WO2023162922A1

WO2023162922A1 - 搬送装置、研磨装置、及び搬送方法

Info

Publication number: WO2023162922A1
Application number: PCT/JP2023/005963
Authority: WO
Inventors: 貢齋藤; 温光古川; 孝平蛭田; 雅史三浦; 俊洋廣嶋; 優森田; 圭佑江▲崎▼
Original assignee: 三菱マテリアルテクノ株式会社; 株式会社Sumco
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2023-02-20
Publication date: 2023-08-31
Also published as: JP2023123191A; TW202403945A

Abstract

この搬送装置は、平板状に形成され貫通孔が設けられたキャリアと、貫通孔内に収容される基板と、を搬送する搬送装置であって、キャリアの外周部を、キャリアの厚さ方向から保持する第１保持部と、貫通孔内の基板を、厚さ方向から保持する第２保持部と、を備え、第１保持部に保持されるキャリア及び第２保持部に保持される基板が互いに離間するように、第１保持部及び第２保持部の少なくとも一方が、厚さ方向に伸びるか縮むことができる。

Description

搬送装置、研磨装置、及び搬送方法

　本発明は、搬送装置、研磨装置、及び搬送方法に関する。
　本願は、２０２２年２月２４日に、日本に出願された特願２０２２－０２７１１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、互いに合体されたキャリア及びワーク（基板）を、研磨装置（研磨部）の回転定盤上に搬送する搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この搬送装置では、キャリアが有する収容孔（貫通孔）内にワークが収容されることにより、キャリアにワークが合体する。
　合体したキャリア及びワークは、吸着ヘッドにより搬送される。

日本国特許第４２３５３１３号公報

　しかしながら、特許文献１の搬送装置では、キャリア及びワークを同じ高さで同時に搬送する。このため、搬送時のキャリアの撓み等により、ワークがキャリアに対して接触及び離間を繰り返したり、ワーク及びキャリアが厚さ方向に重なったりして、搬送装置からワークが落下する問題がある。

　本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、キャリア及び基板の搬送中に基板が落下するのを抑制した搬送装置、この搬送装置を備える研磨装置、及び搬送方法を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）この発明の第１態様は、平板状に形成され貫通孔が設けられたキャリアと、前記貫通孔内に収容される基板と、を搬送する搬送装置であって、前記キャリアの外周部を、前記キャリアの厚さ方向から保持する第１保持部と、前記貫通孔内の前記基板を、前記厚さ方向から保持する第２保持部と、を備え、前記第１保持部に保持される前記キャリア及び前記第２保持部に保持される前記基板が互いに離間するように、前記第１保持部及び前記第２保持部の少なくとも一方が前記厚さ方向に伸びるか縮むことができる。

　この発明では、例えば、水平面に沿う支持面上で、貫通孔内に基板が収容されたキャリア及び基板を支持する。そして、搬送装置を用いて、第１保持部によりキャリアの外周部を厚さ方向となる上下方向から保持し、第２保持部により貫通孔内の基板を保持する。搬送装置により支持面上からキャリア及び基板を持ち上げ、キャリア及び基板を搬送すると、キャリアに作用する重力により、厚さ方向に見たときのキャリアの中央部が最も下方に撓み、キャリアが下方に向かって凸となるように湾曲する。この際に、第１保持部及び第２保持部の少なくとも一方を厚さ方向に伸ばすか縮ませることにより、第１保持部に保持されるキャリア及び第２保持部に保持される基板を互いに離間させる。すると、キャリア及び基板の搬送中に、基板がキャリアに接触したり、キャリア及び基板が厚さ方向に重なったりするのが抑制される。
　従って、キャリア及び基板の搬送中に、搬送装置から基板が落下するのを抑制することができる。

（２）前記（１）に記載の搬送装置では、前記キャリアが前記第１保持部に保持され、前記貫通孔内に収容された前記基板が前記第２保持部に保持された状態から、前記第１保持部が前記厚さ方向の一方側に伸びる長さは、前記第２保持部が前記厚さ方向の前記一方側に伸びる長さよりも、前記キャリアの厚さを超えて長くてもよい。
　この発明では、例えば、厚さ方向の一方側が下方となるように、搬送装置を配置する。このとき、キャリアが第１保持部に保持され、貫通孔内に収容された基板が第２保持部に保持された状態から、第１保持部が厚さ方向の一方側に伸びる長さは、第２保持部が厚さ方向の一方側に伸びる長さよりも、キャリアの厚さを超えて長い。このため、第１保持部に保持されるキャリア及び第２保持部に保持される基板がほぼ同じ高さに配置された状態から、基板よりもキャリアを、キャリアの厚さを超えて下方に配置することができる。キャリアの中央部は、キャリアに作用する重力により下方に向かって凸となるように湾曲するため、キャリア及び基板の搬送中に基板がキャリアに接触するのを、確実に抑制することができる。

（３）前記（１）又は（２）に記載の搬送装置では、前記第１保持部は、第１本体と、前記第１本体に対して前記厚さ方向に移動でき、前記キャリアの外周部を保持する第１移動部と、を有し、前記第２保持部は、第２本体と、前記第２本体に対して前記厚さ方向に移動でき、前記基板を保持する第２移動部と、を有し、前記第１本体及び前記第２本体を互いに連結する連結部材を備えてもよい。
　この発明では、第１本体及び第２本体を互いに連結する連結部材により、第１移動部により保持されるキャリアの外周部、及び第２移動部により保持される基板の、厚さ方向における相対的な位置の精度を高めることができる。

