[发明专利]工件的加工装置及工件的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在将工件保持于载具的保持孔并同时加工该工件的两面的工件加工中，检测工件在加工前未准确收容在载具的保持孔中的情况并防止工件破裂的方法及装置。

背景技术

一直以来，在例如对硅晶圆等薄板状工件进行平面加工的情况下，使用双面研磨装置或双面抛光(ラップ)装置。例如，双面研磨装置在粘贴了由聚氨酯泡沫或无纺布构成的研磨布的上下磨板之间，配置在外周部具有行星齿轮的圆盘状的载具。将工件保持在该载具的保持孔内，使与行星齿轮啮合的太阳齿轮和内齿轮相互旋转，由此产生载具的自转、公转运动。通过该自转、公转、以及上下磨板的旋转和与工件的滑动，从而同时研磨工件的上下面。在研磨时，为了高效进行研磨，从设置在上磨板上的多个孔供给研磨浆料。

在上磨板具备上下活动机构，在上升位置处配置载具，或将工件保持于载具。关于工件的保持，存在操作者以手动操作来进行的情况和使用自动的操作装置来进行的情况(例如，参照专利文献1)。在保持工件后，通过使上磨板下降，利用上下磨板夹入工件和载具。

关于控制研磨速度，有通过改变上下磨板、太阳齿轮、内齿轮的旋转速度，来改变工件与上下磨板的滑动速度的方法、以及控制研磨负载的方法。

在上磨板的保持部通常具备测量上磨板重量的测量仪器。例如，在上磨板处于上升位置时，该测量仪器测量上磨板的总重量。在上磨板完全下降的位置，由于上磨板的总重量施加于工件和载具，因此该测量仪器测量的上磨板的重量为零。若从该完全下降的位置逐渐使上磨板上升，则仅施加在工件和载具上的上磨板的重量也逐渐被上磨板保持部支撑。即，能够通过适当控制上磨板的高度位置，来对工件和载具施加所希望的研磨负载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开2005-243996号公报

专利文献2:日本专利公开2013-78826号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

若在保持于载具上的工件未被准确收容在载具的保持孔内的状态下，即在工件的保持存在异常的状态下进行工件的研磨，则工件将从保持孔大幅脱出，使工件破损。在该情况下，从载具脱出的工件不仅将破损，而且连锁性地引起其它工件或载具破损的可能性也较高。进而，也将存在装置的齿轮、研磨布、磨板破损的情况。

其结果为，将导致因工件破损而使成品率降低、以及因加工装置的复位操作而使生产率降低，进而还会因更换破损的装置部件或研磨布而使成本增加。

对于工件保持异常的原因，存在工件从一开始就未准确插入保持孔内的情况、工件虽被准确插入保持孔内，但在研磨开始前例如由于磨板旋转而使其从保持孔露出的情况。这样的保持异常被认为，在操作者以手动操作来进行工件保持的情况下，是由于简单的操作失误而产生的，或者在使用自动操作装置来进行的情况下，是由于故障等使装置未充分发挥作用而产生的。

之所以准确插入保持孔内的工件在研磨开始前从保持孔露出，一般认为其理由如下。

放置于下磨板上的载具的保持孔中积存的水或浆料使工件获得浮力从而易于露出。更具体地讲，在普通的双面研磨装置或双面抛光装置中，能够用一个载具保持一个工件或多个工件，将多片载具例如五个载具以等间隔、即以72°间隔设置在装置上的情况较多。在将工件保持于载具时，在多个载具之中，通过使内齿轮与太阳齿轮旋转从而使对象载具移动至特定的工件装料位置。操作者通过手动操作来将工件保持于配置在该特定的装料位置的载具，或者自动操作装置将工件保持于配置在该特定的装料位置的载具。在位于该特定装料位置的载具的晶圆保持结束后，通过使内齿轮和太阳齿轮以72°并向相同方向旋转，从而在下一次使紧邻的载具移动至工件的装料位置(有时将该动作称为载具的转位)。通过将这些工件的保持和转位重复五次，从而使工件保持在全部五个载具上。在上述的工件获得浮力而易于露出的条件下，像转位这样使载具移动或旋转时有可能使工件从载具露出。

为了检测工件的保持异常，有将工件保持在载具后进行由操作者实施的手触摸确认的情况，但是由于操作者直接进行这样的手触确认耗费时间，故并不高效。

另外，已知一种在用激光变位仪检测出的上磨板的高度位置与基准位置的差超过阈值时判断为工件保持异常的方法(参照专利文献2)。但是，该方法导入激光变位仪，故使成本增加。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种在工件加工前在短时间内高精度、低成本地检测出工件保持异常，从而能够防止工件、加工装置破损的加工装置及加工方法。

(二)技术方案