(57)【要約】【課題】トップリングに保持した基板を短時間に離脱させ他に渡すことができる基板受渡し方法、基板受渡し機構及び基板研磨装置を提供すること。【解決手段】トップリング１０と、基板Ｗｆを搭載する基板搭載部５０及びプッシャー機構２０を具備する基板受渡し機構において、基板搭載部５０はトップリングガイド５３を具備し、プッシャー機構２０はトップリングガイド押上台２１を具備し、該トップリングガイド５３と該トップリングガイド押上台２１はプッシャー機構２０で基板搭載部５０を上昇させた状態で、トップリング１０に保持された基板Ｗｆの下方に密閉空間Ｍが形成できる構成とし、基板Ｗｆの離脱は、該密閉空間Ｍを排気すると共に、トップリング１０は基板保持面に設けた孔１２ｂから流体を噴出することによって行なう。【選択図】　　　図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部と該プッシャー機構の基板搭載部の間で基板の受渡しをする基板受渡し方法において、
前記基板保持機構の基板保持部から前記プッシャー機構の該基板搭載部に基板を移動させるに際し、該基板の該基板保持部側を正圧とし該基板搭載部側を負圧とすることを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板受渡し方法において、
前記負圧は前記プッシャー機構の基板搭載部を前記基板に接触させ、該基板搭載部の基板接触面に設けた孔を負圧にして行うことを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板受渡し方法において、
前記プッシャー機構の基板搭載部に基板を受け取った後、前記基板搭載部の基板接触面に設けた孔を正圧とすることを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項４】
請求項１に記載の基板受渡し方法において、
前記負圧は前記基板の前記プッシャー機構の基板搭載部側に形成された空間を排気することにより行うことを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板受渡し方法において、
前記基板保持機構の基板保持部に基板を保持する以前、又は前記基板の基板保持部側を正圧とする際に、前記基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は前記基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項６】
基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部から該プッシャー機構の基板搭載部へ基板を移動させるに際し、該基板の基板保持部側の面を正圧にし基板を受渡す基板受渡し方法において、
前記基板保持機構の基板保持部に基板を保持する以前、又は前記基板の基板保持部側の面を正圧とする際に、前記基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は前記基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することを特徴とする基板受渡し方法。
【請求項７】
基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部と該プッシャー機構の基板搭載部の間で基板の受渡しをする基板受渡し方法において、
前記基板保持機構の基板保持部から前記プッシャー機構の基板搭載部への基板の移動は、該基板の下方に形成された密閉空間を排気して行うことを特徴とする基板受渡し機構における基板受渡し方法。
【請求項８】
基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、前記プッシャー機構で前記基板搭載部を上方に位置する前記基板保持機構の基板保持部に向けて上昇させ、該基板保持部が保持する基板を該基板搭載部に移動する基板受渡し機構において、
前記基板搭載部は円筒状の基板保持機構ガイドを具備し、前記プッシャー機構は該基板保持機構ガイドを押し上げる基板保持機構ガイド押上台を具備し、該基板保持機構ガイドと該基板保持機構ガイド押上台は前記プッシャー機構で前記基板搭載部を上昇させた状態で、前記基板保持機構の基板保持部に保持された基板の下方に密閉空間を形成するように構成されると共に、該密閉空間を排気する排気機構を設けたことを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項９】
請求項８に記載の基板受渡し機構において、
前記基板保持機構は基板保持部の基板接触面に設けた孔に気体又は液体又はその混合体の流体を噴出する流体噴射機構を具備し、
前記基板保持機構の基板保持部で保持する基板の前記基板搭載部への移動は、前記プッシャー機構で前記基板搭載部を上昇させた状態で、前記流体噴射機構により流体噴射と前記排気機構による排気の共動により行うように構成されたことを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の基板受渡し機構において、
前記基板搭載部は前記基板保持機構ガイドの内部に収納される基板トレイを具備し、前記プッシャー機構は前記基板保持機構ガイド押上台に前記基板トレイを押し上げる基板トレイ押上台を具備し、
前記基板トレイに搭載された基板の前記基板保持機構への移動は、前記プッシャー機構で前記基板搭載部を上昇させた状態で更に前記基板トレイ押上台で前記基板トレイを押し上げて行うように構成されたことを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１１】
基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、該基板保持機構の基板保持部に保持された基板に接触する基板押上台を具備し、
前記基板押上台の基板接触面には孔を設け、
前記基板保持機構の基板保持部からの流体噴出と前記基板押上台の基板接触面に設けた孔に連通する真空源の真空吸着により、基板を基板保持部から基板押上台に移動させることを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板受渡し機構において、
前記基板押上台の基板当接面に設けた孔には真空源の他、正圧の流体源にも接続可能になっていることを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１３】
請求項８乃至１２に記載の基板受渡し機構において、
基板を載置する基板載置部を具備し、該基板載置部が当該基板受渡し機構の基板受渡し位置と他の搬送機構との間を水平移動して基板を搬送する基板搬送機構を設けたことを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１４】
請求項８乃至１３に記載の基板受渡し機構において、
前記基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の該基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧するためのノズルを設けたことを特徴とする基板受渡し機構。
【請求項１５】
