(57)【要約】【課題】基板処理装置の構成部品を容易に、かつ安全に移動することができる構成部品交換装置を提供する。【解決手段】構成部品交換装置１００は、基板処理装置の内部側フレーム４０ａに取り付け可能な第１支持部材１０１と、基板処理装置の外部側フレーム４０ｂに取り付け可能な第２支持部材１０２と、第１支持部材１０１および第２支持部材１０２に支持されたリニアベース１０３と、リニアベース１０３に取り付けられ、リニアベース１０３の長手方向に移動可能な直動装置１０５と、直動装置１０５に連結された昇降装置１０６とを備えている。【選択図】図５
2018195753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置の構成部品の交換に使用される構成部品交換装置であって、
前記基板処理装置の内部側フレームに取り付け可能な第１支持部材と、
前記基板処理装置の外部側フレームに取り付け可能な第２支持部材と、
前記第１支持部材および前記第２支持部材に支持されたリニアベースと、
前記リニアベースに取り付けられ、前記リニアベースの長手方向に移動可能な直動装置と、
前記直動装置に連結された昇降装置とを備えていることを特徴とする構成部品交換装置。
【請求項２】
前記第１支持部材は、前記リニアベースの一端部が挿入される第１挿入部を備えており、
前記第２支持部材は、前記第１挿入部よりも高い位置で前記リニアベースの他端部が挿入される第２挿入部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の構成部品交換装置。
【請求項３】
前記直動装置は、
前記リニアベースに固定されたリニアガイドと、
前記リニアガイドに連結され、前記リニアガイドの軸方向に移動可能なスライダとを備えており、
前記昇降装置は、前記スライダに連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の構成部品交換装置。
【請求項４】
前記昇降装置の回転方向の移動を制限する回り止め部材をさらに備えており、
前記回り止め部材は、前記リニアベースに固定され、前記リニアベースと平行に延びていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の構成部品交換装置。
【請求項５】
前記リニアベースと前記回り止め部材との相対位置を決定する位置決め構造体をさらに備えていることを特徴する請求項４に記載の構成部品交換装置。
【請求項６】
搬送ロボットを移動自在に支持する支持軸と、
前記支持軸の交換に使用される請求項１乃至５のいずれか一項に記載の構成部品交換装置とを備えていることを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
基板を研磨する研磨装置と、
研磨された前記基板を洗浄する請求項６に記載の洗浄装置とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置の構成部品の交換に使用される装置、該装置を備えた洗浄装置、および該洗浄装置を備えた基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造装置は、ウェーハを研磨する研磨装置と、研磨されたウェーハを洗浄する洗浄装置とを備えていることがある。基板処理装置の構成部品（研磨装置の構成部品および洗浄装置の構成部品を含む）は、重量物であることがあり、重量物である構成部品を人力で交換することは困難である。
【０００３】
基板処理装置が客先に納入された状態、すなわち、配管や配線などの内装部品が基板処理装置に配置された状態では、内装部品は基板処理装置のフレームの上方に配置される場合がある。この場合、フレームの上方の空間は内装部品によって塞がれており、クレーンによる構成部品の吊り下げ作業は不可能である。したがって、構成部品を吊り上げる構造体を基板処理装置の外部に取り付ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８６２９６号公報
【特許文献２】特開２００７−７３５４０号公報
【特許文献３】特開２０１６−１７１１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した構成では、基板処理装置の外部に取り付けられた吊り上げ構造体を介して構成部品を吊り上げる。その後、人力で構成部品を基板処理装置の内部に押し込み、または構成部品を基板処理装置の外部に押し出す必要がある。しかしながら、人力で重量物である構成部品を押し込み、または押し出すことは危険である。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、基板処理装置の構成部品を容易に、かつ安全に移動することができる構成部品交換装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記構成部品交換装置を備えた洗浄装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、上記洗浄装置を備えた基板処理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】
【０００７】
