JP3229567U - 旋回配管の保護構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェハの加工装置に配設される旋回配管を適切に保護するとともに、当該旋回配管に生じた異常を適切に検知する旋回配管の保護構造を提供する。【解決手段】一端部が固定体、他端部が可動体にそれぞれ固定された旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの保護構造であって、旋回配管の外端部には内部中空の犠牲管１１０ｇが接着され、犠牲管には、犠牲管の内部を加圧する加圧機構１１６と、犠牲管の内部を監視する測定機構と、が接続される。複数の旋回配管は縦方向に並列に配列された帯形状で相互に接着され、犠牲管は、帯形状を形成する複数の旋回配管のうち、少なくとも下端部に位置する旋回配管に接着され、測定機構が、犠牲管の内部圧力を測定する圧力計１１７である。【選択図】図３

Description

本考案は、旋回配管の保護構造に関する。

特許文献１には、ターンテーブルの下側に設置され、複数の配線配管が並列に接着された帯状のフラット配線配管を巻き取る円筒形状のケーブル巻き取り回転部と、フラット配線配管の湾曲部分の外周側に配設され、樹脂プレートにより摩擦抵抗を抑える摩擦抑制手段と、を備える可動配線配管接続装置が、ウェハの加工装置に搭載されることが開示されている。

特開２０１３−３５１１３号公報

本考案にかかる技術は、ウェハの加工装置に配設される旋回配管を適切に保護するとともに、当該旋回配管に生じた異常を適切に検知する。

本考案の一態様は、一端部が固定体、他端部が可動体にそれぞれ固定された旋回配管の保護構造であって、前記旋回配管の外端部には内部中空の犠牲管が接着され、前記犠牲管には、当該犠牲管の内部を加圧する加圧機構と、当該犠牲管の内部を監視する測定機構と、が接続される。

本考案によれば、ウェハの加工装置に配設される旋回配管を適切に保護するとともに、当該旋回配管に生じた異常を適切に検知することができる。

加工装置の構成の概略を模式的に示す平面図である 旋回配管の配設例を示す横断面図である。 本実施形態にかかる旋回配管の構成を模式的に示す斜視図である。 本実施形態にかかる旋回配管の構成を模式的に示す断面図である。 旋回配管の保護構造の他の例を示す説明図である。 旋回配管の保護構造の他の例を示す説明図である。

近年、半導体デバイスの製造工程においては、処理対象の基板（以下、「ウェハ」という。）に対して研削処理を施し、当該ウェハを薄化することが行われている。ウェハの研削は、例えばチャックでウェハの保持面を保持した状態で、当該チャックを回転させながら、保持面とは反対面に研削砥石を当接させることにより行われる。また、ウェハの研削を行う加工装置は、例えばチャックを上面に保持するターンテーブルを鉛直軸周りに回転させることにより、ウェハの研削を行う加工位置と、ウェハの受け渡しを行う受渡位置と、の間でチャックを移動可能に構成されている。

上述の加工装置には、特許文献１にも開示されるように、例えば当該加工装置の動作に必要とされる電圧、エア、水等を供給するための配管が、ターンテーブルの回転軸を旋回して移動可能に配設されている（以下、「旋回配管」という場合がある）。旋回配管は、例えば、一端部が回転軸に沿って配線を巻き取るための可動体に、他端部が処理チャンバ等の固定体にそれぞれ接続される。

ところで、このように配設された旋回配管は、例えば可動体による配管駆動に際して、装置との摺動摩擦により摩耗して破損が生じるおそれがある。また、加工装置においては電圧、エア、水等をそれぞれ供給するために、複数の旋回配管が相互に接着された配管束（以下、「旋回配管束」という場合がある。）が配設されるが、当該旋回配管束のうち、最も外側に位置する旋回配管については、特に破損のリスクが大きい。

特許文献１には、このような摺動摩擦の発生を抑制するための手法として、配設される旋回配管の湾曲部分の外周側に、樹脂プレートにより摩擦抵抗を抑える摩擦抑制手段を設けることが開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の摩擦抑制手段は、このように旋回配管の湾曲部外周側における摩擦を抑制するものであり、上述のような旋回配管束のうち、最も外側に位置する旋回配管を保護することについては記載がない。すなわち、従来の旋回配管の摩擦抑制手段には改善の余地があった。

本考案にかかる技術は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウェハの加工装置に配設される旋回配管を適切に保護するとともに、当該旋回配管に生じた異常を適切に検知する。以下、本実施形態にかかる旋回配管の保護構造を有する加工装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜加工装置＞
先ず、本実施形態にかかる保護構造を備えた旋回配管が配設される加工装置１の構成について説明する。

