(57)【要約】【課題】  両面平面研磨装置において、大がかりな制御機構や剥離機構を必要とせずに、上側砥石ユニットの固形砥石の表面に対する被研磨体の貼付きを防いで、被研磨体の取出し作業を容易にする。【解決手段】  上下の砥石ユニット１００，２００のラッピング定盤１，１に保持させた固形砥石２，２を、第１溝部３１によって砥石セグメント２１に分割する。それぞれの砥石セグメント２の表面に第２溝部３２を形成し、上側砥石ユニット１００の砥石セグメント２１の第２溝部３２，３２ａの総本数を、下側砥石ユニット２００の砥石セグメント２１の第２溝部３２の総本数よりも多くする。【選択図】        図１
2006198701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形砥石をラッピング定盤に保持させてなる同一構成及び同一サイズの砥石ユニットを被研磨体を挟む上下両側に各別に配備し、上下の各砥石ユニットにおける固定砥石の表面を上記被研磨体の上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることによって被研磨体の上下両面を研磨する両面平面研磨装置において、
研磨工程終了時での上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との密着力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との密着力よりも小さくなるように、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてあることを特徴とする両面平面研磨装置。
【請求項２】
固形砥石をラッピング定盤に保持させてなる同一構成及び同一サイズの砥石ユニットを被研磨体を挟む上下両側に各別に配備し、上下の各砥石ユニットにおける固定砥石の表面を上記被研磨体の上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることによって被研磨体の上下両面を研磨する両面平面研磨装置において、
研磨終了時での上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力よりも小さくなるように、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてあることを特徴とする両面平面研磨装置。
【請求項３】
上下の上記各砥石ユニットにおける円形又は環形のラッピング定盤に保持された円形又は環形の上記固形砥石が、等角度おきの複数箇所に形成された放射方向に延びる第１溝部によって同一形状の複数の砥石セグメントに分割され、かつ、それぞれの砥石セグメントの表面に同一パターンで第２溝部が形成されていると共に、上側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数を、下側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数よりも多くすることによって上下の上記各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてある請求項１又は請求項２に記載した両面平面研磨装置。
【請求項４】
上記第１溝部及び第２溝部が、研磨屑などを含む廃液の排出路として形成されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載した両面平面研磨装置。
【請求項５】
上記各砥石セグメントが、その砥石セグメントと略同一形状を有して上記ラッピング定盤にボルト止めされた取付板に重なり状に保持されている請求項３又は請求項４に記載した両面平面研磨装置。
【請求項６】
上側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数をｍ、下側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数をｎとしたときの本数比率（ｍ＋１）／（ｎ＋１）を１．２〜６．０の範囲に定めてある請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載した両面平面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面平面研磨装置、特に、被研磨体を挟む上下両側に各別に配備された各砥石ユニットのうちの上側砥石ユニットを研磨工程終了後に浮き上がらせるときに、被研磨体がその上側砥石ユニットに貼り付いたまま持ち上げられてしまうという事態を防ぐ対策を講じた両面平面研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形砥石をラッピング定盤に保持させてなる砥石ユニットを被研磨体を挟む上下両側に各別に配備させることにより、被研磨体の上面と下面とに各砥石ユニットの固定砥石の表面を接触させて水などの研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることによって研削又は研磨を行う両面平面研磨装置は従来より知られており、そのような両面平面研磨装置に用いられる砥石ユニットを図４に平面図で示してある。