（４）本発明の第２態様は、前記キャリアの外周縁には、複数の歯部が設けられ、定盤の支持面上で回転し、前記キャリアの前記複数の歯部に嵌め合う内歯車及び太陽歯車を有し、前記基板の厚さ方向を向く面を研磨する遊星歯車装置式の研磨部と、前記に記載の搬送装置と、を備え、前記搬送装置は、前記内歯車の複数の歯部及び前記太陽歯車の複数の歯部に前記キャリアの前記複数の歯部を嵌め合わせる研磨装置である。

　この発明では、搬送装置により、遊星歯車装置式の研磨部における、内歯車の複数の歯部及び太陽歯車の複数の歯部にキャリアの複数の歯部を嵌め合わせる。そして、内歯車及び太陽歯車の少なくとも一方を回転させることによりキャリアを回転させ、キャリアに収容される基板の厚さ方向を向く面を研磨することができる。

（５）本発明の第３態様は、平板状に形成され貫通孔が設けられたキャリアと、前記貫通孔内に収容される基板と、を搬送する搬送方法であって、前記キャリアの外周部及び前記基板を、前記キャリア及び前記基板が互いに離間するようにそれぞれ保持する保持工程と、支持面上に前記キャリアを配置して前記キャリアを平坦にするとともに、前記キャリアを平坦にしたときに、前記基板を前記キャリアよりも上方に離間させる平坦化工程と、前記キャリアの前記貫通孔内に、上方から前記基板を収容させる収容工程と、を行う。

　この発明では、保持工程におけるキャリア及び基板の搬送中、及び平坦化工程における支持面上にキャリアを配置する際に、基板がキャリアに接触したり、キャリア及び基板が厚さ方向に重なったりするのがそれぞれ抑制される。保持工程及び平坦化工程の後で、収容工程において、キャリアの貫通孔内に、上方から基板を収容させる。
　従って、キャリア及び基板の搬送中に、基板が落下するのを抑制することができる。

（６）前記（５）に記載の搬送方法において、前記保持工程では、前記キャリアよりも前記基板が上方に位置するように保持してもよい。
　この発明では、平坦化工程において支持面上にキャリアを配置する際に基板が支障とならないため、平坦化工程を容易に行うことができる。

　本発明の搬送装置、研磨装置、及び搬送方法によれば、キャリア及び基板の搬送中に基板が落下するのを抑制することができる。

本発明の一実施形態の研磨装置が用いられる研磨設備の概略構成を示す図である。同研磨設備の研磨装置の拡大図である。同研磨装置における保持部の断面図である。吸着パッドが潰れる前後の状態を説明する図である。セットテーブル上にキャリア及び基板が配置された状態を示す断面図である。同研磨装置によりキャリア及び基板を保持した状態の断面図である。本発明の一実施形態における搬送方法を示すフローチャートである。搬送されるキャリア及び基板の状態を示す断面図である。

　以下、本発明に係る研磨装置の一実施形態が用いられる研磨設備を、図１から図８を参照しながら説明する。
　図１に示す研磨設備１は、基板２００の厚さ方向を向く面を研磨するための設備である。例えば、図１及び図２に示すように、基板２００は、基板２００の厚さ方向から見たときに円形状を呈する平板状に形成される。基板２００は、シリコン製である。なお、図２中に、基板２００、後述するキャリア２０５を保持する、第１保持部５２及び第２保持部５３を示す。
　以下では、研磨設備１により研磨される前の基板２００を、基板２００Ａとも言う。研磨設備１により研磨された後の基板２００を、基板２００Ｂとも言う。例えば、基板２００Ａの厚さは、７８０μｍ（マイクロメートル）である。基板２００Ｂの厚さは、７７０μｍである。

　キャリア２０５は、キャリア２０５の厚さ方向から見たときに円形状を呈する平板状に形成される。キャリア２０５には、複数（本実施形態では３つ）の貫通孔２０６が設けられる。複数の貫通孔２０６は、キャリア２０５の中心軸回りに等角度ごとに形成される。複数の貫通孔２０６は、キャリア２０５を厚さ方向に貫通する。貫通孔２０６の径及び基板２００の径は、互いに同等である。基板２００は、貫通孔２０６内に収容される。このとき、キャリア２０５の厚さ方向と、基板２００の厚さ方向とが一致する。
　図２に示すように、キャリア２０５の外周縁には、複数の歯部２０７が設けられる。複数の歯部２０７は、外歯である。キャリア２０５の周方向に隣り合う歯部２０７の間には、半円状の窪み２０８が形成される。

　例えば、キャリア２０５の外径は７２０ｍｍ、厚さは７７０μｍである。キャリア２０５は、ステンレス鋼等で形成される。
　平坦な支持面等の上で、キャリア２０５の貫通孔２０６内に基板２００を収容するときには、キャリア２０５及び基板２００は撓んでいない。このとき、キャリア２０５の下面と基板２００の下面とはほぼ面一であり、キャリア２０５の上面と基板２００の上面とはほぼ面一である。
　なお、キャリア２０５に設けられる貫通孔２０６の数に制限は無く、貫通孔２０６の数は１つでもよい。

