CN100565832C - 晶片传送装置、研磨装置及晶片接收方法 - Google Patents

晶片传送装置、研磨装置及晶片接收方法 Download PDF

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Abstract

一种晶片传送装置，具有将晶片(W)保持在下端面上的顶环(60)和与顶环(60)之间进行晶片(W)传送的推动机构(10)。推动机构(10)采用如下结构：具备装载晶片(W)的晶片装载部(40a)，使从顶环(60)的下端面脱离的晶片(W)落座到晶片装载部(40a)上。推动机构(10)具备检测晶片(W)适当地落座到晶片装载部(40a)上的传感机构(50)。传感机构(50)使从投光装置(51)投射的检测光被落座到晶片装载部(40a)上的晶片(W)遮挡。

Description

晶片传送装置、研磨装置及晶片接收方法
技术领域
本发明涉及具备保持半导体晶片(以下称为“晶片”)等基板的晶片保持机构和与该晶片保持机构之间进行晶片传送的晶片传送机构的晶片传送装置，以及具备该晶片传送装置的研磨装置和用该晶片传送装置接收晶片的方法。
背景技术
以往，存在具备保持晶片的顶环(晶片保持机构)和与该顶环之间进行晶片传送的推动机构(晶片传送机构)的晶片传送装置(参照例如日本特开2001-135604号公报)。图1A和图1B为表示这种晶片传送装置的大致结构例的图，图1A为表示晶片W即将脱离顶环60之前的状态的图，图1B为表示晶片W脱离顶环60落座在推动机构10的晶片装载部(晶片托盘)40上的状态的图。顶环60在其下端面上设置的晶片保持面60a上形成有多个孔65，该多个孔65与提供或排放气体、液体或它们的混合物的加压·排放源(图中没有表示)连通连接。由此构成晶片吸附或脱开机构。
推动机构10具备轴11，引导台15通过螺旋弹簧16和调芯机构14支持在该轴11上。引导台15的上表面外周安装有顶环引导器20。配置在顶环引导器20内侧的晶片托盘40被支持在轴11上端的推挤台30推向上方。轴11在图中没有表示的动力缸作用下上升，由此如图1A和图1B所示使顶环引导器20与顶环60的下表面外周相抵接。
在图1A所示的状态下，通过从加压·排放源给顶环60提供流体(气体、液体或它们的混合物)，如图1B所示从晶片保持面60a的多个孔65中喷出流体66，使晶片W脱离晶片保持面60a落座到晶片托盘40中。以下将使晶片W脱离顶环60的下端面落座到推动机构10的晶片装载部即晶片托盘40中上述一连串工序称为晶片接收工序。
另一方面，为了将晶片W保持在顶环60上，在图1B的状态使推动机构10的轴11上升，向上推晶片托盘40，使放置的晶片W与顶环60的晶片保持面60a相抵接。然后用加压·排放源使晶片保持面60a的多个孔65变成负压，通过这样将晶片W吸附保持在晶片保持面60a上。
以往，晶片接收工序所需要的时间、即晶片实际上从顶环60脱离到落座到晶片托盘40中所需要的时间，各晶片之间互不相同，不固定。多数的晶片从工序开始后几秒中就完全脱离，但另一方面，需要5秒～10秒、或者需要10秒以上的情况也不少，处理多枚晶片的现状是各晶片的脱离时间不均等。这个脱离时间依晶片处理工序和顶环60的种类等不同也不同，并且，即使是在同一条件下处理同一批次的多枚晶片，各晶片的脱离时间也不同，这就是目前的现状。
但是，以往在开始晶片接收工序后等待经过预先设定的规定的时间(预计脱离时间)，认为晶片接收结束，使推动机构10下降并且使顶环60从推动机构10正上方的位置退避一旁，进行转移到下一道工序的运行。但是，这种运行方法在经过预计脱离时间之前不结束晶片的接收工序，因此在晶片实际上在短时间内脱离的情况下，产生了白费的等待时间。
并且，以往在经过预计脱离时间后强制地结束晶片接收工序，没有确认晶片实际上是否适当地从顶环60上脱离就转移到下一道工序。因此，如果晶片没有在时间内适当地脱离，有可能发生晶片破损等事故。为了防止这种事故，有必要设定足够充裕的预计脱离时间，等待经过所有的晶片全部脱离的预计时间后转移到下一道工序，由此也产生了白费的等待时间。
近年来，在研磨装置等半导体制造装置中，提高装置处理能力的要求变得非常严，尤其是缩短晶片搬送工序所需的时间成为重要课题。因此，有必要尽力削减晶片接收工序中白费的等待时间提高装置的处理能力。并且，由于降低成本也非常重要，因此，有必要抑制晶片接收工序中昂贵的晶片破损的事故。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题，目的是要提供一种晶片传送装置，能够检测到保持在晶片保持机构中的晶片脱离并适当地落座到晶片传送机构的晶片装载部上，在确认适当地落座后转移到下一道工序，通过这样缩短晶片接收工序所需要的时间，并且能够防止晶片破损等事故，具备该晶片传送装置的研磨装置和用该晶片传送装置接收晶片的方法。