図４の砥石ユニットは、円形又は環形のラッピング定盤１に円形又は環形の固形砥石２を保持させてなり、その固形砥石２は、等角度おきの複数箇所に形成された放射方向に延びる第１溝部３１によって同一形状の複数の砥石セグメント２１…に分割されている。さらに具体的には、図５に斜視図で示したように、各砥石セグメント２１がそれと略同一形状を有する取付板２２に接着剤などを用いて装着保持されていて、その取付板２２が上記ラッピング定盤１に重ね合わされてボルト止めされている。図４及び図５において、２３は、取付板２２をラッピング定盤１に締結するためのボルトが挿入される孔を示している。
【０００３】
図４を参照して説明した砥石ユニットを用いて両面平面研磨工程を行うときには、アルミメモリーディスク用のサブストレート、シリコンウェハー、ガラスウェハーといった高度の表面平坦度や表裏両面に高度の平行度が要求される所要数の被研磨体Ｗを図６に示したキャリア９の複数箇所に保持させて上向きに設置した下側砥石ユニット（不図示）の上に載せると共に、その被研磨体Ｗの上に下向きに設置した上側砥石ユニットを載せる。キャリア９は、太陽歯車９１と、キャリア９に具備された遊星歯車９２と、内歯歯車９３などを備えた回転駆動機構９０の作用によって回転駆動されるようになっている。そして、上記のようにして被研磨体Ｗを挟む上下両側に砥石ユニットを各別に配備した後、上下の各砥石ユニットにおける固定砥石２の表面を被研磨体Ｗの上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることにより被研磨体Ｗの上下両面を研磨する。
【０００４】
この両面平面研磨装置では、同一構成及び同一サイズの２基の砥石ユニットが被研磨体Ｗの上下両側に配備されている。また、図例の砥石ユニットでは、相隣接する砥石セグメント２１，２１の相互間に第１溝部３１が形成されているほか、図４又は図６に示したように、それぞれの砥石セグメント２１にはそれを斜めに横切る第２溝部３２が同一パターンで形成されていて、これらの第１及び第２の各溝部３１，３２が、研磨工程で発生する研磨屑などを含む廃液の排出路として作用するようになっている。
【０００５】
この両面平面研磨装置を用いた研磨工程終了時には、上側砥石ユニットを浮き上がらせて被研磨体Ｗを当該研磨装置から取り出すという工程が行われるけれども、そのときに、被研磨体Ｗが研磨液の影響によって上側砥石ユニットの砥石セグメント２１の表面に貼り付いたまま持ち上げられてしまうことがある。そのように事態が起こった場合には、被研磨体Ｗを第１溝部３１や砥石セグメント２１の外周部分に来るように滑らせてずらせた後、被研磨体Ｗを砥石セグメント２１の表面から剥がして回収するという煩わしい作業を余儀なくされるだけでなく、その際に被研磨体Ｗが傷付くおそれがある。また、被研磨体Ｗが貼り付いたことに気付かず、そのまま次の作業に入って思わぬ故障を発生させることもある。さらに、上側砥石ユニットの砥石セグメント２１の表面に貼り付いた被研磨体Ｗが、上側砥石ユニットを浮き上がらせる途中で落下して、落下した被研磨体Ｗが破損してしまったり、下側砥石ユニットに乗っている被研磨体Ｗに当たって傷つけたり破損させたりするというおそれもある。
【０００６】
そこで、従来より、当該研磨装置から被研磨体Ｗを取り出す工程で、上側砥石ユニットを浮き上がらせたときに、被研磨体Ｗが上側砥石ユニットの砥石セグメント２１の表面に貼り付いたままにならないようにするための研究がなされている（たとえば特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１に記載されているものは、上側砥石ユニットの砥石セグメント２１に、その砥石セグメント２１の表面と側面とで開口する貫通孔を穿孔しておくというものであり、それによると、上側砥石ユニットを浮き上がらせるときに、その貫通孔から自然に空気が送通してきて、被研磨体Ｗが砥石セグメント２１に貼り付かずにその砥石セグメント２１から容易に剥がれるので、上記したような被研磨体の傷付きや破損などが防止されるようになる。また、この特許文献１には、上記貫通孔を利用して圧搾空気や加圧水などを送り込み、それらの加圧作用によって被研磨体Ｗを砥石セグメント２１の表面から確実に剥がすという技術についても言及されていて、そのようにすることによって、貫通孔の開口の直径を小さく抑えることができるとされている。