　図１に示すように、この研磨設備１は、搬入バスケット１０と、搬出バスケット１５と、セットテーブル２０と、第１搬送装置２５と、本実施形態の研磨装置３０と、制御部８０と、を備える。
　搬入バスケット１０は、基板２００Ａを収容した状態で、図示しない搬入装置により研磨設備１に搬入される。搬出バスケット１５は、基板２００Ｂを収容した状態で、図示しない搬出装置により研磨設備１から搬出される。

　セットテーブル２０は、基板２００及びキャリア２０５を置くための台である。図５に示すように、セットテーブル２０の上面２１は水平面に沿う。上面２１は、平坦である。　図１に示すように、例えば、第１搬送装置２５は、マニピュレータである。第１搬送装置２５は、バスケット１０，１５とセットテーブル２０との間で基板２００を搬送する。

　研磨装置３０は、研磨部３１と、本実施形態の第２搬送装置（搬送装置）４６と、を有する。
　本実施形態の研磨部３１は、遊星歯車装置式である。図１及び図２に示すように、研磨部３１は、第１定盤（定盤）３２と、太陽歯車３３と、内歯車３４と、第２定盤（不図示）と、を有する。
　例えば、第１定盤３２の支持面３２ａは、水平面に沿うように配置される。支持面３２ａは、平坦である。第１定盤３２は、上下方向に沿う軸線Ｏ１周りの第１の向きに回転する。

　太陽歯車３３は、支持面３２ａ上に軸線Ｏ１と同軸に配置される。図２に示すように、太陽歯車３３の外周縁には、複数の歯部３７が設けられる。例えば、複数の歯部３７は、円柱状の外歯である。複数の歯部３７は、太陽歯車３３の周方向に互いに間隔を空けて配置される。太陽歯車３３は、支持面３２ａ上で回転する。複数の歯部３７は、キャリア２０５の複数の歯部２０７に嵌め合う。太陽歯車３３は、キャリア２０５に内接する。
　内歯車３４の内周縁には、複数の歯部３９が設けられる。複数の歯部３９は、円柱状の内歯である。複数の歯部３９は、内歯車３４の周方向に互いに間隔を空けて配置される。内歯車３４は、支持面３２ａ上で回転する。複数の歯部３９は、キャリア２０５の複数の歯部２０７に嵌め合う。内歯車３４は、キャリア２０５に外接する。

　第２定盤は、第１定盤３２とともに太陽歯車３３及び内歯車３４を挟む挟み状態と、太陽歯車３３及び内歯車３４から離間した退避状態と、の間で切り替えできる。
　挟み状態の第２定盤は、軸線Ｏ１と同軸に配置され、軸線Ｏ１周りの前記第１の向きとは反対の第２の向きに回転する。

　第２搬送装置４６は、キャリア２０５と、複数の基板２００とを、一体に搬送する。第２搬送装置４６は、内歯車３４の複数の歯部３９及び太陽歯車３３の複数の歯部３７に、キャリア２０５の複数の歯部２０７を嵌め合わせる。図１に示すように、第２搬送装置４６は、マニピュレータ４７と、保持部５０と、を有する。
　例えば、マニピュレータ４７は、図示しない複数のリンク及び関節を有する。複数のリンクは、連結軸Ｏ３に沿って並べて配置される。関節は、連結軸Ｏ３に沿って隣り合う複数のリンクの端部同士を回転可能に連結する。
　複数のリンクにおける連結軸Ｏ３に沿った最も第１側のリンクには、前記保持部５０が設けられる。複数のリンクにおける連結軸Ｏ３に沿った最も第１側とは反対側の第２側のリンクは、設置面Ｆに支持される。

　図１に示すように、保持部５０は、軸線Ｏ５に対して複数回の回転対称（本実施形態では３回対称）に形成される。なお、後述する第１保持部５２及び複数の第２保持部５３は、保持部５０の径方向に沿う同一直線上には配置されていないが、図３では、第１保持部５２及び複数の第２保持部５３の保持部５０の周方向における位置を変えて示している。　保持部５０は、保持部５０が保持するキャリア２０５及び基板２００における厚さ方向が上下方向に平行になり、厚さ方向の一方側が下方となるように配置される。
　図３に示すように、保持部５０は、フレーム（連結部材）５１と、第１保持部５２と、第２保持部５３と、撮像部５４と、吸引部（不図示）と、を有する。
　フレーム５１は、天板５７と、第１周壁５８と、第２周壁５９と、第１底板６０と、第２底板６１と、を有する。
　天板５７は、円板状に形成される。天板５７は、マニピュレータ４７により、水平面に沿うように支持される。

　第１周壁５８は、筒状に形成され、軸線Ｏ５と同軸に配置される。第１周壁５８は、天板５７の下面に固定される。
　第２周壁５９は、筒状に形成され、軸線Ｏ５と同軸に配置される。第２周壁５９は、第１周壁５８を外側から囲い、天板５７の外周縁の下面に固定される。前記第１周壁５８の下端は、第２周壁５９の下端よりも下方に突出している。
　第１底板６０は、円板状に形成され、第１周壁５８内に配置される。第１底板６０は、第１周壁５８における上下方向の中間部に固定される。
　第２底板６１は、環状に形成され、第１周壁５８と第２周壁５９との間に配置される。第２底板６１は、第１周壁５８の下端部及び第２周壁５９の下端にそれぞれ固定される。第２底板６１には、複数の連通孔６１ａが形成される。

