(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリッシング対象物を保持するトップリングと、該トップリングに保持されたポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、前記トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置された受け渡し装置とを備えたポリッシング装置において、前記受け渡し装置は、
ポリッシング対象物を載置する支持面を有したステージと、前記ステージの外周側に位置し逆円錐状の案内面を有する案内部材とを備え、
前記ステージは軸に固定支持され、前記案内部材は内筒に固定支持され、前記軸は前記内筒に固定された軸受により上下方向に移動可能に支持され、前記軸の下端部には第１の昇降機構を備え、前記ステージは単独で昇降するようになっていて、
前記内筒の上端部はスライド機構を介して水平方向に移動可能に外筒の上端部に支持され、外筒はストロークベアリングにより上下方向に移動可能に支持され、前記ストロークベアリングの下端部には第２の昇降機構を備え、前記外筒の上端部は前記ストロークベアリングに対して上方に引き上げられるようにスプリングにより支持され、前記ステージと案内部材とは一体になって昇降し、
ポリッシング対象物を前記ステージの支持面に載置した後に、該ステージを単独で下降させてポリッシング対象物を前記案内部材の案内面に沿って下降させることにより前記ポリッシング対象物の芯出しを行なうようにし、
前記受け渡し装置は、さらに、前記ステージ及び案内部材を水平面内で移動可能とする前記スライダ機構と、前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に前記ステージ及び案内部材をトップリングに対して位置決めする第１位置決め機構とにより、前記ステージおよび案内部材を前記トップリングに対して位置決めすることを特徴とするポリッシング装置。
【請求項２】
前記スライダ機構は、リテーナに保持された複数の転動体からなることを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【請求項３】
前記受け渡し装置は、前記ステージ及び案内部材が下方位置にあるときに、該ステージ及び案内部材を固定部に対して位置決めする第２位置決め機構を備えたことを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【請求項４】
前記ステージは、基部より上方に伸びる６個のウエハ支持部を有することを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【請求項５】
前記外筒はスプリングとストロークベアリングによりベアリングケースに連結され、該ベアリングケースを昇降機構により昇降させることで、前記ステージと案内部材とは一体になって昇降することを特徴とする請求項１記載のポリッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等のポリッシング対象物を平坦且つ鏡面状に研磨するポリッシング装置に係り、特にトップリングとロボットとの間で半導体ウエハ等のポリッシング対象物を受け渡しするための受け渡し装置を備えたポリッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。特に０．５μｍ以下の光リソグラフィの場合、焦点深度が浅くなるためステッパの結像面の平坦度を必要とする。そこで、半導体ウエハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の一手段としてポリッシング装置により研磨することが行なわれている。
【０００３】
この種のポリッシング装置は、各々独立した回転数で回転する上面に研磨布を貼ったターンテーブルとトップリングとを有し、前記ターンテーブルとトップリングとの間に半導体ウエハ等のポリッシング対象物を介在させて所定の圧力で押圧し、砥液を供給しつつポリッシング対象物の表面を平坦且つ鏡面状に研磨している。
【０００４】