【０００８】
【特許文献１】実用新案登録第２５５８８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されている技術によると、研磨工程終了時に被研磨体Ｗの上面が貫通孔の開口箇所に位置するように上記回転駆動機構９０（図７参照）の制御を行うことが要求されるために、回転駆動機構９０をそのように制御するための大がかりな制御機構が別途必要になって装置全体が高価になるという問題があった。加えて、貫通孔を利用して圧搾空気や加圧水などを送り込むときには、そのための大がかりな機構が別途必要になり、そのことによっても装置全体が高価になるという問題があった。
【００１０】
本願発明者は以上の状況の下で鋭意研究を行った結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、高価で大がかりな装置を別途を用いることなく、被研磨体が研磨液の影響によって上側砥石ユニットの砥石セグメントの表面に貼り付いたまま持ち上げられてしまうという事態の起こることを減少させて被研磨体回収の作業性を大幅に向上させることができると共に、被研磨体の落下に伴う品質不良の発生を低減することのできる両面平面研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る両面平面研磨装置は、固形砥石をラッピング定盤に保持させてなる同一構成及び同一サイズの砥石ユニットを被研磨体を挟む上下両側に各別に配備し、上下の各砥石ユニットにおける固定砥石の表面を上記被研磨体の上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることによって被研磨体の上下両面を研磨する両面平面研磨装置において、研磨工程終了時での上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との密着力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との密着力よりも小さくなるように、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてある、というものである。
【００１２】
この構成であると、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状の相違によって、研磨工程終了時には、上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との密着力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との密着力よりも小さくなるので、上側砥石ユニットを浮き上がらせたときに被研磨体が下側砥石ユニットの固定砥石の表面側に残るようになり、上側砥石ユニットの固定砥石の表面に貼り付いて持ち上がるという事態がおこりにくくなる。そのため、上側砥石ユニットの固形砥石の表面から研磨体を剥がして回収するという煩わしい作業を行う必要が少なくなって被研磨体が傷付くことを未然に防止しやすくなる。また、被研磨体Ｗが貼り付いたことに気付かず、そのまま次の作業に入って思わぬ故障を発生させたりすることも起こりにくくなる。さらに、上側砥石ユニットの固形砥石の表面に貼り付いた被研磨体が落下してその被研磨体が破損したり、下側砥石ユニットに乗っている被研磨体に当たって傷つけたり破損させたりするという事態も起こりにくくなる。
【００１３】
本発明に係る両面平面研磨装置では、固形砥石をラッピング定盤に保持させてなる同一構成及び同一サイズの砥石ユニットを被研磨体を挟む上下両側に各別に配備し、上下の各砥石ユニットにおける固定砥石の表面を上記被研磨体の上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることによって被研磨体の上下両面を研磨する両面平面研磨装置において、研磨終了時での上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力よりも小さくなるように、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてある、という構成を採用することをも可能である。
【００１４】
この構成によっても、上下の各砥石ユニットの固定砥石の表面形状の相違によって、研磨工程終了時には、上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力よりも小さくなるので、上側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の上面との密着力が、同終了時での下側砥石ユニットの固定砥石の表面と被研磨体の下面との密着力よりも小さくなって上記したところと同様の作用が発揮される。
