(57)【要約】【課題】被処理物の破損を防止または抑制し、かつ被処理物を高精度に研磨することのできる研磨装置および研磨方法を提供すること。【解決手段】上定盤と、下定盤と、上定盤および下定盤の間に、ワークを保持するキャリアとを有し、キャリアに保持されたワークが上定盤および下定盤により挟み込まれることでワークに圧力が加わった状態にて、キャリアが上定盤および下定盤に対して相対的に自転しながら公転することにより、ワークの両面を研磨するよう構成された研磨装置であって、ワークの研磨時における研磨抵抗を測定する研磨抵抗測定手段２２０と、研磨抵抗測定手段２２０により測定された研磨抵抗に基づいて、キャリアの自転比率を制御する制御手段２３０とを有する。【選択図】図４
2011056630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の一方の面を研磨する第１の定盤と、前記被処理物の他方の面を研磨する第２の定盤と、前記第１の定盤および前記第２の定盤の間に、前記被処理物を保持する保持部とを有し、前記保持部に保持された前記被処理物を前記第１の定盤および前記第２の定盤により挟み込むことで前記被処理物に圧力を加えた状態にて、前記保持部が前記第１の定盤および前記第２の定盤に対して相対的に自転しながら公転することにより、前記被処理物の前記一方の面および前記他方の面を研磨するよう構成された研磨装置であって、
前記被処理物の研磨時における研磨抵抗を測定する研磨抵抗測定手段と、
前記研磨抵抗測定手段により測定された前記研磨抵抗に基づいて、前記保持部の自転比率を制御する制御手段とを有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
サンギヤと、
前記サンギヤに対して同軸的に設けられたインターナルギヤとを有し、
前記保持部は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤに噛合するよう設けられ、
前記制御手段は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤの回転数を相対的に変化させることにより、前記保持部の自転比率を制御する請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記サンギヤを回転駆動するサンギヤ駆動モータおよび前記サンギヤ駆動モータに第１の電流を供給するサンギヤ駆動モータ用電源を有し、前記サンギヤ駆動モータ用電源から前記サンギヤ駆動モータに供給される前記第１の電流の大きさが、前記サンギヤの回転数が一定となるように経時的に制御されるサンギヤ駆動部と、
前記インターナルギヤを回転駆動するインターナルギヤ駆動モータおよび前記インターナルギヤ駆動モータに第２の電流を供給するインターナルギヤ駆動モータ用電源を有し、前記インターナルギヤ駆動モータ用電源から前記インターナルギヤ駆動モータに供給される前記第２の電流の大きさが、前記インターナルギヤの回転数が一定となるように経時的に制御されるインターナルギヤ駆動部とを有し、
研磨抵抗測定手段は、前記第１の電流および前記第２の電流の少なくとも一方の電流値を前記研磨抵抗として測定する請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記制御手段は、基準電流値と、研磨抵抗測定手段により測定された前記電流値との差分に基づいて、前記保持部の自転比率を制御する請求項３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記基準電流値は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤの回転数、および前記被処理物に加わる前記圧力が設定値と等しい状態での電流値の平均値である請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記サンギヤを回転駆動するサンギヤ駆動モータおよび前記サンギヤ駆動モータに第１の電流を供給するサンギヤ駆動モータ用電源を有し、前記サンギヤ駆動モータ用電源から前記サンギヤ駆動モータに供給される前記第１の電流の大きさを、前記サンギヤの回転数が一定となるように制御するサンギヤ駆動部と、
前記インターナルギヤを回転駆動するインターナルギヤ駆動モータおよび前記インターナルギヤ駆動モータに第２の電流を供給するインターナルギヤ駆動モータ用電源を有し、前記インターナルギヤ駆動モータ用電源から前記インターナルギヤ駆動モータに供給される前記第２の電流の大きさを、前記インターナルギヤの回転数が一定となるように制御するインターナルギヤ駆動部とを有し、
研磨抵抗測定手段は、前記第１の電流および前記第２の電流の少なくとも一方の電流値の上昇率を前記研磨抵抗として測定する請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記研磨抵抗測定手段により測定された前記研磨抵抗に基づいて、さらに、前記第１の定盤および前記第２の定盤の回転数を制御する請求項１ないし６のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項８】
前記第１の定盤および前記第２の定盤で前記被処理物を挟み込むことにより、前記被処理物に加わる圧力は、前記圧力が設定値に到達した後は一定である請求項１ないし７のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項９】