为了解决上述问题，如果采用本发明的第1方案，提供具有晶片保持机构和晶片传送机构的晶片传送装置，上述晶片保持机构将晶片保持在下端面上，上述晶片传送机构与上述晶片保持机构之间进行上述晶片的传送；其中，上述晶片传送机构具备装载上述晶片的晶片装载部，构成为使从上述晶片保持机构的下端面脱离的晶片落座到上述晶片装载部上；上述晶片传送机构具有至少3个落座检测器，上述至少3个落座检测器被设置为各自的检测位置在垂直方向上彼此为相同高度的位置，并在上述晶片的至少3个部位检测上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上。上述晶片传送机构具有检测上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上的落座检测器。
如果采用本发明，由于晶片传送装置具备检测晶片适当地落座到晶片装载部上的落座检测器，因此在晶片在短时间内从晶片保持机构上脱离并适当地落座到晶片装载部上的情况下，通过落座检测器检测晶片的适当落座并早期地结束晶片接收工序，能够缩短晶片接收工序所需要的时间。因此，能够增加单位时间内处理的晶片的枚数，能够提高研磨装置等的处理能力。并且，由于通过检测晶片适当落座，能够在晶片没有适当落座的情况下采取使晶片传送装置停止等措施，因此能够将晶片的破损防患于未然。
上述落座检测器可以是检测落座到上述晶片装载部上的上述晶片的传感机构。此时，能够用简单的结构确实地检测晶片适当地落座到晶片装载部上。
上述传感机构可以采用具有投射光的投光装置和接受该投光装置投射的光的受光装置，使从上述投光装置投射的光被落座到上述晶片装载部上的上述晶片遮挡的结构。此时，能够用简单的结构确实地检测晶片适当地落座到晶片装载部上。
上述落座检测器可以采用检测落座到上述晶片装载部上的上述晶片的至少3个部位的结构。此时，在例如晶片只有一部分从晶片保持机构上脱离，该晶片在倾斜的状态下落座到晶片装载部上等情况下，能够检测到没有适当落座的情况，因此能够将晶片破损等事故防患于未然。
上述晶片传送机构可以采用具有与上述晶片保持机构的下端外周结合的引导部件，并且具有使上述晶片装载部相对于该引导部件升降移动的升降机构，上述落座检测器设置在上述引导部件侧，能够检测落座到上述晶片装载部上的上述晶片的结构。此时，能够使晶片传送时落座检测器相对于晶片保持机构的检测位置每次都准确地对准同一个位置，能够在相同的条件下检测晶片适当地落座，因此能够提高落座检测的可靠性。
上述晶片传送装置可以具有当上述落座检测器没有检测到上述晶片落座或适当落座时发出报警的报警器。此时，能够将晶片没有落座或没有适当落座到晶片传送装置中的情况通知操作者，能够将晶片破损等事故防患于未然。
上述晶片传送装置可以具有当上述落座检测器没有检测到上述晶片适当落座时再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离的再脱离构件。此时，能够以更高的概率使晶片适当地落座到晶片装载部上，能够提高晶片传送装置的运转效率。
上述晶片传送装置可以具有装置停止构件，该装置停止构件在通过上述再脱离构件再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离，而上述落座检测器也没有检测到上述晶片适当落座时，使上述晶片传送装置停止。此时，由于在晶片没有适当落座时能够使晶片传送装置停止，因此能够将晶片破损等事故防患于未然。
如果采用本发明的第2方案，能提供一种晶片传送装置，具有晶片保持机构和晶片传送机构，上述晶片保持机构将晶片保持在下端面上，上述晶片传送机构与上述晶片保持机构之间进行上述晶片的传送；其中，上述晶片传送机构具备装载上述晶片的晶片装载部，构成为使从上述晶片保持机构的下端面脱离的晶片落座到上述晶片装载部上；上述晶片传送机构具有检测上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上的传感机构；上述传感机构具有投射光的投光装置和接受该投光装置投射的光的受光装置；从上述投光装置投射的光被落座到上述晶片装载部上的上述晶片遮挡
如果采用本发明的第3方案，能提供一种研磨装置，具有研磨单元和洗净单元；上述研磨单元具有研磨台和顶环，使保持在上述顶环上的晶片一边旋转一边按压接触在上述研磨台的旋转的研磨面上来研磨该晶片；上述洗净单元洗净上述晶片；构成为将上述顶环作为上述晶片保持机构，具有与该顶环之间进行上述晶片的传送的晶片传送机构，并构成上述晶片传送装置。
如果采用本发明，能够缩短用晶片传送装置从顶环接收晶片的晶片接收工序所需要的时间，能够提高研磨装置的处理能力。
