図５に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、研磨装置１０−２は、圧力制御弁Ｒ１よりロータリージョイント２６側において第１の分岐配管２１−１に設けられ且つ圧力制御弁Ｒ１への連通と大気への連通とを切り替え可能な切替バルブ部ＳＢ１を備える。

ここで、切替バルブ部ＳＢ１は、一端が流量計Ｆ１に連通し且つ他端が圧力制御弁Ｒ１に連通するバルブＶ１−３と、一端が流量計Ｆ１に連通し且つ他端が大気に開放されているバルブＶ１−４とを有する。バルブＶ１−３、Ｖ１−４は、制御部５００に接続されていて、それらの動作が制御されるようになっている。
なお、研磨装置１０−２は、切替バルブ部ＳＢ１と同様に、切替バルブ部ＳＢ２、ＳＢ３、ＳＢ４、ＳＢ５を備えるが、これらの説明を省略する。

流量計Ｆ１は、切替バルブ部ＳＢ１よりロータリージョイント２６側において第１の分岐配管２１−１に設けられている。

ここで、切替バルブ部ＳＢ１による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられ且つ切替バルブ部ＳＢ１が圧力制御弁Ｒ１への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合を想定する。ここで切替バルブ部ＳＢ１が圧力制御弁Ｒ１への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合とは、具体的にはバルブＶ１−３が閉められ且つバルブＶ１−４が開いている状態である。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ１で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。

これにより、切替バルブ部ＳＢ１により圧力制御弁Ｒ１への連通が遮断されているので、仮に第２の流路ＦＰ２に残った水が第１の流路５１に漏れ出たとしても、その水が切替バルブ部ＳＢ１で遮断されて圧力制御弁Ｒ１に流入するおそれがない。これにより、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する際に、圧力制御弁Ｒ１に水が流入することを防ぐことができるので、圧力制御弁Ｒ１が水で故障するおそれがなくなる。

＜第３の実施形態＞
続いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る研磨装置１０−３は、第１の実施形態に係る研磨装置１０に対し、更に流量計Ｆ６を配管２１に設けるようにした点が異なる。
図６は、第３の実施形態に係る研磨装置１０−３の一部の構成を示す概略図である。図６は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図５に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、研磨装置１０−３は、配管２１に設けられた流量計Ｆ６と、一端が流量計Ｆ６に連通し且つ他端が大気に開放されているバルブＶ１−５とを更に備える。ここで、バルブＶ１−５は、バルブＶ１−１とともに、切替バルブ部ＳＢ１−２として機能する。

ここで、切替バルブ部ＳＢ１による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられ且つ切替バルブ部２０４が圧力制御弁Ｒ１への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合を想定する。ここで切替バルブ部２０４が圧力制御弁Ｒ１への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合とは、具体的にはバルブＶ１−１が閉められ且つバルブ２０４が開いている状態である。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ６で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。

これにより、切替バルブ部２０４により圧力制御弁Ｒ１への連通が遮断されているので、仮に第２の流路ＦＰ２に残った水が第１の流路５１に漏れ出たとしても、その水が切替バルブ部２０４で遮断されて圧力制御弁Ｒ１に流入するおそれがない。これにより、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する際に、圧力制御弁Ｒ１に水が流入することを防ぐことができるので、圧力制御弁Ｒ１が水で故障するおそれがなくなる。

なお、研磨装置１０−３は、切替バルブ部ＳＢ１−２と同様に、第１の分岐配管２２−１、２３−１、２４−１、２５−１それぞれに切替バルブ部ＳＢ２−２、ＳＢ３−２、ＳＢ４−２、ＳＢ５−２が設けられているが、これらの説明を省略する。研磨装置１０−２は、流量計Ｆ６と同様に、配管２２、２３、２４、２５それぞれに流量計Ｆ７、８、９、１０が設けられているが、これらの説明を省略する。

＜第４の実施形態＞
続いて、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態に係る研磨装置１０−４は、第３の実施形態に係る研磨装置１０−３とは異なり、流量計Ｆ１１がロータリージョイント２６を基準としてヘッド部１の側に設けられている。