【００１５】
本発明では、上下の上記各砥石ユニットにおける円形又は環形のラッピング定盤に保持された円形又は環形の上記固形砥石が、等角度おきの複数箇所に形成された放射方向に延びる第１溝部によって同一形状の複数の砥石セグメントに分割され、かつ、それぞれの砥石セグメントの表面に同一パターンで第２溝部が形成されていると共に、上側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数を、下側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数よりも多くすることによって上下の上記各砥石ユニットの固定砥石の表面形状を相違させてある、という構成を採用することが可能である。
【００１６】
この構成であると、第２溝部の総本数の多い上側砥石ユニットの各砥石セグメントの表面積が、第２溝部の総本数の少ない下側砥石ユニットの各砥石セグメントの表面積よりも小さくなるので、研磨工程終了時の被研磨体に対する密着力ないし研磨液の表面張力が、上側砥石ユニットの砥石セグメント側で下側砥石セグメント側よりも小さくなって上記したところと同様の作用が発揮される。
【００１７】
本発明では、上記第１溝部及び第２溝部が、研磨屑などを含む廃液の排出路として形成されていることが望ましく、そうしておくことにより、被研磨体が上側砥石ユニットの砥石セグメントに貼り付くことを抑制するための第１溝部や第２溝部が、研磨工程で発生した研磨屑などを含む廃液が速やかに上下の各砥石ユニットの外部へ排出されるようになり、そのことが研磨工程を円滑に行い、研磨精度を高めることに役立つようになるという優れた作用が奏される。
【００１８】
本発明では、上記各砥石セグメントが、その砥石セグメントと略同一形状を有して上記ラッピング定盤にボルト止めされた取付板に重なり状に保持されているという構成を採用することが可能であり、これによれば、砥石セグメントの取替え交換が容易になる。
【００１９】
本発明では、上側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数をｍ、下側砥石ユニットの各砥石セグメントの上記第２溝部の総本数をｎとしたときの本数比率（ｍ＋１）／（ｎ＋１）が１．２〜６．０の範囲に定めてあることが望ましい。以下（ｍ＋１）／（ｎ＋１）を本数比率と表現する。本数比率が１．２よりも少ないと、上側砥石ユニットの砥石セグメントと下側砥石ユニットの砥石セグメントとの表面積の差を十分に大きく確保することができないので、実際の研磨工程では、被研磨体に対する密着力や研磨液の表面張力による影響が上下で均衡して上側砥石ユニットの砥石セグメントに対する被研磨体の貼り付きを確実に防ぐことができないということが起こり得る。これに対し、本数比率が６．０よりも多いと、上側砥石ユニットの砥石セグメントの表面の凹凸数が多くなりすぎ、仕上がり精度が低下すると共に、被研磨体の上面と下面との仕上がり精度に差を生じやすくなる。そして、上記本数比率が１．２〜６．０の範囲に定められていると、上側砥石ユニットの砥石セグメントに対する被研磨体の貼り付きを防ぐことができ、しかも、被研磨体の上面と下面との仕上がり精度に差が起こりにくい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明に係る両面平面研磨装置によれば、従来の一部の両面平面研磨装置に代表される大がかりな制御機構や剥離機構を必要とせずに、コストを費やさずに上側砥石ユニットの固形砥石（砥石セグメント）の表面に対する被研磨体の貼付きを防ぎやすくなる。そのため、上側砥石ユニットの固形砥石の表面から研磨体を剥がして回収するという煩わしい作業を行う必要が生じにくくなって被研磨体が傷付くことを未然に防止しやすくなるだけでなく、被研磨体が貼り付いたことに気付かず、そのまま次の作業に入って思わぬ故障を発生させたり、さらに、上側砥石ユニットの固形砥石の表面に貼り付いた被研磨体が落下してその被研磨体が破損したり、下側砥石ユニットに乗っている被研磨体に当たって傷つけたり破損させたりするという事態も起こりにくくなる。これらのことから、本発明に係る両面平面研磨装置によれば、アルミメモリーディスク用のサブストレート、シリコンウェハー、ガラスウェハーといった高度の表面平坦度や表裏両面に高度の平行度が要求される被研磨体を大がかりな装置を用いずに安価に製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明に係る両面平面研磨装置の上側砥石ユニット１００及び下側砥石ユニット２００の位置関係を示した概略外観図、図２（ａ）〜（ｆ）は上側砥石ユニット１００の砥石セグメント（Ａ）及び下側砥石ユニット２００の砥石セグメント（Ｂ）の表面形状を例示した説明図、図３（ａ）（ｂ）は変形例による砥石セグメントの表面形状を例示した説明図である。