如果采用本发明的第3方案，能提供一种晶片接收方法，使晶片从将晶片保持在下端面上的晶片保持机构中脱离，使该脱离的晶片落座到晶片传送机构的晶片装载部上接收该晶片。该方法当通过被设置为各自的检测位置在垂直方向上彼此为相同高度的位置的至少3个落座检测器，检测出从上述晶片保持机构的下端面上脱离的上述晶片适当地落座到上述晶片传送机构的晶片装载部上时，判定为上述晶片的接收结束，将上述晶片从上述晶片传送机构移送到其它场所。
如果采用本发明，在晶片在短时间内适当地落座到晶片装载部上的情况下，提前结束晶片接收工序，能够缩短晶片接收工序所需要的时间，能够提高研磨装置等的处理能力。
在没有检测出上述晶片适当地落座到上述晶片传送机构的晶片装载部上时，再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离；当尝试了至少一次使晶片再次脱离后没有检测出上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上时，中止上述晶片的接收。这样一来，由于在晶片没有适当地落座到晶片传送机构的晶片装载部上时，再次尝试使晶片从晶片保持机构的下端面脱离，因此能够以更高的概率使晶片从晶片保持机构中脱离，适当地落座到晶片传送装置的晶片装载部上。并且，由于当尝试了至少一次使晶片再次脱离后晶片仍没有适当地落座到晶片装载部上时，中止晶片的接收，因此能够将晶片破损等事故防患于未然。
如果参照以本发明的优选实施方式作为一例的图示的附图，本发明的上述目的以及其它的目的和效果从以下叙述的说明中应该能够明了。
附图说明
图1A和图1B是表示现有技术的晶片传送装置的结构例的图。
图2是本发明的一个实施方式(第1实施方式)的晶片传送装置的侧剖视图。
图3是表示推动机构的上部结构的透视图。
图4是晶片传送装置的与图3的A-A部分相对应的位置上的剖视图。
图5A至图5D是说明用推动机构将晶片移交给顶环的工序的图。
图6A至图6D是说明用推动机构接收保持在顶环上的晶片的工序的图。
图7是用于详细说明晶片传送机构的运转工序的流程图。
图8是本发明的其它实施方式(第2实施方式)的晶片传送装置的概略侧视图。
图9是表示具备晶片传送装置的研磨装置的俯视结构例的图。
图10是表示研磨装置中的研磨单元的各种装置的配置关系的概略侧视图。
具体实施方式
下面根据附图详细说明本发明的实施方式。另外，在以下的各图及各实施方式的说明中，与图1所示的现有技术例相同的部分添加相同的附图标记。
[第1实施方式]
图2为表示本发明的第1实施方式的晶片传送装置的侧剖视图。并且，图3为表示晶片传送装置的推动机构10的上部结构的透视图，图4为推动机构10和顶环60的与图3的A-A部分相对应的概略剖视图。顶环60为将晶片保持在下端面上的晶片保持机构，推动机构10为与顶环60之间进行晶片W传送的晶片传送机构。该推动机构10将支持顶环引导器20的引导台15和向上推晶片托盘40的推挤台30安装到铅垂设置的轴11的上端部上，上述顶环引导器20为与顶环60的下表面外周结合的引导部件，上述晶片托盘40的上表面为装载晶片W的晶片装载部。
即，推动机构10通过滑动轴承12将轴承箱13升降自由地安装到轴11的上部，引导台15通过调芯机构14设置到该轴承箱13中。轴承箱13与轴11之间设置有螺旋弹簧16，轴承箱13相对于轴11被施以向上方的力。调芯机构14为调整顶环引导器20的位置的机构，使顶环引导器20能够沿水平方向(X轴、Y轴方向)移动。并且，从轴11的上端突出有推杆21。推杆21贯穿引导台15的中央部向上突出，其上端部设置有推挤台30。推杆21通过滑动轴承22升降自由地支持在引导台15上。另一方面，轴11由滑动轴承19升降自由地支持在固定部件17上安装的轴承箱18上。
轴11的下端连接在动力缸(汽缸)23上。动力缸23通过轴11使推挤台30升降。动力缸23上设置有进行推挤台30升降时的位置确认的界限传感器24、25。并且，轴26连接在动力缸23的下端上，该轴26的下端与固定部件17上安装的动力缸(汽缸)27相连。动力缸27通过轴26使动力缸23升降，通过这样使引导台15、顶环引导器20和推挤台30整体升降。动力缸27上设置有进行轴26升降时的位置确认的界限传感器28、29。并且，轴承箱18的下端部上设置有缓冲部件31，同时在动力缸23的上端设置有板状阻挡部件32，由它们构成冲击缓冲机构33。由该冲击缓冲机构33进行顶环引导器20上升接近顶环60时高度方向上的定位和缓冲的吸收。