図７は、第４の実施形態に係るトップリングシャフト１１１の模式的断面図である。図７に示すように、トップリングシャフト１１１は、流路３１、３２、３３、３４、３５それぞれに流量計Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５が設けられており、流路３１、３２、３３、３４、３５それぞれを通るガスの流量を計測する。そして、流量計Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５は無線送信機２１４に接続されており、流量計Ｆ１１〜１５で計測されて得られた流量信号が無線送信機２１４に供給され、無線送信機２１４から無線送信される。また、無線送信機２１４は電源２１３と接続され、電源２１３から供給された電力で駆動する。

図８は、第４の実施形態に係る研磨装置１０−４の一部の構成を示す概略図である。図８は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図８に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、第４の実施形態に係る研磨装置１０−４は、トップリングシャフト１１１に設けられた流路３１に設けられた流量計Ｆ１１と、一端が流量計Ｆ１１に接続され且つ他端が大気に開放されているバルブＶ１−６とを更に備える。更に第４の実施形態に係る研磨装置１０−４は、流量計Ｆ１１〜Ｆ１５に接続された無線送信機２１４と、無線送信機２１４に接続された電源２１３と、制御部５００に接続された無線受信機２１７とを備える。

無線受信機２１７は、無線送信機２１４から無線送信された流量信号を受信し、受信した流量信号を制御部５００に出力する。これにより、制御部５００は、流量計Ｆ１１〜１５により計測された流量を取得することができる。上述したように、トップリングシャフト１１１には、ヘッド部１とロータリージョイント２６とを連結し且つ第１の流路５１と連通する流路３１が設けられている。

ここで、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２の一端へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられており、バルブＶ１−１及びバルブＶ１−２が閉じられており、バルブＶ１−６が開いている場合を想定する。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から流路３１及び流量計Ｆ１１を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ１１でガスの流量が検知される。これにより、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部５００は、ロータリージョイント２６に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

なお、研磨装置１０−４は、バルブＶ１−６と同様に、流量計Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５それぞれにバルブＶ２−６、Ｖ３−６、Ｖ４−６、Ｖ５−６が設けられているが、これらの説明を省略する。

＜第５の実施形態＞
続いて第５の実施形態について説明する。第５の実施形態に係る研磨装置１０−５は、第４の実施形態に係る研磨装置１０−４とは異なり、ヘッド部１のキャリア部２が取り除かれた状態でヘッド部１のベース部１ａに治具２１８が接続され、更に流量計Ｆ１１は、一端がこの治具２１８に接続され且つ他端は大気に開放されている。

図９は、第５の実施形態に係る治具２１８の模式的断面図である。図９に示すように、治具２１８には、流路６１、６２、６３、６４、６５が設けられ、上面にオーリングＯ１〜Ｏ１０が設けられている。また、治具２１８の下面には、一端が流路６１と連通し且つ他端が流量計Ｆ１１の一端と連通する配管７１が接続されている。同様に、治具２１８の下面には、一端が流路６２と連通し且つ他端が流量計Ｆ１２の一端と連通する配管７２が接続されている。同様に、治具２１８の下面には、一端が流路６３と連通し且つ他端が流量計Ｆ１３の一端と連通する配管７３が接続されている。同様に、治具２１８の下面には、一端が流路６４と連通し且つ他端が流量計Ｆ１４の一端と連通する配管７４が接続されている。同様に、治具２１８の下面には、一端が流路６５と連通し且つ他端が流量計Ｆ１５の一端と連通する配管７５が接続されている。ここで流量計Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５の他端は大気に開放されている。

治具２１８の上面をヘッド部１のベース部１ａの下面に対して圧力をかけて押すことにより、オーリングＯ１〜Ｏ１０がヘッド部１のベース部１ａの下面に接着されている。これにより、流路６１、６２、６３、６４、６５それぞれが、対応するヘッド部１内の第１のヘッド流路４１、４２、４３、４４、４５と連通するので、流路６１、６２、６３、６４、６５それぞれが、対応するロータリージョイント２６の第１の流路５１、５２、５３、５４、５５と連通する。このように、治具２１８は、キャリア部２が取り除かれた状態でベース部１ａの第１のヘッド流路４１〜４５と対応する流量計Ｆ１１〜Ｆ１５の一端とを連通させる。

図１０は、第５の実施形態に係る研磨装置１０−５の一部の構成を示す概略図である。図１０は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図１０に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、第５の実施形態に係る研磨装置１０−５は、ヘッド部１のキャリア部２が取り除かれた状態でベース部の第１のヘッド流路４１（図９参照）と流量計Ｆ１１の一端とを連通させる治具２１８と、一端が配管７１を介して治具２１８に設けられた流路に連通し且つ他端が大気に開放されている流量計Ｆ１１とを更に備える。