一態様は、基板処理装置の構成部品の交換に使用される構成部品交換装置であって、前記基板処理装置の内部側フレームに取り付け可能な第１支持部材と、前記基板処理装置の外部側フレームに取り付け可能な第２支持部材と、前記第１支持部材および前記第２支持部材に支持されたリニアベースと、前記リニアベースに取り付けられ、前記リニアベースの長手方向に移動可能な直動装置と、前記直動装置に連結された昇降装置とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
好ましい態様は、前記第１支持部材は、前記リニアベースの一端部が挿入される第１挿入部を備えており、前記第２支持部材は、前記第１挿入部よりも高い位置で前記リニアベースの他端部が挿入される第２挿入部を備えていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記直動装置は、前記リニアベースに固定されたリニアガイドと、前記リニアガイドに連結され、前記リニアガイドの軸方向に移動可能なスライダとを備えており、前記昇降装置は、前記スライダに連結されていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記昇降装置の回転方向の移動を制限する回り止め部材をさらに備えており、前記回り止め部材は、前記リニアベースに固定され、前記リニアベースと平行に延びていることを特徴とする。
好ましい態様は、前記リニアベースと前記回り止め部材との相対位置を決定する位置決め構造体をさらに備えていることを特徴する。
【０００９】
他の態様は、搬送ロボットを移動自在に支持する支持軸と、前記支持軸の交換に使用される上記構成部品交換装置とを備えていることを特徴とする洗浄装置である。
【００１０】
さらに他の態様は、基板を研磨する研磨装置と、研磨された前記基板を洗浄する上記洗浄装置とを備えていることを特徴とする基板処理装置である。
【発明の効果】
【００１１】
直動装置に連結された昇降装置は、少なくとも内部側フレームと外部側フレームとの間で移動可能である。したがって、昇降装置に連結された構成部品を人力で基板処理装置の内部に押し込み、または基板処理装置の外部に押し出すことなく、容易に、かつ安全に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】基板処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】研磨ユニットの斜視図である。
【図３】洗浄部（洗浄装置）の一実施形態を示す側面図である。
【図４】上側一次洗浄モジュールの斜視図である。
【図５】支持軸交換装置（構成部品交換装置）の斜視図である。
【図６】支持部材の斜視図である。
【図７】支持部材の斜視図である。
【図８】リニアベースの斜視図である。
【図９】連結部材および昇降装置の斜視図である。
【図１０】図９のＡ線方向から見た図である。
【図１１】図５のＢ線方向から見た図である。
【図１２】回り止め部材の斜視図である。
【図１３】支持軸交換装置の組み立て工程を説明するための図である。
【図１４】支持軸交換装置の組み立て工程を説明するための図である。
【図１５】支持軸交換装置の組み立て工程を説明するための図である。
【図１６】昇降装置と支持軸とを連結するための保持治具を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の図面において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００１４】
図１は、基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、基板処理装置は、ハウジング１０と、多数のウェーハなどの基板を収容する基板カセットが載置されるロードポート１２を備えている。ロードポート１２は、ハウジング１０に隣接して配置されている。ハウジング１０の内部には、研磨部（研磨装置）１４、洗浄部（洗浄装置）１５、およびこれら研磨部１４および洗浄部１５の動作を制御する制御部（制御装置）３０が配置されている。研磨部１４は、複数（本実施形態では４つ）の研磨ユニット１４ａ〜１４ｄを備えている。
【００１５】
研磨部１４は、研磨ユニット１４ａが収容される第１研磨室６０と、第１研磨室６０に隣接し、研磨ユニット１４ｂが収容される第２研磨室６１とに区画されている。さらに、研磨部１４は、第２研磨室６１に隣接し、研磨ユニット１４ｃが収容される第３研磨室６２と、第３研磨室６２に隣接し、研磨ユニット１４ｄが収容される第４研磨室６３とに区画されている。
【００１６】
研磨ユニット１４ａ〜１４ｄは、互いに同一の構成を有しているので、以下、研磨ユニット１４ａについて説明する。図２は研磨ユニット１４ａの斜視図である。研磨ユニット１４ａは、研磨面を有する研磨パッド２４ａが取り付けられた研磨テーブル２４と、基板Ｗを保持し、かつ基板Ｗを研磨テーブル２４上の研磨パッド２４ａに押圧しながら研磨するためのトップリング２５と、研磨パッド２４ａに研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル２６とを備えている。
【００１７】