如图3所示，引导台15为平板状部件，具有多根(图中为4根)从中心部向外侧呈放射状延伸的臂部15a～15d。臂部15a～15d等间隔地配置，各臂部15a～15d顶端的上表面上设置有顶环引导器20(20-1～20-4)。各顶环引导器20-1～20-4形成为其内周面20-1a～20-4a沿下述晶片托盘40外周部的形状，并且在其上端部形成有用于让晶片W进入的锥形部20-1b～20-4b。并且，在各顶环引导器20-1～20-4的上表面上设置有与顶环60的下表面外周结合的台阶20-1c～20-4c，在台阶20-1c～20-4c的外侧形成有让顶环60的下表面外周进入的锥形部20-1d～20-4d。
如图3所示，推挤台30为配置在引导台15上方的平板状部件，具有从中心向外侧呈放射状延伸的多根(图中为4根)臂部30a～30d，各臂部30a～30d配置在位于引导台15的各臂部15a～15d的正上方的位置上。各臂部30a～30d的顶端为向上推下述晶片托盘40的上推部35a～35d，在其内侧设置有由通孔构成的开口部36a～36d。
晶片托盘40放置在推挤台30上。晶片托盘40为外径尺寸比顶环引导器20-1～20-4d的内周稍小的环形平板状部件，其上表面外周为装载晶片W的晶片装载部40a。另外，在图2中，38为搬运结构，为将晶片托盘40从其它的部位水平搬运到推动机构10的位置、移交给推挤台30的机构。37为支持推挤台30升降的行程销。
另一方面，如图2所示，轴承箱18的上端固定有中心套筒41，引导台15的下端固定有滑动自由地与中心套筒41的外周结合的引导套筒42。该引导套筒42具有防水功能和引导引导台15的功能。
引导台15和顶环引导器20上设置有作为落座检测器的传感机构(光学传感器)50。本实施方式中，使用具有一对投光装置51和受光装置52的透射型光纤传感器50作为传感机构50。如图3和图4所示，投光装置51设置在顶环引导器20(20-1～20-4)内，受光装置52设置在引导台15的臂部15a～15d上。并且这样设置：使投光装置51的投光部51a从顶环引导器20-1～20-4的内周面20-1a～20-4a露出，使受光装置52的受光部52a从推挤台30的开口部36a～36d向上露出，使从投光装置51投射的检测光被受光装置52接受。在推挤台30和晶片托盘40配置在下述晶片接收位置的状态下，当晶片W落座到晶片托盘40的晶片装载部40a上时，晶片W的外周边缘位于投光部51a与受光部52a的连接线上，阻挡从投光装置51射出的检测光，该传感机构50检测到晶片W落座。另外，也可以与上述相反，将受光装置52设置到顶环引导器20上，将投光装置51设置到引导台15上。
传感机构50分别设置到引导台15的4个臂部15a～15d上，能够检测到晶片W外周部的隔开相等间隔的4个位置。并且，这4个传感机构50设置在各自的检测位置在铅垂方向上彼此为相同高度的位置的位置上。这样一来，由于本实施方式用4个传感机构50检测晶片W外周部的4个部位，因此能够检测晶片W是否适当地落座到晶片装载部40a上。
这里所说的晶片W适当落座的状态是指晶片W完全脱离顶环60，落座到整个晶片装载部40a上的状态。此时，4个传感机构50全部处于从投光部50a投射出的检测光被遮挡的状态。当检测光被适当落座的晶片W遮挡时，受光部52a的受光量为完全没被遮挡时的受光量(最大受光量)的0.3％左右。因此，可以将区分落座前的受光状态与适当落座时的遮光状态的受光量的临界值设定为上述最大受光量的1.5％左右。并且，当所有4个传感机构50的受光量在上述临界值以下时，判定为晶片W适当落座。另外，这些受光量或临界值的设定例为一个例子，为了设定临界值，也可以测量晶片W落座时实际的受光量来适当决定判断落座的受光量或临界值。
另一方面，晶片W没有适当落座的状态是指晶片W脱离顶环60时粘贴在了顶环60的下表面上、不能整个落座到晶片托盘40上的状态。即为晶片W的一部分粘贴在了顶环60的下表面上，晶片W倾斜剥落的状态，晶片W只有一部分脱离顶环60，在晶片W倾斜的状态下落下，只落座到晶片装载部40a的一部分上的状态。此时，虽然4个传感机构50中的某一个传感机构50为适当落座时的遮光状态(遮光量超过临界值)，但其余的传感机构50或者完全不遮光，或者处于其受光量没有充分降低，没有到达临界值的状态。
这样一来，为了检测晶片W适当地落座到晶片装载部40a上，希望检测晶片W外周的至少3个部位，为此，可以设置至少3组传感机构50。当设置3组传感机构50时，引导台15的臂部数量以及顶环引导器20的数量可以分别为3个。
另一方面，作为晶片保持机构的顶环60如图2所示为安装在从顶环头61上垂下的旋转轴62的下端部上的圆形板状部件，其下端面上具有吸附保持晶片W的晶片保持面60a。晶片保持面60a上设置有与由顶环60保持的晶片W相抵接的隔板(弹性膜)64。隔板64用三元乙丙橡胶(EPDM)、聚氨基甲酸脂橡胶、硅橡胶等强度及耐久性好的橡胶材料形成。并且，顶环60下表面外周(隔板64的外周)上安装有环形止动环63。