前記トップリングへ研磨前の半導体ウエハを渡し、トップリングから研磨後の半導体ウエハを受け取ることをロボットのハンドによって直接行なうと、両者の搬送精度のバラツキにより搬送ミスを犯す危険性がある。そのため、トップリングからの半導体ウエハの受け渡し位置にプッシャーと呼ばれる受け渡し装置が設置されている。このプッシャーはロボットのハンドによって搬送されてきた半導体ウエハを一旦その上に載置し、次に該プッシャーの上方に移動してきたトップリングに対して半導体ウエハを持ち上げてトップリングに半導体ウエハを渡す機能、及びこれと逆にトップリングから受け取った半導体ウエハをロボットのハンドに渡す機能を有する装置である。
【０００５】
前記プッシャーは、半導体ウエハの下面を支持する支持面と該支持面のやや外方に設置され先端にテーパ面を有する複数のガイドピンとを具備した支持台と、該支持台を昇降させる昇降機構とを備えている。
前記プッシャーがロボットから半導体ウエハを受け取る際には、半導体ウエハはガイドピンにより案内されながら支持面上に載置される。このとき、複数のガイドピンと半導体ウエハとの間には若干の隙間が形成されるように各寸法が設定されているため、半導体ウエハはスムーズに支持面に載置される。その後、支持面を上昇させて、プッシャーの上方に待機しているトップリングに半導体ウエハを渡すようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトップリングにおいては、トップリングの下部外周部に研磨中に半導体ウエハを保持するためのガイドリングが設けられており、このガイドリングの内径は半導体ウエハの外径よりも比較的大きく設定されている。即ち、ガイドリングの内周面と半導体ウエハの外周面との間には比較的大きな隙間（遊び）がある。そのため、プッシャー上に載置された半導体ウエハの中心とトップリングの中心との間に多少の芯ずれがあっても、半導体ウエハをプッシャーからトップリングに渡すことができ、また、逆に、半導体ウエハをトップリングからプッシャーに渡す場合にも、トップリングに保持された半導体ウエハの中心とプッシャーの支持面の中心との間に多少の芯ずれがあってもプッシャーのガイドピンの作用により半導体ウエハをトップリングからプッシャーに渡すことができる。
【０００７】
しかしながら、半導体デバイスの高集積化が更に進み、これに伴ない半導体ウエハの研磨面の均一性（面均度）を高めたいという要請が更に厳しくなってきており、トップリングに設けられたガイドリングの内周と半導体ウエハの外周との間のギャップをできるだけ小さくすることにより、半導体ウエハをトップリングの中心部に入れて研磨作用の均一性を高め半導体ウエハの面均度を高めようとする要望がある。
【０００８】
ところが、トップリングに設けられたガイドリングの内周と半導体ウエハの外周とのギャップを小さくすると、トップリングへの半導体ウエハの受け渡し時に半導体ウエハがガイドリング内に入らずに搬送ミスが起こるという問題点がある。そして、搬送ミスが出た場合に、この搬送ミスを起こしたままで、即ち、半導体ウエハの一部がガイドリングに乗り上げた状態で研磨を開始してしまうため、半導体ウエハの割れの問題が生じている。
【０００９】
また、上述のプッシャとトップリングとの間で、半導体ウエハの受け渡しを行なう場合に、プッシャとトップリングとの位置調整を極めて厳格に行なわねばならず、理想の受け渡し位置を設定するのに多大な時間と労力を必要とするという問題点があった。
また、従来は１つのトップリングに対して１つの受け渡し装置の位置決め調整を行っていたが、近年研磨プロセスの高効率化の必要性に伴い、１つのターンテーブルに対して複数のトップリングを用いる場合があり、これら複数のトップリングに対して受け渡し装置を共用化するために、自動調芯型受け渡し装置が求められていた。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、受け渡し装置とトップリング又はロボットハンドとの間で半導体ウエハ等のポリッシング対象物を受け渡す際の受け渡し精度を向上させることにより搬送ミスをなくすことができるポリッシング装置を提供することを目的とする。
