(57)【要約】【課題】熱交換器の底面に付着した汚れを効果的に除去することができる洗浄装置を提供する。【解決手段】本発明の洗浄装置は、研磨パッド３の表面温度を調整する熱交換器１１を洗浄する。この洗浄装置は、熱交換器１１を、該熱交換器１１が研磨パッド３と熱交換可能な温度調整位置と、研磨パッド３の表面から離間させる待避位置との間で移動させる移動機構１６と、待機位置に移動した熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄機構１０と、を備える。待避位置は、研磨パッド３の側方に位置しており、洗浄機構１０は、待避位置に移動した熱交換器１１の底面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ａまたは熱交換器１１の底面が浸漬可能な洗浄槽６０を含む。【選択図】図４
2020167310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器の洗浄装置であって、
前記熱交換器を、該熱交換器が前記研磨パッドと熱交換可能な温度調整位置と、前記研磨パッドの表面から離間させる待避位置との間で移動させる移動機構と、
前記待機位置に移動した熱交換器の底面を洗浄する洗浄機構と、を備え、
前記待避位置は、前記研磨パッドの側方に位置しており、
前記洗浄機構は、前記待避位置に移動した熱交換器の底面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズルまたは前記熱交換器の底面が浸漬可能な洗浄槽を含むことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器の洗浄装置であって、
前記熱交換器を、該熱交換器が前記研磨パッドと熱交換可能な温度調整位置と、前記研磨パッドの表面から離間させる待避位置との間で移動させる移動機構と、
前記待機位置に移動した熱交換器の底面を洗浄する洗浄機構と、を備え、
前記待避位置は、前記研磨パッドの上方に位置しており、
前記洗浄機構は、前記熱交換器の底面が浸漬可能な洗浄槽を含むことを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
前記洗浄機構は、
前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、
前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、
前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の最下端部に連結されることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄機構は、
前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、
前記洗浄槽から溢れる前記洗浄液を受け止めるオーバーフロー槽と、
前記オーバーフロー槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記洗浄機構は、
前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、
前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、
前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の内部に開口する入口を有しており、
前記入口は、前記洗浄槽の上端よりも下方に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記洗浄機構は、
前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、
前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、
前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の最下端部に連結された入口と、大気に解放された出口と、を有しており、
前記出口は、前記洗浄槽の上端よりも下方で、かつ前記洗浄槽の下端よりも上方に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
【請求項７】
前記洗浄液供給ラインは、前記洗浄液が前記洗浄槽の接線方向に放出されるように、前記洗浄槽の側壁に取り付けられていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
前記洗浄機構は、
前記洗浄槽の底壁を構成するか、または前記洗浄槽の内部に配置される板部材を有しており、
前記板部材は、前記洗浄液供給ラインに連結される流路と、該流路を前記洗浄槽の内部に連通させる複数の孔とを有していることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項９】
前記移動機構は、
前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して水平方向に回動させる回動機構と、
前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して上下動させる昇降機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１０】
前記移動機構は、
前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して水平方向に回動させつつ、該研磨パッドの表面に対して鉛直方向に旋回させる回動機構と、
前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して上下動させる昇降機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
前記回動機構は、
アームを介して前記熱交換器に連結される軸と、
前記軸を回動させることにより、前記アームおよび前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して回動させるアクチュエータと、
前記軸の回動動作を、前記熱交換器の旋回動作に変換するカム機構と、を備えており、
前記カム機構は、
前記アームに固定されたカムと、
前記カムに接触し、前記熱交換器の旋回動作を案内するガイド面を有するガイド板と、を含むことを特徴とする請求項１０に記載の洗浄装置。
【請求項１２】
前記移動機構は、
ピストンを有するピストンシリンダ機構と、
前記ピストンの動作を、前記熱交換器が連結されたアームの鉛直方向の回動動作に変更するリンク機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１３】
前記洗浄機構は、前記熱交換器が前記温度調整位置から前記待避位置まで移動する間に、前記熱交換器の底面と接触する洗浄部材を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１４】
前記洗浄部材は、洗浄ブラシであり、
前記洗浄ブラシは、前記研磨パッドを取り囲む円筒状カップの上端に形成された切り欠きに配置されることを特徴とする請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項１５】
前記洗浄部材は、洗浄ローラであり、
前記洗浄機構は、前記洗浄ローラの表面に接触して、該洗浄ローラに付着した汚れを除去する洗浄板をさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載の洗浄装置。
【請求項１６】
前記洗浄機構は、
前記待避位置にある前記熱交換器の底面と接触する洗浄ブラシ機構であり、
前記洗浄ブラシ機構は、
前記熱交換器の底面に接触する洗浄ブラシと、
前記洗浄ブラシが配置されるブラシ台と、
前記熱交換器の底面に洗浄液を噴射する開口を有する洗浄液ブロックと、
前記ブラシ台および前記洗浄液ブロックが連結され、前記洗浄液を前記洗浄液ブロックから噴射したときに発生する反力を利用して回転する回転軸と、を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１７】
前記洗浄部材は、前記熱交換器の底面に接触するブラシを有する洗浄パッドであり、
前記洗浄パッドは、自転可能、かつ前記熱交換器の底面に対して公転可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の洗浄装置。
【請求項１８】
前記洗浄パッドは、
該洗浄パッドの上面に形成された凹部に配置され、前記熱交換器の底面の画像を取得可能な撮像装置と、
前記凹部の開口を塞ぐ透明窓と、を有していることを特徴とする請求項１７に記載の洗浄装置。
【請求項１９】
研磨パッドを支持する研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、
前記研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器と、
前記熱交換器を洗浄する洗浄装置と、を備え、
前記洗浄装置は、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の洗浄装置である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、熱交換器の洗浄装置に関し、特に、ウェーハなどの基板を研磨する研磨パッドの表面温度を調整するための熱交換器の洗浄装置に関する。さらに、本発明は、このような熱交換器の洗浄装置を備えた研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）装置は、半導体デバイスの製造において、ウェーハなどの基板の表面を研磨する工程に使用される。ＣＭＰ装置は、ウェーハを研磨ヘッドで保持してウェーハを回転させ、さらに回転する研磨テーブル上の研磨パッドにウェーハを押し付けてウェーハの表面を研磨する。研磨中、研磨パッドには研磨液（スラリー）が供給され、ウェーハの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【０００３】
ウェーハの研磨レートは、ウェーハの研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、ウェーハに対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。したがって、半導体デバイスの製造においては、ウェーハの研磨レートを上げて更に一定に保つために、ウェーハ研磨中の研磨パッドの表面温度を最適な値に保つことが重要とされる。