図１に示すように加工装置１は、搬入出ステーション２と処理ステーション３を一体に接続した構成を有している。搬入出ステーション２では、例えば外部との間で複数のウェハＷを収容可能なカセットＣが搬入出される。処理ステーション３は、ウェハＷに対して所望の処理を施す各種処理装置を備えている。

搬入出ステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。また、カセット載置台１０のＹ軸正方向側には、当該カセット載置台１０に隣接してウェハ搬送領域２０が設けられている。ウェハ搬送領域２０には、Ｘ軸方向に延伸する搬送路２１上を移動し、カセット載置台１０のカセットＣ、後述のアライメント部４０、及び後述の第１の洗浄部５０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成されたウェハ搬送装置２２が設けられている。

処理ステーション３では、ウェハＷに対して研削や洗浄などの処理が行われる。処理ステーション３は、ウェハＷの研削処理を行う研削部３０、研削処理前のウェハＷの水平方向の向きを調整するアライメント部４０、研削処理前、又は処理後のウェハＷを洗浄する第１の洗浄部５０、及び第２の洗浄部６０を有している。また処理ステーション３には、研削部３０の受渡位置Ａ０、アライメント部４０、第１の洗浄部５０、及び第２の洗浄部６０に対して、ウェハＷを搬送可能に構成された搬送部７０が設けられている。

研削部３０には回転テーブル３１が設けられている。回転テーブル３１は、回転機構（図示せず）によって、鉛直な回転中心軸３２を中心に回転自在に構成されている。

回転テーブル３１上には、ウェハＷを吸着保持するチャック３３が４つ設けられている。４つのチャック３３は、回転テーブル３１が回転中心軸３２を中心に回転することで、受渡位置Ａ０及び加工位置Ａ１〜Ａ３に移動可能になっている。また、４つのチャック３３はそれぞれ、回転機構（図示せず）によって鉛直軸回りに回転可能に構成されている。

受渡位置Ａ０では、搬送部７０によるウェハＷの受け渡しが行われる。加工位置Ａ１には、粗研削部８０が配置され、ウェハＷを粗研削する。加工位置Ａ２には、中研削部９０が配置され、ウェハＷを中研削する。加工位置Ａ３には、仕上研削部１００が配置され、ウェハＷを仕上研削する。

回転テーブル３１の下方には、図２に示すように、同心で配置された大小の円筒部材からなる基台３４が設けられている。以下、基台３４を構成する大径の円筒部材を「基台３４ａ」、小径の円筒部材を「基台３４ｂ」と呼称する場合がある。

基台３４ａは、外径が回転テーブル３１と略同一の大きさで形成され、上面に当該回転テーブル３１を回転可能に支持する。

基台３４ｂは基台３４ａの径方向内側に、換言すれば、基台３４ａの内部に設けられる。基台３４ｂは回転テーブル３１の回転中心軸３２を回転可能に支持する。

基台３４ａと基台３４ｂとの間隙空間Ｓ、すなわち基台３４ａの径方向内側であって基台３４ｂの径方向外側に形成される空間には、加工装置１の動作に必要な電力、エア、水等（以下、単に「電力等」という場合がある。）を供給するための複数、例えば本実施形態においては６本の旋回配管１１０ａ〜１１０ｆ、及び犠牲管１１０ｇが相互に接着された旋回配管束１１０が配設されている。なお、旋回配管束１１０の詳細な構成については後述する。

旋回配管束１１０の一端部は、例えば固定体としての基台３４ａの内周面に、締結具１１１を介して固定されている。また、旋回配管束１１０の他端部は、例えば基台３４ｂの外周面に沿って移動することで、当該基台３４ｂの外周面に沿って旋回配管束１１０を巻き取るように動作する、可動体としての巻取機構１１２に、締結具１１３を介して固定されている。

なお、間隙空間Ｓには、旋回配管束１１０の巻き取り動作を適切に行うためのサポート部材１１４が更に設けられていてもよい。

以上の加工装置１には制御部１２０が設けられている。制御部１２０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、加工装置１におけるウェハＷの加工処理を制御するプログラムが格納されている。またプログラム格納部には、後述の旋回配管の保護動作、及び旋回配管の異常検知動作を制御するプログラムが更に格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、当該記憶媒体Ｈから制御部１２０にインストールされたものであってもよい。