トップリング２５は、トップリングシャフト２９に支持されている。研磨テーブル２４の上面には研磨パッド２４ａが貼付されており、この研磨パッド２４ａの上面は基板Ｗを研磨する研磨面を構成する。トップリング２５および研磨テーブル２４は、矢印で示すように、その軸心周りに回転するように構成されている。基板Ｗは、トップリング２５の下面に真空吸着により保持される。研磨時には、トップリング２５および研磨テーブル２４はそれぞれ回転され、研磨液供給ノズル２６からは研磨パッド２４ａの研磨面に研磨液が供給される。基板Ｗは、トップリング２５により研磨面に押圧され、研磨液の存在下で基板Ｗが研磨面に摺接されることにより、基板Ｗの表面が研磨される。
【００１８】
図１に戻り、洗浄部１５は、第１洗浄室１６と、第１洗浄室１６に隣接する第１搬送室１７と、第１搬送室１７に隣接する第２洗浄室１８と、第２洗浄室１８に隣接する第２搬送室１９と、第２搬送室１９に隣接する乾燥室２０とに区画されている。洗浄室１６，１８は基板Ｗを洗浄するための部屋であり、搬送室１７，１９は基板Ｗを搬送するための部屋である。
【００１９】
研磨ユニット１４ａ〜１４ｄは、基板処理装置の長手方向ＬＤに沿って配列されており、この順に直列に配列されている。第１洗浄室１６、第１搬送室１７、第２洗浄室１８、第２搬送室１９、および乾燥室２０も基板処理装置の長手方向ＬＤに沿って配列されており、この順に直列に配列されている。
【００２０】
ロードポート１２、研磨部１４、および洗浄部１５に囲まれた領域には、搬送機３１が配置され、研磨ユニット１４ａ〜１４ｄと平行に、基板搬送ユニット３２が配置されている。搬送機３１は、研磨前の基板Ｗをロードポート１２から取り出して基板搬送ユニット３２に渡すとともに、乾燥室２０内で乾燥された基板Ｗをロードポート１２に戻す。基板搬送ユニット３２は、搬送機３１から受け取った基板Ｗを搬送して、各研磨ユニット１４ａ〜１４ｄとの間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００２１】
図３は洗浄部（洗浄装置）１５の一実施形態を示す側面図である。図３に示すように、第１洗浄室１６内には、鉛直方向に配列された上側一次洗浄モジュール２１Ａおよび下側一次洗浄モジュール２１Ｂが配置されている。上側一次洗浄モジュール２１Ａは下側一次洗浄モジュール２１Ｂの上方に配置されている。第２洗浄室１８内には、鉛直方向に配列された上側二次洗浄モジュール２２Ａおよび下側二次洗浄モジュール２２Ｂが配置されている。上側二次洗浄モジュール２２Ａは下側二次洗浄モジュール２２Ｂの上方に配置されている。一次および二次洗浄モジュール２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂは、洗浄液を用いて基板Ｗを洗浄する洗浄機である。
【００２２】
乾燥室２０内には、鉛直方向に沿って配列された上側乾燥モジュール２３Ａおよび下側乾燥モジュール２３Ｂが配置されている。第１洗浄室１６および第２洗浄室１８内で洗浄された基板Ｗは、上側乾燥モジュール２３Ａまたは下側乾燥モジュール２３Ｂのいずれかにより乾燥される。上側乾燥モジュール２３Ａおよび下側乾燥モジュール２３Ｂは、スピン乾燥装置などの乾燥機から構成される。
【００２３】
図３に示すように、洗浄部１５の上部には、洗浄部１５の長手方向ＬＤ（より具体的には、水平方向）に延びる横フレーム４０と、洗浄部１５の高さ方向ＨＤ（より具体的には、鉛直方向）に延びる縦フレーム４１とが設けられている。これらフレーム４０，４１は強固な材料（例えば、金属）から構成されており、ハウジング１０は少なくともフレーム４０，４１を備えている。
【００２４】
横フレーム４０は洗浄部１５の全体に亘って延びている。縦フレーム４１は、洗浄モジュール２１Ａ，２１Ｂの両側、洗浄モジュール２２Ａ，２２Ｂの両側、および乾燥モジュール２３Ａ，２３Ｂの両側に配置されている。図示しないが、横フレーム４０は研磨部１４の全体に亘って延びており、縦フレーム４１は、研磨ユニット１４ａ〜１４ｄを区画している。
【００２５】
上側一次洗浄モジュール２１Ａについて説明する。図４は、上側一次洗浄モジュール２１Ａの斜視図である。この実施形態では、基板Ｗを洗浄する洗浄具として、水平方向に延びるロールスポンジが使用されている。洗浄具として、ペン型スポンジを使用してもよい。上側一次洗浄モジュール２１Ａは、基板Ｗを保持して回転させる４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４と、基板Ｗの上下面にそれぞれ接触する円柱状のロールスポンジ７７，７８と、これらのロールスポンジ７７，７８をその中心軸線まわりに回転させる洗浄具回転装置８０，８１と、基板Ｗの上面に洗浄液（例えば、純水）を供給する上側洗浄液供給ノズル８５と、基板Ｗの上面に薬液を供給する上側薬液供給ノズル８７とを備えている。図示しないが、基板Ｗの下面に洗浄液（例えば、純水）を供給する下側洗浄液供給ノズルと、基板Ｗの下面に薬液を供給する下側薬液供給ノズルが設けられている。使用される薬液の一例は、基板Ｗの表面を構成する薄膜に対してエッチング作用を有するエッチング液である。
【００２６】
保持ローラー７１，７２，７３，７４は、基板Ｗを保持して回転させる基板保持部を構成する。保持ローラー７１，７２，７３，７４は図示しない駆動機構（例えばエアシリンダ）によって、基板Ｗに近接および離間する方向に移動可能となっている。４つの保持ローラーのうちの２つの保持ローラー７１，７４は、基板回転装置７５に連結されており、これら保持ローラー７１，７４は基板回転装置７５によって同じ方向に回転されるようになっている。４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４が基板Ｗを保持した状態で、２つの保持ローラー７１，７４が回転することにより、基板Ｗはその中心軸線まわりに回転する。