請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の基板受渡し機構及び研磨テーブルを備え、前記基板保持機構の基板保持部に保持された基板を該研磨テーブルの研磨面に押圧し、該基板と該研磨面の相対運動により該基板を研磨することを特徴とする基板研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハ等の基板を研磨する基板研磨装置の基板を保持して研磨等を行う基板保持機構（トップリング）との間で基板の受渡しを行う基板受渡し方法、該トップリングとの間の基板受渡しを行う基板受渡し機構及び該基板受渡し機構を備えた基板研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の基板受渡し機構は、トップリングとの間で基板の受渡しを行うために、プッシャー機構を具備し、プッシャー機構がトップリングより基板を受け取る際は、トップリングの基板保持面より、気体（空気等）又は液体（純水等）又はその混合物の流体を噴出させて、下方で待ち受けているプッシャー機構の基板保持部に落下させる方法が採られている。しかしながら、このようなトップリングの基板保持面より流体を噴出させる方法では、トップリングの基板保持面に基板が強く密着した場合、該基板を離脱させるため基板保持面より流体を噴出させる時間を長くする必要があり、装置の基板処理速度を低下させる要因となる。
【０００３】
図１は従来の基板受渡し機構の構成例を示す図で、図１（ａ）は基板がプッシャー機構の基板トレイに渡される直前の状態を示す。図１（ｂ）は基板がプッシャー機構の基板トレイに落下した状態を示す。図において、１０１はトップリングであり、該トップリング１０１の基板保持面１０４には複数の孔１０６が設けられ、該複数の孔１０６は室１０７に連通し、該室１０７は気体又は液体又はその混合物を供給したり、排気したりする加圧・排気源（図示せず）に管１０８で接続されている。
【０００４】
１０２はプッシャー機構であり、該プッシャー機構１０２は主軸１１０を具備し、該主軸１１０に調芯機構１１１及びスプリング１１２を介してトップリングガイド１０９が支持されている。１０５はトップリングガイド１０９の内側に配置された基板トレイであり、該基板トレイ１０５は主軸１１０の上端に支持された基板押上台１１３で押し上げられるようになっている。主軸１１０を図示しないシリンダーにより上昇させることにより、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、トップリングガイド１０９はトップリング１０１の外周及び下面と当接する。この時トップリング１０１の基板保持面１０４と基板トレイ１０５の基板載置面の間には上下方向にクリアランスａを有する。
【０００５】
トップリング１０１の基板保持面１０４に保持する基板Ｗｆを基板トレイ１０５に移すには、図１（ａ）の状態から、図１（ｂ）に示すように、トップリング１０１の室１０７に管１０８を通して加圧・排気源から流体（気体又は液体又はその混合物）１１４を供給することにより、基板保持面１０４に設けた複数の孔１０６から流体１１４を噴出させ、基板Ｗｆを基板保持面１０４から離脱させ、基板Ｗｆを基板トレイ１０５に落下させる。なお、トップリング１０１に基板Ｗｆを保持させるには、図１（ｂ）の状態から、プッシャー機構１０２の主軸１１０を上昇させ、基板トレイ１０５をクリアランスａだけ押し上げその上に載置されている基板Ｗｆをトップリング１０１の基板保持面１０４に当接させ、管１０８を通して加圧・排気源により、室１０７内を排気することにより、基板Ｗｆは基板保持面１０４に真空吸着により保持される。
【０００６】
上記トップリング１０１に保持された基板Ｗｆを離脱させるための、流体１１４の噴出し回数及び噴出し時間は任意に設定可能となっているが、基板の研磨条件、トップリング１０１の特性によっては、その基板保持面１０４に基板Ｗｆが密着する場合がある。特に基板保持面１０４にゴム材等の弾性体を用いた場合は、基板Ｗｆが該弾性体に密着する傾向がある。この場合、基板Ｗｆを安定してトップリング１０１から基板トレイ１０５へ受渡すには、流体１１４の噴出し時間を長くする必要がある。これにより、トップリング１０１から基板トレイ１０５への基板受渡し時間が増大し、装置の処理速度の低下を招く要因の一つになるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、トップリングに保持された基板を短時間に離脱させ他に渡すことができる基板受渡し方法、基板受渡し機構及び該基板受渡し機構を用いた基板研磨装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部と該プッシャー機構の基板搭載部の間で基板の受渡しをする基板受渡し方法において、基板保持機構の基板保持部からプッシャー機構の該基板搭載部に基板を移動させるに際し、該基板の該基板保持部側を正圧とし該基板搭載部側を負圧とすることを特徴とする。
【０００９】
上記のように基板保持機構の基板保持部からプッシャー機構の該基板搭載部に基板を移動させるに際し、該基板の該基板保持部側を正圧（例えば気体又は液体又はその混合体の正圧流体を噴出させる）とし該基板搭載部側を負圧（例えば真空源に接続して排気させる）とすることにより、この正圧と負圧の共動により基板を速やかに基板保持機構の基板保持部から離脱させプッシャー機構の基板搭載部に移動させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板受渡し方法において、負圧はプッシャー機構の基板搭載部を基板に接触させ、該基板搭載部の基板接触面に設けた孔を負圧にして行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板受渡し方法において、プッシャー機構の基板搭載部に基板を受け取った後、基板搭載部の基板接触面に設けた孔を正圧とすることを特徴とする。
【００１２】
上記のようにプッシャー機構の基板搭載部に基板を受け取った後、基板搭載部の基板接触面に設けた孔を正圧（例えば気体又は液体又はその混合体の正圧流体を噴出させる）とすることにより、基板が基板搭載部に負圧で吸着されている状態から開放され、基板を該基板搭載部から離脱させることが容易となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の基板受渡し方法において、負圧は基板のプッシャー機構の基板搭載部側に形成された空間を排気することにより行うことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板受渡し方法において、基板保持機構の基板保持部に基板を保持する以前、又は基板の基板保持部側を正圧とする際に、基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することを特徴とする。
【００１５】
上記基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に吸着保持された基板を離脱させる際に、容易に離脱させることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部から該プッシャー機構の基板搭載部へ基板を移動させるに際し、該基板の基板保持部側の面を正圧にし基板を受渡す基板受渡し方法において、基板保持機構の基板保持部に基板を保持する以前、又は基板の基板保持部側の面を正圧とする際に、基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することを特徴とする。
【００１７】
上記のように基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に吸着保持された基板を離脱させる際に、容易に離脱させることができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、該基板保持機構の基板保持部と該プッシャー機構の基板搭載部の間で基板の受渡しをする基板受渡し方法において、基板保持機構の基板保持部からプッシャー機構の基板搭載部への基板の移動は、該基板の下方に形成された密閉空間を排気して行うことを特徴とする。
【００１９】