【０００４】
そこで、研磨パッドの表面温度を調整するためのパッド温度調整装置が従来から使用されている（例えば、特許文献１参照）。パッド温度調整装置は、研磨パッドの表面に接触し、温度調整された加熱液および冷却液が供給される熱交換器を有している。熱交換器に供給される加熱液の流量と冷却液の流量とを変化させると、熱交換器の温度が変化する。熱交換器は研磨パッドとの間で熱交換を行い、結果として、研磨パッドの表面温度が変化する。したがって、熱交換器に供給される加熱液の流量と冷却液の流量を調整することで、ウェーハ研磨中の研磨パッドの表面温度を所望の最適温度に維持することができる。ウェーハの研磨が終了すると、熱交換器は研磨パッドの表面から離間される。
【０００５】
ウェーハの研磨中に、熱交換器は、研磨パッドの表面に接触しており、該熱交換器の表面には、研磨液に含まれる砥粒および研磨パッドの摩耗粉などの汚れが付着する。汚れがウェーハＷの研磨中に熱交換器から脱落して、研磨パッドとウェーハの間に挟まると、ウェーハの表面にスクラッチが形成されてしまう。スクラッチは、半導体デバイスの信頼性を低下させる欠陥（ディフェクト）となりうる。言い換えれば、スクラッチは、半導体デバイスの歩留まりを低下させる要因となる。そのため、従来の研磨装置は、純水などの洗浄液を熱交換器に向けて噴射する１つ以上の洗浄液ノズルを有している（例えば、特許文献２参照）。洗浄液ノズルは、洗浄液を研磨パッドの表面から離間させた熱交換器に吹き付け、これにより、熱交換器の表面に付着した汚れを洗い流す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１４８９３３号公報
【特許文献２】特許第５６２８０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、研磨パッドの表面温度を素早く所望の温度まで到達させるために、熱交換器には、加熱液が供給され続けている。すなわち、熱交換器が研磨パッドから離間している状態でも、熱交換器は加熱状態に置かれている。そのため、熱交換器に付着した研磨液の液体成分が蒸発して、汚れ（特に、研磨液に含まれる砥粒などの固体成分）が熱交換器の表面に固着してしまうことがあった。
【０００８】
さらに、近年、熱交換器の洗浄時間を短くして、研磨装置のスループットを向上させたいとの要望があり、熱交換器に付着した汚れを除去するのに十分な洗浄液の噴射時間を確保するのが困難になってきている。また、研磨装置の小型化も求められるようになっており、最も汚れが多く付着する熱交換器の底面（すなわち、研磨パッドの表面に接触または近接する面）に洗浄液ノズルから噴射された洗浄液を効果的に到達させることができないこともある。
【０００９】
そこで、本発明は、熱交換器の底面に付着した汚れを効果的に除去することができる洗浄装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような洗浄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】
【００１０】
一態様では、研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器の洗浄装置であって、前記熱交換器を、該熱交換器が前記研磨パッドと熱交換可能な温度調整位置と、前記研磨パッドの表面から離間させる待避位置との間で移動させる移動機構と、前記待機位置に移動した熱交換器の底面を洗浄する洗浄機構と、を備え、前記待避位置は、前記研磨パッドの側方に位置しており、前記洗浄機構は、前記待避位置に移動した熱交換器の底面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズルまたは前記熱交換器の底面が浸漬可能な洗浄槽を含むことを特徴とする洗浄装置が提供される。
【００１１】
一態様では、研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器の洗浄装置であって、前記熱交換器を、該熱交換器が前記研磨パッドと熱交換可能な温度調整位置と、前記研磨パッドの表面から離間させる待避位置との間で移動させる移動機構と、前記待機位置に移動した熱交換器の底面を洗浄する洗浄機構と、を備え、前記待避位置は、前記研磨パッドの上方に位置しており、前記洗浄機構は、前記熱交換器の底面が浸漬可能な洗浄槽を含むことを特徴とする洗浄装置が提供される。
【００１２】
一態様では、前記洗浄機構は、前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の最下端部に連結される。
一態様では、前記洗浄機構は、前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、前記洗浄槽から溢れる前記洗浄液を受け止めるオーバーフロー槽と、前記オーバーフロー槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備える。
一態様では、前記洗浄機構は、前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の内部に開口する入口を有しており、前記入口は、前記洗浄槽の上端よりも下方に位置する。
一態様では、前記洗浄機構は、前記洗浄槽に連結される洗浄液供給ラインと、前記洗浄槽に連結される洗浄液排出ラインと、をさらに備え、前記洗浄液排出ラインは、前記洗浄槽の最下端部に連結された入口と、大気に解放された出口と、を有しており、前記出口は、前記洗浄槽の上端よりも下方で、かつ前記洗浄槽の下端よりも上方に位置する。
【００１３】
一態様では、前記洗浄液供給ラインは、前記洗浄液が前記洗浄槽の接線方向に放出されるように、前記洗浄槽の側壁に取り付けられている。
一態様では、前記洗浄機構は、前記洗浄槽の底壁を構成するか、または前記洗浄槽の内部に配置される板部材を有しており、前記板部材は、前記洗浄液供給ラインに連結される流路と、該流路を前記洗浄槽の内部に連通させる複数の孔とを有している。
【００１４】
一態様では、前記移動機構は、前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して水平方向に回動させる回動機構と、前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して上下動させる昇降機構と、を備える。
一態様では、前記移動機構は、前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して水平方向に回動させつつ、該研磨パッドの表面に対して鉛直方向に旋回させる回動機構と、前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して上下動させる昇降機構と、を備える。
一態様では、前記回動機構は、アームを介して前記熱交換器に連結される軸と、前記軸を回動させることにより、前記アームおよび前記熱交換器を前記研磨パッドの表面に対して回動させるアクチュエータと、前記軸の回動動作を、前記熱交換器の旋回動作に変換するカム機構と、を備えており、前記カム機構は、前記アームに固定されたカムと、前記カムに接触し、前記熱交換器の旋回動作を案内するガイド面を有するガイド板と、を含む。
【００１５】
一態様では、前記移動機構は、ピストンを有するピストンシリンダ機構と、前記ピストンの動作を、前記熱交換器が連結されたアームの鉛直方向の回動動作に変更するリンク機構と、を備える。
一態様では、前記洗浄機構は、前記熱交換器が前記温度調整位置から前記待避位置まで移動する間に、前記熱交換器の底面と接触する洗浄部材を備える。
一態様では、前記洗浄部材は、洗浄ブラシであり、前記洗浄ブラシは、前記研磨パッドを取り囲む円筒状カップの上端に形成された切り欠きに配置される。
一態様では、前記洗浄部材は、洗浄ローラであり、前記洗浄機構は、前記洗浄ローラの表面に接触して、該洗浄ローラに付着した汚れを除去する洗浄板をさらに備える。
【００１６】
一態様では、前記洗浄機構は、前記待避位置にある前記熱交換器の底面と接触する洗浄ブラシ機構であり、前記洗浄ブラシ機構は、前記熱交換器の底面に接触する洗浄ブラシと、前記洗浄ブラシが配置されるブラシ台と、前記熱交換器の底面に洗浄液を噴射する開口を有する洗浄液ブロックと、前記ブラシ台および前記洗浄液ブロックが連結され、前記洗浄液を前記洗浄液ブロックから噴射したときに発生する反力を利用して回転する回転軸と、を備える。
一態様では、前記洗浄部材は、前記熱交換器の底面に接触するブラシを有する洗浄パッドであり、前記洗浄パッドは、自転可能、かつ前記熱交換器の底面に対して公転可能に構成されている。
一態様では、前記洗浄パッドは、該洗浄パッドの上面に形成された凹部に配置され、前記熱交換器の底面の画像を取得可能な撮像装置と、前記凹部の開口を塞ぐ透明窓と、を有している。
【００１７】
一態様では、研磨パッドを支持する研磨テーブルと、基板を前記研磨パッドの表面に押し付けて該基板を研磨する研磨ヘッドと、前記研磨パッドの表面温度を調整する熱交換器と、前記熱交換器を洗浄する上記洗浄装置と、を備えたことを特徴とする研磨装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、待避位置に移動させた熱交換器の底面に、洗浄液ノズルから洗浄液を噴射するか、または待避位置に移動させた熱交換器の底面を洗浄液が貯留された洗浄槽に浸漬させる。その結果、汚れが熱交換器の底面に固着するのが防止されるとともに、該汚れを熱交換器の底面から効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、一実施形態に係る研磨装置を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示す研磨装置の主要部の概略断面図である。
【図３】図３は、熱交換器が待避位置に移動する様子の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る移動機構に連結された熱交換器を模式的に示す斜視図である。
【図５】図５は、図４に示す移動機構の概略断面図である。
【図６】図６は、他の実施形態に係る移動機構の概略断面図である。