【００２７】
上側のロールスポンジ７７を回転させる洗浄具回転装置８０は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール８９に取り付けられている。また、この洗浄具回転装置８０は昇降駆動機構８２に支持されており、洗浄具回転装置８０および上側のロールスポンジ７７は昇降駆動機構８２により上下方向に移動されるようになっている。
【００２８】
図示しないが、下側のロールスポンジ７８を回転させる洗浄具回転装置８１もガイドレールに支持されており、昇降駆動機構によって洗浄具回転装置８１および下側のロールスポンジ７８が上下動するようになっている。昇降駆動機構としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが使用される。基板Ｗの洗浄時には、ロールスポンジ７７，７８は互いに近接する方向に移動して基板Ｗの上下面に接触する。
【００２９】
図３に戻り、第１搬送室１７内には、上下動可能な第１搬送ロボット３５が配置され、第２搬送室１９内には、上下動可能な第２搬送ロボット３６が配置されている。搬送ロボット３５，３６のそれぞれは、鉛直方向に延びる支持軸３３，３４に移動自在に支持されている。搬送ロボット３５，３６は、その内部にモータなどの駆動機構を有しており、支持軸３３，３４に沿って上下に移動自在となっている。
【００３０】
洗浄部１５では、基板Ｗは次のように洗浄、乾燥される。基板Ｗは、第１搬送ロボット３５によって第１洗浄室１６内に搬送され、上側一次洗浄モジュール２１Ａまたは下側一次洗浄モジュール２１Ｂのいずれかで洗浄される。洗浄された基板Ｗは、第１搬送ロボット３５によって第１洗浄室１６から取り出され、第２洗浄室１８に搬送される。基板Ｗは、上側二次洗浄モジュール２２Ａまたは下側二次洗浄モジュール２２Ｂのいずれかでさらに洗浄される。洗浄された基板Ｗは、第２搬送ロボット３６によって第２洗浄室１８から取り出され、乾燥室２０内に搬送される。基板Ｗは、上側乾燥モジュール２３Ａまたは下側乾燥モジュール２３Ｂのいずれかにより乾燥される。このようにして洗浄および乾燥された基板Ｗは、図１に示す搬送機３１によって乾燥室２０から取り出され、ロードポート１２上の基板カセットに戻される。
【００３１】
基板処理装置の構成部品（研磨装置の構成部品および洗浄装置の構成部品を含む）の交換やメンテナンスのために、構成部品を基板処理装置の外部または内部に移動する場合がある。本実施形態では、基板処理装置は、構成部品を交換するための治具である構成部品交換装置１００を備えている。以下、洗浄装置１５の構成部品の１つである支持軸３３，３４を交換する実施形態について説明する。
【００３２】
図５は支持軸３３，３４を交換するための治具である支持軸交換装置（構成部品交換装置）１００の斜視図である。支持軸３３，３４は同様の構成を有しているため、支持軸交換装置１００は支持軸３３，３４の両方を交換することができる。
【００３３】
図５に示すように、横フレーム４０は、互いに平行に延びるフレーム４０ａ，４０ｂを備えている。フレーム４０ｂは基板処理装置の外部に隣接して配置されており、フレーム４０ａは研磨部１４に隣接して配置されている。フレーム４０ｂは基板処理装置の外部側フレームと呼ばれてもよく、フレーム４０ａは基板処理装置の内部側フレームと呼ばれてもよい。これらフレーム４０ａ，４０ｂは、基板処理装置の長手方向ＬＤに延びており、基板処理装置の幅方向ＷＤに沿って並列に配置されている。
【００３４】
支持軸交換装置１００は、これら互いに平行に延びるフレーム４０ａ，４０ｂの一方に取り付け可能な支持部材１０１と、フレーム４０ａ，４０ｂの他方に取り付け可能な支持部材１０２と、支持部材１０１，１０２に支持されるリニアベース１０３と、リニアベース１０３に取り付けられ、リニアベース１０３の長手方向に移動可能な直動装置１０５と、直動装置１０５に連結された昇降装置１０６とを備えている。リニアベース１０３の長手方向は基板処理装置の幅方向ＷＤと平行な方向である。
【００３５】
本実施形態では、支持部材１０１はフレーム４０ａ（すなわち、基板処理装置の内部側フレーム）に取り付けられており、支持部材１０２はフレーム４０ｂ（すなわち、基板処理装置の外部側フレーム）に取り付けられている。
【００３６】
支持部材１０１の構成について説明する。図６は支持部材１０１の斜視図である。支持部材１０１はフレーム４０ａの軸方向（すなわち、基板処理装置の長手方向ＬＤ）に延びるブロック部材である。支持部材１０１は、フレーム４０ａに固定されており、フレーム４０ａの下方に配置されている。
【００３７】
支持部材１０１は、フレーム４０ａの下方に位置する第１部位（第１支持部ともいう）１０１ａと、第１部位１０１ａに接続され、フレーム４０ａの側方まで延びる第２部位（第２支持部ともいう）１０１ｂとを備えている。一実施形態では、第１部位１０１ａおよび第２部位１０１ｂは一体成形部材であってもよく、他の実施形態では、第１部位１０１ａと第２部位１０１ｂとは別部材であってもよい。
【００３８】