【００２２】
図１に示した下側砥石ユニット２００は、図４を参照して説明した砥石ユニットと同じ構造を備えている。すなわち、円形又は環形のラッピング定盤１に円形又は環形の固形砥石２を保持させてなり、その固形砥石２が、等角度おきの複数箇所に形成された放射方向に延びて外周端面で開口する第１溝部３１によって同一形状の複数の砥石セグメント２１…（以下「下側砥石セグメント２１という）に分割されている。そして、各下側砥石セグメント２１がそれと略同一形状を有する取付板２２に接着剤などを用いて装着保持されていて、その取付板２２が上記ラッピング定盤１に重ね合わされてボルト止めされている。さらに、それぞれの下側砥石セグメント２１にはそれを斜めに横切って両側端面で開口する第２溝部３２が同一パターンで形成されていて、これらの第１及び第２の各溝部３１，３２が、研磨工程で発生する研磨屑などを含む廃液の排出路として作用するようになっている。なお、図１では、砥石セグメント２１に備わっているボルト挿入孔を図示省略してある。
【００２３】
図１に示した上側砥石ユニット１００は、その基本的構成やサイズが上記下側砥石ユニット２００と同様であるけれども、下側砥石ユニット２００と異なっている点は、各砥石セグメント２１（以下「上側砥石セグメント」という）にそれを斜めに横切る第２溝部３２ａを１本ずつ追加してある点である。したがって、上側砥石ユニット１００及び下側砥石ユニット２００において、同一部分に同一符号を付すことによって説明の重複を回避することにする。
【００２４】
図１に示した上下の砥石ユニット１００，２００を用いて両面平面研磨工程を行うときには、図６を参照して説明したところから明らかなよう、アルミメモリーディスク用のサブストレート、シリコンウェハー、ガラスウェハーといった高度の表面平坦度や表裏両面に高度の平行度が要求される所要数の被研磨体Ｗをキャリア９の複数箇所に保持させて上向きに設置した下側砥石ユニット２００の上に載せ、その被研磨体Ｗの上に下向きに設置した上側砥石ユニット１００を載せることによって、被研磨体Ｗを挟む上下両側に砥石ユニット１００，２００を各別に配備した後、上下の各砥石ユニット１００，２００における固定砥石２，２の表面を被研磨体Ｗの上面と下面とにそれぞれ接触させて研磨液を給送しながらそれらを相対回転させることにより被研磨体Ｗの上下両面を研磨する。その際、上下の各砥石セグメント２１の第１溝部３１や第２溝部３２が、研磨工程で発生する研磨屑などを含む廃液の排出路として作用するほか、上側砥石セグメント２１に追加されている第２溝部３２ａも同様に研磨工程で発生する研磨屑などを含む廃液の排出路として作用する。したがって、廃液や研磨屑が上下の各固形砥石２の周囲などに滞留して研磨精度や研磨性能を損なうという事態が防止される。
【００２５】
この実施形態において、上側砥石セグメント２１には第２溝部３２ａが追加して形成されているので、その上側砥石セグメント２１に形成されている第２溝部３２，３２ａの総本数は、下側砥石セグメント２１に形成されている第２溝部３２の総本数よりも多くなっている。そのため、上側砥石セグメント２１の集合でなる上側の固形砥石２の表面形状と下側砥石セグメント２１の集合でなる下側の固形砥石２の表面形状が相違していて、それらの表面積は、上側の固形砥石２の方が下側の固形砥石２に比べて小さくなっている。そのため、研磨工程終了時での上下の固形砥石２，２の表面と被研磨体との密着力を比べると、表面積の小さな上側の固形砥石２の表面と被研磨体との密着力が、表面積の大きな下側の固形砥石２の表面と被研磨体との密着力よりも小さく抑えられる。さらに具体的には、上側砥石セグメント２１の表面と被研磨体との密着力が、下側砥石セグメント２１の表面と被研磨体との密着力よりも小さく抑えられる。言い換えると、研磨工程終了時での下側の固定砥石２の表面と被研磨体の下面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力よりも、上側の固定砥石２の表面と被研磨体の上面との接触部分に給送されている研磨液の表面張力が小さくなっている。
【００２６】