また本発明は、受け渡し装置とトップリングとの位置調整を厳格に行なう必要がなく、受け渡し位置を設定するのに極めて簡易に行なうことができるポリッシング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、ポリッシング対象物を保持するトップリングと、該トップリングに保持されたポリッシング対象物の表面を研磨する研磨面を有するターンテーブルと、前記トップリングへポリッシング対象物を受け渡しする位置に設置された受け渡し装置とを備えたポリッシング装置において、前記受け渡し装置は、ポリッシング対象物を載置する支持面を有したステージと、前記ステージの外周側に位置し逆円錐状の案内面を有する案内部材とを備え、前記ステージは軸に固定支持され、前記案内部材は内筒に固定支持され、前記軸は前記内筒に固定された軸受により上下方向に移動可能に支持され、前記軸の下端部には第１の昇降機構を備え、前記ステージは単独で昇降するようになっていて、前記内筒の上端部はスライド機構を介して水平方向に移動可能に外筒の上端部に支持され、外筒はストロークベアリングにより上下方向に移動可能に支持され、前記ストロークベアリングの下端部には第２の昇降機構を備え、前記外筒の上端部は前記ストロークベアリングに対して上方に引き上げられるようにスプリングにより支持され、前記ステージと案内部材とは一体になって昇降し、ポリッシング対象物を前記ステージの支持面に載置した後に、該ステージを単独で下降させてポリッシング対象物を前記案内部材の案内面に沿って下降させることにより前記ポリッシング対象物の芯出しを行なうようにし、前記受け渡し装置は、さらに、前記ステージ及び案内部材を水平面内で移動可能とするスライダ機構と、前記トップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に前記ステージ及び案内部材をトップリングに対して位置決めする第１位置決め機構とにより、前記ステージおよび案内部材を前記トップリングに対して位置決めすることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、受け渡し装置により半導体ウエハ等のポリッシング対象物の芯出しをした後に、該ポリッシング対象物をトップリング又はロボットハンドへ渡すことができるので、ポリッシング対象物の受け渡し精度を向上させることができ、ポリッシング対象物の受け渡し時の搬送ミスをなくすことができる。
また本発明によれば、受け渡し装置とトップリングとの間でポリッシング対象物の受け渡しを行なう際に、第１位置決め機構により、ステージ及び案内部材はトップリングに対して位置決めされるが、このとき、ステージ及び案内部材はスライダ機構により水平面内で移動し、これによってステージ及び案内部材とトップリング間の最適な位置決めが自動的に行なわれる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポリッシング装置の受け渡し装置の実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。
図１は本発明の受け渡し装置（プッシャー）を備えたポリッシング装置の全体構成を示す平面図である。
【００１４】
図１に示すように、ポリッシング装置は、半導体ウエハを研磨するための研磨部１と、研磨部１で研磨された半導体ウエハを洗浄するための洗浄部３０とを備えている。研磨部１は、中央部に配置されたターンテーブル２と、半導体ウエハ３を保持するトップリング４を有したトップリングユニット５と、ドレッシングツール６を有したドレッシングユニット７とを備えている。ターンテーブル２およびトップリングユニット５に隣接して、本発明の受け渡し装置を構成するプッシャー１０が設置されている。
【００１５】
洗浄部３０は、複数の半導体ウエハ３を収容したウエハカセット９を載置するロード／アンロード・ステージ３１と、中央部に配置され矢印Ａ方向に可動の２台の搬送ロボット３２，３３と、搬送ロボット３２，３３の一方側にある２つの反転機３４，３５と、搬送ロボット３２，３３の他方側にある３台の洗浄機、即ち、第１次洗浄機３６、第２次洗浄機３７、第３次洗浄機３８とから構成されている。
【００１６】
図１に示すポリッシング装置において、研磨前の半導体ウエハ３を収納したウエハカセット９がロード／アンロード・ステージ３１にセットされると、搬送ロボット３２がウエハカセット９から１枚の半導体ウエハ３を取り出して反転機３４に渡す。反転機３４は半導体ウエハ３を反転する。搬送ロボット３３が反転機３４から半導体ウエハ３を受け取って研磨部１におけるプッシャー１０上に載置する。次に、半導体ウエハ３はプッシャー１０からプッシャー１０の上方に移動してきたトップリング４に渡される。半導体ウエハ３を保持したトップリング４は、ターンテーブル２上に移動して半導体ウエハ３をターンテーブル２の表面の研磨面（研磨布）に圧接し、各々独立に回転するターンテーブル２とトップリング４によって半導体ウエハ３の表面を研磨する。その後、再びトップリング４はプッシャー１０の上方に移動し、研磨後の半導体ウエハ３はプッシャー１０に渡される。