第１部位１０１ａには、第１部位１０１ａをフレーム４０ａに締結するための締結穴１１０が形成されている。第２部位１０１ｂには、第２部位１０１ｂをフレーム４０ａに締結するための締結穴１１２が形成されている。ねじなどの締結具１１４により第１部位１０１ａはフレーム４０ａの下面に締結され、ねじなどの締結具１１５により第２部位１０１ｂはフレーム４０ａの側面に締結される。このようにして、支持部材１０１はフレーム４０ａに固定される。
【００３９】
支持部材１０２の構成について説明する。図７は支持部材１０２の斜視図である。支持部材１０２はフレーム４０ｂの軸方向に延びるブロック部材である。支持部材１０２は、フレーム４０ｂの上方に位置する第１部位（第１支持部ともいう）１０２ａと、フレーム４０ｂの側方に位置する第２部位（第２支持部ともいう）１０２ｂとを備えている。
【００４０】
これら部位１０２ａ，１０２ｂは、直角に接続されており、支持部材１０２の鉛直断面は逆Ｌ字形状を有している。一実施形態では、これら部位１０２ａ，１０２ｂは一体成形部材であってもよく、他の実施形態では、これら部位１０２ａ，１０２ｂは別部材であってもよい。
【００４１】
支持部材１０２の第１部位１０２ａには、第１部位１０２ａをフレーム４０ｂに締結するための締結穴１２０が形成されている。第１部位１０２ａがフレーム４０ｂ上に載置された状態で、第１部位１０２ａはねじなどの締結具１２４によりフレーム４０ｂの上面に締結される。このようにして、支持部材１０２はフレーム４０ｂに固定される。支持部材１０２がフレーム４０ｂに固定されたとき、第２部位１０２ｂの下端はフレーム４０ｂの下端と同じ位置、またはフレーム４０ｂの下端よりも高い位置に配置される。
【００４２】
リニアベース１０３の構成について説明する。図８はリニアベース１０３の斜視図である。図８では、リニアベース１０３およびリニアベース１０３に取り付けられた直動装置１０５が描かれている。リニアベース１０３は、支持部材１０１および支持部材１０２を横切る方向（より具体的には、幅方向ＷＤ）に延びる第１部位（第１ベース部ともいう）１０３ａと、第１部位１０３ａから離れる方向に延びる第２部位（第２ベース部ともいう）１０３ｂとを備えている。
【００４３】
リニアベース１０３を支持部材１０１，１０２で支持するために、第１部位１０３ａの長さは、支持部材１０１と支持部材１０２との間の距離よりも長い。本実施形態では、第１部位１０３ａは、幅方向ＷＤに延びている。第２部位１０３ｂは、第１部位１０３ａに接続されており、第１部位１０３ａの上面から上方に向かって延びている。一実施形態では、第１部位１０３ａおよび第２部位１０３ｂは一体成形部材であってもよく、他の実施形態では、第１部位１０３ａおよび第２部位１０３ｂは別部材であってもよい。
【００４４】
第１部位１０３ａに接続された第２部位１０３ｂは、その途中で支持部材１０１に向かって直角に曲がっている。一実施形態では、第２部位１０３ｂは、逆Ｌ字形状を有する単一の部材から構成されてもよく、他の実施形態では、鉛直方向に延びる部材と水平方向に延びる部材とから構成されてもよい。
【００４５】
支持部材１０１は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａの端部が挿入される挿入部１１３を備えている（図５および図６参照）。支持部材１０２は、挿入部１１３よりも高い位置でリニアベース１０３の第２部位１０３ｂの端部が挿入される挿入部１２３を備えている（図５および図７参照）。挿入部１２３は、挿入部１１３よりも高い位置に配置されている。より具体的には、挿入部１１３はフレーム４０ａの下方に位置しており、挿入部１２３はフレーム４０ｂの側方に位置している。
【００４６】
リニアベース１０３の一端部（すなわち、第１部位１０３ａの端部）は挿入部１１３に挿入され、他端部（すなわち、第２部位１０３ｂの端部）は挿入部１２３に挿入される。リニアベース１０３の第１部位１０３ａには、締結穴１３０が形成されており（図８参照）、支持部材１０１の第１部位１０１ａには締結穴１１６が形成されている（図６参照）。これら締結穴１１６，１３０は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａを支持部材１０１に締結するための穴である。
【００４７】
リニアベース１０３の第２部位１０３ｂには、締結穴１３１が形成されており（図８参照）、支持部材１０２の第２部位１０２ｂには締結穴１２６が形成されている（図７参照）。これら締結穴１２６，１３１は、リニアベース１０３の第２部位１０３ｂを支持部材１０２に締結するための穴である。
【００４８】
第１部位１０３ａは、ねじなどの締結具１３２（図５参照）により第１支持部材１０１に締結される。第２部位１０３ｂは、ねじなどの締結具１３３（図５参照）により第２支持部材１０２に締結される。このようにして、リニアベース１０３は支持部材１０１，１０２に支持される。
【００４９】
直動装置１０５の構成について説明する。図８に示すように、直動装置１０５は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａの下方に配置されている。直動装置１０５は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａの下面に固定されたリニアガイド１０５ａと、リニアガイド１０５ａに連結され、リニアガイド１０５ａの長手方向（図８の矢印参照）に移動可能なスライダ１０５ｂとを備えている。直動装置１０５は、支持軸３３，３４を含む構成部品を搬送する搬送装置と呼ばれてもよい。昇降装置１０６は、後述する連結部材１０４（図５参照）を介してスライダ１０５ｂに連結されている。