ここで、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２の一端へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられており、バルブＶ１−１及びバルブＶ１−２が閉じられている場合を想定する。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から流路３１及び流量計Ｆ１１を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ１１でガスの流量を検知することができる。これにより、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部５００は、ロータリージョイント２６に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

＜第６の実施形態＞
続いて第６の実施形態について説明する。第６の実施形態に係る研磨装置１０−６は、第５の実施形態に係る研磨装置１０−５とは異なり、ヘッド部１のキャリア部２だけでなくヘッド部１全体が取り除かれた状態でトップリングシャフト１１１に治具２１９が接続され、更に流量計Ｆ１１は、一端がこの治具２１９に接続され且つ他端は大気に開放されている。

図１１は、第６の実施形態に係る治具２１９の模式的断面図である。図１１に示すように、治具２１９には、流路８１、８２、８３、８４、８５が設けられ、上面にオーリングＯ１１〜Ｏ１６が設けられている。また、治具２１９の下面には、一端が流路８１と連通し且つ他端が流量計Ｆ１１の一端と連通する配管９１が接続されている。同様に、治具２１９の下面には、一端が流路８２と連通し且つ他端が流量計Ｆ１２の一端と連通する配管９２が接続されている。同様に、治具２１９の下面には、一端が流路８３と連通し且つ他端が流量計Ｆ１３の一端と連通する配管９３が接続されている。同様に、治具２１９の下面には、一端が流路８４と連通し且つ他端が流量計Ｆ１４の一端と連通する配管９４が接続されている。同様に、治具２１９の下面には、一端が流路８５と連通し且つ他端が流量計Ｆ１５の一端と連通する配管９５が接続されている。ここで流量計Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４、Ｆ１５の他端は大気に開放されている。

治具２１９の上面をトップリングシャフト１１１の下面に対して圧力をかけて押すことにより、オーリングＯ１１〜Ｏ１６がトップリングシャフト１１１の下面に接着されている。これにより、流路８１、８２、８３、８４、８５それぞれが、対応するトップリングシャフト１１１内の流路３１、３２、３３、３４、３５と連通するので、流路８１、８２、８３、８４、８５それぞれが、対応するロータリージョイント２６の第１の流路５１、５２、５３、５４、５５と連通する。
このように、トップリングシャフト１１１は、ロータリージョイント２６に接続され且つ第１の流路５１〜５５と連通する流路３１〜３５が設けられている。そして、治具２１９は、ヘッド部１を取り除いた状態でトップリングシャフト１１１の流路３１〜３５と対応する流量計Ｆ１１〜Ｆ１５の一端とを連通させる。

図１２は、第６の実施形態に係る研磨装置１０−６の一部の構成を示す概略図である。図１２は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図１２に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、第６の実施形態に係る研磨装置１０−６は、ヘッド部１を取り除いた状態でトップリングシャフト１１１の流路３１と流量計Ｆ１１の一端とを連通させる治具２１９と、一端が配管９１を介して治具２１９に設けられた流路８１（図１１参照）に連通し且つ他端が大気に開放されている流量計Ｆ１１とを更に備える。

ここで、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２の一端へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられており、バルブＶ１−１及びバルブＶ１−２が閉じられている場合を想定する。この場合において、制御部５００は、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から流路３１、治具２１９に設けられた流路８１及び流量計Ｆ１１を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ１１でガスの流量を検知することができる。これにより、流量計Ｆ１１で検出されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガスの流量からガス漏れがあるとみなせる場合には、制御部５００は、ロータリージョイント２６に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常が有ると判定することができる。

＜第７の実施形態＞
続いて第７の実施形態について説明する。第７の実施形態に係る研磨装置１０−７は、第１の実施形態に係る研磨装置１０とは異なり、流量計Ｆ１と流量計（第２の流量計）１６を用いて、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れの有無も検出する。

図１３は、第７の実施形態に係る研磨装置１０−７の一部の構成を示す概略図である。図１３は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図１３に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、第７の実施形態に係る研磨装置１０−７は、切替バルブ部２０９とロータリージョイント２６の第２の流路ＦＰ２との間におけるガスの流量（以下、第２の流量という）を計測する流量計Ｆ１６を更に備える。ここで第２の流量は、バルブ２０９−２からロータリージョイント２６への向きを正とする。また、上述したように、ロータリージョイント２６は、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２（図３参照）を有し、第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２により第２の流路ＦＰ２に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２が形成されている。