被処理物の一方の面を研磨する第１の定盤と、前記被処理物の他方の面を研磨する第２の定盤と、前記第１の定盤および前記第２の定盤の間に、前記被処理物を保持する保持部とを有し、前記保持部に保持された前記被処理物を前記第１の定盤および前記第２の定盤により挟み込むことで前記被処理物に圧力を加えた状態にて、前記保持部が前記第１の定盤および前記第２の定盤に対して相対的に自転しながら公転することにより、前記被処理物の前記一方の面および前記他方の面を研磨する研磨方法であって、
前記被処理物の研磨時における研磨抵抗を測定し、測定された前記研磨抵抗に基づいて、前記保持部の自転比率を制御することを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガラス、水晶、シリコンウエハ等の被処理物の表面（被処理面）の平坦度を向上させるために、被処理面を研磨する研磨加工（ラッピング加工、ポリッシング加工等）が行われている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の研磨装置は、円形部材と、円形部材を回転駆動する第１回転軸と、第１回転軸を駆動するサーボモータを収納する第１トルク計測部と、前記円形部材に対向する小円板部材と、小円板部材を回転駆動する第２回転軸と、第２回転軸を駆動するサーボモータを収納する第２トルク計測部とを有している。
【０００３】
このような研磨装置では、小円板部材の下面にシリコンウエハ（被処理物）を貼り付け、シリコンウエハの下面を、円形部材の上面に添付された研磨布によって研磨することにより平坦化するように構成されている。
特に、特許文献１に記載の研磨装置では、測定された研磨抵抗に基づいて、研磨時間、加圧力および研磨布の回転速度のうちの少なくとも１つのパラメータを変更することにより、複数の状態の異なるシリコンウエハの取代を均一化することができるようになっている。
しかしながら、特許文献１の研磨装置では、例えば加圧力を変更し低くすると、被処理物を円形部材と小円板部材との間に抑え込む力が弱くなり、小円板部材から被処理物が脱落し、被処理物が破損するおそれがある。この問題は、被処理物のサイズが大きいほど顕著である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８８２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、被処理物の破損を防止または抑制し、かつ被処理物を高精度に研磨することのできる研磨装置および研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本発明の研磨装置は、被処理物の一方の面を研磨する第１の定盤と、前記被処理物の他方の面を研磨する第２の定盤と、前記第１の定盤および前記第２の定盤の間に、前記被処理物を保持する保持部とを有し、前記保持部に保持された前記被処理物を前記第１の定盤および前記第２の定盤により挟み込むことで前記被処理物に圧力を加えた状態にて、前記保持部が前記第１の定盤および前記第２の定盤に対して相対的に自転しながら公転することにより、前記被処理物の前記一方の面および前記他方の面を研磨するよう構成された研磨装置であって、
前記被処理物の研磨時における研磨抵抗を測定する研磨抵抗測定手段と、
前記研磨抵抗測定手段により測定された前記研磨抵抗に基づいて、前記保持部の自転比率を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
これにより、被処理物の破損を防止または抑制し、かつ被処理物を高精度に研磨することのできる研磨装置を提供することができる。このような装置によれば、特に、薄く大型の被処理物を高精度に研磨することができる。
【０００７】
［適用例２］
本発明の研磨装置では、サンギヤと、
前記サンギヤに対して同軸的に設けられたインターナルギヤとを有し、
前記保持部は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤに噛合するよう設けられ、
前記制御手段は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤの回転数を相対的に変化させることにより、前記保持部の自転比率を制御することが好ましい。
これにより、簡単な構成で、保持部の自転比率を変更することができる。
【０００８】
［適用例３］
本発明の研磨装置では、前記サンギヤを回転駆動するサンギヤ駆動モータおよび前記サンギヤ駆動モータに第１の電流を供給するサンギヤ駆動モータ用電源を有し、前記サンギヤ駆動モータ用電源から前記サンギヤ駆動モータに供給される前記第１の電流の大きさが、前記サンギヤの回転数が一定となるように経時的に制御されるサンギヤ駆動部と、
前記インターナルギヤを回転駆動するインターナルギヤ駆動モータおよび前記インターナルギヤ駆動モータに第２の電流を供給するインターナルギヤ駆動モータ用電源を有し、前記インターナルギヤ駆動モータ用電源から前記インターナルギヤ駆動モータに供給される前記第２の電流の大きさが、前記インターナルギヤの回転数が一定となるように経時的に制御されるインターナルギヤ駆動部とを有し、
研磨抵抗測定手段は、前記第１の電流および前記第２の電流の少なくとも一方の電流値を前記研磨抵抗として測定することが好ましい。
これにより、研磨抵抗を的確に測定することができる。
【０００９】
［適用例４］
本発明の研磨装置では、前記制御手段は、基準電流値と、研磨抵抗測定手段により測定された前記電流値との差分に基づいて、前記保持部の自転比率を制御することが好ましい。