本実施形態にかかる加工装置１は、以上のように構成されている。

ここで上述したように、可動体としての巻取機構１１２を移動させると、当該巻取機構１１２の移動に伴って旋回配管束１１０の他端部が基台３４ｂの外周面に沿って移動する。そして、かかる配管駆動により、旋回配管束１１０と基台３４や加工装置１の床面等との間で摺動摩擦が発生し、当該旋回配管束１１０が摩耗して破損するおそれがある。旋回配管束１１０に破損が生じた場合、旋回配管束１１０を構成する旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの内部に設けられた電装線の露出や、旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの内部を通流するエアや水の漏洩が発生するおそれがある。

また、旋回配管束１１０は、上述したように回転テーブル３１の下方に配置された基台３４の内部等、通常目視が困難である位置に配設されることが多い。このため、例えば摺動摩擦の発生により旋回配管束１１０に破損が生じた場合であっても、当該破損部位の目視確認を容易に行うことはできず、すなわち、旋回配管束１１０に生じた破損を早期に発見することが困難である場合があった。

そこで以下、可動体の移動に伴う配管駆動に起因する旋回配管束１１０の破損を抑制するとともに、当該旋回配管束１１０に生じた破損を早期に発見する、本開示の技術にかかる保護構造について、図面を参照しながら説明する。

図３及び図４に示すように旋回配管束１１０は、複数、図示の例においては６本の旋回配管１１０ａ〜１１０ｆ、及び犠牲管１１０ｇが並列に接着された帯形状を有している。旋回配管束１１０は、一端部が締結具１１１により基台３４ａの内周面に固定されるとともに、他端部が締結具１１３により巻取機構１１２に固定される。なお、本実施形態においては、６本の旋回配管１１０ａ〜１１０ｆ及び犠牲管１１０ｇは、縦方向に上方からこの順に並べて配設される。また旋回配管束１１０は、巻取機構１１２の移動に伴って他端部が基台３４ｂの外周面に沿って移動可能に構成されている。

旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの、締結具１１１により基台３４ａに固定された一端部側には、図３に示すように、加工装置１の動作に必要な電力、エア、水等を供給する供給源１１５に、それぞれ接続されている。供給源１１５から供給される電力等は、旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの内部を通流して当該旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの他端部に到達し、その後、図示しない分配部により回転テーブル３１の回転機構やチャック３３、その他要素に対してそれぞれ供給される。なお、旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの構成は特に限定されるものではなく、例えば図４の旋回配管１１０ａ〜１１０ｃに示すように、当該旋回配管の内部に直接的に電力等が通流されてもよい。また、例えば図４の旋回配管１１０ｄ〜１１０ｆに示すように、当該旋回配管の内部に電力等を通流させるための１本以上のチューブが設けられていてもよい。

巻取機構１１２の移動に伴う配管駆動により摺動摩擦が生じ得る旋回配管束１１０の外端部、本実施形態においては、例えば加工装置１の床面との手動摩擦が生じ得る旋回配管１１０ｆの下端部には、犠牲管１１０ｇが接着して配設されている。犠牲管１１０ｇは、内部中空の空配管により構成されている。

また図３に示すように、犠牲管１１０ｇには、当該犠牲管１１０ｇにガス（例えばエアや不活性ガス）を供給して内部を加圧する加圧機構１１６と、当該犠牲管１１０ｇの内部圧力を測定する圧力計１１７と、が接続されている。

加圧機構１１６は、例えば犠牲管１１０ｇの一端部側に接続され、当該犠牲管１１０ｇの内部にガス（例えばエアや不活性ガス等）を供給する。加圧機構１１６の構成は任意に選択することができるが、例えば加工装置１における他の要素に不活性ガス（例えばＮ_２ガス）を供給する工場用力を加圧機構１１６として用いてもよい。なお、犠牲管１１０ｇの他端部側は、内部に供給されたガスの漏洩が漏洩しないように封止される。

測定機構としての圧力計１１７は、加圧機構１１６により加圧された犠牲管１１０ｇの内部圧力を測定する。圧力計１１７により測定された内部圧力は、例えば制御部１２０に出力される。

本実施形態にかかる旋回配管束１１０は、以上のような保護構造を有している。

以上、本実施形態にかかる旋回配管の保護構造によれば、配管駆動により装置との間で摺動摩擦が生じ得る旋回配管束１１０の外端部に、内部中空の犠牲管１１０ｇが配設される。これにより、配管駆動により旋回配管束１１０が移動した場合であっても、装置との間で摺動摩擦が生じるのは、内部中空の当該犠牲管１１０ｇとなるため、内部に電力等を送通させる旋回配管１１０ａ〜１１０ｆに破損が生じるのを適切に抑制できる。