また、クエンチ水の流路上に流量計Ｆ１６を設けると流量計Ｆ１６のところで流路が細くなり圧力損失になるし、ガスを検知する流量計Ｆ１６に常時水を流しておくと流量計Ｆ１６がれる可能性がある。これらを未然に防ぐために、本実施形態では、ロータリージョイント２６へ供給されるクエンチ水とガスの流路を分けて、ガスの流路上に流量計Ｆ１６が設けられている。

すなわち、本実施形態では、切替バルブ部２０９は、ロータリージョイント２６の第２の流路へのクエンチ水の供給を遮断可能なバルブ（第１の弁ともいう）２０９−１と、ロータリージョイント２６の第２の流路ＦＰ２へのガスの供給を遮断可能なバルブ（第２の弁ともいう）２０９−２と、を有する。そして、流量計Ｆ１６は、前記ロータリージョイント２６の第２の流路ＦＰ２の端部とバルブ（第２の弁）２０９−２とを連通する配管に設けられている。

この構成によれば、ロータリージョイント２６へ供給されるクエンチ水とガスの流路を分けて、ガスの流路上に流量計Ｆ１６に設けられている。このため、クエンチ水の流路上に流量計Ｆ１６を設けて流量計Ｆ１６のところで流路が細くなることによる圧力損失、及びガスを検知する流量計Ｆ１６に常時水を流しておくことによる流量計Ｆ１６の故障を未然に防ぐことができる。

切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられており、バルブＶ１−２が閉じられており圧力制御弁Ｒ１において大気に開放されている場合を想定する。制御部５００は、ガスの第２の流路ＦＰ２への供給後、所定の期間経過後に、流量計Ｆ１により計測された流量と流量計Ｆ１６により計測された流量とを用いて第２の流路ＦＰ２からドレイン流路への漏れの有無を判定する。ここで所定の期間は、第２の流路ＦＰに連通する流路全体の容積を満たすガスが流入したと見込まれる時間以上の時間に設定されている。

具体的には、ガスの第２の流路ＦＰ２への供給後、所定の期間経過し、第２の流路ＦＰに連通する流路全体の容積を満たすガスが流入した場合には、仮に第２の流路ＦＰ２からどこにもガス漏れがない場合には、加圧ガス源からロータリージョイント２６へのガスの流れがなくなるので、流量計Ｆ１６で検出されるガスの流量は閾値以下になる。
一方、所定の期間経過後に、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路へのガス漏れがある場合には、第２の流路ＦＰに連通する流路全体の容積がガスで満たされないので、加圧ガス源からロータリージョイント２６へガスが流れ、流量計Ｆ１６で検出されるガスの流量は閾値を超える。このとき、流量計Ｆ１で計測される流量が、流量計Ｆ１６で検出される流量を基準とする所定の範囲に収まれば、流量計Ｆ１でも流量計Ｆ１６で検出される流量とほぼ同じ流量が計測されることになるので、制御部５００は、第２の流路ＦＰ２から第１の流路へのガス漏れがあると判断する。

他方、所定の期間経過後に、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路へのガス漏れがある場合には、第２の流路ＦＰに連通する流路全体の容積がガスで満たされないので、同様に加圧ガス源からロータリージョイント２６へガスが流れ、流量計Ｆ１６で検出されるガスの流量は閾値を超える。このとき、流量計Ｆ１で計測される流量が、流量計Ｆ１６で検出される流量を基準とする所定の範囲を下回る場合には、第２の流路ＦＰ２から第１の流路へのガス漏れがないことが分かり、制御部５００は、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れであると判断する。

このように、ガスの第２の流路ＦＰ２への供給後、所定の期間経過後に、流量計Ｆ１６で計測された第２の流量が閾値を超える場合において、流量計Ｆ１で計測された第１の流量が、第２の流量とほぼ同じすなわち第２の流量を基準とする所定の範囲に収まるときには、制御部５００は第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れと判定する。一方、第１の流量が第２の流量を基準とする所定の範囲を下回る場合には、制御部５００は第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れと判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から配管２１、第１の分岐配管２１−１、流量計Ｆ１及び圧力制御弁Ｒ１を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ１でガスの流量が計測される。一方、仮に第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２にガスが漏れた場合、流量計Ｆ１６では引き続きガスの流量が計測されるが、流量計Ｆ１ではガスの流量が計測されない。これにより、流量計Ｆ１及び流量計Ｆ１６で計測されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部５００は、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