これにより、必要な場合にのみ的確に保持部の自転比率を変更することができる。
【００１０】
［適用例５］
本発明の研磨装置では、前記基準電流値は、前記サンギヤおよび前記インターナルギヤの回転数、および前記被処理物に加わる前記圧力が設定値と等しい状態での電流値の平均値であることが好ましい。
これにより、基準電流値が、基準値として適したものとなる。
【００１１】
［適用例６］
本発明の研磨装置では、前記サンギヤを回転駆動するサンギヤ駆動モータおよび前記サンギヤ駆動モータに第１の電流を供給するサンギヤ駆動モータ用電源を有し、前記サンギヤ駆動モータ用電源から前記サンギヤ駆動モータに供給される前記第１の電流の大きさを、前記サンギヤの回転数が一定となるように制御するサンギヤ駆動部と、
前記インターナルギヤを回転駆動するインターナルギヤ駆動モータおよび前記インターナルギヤ駆動モータに第２の電流を供給するインターナルギヤ駆動モータ用電源を有し、前記インターナルギヤ駆動モータ用電源から前記インターナルギヤ駆動モータに供給される前記第２の電流の大きさを、前記インターナルギヤの回転数が一定となるように制御するインターナルギヤ駆動部とを有し、
研磨抵抗測定手段は、前記第１の電流および前記第２の電流の少なくとも一方の電流値の上昇率を前記研磨抵抗として測定することが好ましい。
これにより、必要な場合にのみ的確に保持部の自転比率を変更することができる。
【００１２】
［適用例７］
本発明の研磨装置では、前記制御手段は、前記研磨抵抗測定手段により測定された前記研磨抵抗に基づいて、さらに、前記第１の定盤および前記第２の定盤の回転数を制御することが好ましい。
これにより、被処理物の破損をより確実に防止または抑制することができる。
【００１３】
［適用例８］
本発明の研磨装置では、前記第１の定盤および前記第２の定盤で前記被処理物を挟み込むことにより、前記被処理物に加わる圧力は、前記圧力が設定値に到達した後は一定であることが好ましい。
これにより、研磨中に、被処理物が保持部から離脱することを防止することができる。
【００１４】
［適用例９］
本発明の研磨方法は、被処理物の一方の面を研磨する第１の定盤と、前記被処理物の他方の面を研磨する第２の定盤と、前記第１の定盤および前記第２の定盤の間に、前記被処理物を保持する保持部とを有し、前記保持部に保持された前記被処理物を前記第１の定盤および前記第２の定盤により挟み込むことで前記被処理物に圧力を加えた状態にて、前記保持部が前記第１の定盤および前記第２の定盤に対して相対的に自転しながら公転することにより、前記被処理物の前記一方の面および前記他方の面を研磨する研磨方法であって、
前記被処理物の研磨時における研磨抵抗を測定し、測定された前記研磨抵抗に基づいて、前記保持部の自転比率を制御することを特徴とする。
これにより、被処理物の破損を防止または抑制し、かつ被処理物を高精度に研磨することのできる研磨方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の研磨装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す研磨装置の平面図である。
【図３】図１に示す研磨装置が有する下定盤の平面図である。
【図４】図１に示す研磨装置が有する制御系のブロック図である。
【図５】図１に示す研磨装置の駆動を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施形態にかかる本発明の研磨装置が有する制御系のブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の研磨装置および研磨方法を添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の研磨装置の第１実施形態を示す断面図、図２は、図１に示す研磨装置の平面図、図３は、図１に示す研磨装置が有する下定盤の平面図、図４は、図１に示す研磨装置が有する制御系のブロック図、図５は、図１に示す研磨装置の駆動を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、図１中互いに直交する３つの方向をｘ軸方向、ｙ軸方向およびｚ軸方向とする。そのうち、上定盤（下定盤）の回転軸と平行な軸をｚ軸とし、ｚ軸を法線とする平面をｘｙ平面とする。以下、対応する方向はその他の図においても同様である。また、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【００１７】
まず、研磨装置１００の詳細な説明に先立って、研磨装置１００により研磨が行われるワーク１０について説明する。
ワーク１０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラス、水晶等の結晶性材料、アルミナ、シリカ、チタニア等の各種セラミックス、シリコン、ガリウム−ヒ素等の各種半導体材料、ダイヤモンド、黒鉛等の炭素系材料、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フェノール樹脂、アクリル樹脂等各種プラスチック（樹脂材料）のような誘電体材料で構成されたもの、その他、例えば、アルミニウム、銅、鉄系金属のような各種金属材料が挙げられる。
【００１８】
次いで、研磨装置１００について詳細に説明する。
研磨装置１００は、ワーク（被処理物）１０の被処理面（両面、すなわち上面および下面）をそれぞれ研磨し平坦化する装置である。