また、本実施形態においては犠牲管１１０ｇの内部に供給されるのはガス（例えばエアや不活性ガス）であるため、例えば当該犠牲管１１０ｇに破損が生じた場合であっても、装置の内部に漏洩するのは犠牲管１１０ｇの内部加圧用のガスのみである。すなわち、装置の動作に必要となる電力等が漏洩することはないため、当該装置の動作が中断されることがなく、また、漏洩による装置への影響を抑制できる。

また本実施形態によれば、締結具１１３により巻取機構１１２に固定された犠牲管１１０ｇの他端部側を封止し、かかる状態で加圧機構１１６により犠牲管１１０ｇの一端部側からガスを供給する。これにより、犠牲管１１０ｇに破損が生じていない場合においては、犠牲管１１０ｇの内部圧力に変化が生じず、圧力計１１７による測定値が略一定に保たれる。一方、摺動摩擦等により犠牲管１１０ｇに破損が生じた場合には、当該破損部位からガスが漏洩し、犠牲管１１０ｇの内部圧力が低下する。すなわち、このように犠牲管１１０ｇの内部圧力低下を確認することのみによって、旋回配管束１１０（犠牲管１１０ｇ）に破損が生じたか否かを容易に検知することができる。なお、旋回配管束１１０（犠牲管１１０ｇ）における破損を検知した場合には、検知された信号を制御部１２０に出力し、図示しない表示部にかかる旨を表示することが好ましい。

上述したように、通常、旋回配管束１１０は回転テーブル３１の下方に配置された基台３４の内部等、目視が困難な位置に配設されることが多い。本実施形態によれば、このように犠牲管１１０ｇの内部圧力を監視することにのみによって容易に旋回配管束１１０の破損を検知することができるため、このように目視が困難な位置に配設される配管の保護構造に対して、特に好適に適用することができる。またこの時、上述したように旋回配管束１１０の破損を検知した旨を表示部に表示するようにすることで、旋回配管束１１０に破損が生じたことを更に適切にオペレータに対して通知することができる。

なお、以上の実施形態においては旋回配管束１１０の下端部のみに犠牲管１１０ｇを配設したが、旋回配管束１１０に配設される犠牲管１１０ｇの数はこれに限定されず、装置等との間で摺動摩擦が生じうる任意の外端部に犠牲管１１０ｇを配設できる。

具体的には、例えば旋回配管束１１０の上端部に更に犠牲管１１０ｇを設けてもよい。また例えば、図５に示すように、旋回配管束１１０と水平方向に並べて、複数の犠牲管１１０ｇから成る犠牲管束２１０を設けてもよい。このように犠牲管束２１０を設けることにより、例えば旋回配管束１１０の湾曲部の外周側において摩擦が生じるのを抑制できる。

また、以上の実施形態においては、旋回配管束１１０が縦方向に並べて配列される場合を性に説明を行ったが、旋回配管束１１０を構成する旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの配置はこれに限定されるものではない。例えば、旋回配管１１０ａ〜１１０ｆが横方向（水平方向）に並べて配列されていてもよいし、それぞれが一列に並んで配列されなくてもよい。かかる場合であっても、装置との間で摺動摩擦が生じ得る外端部に犠牲管１１０ｇを接着することにより、旋回配管１１０ａ〜１１０ｆの破損を適切に抑制することができる。

また、以上の実施形態においては加工装置１に複数の旋回配管１１０ａ〜１１０ｆで構成される旋回配管束１１０が配設される場合を例に説明を行ったが、例えば加工装置１に１本の旋回配管が単独で配設される場合であっても、本開示に係る技術を適用できる。すなわち、単独で配設される旋回配管のうち、摺動摩擦が生じ得る側の周面（外端部）に犠牲管１１０ｇを接着して設けることにより、当該旋回配管の破損を適切に抑制できる。

なお、以上の実施形態においては、圧力計１１７により犠牲管１１０ｇの内部圧力を測定することで、当該犠牲管１１０ｇに生じた破損を検知したが、犠牲管１１０ｇに接続されるのは圧力計１１７でなくてもよい。具体的には、例えば圧力計１１７に代えて測定機構としての流量計を犠牲管１１０ｇに接続することで、当該犠牲管１１０ｇの破損を検知してもよい。犠牲管１１０ｇに破損が生じていない場合においては、犠牲管１１０ｇの内部でガスの流れが発生せず、流量計による測定値が略一定に保たれる。一方、犠牲管１１０ｇに破損が生じた場合には、当該破損部位からガスが漏洩し、これにより犠牲管１１０ｇの内部にガスの流れが生じる。すなわち、このように犠牲管１１０ｇの内部におけるガスの流れを監視することによって、旋回配管束１１０（犠牲管１１０ｇ）に破損が生じたか否かを検知できる。