上記のように基板保持機構の基板保持部が保持する基板のプッシャー機構の基板搭載部への移動は、該基板の下方に形成された密閉空間の排気により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、基板を搭載する基板搭載部と該基板搭載部を昇降させる昇降部を有するプッシャー機構を具備し、プッシャー機構で基板搭載部を上方に位置する基板保持機構の基板保持部に向けて上昇させ、該基板保持部が保持する基板を該基板搭載部に移動する基板受渡し機構において、基板搭載部は円筒状の基板保持機構ガイドを具備し、プッシャー機構は該基板保持機構ガイドを押し上げる基板保持機構ガイド押上台を具備し、該基板保持機構ガイドと該基板保持機構ガイド押上台はプッシャー機構で基板搭載部を上昇させた状態で、基板保持機構の基板保持部に保持された基板の下方に密閉空間を形成するように構成されると共に、該密閉空間を排気する排気機構を設けたことを特徴とする。
【００２１】
上記のように基板保持機構ガイドと基板保持機構ガイド押上台はプッシャー機構で基板搭載部を上昇させた状態で、基板保持機構の基板保持部に保持された基板の下方に密閉空間を形成するように構成されると共に、該密閉空間を排気する排気機構を設けたので、基板保持機構の基板保持部に保持された基板を離脱させる際、該機密空間を排気して負圧とし、基板上方より低い圧力とすることにより、基板を基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の基板受渡し機構において、基板保持機構は基板保持部の基板接触面に設けた孔に気体又は液体又はその混合体の流体を噴出する流体噴射機構を具備し、基板保持機構の基板保持部で保持する基板の基板搭載部への移動は、前記プッシャー機構で基板搭載部を上昇させた状態で、流体噴射機構により流体噴射と排気機構による排気の共動により行うように構成されたことを特徴とする。
【００２３】
上記のように基板保持機構の基板保持部で保持する基板のプッシャー機構の基板搭載部への移動を流体噴射機構により基板保持機構の基板保持部の基板接触面に設けた孔からの流体噴出による正圧と排気機構による基板の下方に形成した密閉空間の排気による負圧の共動により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の基板受渡し機構において、基板搭載部は基板保持機構ガイドの内部に収納される基板トレイを具備し、プッシャー機構は基板保持機構ガイド押上台に基板トレイを押し上げる基板トレイ押上台を具備し、基板トレイに搭載された基板の基板保持機構への移動は、プッシャー機構で基板搭載部を上昇させた状態で更に基板トレイ押上台で基板トレイを押し上げて行うように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
上記のように基板保持機構の基板保持部が保持する基板の基板搭載部の移動は、該基板の下方に形成された気密空間の排気により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部に速やかに移動させることができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、基板を保持する基板保持部を有する基板保持機構と、該基板保持機構の基板保持部に保持された基板に接触する基板押上台を具備し、基板押上台の基板接触面には孔を設け、基板保持機構の基板保持部からの流体噴出と基板押上台の基板接触面に設けた孔に連通する真空源の真空吸着により、基板を基板保持部から基板押上台に移動させることを特徴とする。
【００２７】
上記のように基板保持機構の基板保持部からの流体噴出と基板押上台の基板接触面に設けた孔に連通する真空源の真空吸着により、基板を基板保持部から基板押上台に移動させるので、基板保持部から基板押上台への基板の移動が迅速に行われる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の基板受渡し機構において、基板押上台の基板当接面に設けた孔には真空源の他、正圧の流体源にも接続可能になっていることを特徴とする。
【００２９】
基板押上台の基板当接面に設けた孔に真空源の他、正圧の流体源にも接続可能になっているので、基板を真空吸着した後、該真空吸着状態から基板を解放することが容易、且つ完全に解放できる。
【００３０】
請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至１２に記載の基板受渡し機構において、基板を載置する基板載置部を具備し、該基板載置部が当該基板受渡し機構の基板受渡し位置と他の搬送機構との間を水平移動して基板を搬送する基板搬送機構を設けたことを特徴とする。
【００３１】
上記のように基板搬送機構を設けたことにより、基板受渡し機構の基板受渡し位置で基板載置部に載置された基板を他の搬送機構に、該他の搬送機構で該基板載置部に載置された基板を基板受渡し機構の基板受渡し位置に移送することが容易に実施できる。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項８乃至１３に記載の基板受渡し機構において、基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の該基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧するためのノズルを設けたことを特徴とする。
【００３３】
上記のように界面活性剤を噴霧するためのノズルを設けたことにより、ノズルから基板保持前の基板保持機構の基板保持部の基板接触面や基板の該基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に保持された基板の離脱を容易に行うことができる。
【００３４】
請求項１５に記載の発明は、請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の基板受渡し機構及び研磨テーブルを備え、前記基板保持機構の基板保持部に保持された基板を該研磨テーブルの研磨面に押圧し、該基板と該研磨面の相対運動により該基板を研磨することを特徴とする基板研磨装置にある。
【００３５】
上記のように、基板研磨装置に請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の基板受渡し機構を備えているので、基板保持機構の基板保持部との間の基板受渡しが迅速に遂行できるから、基板研磨装置の研磨処理速度を向上させることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図２は本発明に係る基板受渡し機構の構成例を示す図である。図示するように、基板受渡し機構は、基板Ｗｆを保持するトップリング（基板保持機構）１０との間で基板Ｗｆの移動を行うプッシャー機構２０と、基板Ｗｆの搭載及び移動を行う基板搭載部５０を具備する。基板搭載部５０は後述するように、プッシャー機構２０のシリンダー３９やシャフト３８等からなる昇降部で昇降されるようになっている。
【００３７】
トップリング１０は上方が閉塞した円筒状のトップリング本体を具備し、該トップリング本体１１内の下部には円板状の基板保持板１２が支持部材１３で取り付けられている。基板保持板１２の上側は該基板保持板１２及び支持部材１３の上面とトップリング本体１１の内周面で囲まれた密閉空間である室１４が形成されている。該室１４は管１５を介して加圧・排気源に接続されている。基板保持板１２の下面にはゴム材等からなる弾性膜１２ａが貼り付けられ、基板保持板１２と基板Ｗｆと共に形成される複数の室（図示を省略）に連通する孔１２ｂが設けられている。
【００３８】
上記構成のトップリングにおいて、管１５を通して室１４内を排気することにより、基板保持板１２の基板保持面（基板接触面）に基板Ｗｆを真空吸着することができる。また、管１５を通して室１４内に流体（気体、液体又はその混合物）を供給することにより、複数の孔１２ｂから流体を噴射して基板Ｗｆを基板保持面から離脱させることができるようになっている。
【００３９】