【００１７】
プッシャー１０上の半導体ウエハ３は、搬送ロボット３３によって反転機３５に渡されて反転された後に、搬送ロボット３３および３２によって、第１次〜第３次洗浄機３６〜３８に順次送られる。半導体ウエハ３は、第１次〜第３次洗浄機３６〜３８にて洗浄および乾燥された後、搬送ロボット３２によってロード／アンロード・ステージ３１上のウエハカセット９に戻される。
【００１８】
図２および図３は、図１に示すポリッシング装置におけるプッシャー１０の詳細構造を示す図であり、図２はプッシャー１０の全体構成を示す断面図であり、図３はプッシャー１０の平面図である。図２においては、プッシャー１０の上方にトップリング４が位置した状態を示している。トップリング４の下部外周部には半導体ウエハを保持するためのガイドリング８が設けられている。
図２および図３に示すように、プッシャー１０は、基部１１ｂより上方に伸びた６個のウエハ支持部１１ａを有したプッシャーステージ１１と、プッシャーステージ１１の外側に位置し、逆円錐状の案内面１２ｃを有する案内部材１２とを備えている。
【００１９】
プッシャーステージ１１のウエハ支持部１１ａの上面が半導体ウエハ３の下面を支持する支持面になっている。案内部材１２は、略長円形状の薄板からなる基部１２ａと、基部１２ａから立設された円弧状の水平断面を有する１対の案内部１２ｂ，１２ｂとを備え、案内部１２ｂ，１２ｂの上部内周面に逆円錐状の案内面１２ｃが形成されている。案内部１２ｂ，１２ｂの外周部には、プッシャーステージ１１および案内部材１２をトップリング４に対して位置決めするための第１位置決め機構を構成するガイド板１９，１９が固定されている。また図３に示すように、案内部１２ｂ，１２ｂが存在しない両側部Ｓ，Ｓはロボットハンドが挿入可能なように開放されている。
【００２０】
図４は案内部材１２の案内面１２ｃと半導体ウエハ３との関係を示す図である。逆円錐状の案内面１２ｃは、その傾斜角θが概略６０〜８０゜に設定されており、案内面１２ｃの略中央部の内径ＩＤ1が半導体ウエハ３の公称外径ＯＤと等しくなっている。そして、案内面１２ｃの上端部の内径ＩＤ2は半導体ウエハ３の最大外径（許容誤差を考慮した）より大きく設定されている。また案内面１２ｃの下端部の内径ＩＤ3は半導体ウエハ３の最小外径（許容公差を考慮した）より小さく設定されている。
【００２１】
前記プッシャーステージ１１は、図２に示すように軸１３に固定支持されており、軸１３の下端部はジョイント１４を介してエアシリンダ１５のロッド１５ａに連結されている。軸１３の下端部はジョイント１４内で水平方向に可動になっている。そして、エアシリンダ１５を作動させることにより、ロッド１５ａが昇降してプッシャーステージ１１が昇降するようになっている。エアシリンダ１５のロッド１５ａの下端には移動板１７が固定されており、この移動板１７の下方に渦電流センサからなる距離検出センサ１８が設置されている。距離検出センサ１８は支持台２５に支持されており、エアシリンダ１５のロッド１５ａの下端に固定された移動板１７との間の離間距離Ｌを検出できるようになっている。
【００２２】
一方、プッシャーステージ１１の外周側に配置された案内部材１２は、内筒２０に固定されている。内筒２０の外周側には外筒２１が設けられている。外筒２１は、スプリング３０とストロークベアリング３５により懸下され、外筒２１はストロークベアリング３５に対して上下にスライド可能に構成されている。また、外筒２１の下端に設けられたスナップリング２２は、ベアリングケース２３の下端に接触するようになっている。スプリング３０により外筒２１が上方に引き上げられて、スナップリング２２がベアリングケース２３の下端に接触して抜けないようになっている。即ち、スナップリング２２によりベアリングケース２３に対して、外筒２１の上方位置が定められている。ベアリングケース２３は支持台２５に固定されている。また支持台２５は、基台２７に固定されたエアシリンダ２６のロッド２６ａに連結されている。そして、エアシリンダ２６を作動させると、ロッド２６ａが昇降して支持台２５が昇降するようになっている。即ち、エアシリンダ２６を作動させることにより、案内部材１２とプッシャーステージ１１とが一体になって昇降し、エアシリンダ１５を作動させることにより、プッシャーステージ１１が単独で昇降するように構成されている。