【００５０】
リニアガイド１０５ａは、リニアベース１０３の第１部位１０３ａと平行に、すなわち、幅方向ＷＤに延びている。リニアガイド１０５ａの一端部は、フレーム４０ａに取り付けられた支持部材１０１に隣接して配置されている。リニアガイド１０５ａの他端部は、基板処理装置の外部に隣接して配置されており、フレーム４０ｂに取り付けられた支持部材１０２の下方に配置されている。一実施形態では、リニアベース１０３の第１部位１０３ａとともに、リニアガイド１０５ａを基板処理装置の外部の任意の位置まで延ばしてもよい。
【００５１】
本実施形態では、直動装置１０５は転がり案内であるリニアブッシュである。リニアブッシュは比較的安価であるため、直動装置１０５としてリニアブッシュを採用することにより、昇降装置１０６を移動させる力の省力化を達成しつつ、支持軸交換装置１００全体のコストを低減することができる。
【００５２】
一実施形態では、直動装置１０５は、ボールスプラインであってもよい。しかしながら、ボールスプラインはリニアブッシュと比較して高価であり、ボールスプラインによる昇降装置１０６の高精度な移動は不要である。したがって、直動装置１０５として、必要最低限の構成を備えたリニアブッシュを採用することが好ましい。ただし、直動装置１０５は、リニアブッシュに限定されない。昇降装置１０６が幅方向ＷＤに移動されれば、直動装置１０５はボールスプラインおよびリニアブッシュ以外の装置であってもよい。
【００５３】
支持軸交換装置１００は、直動装置１０５（より具体的には、スライダ１０５ｂ）と昇降装置１０６とを連結する連結部材１０４をさらに備えている。図９は連結部材１０４および昇降装置１０６の斜視図である。図１０は図９のＡ線方向から見た図である。図９および図１０に示すように、昇降装置１０６は連結部材１０４に連結されている。本実施形態では、昇降装置１０６は、チェーンブロックである。支持軸３３，３４を含む構成部品が昇降されれば、昇降装置１０６はチェーンブロックに限定されない。一実施形態では、昇降装置１０６は、ロープとプーリーとの組み合わせであってもよい。
【００５４】
図１１は図５のＢ線方向から見た図である。本実施形態では、昇降装置１０６は、直動装置１０５の中心線ＣＬからずれた位置で連結部材１０４に連結されている。スライダ１０５ｂは、リニアガイド１０５ａを中心として回転可能にリニアガイド１０５ａに連結されている。このように、昇降装置１０６が直動装置１０５の中心線ＣＬからずれて配置されると、昇降装置１０６が取り付けられた連結部材１０４およびスライダ１０５ｂはリニアガイド１０５ａを中心として反時計回り（図１１の矢印方向）に回転する。なお、直動装置１０５としてボールスプラインを採用した場合、直動装置１０５は単体でトルクを受け止めることが可能である。
【００５５】
本実施形態では、支持軸交換装置１００は、昇降装置１０６の回転方向の移動を制限する回り止め部材（回り止め板）１０７を備えている。図１２は回り止め部材１０７の斜視図である。回り止め部材１０７は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａ上に載置される載置部１７０と、連結部材１０４を受け止める受け止め部１７１とを備えている。載置部１７０および受け止め部１７１は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａと平行に延びており、板状の受け止め部１７１は載置部１７０の下方に配置されている。
【００５６】
載置部１７０および受け止め部１７１は複数の接続部材１７２によって接続されている。本実施形態では、３つの接続部材１７２が設けられているが、接続部材１７２の数は本実施形態に限定されない。
【００５７】
図１０および図１１に示すように、連結部材１０４の受け止め部１７１に対向する面には、ボールローラ１０９が取り付けられている。このボールローラ１０９は、昇降装置１０６の幅方向ＷＤへの移動をスムーズに行うための部材であり、連結部材１０４に作用するモーメントによって受け止め部１７１に常に接触している。昇降装置１０６は、ボールローラ１０９が受け止め部１７１に押し付けられた状態で、スムーズに幅方向ＷＤに移動することができる。
【００５８】
図５、図１１、および図１２に示すように、受け止め部１７１には、昇降装置１０６の幅方向ＷＤ（すなわち、リニアガイド１０５ａの軸方向）への移動を制限する移動制限ブロック１７３が設けられている。２つの移動制限ブロック１７３のうちの一方は研磨部１４側に配置されており、他方は基板処理装置の外部側に配置されている。連結部材１０４は、その移動により移動制限ブロック１７３に接触するため、昇降装置１０６の幅方向ＷＤの移動が制限される。
【００５９】
支持軸交換装置１００は、リニアベース１０３と回り止め部材１０７との相対位置を決定する位置決め構造体２００をさらに備えている（図５、図８、および図１２参照）。この位置決め構造体２００は、リニアベース１０３の第１部位１０３ａの上面に固定された位置決めピン２００ａ（図８参照）と、回り止め部材１０７の載置部１７０に形成された位置決め穴２００ｂとを備えている（図１２参照）。