【図７】図７（ａ）は、一実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図であり、図７（ｂ）は、他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図であり、図７（ｃ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、洗浄槽と洗浄液供給ラインとの間の位置関係の一例を示す概略断面図である。
【図９】図９（ａ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を示す概略断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す洗浄槽に熱交換器の底面が進入した状態を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を示す概略断面図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を示す概略断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、板部材の変形例を示す概略斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、図１２（ｄ）は、板部材に形成された孔の出口に接続された噴射ノズルを示す概略断面図である。
【図１３】図１３は、熱交換器が待避位置に移動する様子の他の例を模式的に示す平面図である。
【図１４】図１４（ａ）は、熱交換器を水平に移動させつつ、水平方向に対して旋回させる移動機構の一例を概略的に示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す移動機構を下方から眺めた概略斜視図である。
【図１５】図１５は、アームと軸との連結部を拡大して示す概略斜視図である。
【図１６】図１６は、図１３に示す待避位置に移動した熱交換器に洗浄液を噴射している様子を示す模式図である。
【図１７】図１７（ａ）は、熱交換器が待避位置に移動する様子のさらに他の例を模式的に示す側面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す待避位置に移動した熱交換器に洗浄液を噴射している様子を示す模式図である。
【図１８】図１８は、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す待避位置に熱交換器を移動させる移動機構の一例を示す概略斜視図である。
【図１９】図１９（ａ）は、図１８に示す移動機構の変形例を概略的に示す図であり、図１９（ｂ）は、図１８に示す移動機構の他の変形例を概略的に示す図である。
【図２０】図２０（ａ）は、熱交換器が研磨パッドの上面に接触する温度調整位置にある状態を示す模式図であり、図２０（ｂ）は、熱交換器が研磨パッドの上方に移動された状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、熱交換器が待避位置にある状態を示す模式図である。
【図２１】図２１（ａ）は、熱交換器の底面を洗浄する洗浄ブラシの一例を示す模式図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示す洗浄ブラシで熱交換器の底面に付着した汚れを洗浄している様子を示す模式図である。
【図２２】図２２（ａ）は、熱交換器の底面を洗浄する洗浄ローラの一例を示す模式図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示す洗浄ローラで熱交換器の底面に付着した汚れを洗浄している様子を示す模式図である。
【図２３】図２３（ａ）は、待避位置に移動された熱交換器の底面を洗浄する洗浄ブラシ機構の一例を示す模式図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示すブラシ台の変形例を示す模式図である。
【図２４】図２４は、待避位置に移動された熱交換器の底面を洗浄する洗浄パッドの一例を示す模式図である。
【図２５】図２５は、図２４に示す洗浄パッドの熱交換器の底面に対する軌道を示す模式図である。
【図２６】図２６は、図２４に示す洗浄パッドの変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、一実施形態に係る研磨装置を示す模式図である。図２は、図１に示す研磨装置の主要部の概略断面図である。図１および図２に示す研磨装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持して回転させる研磨ヘッド１と、研磨パッド３を支持する研磨テーブル２と、研磨パッド３の表面に研磨液（例えばスラリー）を供給する研磨液供給ノズル４と、研磨パッド３の表面温度を調整するパッド温度調整装置５とを備えている。研磨パッド３の表面（上面）は、ウェーハＷを研磨する研磨面を構成する。
【００２１】
研磨ヘッド１は鉛直方向に移動可能であり、かつその軸心を中心として矢印で示す方向に回転可能となっている。ウェーハＷは、研磨ヘッド１の下面に真空吸着などによって保持される。研磨テーブル２にはモータ（図示せず）が連結されており、矢印で示す方向に回転可能となっている。図１に示すように、研磨ヘッド１および研磨テーブル２は、同じ方向に回転する。研磨パッド３は、研磨テーブル２の上面に貼り付けられている。
【００２２】
ウェーハＷの研磨は次のようにして行われる。研磨されるウェーハＷは、研磨ヘッド１によって保持され、さらに研磨ヘッド１によって回転される。一方、研磨パッド３は、研磨テーブル２とともに回転される。この状態で、研磨パッド３の表面には研磨液供給ノズル４から研磨液が供給され、さらにウェーハＷの表面は、研磨ヘッド１によって研磨パッド３の表面（すなわち研磨面）に対して押し付けられる。ウェーハＷの表面は、研磨液の存在下での研磨パッド３との摺接により研磨される。ウェーハＷの表面は、研磨液の化学的作用と研磨液に含まれる砥粒の機械的作用により平坦化される。
【００２３】
図１に示すように、研磨装置は、純水等の液体を研磨パッド３上に吹き付けて研磨パッド３上の異物を除去するアトマイザ１７を備えていてもよい。ウェーハＷの研磨が終了した後で、回転する研磨パッド３の上面にトマイザ１７から純水が吹き付けられ、これにより、研磨屑などの異物が研磨パッド３の表面から取り除かれる。さらに、研磨装置は、ウェーハＷの研磨中に、回転する研磨テーブル２から飛び散った研磨液によって研磨装置が汚染されることを防止する円筒状カップ７と、該円筒状カップ７の下方に配置された回収パン１３（図２参照）を有していてもよい。研磨テーブル２から飛び散った研磨液は、円筒状カップ７の内面に衝突し、円筒状カップ７の内周面に沿って下方に流れ、回収パン１３に回収される。回収パン１３は、図示しないドレインに接続されており、回収パン１３に回収された研磨液は、ドレインを通って研磨装置から排出される。
【００２４】
パッド温度調整装置５は、研磨パッド３の表面に接触可能な熱交換器１１と、温度調整された加熱液および冷却液を熱交換器１１に供給する液体供給システム３０とを備えている。この液体供給システム３０は、温度調整された加熱液を貯留する加熱液供給源としての加熱液供給タンク３１と、加熱液供給タンク３１と熱交換器１１とを連結する加熱液供給管３２および加熱液戻り管３３とを備えている。加熱液供給管３２および加熱液戻り管３３の一方の端部は加熱液供給タンク３１に接続され、他方の端部は熱交換器１１に接続されている。
【００２５】
温度調整された加熱液は、加熱液供給タンク３１から加熱液供給管３２を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から加熱液戻り管３３を通じて加熱液供給タンク３１に戻される。このように、加熱液は、加熱液供給タンク３１と熱交換器１１との間を循環する。加熱液供給タンク３１は、ヒータ（図示せず）を有しており、加熱液はヒータにより所定の温度に加熱される。
【００２６】
加熱液供給管３２には、第１開閉バルブ４１および第１流量制御バルブ４２が取り付けられている。第１流量制御バルブ４２は、熱交換器１１と第１開閉バルブ４１との間に配置されている。第１開閉バルブ４１は、流量調整機能を有しないバルブであるのに対し、第１流量制御バルブ４２は、流量調整機能を有するバルブである。
【００２７】
液体供給システム３０は、熱交換器１１に接続された冷却液供給管５１および冷却液排出管５２をさらに備えている。冷却液供給管５１は、研磨装置が設置される工場に設けられている冷却液供給源（例えば、冷水供給源）に接続されている。冷却液は、冷却液供給管５１を通じて熱交換器１１に供給され、熱交換器１１内を流れ、そして熱交換器１１から冷却液排出管５２を通じて排出される。一実施形態では、熱交換器１１内を流れた冷却液を、冷却液排出管５２を通じて冷却液供給源に戻してもよい。
【００２８】
冷却液供給管５１には、第２開閉バルブ５５および第２流量制御バルブ５６が取り付けられている。第２流量制御バルブ５６は、熱交換器１１と第２開閉バルブ５５との間に配置されている。第２開閉バルブ５５は、流量調整機能を有しないバルブであるのに対し、第２流量制御バルブ５６は、流量調整機能を有するバルブである。
【００２９】
パッド温度調整装置５は、研磨パッド３の表面温度（以下、パッド表面温度ということがある）を測定するパッド温度測定器３９と、パッド温度測定器３９により測定されたパッド表面温度に基づいて第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６を操作する制御部４０とをさらに備えている。第１開閉バルブ４１および第２開閉バルブ５５は、通常は開かれている。パッド温度測定器３９として、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定することができる放射温度計を使用することができる。
【００３０】
パッド温度測定器３９は、非接触で研磨パッド３の表面温度を測定し、その測定値を制御部４０に送る。制御部４０は、パッド表面温度が、予め設定された目標温度に維持されるように、測定されたパッド表面温度に基づいて、第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６を操作することで、加熱液および冷却液の流量を制御する。第１流量制御バルブ４２および第２流量制御バルブ５６は、制御部４０からの制御信号に従って動作し、熱交換器１１に供給される加熱液の流量および冷却液の流量を調整する。熱交換器１１を流れる加熱液および冷却液と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が変化する。
【００３１】