このような研磨装置１００は、図１および図２に示すように、ワーク１０を支持する４つのキャリア（保持部）１１１と、４つのキャリア１１１の上方に位置する上定盤（第１の定盤）１２０と、４つのキャリア１１１の下方に位置する下定盤（第２の定盤）１３０と、駆動軸１４１の回転により駆動する上定盤支持部１４０と、駆動軸１５１の回転により駆動するサンギヤ１５０と、駆動軸１６１の回転により駆動する下定盤支持部１６０と、駆動軸１７１の回転により駆動するインターナルギヤ１７０と、上定盤１２０を昇降動可能に吊り下げる吊下装置１８０と、ワーク１０の表面（被処理面）に研磨剤を供給する研磨剤供給装置１９０と、駆動軸１４１、１５１、１６１、１７１を回転させる駆動装置２００と、駆動装置２００を制御する制御系２１０とを有している。
【００１９】
図１に示すように、４つの駆動軸１４１、１５１、１６１、１７１は、同心状に配置された多重軸に形成され、内側から、駆動軸１４１、駆動軸１５１、駆動軸１６１、駆動軸１７１の順で配置されている。これら４つの駆動軸１４１、１５１、１６１、１７１は、それぞれ、独立してｚ軸まわりに回転可能となっている。
駆動軸１４１の上端には、上定盤支持部１４０が配置されている。上定盤支持部１４０は、吊下装置１８０の作動により上定盤１２０が下位置に配置されたときに、上定盤１２０と係合するものである。また、駆動軸１４１の下端には、歯車１４２が配置されている。この歯車１４２は、後述する歯車２０４と噛合している。
【００２０】
駆動軸１５１の上端には、サンギヤ１５０が配置されている。このサンギヤ１５０は、上定盤支持部１４０の下方に位置している。また、サンギヤ１５０は、上定盤支持部１４０と同心状に設けられた円環状をなしており、その外周に歯車部１５３が形成されている。また、駆動軸１５１の下端には、歯車１５２が配置されている。この歯車１５２は、後述する歯車２０５と噛合している。
【００２１】
駆動軸１７１の上端には、インターナルギヤ１７０が配置されている。このインターナルギヤ１７０は、サンギヤ１５０の周囲（外周）を囲むように配置されている。また、インターナルギヤ１７０は、サンギヤ１５０と同心状に形成された円環状をなしており、その内周に歯車部１７３が形成されている。また、駆動軸１７１の下端には、歯車１７２が配置されている。この歯車１７２は、後述する歯車２０７と噛合している。
【００２２】
駆動軸１６１の上端には、下定盤支持部１６０が配置されている。この下定盤支持部１６０は、サンギヤ１５０とインターナルギヤ１７０の間に、これらギヤと噛合することなく配置されている。また、下定盤支持部１６０は、サンギヤ１５０と同心状に形成された円環状をなしている。このような下定盤支持部１６０の上面には、下定盤１３０が配置されている。また、駆動軸１６１の下端には、歯車１６２が配置されている。この歯車１６２は、後述する歯車２０６と噛合している。
サンギヤ１５０とインターナルギヤ１７０との間であって下定盤１３０の上方には、４つのキャリア（保持部）１１１が設けられている。図２に示すように、これら４つのキャリア１１１は、サンギヤ１５０の周方向に等角度間隔（９０°間隔）で配置されている。
【００２３】
図２に示すように、キャリア１１１は、円盤状をなしている。また、キャリア１１１には、その厚さ方向（ｚ軸方向）に貫通する４つの保持孔１１１ａが、キャリア１１１の周方向に沿って等角度間隔（９０°間隔）で形成されている。この４つの保持孔１１１ａは、ワーク１０の形状（平面視形状）に対応した形状をなし、その大きさがワーク１０と等しいか若干大きくなるように形成されている。このような保持孔１１１ａの内側にワーク１０を嵌め込むことによりワーク１０を保持する。
【００２４】
また、キャリア１１１の外周には、歯車部１１１ｂが形成されており、この歯車部１１１ｂがサンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０のそれぞれと噛合している。そのため、キャリア１１１は、サンギヤ１５０とインターナルギヤ１７０との回転に連動して、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０の回転方向と回転速度により定まる方向と速度で自転しつつ公転する。
【００２５】
また、キャリア１１１の厚さは、ワーク１０の厚さ（研磨後の目標値）よりも薄くなっている。そのため、キャリア１１１が保持孔１１１ａによってワーク１０を保持している状態では、保持されたワーク１０の被処理面（上面および下面）がキャリア１１１の上面および下面から突出する。
このようなキャリア１１１の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、ガラスエポキシ、塩化ビニルなどの樹脂材料が挙げられる。
【００２６】
吊下装置１８０は、上定盤１２０を回転可能に吊り下げて保持する。この吊下装置１８０は、上定盤１２０が上定盤支持部１４０に係合する前述した下位置と、その係合が解除される上位置（図１に示す位置）との間で、上定盤１２０をｚ軸方向に昇降動させることができる。また、吊下装置１８０は、前記下位置となっているときに、所定の圧力で上定盤１２０をワーク１０に押圧するようになっている。
【００２７】
上定盤１２０は、平面視の形状が円環の板状をなしており、その下面が研磨面１２１を構成している。また、上定盤１２０には、その厚さ方向に貫通する複数の研磨剤供給孔（図示せず）が形成されていて、この各研磨剤供給孔に研磨剤供給装置１９０が備える研磨剤供給管１９１が接続されている。