基板搭載部５０は後に詳述するように、トランスポータＴのトランスポータステージ５１に固定されているトップリングガイドステージ５２に着座する短円筒状のトップリングガイド５３と、該トップリングガイド５３内に収容される基板トレイ５４を具備する。また、基板トレイ５４は下面内周部にテーパ面が形成されており、トップリングガイド５３内に形成されたテーパ面に載せることにより、垂直・水平方向に位置が固定される構造となっている。
【００４０】
プッシャー機構２０はトップリングガイド５３を押し上げるトップリングガイド押上台２１と、基板トレイ５４を押し上げる基板トレイ押上台２２を具備する。また、プッシャー機構２０はシャフト２３を具備し、該シャフト２３はスライド軸受２４及び軸受ケース２５を介して装置枠体２６に昇降自在に支持されている。上記トップリングガイド押上台２１はシャフト２３の上部に調芯機構２７、スライド軸受２８、軸受ケース２９及びスプリング３０を介して支持されている。
【００４１】
軸受ケース２５の上端にはセンタスリーブ３１が固定され、トップリングガイド押上台２１の下端には該センタスリーブ３１の外周に摺動自在に係合するガイドスリーブ３２が固定されている。また、トップリングガイド押上台２１の中央部には、上記基板トレイ押上台２２の下端に固定されたシャフト３３がスライド軸受３４を介して昇降自在に支持されている。
【００４２】
基板トレイ押上台２２の下面外周部には複数本のストロークピン３５が固定され、該ストロークピン３５はトップリングガイド押上台２１に設けられた貫通孔を貫通して下方に伸び、その下端とトップリングガイド押上台２１下面の間にはストロークバネ３６が介在している。３７はシャフト２３を昇降させるシリンダーであり、該シリンダー３７はシャフト３８の上端に固定され、該シャフト３８はシリンダー３９により昇降されるようになっている。４０は上限端ストッパーである。また、トップリングガイド押上台２１には真空排気機構に連通する排気管４１が接続されている。
【００４３】
図３〜図６は基板ＷｆをトランスポータＴからトップリング１０に渡す動作を示す。図３はプッシャー機構２０がホームポジション、トランスポータＴのロード基板ステージ（トップリング１０に受け渡される前の基板ステージ）が該プッシャー機構２０の直上位置にある状態を示す。トランスポータＴは後に詳述するように、基板Ｗｆを他の基板供給位置よりプッシャー機構２０の位置まで水平搬送する機構である。トップリングガイド５３内のテーパ部に載置された基板トレイ５４は上述のように垂直・水平方向に位置が固定されているから、基板トレイ５４の基板Ｗｆはプッシャー機構２０に対して、水平方向の位置が同芯状態にあり、また、鉛直方向での相対位置も一定に保たれている。
【００４４】
一方、基板Ｗｆの水平方向位置は、基板Ｗｆの外径より僅かに大きい直径を有するトップリングガイド５３の鉛直内周面により規制されている。また、トップリングガイド５３は、トランスポータＴのトランスポータステージ５１上に固定されているトップリングガイドステージ５２に着座することにより鉛直位置を保つ。また、トップリングガイド５３の水平方向位置は、トップリングガイド５３の外周部をトップリングガイドステージ５２の鉛直面が規制することで固定している。
【００４５】
図４は、プッシャー機構２０がトップリングガイド５３より基板を受け取る瞬間の状態を示す。この時、プッシャー機構２０のシリンダー３９は縮状態から伸方向に、停止することなく動作中の状態である。また、トップリングガイド押上台２１の外周テーパ部２１ａがトップリングガイド５３のテーパ部５３ａに嵌め合うことで、トップリングガイド５３の水平方向位置をプッシャー機構２０のシャフト２３の中心軸芯に合わせる働きをする。
【００４６】
プッシャー機構２０の水平方向位置は、ガイドスリーブ３２内周面とセンタスリーブ３１の外周面の摺動により規制されている。更に、シリンダー３９の伸び運動により、シャフト３８が伸びトップリングガイド押上台２１はトップリングガイド５３を持ち上げる。これにより、トップリングガイド５３上に搭載された基板トレイ５４及び基板Ｗｆは上昇する。
【００４７】
図５はプッシャー機構２０がトップリング１０に対して位置決めを完了した状態を示す。この時、シリンダー３９は上限端ストッパー４０により伸び運動が抑えられた状態にある。また、トップリングガイド５３はトップリング１０の外周に対してトップリングガイド５３が嵌め合うことにより、トップリング１０とプッシャー機構２０の同芯を出している。また、この時スプリング３０が収縮することでトップリング１０とプッシャー機構２０に支持された基板Ｗｆが接触する際の衝撃を吸収する。
【００４８】
図６は、プッシャー機構２０からトップリング１０への基板Ｗｆの受渡し（移動）を完了した状態を示す。シリンダー３７の伸び運動によりシャフト３３が押上げられ、基板トレイ押上台２２により基板トレイ５４が押し上げられ、基板Ｗｆはトップリング１０の基板保持面に到達する。このとき、ストロークバネ３６の作用及びシリンダー３７の作動エア圧力の調節により、基板Ｗｆのトップリング１０の基板保持面への当接力は調節可能であり、基板Ｗｆや該基板保持面に必要以上の衝撃を与えることがない。
【００４９】
図７〜図１０は基板Ｗｆをトップリング１０からトランスポータＴに渡す動作を示す。図７は、プッシャー機構２０がホームポジション、トランスポータＴの処理済基板用ステージがプッシャー機構２０の位置、トップリング１０がプッシャー機構２０の直上の位置にある状態である。また、基板Ｗｆはトップリング１０の基板保持面に真空吸着された状態で保持されている。
【００５０】
図８はプッシャー機構２０のトップリングガイド５３上に搭載された基板トレイ５４が基盤Ｗｆを受け取る位置にある状態を示す。この時プッシャー機構２０は図５の状態と同様、トップリング１０に対して位置決めされた状態にある。この状態において、トップリング１０に保持された基板Ｗｆの下方には、トップリング１０の下面、トップリングガイド５３の内周面、トップリングガイド押上台２１の内周及び上面で囲まれた密閉空間Ｍが形成される。この状態で密閉空間Ｍ内を排気管４１を介して図示しない真空排気機構で排気し、基板Ｗｆを基板トレイ５４上に落下させるのであるが、それは下記の▲１▼、▲２▼の手順で行う。
【００５１】
▲１▼密閉空間Ｍの排気
密閉空間Ｍ内を排気管４１を通して図示しない真空排気機構で真空引きし、内部の圧力を低下させ、真空に近い状態とする。これにより基板Ｗｆの下面側が圧力の低い状態となる。
【００５２】
▲２▼トップリング１０による基板の離脱動作
トップリング１０の室１４内に管１５を通して図示しない加圧・排気源から流体（気体、液体又は両者の混合体）を供給し、基板保持面（基板保持板１２の下面）に設けられた複数の孔１２ｂから、該流体を噴射させる。これにより基板Ｗｆの上面側の圧力が下面側の圧力より高くなる。
【００５３】
上記▲１▼及び▲２▼の動作により、基板Ｗｆを境界とする差圧により、基板Ｗｆがトップリング１０の基板保持面（ゴム等の弾性膜１２ａ）に密着した状態においても、該基板保持面から基板Ｗｆを容易に離脱させることができる。特にトップリング１０の室１４内に流体（気体、液体又はその混合物）を供給し、ゴム等の弾性膜１２ａを介して流体圧で基板Ｗｆを研磨テーブルの研磨面に押圧して研磨する場合、研磨終了後、基板Ｗｆをトップリング１０の基板保持面から離脱させようとして孔１２ｂから流体を噴出させ、基板Ｗｆとトップリング１０の基板保持板１２の下面との距離が離れていても、弾性膜１２ａが変形して基板Ｗｆに貼り付いたままとなり、完全に離脱させるのに時間を要するが、上記のように密閉空間Ｍ内を排気し、内部の圧力を低下させることにより、基板Ｗｆを容易に離脱させることができる。
【００５４】
また、このように、▲１▼及び▲２▼の動作により、従来のようにトップリングの基板保持面に流体を噴射させる従来の方法より、短時間に基板をトップリングから離脱させることができる。また、離脱後の基板Ｗｆの上面と下面に差圧による応力がかからないようにするため、後に詳述するようにトップリングガイド５３に残圧抜き用流路が設けられている。