このようなフィードバック制御により、研磨パッド３の表面温度（パッド表面温度）は、所定の目標温度に維持される。制御部４０としては、ＰＩＤコントローラを使用することができる。研磨パッド３の目標温度は、ウェーハＷの種類または研磨プロセスに応じて決定され、決定された目標温度は、制御部４０に予め入力される。
【００３２】
パッド表面温度を所定の目標温度に維持するために、ウェーハＷの研磨中、熱交換器１１は、研磨パッド３と熱交換可能な温度調整位置に移動される。本実施形態では、温度調整位置にある熱交換器１１は、研磨パッド３の表面（すなわち研磨面）に接触する。本明細書において、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様には、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に直接接触する態様のみならず、熱交換器１１と研磨パッド３の表面との間に研磨液（スラリー）が存在した状態で熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する態様も含まれる。熱交換器１１の温度調整位置は、該熱交換器が研磨パッド３と熱交換可能であれば、該熱交換器１１が研磨パッド３から離間した位置であってもよい。いずれの態様においても、熱交換器１１を流れる加熱液および冷却液と研磨パッド３との間で熱交換が行われ、これによりパッド表面温度が制御される。
【００３３】
熱交換器１１に供給される加熱液としては、温水が使用される。より速やかに研磨パッド３の表面温度を上昇させる場合には、シリコーンオイルを加熱液として使用してもよい。熱交換器１１に供給される冷却液としては、冷水またはシリコーンオイルが使用される。シリコーンオイルを冷却液として使用する場合には、冷却液供給源としてチラーを冷却液供給管５１に接続し、シリコーンオイルを０℃以下に冷却することで、研磨パッド３を速やかに冷却することができる。冷水としては、純水を使用することができる。純水を冷却して冷水を生成するために、冷却液供給源としてチラーを使用してもよい。この場合は、熱交換器１１内を流れた冷水を、冷却液排出管５２を通じてチラーに戻してもよい。
【００３４】
加熱液供給管３２および冷却液供給管５１は、完全に独立した配管である。したがって、加熱液および冷却液は、混合されることなく、同時に熱交換器１１に供給される。加熱液戻り管３３および冷却液排出管５２も、完全に独立した配管である。したがって、加熱液は、冷却液と混合されることなく加熱液供給タンク３１に戻され、冷却液は、加熱液と混合されることなく排出されるか、または冷却液供給源に戻される。
【００３５】
研磨装置で、ウェーハＷの研磨を行うと、研磨液に含まれる砥粒、および研磨屑などの汚れが研磨パッド３に接触している熱交換器１１に付着する。そのため、パッド温度調整装置５は、熱交換器１１に付着した汚れを洗浄する洗浄装置を有している。洗浄装置は、後述する移動機構および洗浄機構を備えており、熱交換器１１は、移動機構によって、熱交換器１１が研磨パッド３と熱交換可能な温度調整位置（すなわち、研磨パッド３の表面に直接接触するか、または近接する温度調整位置）から、熱交換器１１が研磨パッド３の表面から離間した待避位置に移動される。洗浄機構は、少なくとも、待避位置に移動された熱交換器１１の底面を洗浄する機構である。
【００３６】
図３は、熱交換器１１が待避位置に移動する様子の一例を模式的に示す平面図である。図４は、一実施形態に係る移動機構に連結された熱交換器１１を模式的に示す斜視図であり、図５は、図４に示す移動機構の概略断面図である。図３に示す例では、待機位置は、研磨パッド３の側方に位置している（図３の二点鎖線参照）。ウェーハＷの研磨が終了すると、熱交換器１１は、図４および図５に示す移動機構１６によって待避位置に移動される。
【００３７】
図４に示すように、熱交換器１１は、アーム１５の一方の端部に連結されている。図４に示す移動機構１６は、アーム１５および熱交換器１１を、該熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する温度調整位置から研磨パッド３に対して上方に移動させ、さらに回動させることにより待機位置に移動させる。この移動機構１６は、アーム１５に固定される軸２０と、軸２０を上下動させる昇降機構２３と、軸２０を回動させる回動機構２２と、軸２０を上下動自在に支持するボールスプライン軸受２１と、を備えている。図４に示す軸２０は、熱交換器１１が固定されるアーム１５の端部とは逆側の端部に固定されたスプライン軸である。
【００３８】
本実施形態では、昇降機構２３はピストンシリンダ機構として構成されている。図５に示すように、昇降機構２３のピストン２３ａの先端は、ジョイント部材２７の下端に固定されている。ジョイント部材２７はその内部に形成された凹部を有しており、凹部の壁面には、軸２０の下端を回転自在に支持する軸受２５が配置されている。昇降機構２３には、図示しない流体供給源からピストン２３ａを上下動させるための流体（例えば、圧縮空気、窒素など）が供給される。昇降機構２３に流体を供給すると、ピストン２３ａが上昇し、ジョイント部材２７および軸受２５を介して軸２０を上昇させる。軸２０はアーム１５に連結されており、アーム１５は熱交換器１１に連結されているので、軸２０が上昇すると、アーム１５および熱交換器１１が研磨パッド３に対して上昇する。昇降機構２３への流体の供給を停止すると、ピストン２３ａおよび軸２０が下降して、これにより、アームおよび熱交換器１１が下降される。
【００３９】
ボールスプライン軸受２１の本体は、研磨装置に固定されたフレーム３８に軸受２４を介して支持されている。回動機構２２は、電動機Ｍ１と、軸２０に固定された第１プーリＰ１と、電動機Ｍ１の回転軸に固定された第２プーリＰ２と、これらプーリＰ１，Ｐ２に掛けられたベルトＢ１と、を備えている。電動機Ｍ１を駆動すると、第２プーリＰ２が回転し、第２プーリＰ２の回転がベルトＢ１を介して第１プーリＰ１に伝えられ、第１プーリＰ１が回転する。第１プーリＰ１の側面は、ボールスプライン軸受２１の本体に連結されており、第１プーリＰ１が回転すると、ボールスプライン軸受２１および軸２０が回動し、これにより、アーム１５および熱交換器１１が研磨パッド３に対して回動する。電動機Ｍ１の回転軸を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることにより、熱交換器１１が研磨パッド３に近接または離間するように、該熱交換器１１を軸２０を中心として回動させることができる。
【００４０】
熱交換器１１を温度調整位置から待避位置に移動させるときは、最初に、移動機構１６の昇降機構２３を駆動して、熱交換器１１を研磨パッド３の上方に移動させる。次いで、回動機構２２を駆動して、熱交換器１１を研磨パッド３の側方の待避位置まで回動させる。
【００４１】
図４に示すように、洗浄装置は、待避位置に移動された熱交換器１１の底面（すなわち、研磨パッド３との接触面）に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ａと、該洗浄液ノズル２８Ａに洗浄液を供給する洗浄液供給ライン６１と、を有する洗浄機構１０を備えている。図４に示す例では、２つの洗浄液ノズル２８Ａが待避位置にある熱交換器１１の下方に配置されており、各洗浄液ノズル２８Ａから噴射された洗浄液によって熱交換器１１の底面全体が洗浄される。
【００４２】
さらに、洗浄機構１０は、熱交換器１１の上面および／または側面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ｂを有していてもよいし、アーム１５に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ｃを有していてもよい。図示はしないが、洗浄液供給ライン６１は、これら洗浄液ノズル２８Ｂ、２８Ｃにも連結されている。洗浄液ノズル２８Ａに加えて、洗浄液ノズル２８Ｂ，２８Ｃを設けることによって、洗浄機構１０は、熱交換器１１およびアーム１５全体に、汚れを洗い流すための洗浄液を吹き付けることができる。
【００４３】
洗浄液は、例えば、純水である。一実施形態では、洗浄液は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ：isopropyl alcohol）であってもよいし、純水とイソプロピルアルコールの混合液であってもよい。洗浄液は界面活性剤を含んでいてもよい。さらに、洗浄液ノズル２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは、洗浄液と気体（例えば、圧縮空気または窒素）とから形成されるジェット流を噴射する２流体ノズルであってもよい。この場合、各洗浄液ノズルは、気体を供給するための気体供給ライン（図示せず）にも連結される。
【００４４】
図６は、他の実施形態に係る移動機構１６の概略断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図４および図５に示す実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【００４５】
図６に示す回動機構２２は、ピストン３５ａを有するピストンシリンダ機構３５と、ピストン３５ａの動作を軸２０の回動動作に変更するリンク機構４７と、を備える。本実施形態では、リンク機構４７は、ピストンシリンダ機構３５のピストン３５ａに回転自在に取り付けられた回動軸３６と、回動軸３６をボールスプライン軸受２１の本体に連結するクランク３７と、を備えている。クランク３７の一方の端部は、ボールスプライン軸受２１の本体の下端に固定されており、クランク３７の他方の端部は、回動軸３６の先端（上端）に固定されている。回動軸３６の末端（下端）は、ピストン２３ａの先端部に回転自在に取り付けられている。ピストンシリンダ機構３５は、ピストンシリンダ機構３５のシリンダから上下方向に延びる回動軸３５ｂを有しており、回動軸３５ｂの両端は、研磨装置のフレームなどの静止部材３９に回転自在に取り付けられている。ピストンシリンダ機構３５のシリンダは、図示しない流体供給ラインに接続されている。ピストンシリンダ機構３５のシリンダに流体（例えば、圧縮空気、または窒素）が供給されると、ピストン３５ａがピストンシリンダ機構３５のシリンダから押し出される方向に移動する。ピストンシリンダ機構３５のシリンダへの流体の供給が停止されると、ピストン３５ａがピストンシリンダ機構３５のシリンダに収容される方向に移動する。
【００４６】