并且，在顶环60上形成有多个在晶片保持面60a上开口的孔(图中没有表示)。该孔与图中没有表示的加压·排放源连通，由该加压·排放源使孔变成负压，通过这样将晶片W吸附保持在晶片保持面60a上。另一方面，通过从该孔向晶片W喷出清洁空气或氮气，使晶片W脱离顶环60落下到晶片托盘40的晶片装载部40a上。此时，为了更确实地使晶片W脱离，喷出的空气或气体等气体中有可能混合净水等液体。另外，在研磨晶片W时，通过这些孔给晶片保持面60a提供清洁空气或氮气，能够选择性地将晶片W的规定区域压到研磨台上使它们接触。
并且，该晶片传送装置具备图中没有表示的控制单元，推动机构10和顶环60的各种动作或传感机构50检测晶片W等动作由该控制单元控制，控制推动机构10和顶环60的启动、停止以及进行各种动作的时间及次数等。并且，设置了当传感机构50没有检测到晶片W落座或适当落座的情况下发出警报，将这种情况告知操作者的报警机构(图中没有表示)。
下面说明上述结构的晶片传送装置中推动机构10与顶环60之间进行晶片W传送的工序。首先用图5A至图5D说明将放置在晶片托盘40上的晶片W移交给顶环60的步骤。图5A为表示将晶片W移交给顶环60之前的状态的图。此时，推动机构10的顶环引导器20配置在下降到最低的位置上，并且推挤台30也配置在下降到最低的位置上。这种状态称为推动机构10的初始位置(HP)。并且，在图5A所示的状态下，装载有晶片W和晶片托盘40的搬运结构38位于推动机构10的位置，顶环60位于推动机构10的正上方。
在图5A的状态下，驱动动力缸27向上推轴26。由此，如图5B所示，顶环引导器20和推挤台30整体上升，推挤台30向上推装载在搬运结构38上的晶片托盘40和晶片W。然后，当像图5C所示那样顶环引导器20与顶环60的下表面外周相抵接时，冲击缓冲机构33使顶环引导器20的上升停止。如果在这种状态下驱动动力缸23，则如图5D所示只有推挤台30上升，装载在晶片托盘40上的晶片W的上表面与顶环60的晶片保持面60a相抵接。以下将该图5D所示的推动机构10的各部分的配置称为晶片移交位置。在这种状态下，顶环60中图中没有表示的加压·排放源使孔变成负压，将晶片W吸附保持在晶片保持面60a上。在晶片W保持在顶环60上之后，推动机构10的各部分回到初始位置。
接着用图6A至图6D说明用推动机构10接收保持在顶环60上的晶片W的晶片接收工序的步骤。在图6A所示的状态下，推动机构10的各部分位于初始位置(HP)，装载了晶片托盘40的搬运结构38位于推动机构10的位置，保持有晶片W的顶环60位于推动机构10的正上方。在这种状态下驱动动力缸27向上推轴26，如图6B所示使顶环引导器20上升。由此，推挤台30也一起上升，装载在搬运结构38上的晶片托盘40被向上推。然后像图6C所示那样顶环引导器20与顶环60相抵接。此时，晶片托盘40配置在顶环60的下侧离开晶片保持面60a规定距离的位置上。以下将图6C所示的推动机构10的各部分的配置称为晶片接收位置。
在这种状态下，在顶环60中从图中没有表示的加压·排放源提供流体(气体、液体或两者的混合体)从孔喷出，向紧贴在顶环60的晶片保持面60a上的晶片W的上表面喷射流体。以下将该动作称为顶环60使晶片W脱离的动作。反复进行预先设定的规定次数的顶环60使晶片W脱离的动作。期间，如果晶片W从顶环60正常脱离，则如图6D所示晶片W落下，落座到晶片托盘40的晶片装载部40a(参照图3)上。由此，从传感机构50的投光装置51照射的检测光被晶片W遮挡，因此用传感机构50检测晶片W的落座。当晶片W适当落座时，4个传感机构50全部检测到晶片W，但在晶片W呈倾斜状态落下，只有一部分落座等情况下，由于4个传感机构50中的某几个检测到晶片W的落座，因此不仅能够检测晶片W的落座，而且能够检测晶片W是否适当落座。
下面用图7所示的流程图详细说明上述晶片接收工序中推动机构10和顶环60的运转方法。首先，在晶片接收工序开始后，将推动机构10的各部分配置到晶片接收位置上(步骤ST1)。在该状态下，开始顶环60中的晶片脱离动作(步骤ST2)，用传感机构50检测晶片W向晶片托盘40的落座(步骤ST3)。在步骤ST4中，当结果为所有的传感机构50检测到晶片W落座时，判定为晶片W适当落座，在等待经过了落座确认计时器的设定时间(步骤ST5)后，停止顶环60中的晶片脱离动作(步骤ST6)。然后，将推动机构10的各部分配置到初始位置(步骤ST7)。由此，晶片接收工序结束。