【００２３】
前記外筒２１の上端部は支持部２１ａになっており、この支持部２１ａに内筒２０の上端部２０ａがスライダ機構２８を介して支持されている。
図５は、スライダ機構２８及びその周辺部の詳細を示す断面図であり、図６はスライダ機構２８の平面図である。図５および図６に示すように、スライダ機構２８は、環状の薄板からなり多数のボール収容孔を有したリテーナリング２８ａと、リテーナリング２８ａに保持された多数のボールからなる転動体２８ｂによって構成されている。案内部材１２は内筒２０の上端部２０ａに固定され、かつプッシャーステージ１１を支持する軸１３は内筒２０に上下軸受２９ａ，２９ｂを介して支持されているため（図２および図５参照）、案内部材１２およびプッシャーステージ１１は、スライダ機構２８によって水平方向の任意の方向に一体に移動することができる。また、スライダ機構２８は、任意の水平方向に移動可能であるが、必要以上にはずれすぎないように支持部２１ａと上端部２０ａとの水平方向のギャップ内、又は外筒２１と内筒２０のギャップの範囲内で動くように制限が設けられている。案内部材１２およびプッシャーステージ１１の移動時に、ボールからなる転動体２８ｂが外筒２１の支持部２１ａ上を転動することになり、案内部材１２およびプッシャーステージ１１の移動はスムーズに行なわれる。なお、軸１３の下端部とジョイント１４の内周面との間には、間隙が形成されており、軸１３の水平方向の移動が妨げられることはない。
【００２４】
また、図２に示すように、案内部材１２の下面には、プッシャーステージ１１および案内部材１２を固定部である基台２７に対して位置決めするための第２位置決め機構を構成するガイド板４１が設けられ、基台２７には前記ガイド板４１と係合する係合部４２が固定されている。
【００２５】
次に、前述のように構成されたポリッシング装置のプッシャーの動作を図１および図７を参照して説明する。
図１に示す搬送ロボット３３は、研磨すべき半導体ウエハ３を保持してプッシャー１０の位置まで搬送する。このとき、搬送ロボット３３のハンド（図示せず）は、半導体ウエハ３を保持して図３の矢印Ｂ方向からプッシャー１０の上方に進入する。このとき、プッシャーステージ１１および案内部材１２は、下方位置にあり、ガイド板４１と係合部４２との係合により基台２７に対して、位置決めされている。この状態が図２に示される。次に、半導体ウエハ３を保持したハンドが下降すると、図７（ａ）に示すように、半導体ウエハ３はプッシャー１０のプッシャーステージ１１上に載置される。このとき、プッシャーステージ１１は、案内部材１２の案内面１２ｃに対して、図７（ａ）に示すような関係にあり、半導体ウエハ３の外周は案内面１２ｃに接触してはいない。
【００２６】
次に、エアシリンダ１５を作動させることにより、図７（ｂ）に示すようにプッシャーステージ１１を単独で下降させる。この際、プッシャーステージ１１より外側にはみ出している半導体ウエハ３の一部が、案内部材１２の逆円錐状の案内面１２ｃに接触し、半導体ウエハ３は案内面１２ｃの中心方向に押されながら、案内面１２ｃに沿って下降する。そして、最終的には、図７（ｂ）に示すように、半導体ウエハ３の略全周が案内面１２ｃの略全周に接触した時点で半導体ウエハ３は案内面１２ｃに対して位置決めされ、案内面１２ｃの中心と半導体ウエハ３の中心とが完全に一致して半導体ウエハ３の芯出し（センタリング）が行なわれる。プッシャーステージ１１は、半導体ウエハ３が案内面１２ｃに載ったあとも下降し続け、プッシャーステージ１１の支持面は半導体ウエハ３と離間する。
【００２７】
次に、エアシリンダ２６を作動させることにより、図７（ｃ）に示すように案内部材１２とプッシャーステージ１１とを、プッシャー１０の上方に待機しているトップリング４の位置まで上昇させる。案内部材１２とプッシャーステージ１１は、案内部材１２の上面がトップリング４の外周側に配置されたガイドリング８の下面に接触し、さらにスプリング３０が数ｍｍ縮んだ状態まで上昇する。これにより、トップリング４と案内部材１２が安定して全周接触する。このとき、ガイド板１９がガイドリング８と係合し、プッシャーステージ１１および案内部材１２はトップリング４に対して位置決めされるが、その際、プッシャーステージ１１および案内部材１２は、スライダ機構２８により水平面内で移動し、これによってプッシャーステージ１１および案内部材１２とトップリング４間の最適な位置決めが自動的に行なわれる。この状態が図８に示される。