　第１保持部５２は、キャリア２０５の外周部を厚さ方向から保持する。ここで言う外周部とは、円形状の保持対象の半径をｒとしたときに、保持対象の外周縁から中心に向かって（０．４ｒ）の範囲のことを意味する。
　保持部５０は、第１保持部５２を複数有する。複数の第１保持部５２は、軸線Ｏ５回りに互いに間隔を空けて配置される。図３に示すように、各第１保持部５２は、第１本体６４と、第１移動部６５と、を有する。第１移動部６５は、吸着パッド６７と、可動管６８と、を有する。
　吸着パッド６７は、合成ゴム等の弾性を有する材料でコーン状（円錐面状）に形成される。吸着パッド６７は、下方に向かうに従い漸次、外径が大きくなるように配置される。　可動管６８は、吸着パッド６７から上方（厚さ方向の他方側）に向かって延びる。可動管６８内の空間は、吸着パッド６７の凹部に連なる。
　例えば、可動管６８の上端部における外周面には、第１係合部６８ａが固定される。可動管６８における第１係合部６８ａよりも下方の部分は、第２底板６１の連通孔６１ａ内に配置される。

　第１本体６４は、内径が可動管６８の外径よりも大きい管状である。第１本体６４は、Ｌ字状に折れている。第１本体６４の第１端部６４ａは上下方向に沿って延びている。例えば、第１端部６４ａの下端の内周面には、第２係合部６４ｂが固定される。第２係合部６４ｂは、第１本体６４の第１端部６４ａの全周にわたって形成される。第２係合部６４ｂは、第１係合部６８ａを、第１係合部６８ａの下方から支持する。第２係合部６４ｂと可動管６８との間は、気密に封止される。可動管６８は、第２係合部６４ｂ（第１本体６４の第１端部６４ａ）に対して上下方向に移動できる。
　第１本体６４は、フレーム５１の第２底板６１等に固定される。図２に示す状態から、第１本体６４に対して可動管６８が下方に移動することはできない。一方で、図２に示す状態から、第１本体６４に対して可動管６８が上方に移動できる。

　図４に示すように、第１保持部５２の吸着パッド６７の下端をキャリア２０５の外周部の上面に接触させる。
　吸着パッド６７の凹部内の空気を吸引すると、二点鎖線Ｌ１で示すように吸着パッド６７が潰れるように変形し、吸着パッド６７に接触していたキャリア２０５が吸着パッド６７に保持される。

　図５に、セットテーブル２０の上面２１上に、キャリア２０５及び基板２００が配置された状態を示す。基板２００は、キャリア２０５の貫通孔２０６内に収容される。
　この状態のキャリア２０５及び基板２００に対して、上方から保持部５０を近づけ、第１保持部５２の吸着パッド６７をキャリア２０５の外周部の上面に接触させる。
　吸着パッド６７の凹部内の空気を吸引すると、第１保持部５２の潰れた吸着パッド６７が、キャリア２０５の外周部を保持する。このとき、可動管６８の第１係合部６８ａは、第１本体６４の第２係合部６４ｂから上方に離間する。
　このときの、フレーム５１に対する潰れた吸着パッド６７の下端の位置を、基準位置Ｐ_５２１と言う。基準位置Ｐ_５２１は、フレーム５１に対する、潰れた吸着パッド６７の下端における、吸着パッド６７の周方向の平均位置であることが好ましい。

　この状態から、マニピュレータ４７により保持部５０を上方に移動させると、図６に示すように、第１保持部５２に保持されたキャリア２０５が、セットテーブル２０の上面２１から上方に離間する。キャリア２０５、吸着パッド６７等に作用する重力により、第１保持部５２の第１本体６４に対してキャリア２０５、吸着パッド６７等が下方に移動する。可動管６８の第１係合部６８ａが第１本体６４の第２係合部６４ｂに、第２係合部６４ｂの上方から係止すると、第１本体６４（フレーム５１）に対してキャリア２０５、吸着パッド６７等が、これ以上下方に移動できなくなる。
　キャリア２０５を保持して潰れ、フレーム５１に対して下方に移動できなくなったときの、フレーム５１に対する吸着パッド６７の下端の位置を、下端位置Ｐ_５２２と言う。下端位置Ｐ_５２２は、第１保持部５２の吸着パッド６７の移動範囲における下方の端の位置である。
　図６中に、吸着パッド６７の基準位置Ｐ_５２１を、二点鎖線Ｌ４で示す。以下では、潰れた吸着パッド６７における、基準位置Ｐ_５２１と下端位置Ｐ_５２２との上下方向の距離を、伸長距離Ｍ_５２と言う。伸長距離Ｍ_５２は、第１保持部５２がキャリア２０５を保持した状態から、第１保持部５２が下方（厚さ方向の一方側）に伸びる長さである。
　このように、第１保持部５２は、キャリア２０５を保持した状態から下方に向かって伸びることができる。