【００６０】
図８では、１つの位置決めピン２００ａのみが描かれているが、位置決めピン２００ａの数は位置決め穴２００ｂの数に対応している。本実施形態では、２つの位置決め穴２００ｂに対して２つの位置決めピン２００ａが設けられている。位置決め穴２００ｂは位置決めピン２００ａが挿入可能な大きさを有している。位置決めピン２００ａを位置決め穴２００ｂに挿入することにより、回り止め部材１０７はリニアベース１０３に取り付けられる。このように、位置決め構造体２００を設けることにより、回り止め部材１０７とリニアベース１０３との相対位置を容易に決定することができる。
【００６１】
本実施形態によれば、回り止め部材１０７を設けることにより、直動装置１０５として安価なリニアブッシュを採用することができる。回り止め部材１０７を設けることにより、連結部材１０４がボールローラ１０９を介して回り止め部材１０７に押し付けられた状態で、昇降装置１０６は幅方向ＷＤに移動することができる。
【００６２】
図１０および図１１に示すように、連結部材１０４の下端には、連結部材１０４を介して昇降装置１０６と回り止め部材１０７との相対位置を固定するストッパ１０８が設けられている。ストッパ１０８は受け止め部１７１に対向している。受け止め部１７１は、ストッパ１０８およびボールローラ１０９の間に配置されている。ストッパ１０８の押圧部１０８ａは受け止め部１７１に接触可能である。
【００６３】
押圧部１０８ａがストッパ１０８の操作によって受け止め部１７１に接触すると、ストッパ１０８を介して連結部材１０４の幅方向ＷＤへの移動が制限され、結果として、昇降装置１０６の移動も制限される。押圧部１０８ａがストッパ１０８の操作によって受け止め部１７１から離間すると、昇降装置１０６の移動の制限が解除される。このように、ストッパ１０８を設けることにより、昇降装置１０６を幅方向ＷＤ（リニアガイド１０５ａの軸方向）において任意の位置に固定することができる。したがって、ストッパ１０８は安全作業の向上に貢献することができる。
【００６４】
支持軸交換装置１００の組み立て工程について図１３乃至図１５を参照しつつ説明する。図１３乃至図１５は、支持軸交換装置１００の組み立て工程を説明するための図である。なお、図１３乃至図１５では、支持軸交換装置１００の構成要素は簡略的に図示されており、締結具１１４，１１５，１２４，１３２，１３３などの要素の図示は省略されている。
【００６５】
まず、図１３に示すように、支持部材１０１，１０２をフレーム４０ａ，４０ｂにそれぞれ取り付ける。その後、図１４に示すように、直動装置１０５と連結部材１０４とが取り付けられたリニアベース１０３を幅方向ＷＤ（図１４の矢印参照）に移動させて、リニアベース１０３の第１部位１０３ａを第１支持部材１０１の挿入部１１３に挿入し、第２部位１０３ｂを第２支持部材１０２の挿入部１２３に挿入する。
【００６６】
本実施形態によれば、フレーム４０ｂの下方、より具体的には、フレーム４０ａの下方に位置する支持部材１０１と基板処理装置の外部との間には、リニアベース１０３のリニアベース１０３の幅方向ＷＤへの移動を阻害する要素は存在しない。したがって、リニアベース１０３を幅方向ＷＤに移動させるだけの簡単な方法により、リニアベース１０３を支持部材１０１，１０２に支持させることができる。
【００６７】
支持軸３３が配置された搬送室１７は比較的狭い空間であるため、搬送室１７内において直動装置１０５および連結部材１０４をリニアベース１０３に取り付ける作業には手間が掛かる。本実施形態によれば、予め直動装置１０５および連結部材１０４をリニアベース１０３に取り付けることにより、リニアベース１０３、直動装置１０５、および連結部材１０４を１つのユニットとして構成することができ、リニアベース１０３の取り付け作業を簡単化することができる。
【００６８】
図１５に示すように、リニアベース１０３が支持部材１０１，１０２で支持された後、回り止め部材１０７を長手方向ＬＤに移動させる（図１５の矢印参照）。次いで、リニアベース１０３の位置決めピン２００ａを回り止め部材１０７の位置決め穴２００ｂに挿入して、回り止め部材１０７をリニアベース１０３に取り付ける。
【００６９】
リニアベース１０３の第１部位１０３ａは基板処理装置の長手方向ＬＤに延びる幅広形状を有しているため、回り止め部材１０７をリニアベース１０３上に載置し、安全を確保した後に、ねじなどの締結具によって回り止め部材１０７をリニアベース１０３に締結することができる。このようにして、支持軸交換装置１００の組み立て作業は完了する。
【００７０】
支持軸交換装置１００の主要な構成要素（すなわち、リニアベース１０３の第１部位１０３ａ、直動装置１０５、連結部材１０４、および昇降装置１０６）は、フレーム４０ａ，４０ｂの下方に配置されている。したがって、配管や配線などの内装部品を基板処理装置から取り外すことなく、支持軸３３の乗せ降ろし作業を容易に行うことができる。
【００７１】
直動装置１０５のスライダ１０５ｂに連結された昇降装置１０６は、少なくともフレーム４０ａ，４０ｂの間（より具体的には、搬送室１７）で幅方向ＷＤに移動可能である。したがって、昇降装置１０６に連結された支持軸３３を人力で基板処理装置の内部に押し込み、または基板処理装置の外部に押し出すことなく、容易に、かつ安全に移動させることができる。
【００７２】