【００２８】
次に、エアシリンダ１５を作動させることにより、図７（ｄ）に示すようにプッシャーステージ１１を単独で上昇させ、案内面１２ｃによってセンタリングされた状態の半導体ウエハ３をプッシャーステージ１１によって受け取ってトップリング４に渡す。このとき、トップリング４とプッシャー１０は、適正な位置に位置決めされているので、半導体ウエハ３はプッシャー１０内でセンタリングされた状態にあるため、半導体ウエハ３はトップリング４のガイドリング８内に搬送ミスなく収容される。
【００２９】
半導体ウエハ３のトップリング４への受け渡し時に、プッシャーステージ１１に載置されて上昇している半導体ウエハ３がトップリング４の下面にあるバッキングフィルムやガイドリング８に接触してプッシャーステージ１１の上昇が停止する。その時のプッシャーステージ１１のＺ軸変位を距離検出センサ１８で測定する。正常な受け渡し時には、この測定値は所定の範囲内の値になる。
【００３０】
半導体ウエハの芯がずれるなどして、半導体ウエハが正しくガイドリング８内に入らなかったときには、プッシャーステージ１１のＺ軸変位にその影響がでて、その値が距離検出センサ１８によって測定される。測定時の誤差や半導体ウエハの厚みのバラツキを考慮して測定値に許容範囲をもたせて、受け渡し状況の判定をする。図９は正常な受け渡しが行なわれた場合とエラーが発生した場合の状態を示し、ある範囲の中に測定値が入っていれば、受け渡しは正常に行なわれたと判定し、その範囲を逸脱してΔＨのＺ軸変位が生じたときには、受け渡しミスが起ったと判定する。この場合には、トップリング４の下面から流体を噴出して、半導体ウエハ３をトップリング４から離脱させて、半導体ウエハ３をプッシャーステージ１１上に戻す。その後、図７（ａ）乃至図７（ｄ）に示す動作を再度行ない、半導体ウエハ３のセンタリングを再度行なった後に、半導体ウエハ３をトップリング４に渡す。
【００３１】
図７（ｄ）に示す動作によりプッシャー１０からトップリング４への受け渡しが完了した半導体ウエハ３は、トップリングヘッドの揺動によってターンテーブル２上に移動する。そして、半導体ウエハ３はターンテーブル２の表面の研磨面に圧接されて研磨される。研磨が完了した半導体ウエハ３を保持したトップリング４は、プッシャー１０の上方へ移動する。
【００３２】
次に、エアシリンダ２６を作動させることにより、再び図７（ｅ）に示すように案内部材１２およびプッシャーステージ１１を上昇させる。案内部材１２とプッシャーステージ１１は、案内部材１２の上面がトップリング４の外周側に配置されたガイドリング８の下面に接触し、さらにスプリング３０が数ｍｍ縮んだ状態まで上昇する。このとき、トップリング４と、案内部材１２とプッシャーステージ１１との位置決めは、ガイド板１９とガイドリング８との係合によって行なわれる（図８参照）。またこのとき、案内部材１２に対してプッシャーステージ１１は下降した状態となっている。その後、トップリング４の下面から流体を噴出させることにより、半導体ウエハ３をトップリング４から離脱させる。離脱した半導体ウエハ３は、図７（ｅ）に示すようにプッシャーステージ１１上に載置される。
【００３３】
次に、エアシリンダ２６を作動させることにより、図７（ｅ）に示す状態から、スプリング３０が数ｍｍ縮んだ状態から完全に伸びた状態になることにより、結果的には案内部材１２に対してプッシャーステージ１１が数ｍｍ下降した形になる。この際、プッシャーステージ１１より外側にはみ出している半導体ウエハ３の一部が、案内部材１２の逆円錐状の案内面１２ｃに接触し、半導体ウエハ３は案内面１２ｃの中心方向に押されながら、案内面１２ｃに沿って下降する。そして、最終的には、図７（ｆ）に示すように、半導体ウエハ３の略全周が案内面１２ｃの略全周に接触した時点で半導体ウエハ３は案内面１２ｃに対して位置決めされ、案内面１２ｃの中心と半導体ウエハ３の中心とが完全に一致して半導体ウエハ３のセンタリングが行なわれる。スプリング３０が伸びることにより案内部材１２は上昇し、半導体ウエハ３が案内面１２ｃに載ったあと、さらにプッシャーステージ１１の支持面は半導体ウエハ３と離間する。
【００３４】