＜第８の実施形態＞
続いて第８の実施形態について説明する。第８の実施形態に係る研磨装置１０−８は、第１の実施形態に係る研磨装置１０とは異なり、流量計（第２の流量計）Ｆ２１と流量計（第２の流量計）Ｆ２２を用いて、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れの有無も検出する。

図１４は、第８の実施形態に係る研磨装置１０−８の一部の構成を示す概略図である。図１４は、第１の流路５１に関わる流路のみに関してその概略接続関係を表している。図１４に示すように、図４に示す第１の実施形態の研磨装置１０の構成と比べて、第８の実施形態に係る研磨装置１０−８は、ロータリージョイント２６のポートＴ３−１に連通する流量計Ｆ２１と、ロータリージョイント２６のポートＴ３−２に連通する流量計Ｆ２２とを更に備える。流量計Ｆ２１は、ドレイン流路ＦＰ３−１を通るガスの流量を検出する。また流量計Ｆ２２は、ドレイン流路ＦＰ３−２を通るガスの流量を検出する。

また、上述したように、ロータリージョイント２６は、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２（図３参照）を有し、第２のシール部ＯＳ１、ＯＳ２により第２の流路ＦＰ２に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２が形成されている。

切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２へ供給され且つ閉止バルブ２０２が閉じられており、バルブＶ１−２が閉じられており圧力制御弁Ｒ１において大気に開放されている場合を想定する。この場合、制御部５００は、流量計Ｆ１で検出されたガスの流量を用いて、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無を判定する。また、制御部５００は、流量計Ｆ２１で検出されたガスの流量を用いて、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１への水漏れを引き起こす異常の有無を判定する。同様に制御部５００は、流量計Ｆ２２で検出されたガスの流量を用いて、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定する。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から配管２１、第１の分岐配管２１−１、流量計Ｆ１及び圧力制御弁Ｒ１を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ１でガスの流量が計測される。一方、仮に第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１あるいはＦＰ３−２にガスが漏れた場合、このガスは流量計Ｆ２１あるいはＦ２２を経由して外部へ排出されるので、流量計Ｆ２１あるいはＦ２２でガスの流量が計測される。これにより、流量計Ｆ１及び流量計Ｆ２１あるいはＦ２２で計測されたガスの流量を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１あるいはＦＰ３−２へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部５００は、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１あるいはＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

また、各実施形態において、第１の流路５１〜５５を通るガスを検出する検出部の一例として流量計を用いて説明したが、これに限ったものではなく、他の検出器（センサ）あるいは計測器でもよく、第１の流路５１〜５５を通るガスを検出する検出部であればよい。この場合、制御部５００は、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２の一端へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられている場合において、検出部による検出結果を少なくとも用いて、ロータリージョイント２６の異常の有無を判定すればよい。

ここで、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への漏れがない場合には、第２の流路ＦＰ２に供給されたガスが第１の流路ＦＰ１に漏れないので検出部においてガスが検出されない。その一方で、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への漏れがある場合には、第２の流路ＦＰ２に供給されたガスが第１の流路５１に漏れるため、流量計Ｆ１においてガスが検知される。これにより、検出部でガスの有無を監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合にはシール部ＭＳ１、ＭＳ２によるシールなどに異常があることが判明する。このため、研磨装置１０にロータリージョイント２６が搭載された状態で、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常を検知することができる。

この場合、第１の流路５１〜５５それぞれ毎に、当該第１の流路を通るガスを検出する検出部を有してもよい。この場合、制御部５００は、検出部それぞれによる検出結果を用いて、当該検出部に対応するシール部ＭＳ１〜ＭＳ８の異常の有無を判定する。

これにより、複数存在する第１の流路５１〜５５それぞれ毎に、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１、５２、５３、５４あるいは５５へのガス漏れの有無を検知することができ、ガス漏れが検知された場合には、対応するシール部分ＭＳ１〜ＭＳ８にシールの異常があることが判明する。このため、どこのシールに異常があるのかを特定できるので修理が容易となる。更に異常があるシールに関する部品（例えば、シール部）だけを交換することができ、交換部品の数を低減することができる。