研磨剤供給管１９１および研磨剤供給孔を介して供給された研磨剤は、その一部がワーク１０と上定盤１２０との間に浸透するとともに、一部が各キャリア１１１に形成された保持孔１１１ａとワーク１０との間を通過するなどして、ワーク１０と下定盤１３０との間に浸透する。
【００２８】
研磨剤供給装置１９０によって供給される研磨剤としては、特に限定されないが、例えば、研磨微粒子（砥粒）を例えば水系の分散媒に分散してスラリー状にしたものが挙げられる。
研磨微粒子としては、特に限定されないが、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、ヒュームドアルミナ、コロイダルアルミナ等のアルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）などの金属酸化物、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ等の珪素酸化物（ＳｉＯ２）などが挙げられる。
研磨微粒子の平均粒径としては、研磨対象となるワーク１０の種類や要求される加工速度等に応じて適宜設定することができるが、２μｍ以上、１０μｍ以下程度であるのが好ましく、５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００２９】
分散媒としては、水系、有機系のいずれでもよく、また、これらを混合したものであってもよい。ここで、有機系の分散媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系、ブタノール、イソプロパノール、エタノール、メタノールなどのアルコール系、エチルセロソルブ、メチルセロソルブなどのエーテル系、酢酸エチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酪酸メチルなどのエステル系のもの、およびこれらの混合物などが挙げられる。また、水系の分散媒としては、例えば、水などが挙げられる。
【００３０】
図１に示すように、駆動装置２００は、４つの駆動軸１４１、１５１、１６１、１７１の回転速度を相対的に変化させることができるように、独立した４つの駆動部、すなわち第１の駆動部２００ａ、第２の駆動部２００ｂ、第３の駆動部２００ｃおよび第４の駆動部２００ｄを有している。
第１の駆動部２００ａは、上定盤１２０を回転させる機能を有する。このような第１の駆動部２００ａは、駆動源としての駆動モータ（上定盤駆動モータ）２０１ａと、駆動モータ２０１ａに電力を供給する電源（上定盤駆動モータ用電源）２０８ａと、駆動モータ２０１ａの回転方向を直角に変更するギヤボックス２０２ａと、ギヤボックス２０２ａから延出した出力軸２０３ａと、出力軸２０３ａに固定された前述した歯車２０４とを有している。歯車２０４は、前述したように、駆動軸１４１の下端に設けられた歯車１４２と噛合している。そのため、電源２０８ａからの電力供給により駆動モータ２０１ａを作動すると、ギヤボックス２０２ａ、出力軸２０３ａおよび歯車２０４を介して、駆動軸１４１が回転駆動し、上定盤１２０が、所定の回転数および回転方向で回転駆動する。このような第１の駆動部２００ａでは、電源２０８ａから駆動モータ２０１ａに供給される電力（電流の大きさ）を、例えばインバーター制御により、駆動軸１４１（上定盤１２０）が設定された回転数を維持するように、すなわち駆動モータ２０１ａが設定された回転数を維持するように制御する。
【００３１】
第２の駆動部２００ｂは、サンギヤ１５０を回転させる機能を有する。このような第２の駆動部２００ｂは、第１の駆動部２００ａと同様に、駆動源としての駆動モータ（サンギヤ駆動モータ）２０１ｂと、駆動モータ２０１ｂに電力を供給する電源（サンギヤ駆動モータ用電源）２０８ｂと、駆動モータ２０１ｂの回転方向を直角に変更するギヤボックス２０２ｂと、ギヤボックス２０２ｂから延出した出力軸２０３ｂと、出力軸２０３ｂに固定された前述した歯車２０５とを有している。歯車２０５は、前述したように、駆動軸１５１の下端に設けられた歯車１５２と噛合している。そのため、電源２０８ｂからの電力供給により駆動モータ２０１ｂを作動すると、ギヤボックス２０２ｂ、出力軸２０３ｂおよび歯車２０５を介して、駆動軸１５１が回転駆動し、サンギヤ１５０が、所定の回転数および回転方向で回転駆動する。このような第２の駆動部２００ｂでは、電源２０８ｂから駆動モータ２０１ｂに供給される電力（電流の大きさ）を、例えばインバーター制御により、駆動軸１５１（サンギヤ１５０）が設定された回転数を維持するように、すなわち駆動モータ２０１ｂが設定された回転数を維持するように制御する。
【００３２】
第３の駆動部２００ｃは、下定盤１３０を回転させる機能を有する。このような第３の駆動部２００ｃも、第１の駆動部２００ａと同様に、駆動源としての駆動モータ（下定盤駆動モータ）２０１ｃと、駆動モータ２０１ｃに電力を供給する電源（下定盤駆動モータ用電源）２０８ｃと、駆動モータ２０１ｃの回転方向を直角に変更するギヤボックス２０２ｃと、ギヤボックス２０２ｃから延出した出力軸２０３ｃと、出力軸２０３ｃに固定された前述した歯車２０６とを有している。歯車２０６は、前述したように、駆動軸１６１の下端に設けられた歯車１６２と噛合している。そのため、電源２０８ｃからの電力供給により駆動モータ２０１ｃを作動すると、ギヤボックス２０２ｃ、出力軸２０３ｃおよび歯車２０６を介して、駆動軸１６１が回転駆動し、下定盤１３０が、所定の回転数および回転方向で回転駆動する。このような第３の駆動部２００ｃでは、電源２０８ｃから駆動モータ２０１ｃに供給される電力（電流の大きさ）を、例えばインバーター制御により、駆動軸１６１（下定盤１３０）が設定された回転数を維持するように、すなわち駆動モータ２０１ｃが設定された回転数を維持するように制御する。