このことにより、研磨工程終了時に、上側砥石ユニット１００を浮き上がらせたときには、被研磨体が下側の固形砥石２の表面に貼り付いてその下側の固形砥石２の上に乗ったまま残り、上側の固形砥石２の表面に貼り付いて上側砥石ユニット１００によって持ち上げられるという事態が起こりにくい。その結果、当該研磨装置から研磨後の被研磨体を取り出す作業は、下側砥石ユニット２００に対してだけ行えばよいので、上側の固形砥石２の表面から研磨体を剥がして回収するという煩わしい作業を行う必要が少なくなるか、あるいは、必要なくなるだけでなく、上側の固形砥石２に被研磨体Ｗが貼り付いたまま次の作業に移るという事態も起こりにくくなる。さらに、上側の固形砥石２の表面に貼り付いた被研磨体が落下してその被研磨体が破損したり、下側砥石ユニット２００に乗っている被研磨体に当たって傷つけたり破損させたりするという事態も起こりにくくなる。
【００２７】
この実施形態では、下側の固形砥石２と上側の固形砥石２とに同一パターンで第１溝部３１を具備させ、下側砥石セグメント２１と上側砥石セグメント２１とに同一パターンで第２溝部３２を具備させてあることに加えて、上側砥石セグメント２１に第２溝部３２ａを追加することにより、上側砥石セグメント２１の第２溝部３２，３２ａの総本数を、下側砥石セグメント２１の第２溝部３２の総本数よりも多くすることによって上下の上記各砥石ユニット１００，２００の固定砥石２，２の表面形状を相違させてあるけれども、この点は、追加した第２溝部３２ａのような溝形を上側砥石セグメント２１に具備させる代わりに、上側砥石セグメント２１の側面又は外周端面に達する適宜大きさ及び形状の凹所などを上側砥石セグメント２１の表面に具備させることによって上下の上記各砥石ユニット１００，２００の固定砥石２，２の表面形状を相違させることも可能であり、そうすることによって凹所が上下の上記各砥石ユニット１００，２００の固定砥石２，２の表面形状を相違させることに役立ち、しかも、凹所が吸盤に似た吸着作用を発揮して被研磨体に対する吸着作用を発揮することもなくなる。しかし、被研磨体の上面に対する研磨精度とその下面に対する研磨精度との適切なバランスを保つためには、実施形態のように、第２溝部３２ａのような溝形を上側砥石セグメント２１の表面に具備させることが好ましい。
【００２８】
上記第２溝部３２ａのような溝形を上側砥石セグメント２１の表面に具備させることによって、上側の固形砥石２と下側の固形砥石２との表面形状を相違させる場合の幾つかの具体例を図２に示してある。同図では、（Ａ）列の（ａ）〜（ｆ）に下側砥石セグメント２１の表面形状を例示し、それらの下側砥石セグメント２１の表面形状に対応する上側砥石セグメント２１の表面形状を（Ｂ）列の（ａ）〜（ｆ）に示してある。すなわち、同図（ａ）の組合せでは上側砥石セグメント２１に斜めに横切る第２溝部３２ａを追加してあり、同図（ｂ）（ｃ）の組合せでは上側砥石セグメント２１に内外方向に縦通する第２溝部３２ａを追加してあり、同図（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の組合せでは上側砥石セグメント２１に斜めに横切る第２溝部３２ａと内外方向に縦通する第２溝部３２ａとを追加してある。なお、同図（ｅ）（ｆ）では、下側砥石セグメント２１に第２溝部３２を形成しない事例を示している。
【００２９】
また、図２の（Ｃ）列には、下側砥石セグメント２１の第２溝部３２の総本数に対する上側砥石セグメント２１の第２溝部３２，３２ａの本数比率を示してあり、これらの数値で判るように、図示例の組合せでは、いずれも、本数比率が１．２〜６．０の範囲内になっている。ここで、本数比率１．２よりも少ないと、実際の研磨工程で、被研磨体に対する密着力や研磨液の表面張力による影響が上下で均衡して上側砥石セグメント２１に対する被研磨体の貼り付きを防ぐにくくなるということが起こり得る。これに対し、本数比率が６．０倍よりも多いと、被研磨体の上面と下面との仕上がり精度に仕上がりに差を生じやすくなる。そして、本数比率が１．２〜６．０の範囲に定められていると、上側砥石セグメント２１に対する被研磨体の貼り付きを防ぐことができ、しかも、被研磨体の上面と下面との仕上がり精度に差が生じにくい。
【００３０】
なお、図２（Ｃ）列の数式の左辺の表記は、上側砥石セグメント２１の第２溝部３２，３２ａの総本数をｍとし、下側砥石セグメント２１の第２溝部３２の総本数をｎとして（ｍ＋１）／（ｎ＋１）として記述してある。これは、図２の（ｅ）（ｆ）に示した下側砥石セグメント２１のように第２溝部３２の総本数が０である場合を考慮して右辺の比率が無限大になることを回避したためである。
【００３１】
以上説明した上側砥石セグメント２１では、その第２溝部３２，３２ａが長手方向の両端で当該上側砥石セグメント２１の側面や内外の端面で開口している事例を説明したけれども、この点は、たとえば図３（ａ）（ｂ）に示したように、その第２溝部３２，３２ａの長手方向の一端だけを当該上側砥石セグメント２１の側面や内外の端面で開口させておいてもよい。こうしておけば、上側砥石セグメント２１の表面が被研磨体に密着しているときに、第２溝部３２，３２ａから空気が排出されてしまって吸盤作用で当該上側砥石セグメント２１が被研磨体に強固に吸着して貼り付いてしまうという事態が起こらない。