另一方面，在步骤ST4中如果存在传感机构50中的某一个没有检测到晶片W落座，则判定为晶片W没有适当落座，确认顶环60是否进行了预先设定的规定次数的晶片脱离动作(步骤ST8)。如果该结果为还没有执行设定的次数，则再次执行顶环60的晶片脱离动作，试着使晶片W脱离(步骤ST2)。另一方面，在步骤ST8中已经执行了设定次数的顶环60的晶片脱离动作的情况下，判断晶片接收工序自身的执行次数是否达到设定的重试设定次数(步骤ST9)，如果晶片接收工序的执行次数没有达到重试设定次数，则再次将推动机构10的各部分配置到晶片移交位置(步骤ST10)，使顶环60的孔变成负压，重新将晶片W保持到晶片保持面60a上(步骤ST11)。然后，将推动机构10的各部分配置到晶片接收位置上(步骤ST1)，从最初开始重复晶片接收工序。由此，即使在先前执行的晶片接收工序使晶片W只有一部分落座等不适当的状态下落座的情况下，也能够再次将晶片W正常地保持在顶环60上，然后重新进行晶片接收工序。
另一方面，在步骤ST9中晶片接收工序的执行次数达到了重试设定次数的情况下，由于存在推动机构10或顶环60的各部分中产生某种异常或故障的可能，因此停止晶片接收装置、中止晶片接收工序(步骤ST12)。并且，此时也可以用警报机构发出报警，通知操作者晶片接收没有正常进行。
这样以来，由于检测到晶片W落座后结束晶片接收工序，因此在晶片W短时间内脱离顶环60适当地落座到晶片托盘40上的情况下，提前结束晶片接收工序，能够缩短晶片接收工序所需要的时间。因此，能够增加单位时间内晶片W的处理枚数，提高装置的处理能力。并且，在晶片W没有适当落座的情况下，再次执行顶环60进行的晶片脱离动作试着使晶片W脱离，因此能够以更高的概率使晶片W适当落座，能够提高晶片传送装置的运转效率。并且，在即使再次执行顶环60进行的晶片脱离动作、晶片W也未适当落座的情况下，从最初开始重试晶片接收工序，因此能够更确实地使晶片W落座。并且，如果最终晶片W未适当落座，则停止晶片传送装置，因此能够防止晶片W的破损等事故于未然。
[第2实施方式]
图8为表示本发明的第2实施方式的晶片传送装置的一部分的概略侧视图。本实施方式的晶片传送装置中，图示以外的部分的结构和动作与第1实施方式的晶片传送装置的相同。并且，图示部分中与第1实施方式相同的部分添加相同的附图标记，省略其详细的说明。本实施方式的晶片传送装置除第1实施方式的推动机构10以外，还具备推动机构10-2。该推动机构10-2仅在除传感机构50以外还设置了传感机构50-2这一点上与推动机构10不同。传感机构50-2为在同一面上具备投光部50-2a和受光部50-2b的反射型传感器，安装在顶环引导器20内。传感机构50-2的投光部50-2a和受光部50-2b从顶环引导器20的内周侧面20a(20-1a～20-4a)露出，从投光部50-2a向落座到晶片托盘40上的晶片W的侧面(外周侧面)投射检测光，受光部50-2b接受该侧面反射的反射光，通过这样检测晶片W落座。本实施方式中，如果设置多个(3个以上)的传感机构50-2，则能够检测到晶片W适当地落座到晶片装载部40a上。
[第3实施方式]
图9为表示具备上述第1、第2实施方式的晶片传送装置的研磨装置100的俯视结构例的图。该研磨装置100具备收容整个装置的壳体101，在该壳体101内还具备多个隔壁102，壳体101内被隔壁102区分成传送区域A、洗净区域B、研磨区域C和研磨区域D这些区域。
在传送区域A的外侧并列设置有多个(图中为4个)装载卸载台111，上述装载卸载台111装载收容有多枚晶片的晶片盒110。并且，传送区域A中铺设有直线状移动轨道120，设置有在该移动轨道120上移动的搬运机械手(第1搬运机械手)121。并且，在与传送区域A相邻设置的洗净区域B的中心部，配置有搬运机械手(第2机械手)130，围绕该搬运机械手130的周围设置有4台洗净机131、132、133、134，洗净机131、133之间设置有晶片装载台135。第2搬运机械手130能够到达这些洗净机131～134和晶片装载台135。4台洗净机131～134中的2台洗净机131、133配置在与移动轨道120相邻的位置上。因此，第1机械手121的臂能够到达晶片盒110和洗净机131、133、晶片装载台135。
在传送区域A与洗净区域B之间，设置有隔壁102B，区分这些区域的清洁度。在隔壁102B上设置有在区域之间互相传送晶片的开口部103，开口部103上设置有闸门103a。并且，将洗净区域B内的气压调整到比传送区域A内的气压低的气压。
洗净区域B的附近区分成2个研磨区域C、D，这些研磨区域C、D用隔壁102C和隔壁102D与洗净区域B分开。研磨区域C和研磨区域D内为以彼此之间的中心线(图中没有表示)为界对称配置的、具有相同种类的构成部件的研磨单元140-1、140-2，该研磨单元140-1、140-2分别在各自的大致中心的位置上配置研磨台141-1、141-2，在研磨台141-1、141-2的周围配置有顶环142-1、142-2和修整研磨台141-1、141-2的研磨面的整修构件143-1、143-2，上述顶环142-1、142-2保持晶片W并将其按压在研磨台141-1、141-2的研磨面上。并且，研磨台141-1、141-2上设置有提供研磨液的研磨液喷嘴145-1、145-2。