【００３３】
第４の駆動部２００ｄは、インターナルギヤ１７０を回転させる機能を有する。このような第４の駆動部２００ｄも、第１の駆動部２００ａと同様に、駆動源としての駆動モータ（インターナルギヤ駆動モータ）２０１ｄと、駆動モータ２０１ｄに電力を供給する電源（インターナルギヤ駆動モータ用電源）２０８ｄと、駆動モータ２０１ｄの回転方向を直角に変更するギヤボックス２０２ｄと、ギヤボックス２０２ｄから延出した出力軸２０３ｄと、出力軸２０３ｄに固定された前述した歯車２０７とを有している。歯車２０７は、前述したように、駆動軸１７１の下端に設けられた歯車１７２と噛合している。そのため、電源２０８ｄからの電力供給により駆動モータ２０１ｄを作動すると、ギヤボックス２０２ｄ、出力軸２０３ｄおよび歯車２０７を介して、駆動軸１７１が回転駆動し、インターナルギヤ１７０が、所定の回転数および回転方向で回転駆動する。このような第４の駆動部２００ｄでは、電源２０８ｄから駆動モータ２０１ｄに供給される電力（電流の大きさ）を、例えばインバーター制御により、駆動軸１７１（インターナルギヤ１７０）が設定された回転数を維持するように、すなわち駆動モータ２０１ｄが設定された回転数を維持するように制御する。
【００３４】
次いで、上定盤１２０および下定盤１３０について説明する。なお、上定盤１２０および下定盤１３０は、上定盤１２０に前述した複数の研磨剤供給孔（図示せず）が形成されている以外は同様の構成であるため、下定盤１３０について代表して説明し、上定盤１２０については、その説明を省略する。
図３に示すように、下定盤１３０は、円環板状をなしている。下定盤１３０の内径としては、特に限定されないが、３００ｍｍ以上、５００ｍｍ以下程度であるのが好ましい。また、下定盤１３０の外径としては、特に限定されないが、５００ｍｍ以上、７００ｍｍ以下程度であるのが好ましい。また、下定盤１３０の厚さとしては、特に限定されないが、２０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下程度であるのが好ましい。
【００３５】
下定盤１３０の上面（ワーク１０側の面）は、円環状の研磨面１３１を構成している。このような研磨面１３１は、本実施形態では、略平坦面で構成されている。なお、研磨面１３１は、平坦面で構成されていなくてもよく、例えば、頂部が凸または凹の円錐台状の曲面で構成されていてもよい。
また、図３に示すように、下定盤１３０には、研磨面１３１に開放する複数の溝Ｍ１が形成されている。この溝Ｍ１は、研磨面１３１とワーク１０との間に研磨剤を浸透させ易くするとともに、余分な研磨剤やワーク１０の研磨により発生する研磨屑（以下、これらを総称して「研磨剤」とも言う）を円滑に排出する機能を有している。
【００３６】
このような溝Ｍ１は、複数の直線状の溝が交差する格子状をなしている。具体的には、ｘ軸方向に延在する複数の溝Ｍ１ｘと、ｙ軸方向に延在する複数の溝Ｍ１ｙとを有している。
各溝Ｍ１ｘは、等ピッチ（間隔）で形成されている。これと同様に、各溝Ｍ１ｙも、等ピッチ（間隔）で形成されている。また、溝Ｍ１ｘのピッチと溝Ｍ１ｙのピッチとが同じである。これにより、隣り合う溝Ｍ１ｘ同士と、隣り合う溝Ｍ１ｙ同士とで画成された多数の単位摩擦面（その一部が内周または外周に臨んでいるものを除く）が、それぞれ同じ大きさの正方形をなすとともに、上下左右に規則的に配置される。同面積の単位摩擦面が規則的に配列しているため、均質（均一）にワーク１０を研磨することができる。また、研磨面１３１の全域にわたって均一に溝Ｍ１が形成されているため、研磨面１３１のいかなる部位でワーク１０の研磨が行われたとしても、溝Ｍを介して研磨剤を過不足なく排出することができる。
【００３７】
このような下定盤１３０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、鉄、ニッケル、コバルト、金、白金、銀、銅、マンガン、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、鉛、錫、チタン、タングステン等の各種金属、またはこれらのうちの少なくとも１種を含む合金または金属間化合物、さらには、これらの金属の酸化物、窒化物、炭化物等が挙げられる。このうち、合金としては、例えば、ステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ３１８、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ３０２等）、インコネル、ハステロイ、黄銅、青銅、白洋、丹銅、真鍮、ベリリウム銅、超弾性合金（例えば、Ｎｉ−Ｔｉ系合金、Ｎｉ−Ａｌ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ系合金）、超硬合金（例えば、炭化タングステンとコバルトを混合して焼結したもの）、その他例えばジュラルミン等の各種アルミニウム系合金が挙げられる。
また、下定盤１３０の製法としては、特に限定されないが、例えば、鋳造、鍛造、粉体焼結（ＭＩＭ法を含む）などが挙げられる。
【００３８】