なお、以上の実施形態においては、犠牲管１１０ｇの一端部側に加圧機構１１６を接続し、他端部側を封止した状態で、圧力計１１７により犠牲管１１０ｇの内部圧力を測定したが、犠牲管１１０ｇの構成はこれに限定されるものではない。例えば、犠牲管１１０ｇの内部圧力を略一定に保つことができれば、当該犠牲管１１０ｇに加圧機構１１６を接続して内部を加圧した後、犠牲管１１０ｇの両端部を封止して、加圧機構１１６を取り外してもよい。このように加圧機構１１６を着脱自在に構成することにより、内部圧力の監視によって旋回配管束１１０（犠牲管１１０ｇ）の破損を検知できるとともに、加工装置１の操業に際して、加圧機構１１６の設置分のスペースを省略することができる。

また、以上の実施形態においては、犠牲管１１０ｇに対して１つの加圧機構１１６及び圧力計１１７を接続したが、例えば図６に示すように、犠牲管１１０ｇの内部を複数の空間（図示の例においては２つの空間Ｖ１及びＶ２）に分割し、当該空間毎に内部圧力の監視を行ってもよい。このように犠牲管１１０ｇの内部を複数の空間に分割することにより、犠牲管１１０ｇのどの位置に破損が生じたのかを、目視等を行うことなく容易に検知することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

例えば、以上の実施形態においては、旋回配管束１１０が加工装置１における回転テーブル３１の下方に配設される場合を例に説明を行ったが、装置等との間で摺動摩擦が生じる可能性があれば、任意の旋回配管束に本開示に係る保護構造を適用することができる。また、このように装置等との間で摺動摩擦が生じる可能性があれば、本開示に係る保護構造を適用されるのは旋回配管には限定されず、例えば屈曲配管や直線配管であってもよい。

またこの時、本開示に係る保護構造が適用される配管が容易には目視できない位置に配設される場合、内部圧力の監視のみによって容易に当該配管の破損を検知できるため、特に好適に本開示に係る技術の効果を奏することができる。

３４ａ 基台
１１０ 旋回配管束
１１０ａ〜１１０ｆ 旋回配管
１１０ｇ 犠牲管
１１２ 巻取機構
１１６ 加圧機構
１１７ 圧力計

Claims (7)

1. 一端部が固定体、他端部が可動体にそれぞれ固定された旋回配管の保護構造であって、
   前記旋回配管の外端部には内部中空の犠牲管が接着され、
   前記犠牲管には、
   当該犠牲管の内部を加圧する加圧機構と、
   当該犠牲管の内部を監視する測定機構と、が接続される、旋回配管の保護構造。
2. 複数の前記旋回配管が相互に接着して配設され、
   前記犠牲管は、複数の前記旋回配管のうち、外端部に位置する前記旋回配管に接着して設けられる、請求項１に記載の旋回配管の保護構造。
3. 複数の前記旋回配管は縦方向に並列に配列された帯形状で相互に接着され、
   前記犠牲管は、帯形状を形成する複数の前記旋回配管のうち、少なくとも下端部に位置する前記旋回配管に接着される、請求項２に記載の旋回配管の保護構造。
4. 複数の前記旋回配管に対して、２つ以上の前記犠牲管が接着して設けられる、請求項２又は３に記載の旋回配管の保護構造。
5. 前記測定機構が、前記犠牲管の内部圧力を測定する圧力計である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の旋回配管の保護構造。
6. 前記測定機構が、前記犠牲管の内部における気体の流れを検知する流量計である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の旋回配管の保護構造。
7. 前記旋回配管は、基板を加工する加工装置の内部に配設され、
   前記加工装置は、
   前記基板を上面に保持するチャックと、
   複数の前記チャックを支持する回転テーブルと、
   前記回転テーブルの外周部を下方から支持する第１の基台と、
   前記回転テーブルの回転中心軸を支持する第２の基台と、
   前記第２の基台の外周に沿って前記旋回配管を巻き取る巻取機構と、を備え、
   前記旋回配管は、
   一端部が固定体としての前記第１の基台に固定され、
   他端部が可動体としての前記巻取機構に固定される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の旋回配管の保護構造。

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