熱交換器１１を待避位置に移動させるときは、ピストンシリンダ機構３５に流体を供給して、ピストン３５ａをシリンダから押し出し、クランク３７を回動軸３６周りに回転させる。これにより、クランク３７に固定されるボールスプライン軸受２１が軸２０とともに回動される。ピストンシリンダ機構３５へも流体の供給を停止すると、ピストン３５ａがシリンダに収容される方向に移動して、クランク３７が逆方向に回転され、これにより、ボールスプライン軸受２１が軸２０とともに逆方向に回動される。ピストンシリンダ機構３５のシリンダは、該シリンダに対するピストン３５ａの進退に応じて、回動軸３５ｂまわりに回動する。このような構成でも、アーム１５および熱交換器１１を軸２０まわりに回動させることができる。
【００４７】
図４に示す実施形態では、洗浄機構１０は、少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ａを含んでいるが、本発明はこの例に限定されない。洗浄機構１０は、洗浄液ノズル２８Ａの代わりに、熱交換器１１の底面が浸漬される洗浄槽を含んでいてもよい。この場合、熱交換器１１は、昇降機構２３により研磨パッドの上方に移動され、さらに回動機構２２により研磨パッド３の側方に移動させられた後で、熱交換器１１の底面が洗浄槽に貯留された洗浄液に浸漬されるまで昇降機構２３によって下方に移動される。洗浄機構１０が洗浄槽を有する実施形態では、熱交換器１１の待避位置は、該熱交換器１１の底面が洗浄槽内の洗浄液に浸漬された位置である。
【００４８】
図７（ａ）は、一実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図であり、図７（ｂ）は、他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図であり、図７（ｃ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽を含む洗浄機構を概略的に示す断面図である。
【００４９】
図７（ａ）に示す洗浄機構１０は、洗浄液が貯留される洗浄槽６０と、洗浄槽６０に洗浄液を供給する洗浄液供給ライン６１と、洗浄槽６０から洗浄液を排出する洗浄液排出ライン６３と、を備える。洗浄槽６０は、その上部が開放された有底円筒形状を有している。洗浄液供給ライン６１は、図示しない洗浄液供給源に接続されており、洗浄液供給ライン６１の出口は、洗浄槽６０の側壁を貫通して、該洗浄槽６０内で開口する。洗浄槽６０には、洗浄液供給ライン６１を介して洗浄液が供給される。上記昇降機構２３によって、洗浄槽６０の上方から下降してきた熱交換器１１の底面は、洗浄槽６０に貯留された洗浄液に浸漬される。洗浄槽６０の底壁に設けられた開口には、洗浄液排出ライン６３の入口が連結され、洗浄槽６０内の洗浄液は、洗浄液排出ライン６３を通って研磨装置から排出される。洗浄槽６０内の洗浄液の液面が一定に保たれるように、洗浄液供給ライン６１および／または洗浄液排出ライン６３には、マスフローコントローラー、またはニードルバルブなどの流量調整器（図示せず）が配置されるのが好ましい。
【００５０】
図７（ａ）に示す洗浄槽６０の底壁６０ａは、該底壁６０ａが洗浄槽６０の外周部から中心に向かって徐々に下方に傾斜する漏斗形状を有している。洗浄液排出ライン６３の入口が連結される開口は、洗浄槽６０の最下端部、すなわち、洗浄槽６０の底壁６０ａの中心に形成される。このような構成により、熱交換器１１の底面から除去された汚れを、効果的に洗浄液排出ライン６３から排出させることができる。
【００５１】
図７（ｂ）に示す洗浄機構１０も、洗浄槽６０、洗浄液供給ライン６１、および洗浄液排出ライン６３と、を備えるが、図７（ｂ）に示す洗浄槽６０は、その底壁６０ａが一方の外周縁部から他方の外周縁部に向かって徐々に下方に傾斜する傾斜壁として構成されている点で、図７（ａ）に示す洗浄槽６０と異なる。本実施形態でも、熱交換器１１の底面から除去された汚れを、効果的に洗浄液排出ライン６３から排出させるために、洗浄液排出ライン６３の入口は、洗浄槽６０の最下端部に形成された開口に連結される。図７（ｂ）に示す例では、洗浄液排出ライン６０の入口が接続される開口は、洗浄槽６０の底壁６０ａの最下端部に隣接する側壁に形成されている。
【００５２】
図７（ｃ）に示す洗浄機構１０は、洗浄槽６０、洗浄液供給ライン６１、および洗浄液排出ライン６３に加えて、洗浄槽６０の側壁と底壁を取り囲むオーバーフロー槽６４を備える。オーバーフロー槽６４は、洗浄槽６０から溢れた洗浄液を受け止めるための槽である。本実施形態では、洗浄液排出ライン６３は、洗浄槽６０ではなく、オーバーフロー槽６４に連結されている。洗浄液供給ライン６１は、オーバーフロー槽６４の側壁および洗浄槽６０の側壁を貫通して、洗浄槽６０内で開口している。洗浄液供給ライン６１を介して供給された洗浄槽６０内の洗浄液は、該洗浄槽６０の側壁を越えて、該洗浄槽６０から溢れ出し、オーバーフロー槽６４に流れ込む。オーバーフロー槽６４に溢れた洗浄液は、洗浄液排出ライン６３を介して研磨装置から排出される。
【００５３】
図８は、洗浄槽６０と洗浄液供給ライン６１との間の位置関係の一例を示す概略断面図である。図８に示すように、洗浄液供給ライン６１は、洗浄液が洗浄槽６０の接線方向に放出されるように、洗浄槽６０の側壁を貫通するのが好ましい。この構成によれば、洗浄槽６０の内面に沿った洗浄液の旋回流を、熱交換器１１の底面が浸漬される洗浄槽６０内に発生させることができる。この旋回流によって、熱交換器１１の底面に付着した汚れを効果的に除去することができる。
【００５４】
図９（ａ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽６０を含む洗浄機構を示す概略断面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す洗浄槽６０に熱交換器１１の底面が進入した状態を示す模式図である。図９（ａ）および図９（ｂ）に示す洗浄槽６０は、図７（ａ）に示す洗浄槽６０の変形例に相当する。特に説明しない本実施形態の構成は、図７（ａ）に示す実施形態の構成と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【００５５】
図９（ａ）に示すように、洗浄槽６０の上部には、円環形状を有するリング部材６７が取り付けられている。より具体的には、リング部材６７の外縁部が洗浄槽６０の上端に固定されている。リング部材６７は可撓性を有しており、リング部材６７の内周面の直径は、熱交換器１１の外径よりも小さい。図９（ｂ）に示すように、熱交換器１１が昇降機構２３によって下方に移動され、洗浄槽６０に進入すると、可撓性を有するリング部材６７の内周面は熱交換器１１の外周面に接触しつつ、下方に押し下げられる。熱交換器１１の外周面に接触するリング部材６７は、洗浄液が洗浄槽６０の側壁を越えて溢れ出すことを防止するシール部材として機能する。図９（ａ）および図９（ｂ）に示すリング部材６７を、図７（ｂ）に示す洗浄槽６０に設けてもよい。
【００５６】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽６０を含む洗浄機構１０を示す概略断面図である。図１０（ａ）に示す洗浄槽６０では、洗浄液排出ライン６３の入口６３ａが洗浄槽６０内部で開口している。より具体的には、洗浄液排出ライン６３は、洗浄槽６０の側壁を貫通し、洗浄液排出ライン６３の入口６３ａは、洗浄槽６０の側壁の上端よりも低い位置で開口している。図１０（ａ）に示すように、洗浄液排出ライン６３の入口６３ａは、洗浄液供給ライン６１よりも高い位置に配置されるのが好ましい。洗浄液供給ライン６１を通って洗浄槽６０に供給された洗浄液は、洗浄槽６０内部に貯留され、洗浄槽６０内の洗浄液の液面が上昇していく。洗浄液の液面が洗浄液排出ライン６３の入口６３ａに到達すると、洗浄液は洗浄液排出ライン６３を通って洗浄槽６０から排出される。
【００５７】
図１０（ｂ）に示す洗浄槽６０では、洗浄液排出ライン６３の入口６３ａは、洗浄槽６０の最下端部に連結されており、出口６３ｂは、入口６３ａよりも高く、かつ洗浄槽６０の側壁の上端よりも低い位置で開口している。図１０（ｂ）に示すように、洗浄液排出ライン６３の出口６３ｂは、洗浄液供給ライン６１よりも高い位置に配置されるのが好ましい。洗浄液供給ライン６１を通って洗浄槽６０に供給された洗浄液は、洗浄槽６０から洗浄液排出ライン６３に流れ込む。一方で、洗浄液排出ライン６３の出口６３ｂは、入口６３ａよりも高い位置に配置されているので、洗浄槽６０内の洗浄槽６０内の洗浄液の液面、および洗浄液排出ライン６３内の洗浄液の液面は、洗浄液排出ライン６３の出口６３ｂに到達するまで徐々に上昇していく。洗浄液の液面が洗浄液排出ライン６３の出口６３ｂに到達すると、洗浄液が出口６３ｂから溢れ出すとともに、洗浄槽６０内の洗浄液の液面の上昇が停止する。洗浄液排出ライン６３の出口６３ｂから溢れ出した洗浄液は、回収パン１３に回収され、該回収パン１３に接続されたドレイン１４を通って研磨装置から排出される。
【００５８】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、さらに他の実施形態に係る洗浄槽６０を含む洗浄機構１０を示す概略断面図である。図１１（ａ）に示す洗浄槽６０は、円筒形状を有する本体と、該本体の底部を塞ぐ板部材７０とから構成されている。図１１（ａ）に示す板部材７０は、洗浄槽６０の本体の外径と同一の外径を有する円盤形状を有しており、その内部に流路７０ａが形成されている。流路７０ａは、板部材７０の中心を通って半径方向に延びている。洗浄液排出ライン６１は、板部材７０の外周面に形成された流路７０ａの入口（開口）に連結される。さらに、板部材７０は、流路７０ａから板部材７０の上面まで延びる複数の孔７０ｂを有している。複数の孔７０ｂによって、流路７０ａは、洗浄槽６０の内部に連通する。洗浄液供給ライン６１を通って流路７０ａに流入した洗浄液は、複数の孔７０ｂを通って洗浄槽６０に供給される。この構成によれば、複数の孔７０ｂから排出される洗浄液によって、洗浄槽６０に貯留される洗浄液が撹拌され、熱交換器１１の底面に付着した汚れを効果的に除去することができる。
【００５９】
図１１（ｂ）に示す洗浄槽６０では、流路７０ａと複数の孔７０ｂとを有する板部材７０が有底円筒形状の洗浄槽６０の内部に配置される。本実施形態では、板部材７０の形状は任意である。例えば、板部材７０は、円盤形状を有していてもよいし、棒形状を有していてもよい。板部材７０が円盤形状を有する場合は、板部材７０は、洗浄槽６０の内径よりも小さい直径を有する。板部材７０が棒形状を有する場合は、板部材７０は、洗浄槽６０の内径よりも小さい長さを有する。洗浄液供給ライン６１は、洗浄槽６０の側壁を貫通して板部材７０の流路７０ａに連結される。