隔壁102C、102D上设置有晶片传送用的开口部104、105，该开口部104、105上分别设置有闸门104a、105a。并且，在研磨区域C、D内第2搬运机械手130的臂能够到达的位置上配置有保持晶片使其翻转的翻转机146-1、146-2。
图10为表示研磨单元140-1各装置的配置关系的概略侧视图。另外，虽然以下说明研磨单元140-1，但研磨单元140-2的结构与研磨单元140-1相同。如图9和图10所示，在翻转机146-1的下方，设置有提升机构147-1，在与该提升机构147-1相邻的位置上设置有作为晶片传送机构的推动机构148-1。而且，配置有作为能够在推动机构148-1的位置与提升机构147-1的位置之间直线移动的搬运机构的线性传送机构149-1。
顶环142-1用旋转轴150-1从顶环头151-1上垂下。顶环头151-1支持在能够定位的摆动轴152-1上，顶环142-1能够在研磨台141-1的上部与推动机构148-1的上部之间摆移地设置着。并且，整修构件143-1用旋转轴153-1从整修构件头154-1上垂下。整修构件头154-1支持在能够定位的摆动轴155-1上，整修构件143-1能够在整修构件洗净部156-1与研磨台141-1上的整修构件位置之间摆移。
在该研磨装置100中，顶环142-1、142-2、推动机构148-1、148-2分别使用本发明的第1或第2实施方式的顶环60和推动机构10或10-2。并且，线性传送机构149-1、149-2为与搬运结构38相对应的机构。
下面说明上述研磨装置100的研磨工序的概略。当将装有晶片的晶片盒110装载到装载卸载台111上时，第1机械手121从该晶片盒110取出晶片传送给晶片装载台135。第2搬运机械手130从晶片装载台135上取下晶片，移交给翻转机146-1或146-2。翻转机146-1或146-2将接收到的晶片翻转。该晶片被提升机构147-1或147-2移载到放置在线性传送机构149-1或149-2上的晶片托盘40(参照图2)上。在这种状态下，线性传送机构149-1或149-2从提升机构147-1或147-2的位置向推动机构148-1或148-2的位置移动。然后，在推动机构148-1或148-2(推动机构10)与顶环142-1或142-2(顶环60)之间进行图5A至图5D所示以及说明中叙述过的动作，通过这样将晶片W移交给顶环142-1或142-2，由该顶环142-1或142-2保持。
吸附保持有晶片的顶环142-1或142-2摆移到研磨台141-1或141-2上。然后使顶环142-1或142-2旋转，使晶片旋转，同时使研磨台141-1或141-2旋转。在此状态下，从研磨液喷嘴145-1或145-2提供研磨液，并且将晶片压到研磨台141-1或141-2的研磨面上使其滑动接触，通过这样进行晶片的研磨。
在晶片研磨结束后，使顶环142-1或142-2从研磨台141-1或141-2上移动到推动机构148-1或148-2正上方的位置。然后在顶环142-1或142-2(顶环60)与推动机构148-1或148-2(推动机构10)之间进行图6A至图6D或图7所示以及说明中叙述过的动作，通过这样使晶片W脱离顶环142-1或142-2，装载到晶片托盘40上。然后，在装载了晶片W的晶片托盘40放置到线性传送机构149-1或149-2上以后，线性传送机构149-1或149-2从推动机构148-1或148-2的位置移动到提升机构147-1或147-2的位置。晶片W被提升机构147-1或147-2移交给翻转机146-1或146-2，被该翻转机146-1或146-2翻转。然后，晶片W被移交给第2搬运机械手130。第2搬运机械手130将接收到的晶片传送给洗净机131～134中的某一台，由该洗净机131～134进行晶片的洗净处理。被洗净机131～134洗净后的晶片根据必要被第2搬运机械手130传送给其它的某一台洗净机131～134，实施2次洗净、干燥处理。洗净、干燥处理结束后的晶片被第1机械手121送回原来的晶片盒110。由于该研磨装置100具有相同结构的2个研磨单元140-1、140-2，因此能够用该研磨单元140-1、140-2同时进行研磨不同的晶片的并行处理。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不局限于上述实施方式，在权利要求的范围以及说明书和附图记载的技术思想的范围内可以进行种种变形。另外，即使是说明书和附图中没有直接记载的任何形状、结构和材质，只要是起本申请发明的作用和效果，都在本申请发明的技术思想的范围之内。