また例えば制御部５００は、検出部でガスが検出されたときに、ロータリージョイント２６を異常と判定してもよい。このように、検出部でガスが検出されたときには、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れがあるので、検出部に対応するシール部ＭＳ１〜ＭＳ８にシールの異常があることを検出することができる。

また、第７の実施形態において、流量計（第２の流量計）Ｆ１６を用いて説明したが、これに限ったものではなく、他の検出器（センサ）あるいは計測器でもよく、切替バルブ部２０９とロータリージョイント２０６の第２の流路ＦＰ２との間を通るガスを検出する検出部（第２の検出部）であればよい。この場合、制御部５００は、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられている場合において、検出部による検出結果と第２の検出部による検出結果とを用いて第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２への漏れの有無を判定してもよい。

この構成によれば、仮に第２の流路から第１の流路にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路から検出部を経由して外部へ排出されるので、検出部でガスが検出される。一方、仮に第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２にガスが漏れた場合、第２の検出部では引き続きガスが検出されるが、検出部ではガスが検出されない。これにより、流量計及び第２の流量計で計測されたガスを監視することにより、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１へのガス漏れの有無及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部は、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

またこの場合、第２の検出部は、ロータリージョイント２６の第２の流路ＦＰ２の端部Ｔ１とバルブ（第２の弁）２０９−２とを連通する配管に設けられている。この構成によれば、ロータリージョイント２６へ供給されるクエンチ水とガスの流路を分けて、ガスの流路上に第２の検出部が設けられている。このため、クエンチ水の流路上に流量計を設けて第２の検出部のところで流路が細くなることによる圧力損失、及びガスを検知する第２の検出部に常時水を流しておくことによる第２の検出部の故障を未然に防ぐことができる。

また、第８の実施形態において、流量計（第２の流量計）Ｆ２１、Ｆ２２を用いて説明したが、これに限ったものではなく、他の検出器（センサ）あるいは計測器でもよく、ドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２を通るガスを検出する検出部（第２の検出部）であればよい。この場合、制御部５００は、切替バルブ部２０９による切り替えによりガスが第２の流路ＦＰ２へ供給され且つ閉止バルブ２１２が閉じられている場合において、検出部による検出結果を用いて、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無を判定し、第２の検出部による検出結果を用いて、第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定してもよい。

この構成によれば、仮に第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１にガスが漏れた場合、このガスは第１の流路５１から検出部を経由して外部へ排出されるので、検出部でガスが検出される。一方、仮に第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２にガスが漏れた場合、このガスは第２の検出部を経由して外部へ排出されるので、第２の検出部でガスが検出される。これにより、検出部及び第２の検出部でガスを監視することにより、第２の流路から第１の流路へのガス漏れの有無及び第２の流路からドレイン流路へのガス漏れの有無を検知することができる。このため、制御部は、第２の流路ＦＰ２から第１の流路５１への水漏れを引き起こす異常の有無、及び第２の流路ＦＰ２からドレイン流路ＦＰ３−１、ＦＰ３−２への水漏れを引き起こす異常の有無を判定することができる。

なお、各実施形態において、制御部５００がバルブＶ１−１〜Ｖ１−２、Ｖ２−１〜Ｖ２−２、Ｖ３−１〜Ｖ３−２、Ｖ４−１〜Ｖ４−２、Ｖ５−１〜Ｖ５−２の開閉を制御したが、操作者がこれらのバルブを開閉してもよい。