【実施例】
【００３２】
砥粒として炭化珪素ＧＣ４０００番を使い、ポリビニルホルマール樹脂とフェノール樹脂を結合材とした弾性砥石で、本発明例として図２の（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）及び上下の表面形状が同じ比較例に相当する砥石ユニットを作製し、スピードファム（株）社製研磨装置１６Ｂ−４ＳＳＧ−４に取り付け、研磨試験を実施した。３．５インチのアルミ基板３２枚づつを加工圧力７．８４ｋＰａ、加工回転数６０ｒｐｍ、加工時間１８０秒で研磨した。これをそれぞれ６回行い、合計１９２枚づつの基板の内、上側砥石ユニットに貼り付いた基板数と研磨したアルミ基板の表面粗さを比較した。
表１に示したように、本発明例では、比較例に対して上側砥石ユニットに貼り付いた基板は１／４以下に低減した。表面粗さは溝が増えるに従い粗くなった。
【００３３】
（表１）
┌───────┬───────────┬──────────┬─────┐
│              │      本数比率        │    上側砥石への    │基板上側の│
│              │（ｍ＋１）／（ｎ＋１）│   貼り付き数（率） │表面粗さ比│
│              │                      │                    │（Ｒａ）  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│比較例        │       １．０         │５８枚（３０．２％）│  １００  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ａ）│       １．５         │１４枚（  ７．３％）│  １０２  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ｂ）│       １．５         │１３枚（  ６．８％）│    ９８  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ｃ）│       ２．０         │  ８枚（  ４．２％）│  １０４  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ｄ）│       ２．５         │  ６枚（  ３．１％）│  １０６  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ｅ）│       ６．０         │  ２枚（  １．０％）│  １１０  │
├───────┼───────────┼──────────┼─────│
│本発明例（ｆ）│       ７．０         │  ２枚（  １．０％）│  １３１  │
└───────┴───────────┴──────────┴─────┘
表１中の表面粗さ比は、比較例のＲａを１００とした場合の本発明例の各Ｒａの比を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る両面平面研磨装置の上下の各砥石の位置関係を示した概略外観図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は上下の各砥石セグメントの表面形状を例示した説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は変形例による砥石セグメントの表面形状を例示した説明図である。
【図４】従来の両面平面研磨装置に用いられる砥石ユニットの平面図である。
【図５】砥石セグメントの斜視図である。
【図６】キャリアに保持させた被研磨体の上に上側砥石ユニットを載せた状態の底面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ラッピング定盤
２  固形砥石
２１  砥石セグメント
２２  取付板
３１  第１溝部
３２  第２溝部
１００，２００  砥石ユニット
Ｗ  被研磨体
【図１】
2006198701.tif 000003
【図２】
2006198701.tif 000004
【図３】
2006198701.tif 000005
【図４】
2006198701.tif 000006
【図５】
2006198701.tif 000007
【図６】
2006198701.tif 000008