【００５５】
図９は基板Ｗｆをトップリング１０から基板トレイ５４上に移した状態を示す。このとき基板トレイ５４はプッシャー機構２０のトップリングガイド押上台２１に支持された基板トレイ押上台２２に搭載されている。その後シリンダー３９の収縮運動により、プッシャー機構２０のトップリングガイド押上台２１を、図１０に示すように降下させる。
【００５６】
図１０は、プッシャー機構２０が基板Ｗｆを載置した基板トレイ５４及び該基板トレイ５４を搭載したトップリングガイド５３をトランスポータＴに受渡し完了した状態を示す。この動作は、上記のようにシリンダー３９の収縮運動により行なわれ、トップリングガイド５３をトランスポータＴ上のトップリングガイドステージ５２に受渡す。トップリングガイドステージ５２のテーパ部により、トップリングガイド５３は位置決めされた状態にある。よって、トップリングガイド５３内に搭載された基板トレイ５４及び基板Ｗｆも位置決めされた状態でトランスポータに受け渡されることとなる。
【００５７】
図１１（ａ）はトップリングガイド５３、基板トレイ５４、トランスポータＴの上面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。トランスポータＴは矢印Ｂ方向にリニアーに移動する所謂リニアトランスポータであり、板状のトランスポータステージ５１の所定位置に複数個（図では４個）のトップリングガイドステージ５２が円周状に配置されている。該トップリングガイドステージ５２にトップリングガイド５３が着座することにより、トップリングガイド５３の鉛直位置が保たれ、その水平位置はトップリングガイドステージ５２の鉛直面がトップリングガイド５３を規制することにより、固定される。
【００５８】
トップリングガイド５３は短円筒状でその内周面（基板トレイ５４の搭載面）はテーパ面５３ｂに形成され、下端内周面（トップリングガイド押上台２１の当接面）もテーパ面５３ａに形成されている。また、トップリングガイド５３の鉛直内周面には所定の間隔で複数個（図では１２個の）の基板Ｗｆ及び基板トレイ５４をガイドするためのガイド突起部５３ｃが設けられ、基板Ｗｆが基板トレイ５４に落下した際の残圧抜き用流路５３ｄが設けられている。
【００５９】
基板トレイ５４はリング状で底面外周部にテーパ面５４ａ、底面内周部にテーパ面５４ｂが形成されている。また、上面部には基板Ｗｆを載置するための複数個（図では１２個）の基板載置突起５４ｃが形成されている。基板トレイ５４をトップリングガイド５３に収容した場合、基板トレイ５４のテーパ面５４ａがトップリングガイド５３のテーパ面５３ａに当接するようになっている。
【００６０】
図１２はトップリングガイド５３及びトップリングガイド押上台２１の外観構成を示す図である。図示するように、トップリングガイド押上台２１の上部外周部にトップリングガイド５３のテーパ面５３ａに当接するテーパ面２１ａが形成され、その上面中央部に基板トレイ押上台２２が配置されている。基板トレイ押上台２２は円板上でシャフト３３（図２参照）により支持されており、その外周部には基板トレイ５４の底面外周部のテーパ面５４ａに当接嵌合するテーパ面２２ａが形成されている。
【００６１】
なお、トップリングガイド５３のテーパ面５３ａとトップリングガイド押上台２１のテーパ面２１ａ、またトップリングガイド５３のトップリング１０との係合面には、図８に示すように、トップリング１０の下面、トップリングガイド５３の内周面、トップリングガイド押上台２１の内周及び上面で囲まれた密閉空間Ｍを形成した場合、その気密性を向上させるため、ゴム板を貼り付けてもよい。
【００６２】
図１３は本発明に係る基板研磨装置の平面構成例を示す図である。本基板研磨装置は、多数の半導体ウエハ等の基板をストックする基板カセット６１を載置するロードアンロードステージ６２を４つ備えている。搬送ロボット６４は走行機構６３を対称軸に、基板カセット６１とは反対側に２台の洗浄機６５、６６が配置されている。各洗浄機６５、６６は搬送ロボット６４のバンドが到達可能な位置に配置されている。また、２台の洗浄機６５、６６の間で、搬送ロボット６４が到達可能な位置に、４つの基板の載置台６７−１、６７−２、６７−３、６７−４を備えた基板ステーション６７が配置されている。
【００６３】
洗浄機６５、６６と載置台６７−１、６７−２、６７−３、６７−４が配置されている領域Ｂと基板カセット６１と搬送ロボット６４が配置されている領域Ａはクリーン度を分けるため隔壁７４が配置され、該隔壁７４には互いの領域の間で基板を搬送するため開口部が設けられ、該開口部にシャッター７１が設けられている。洗浄機６５と３つの載置台６７−１、６７−３、６７−４に到達可能な位置に搬送ロボット８０が配置されており、洗浄機６６と３つの載置台６７−２、６７−３、６７−４に到達可能な位置に搬送ロボット８１が配置されている。
【００６４】
洗浄機６５と隣接するように搬送ロボット８０のハンドが到達可能な位置に洗浄機８２が配置されている。また、洗浄機６６と隣接するように搬送ロボット８１のハンドが到達可能な位置に洗浄機８３が配置されている。洗浄機６５、６６、８２、８３と基板ステーション６７の載置台６７−１、６７−２、６７−３、６７−４と搬送ロボット８０、８１は全て領域Ｂの中に配置されていて、領域Ａ内の気圧よりも低い気圧に調整されている。洗浄機８２、８３は両面洗浄可能な洗浄機である。
【００６５】
本基板研磨装置は、各機器を囲むようにハウジング（図示せず）を有しており、該ハウジングは隔壁７４、隔壁８４Ａ、８４Ｂにより複数の部屋に区分されている。隔壁８４Ａ及び隔壁８４Ｂによって、領域Ｂと区分された２つの基板研磨室が形成される２つの領域ＣとＤに区分されている。領域Ｃには研磨テーブル９４Ａ、９５Ａ、領域Ｄには研磨テーブル９４Ｂ、９５Ｂがそれぞれ配置されている。また、領域Ｃにはトップリング９２Ａ、領域Ｄにはトップリング９２Ｂがそれぞれ配置されている。
【００６６】
また、領域Ｃ内の研磨テーブル９４Ａには研磨砥液を供給する砥液ノズル９３Ａと、研磨テーブル９４Ａのドレッシングを行うためのドレッサー９６Ａとが配置されている。領域Ｄ内の研磨テーブル９４Ｂに研磨砥液を供給するための砥液ノズル９３Ｂと研磨テーブル９４Ｂのドレッシングを行うためのドレッサー９６Ｂとが配置されている。更に、領域Ｃ内の研磨テーブル９５Ａのドレッシングを行うためのドレッサー９７Ａ、領域Ｄ内の研磨テーブル９５Ｂのドレッシングを行うためのドレッサー９７Ｂとが配置されている。
【００６７】
研磨テーブル９４Ａ、９４Ｂは、機械的ドレッサー９６Ａ、９６Ｂの他に、複数のノズルから、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素）の混合流体を霧状にして噴霧するアトマイザー９８Ａ、９８Ｂを備えている。研磨テーブル９４Ａ、９４Ｂの研磨面に、このアトマイザー９８Ａ、９８Ｂからの混合流体を噴射による研磨面上に堆積、目詰まりした研磨カス、スラリー粒子を洗い流しと、機械的ドレッサー９６Ａ、９６Ｂによる研磨面の目立て作業により、より望ましいドレッシング、即ち研磨面の再生が達成できる。
【００６８】
領域Ｃの搬送ロボット８０のハンドが到達する位置に基板を反転させる反転機８８Ａが配置され、領域Ｄの搬送ロボット８１のハンドが到達する位置に基板を反転させる反転機８８Ｂが配置されている。また、領域Ｂと領域Ｃ、Ｄを仕切る隔壁８４Ａ、８４Ｂには、基板搬送用の開口部が設けられ、それぞれの反転機８８Ａと反転機８８Ｂ専用のシャッター８５Ａ、８５Ｂが該開口部に設けられている。
【００６９】
反転機８８Ａ及び反転機８８Ｂは、基板をチャックするチャック機構と基板の表面と裏面を反転させる反転機構と基板をチャック機構によりチャックしているかどうかを確認する基板有無検知センサとを備えている。また、反転機８８Ａには搬送ロボット８０によって基板が搬送され、反転機８８Ｂには搬送ロボット８１によって基板が搬送される。