以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ ヘッド部（トップリング）
１ａ ベース部
２ キャリア部（トップリング本体）
３ リテーナリング
４ 弾性膜（メンブレン）
４ａ 隔壁
５ センター室
６ リプル室
７ アウター室
８ エッジ室
９ リテーナリング圧力室
１０、１０−１、１０−２、１０−３、１０−４、１０−５、１０−６、１０−７、１０−８ 研磨装置
１１、１２、１３、１４、１５ 第２のヘッド流路
１６ 弾性膜（メンブレン）
１７ シリンダ
２１、２２、２３、２４、２５ 配管
２１−１、２２−１、２３−１、２４−１、２５−１ 第１の分岐配管
２１−２、２２−２、２３−２、２４−２、２５−２ 第２の分岐配管
２６ ロータリージョイント
３１、３２、３３、３４、３５ 流路
４１、４２、４３、４４、４５ 第１のヘッド流路
５１、５２、５３、５４、５５ 第１の流路
６１、６２、６３、６４、６５ 流路
６１、６２、６３、６４、６５ 流路
７１、７２、７３，７４、７５ 配管
８１、８２、８３、８４、８５ 流路
９１、９２、９３，９４、９５ 配管
１００ 研磨テーブル
１０１ 研磨パッド
１０１ａ 研磨面
１０２ 孔
１１０ トップリングヘッド
１１１ トップリングシャフト
１１２ 回転筒
１１３ タイミングプーリ
１１４ トップリング用回転モータ
１１５ タイミングベルト
１１６ タイミングプーリ
１１７ トップリングヘッドシャフト
１２４ 上下動機構
１２６ 軸受
１２８ ブリッジ
１２９ 支持台
１３０ 支柱
１３１ 真空源
１３２ ボールねじ
１３２ａ ねじ軸
１３２ｂ ナット
１３８ サーボモータ
２０１ 切替バルブ部（第２の切替バルブ）
２０９ 切替バルブ部
２０９−１ バルブ（第１の弁）
２０９−２ バルブ（第２の弁）
２１０ クエンチ水流量計
２１２ 閉止バルブ
２１８、２１９ 治具
５００ 制御部
Ｆ１〜Ｆ１５ 流量計
Ｆ１６、Ｆ２１、Ｆ２２ 流量計（第２の流量計）
ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３、ＦＲ４、ＦＲ５ 固定部
ＧＳ ガス供給源
ＨＳ ハウジング
ＭＳ１〜ＭＳ８ シール部
Ｏ１〜Ｏ１６ オーリング
ＯＳ１、ＯＳ２ 第２のシール部
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 圧力制御弁
ＲＲ 回転部
ＳＢ１〜ＳＢ５、ＳＢ１−１〜ＳＢ５−１ 切替バルブ部
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３−１、Ｔ３−２、Ｔ４−１〜Ｔ４−５ ポート
Ｖ１−１〜Ｖ１−６、Ｖ２−１〜Ｖ２−６、Ｖ３−１〜Ｖ３−６、Ｖ４−１〜Ｖ４−６、Ｖ５−１〜Ｖ５−６ バルブ
ＶＳ 真空源

Claims (15)