図４に示すように、制御系２１０は、ワーク１０の研磨抵抗を測定する研磨抵抗測定手段２２０と、研磨抵抗測定手段２２０の測定結果に基づいて各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄの駆動を制御する制御手段２３０とを有している。
研磨抵抗測定手段２２０は、電源２０８ａから駆動モータ２０１ａに供給される電流の大きさ（電流値）を測定する第１の電流計２２１ａと、電源２０８ｂから駆動モータ２０１ｂに供給される電流の大きさを測定する第２の電流計２２１ｂと、電源２０８ｃから駆動モータ２０１ｃに供給される電流の大きさを測定する第３の電流計２２１ｃと、電源２０８ｄから駆動モータ２０１ｄに供給される電流の大きさを測定する第４の電流計２２１ｄと、これら４つの電流計２２１ａ〜２２１ｄで測定された電流値を足し合わせる（すなわち、各電流計２２１ａ〜２２１ｄで測定された電流値の総和を求める）算出部２２２とを有している。
【００３９】
このような研磨抵抗測定手段２２０は、算出部２２２により算出された電流値（総和電流値）を研磨抵抗として測定する。
具体的には、研磨装置１００は、後述するように、吊下装置１８０により上定盤１２０を所定圧力でワーク１０に押し付けた状態で、各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄを駆動し、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０を所定の方向に所定の回転数で回転させることにより、ワーク１０と上定盤１２０および下定盤１３０とを擦り合わせ、ワーク１０の両面（被処理面）を研磨する。
この際、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０の回転数がそれぞれ予め設定されており、研磨装置１００は、これらが設定回転数で回転するように駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄを駆動する。
【００４０】
ここで、ワーク１０の研磨中、研磨装置１００に何らかの不具合（例えば、下記に記載の不具合等）が発生していない状態（この状態を「通常状態」とも言う）では、上定盤１２０を所定回転数に保つために電源２０８ａから駆動モータ２０１ａに供給される電流の大きさ（第１の電流計２２１ａで測定される電流値）は、経時的にほぼ一定を維持する。下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０についてもこれと同様である。したがって、通常状態において、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０を、それぞれ設定回転数で駆動し続ける場合、算出部２２２により算出される電流値は、経時的にほぼ一定を維持する。
【００４１】
これに対して、例えば、保持部１１１の保持孔１１１ａに保持されていたワーク１０が保持孔１１１ａから離脱し、保持部１１１と上定盤１２０（下定盤１３０）との間に挟まる不具合が発生する場合がある。このような場合に、そのままの状態でワーク１０の研磨を続けると、ワーク１０に所望の研磨を行うことができなかったり、ワーク１０が破損してしまったりする。ワーク１０が破損した場合には、さらに破片が保持部１１１に保持された他のワーク１０と上定盤１２０（下定盤１３０）との間に入り込み、これにより、前記他のワーク１０の表面が傷付いたり、前記他のワーク１０が破損したりする。さらには、破片がギヤに噛んでしまい研磨装置１００の円滑な駆動が妨げられる場合もある。また、例えば、研磨中にワーク１０の一部が破損した場合にも、その破片がワーク１０と上定盤１２０（下定盤１３０）との間に挟まり、前述したのと同様に、ワーク１０の表面が傷付いたり、ワーク１０が破損したりする。また、異物が混入した場合も同様である。なお、以下では、説明の便宜上、上述のような不具合が発生している状態を「不具合発生状態」とも言う。
【００４２】
このような不具合発生状態では、スムーズな研磨を行うことができなくなるため、ワーク１０の研磨抵抗が通常状態に対して大きくなる。そのため、不具合発生状態のときに、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０を、それぞれ設定回転数（後述するメインモード）で駆動し続けようとすると、電源２０８ａ〜２０８ｄのうちの少なくとも１つの電源からそれに対応する駆動モータに供給する電流の大きさが通常状態よりも大きくなる。これは、不具合発生状態における研磨抵抗が、通常状態に比べて大きい分、通常状態よりも大きい電流を供給しなければ、各部（上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０）の回転数を所定回転数に維持することができないためである。
【００４３】
したがって、算出部２２２で算出される電流値は、不具合発生状態の方が通常状態よりも大きくなる。このようにして、研磨抵抗測定手段２２０は、算出部２２２により算出される電流値を研磨抵抗として測定する。算出部２２２で算出された電流値を研磨抵抗として測定することにより、簡単な構成で、かつ確実に研磨抵抗を測定することができる。言い換えれば、研磨抵抗の変化を簡単に確認することができる。
【００４４】
特に、本実施形態の研磨抵抗測定手段２２０では、４つの電源２０８ａ〜２０８ｄから供給される電流値の総和を研磨抵抗として測定するため、より確実かつ高精度に研磨抵抗を測定することができる。なお、研磨抵抗測定手段２２０としては、本実施形態に限定されず、例えば、４つの電源２０８ａ〜２０８ｄから選択した１つの電源から供給される電流のみを研磨抵抗として測定してもよいし、任意に選択した２つまたは３つの電源から供給される電流の総和を研磨抵抗して測定してもよい。