【００７０】
領域Ｃ内には、反転機８８Ａとトップリング９２Ａとの間で基板を移送するための搬送機構を構成するリニアトランスポータ８７Ａが配置されている。また、領域Ｄ内には、反転機８８Ｂとトップリング９２Ｂとの間で基板を移送する搬送機構を構成するリニアトランスポータ８７Ｂが配置されている。
【００７１】
図１４はトップリング９２Ａ、研磨テーブル９４Ａ、９５Ａ、リニアトランスポータ８７Ａ、リフタ機構８９Ａ及びプッシャー機構９０Ａの関係を示す。トップリング９２Ａは回転可能なトップリング駆動軸９２Ａ−２によってトップリングヘッド９２Ａ−１から吊下げられている。トップリングヘッド９２Ａ−１は位置決め可能な揺動軸９２Ａ−３によって支持されており、トップリング９２Ａは研磨テーブル９４Ａ、９５Ａにアクセス可能になっている。
【００７２】
また、ドレッサー９６Ａは回転可能なドレッサー駆動軸９４Ａ−１によってドレッサーヘッド９４Ａ−２から吊下げられている。ドレッサーヘッド９４Ａ−２は位置決め可能な揺動軸９４Ａ−３によって支持されており、ドレッサー９６Ａは待機位置と研磨テーブル上のドレッサー位置との間を移動可能になっているドレッサーヘッド（揺動アーム）９７Ａ−１は位置決め可能な揺動軸９７Ａ−２によって支持されており、ドレッサー９７Ａは待機位置と研磨テーブル９５Ａ上のドレッサー位置との間を移動可能になっている。ドレッサー９７Ａはテーブル９５Ａの直径より長い長尺状の形状を成しており、ドレッサーヘッド９７Ａ−１が揺動軸９７Ａ−２を中心に揺動する。
【００７３】
ドレッサーヘッド９７Ａ−１の揺動軸９７Ａ−２と反対側のドレッサー固定機構９９Ａとドレッサー９７Ａがピボット運動することにより、ドレッサー９７Ａは自転を伴なわず車のワイパーの様な動きで、研磨テーブル９５Ａ上をドレッシングできるように、ドレッサー固定機構９９Ａによってドレッサーヘッド９７Ａ−１から吊下げられている。ここで、研磨テーブル９５Ａとしてはスクロール研磨テーブルを使用している。
【００７４】
リニアトランスポータ８７Ａの下方にリフタ機構８９Ａとプッシャー機構９０Ａとが配置されている。リニアトランスポータ８７Ａの上方に反転機８８Ａが配置されている。そして、トップリング９２Ａは揺動してプッシャー機構９０Ａとリニアトランスポータ８７Ａの上方に位置するようになっている。上記トップリング９２Ａ、リニアトランスポータ８７Ａ、及びプッシャー機構９０Ａには、上記図２に示す構成のトップリング１０、トランスポータＴ、プッシャー機構２０を用いている。
【００７５】
反転機８８Ａは搬送ロボット８０から基板を受け取ると該基板を反転させる。該基板はリフタ機構８９Ａにより、リニアトランスポータ８７Ａ上に位置決めされているトップリングガイド５３に収容されている基板トレイ５４上に移される。この状態でリニアトランスポータ８７Ａは図１４のａの位置からｂの位置に移動する。これが図３に示す状態である。この状態で図３〜図６に示す動作により、基板Ｗｆをトップリング９２Ａ（トップリング１０）に渡す。
【００７６】
トップリング９２Ａから基板Ｗｆをリニアトランスポータ８７Ａに位置決めされトップリングガイド５３に収容されている基板トレイ５４上に移すのは図７〜図１０に示す動作により行う。基板トレイ５４上に基板Ｗｆが移ったら、リニアトランスポータ８７Ａは図１４のｂの位置からａの位置に移動する。リフタ機構８９Ａにより、基板は反転機８８Ａに移され、反転されて搬送ロボット８０により受け取られる。
【００７７】
なお、トップリング９２Ｂ、研磨テーブル９４Ｂ、９５Ｂ、リニアトランスポータ８７Ｂ、リフタ機構８９Ｂ及びプッシャー機構９０Ｂの関係は、図１４と同一である。
【００７８】
上記構成の基板研磨装置の処理工程の概略を説明する。２段洗浄の２カセットパラレル処理の場合には、一方の基板は基板カセット（ＣＳ１）→搬送ロボット６４→基板ステーション６７の載置台６７−１→搬送ロボット８０→反転機８８Ａ→リニアトランスポータ８７Ａのロード用ステージ→トップリング９２Ａ→研磨テーブル９４Ａ→研磨テーブル９５Ａ（必要に応じて）→リニアトランスポータ８７Ａのアンロード用ステージ→反転機８８Ａ→搬送ロボット８０→洗浄機８２→搬送ロボット８０→洗浄機６５→搬送ロボット６４→基板カセット（ＣＳ１）に到る経路を経る。
【００７９】
また、他方の基板は基板カセット（ＣＳ２）→搬送ロボット６４→基板ステーション６７の載置台６７−２→搬送ロボット８１→反転機８８Ｂ→リニアトランスポータ８７Ｂのロード用ステージ→トップリング９２Ｂ→研磨テーブル９４Ｂ→トップリング９２Ｂ→リニアトランスポータ８７Ｂのアンロード用ステージ→反転機８８Ｂ→搬送ロボット８１→洗浄機８３→搬送ロボット８１→洗浄機６６→搬送ロボット６４→基板カセット（ＣＳ２）に到る経路を経る。
【００８０】
また、３段洗浄の２カセットパラレル処理の場合は、一方の基板は、基板カセット（ＣＳ１）→搬送ロボット６４→基板ステーション６７の載置台６７−１→搬送ロボット８０→反転機８８Ａ→リニアトランスポータ８７Ａのロード用ステージ→トップリング９２Ａ→研磨テーブル９４Ａ→研磨テーブル９５Ａ（必要に応じて）→リニアトランスポータ８７Ａのアンロード用ステージ→反転機８８Ａ→搬送ロボット８０→洗浄機８２→搬送ロボット８０→基板ステーション６７の載置台６７−４→搬送ロボット８１→洗浄機６６→搬送ロボット８１→基板ステーション６７の載置台６７−３→搬送ロボット８０→洗浄機６５→搬送ロボット６４→基板カセット（ＣＳ１）に到る経路を経る。
【００８１】
また、他方の基板は、基板カセット（ＣＳ２）→搬送ロボット６４→基板ステーション６７の載置台６７−２→搬送ロボット８０→反転機８８Ｂ→リニアトランスポータ８７Ｂのロード用ステージ→トップリング９２Ｂ→研磨テーブル９４Ｂ→研磨テーブル９５Ｂ（必要に応じて）→リニアトランスポータ８７Ｂのアンロード用ステージ→反転機８８Ｂ→搬送ロボット８１→洗浄機８３→搬送ロボット８１→洗浄機６６→搬送ロボット８１→基板ステーション６７の載置台６７−３→搬送ロボット８０→洗浄機６５→搬送ロボット６４→基板カセット（ＣＳ２）に到る経路を経る。
【００８２】
更に、３段洗浄のシリーズ処理の場合には、基板は、基板カセット（ＣＳ１）→搬送ロボット６４→基板ステーション６７の載置台６７−１→搬送ロボット８０→反転機８８Ａ→リニアトランスポータ８７Ａのロード用ステージ→トップリング９２Ａ→研磨テーブル９４Ａ→研磨テーブル９５Ａ（必要に応じて）→リニアトランスポータ８７Ａのアンロード用ステージ→反転機８８Ａ→搬送ロボット８０→洗浄機８２→搬送ロボット８０→基板ステーション６７の載置台６７−４→搬送ロボット８１→反転機８８Ｂ→リニアトランスポータ８７Ｂのロード用ステージ→トップリング９２Ｂ→研磨テーブル９４Ｂ→研磨テーブル９５Ｂ（必要に応じて）→リニアトランスポータ８７Ｂのアンロード用ステージ→反転機８８Ｂ→搬送ロボット８１→洗浄機８３→搬送ロボット８１→洗浄機６６→搬送ロボット８１→基板ステーション６７の載置台６７−３→搬送ロボット８０→洗浄機６５→搬送ロボット６４→基板カセット（ＣＳ１）に到る経路を経る。
【００８３】
なお、図１３に示す基板研磨装置の構成は一例であり、本発明に係る基板研磨装置は、トップリングとトランスポータとの間で基板の受渡しに図２に示す構成の基板受渡し機構を用いる構成であればよい。
【００８４】
図１５は本発明に係る基板受渡し機構の他の構成例を示す図である。図示するように、本基板受渡し機構は、トップリングガイド５３がトップリングガイド押上台２１に固定され、基板搭載台（基板押上台）５５がシャフト３３の上端に固定されている。また、５６はリニアトランスポータ（基板搬送機構）Ｔの基板載置台であり、基板Ｗｆを載置して当該基板受渡し機構の基板受渡し位置から他の基板搬送機構へ、該基板搬送機構から該基板受渡し位置へ基板を移送する。基板搭載台５５の内部には室５５ａが設けられ、その上面の基板搭載面（基板接触面）には、該室５５ａに連通する複数の孔５５ｂが設けられている