【００６０】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）において、洗浄液排出ライン６３の図示は省略されているが、図１１（ａ）または図１１（ｂ）に示す洗浄槽６０を、図７（ｃ）を参照して説明されたオーバーフロー槽６４で取り囲んでもよい。この場合、洗浄液排出ライン６３は、オーバーフロー槽６４に連結される。あるいは、図１１（ａ）または図１１（ｂ）に示す洗浄槽６０に、図１０（ａ）および図１０（ｂ）を参照して説明された洗浄液排出ライン６３を設けてもよい。図１１（ｂ）に示す洗浄槽６０は、図７（ａ）または図７（ｂ）を参照して説明された底壁６０ａを有するように構成されてもよい。この場合、洗浄液排出ライン６３は、底壁６０ａの最下端部に連結される。
【００６１】
一実施形態では、板部材７０の流路７０ａに、洗浄液供給ライン６１に代えて、気体供給ライン（図示せず）を連結してもよい。この場合、流路７０ａには気体が供給され、洗浄槽６０に貯留された洗浄液には、孔７０ｂから気泡が排出される。
【００６２】
図１２（ａ）は、板部材７０の変形例を示す概略斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図１２（ｄ）は、板部材７０に形成された孔７０の出口に接続された噴射ノズルを示す概略断面図である。
【００６３】
図１２（ａ）に示すように、流路７０ａから板部材７０の表面まで延びる複数の孔は、孔７０ｂ１から構成される一方の孔群と、孔７０ｂ２から構成される他方の孔群とから構成される。孔７０ｂ１から構成される一方の孔群と、孔７０ｂ２から構成される他方の孔群は、板部材７０の中心線ＣＬから左右に分かれて配置されている。図１２（ｂ）および図１２（ｃ）に示すように、孔７０ｂ１は、鉛直方向に対して傾斜して延びており、孔７０ｂ２は、孔７０ｂ１の傾斜方向とは逆向きに傾斜して延びている。このような構成によれば、孔７０ｂ１，ｂ２から排出される洗浄液によって、洗浄槽６０に貯留される洗浄液に旋回流を発生させることができる。したがって、熱交換器１１の底面に付着した汚れを効果的に除去することができる。
【００６４】
図１２（ｄ）に示す噴射ノズル７３を、孔７０ｂ１，７０ｂ２に接続するのが好ましい。この噴射ノズル７３は、その内部に形成された主流路７３ａと、噴射ノズル７３の側面から主流路７３ａまで延びる副流路７３ｂと、を備える。主流路７３ａは、孔７０ｂ１（または、孔７０ｂ２）に連通する。板部材７０の流路７０ａおよび孔７０ｂ１（または、孔７０ｂ２）から噴射ノズル７３の主流路７３ａに洗浄液が供給されると、洗浄槽６０に貯留された洗浄液の一部が副流路７３ｂから吸い込まれ、噴射ノズル７３の出口からは洗浄液の噴流が排出される。したがって、洗浄槽６０に貯留される洗浄液に強力な旋回流が発生し、熱交換器１１の底面に付着した汚れをより効果的に除去することができる。
【００６５】
図１３は、熱交換器１１が待避位置に移動する様子の他の例を模式的に示す平面図である。研磨装置には、研磨ヘッド１およびパッド温度調整装置５以外にも、多くの装置および機器が配置されている。例えば、研磨装置は、劣化した研磨パッド３の表面形状や状態を再生するためのドレッサー（図示せず）を有している。そのため、熱交換器１１の姿勢が水平に維持された（すなわち、熱交換器１１の底面が水平に維持された）状態で、熱交換器１１を研磨パッド３の側方に位置する待避位置に移動できないことがある。そこで、図１３に示すように、熱交換器１１を研磨パッド３の表面に対して水平方向に回動させつつ、研磨パッド３の表面に対して鉛直方向に旋回させることにより、熱交換器１１の水平方向の移動距離を短くする。
【００６６】
図１４（ａ）は、熱交換器１１を水平方向に移動させつつ、水平方向に対して旋回させる移動機構１６の一例を概略的に示す斜視図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示す移動機構１６を下方から眺めた概略斜視図である。図１５は、アーム１５と軸２０との連結部を拡大して示す概略斜視図である。図１６は、図１３に示す待避位置に移動した熱交換器に洗浄液を噴射している様子を示す模式図である。
【００６７】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す移動機構１６は、アーム１５および熱交換器１１を研磨パッド３に対して上下動させる昇降機構７５と、熱交換器１１を研磨パッド３の表面に対して水平方向に回動させつつ、該研磨パッド３の表面に対して鉛直方向に旋回させる回動機構を備える。図１４（ａ）および図１４（ｂ）では、アーム１５および熱交換器１１を回動させるための回動機構の図示を省略しているが、図５または図６を参照して説明された回動機構２２を本実施形態に係る移動機構１６の回動機構の一部として含むことができる。アーム１５に連結される軸２０は、スプライン軸として構成され、スプライン軸受２１（図５および図６参照）によって上下動自在に支持される。
【００６８】
図１４（ａ）および図１５に示すように、熱交換器１１に連結されるアーム１５は、２本の棒状部材１５ａと、２本の棒状部材１５ａを互いに連結する連結軸１５ｂとを有する。各棒状部材１５ａの先端は板材を介して熱交換器１１に連結されており、連結軸１５ｂは、各棒状部材１５ａ末端に固定されている。さらに、２本の棒状部材１５ａの下面（すなわち、アーム１５の下面）には、カム８４が固定されている。
【００６９】
図１５に示すように、シャフト２０の上端には、アーム１５の連結軸１５ｂと連結される支持部材８３が固定されている。支持部材８３には、該支持部材８３の上面から下方に延びる溝が形成されており、アーム１５の連結軸１５ｂは、支持部材８３の溝に挿入される。アーム１５の連結軸１５ｂが支持部材８３の溝に挿入された状態で、該連結軸１５ｂは、支持部材８３に形成された貫通孔を通って延びる回動ピン８３ａに固定される。回動ピン８３ａは、連結軸１５ｂの軸線と直交する軸線を有しており、支持部材８３の貫通孔に回動自在に支持されている。このような構成により、アーム１５は、支持部材８３に対して回動自在に支持される。
【００７０】
本実施形態では、昇降機構７５は、ピストン７５ａを有するピストンシリンダ機構である。ピストン７５ａは、ピストンシリンダ機構７５のシリンダに進退自在に挿入されており、ピストンシリンダ機構７５のシリンダには、図示しない流体供給ラインが接続される。ピストンシリンダ機構７５は、さらに、ピストン７５ａの先端に固定されたガイド板８０を有する。ガイド板８０は、円弧形状を有する板体であり、その上面に形成された切り欠きを有している。この切り欠きは、円弧状に延びる水平部８０ｂと、水平部８０ｂから斜め上方に向かって延びる傾斜部８０ａとから構成される。熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する温度調整位置にあるとき、アーム１５の下面に固定されたカム８４は、ガイド板８０の切り欠きの水平部８０ｂに接触している。
【００７１】
ピストンシリンダ機構７５のシリンダに流体を供給すると、ピストン７５ａが上昇し、ガイド板８０を介してアーム１５と、該アーム１５の一方の端部に連結された熱交換器１１とが上昇する。アーム１５の他方の端部に連結された軸２０は、該軸２０を上下動可能に支持するボールスプライン軸受（図４および図５参照）に支持されているので、アーム１５の上昇に伴って、軸２０も上昇する。
【００７２】
次いで、アーム１５と熱交換器１１を回動させるために、軸２０を回動させる。軸２０を回動させると、支持部材８３を介して軸２０に連結されるアーム１５も回動し、アーム１５の下面に固定されたカム８４がガイド板８０の水平部８０ｂに沿って移動する。カム８４が水平部８０ｂを移動している間は、アーム１５および熱交換器１１は、それらの水平姿勢を保ったまま回動する。
【００７３】
軸２０をさらに回動させると、アーム１５の下面に固定されたカム８４の端部が傾斜部８０ａに衝突し、カム８４およびアーム１５は、カム８４の端部が傾斜部８０ａに沿って上昇するように水平方向に対して回動しようとする。この際、アーム１５の連結軸１５ｂは、支持部材８３の溝内で回動ピン８３ａの軸心まわりに回動する。その結果、図１６に示すように、アーム１５に連結される熱交換器１１は、該熱交換器１１の底面が水平方向に対して上方に向くように回動する。本実施形態では、熱交換器１１の底面が研磨パッド３の表面と平行な水平位置から斜め上方に向くように回動された位置が待避位置であり、洗浄機構１０の洗浄液ノズル２８Ａが待避位置にある熱交換器１１の底面に向かって洗浄液を噴射する。本実施形態でも、洗浄機構１０は、熱交換器１１の上面および／または側面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ｂを有していてもよいし、アーム１５に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ｃを有していてもよい。
【００７４】
図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示す移動機構１６では、連結軸１５ｂは、各棒状部材１５ａ末端に固定されているが、本発明はこの例に限定されない。一実施形態では、連結軸１５ｂは、各棒状部材１５ａを回動自在に支持してよい。この場合、ピストンシリンダ機構７５のピストン７５ａを上昇させると、ガイド板８０を介して２つの棒状部材１５ａと熱交換器１１とが連結軸１５ｂの軸線まわりに上方に回動する。熱交換器１１の底面は、研磨パッド３の表面に対して斜め上方に向けられる。一方で、軸２０は、ピストン７５ａの上昇動作に伴って上昇しない。この状態で、軸２０を回動させると、熱交換器１１は、カム８４が水平部８０ｂを移動している間は軸２０を中心に水平方向に回動する。軸２０をさらに回動させると、カム８４の端部が傾斜部８０ａに沿って上昇して、熱交換器１１を研磨パッド３の表面に対して鉛直方向に旋回させる。
【００７５】
図１７（ａ）は、熱交換器１１が待避位置に移動する様子のさらに他の例を模式的に示す側面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示す待避位置に移動した熱交換器１１に洗浄液を噴射している様子を示す模式図である。
【００７６】
図１７（ａ）に示すように、熱交換器１１をアーム１５の末端を支点として鉛直方向に回動させてもよい。この場合、熱交換器１１の底面が鉛直方向に対して斜め上方を向くように、熱交換器１１を、該熱交換器１１の底面が研磨パッド３の表面と平行な水平位置から９０°以上回動させるのが好ましい。本実施形態では、熱交換器１１がアーム１５の末端を支点として上方に回動された位置（図１７（ａ）の二点鎖線で示された熱交換器１１参照）が待避位置である。
【００７７】