1. ヘッド部と、
   前記ヘッド部の回転とともに回転する回転部と、当該回転部の周囲に設けられた固定部と、前記回転部と前記固定部との間をシールするシール部とを有し、第１の流路が形成され前記シール部により前記第１の流路に対して隔離された第２の流路が形成されているロータリージョイントと、
   クエンチ水とガスとを切り替えて前記ロータリージョイントの前記第２の流路の一端へ供給する切替バルブ部と、
   前記第１の流路を通るガスを検出する検出部と、
   前記第２の流路の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブと、
   前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路の一端へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記検出部による検出結果を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する制御部と、
   を備える基板処理装置。
2. 前記ロータリージョイントには、複数の前記シール部を有し、前記複数のシール部それぞれにより前記第２の流路に対して隔離された第１の流路が複数形成されており、
   前記第１の流路それぞれ毎に、当該第１の流路を通るガスを検出する検出部を有し、
   前記制御部は、前記検出部それぞれによる検出結果を用いて、当該検出部に対応する前記シール部の異常の有無を判定する
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記制御部は、基板処理時よりも遅い速度で前記ヘッド部を回転させている場合において、前記検出部による検出結果を用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する
   請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記検出部は、前記第１の流路を通るガスの流量を検出する流量計であり、
   前記制御部は、前記流量計で検出された流量が予め決められた閾値を超えるときに、前記ロータリージョイントを異常と判定する
   請求項１から３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 一端が前記ロータリージョイントの前記第１の流路の前記ヘッド部とは反対側の端部と連通する配管を更に備え、
   前記流量計は、前記配管に設けられており、
   前記制御部がロータリージョイントの異常の有無を判定するときには、前記配管は前記流量計よりも当該配管の他端側において大気開放されている
   請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記配管の他端と連通しガス供給源から流入したガスを前記配管に供給可能であり且つ大気開放可能な圧力制御弁を更に備え、
   前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられ且つ前記圧力制御弁が大気開放している場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する
   請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記配管の他端と連通しガス供給源から流入したガスを前記配管に供給可能な圧力制御弁と、
   前記圧力制御弁より前記ロータリージョイント側において前記配管に設けられ且つ前記圧力制御弁への連通と大気への連通とを切り替え可能な第２の切替バルブ部と、
   を更に備え、
   前記流量計は、前記第２の切替バルブ部より前記ロータリージョイント側において前記配管に設けられており、
   前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられ且つ前記第２の切替バルブ部が前記圧力制御弁への連通を遮断し且つ大気へ連通している場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する
   請求項５に記載の基板処理装置。
8. 前記流量計は、前記ロータリージョイントを基準として前記ヘッド部の側に設けられている
   請求項４に記載の基板処理装置。
9. 前記ヘッド部と前記ロータリージョイントとを連結し且つ前記第１の流路と連通する流路が設けられているトップリングヘッドシャフトと、
   一端が前記流量計に接続され且つ他端が大気に開放されているバルブと、
   を更に備え、
   前記流量計は、前記トップリングヘッドシャフトに設けられた流路に設けられており、
   前記制御部は、更に前記バルブが開いている場合において、前記流量計で検出されたガスの流量を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する
   請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記ヘッド部は、前記ガスが供給するかあるいは真空に引くための複数の第１のヘッド流路が形成されたベース部と、前記複数の第１のヘッド流路と連通する複数の第２のヘッド流路が形成され弾性膜が取り付けられているキャリア部と、を有し、
    前記キャリア部を取り除かれた状態で前記ベース部の第１のヘッド流路と前記流量計の一端とを連通させる治具を更に備え、
    前記流量計は、一端が前記治具に設けられた流路に連通し且つ他端は大気に開放されている
    請求項８に記載の基板処理装置。
11. 前記ロータリージョイントに接続され且つ前記第１の流路と連通する流路が設けられているトップリングヘッドシャフトと、
    前記ヘッド部が取り除かれた状態で前記トップリングヘッドシャフトの流路と前記流量計の一端とを連通させる治具を更に備え、
    前記流量計は、一端が前記治具に設けられた流路に連通し且つ他端は大気に開放されている
    請求項８に記載の基板処理装置。
12. 前記切替バルブ部と前記ロータリージョイントの前記第２の流路との間を通るガスを検出する第２の検出部を更に備え、
    前記ロータリージョイントは、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部を更に有し、前記第２のシール部により前記第２の流路に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路が形成されており、
    前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記ガスの第２の流路への供給後、所定の期間経過後に、前記検出部による検出結果と前記第２の検出部による検出結果とを用いて前記第２の流路から前記ドレイン流路への漏れの有無を判定する
    請求項１に記載の基板処理装置。
13. 前記切替バルブ部は、
    前記ロータリージョイントの第２の流路へのクエンチ水の供給を遮断可能な第１の弁と、
    前記ロータリージョイントの第２の流路へのガスの供給を遮断可能な第２の弁と、
    を有し、
    前記第２の検出部は、前記ロータリージョイントの第２の流路の端部と前記第２の弁とを連通する配管に設けられている
    請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記ロータリージョイントは、クエンチ水と大気との間をシールする第２のシール部を更に有し、前記第２のシール部により前記第２の流路に対して隔離され且つ大気に開放されているドレイン流路が形成されており、
    前記ドレイン流路を通るガスを検出する第２の検出部を更に備え、
    前記制御部は、前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記検出部による検出結果を用いて、前記第２の流路から前記第１の流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定し、前記第２の検出部による検出結果を用いて、前記第２の流路から前記ドレイン流路への水漏れを引き起こす異常の有無を判定する
    請求項１に記載の基板処理装置。
15. 第１の流路が形成され且つ前記第１の流路に対して隔離された第２の流路が形成されているロータリージョイントと、クエンチ水とガスとを切り替えてロータリージョイントの前記第２の流路の一端へ供給する切替バルブ部と、前記第２の流路の他端から排出されるクエンチ水またはガスを遮断可能な閉止バルブとを備える基板処理装置を制御する制御方法であって、
    前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスを前記第２の流路の一端へ供給し且つ前記閉止バルブを閉じる手順と、
    前記切替バルブ部による切り替えにより前記ガスが前記第２の流路の一端へ供給され且つ前記閉止バルブが閉じられている場合において、前記第１の流路を通るガスを検出する検出部による検出結果を少なくとも用いて、前記ロータリージョイントの異常の有無を判定する手順と、
    を有する制御方法。