　第２保持部５３は、キャリア２０５の貫通孔２０６内の基板２００を、上下方向から保持する。図３に示すように、第２搬送装置４６は、第２保持部５３として、第２保持部５３Ａ、第２保持部５３Ｂ、第２保持部５３Ｃを有する。
　第２保持部５３Ａ，５３Ｂは、伸長距離Ｍ_５２の設定以外は第１保持部５２と同一の構成である。
　第２保持部５３Ａは、第１保持部５２の第１本体６４、第１移動部６５、吸着パッド６７、可動管６８と略同一の構成の、第２本体７１Ａ、第２移動部７２Ａ、吸着パッド７４Ａ、可動管７５Ａを有する。
　第２移動部７２Ａは、第２本体７１Ａに対して上下方向に移動できる。第２移動部７２Ａの吸着パッド７４Ａは、基板２００を保持する。
　第２保持部５３Ａの吸着パッド７４Ａに対しても、第１保持部５２の吸着パッド６７に対する基準位置Ｐ_５２１、下端位置Ｐ_５２２、伸長距離Ｍ_５２と同様に、基準位置Ｐ_５３Ａ１、下端位置Ｐ_５３Ａ２、伸長距離Ｍ_５３Ａがそれぞれ規定される（図５及び図６参照）。
　伸長距離Ｍ_５３Ａは、第２保持部５３Ａが基板２００を保持した状態から、第２保持部５３Ａが下方に伸びる長さである。

　第２保持部５３Ｂは、第１保持部５２の第１本体６４、第１移動部６５、吸着パッド６７、可動管６８と略同一の構成の、第２本体７１Ｂ、第２移動部７２Ｂ、吸着パッド７４Ｂ、可動管７５Ｂを有する。
　第２移動部７２Ｂは、第２本体７１Ｂに対して上下方向に移動できる。第２移動部７２Ｂの吸着パッド７４Ｂは、基板２００を保持する。
　第２保持部５３Ｂの吸着パッド７４Ｂに対しても、第１保持部５２の吸着パッド６７に対する基準位置Ｐ_５２１、下端位置Ｐ_５２２、伸長距離Ｍ_５２と同様に、基準位置Ｐ_５３Ｂ１、下端位置Ｐ_５３Ｂ２、伸長距離Ｍ_５３Ｂがそれぞれ規定される（図５及び図６参照）。
　伸長距離Ｍ_５３Ｂは、第２保持部５３Ｂが基板２００を保持した状態から、第２保持部５３Ｂが下方に伸びる長さである。

　第２保持部５３Ｃは、第１本体６４の形状、伸長距離Ｍ_５２の設定以外は第１保持部５２と同一の構成である。
　第２保持部５３Ｃは、第１保持部５２の第１移動部６５、吸着パッド６７、可動管６８と略同一の構成の、第２移動部７２Ｃ、吸着パッド７４Ｃ、可動管７５Ｃを有する。
　第２保持部５３Ｃが有する第２本体７８Ｃは、真っすぐな管状である。第２本体７８Ｃは、上下方向に沿って延び、フレーム５１の第１底板６０に固定される。
　以上のように、フレーム５１は、第１本体６４及び第２本体７１Ａ，７１Ｂ，７８Ｃを互いに連結する。
　第２保持部５３Ｃの吸着パッド７４Ｃに対しても、第１保持部５２の吸着パッド６７に対する基準位置Ｐ_５２１、下端位置Ｐ_５２２、伸長距離Ｍ_５２と同様に、基準位置Ｐ_５３Ｃ１、下端位置Ｐ_５３Ｃ２、伸長距離Ｍ_５３Ｃがそれぞれ規定される（図５及び図６参照）。
　伸長距離Ｍ_５３Ｃは、第２保持部５３Ｃが基板２００を保持した状態から、第２保持部５３Ｃが下方に伸びる長さである。

　このように、第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、基板２００を保持した状態からそれぞれ下方に向かって伸びることができる。
　図６に示す二点鎖線Ｌ４上に、基準位置Ｐ_５３Ａ１，Ｐ_５３Ｂ１，Ｐ_５３Ｃ１が配置される。
　図２に示すように、第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、各基板２００に対して、基板２００の軸線回りに等角度ごとに配置される。
　本実施形態では、伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃは、互いに同等である。伸長距離Ｍ_５２は、伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃよりも、キャリア２０５の厚さ（厚さ方向の長さ）を超えて長い。伸長距離Ｍ_５２は、伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃよりも、キャリア２０５の厚さの２倍を超えて長いことが好ましい。

　図３に示すように、撮像部５４は、フレーム５１の第２周壁５９に固定される。撮像部５４は、撮像部５４に対して下方に配置された物の像を取得する。撮像部５４は、取得した像を制御部８０に送る。
　吸引部は、図示はしないが、吸引ポンプと、複数の開閉弁と、を有する。
　吸引ポンプは、図示しないチューブにより第１本体６４、第２本体７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃにそれぞれ接続される。吸引ポンプは、チューブ、第１本体６４、第２本体７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ、可動管６８，７５Ａ，７５Ｂ，７５Ｃを通して吸着パッド６７，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃの凹部内の空気を吸引できる。
　複数の開閉弁は、複数のチューブを独立して開閉できる。

　図１に示すように、第２搬送装置４６及びセットテーブル２０のそれぞれから近い位置には、複数のキャリア２０５が積み重ねられたストッカ８５がある。ストッカ８５にあるキャリア２０５には、基板２００が収容されていない。
　制御部８０は、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ等を有する。メモリには、ＣＰＵを動作させるための制御プログラム等が記憶される。
　制御部８０は、第１搬送装置２５及び研磨装置３０に接続され、第１搬送装置２５及び研磨装置３０を制御する。