【００８５】
また、基板搭載台５５には室５５ａに連通する管５７が接続されている。該管５７は図示しない切替バルブを介して真空排気源及び流体供給源に接続され、該切替バルブを切り替えることにより、室５５ａ内の流体を排気したり、室５５ａ内に流体（気体又は液体又はその混合物の正圧流体）を供給できるようになっている。以下、図１５に示す基板受渡し機構の動作を図１６〜図２１に基づいて説明する。
【００８６】
トップリングガイド押上台２１の昇降動作及び基板搭載台５５の昇降動作は、図２に示す基板受渡し機構のトップリングガイド押上台２１及び基板トレイ押上台２２の動作と略同じである。図１６は例えば基板Ｗｆの研磨が終了し、トップリング１０の基板保持板１２に保持された基板Ｗｆが受渡し位置上方で待機している状態を示す。
【００８７】
なお、図１５のリニアトランスポータＴの基板載置台５６に載置されている基板Ｗｆをトップリング１０の基板保持板１２に保持させるには、図１８に示すように、シリンダー３９の上昇動作により、トップリングガイド５３を上昇させトップリング１０の下端に嵌合させ、更にシリンダー３７の上昇動作により、基板搭載台５５でリニアトランスポータＴの基板載置台５６上の基板Ｗｆを掬い上げ、トップリング１０の基板保持板１２の基板保持面に当接させ、管１５を通してトップリング１０の室１４内を排気することにより、基板を基板保持板１２の基板保持面に真空吸着する。
【００８８】
先ず、図１６の状態から、シリンダー３９の上昇動作により、トップリングガイド押上台２１及びトップリングガイド５３を上昇させ、図１７に示すようにトップリングガイド５３をトップリング１０の下端に当接させ、更に上昇させ図１８に示すように上限端ストッパー４０にて上昇が停止させられると、トップリングガイド５３がトップリング１０の下端に嵌合し、該トップリング１０の位置決め（芯出し）をする。この状態でシリンダー３７を上昇動作させることにより、シャフト３３が上昇し、図１９に示すように、基板搭載台５５の基板保持面はトップリング１０の基板保持板１２に保持される基板Ｗｆの下面に当接する。
【００８９】
この状態で、図２０に示すように管１５を通してトップリング１０の室１４に流体を供給し、基板保持板１２の孔１２ｂから基板保持面に流体を噴出すると共に、管５７を切替バルブを介して真空排気源に接続し、室５５ａ内を排気することにより、孔５５ｂを介して負圧が基板Ｗｆに作用し、基板Ｗｆは基板搭載台５５の基板保持面に真空吸着する。そしてシリンダー３９を下降動作させることにより、基板Ｗｆはトップリング１０の基板保持板１２から速やかに離脱し、プッシャー機構２０の基板搭載台５５に吸着保持される。
【００９０】
この場合も、図２に示す基板受渡し機構と同様、特にトップリング１０が室１４に流体を供給し、ゴム等の弾性膜１２ａを介して流体圧で基板Ｗｆを研磨テーブルの研磨面に押圧して研磨する場合、研磨終了後、基板Ｗｆがトップリング１０の基板保持板１２の基板保持面から離脱させようとして孔１２ｂから流体を噴出させ、基板Ｗｆとトップリング１０の基板保持板１２の下面との距離が離れていても、弾性膜１２ａが変形して基板Ｗｆに貼り付いたままとなり、完全に離脱させるのに時間を要するが、上記のように基板搭載台５５の室５５ａ内を排気し、該孔５５ｂを介して負圧を基板Ｗｆに作用させ、更にシリンダー３７を下降動作させることにより、基板Ｗｆを容易に離脱させることができる。
【００９１】
基板Ｗｆがトップリング１０の基板保持板１２の基板保持面から離脱し、基板搭載台５５の基板載置面（基板接触面）に吸着保持された後、シリンダー３９を下降動作させることにより、図２１に示すように、基板搭載台５５及びトップリングガイド５３が所定量下降した状態になったら、管５７を切替バルブ（図示せず）を介して正圧流体源に接続することにより、基板搭載台５５の室５５ａ内が正圧になり、基板Ｗｆは吸着保持から解放され、容易に基板搭載台５５の上面から離脱させることができる。この状態で更にシリンダー３９を下降動作させることにより、図１５に示すように基板ＷｆはリニアトランスポータＴの基板載置台５６に載置され、基板搭載台５５及びトップリングガイド５３は所定位置に下降し停止する。
【００９２】
図２３は図１５に示す基板受渡し機構の基板搭載台５５の別の一例を示す図で、基板搭載台５５の上面からの一部断面図である。図２３に示す基板搭載台５５は基板Ｗｆを真空吸着するための室５５ａ−１と、基板搭載台５５で受取った基板Ｗｆを吸着保持から解放するための正圧流体を充填する室には、基板に負圧や正圧の流体が作用するように、孔５５ｂ−１、５５ｂ−２がそれぞれ複数連通されており、またバルブ（図示せず）を介してそれぞれ真空源、正圧流体源に接続された管５７ａ、５７ｂが連通されている。
【００９３】
また、基板受渡し装置には図２２に示すように、界面活性剤を噴霧するノズル５８、５８を設け、基板Ｗｆを保持する以前のトップリング１０の基板保持板１２の基板保持面、又は基板Ｗｆのトップリング１０側の面、又は両面に界面活性剤を噴霧できるようにする。このように基板Ｗｆを保持する以前の基板保持板１２の基板保持面や基板Ｗｆのトップリング１０側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板Ｗｆの基板保持板１２の基板保持面からの離脱が容易となる。
【００９４】
なお、界面活性剤は基板Ｗｆをトップリング１０の基板保持板１２から離脱させる際（図１９参照）、管１５を介して室１４に流体を供給し基板Ｗｆの基板保持板１２に当接する面を正圧するに先立って、管１５を通して供給してもよい。
【００９５】
図１５に示す構成の基板受渡し装置を用いて図１３に示す平面構成の基板研磨装置を構成することにより、この基板受渡し装置が有する特性を生かした基板研磨装置が構成できることは当然である。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、各請求項に記載の発明によれば、下記のような優れた効果が期待できる。
【００９７】
請求項１乃至４に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部からプッシャー機構の該基板搭載部に基板を移動させるに際し、該基板の該基板保持部側を正圧（例えば気体又は液体又はその混合体の正圧流体を噴出させる）とし該基板搭載部側を負圧（例えば真空源に接続して排気させる）とすることにより、この正圧と負圧の共動により基板を速やかに基板保持機構の基板保持部から離脱させプッシャー機構の基板搭載部に移動させることができる。
【００９８】
請求項３に記載の発明によれば、更にプッシャー機構の基板搭載部に基板を受け取った後、基板搭載部の基板接触面に設けた孔を正圧（例えば気体又は液体又はその混合体を正圧流体を噴出させる）とすることにより、基板が基板搭載部に負圧で吸着されている状態から開放され、基板を該基板搭載部から離脱させることが容易となる。
【００９９】
請求項５に記載の発明によれば、基板機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に吸着保持された基板を離脱させる際に、容易に離脱させることができる。
【０１００】
請求項６に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部の基板接触面及び／又は基板の基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に吸着保持された基板を離脱させる際に、容易に離脱させることができる。
【０１０１】
請求項７に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部が保持する基板のプッシャー機構の基板搭載部への移動は、該基板の下方に形成された密閉空間の排気により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【０１０２】