次に、エアシリンダ１５を作動させることにより、図７（ｇ）に示すようにプッシャーステージ１１を単独で上昇させ、案内面１２ｃによってセンタリングされた状態の半導体ウエハ３をプッシャーステージ１１によって受け取り、プッシャーステージ１１は所定位置まで上昇する。なお、このとき、プッシャーステージ１１および案内部材１２は、下方位置にあり、ガイド板４１と係合部４２との係合により基台２７に対して、位置決めされている。図７（ｇ）に示す状態において、搬送ロボット３３のハンドが半導体ウエハ３の下方に進入する。次に、ハンドが上昇して半導体ウエハ３をプッシャーステージ１１から受け取り、その後、搬送ロボット３３は半導体ウエハ３を反転機３５に搬送する。
【００３５】
本実施例のポリッシング装置においては、距離検出センサ１８を使用して搬送ミスを検知する機能を利用し、プッシャー１０の自己診断を行なうこともできる。即ち、プッシャー１０からトップリング４への半導体ウエハ３の受け渡し時の搬送ミスの回数をカウントし、この回数が所定以上、例えば１回の搬送中に３回以上の搬送ミスが起きた場合には、プッシャーの異常や半導体ウエハの異常と判断して警報を出す。これにより、現在のプッシャー１０やトップリング４の状態（経年変化が起こり初期の設定値では運転できなくなっていないか等）が正常な状態にあるか否かの判断ができる。
【００３６】
なお、本実施例では、プッシャーからトップリングへ半導体ウエハが正常に受け渡しされたか否かを、半導体ウエハが載置されるプッシャーステージの軸端に設けた距離検出センサによって検知しているが、プッシャーとは別体で設けられた検知装置で検知することも可能である。また、本実施例のように半導体ウエハに垂直な方向からだけではなく、半導体ウエハに平行な方向から検知することも可能である。更に、検知する方式として、渦電流センサを用いる方式、レーザ等を用いた光学的な方式、圧電素子を用いた方式、ピエゾ素子を用いた方式など従来からある様々な方式が適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受け渡し装置により半導体ウエハ等のポリッシング対象物の芯出しをした後に、該ポリッシング対象物をトップリング又はロボットハンドへ渡すことができる。したがって、ポリッシング対象物の受け渡し精度を向上させることができ、受け渡し時の搬送ミスをなくすことができる。
【００３８】
また本発明によれば、ポリッシング対象物を受け渡しする際にプッシャーとトップリング間の位置調整が正確に行なえるので、受け渡し精度が向上し、搬送ミスが防止できる。
【００３９】
さらに本発明によれば、プッシャーとトップリング間の正確な位置調整は自動的に行なわれるので、プッシャーとトップリング間の受け渡し位置調整を厳密に行なっておく必要はなく、この調整作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る受け渡し装置を備えたポリッシング装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すポリッシング装置の受け渡し装置（プッシャー）の詳細を示す断面図である。
【図３】図２に示す受け渡し装置（プッシャー）の平面図である。
【図４】受け渡し装置（プッシャー）における案内部材の案内面と半導体ウエハとの関係を示す図である。
【図５】図２に示す受け渡し装置（プッシャー）におけるスライダ機構及びその周辺部の詳細を示す断面図である。
【図６】スライダ機構の平面図である。
【図７】図２および図３に示す受け渡し装置（プッシャー）の動作説明図である。
【図８】図２に示す受け渡し装置（プッシャー）の動作説明図である。
【図９】ポリッシング対象物の正常な受け渡しが行われた場合とエラーが発生した場合の状態を示す図である。
【符号の説明】
１    研磨部
２    ターンテーブル
３    半導体ウエハ
４    トップリング
８    ガイドリング
１０    プッシャー
１１    プッシャーステージ
１２    案内部材
１２ｃ  案内面
１３    軸
１５，２６    エアシリンダ
１７    移動板
１８    距離検出センサ
１９    ガイド板
２０    内筒
２１    外筒
２３    ベアリングケース
２５    支持台
２８    スライダ機構
２９ａ，２９ｂ    軸受
３０    スプリング
４１    ガイド板
４２    係合部
【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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