　次に、以上のように構成された研磨設備１を用いた研磨方法について説明する。この研磨方法では、本実施形態の搬送方法を使用する。
　予め、搬入装置により、基板２００Ａを収容した搬入バスケット１０を搬送しておく。制御部８０は、第２搬送装置４６により、ストッカ８５内のキャリア２０５を、セットテーブル２０の上面２１上に配置する。研磨部３１の第２定盤は、退避状態になっている。　第２搬送装置４６の吸引部を駆動し、複数の開閉弁を閉じた状態にする。

　次に、前記搬送方法を行う。搬送方法では、キャリア２０５と、キャリア２０５の貫通孔２０６内に収容される基板２００Ａとを、セットテーブル２０から研磨装置３０に搬送する。図７は、搬送方法Ｓを示すフローチャートである。
　まず、第１収容工程（図７に示すステップＳ１）において、制御部８０は、第１搬送装置２５により、搬入バスケット１０内の基板２００Ａを、セットテーブル２０上のキャリア２０５の貫通孔２０６に収容する。
　第１収容工程Ｓ１が終了すると、ステップＳ３に移行する。

　次に、保持工程（ステップＳ３）において、第２搬送装置４６により、キャリア２０５の外周部及び基板２００Ａを、キャリア２０５及び基板２００Ａが互いに離間するようにそれぞれ保持する。
　具体的には、制御部８０はマニピュレータ４７により、図５に示すように、セットテーブル２０上のキャリア２０５及び基板２００に対して、上方から保持部５０を近づけ、第１保持部５２の吸着パッド６７を、キャリア２０５の外周部の上面に接触させる。第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの吸着パッド７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃを、基板２００Ａの上面に接触させる。
　複数の開閉弁を開いた状態にすると、吸着パッド６７，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃの凹部内の空気がそれぞれ吸引され、吸着パッド６７，７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃが潰れるように変形する。第１保持部５２の潰れた吸着パッド６７により、キャリア２０５の外周部が上方から保持され、第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの潰れた吸着パッド７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃにより、基板２００Ａの外周部が上方から保持される。

　そして、マニピュレータ４７により保持部５０を上方に移動させると、図６に示すように、保持部５２，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃに保持されたキャリア２０５、基板２００Ａが、セットテーブル２０の上面２１から上方に離間する。
　このとき、伸長距離Ｍ_５２は、伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃよりもキャリア２０５の厚さを超えて長い。このため、第１保持部５２により保持されたキャリア２０５が湾曲しない場合であっても、キャリア２０５は、基板２００Ａよりもキャリア２０５の厚さを超えて下方に移動し、キャリア２０５の上面が二点鎖線Ｌ５で示す位置に配置される。第１保持部５２に保持されるキャリア２０５及び第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃに保持される基板２００Ａが、互いに離間する

　さらに、キャリア２０５の中央部（キャリア２０５における厚さ方向に見たときの中央部）は、キャリア２０５に作用する重力により下方に向かって凸となるように湾曲する。　この場合、湾曲するキャリア２０５の変位の最大値（図６中に示す最大撓み量Ｍ_１）は、シミュレーションにより２ｍｍ程度であることが分かっている。
　キャリア２０５が下方に向かって凸となるように湾曲することにより、第１保持部５２に保持されるキャリア２０５及び第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃに保持される基板２００Ａが、互いにさらに離間する。
　このように、本実施形態では、保持工程Ｓ３では、キャリア２０５よりも基板２００Ａが上方に位置するように保持する。

　第２搬送装置４６によりキャリア２０５及び基板２００Ａを搬送する間に、図８に示すように、キャリア２０５の中央部が上下方向に振動することがある。図８中に、上方に向かって凸となるように湾曲したキャリア２０５を、二点鎖線Ｌ７で示す。
　このため、前記伸長距離Ｍ_５２は、伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃよりも、最大撓み量Ｍ_１の２倍を超えて長いことがより好ましい。
　保持工程Ｓ３が終了すると、ステップＳ５に移行する。

　次に、平坦化工程（ステップＳ５）において、第１定盤３２の支持面３２ａ上にキャリア２０５を配置してキャリア２０５を平坦にする。そして、キャリア２０５を平坦にしたときに、基板２００Ａをキャリア２０５よりも上方に離間させる。具体的には、制御部８０はマニピュレータ４７により、支持面３２ａの上方に保持部５０を移動させる。そして、保持部５０を下方に移動させることにより、支持面３２ａ上に保持部５０の保持部５２，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃが保持するキャリア２０５及び基板２００Ａを降ろしていく。　支持面３２ａ上にキャリア２０５を配置したときには、図６中に二点鎖線Ｌ５で示すようにキャリア２０５が平坦になるため、基板２００Ａはキャリア２０５よりも上方に離間している。

　支持面３２ａ上にキャリア２０５を配置する際に、制御部８０は、撮像部５４が取得した、研磨部３１における、内歯車３４の歯部３９及び太陽歯車３３の歯部３７の像を用いて、内歯車３４の複数の歯部３９及び太陽歯車３３の複数の歯部３７にキャリア２０５の複数の歯部２０７を嵌め合わせることが好ましい。
　平坦化工程Ｓ５が終了すると、ステップＳ７に移行する。