請求項８に記載の発明によれば、基板保持機構ガイドと基板保持機構ガイド押上台はプッシャー機構で基板搭載部を上昇させた状態で、基板保持機構の基板保持部に保持された基板の下方に密閉空間を形成するように構成されると共に、該密閉空間を排気する排気機構を設けたので、基板保持機構の基板保持部に保持された基板を離脱させる際、該機密空間を排気して負圧とし、基板上方より低い圧力とすることにより、基板を基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【０１０３】
請求項９に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部で保持する基板のプッシャー機構の基板搭載部への移動を流体噴射機構により基板保持機構の基板保持部の基板接触面に設けた孔からの流体噴出による正圧と排気機構による基板の下方に形成した密閉空間の排気による負圧の共動により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部から迅速に離脱させ、基板搭載部に移動させることができる。
【０１０４】
請求項１０に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部が保持する基板の基板搭載部の移動は、該基板の下方に形成された気密空間の排気により行うので、基板を基板保持機構の基板保持部に速やかに移動させることができる。
【０１０５】
請求項１１に記載の発明によれば、基板保持機構の基板保持部からの流体噴出と基板押上台の基板接触面に設けた孔に連通する真空源の真空吸着により、基板を基板保持部から基板押上台に移動させるので、基板保持部から基板押上台への基板の移動が迅速に行われる。
【０１０６】
請求項１２に記載の発明によれば、基板押上台の基板当接面に設けた孔に真空源の他、正圧の流体源にも接続可能になっているので、基板を真空吸着した後、該真空吸着状態から基板を解放することが容易、且つ完全に解放でき、基板押上台からの基板の離脱が容易になる。
【０１０７】
請求項１３に記載の発明によれば、基板搬送機構を設けたことにより、基板受渡し機構の基板受渡し位置で基板載置部に載置された基板を他の搬送機構に、該他の搬送機構で該基板載置部に載置された基板を基板受渡し機構の基板受渡し位置に移送することが容易に実施できる。
【０１０８】
請求項１４に記載の発明によれば、界面活性剤を噴霧するためのノズルを設けたことにより、ノズルから基板保持前の基板保持機構の基板保持部の基板接触面や基板の該基板保持部側の面に界面活性剤を噴霧することにより、基板保持機構の基板保持部に保持された基板の離脱を容易に行うことができる。
【０１０９】
請求項１５に記載の発明によれば、基板研磨装置に請求項８乃至１４のいずれか１項に記載の基板受渡し機構を備えているので、基板保持機構の基板保持部と間の基板受渡しが迅速に遂行できるから、基板研磨装置の研磨処理速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の基板受渡し機構の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係る基板受渡し機構の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図４】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図５】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図６】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図７】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図８】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図９】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明に係る基板受渡し機構のトランスポータ近傍を示す図で、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図１２】本発明に係る基板受渡し機構のトップリングガイドの一部及びプッシャー機構上部の構成を示す外観図である。
【図１３】本発明に係る基板研磨装置の平面構成を示す図である。
【図１４】本発明に係る基板研磨装置の研磨領域の機器構成例を示す図である。
【図１５】本発明に係る基板受渡し機構の他の構成例を示す図である。
【図１６】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図１７】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図１８】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図１９】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図２０】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図２１】本発明に係る基板受渡し機構の動作を説明するための図である。
【図２２】本発明に係る基板受渡し機構の他の構成例を示す図である。
【図２３】本発明に係る基板受渡し機構（図１５）の基板搭載台の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　　　トップリング
１１　　　　　トップリング本体
１２　　　　　基板保持板
１３　　　　　支持部材
１４　　　　　室
１５　　　　　管
２０　　　　　プッシャー機構
２１　　　　　トップリングガイド押上台
２２　　　　　基板トレイ押上台
２３　　　　　シャフト
２４　　　　　スライド軸受
２５　　　　　軸受ケース
２６　　　　　装置枠体
２７　　　　　調芯機構
２８　　　　　スライド軸受
２９　　　　　軸受ケース
３０　　　　　スプリング
３１　　　　　センタスリーブ
３２　　　　　ガイドスリーブ
３３　　　　　シャフト
３４　　　　　スライド軸受
３５　　　　　ストロークピン
３６　　　　　ストロークバネ
３７　　　　　シリンダー
３８　　　　　シャフト
３９　　　　　シリンダー
４０　　　　　上限端ストッパー
４１　　　　　排気管
５０　　　　　基板搭載部
５１　　　　　トランスポータステージ
５２　　　　　トップリングガイドステージ
５３　　　　　トップリングガイド
５４　　　　　基板トレイ
５５　　　　　基板搭載台
５６　　　　　基板載置台
５７　　　　　管
５８　　　　　ノズル
６１　　　　　基板カセット
６２　　　　　ロードアンロードステージ
６３　　　　　走行機構
６４　　　　　搬送ロボット
６５　　　　　洗浄機
６６　　　　　洗浄機
６７　　　　　基板ステーション
７１　　　　　シャッター
７４　　　　　隔壁
８０　　　　　搬送ロボット
８１　　　　　搬送ロボット
８２　　　　　洗浄機
８３　　　　　洗浄機
８４Ａ，Ｂ　　隔壁
８５Ａ，Ｂ　　シャッター
８７Ａ，Ｂ　　リニアトランスポータ
８８Ａ，Ｂ　　反転機
８９Ａ，Ｂ　　リフタ機構
９０Ａ，Ｂ　　プッシャー機構
９２Ａ，Ｂ　　トップリング
９３Ａ，Ｂ　　砥液ノズル
９４Ａ，Ｂ　　研磨テーブル
９５Ａ，Ｂ　　研磨テーブル
９６Ａ，Ｂ　　ドレッサー
９７Ａ，Ｂ　　ドレッサー
９８Ａ，Ｂ　　アトマイザー
９９Ａ，Ｂ　　ドレッサー固定機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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