本実施形態に係る支持軸交換装置１００の構成要素は比較的コンパクトな構造を有しているため、支持軸交換装置１００の構成要素を人力で取り外すことができ、台車を用いることなく持ち運ぶことができる。したがって、大掛かりな段取りを不要とすることができ、作業工程の数の削減を達成することができる。
【００７３】
図１６は、昇降装置１０６と支持軸３３とを連結するための保持治具２０５を示す図である。図１６に示すように、支持軸３３（または支持軸３４）には、保持治具２０５が取り付けられている。一実施形態では、ねじ穴を支持軸３３に形成し、このねじ穴に対応する貫通穴を保持治具２０５に形成する。ねじなどの締結具により、保持治具２０５を支持軸３３に締結することにより、保持治具２０５は支持軸３３に固定される。他の実施形態では、支持軸３３に予め形成されたねじ穴を利用してもよい。
【００７４】
保持治具２０５はアイボルトなどの吊り下げ具２０６を備えており、昇降装置１０６は吊り下げ具２０６に引っ掛けられる。このようにして、支持軸３３は保持治具２０５を介して昇降装置１０６に連結される。
【００７５】
上述した実施形態では、支持軸３３と昇降装置１０６とは保持治具２０５を介して連結されているが、支持軸３３を直接的に昇降装置１０６に連結することができれば、必ずしも保持治具２０５を用いる必要はない。さらに、保持治具２０５の構成は昇降装置１０６に連結する構成部品に応じて変更することができる。一実施形態では、円板形状を有する研磨テーブル２４を吊り上げる場合、保持治具２０５はベルトであってもよい。保持治具２０５は、ベルトの代わりにチェーン、またはワイヤーであってもよい。
【００７６】
上述した実施形態に係る支持軸交換装置１００は、半導体デバイス製造装置の構成部品である支持軸を交換するための装置であるが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、本発明は、図２に示す研磨テーブル２４を交換するための構成部品交換装置に適用することもでき、さらには、洗浄装置および研磨装置以外の半導体デバイス製造装置の交換部品を交換するための構成部品交換装置に適用することもできる。
【００７７】
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】
【００７８】
１０      ハウジング
１２      ロードポート
１４      研磨部
１４ａ〜１４ｄ      研磨ユニット
１５      洗浄部
１６，１８  洗浄室
１７，１９  搬送室
２０      乾燥室
２１Ａ，２１Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ      洗浄モジュール
２３Ａ，２３Ｂ      乾燥モジュール
２４      研磨テーブル
２４ａ      研磨パッド
２５      トップリング
２６      研磨液供給ノズル
２９      トップリングシャフト
３０      制御部
３１      搬送機
３２      基板搬送ユニット
３３，３４  支持軸
３５，３６  搬送ロボット
４０      横フレーム
４０ａ，４０ｂ      フレーム
４１      縦フレーム
６０〜６３  研磨室
７１〜７４  保持ローラー
７５      基板回転装置
７７，７８  ロールスポンジ
８０，８１  洗浄具回転装置
８２      昇降駆動装置
８５      洗浄液供給ノズル
８７      薬液供給ノズル
１００      構成部品交換装置
１０１，１０２      支持部材
１０１ａ，１０１ｂ  部位（保持部）
１０２ａ，１０２ｂ  部位（保持部）
１０３      リニアベース
１０３ａ，１０３ｂ  部位（ベース部）
１０５      直動装置
１０５ａ    リニアガイド
１０５ｂ    スライダ
１０６      昇降装置
１０７      回り止め部材
１０８      ストッパ
１０８ａ    押圧部
１０９      ボールローラ
１１０，１１２，１１６，１２６，１３０，１３１      締結穴
１１３，１２３      挿入部
１１４，１１５，１２４，１３２，１３３      締結具
１７０      載置部
１７１      受け止め部
１７２      接続部材
１７３      移動制限ブロック
２００      位置決め構造体
２００ａ    位置決めピン
２００ｂ    位置決め穴
【図１】
2018195753.tif 000003
【図２】
2018195753.tif 000004
【図３】
2018195753.tif 000005
【図４】
2018195753.tif 000006
【図５】
2018195753.tif 000007
【図６】
2018195753.tif 000008
【図７】
2018195753.tif 000009
【図８】
2018195753.tif 000010
【図９】
2018195753.tif 000011
【図１０】
2018195753.tif 000012
【図１１】
2018195753.tif 000013
【図１２】
2018195753.tif 000014
【図１３】
2018195753.tif 000015
【図１４】
2018195753.tif 000016
【図１５】
2018195753.tif 000017
【図１６】
2018195753.tif 000018