　次に、第２収容工程（収容工程）（ステップＳ７）において、支持面３２ａ上において、キャリア２０５の貫通孔２０６内に、上方から基板２００Ａを収容させる。具体的には、制御部８０はマニピュレータ４７により保持部５０を下方に移動させて、キャリア２０５の貫通孔２０６内に基板２００Ａを収容させる。
　第２搬送装置４６の複数の開閉弁を閉じ、保持部５２，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃによるキャリア２０５及び基板２００Ａの保持を解除する。マニピュレータ４７により、保持部５０を支持面３２ａ上から退避させる。
　第２収容工程Ｓ７が終了すると、搬送方法Ｓの全工程が終了し、キャリア２０５及び基板２００Ａが、セットテーブル２０から研磨装置３０に搬送される。

　制御部８０は、研磨部３１の第２定盤を挟み状態にし、第１定盤３２及び第２定盤を軸線Ｏ１周りの所定の向きに回転させるとともに、太陽歯車３３及び内歯車３４の少なくとも一方を軸線Ｏ１周りに回転させる。
　第１定盤３２、第２定盤等を所定の時間回転させると、第１定盤３２及び第２定盤により、基板２００Ａの厚さ方向を向く面が研磨され、基板２００Ａが、研磨された後の基板２００Ｂとなる。
　制御部８０は、研磨部３１の第２定盤を退避状態にする。
　制御部８０は、前記搬送方法と同様の方法により、キャリア２０５と、キャリア２０５の貫通孔２０６内に収容される基板２００Ｂとを、研磨装置３０からセットテーブル２０の上面２１上に搬送する。
　制御部８０は、第１搬送装置２５により、セットテーブル２０上の基板２００Ｂを、搬出バスケット１５内に収容する。基板２００Ｂが収容された搬出バスケット１５は、適宜搬出装置により研磨設備１から搬出される。

　以上の工程を繰り返すことにより、研磨設備１により基板２００Ａが連続的に研磨される。

　以上説明したように、本実施形態の第２搬送装置４６では、セットテーブル２０の上面２１上で、貫通孔２０６内に基板２００Ａが収容されたキャリア２０５及び基板２００Ａを支持する。そして、第２搬送装置４６を用いて、第１保持部５２によりキャリア２０５の外周部を上方から保持し、第２保持部５３により貫通孔２０６内の基板２００Ａを保持する。第２搬送装置４６により上面２１上からキャリア２０５及び基板２００Ａを持ち上げ、キャリア２０５及び基板２００Ａを搬送すると、キャリア２０５に作用する重力により、キャリア２０５の中央部が最も下方に撓み、キャリア２０５が下方に向かって凸となるように湾曲する。この際に、第１保持部５２及び第２保持部５３の両方を下方に向かって伸ばすことにより、第１保持部５２に保持されるキャリア２０５及び第２保持部５３に保持される基板２００Ａを互いに離間させる。すると、キャリア２０５及び基板２００Ａの搬送中に、基板２００Ａがキャリア２０５に接触したり、キャリア２０５及び基板２００Ａが上下方向に重なったりするのが抑制される。
　従って、キャリア２０５及び基板２００Ａの搬送中に、第２搬送装置４６から基板２００Ａが落下するのを抑制することができる。

　キャリア２０５が第１保持部５２に保持され、貫通孔２０６内に収容された基板２００Ａが第２保持部５３に保持された状態から、第１保持部５２が下方に伸びる長さである伸長距離Ｍ_５２は、第２保持部５３が下方に伸びる長さである伸長距離Ｍ_５３Ａ，Ｍ_５３Ｂ，Ｍ_５３Ｃよりも、キャリア２０５の厚さを超えて長い。このため、第１保持部５２に保持されるキャリア２０５及び第２保持部５３に保持される基板２００Ａがほぼ同じ高さに配置された状態から、基板２００Ａよりもキャリア２０５を、キャリア２０５の厚さを超えて下方に配置することができる。キャリア２０５の中央部は、キャリア２０５に作用する重力により下方に向かって凸となるように湾曲するため、キャリア２０５及び基板２００Ａの搬送中に基板２００Ａがキャリア２０５に接触するのを、確実に抑制することができる。

　第２搬送装置４６は、フレーム５１を有する。第１保持部５２の第１本体６４及び第２保持部５３の第２本体７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃを互いに連結するフレーム５１により、第１移動部６５により保持されるキャリア２０５の外周部、及び第２移動部７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃにより保持される基板２００Ａの、上下方向における相対的な位置の精度を高めることができる。
　また、本実施形態の研磨装置３０では、第２搬送装置４６により、遊星歯車装置式の研磨部３１における、内歯車３４の複数の歯部３９及び太陽歯車３３の複数の歯部３７にキャリア２０５の複数の歯部２０７を嵌め合わせる。そして、内歯車３４及び太陽歯車３３の少なくとも一方を回転させることによりキャリア２０５を回転させ、キャリア２０５に収容される基板２００Ａの上下方向を向く面を研磨することができる。