図１７（ｂ）に示すように、待避位置に移動された熱交換器１１の底面に洗浄液ノズル２８Ａから洗浄液が噴射され、これにより、熱交換器１１の底面に付着した汚れが洗浄される。本実施形態でも、洗浄機構１０は、熱交換器１１の上面および／または側面に洗浄液を噴射する少なくとも１つの洗浄液ノズル２８Ｂを有していてもよい。図１７（ａ）および図１７（ｂ）では上記洗浄液ノズル２８Ｃの図示を省略しているが、洗浄機構１０は、アーム１５に洗浄液を噴射する上記洗浄液ノズル２８Ｃを有していてもよい。
【００７８】
図１８は、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示す待避位置に熱交換器１１を移動させる移動機構の一例を示す概略斜視図である。図１８に示す移動機構８７は、ピストン８８ａを有するピストンシリンダ機構８８と、ピストン８８ａの動作を、熱交換器１１が連結されたアーム１５の回動動作に変更するリンク機構４８とを備える。
【００７９】
本実施形態では、アーム１５は、支持棒９０の上端に固定された支持部材９１に回動自在に連結されている。具体的には、支持部材９１は、２つの突出部を有する略Ｃ字状の断面形状を有しており、アーム１５の末端は、支持部材９１の２つの突出部に回動自在に支持される回動軸９２に固定されている。
【００８０】
ピストンシリンダ機構８８のシリンダには、図示しない流体供給源からピストン８８ａを上下動させるための流体（例えば、圧縮空気、窒素など）が供給される。ピストンシリンダ機構８８に流体を供給すると、ピストン８８ａが上昇し、ピストンシリンダ機構８８への流体の供給を停止すると、ピストン８８ａが下降する。
【００８１】
図１８に示すリンク機構４８は、ピストン８８ａの先端に固定された連結部材９３と、連結部材９３に回動自在に支持されるクランク８９と、クランク８９に固定される上記回動軸９２とから構成される。連結部材９３は、基部から上方に延びる２つの板状体を有しており、クランク８９の一端は、上記回動軸９２に固定されており、クランク８９の他端は、連結部材９３の２つの板状体に回動自在に支持される回動ピンに固定されている。ピストンシリンダ機構８８への流体の供給を停止して、ピストン８８ａを下降させると、該ピストン８８ａに固定された連結部材９３も下降する。これと同時に、クランク８９が連結部材９３の２つの板状体の間に配置された回動ピンまわりに回動して、クランク８９の一端に固定された回動軸９２を回動させる。回動軸９２の回動動作により、アーム１５が回動軸９２の軸線まわりに回動して、熱交換器１１が研磨パッド３の表面から離間した待避位置に移動される。
【００８２】
図１９（ａ）は、図１８に示す移動機構８７の変形例を概略的に示す図であり、図１９（ｂ）は、図１８に示す移動機構８７の他の変形例を概略的に示す図である。図１９（ａ）および図１９（ｂ）に示す移動機構８７は、それぞれ、電動機Ｍ２を含んでおり、該電動機Ｍ２を駆動させることで、アーム１５および熱交換器１１を待避位置まで回動させる。
【００８３】
図１９（ａ）に示す移動機構８７は、電動機Ｍ２と、アーム１５の末端に固定され、支持部材９１の２つの板状体に回動自在に支持される回動軸９２と、回動軸９２に固定された第３プーリＰ３と、電動機Ｍ２の回転軸に固定された第４プーリＰ４と、これらプーリＰ３，Ｐ４に掛けられたベルトＢ２と、を備えている。電動機Ｍ２を駆動すると、第４プーリＰ４が回転し、第４プーリＰ４の回転がベルトＢ２を介して第３プーリＰ３に伝えられ、第３プーリＰ３が回転する。第３プーリＰ３が回転すると、連結軸９２が回転し、これにより、アーム１５および熱交換器１１が鉛直方向に回動する。電動機Ｍ２の回転軸を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることにより、熱交換器１１が研磨パッド３に近接または離間するように、該熱交換器１１を連結軸９２を中心として回動させることができる。
【００８４】
図１９（ｂ）に示すに示す移動機構８７は、電動機Ｍ２と、アーム１５の末端に固定され、支持部材９１の２つの板状体に回動自在に支持される回動軸９２と、回動軸９２に固定されたウォームホイール９６と、電動機Ｍ２の回転軸に固定されたウォーム９５と、を備える。ウォームホイール９６は、ウォーム９５の歯と係合可能なはす歯を有し、ウォーム９５とウォームホイール９６とは、ウォームギアを構成する。電動機Ｍ２を駆動すると、ウォーム９５が回転し、ウォーム９５の回転がウォームホイール９６を介して連結軸９２に伝えられ、アーム１１および熱交換器１１が回動する。本実施形態でも、電動機Ｍ２の回転軸を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることにより、熱交換器１１が研磨パッド３に近接または離間するように、該熱交換器１１を連結軸９２を中心として回動させることができる。
【００８５】
図２０（ａ）乃至図２０（ｃ）は、熱交換器１１を研磨パッド３の上方に位置する待避位置に移動させ、該待避位置にある熱交換器１１の底面を洗浄槽６０で洗浄する様子を示す模式図である。より具体的には、図２０（ａ）は、熱交換器１１が研磨パッド３の表面に接触する温度調整位置にある状態を示す模式図であり、図２０（ｂ）は、熱交換器１１が研磨パッド３の上方に移動された状態を示す図であり、図２０（ｃ）は、熱交換器１１が待避位置にある状態を示す模式図である。
【００８６】
熱交換器１１の待避スペースを研磨パッド３の側方で確保できない場合は、熱交換器１１を、研磨パッド３の上方に移動させる。この場合、研磨パッド３の上方の熱交換器１１の位置が待避位置である。図２０（ａ）乃至図２０（ｃ）では、熱交換器１１を上方に移動させる昇降機構（移動機構）の図示を省略しているが、このような昇降機構の例としては、熱交換器１１に連結されるアーム１５を鉛直方向に上下動させる直動シリンダ機構、またはボールねじ機構などが挙げられる。
【００８７】
図２０（ａ）に示すように、ウェーハＷの研磨中、熱交換器１１は研磨パッド３の表面に接触する温度調整位置にある。本実施形態では、ウェーハＷの研磨が終了すると、熱交換器１１は、図示しない昇降機構によって、研磨パッド３の上方に移動される（図２０（ｂ）参照）。次に、熱交換器１１と研磨パッド３との間に、洗浄槽６０が図示しない水平移動機構により移動され、熱交換器１１は、その底面が洗浄槽６０内の洗浄液に浸漬されるまで昇降機構により下降される（図２０（ｃ）参照）。図２０（ｃ）に示す洗浄槽６０として、図７乃至図１２に示される洗浄槽６０のいずれかを用いることができる。
【００８８】
熱交換器１１の底面に汚れが強固に付着することがある。そのため、洗浄機構１０は、熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄ブラシ、洗浄ローラ、洗浄パッド、または不織布などの洗浄部材を備えてもよい。
【００８９】
図２１（ａ）は、熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄ブラシの一例を示す模式図であり、図２１（ｂ）は、図２１（ａ）に示す洗浄ブラシで熱交換器１１の底面に付着した汚れを洗浄している様子を示す模式図である。
【００９０】
図２１（ａ）に示す洗浄ブラシ９８は、円筒状カップ７（図１および図２参照）の上部に形成された切り欠き部に配置される。図４乃至図６に示される移動機構１６は、熱交換器１１を回動させる回動機構２２を備えている。そこで、上述された回動機構２２によって回動される熱交換器１１の経路が円筒状カップ７と交差する部分に切り欠きを設け、該切り欠きに、熱交換器１１の底面に接触可能な洗浄ブラシ９８を配置する。洗浄ブラシ９８は、温度調整位置から待避位置に移動される途中で熱交換器１１の底面に接触し、該底面に付着した汚れを掻き落とす。洗浄ブラシ９８には、洗浄液が供給されるのが好ましい。例えば、円筒状カップ７の内部に、切り欠きまで延びる洗浄液の流路を形成し、該流路を介して洗浄液を洗浄ブラシ９８に供給する。図示はしないが、洗浄ブラシ９８と熱交換器１１の底面との接触部に洗浄液を噴射可能な洗浄液ノズルを設けてもよい。
【００９１】
一実施形態では、洗浄機構１０は、上述された洗浄ノズル２８Ａまたは洗浄槽６０をさらに備えていてもよいし、洗浄ノズル２８Ｂ，２８Ｃをさらに備えていてもよい。
【００９２】
洗浄後の熱交換器１１を待避位置から温度調整位置に移動させるときは、熱交換器１１を一旦上昇させた後で、研磨パッド３の上方まで回動させる。その後、熱交換器１１を研磨パッド３に下降させて、熱交換器１１を温度調整位置に到達させる。熱交換器１１を一旦上昇させた後で温度調整位置に移動させることで、洗浄後の熱交換器１１が洗浄ブラシ９８に接触することが防止される。その結果、洗浄後の熱交換器１１が洗浄ブラシ９８に付着した汚れによって汚染されることが防止される。
【００９３】
図２２（ａ）は、熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄ローラの一例を示す模式図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示す洗浄ローラで熱交換器１１の底面に付着した汚れを洗浄している様子を示す模式図である。図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示す実施形態は、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示す実施形態の変形例である。特に説明しない本実施形態の構成は、図２１（ａ）および図２１（ｂ）に示す実施形態と同様であるため、その重複する説明を省略する。
【００９４】
図２２（ａ）に示す洗浄ローラ１００は、上述した回動機構２２によって回動される熱交換器１１の経路の途中に配置される。洗浄ローラ１００は、図示しない軸受に回転自在に支持されている。さらに、洗浄機構１０は、洗浄ローラ１００と熱交換器１１との接触部に洗浄液を噴射する洗浄液ノズル９９を有している。温度調整位置から待避位置に移動される途中で熱交換器１１の底面が洗浄ローラ１００に接触すると、該洗浄ローラ１００が回転して、熱交換器１１の底面に付着した汚れを掻き落とす。このとき、熱交換器１１の底面に付着した汚れが効果的に除去されるように、洗浄液ノズル９９は、洗浄ローラ１００と熱交換器１１との接触部に洗浄液を噴射する。
【００９５】