例如，上述各实施方式的传感机构50和传感机构50-2只是落座检测器的一例，检测晶片落座的背景并不局限于光学传感机构。除此以外，也可以例如设置检测落座的晶片作用于晶片装载部(晶片装载面)的压力的压力检测机构，或者在晶片装载部设置靠晶片落座进行动作的开关机构作为落座检测器。
并且，虽然上述实施方式说明了叙述在作为晶片传送机构的推动机构中设置落座检测器的例子，但除此以外，也可以在顶环上设置检测晶片脱离的晶片脱离检测机构，作为检测晶片从作为晶片保持机构的顶环上正常脱离落座到推动机构上的背景。作为该晶片脱离检测机构，既可以设置光学式传感机构，或者在使顶环的孔变成负压吸附保持晶片的情况下设置测量该压力的机构，利用压力值的变化检测晶片从顶环脱离等。
并且，研磨装置100为具备第1、第2实施方式的晶片传送装置的研磨装置的一例，本发明的研磨装置只要是具备推动机构10或10-2、顶环60，构成在这些推动机构10或10-2与顶环60之间传送晶片的晶片传送装置，其它的结构部件的种类和数量及其配置等并不局限于上述实施方式。
工业上的应用性
本发明能够用于晶片传送装置，上述晶片传送装置具备保持半导体晶片等基板的晶片保持机构以及与该晶片保持机构之间进行晶片传送的晶片传送机构。

Claims (10)

1.一种晶片传送装置，具有晶片保持机构和晶片传送机构，上述晶片保持机构将晶片保持在下端面上，上述晶片传送机构与上述晶片保持机构之间进行上述晶片的传送；其中，
上述晶片传送机构具备装载上述晶片的晶片装载部，构成为使从上述晶片保持机构的下端面脱离的晶片落座到上述晶片装载部上；
上述晶片传送机构具有至少3组落座检测器，上述至少3组落座检测器被设置为各自的检测位置在垂直方向上彼此为相同高度的位置，并在上述晶片的至少3个部位检测上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上。
2.如权利要求1所述的晶片传送装置，上述落座检测器为检测落座到上述晶片装载部上的上述晶片的传感机构。
3.如权利要求1所述的晶片传送装置，上述晶片传送机构具有与上述晶片保持机构的下端外周结合的引导部件，还具有使上述晶片装载部相对于该引导部件升降移动的升降机构；
上述落座检测器设置在上述引导部件侧，能够检测落座到上述晶片装载部上的上述晶片。
4.如权利要求1所述的晶片传送装置，具有当上述落座检测器没有检测到上述晶片落座或适当落座时发出报警的报警器。
5.如权利要求1所述的晶片传送装置，具有当上述落座检测器没有检测到上述晶片适当落座时再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离的再脱离构件。
6.如权利要求5所述的晶片传送装置，具有装置停止构件，该装置停止构件在通过上述再脱离构件再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离，而上述落座检测器也没有检测到上述晶片适当落座时，使上述晶片传送装置停止。
7.一种晶片传送装置，具有晶片保持机构和晶片传送机构，上述晶片保持机构将晶片保持在下端面上，上述晶片传送机构与上述晶片保持机构之间进行上述晶片的传送；其中，
上述晶片传送机构具备装载上述晶片的晶片装载部，构成为使从上述晶片保持机构的下端面脱离的晶片落座到上述晶片装载部上；
上述晶片传送机构具有检测上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上的传感机构；
上述传感机构具有投射光的投光装置和接受该投光装置投射的光的受光装置；
从上述投光装置投射的光被落座到上述晶片装载部上的上述晶片遮挡。
8.一种研磨装置，具有研磨单元和洗净单元；上述研磨单元具有研磨台和顶环，使保持在上述顶环上的晶片一边旋转一边按压接触在上述研磨台的旋转的研磨面上来研磨该晶片；上述洗净单元洗净上述晶片；
将上述顶环作为上述晶片保持机构，具有与该顶环之间进行上述晶片的传送的晶片传送机构，并构成上述权利要求1至7中的任何一项所述的晶片传送装置。
9.一种晶片接收方法，使晶片从将晶片保持在下端面上的晶片保持机构中脱离，使该脱离的晶片落座到晶片传送机构的晶片装载部上接收该晶片；
当通过被设置为各自的检测位置在垂直方向上彼此为相同高度的位置的至少3组落座检测器，检测出从上述晶片保持机构的下端面上脱离的上述晶片适当地落座到上述晶片传送机构的晶片装载部上时，判定为上述晶片的接收结束，将上述晶片从上述晶片传送机构移送到其它场所。
10.如权利要求9所述的晶片接收方法，当没有检测出上述晶片适当地落座到上述晶片传送机构的晶片装载部上时，再次尝试使上述晶片从上述晶片保持机构的下端面脱离；
当尝试了至少一次使晶片再次脱离后没有检测出上述晶片适当地落座到上述晶片装载部上时，中止上述晶片的接收。
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