　また、本実施形態の搬送方法Ｓでは、保持工程Ｓ３におけるキャリア２０５及び基板２００Ａの搬送中、及び平坦化工程Ｓ５における第１定盤３２の支持面３２ａ上にキャリア２０５を配置する際に、基板２００Ａがキャリア２０５に接触したり、キャリア２０５及び基板２００Ａが厚さ方向に重なったりするのがそれぞれ抑制される。保持工程Ｓ３及び平坦化工程Ｓ５の後で、第２収容工程Ｓ７において、キャリア２０５の貫通孔２０６内に、上方から基板２００Ａを収容させる。
　従って、キャリア２０５及び基板２００Ａの搬送中に、基板２００Ａが落下するのを抑制することができる。
　保持工程Ｓ３では、キャリア２０５よりも基板２００Ａが上方に位置するように保持する。従って、平坦化工程Ｓ５において支持面３２ａ上にキャリア２０５を配置する際に基板２００Ａが支障とならないため、平坦化工程Ｓ５を容易に行うことができる。

　以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
　例えば、前記実施形態の搬送方法では、保持工程において、第１保持部５２のみを、キャリア２０５を保持した状態から下方に向かって伸ばし、第２保持部５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃは、基板２００Ａを保持した状態から伸ばさなくてもよい。このように構成しても、伸長距離Ｍ_５２が、キャリア２０５の厚さを超えて長ければ、キャリア２０５よりも基板２００Ａを上方に位置させることができる。

　同様に、保持工程において、保持部５０を上方に移動させつつ、第２保持部のみを上方に向かって縮ませてもよい。保持工程において、保持部５０を上方に移動させつつ、第１保持部及び第２保持部を上方に向かって縮ませてもよい。これらの方法によっても、キャリア２０５よりも基板２００Ａを上方に位置させることができる。

　保持工程では、キャリア２０５よりも基板２００Ａが下方に位置するように保持したり、キャリア２０５及び基板２００Ａを水平面に沿って位置をずらして保持してもよい。　第１定盤３２の支持面３２ａ及びセットテーブル２０の上面２１は、それぞれ水平面に対して傾斜していてもよい。
　第２搬送装置４６が備える第１保持部５２の数及び第２保持部５３の数は、限定されない。

　搬送装置、研磨装置、及び搬送方法は、キャリア及び基板の搬送中に基板が落下するのを抑制することができる。
　よって、産業上の利用可能性は大きい。

　３０　研磨装置
　３１　研磨部
　３２　第１定盤（定盤）
　３２ａ　支持面
　３３　太陽歯車
　３４　内歯車
　３７，３９，２０７　歯部
　４６　第２搬送装置（搬送装置）
　５１　フレーム（連結部材）
　５２　第１保持部
　５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ　第２保持部
　６４　第１本体
　６５　第１移動部
　７１Ａ，７１Ｂ，７８Ｃ　第２本体
　７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ　第２移動部
　２００　基板
　２０５　キャリア
　２０６　貫通孔
　Ｓ　　搬送方法
　Ｓ３　保持工程
　Ｓ５　平坦化工程
　Ｓ７　第２収容工程（収容工程）

Claims

　平板状に形成され貫通孔が設けられたキャリアと、前記貫通孔内に収容される基板と、を搬送する搬送装置であって、
　前記キャリアの外周部を、前記キャリアの厚さ方向から保持する第１保持部と、
　前記貫通孔内の前記基板を、前記厚さ方向から保持する第２保持部と、
　を備え、
　前記第１保持部に保持される前記キャリア及び前記第２保持部に保持される前記基板が互いに離間するように、前記第１保持部及び前記第２保持部の少なくとも一方が、前記厚さ方向に伸びるか縮むことができる、搬送装置。
　前記キャリアが前記第１保持部に保持され、前記貫通孔内に収容された前記基板が前記第２保持部に保持された状態から、
　前記第１保持部が前記厚さ方向の一方側に伸びる長さは、前記第２保持部が前記厚さ方向の前記一方側に伸びる長さよりも、前記キャリアの厚さを超えて長い、請求項１に記載の搬送装置。
　前記第１保持部は、
　　第１本体と、
　　前記第１本体に対して前記厚さ方向に移動でき、前記キャリアの外周部を保持する第１移動部と、を有し、
　前記第２保持部は、
　　第２本体と、
　　前記第２本体に対して前記厚さ方向に移動でき、前記基板を保持する第２移動部と、を有し、
　前記第１本体及び前記第２本体を互いに連結する連結部材を備える、請求項１又は２に記載の搬送装置。
　前記キャリアの外周縁には、複数の歯部が設けられ、
　定盤の支持面上で回転し、前記キャリアの前記複数の歯部に嵌め合う内歯車及び太陽歯車を有し、前記基板の厚さ方向を向く面を研磨する遊星歯車装置式の研磨部と、
　請求項１から３のいずれか一項に記載の搬送装置と、
　を備え、
　前記搬送装置は、前記内歯車の複数の歯部及び前記太陽歯車の複数の歯部に前記キャリアの前記複数の歯部を嵌め合わせる、研磨装置。
　平板状に形成され貫通孔が設けられたキャリアと、前記貫通孔内に収容される基板と、を搬送する搬送方法であって、
　前記キャリアの外周部及び前記基板を、前記キャリア及び前記基板が互いに離間するようにそれぞれ保持する保持工程と、
　支持面上に前記キャリアを配置して前記キャリアを平坦にするとともに、前記キャリアを平坦にしたときに、前記基板を前記キャリアよりも上方に離間させる平坦化工程と、
　前記キャリアの前記貫通孔内に、上方から前記基板を収容させる収容工程と、
　を行う、搬送方法。
　前記保持工程では、前記キャリアよりも前記基板が上方に位置するように保持する、請求項５に記載の搬送方法。