図２２（ａ）および図２２（ｂ）に示すように、洗浄機構１０は、洗浄ローラ１００の表面に接触する洗浄板１０１を有していてもよい。洗浄ローラ１００が熱交換器１１の底面を洗浄すると、熱交換器１１に付着した汚れが洗浄ローラ１００に移ることがある。洗浄板１０１は、回転する洗浄ローラ１００に接触し、この際、洗浄ローラ１００に付着した汚れを該洗浄ローラの表面から除去する。本実施形態でも、洗浄後の熱交換器１１を待避位置から温度調整位置に移動させるときは、洗浄後の熱交換器１１が洗浄ロータ１００に接触しないように、熱交換器１１を一旦上昇させた後で温度調整位置に到達させる。これにより、洗浄後の熱交換器１１が洗浄ローラ１００に付着した汚れによって汚染されることが防止される。
【００９６】
図２３（ａ）は、待避位置に移動された熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄ブラシ機構の一例を示す模式図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示すブラシ台の変形例を示す模式図である。上記洗浄ブラシ９８および洗浄ローラ１００は、熱交換器１１が温度調整位置から待避位置に移動する経路の途中に設けられているが、図２３（ａ）に示す洗浄ブラシ機構は、待避位置に移動された熱交換器１１の底面を洗浄する。
【００９７】
図２３（ａ）に示す洗浄ブラシ機構は、上記洗浄液供給ライン６１に連結されるブラシ軸（回転軸）１０５と、ブラシ軸１０５に固定された第１支持体１０６と、第１支持体１０６に取り付けられるブラシ台１０７と、ブラシ台１０７に設けられた洗浄ブラシ１０８，１０９と、ブラシ軸１０５に固定された第２支持体１１０と、第２支持体１１０に取り付けられ、洗浄液を噴射する複数の開口が設けられた洗浄液ブロック１１５と、を備える。
【００９８】
洗浄ブラシ１０８は、ブラシ台１０７の上面に固定されており、待避位置にある熱交換器１１の底面に接触する底面洗浄ブラシである。ブラシ台１０７は、熱交換器１１の直径よりも大きな長さを有しており、洗浄ブラシ１０８は、熱交換器１１の底面全体に接触可能にブラシ台１０７に固定される。
【００９９】
洗浄ブラシ１０９は、ブラシ台１０７の両端部に形成され、該両端部からそれぞれ上方に延びる突出部の側面に固定されており、待避位置にある熱交換器１１の側面に接触する側面洗浄ブラシである。洗浄ブラシ１０９は、好ましくは、熱交換器１１の側面全体に接触可能に突出部に固定される。図示した例では、洗浄ブラシ１０９は、ブラシ台１０７の両端部に固定される２つの突出部のそれぞれに固定されているが、本発明はこの例に限定されない。例えば、洗浄ブラシ１０９は、一方の突出部のみに固定されてもよい。
【０１００】
第１支持体１０６は、略Ｃ字状の形状を有しており、ブラシ台１０７は、第１支持体１０６の両端に固定されている。第２支持体１１０も、略Ｃ字状の形状を有しており、第２支持体１１０の各先端に洗浄液ブロック１１５が固定されている。ブラシ軸１０５、第２支持体１１０、および洗浄液ブロック１１５には、洗浄液供給ライン６１から供給された洗浄液を洗浄液ブロック１１５の複数の開口まで到達させる流路が形成される。ブラシ軸１０５は、図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【０１０１】
洗浄液供給ライン６１から洗浄ブラシ機構に洗浄液を供給すると、洗浄液は、ブラシ軸１０５、第２支持体１１０、および洗浄液ブロック１１５に形成された流路を通って洗浄液ブロック１１５の複数の開口から噴射される。洗浄液ブロック１１５の複数の開口は、洗浄液が斜め上方に噴射されるように構成されている。したがって、洗浄液ブロック１１５の複数の開口から噴射された洗浄液は、熱交換器１１の底面に斜めに衝突する。洗浄液が洗浄液ブロック１１５から噴射されると、ブラシ軸１０５を回転させる反力が生じる。この反力によって、ブラシ軸１０５、および該ブラシ軸１０５に固定された第１支持体１０６が回転するので、電動機などの動力を必要とせずに、洗浄ブラシ１０８，１０９を回転させることができる。回転する洗浄ブラシ１０８によって、熱交換器１１の底面に付着した汚れが除去され、回転する洗浄ブラシ１０９によって、熱交換器１１の側面に付着した汚れが除去される。
【０１０２】
図２３（ｂ）に示すように、洗浄ブラシ１０８が配置されるブラシ台１０７の上面に、洗浄液が噴射される開口を設けてもよい。この場合、第２支持体１１０と洗浄液ブロック１１５を省略してもよい。さらに、洗浄液供給ライン６１が接続される流路は、ブラシ軸１０５、第１支持体１０６、およびブラシ台１０７に形成される。
【０１０３】
図２４は、待避位置に移動された熱交換器１１の底面を洗浄する洗浄パッドの一例を示す模式図であり、図２５は、図２４に示す洗浄パッドの熱交換器１１の底面に対する軌道を示す模式図である。図２４に示す洗浄パッド１０７は、その上面に固定された洗浄ブラシ１０８を有している。さらに、この洗浄パッド１０７の上面には、洗浄液供給ライン６１から洗浄パッド１０７に供給された洗浄液を噴射する複数の開口が形成されている。
【０１０４】
洗浄パッド１０７は、図示しない回転軸に連結されており、図２５の矢印Ｄ１に示す方向に回転する。さらに、洗浄パッド１０７は、図２５の矢印Ｄ２に示す方向に熱交換器１１の底面の中心に対して回転する。言い換えれば、洗浄パッド１０７は、矢印Ｄ１に示す方向に自転しながら、熱交換器１１の中心に対して矢印Ｄ２に示す方向に公転する。
【０１０５】
待機位置に移動された熱交換器１１の底面は、洗浄パッド１０７の上面に固定された洗浄ブラシ１０８に接触する。この状態で、洗浄パッド１０７の上面から洗浄液を噴射しつつ、洗浄パッド１０７を自転させ、さらに、熱交換器１１の底面に対して公転させる。これにより、熱交換器１１の底面に強固に付着した汚れが除去される。
【０１０６】
一実施形態では、洗浄ブラシ１０８を省略し、洗浄パッド１０７をポリビニルアルコール（ＰＶＡ：polyvinyl alcohol）などの樹脂から構成してもよい。この場合、待機位置にある熱交換器１１の底面は、洗浄パッド１０７の上面に直接接触する。この状態で、洗浄パッド１０７の上面から洗浄液を噴射しつつ、洗浄パッド１０７を自転させ、さらに、熱交換器１１の底面に対して公転させると、洗浄パッド３の上面によって、熱交換器１１の底面に付着した汚れが掻き落とされる。
【０１０７】
図２６は、図２４に示す洗浄パッド１０７の変形例を示す模式図である。図２６では、洗浄ブラシ１０８の図示を省略している。洗浄パッド１０７の中央部には、撮像装置１２１が内蔵されている。より具体的には、洗浄パッド１０７には、上面から下方に向かって延びる凹部が形成されており、該凹部に撮像装置１２１が配置されている。さらに、洗浄パッド１０７に形成された凹部の開口には、撮像装置１２１に洗浄液が浸入するのを防止する透明窓１１９が設けられている。
【０１０８】
本実施形態では、使用が開始される前の熱交換器１１を洗浄パッド１０７の上方に移動させ、さらに、撮像装置１２１によって、使用が開始される前の熱交換器１１の底面の画像を予め取得する。この使用が開始される前の熱交換器１１の底面の画像は、熱交換器１１の底面の初期画像であり、撮像装置１２１またはパッド温度調整装置５の制御装置（図示せず）に予め格納される。一実施形態では、熱交換器１１の底面の初期画像を研磨装置の制御装置（図示せず）に予め格納してもよい。
【０１０９】
ウェーハＷの研磨が行われることで汚れた熱交換器１１の底面は、上記洗浄パッド１０７によって洗浄される。洗浄後の熱交換器１１は、洗浄パッド１０７の上方に移動され、撮像装置１２１は、熱交換器１１の底面の画像を取得する。撮像装置１２１またはパッド温度調整装置５の制御装置は、初期画像と取得された画像とを比較して、熱交換器１１の底面に汚れが付着しているか否かを確認する。例えば、制御装置は、初期画像と取得画像とのコントラストの差を比較し、このコントラストの差が制御装置に予め記憶された閾値を超えているか否かを決定する。コントラスト差が閾値以内である場合は、制御装置は、熱交換器１１の底面から汚れが除去されたと判断して、熱交換器１１を温度調整位置に移動させる。コントラストの差が閾値を超えている場合は、制御装置は、熱交換器１１の底面に未だ汚れが付着していると判断して、再度、熱交換器１１の底面を洗浄パッド１０７を用いて洗浄する。
【０１１０】
図２６に示すように、洗浄装置は、透明窓に向けて気体を噴射するノズル１１８を有するのが好ましい。撮像装置１２１が熱交換器１１の底面の画像を取得する前に、ノズル１１８から透明窓１１９に向けて気体（例えば、圧縮空気、または窒素）が噴射され、透明窓１１９上に付着した研磨液などの汚れを吹き飛ばす。したがって、撮像装置１２１は、研磨液などの汚れに干渉されない正確な熱交換器１１の底面の画像を取得することができる。
【０１１１】
一実施形態では、制御装置は、熱交換器１１の底面の洗浄繰り返す繰返し数を予め記憶していてもよい。繰返し数に到達するまで、熱交換器１１の底面が洗浄された場合は、制御装置は、警報を発するように構成される。この構成によれば、汚れによって寿命に達した熱交換器１１を早期に交換することが可能になり、汚れに起因するスクラッチの発生を防止することができる。
【０１１２】
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】
【０１１３】
１    研磨ヘッド
２    研磨テーブル
３    研磨パッド
５    パッド温度調整装置
７    円筒状カップ
１０    洗浄機構
１１    熱交換器
１３    回収パン
１４    ドレイン
１５    アーム
１６，８７    移動機構
２０    軸
２１    ボールスプライン軸受
２２    回動機構
２３    昇降機構
２８Ａ  洗浄液ノズル
３５    ピストンシリンダ機構
６０    洗浄槽
６１    洗浄液供給ライン
６３    洗浄液排出ライン
６４    オーバーフロー槽
６７    リング部材
７０    板部材
７３    噴射ノズル
７５    ピストンシリンダ機構
８０    ガイド板
８３    支持部材
８４    カム
９８    洗浄ブラシ
１００    洗浄ローラ
１０７    洗浄パッド
１０８，１０９    洗浄ブラシ
１２１    撮像装置
【図１】
2020167310.tif 000003
【図２】
2020167310.tif 000004
【図３】
2020167310.tif 000005
【図４】
2020167310.tif 000006
【図５】
2020167310.tif 000007
【図６】
2020167310.tif 000008
【図７】
2020167310.tif 000009
【図８】
2020167310.tif 000010
【図９】
2020167310.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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