【００４５】
制御手段２３０は、研磨抵抗測定手段２２０により測定された研磨抵抗に基づいて、キャリア１１１の自転比率を変更する機能を有している。制御手段２３０は、キャリア１１１の自転比率の変更を、駆動モータ２０１ｂ（すなわちサンギヤ１５０）および駆動モータ２０１ｄ（すなわちインターナルギヤ１７０）の少なくとも一方の駆動を制御することにより行う。２つの駆動モータ２０１ｂ、２０１ｄの駆動をともに制御する場合には、いずれか一方を制御する場合に比べて、キャリア１１１の自転比率をより高精度に変更することができる。
このような制御手段２３０は、記憶部２３１と、比較部２３２とを有している。
【００４６】
記憶部２３１は、通常状態のときの、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力と、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０の回転数とを記憶している。以下、説明の便宜上、各部位を上記設定された値で駆動するモードを「メインモード」とも言う。
また、記憶部２３１は、通常状態において各部位をメインモードで駆動したときに算出部２２２により算出された電流値を基準値（電流基準値）として記憶する。この基準値として、上記条件を満たしている状態の、ある時刻における電流値を用いてもよいし、所定時間内における電流値の平均値を用いてもよいが、後者（平均値）を用いるのが好ましい。これにより、電流値が平均化されたより適した基準値を設定することができる。この基準値は、予め実験、シミュレーション、経験等により決定しておいてもよいし、ワークの１０の研磨中に測定してもよい。
また、記憶部２３１は、不具合発生状態のときの、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力と、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０の回転数とを記憶している。以下、説明の便宜上、各部位を上記設定された値で駆動するモードを「サブモード」とも言う。
【００４７】
サブモードのうち、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力は、メインモードと等しく設定されている。これにより、後述するように、ワーク１０の研磨中に前述したような不具合が発生し、メインモードからサブモードに切り替わっても、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力が一定に保たれる。そのため、ワーク１０を迅速（研磨時間の遅延を招くことなく）かつ安定して研磨することができる。また、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力が弱められることがないため、前記圧力が弱められることによって、ワーク１０（不具合がキャリア１１１の保持孔１１１ａからの離脱が原因の場合には、離脱したワーク１０以外のワーク１０）がキャリア１１１の保持孔１１１ａから離脱するのを防止することができる。すなわち、上定盤１２０のワーク１０を押圧する圧力を一定とすることにより、二次的に、不具合が発生するのを好適に防止することができる。
【００４８】
また、サブモードのうち、上定盤１２０および下定盤１３０の回転数も、メインモードと等しく設定されている。上定盤１２０および下定盤１３０の回転数は、ワーク１０の研磨処理に要する時間に比較的大きな影響を及ぼすファクターである（回転数を下げれば研磨時間が長くなり、上げると研磨時間が短くなる）。そのため、上定盤１２０および下定盤１３０の回転数をメインモードのそれと等しく設定することにより、ワーク１０の研磨時間の大きな延長を防止することができる。
【００４９】
また、サブモードでは、キャリア１１１（ワーク１０）の自転比率がメインモードと異なっている。前記自転比率とは、単位時間当たりの｛キャリア１１１の自転数／キャリア１１１の公転数｝、言い換えれば「キャリア１１１が１公転する間の自転回数」で表わすことができる。
サブモードに設定されているキャリア１１１の自転比率は、メインモードに設定されている自転比率よりも小さい。キャリア１１１の自転比率を小さくすることによって、キャリア１１１の１公転あたりのワーク１０の軌道長が短くなるため、ワーク１０の研磨抵抗が小さくなる。そのため、不具合発生状態にて、キャリア１１１の自転比率を通常状態よりも小さくすることにより、それ以上の不具合の悪化（例えば、ワーク１０のさらなる破損や離脱）を防止することができるともに、通常状態への復帰（例えば、保持孔１１１ａから離脱していたワーク１０が再び保持孔１１１ａに保持される状態に復帰したり、ワーク１０と上定盤１２０（下定盤１３０）との間に挟まっていた破片が除去されたりすること）を促すことができる。
【００５０】
ここで、サブモードにおけるキャリア１１１の自転比率を、メインモードにおけるキャリア１１１の自転比率よりも小さく設定するには、サブモードに設定されるサンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０の回転数のうちの少なくとも一方（好ましくは両方）の回転数をメインモードに対して変更し、サンギヤ１５０とインターナルギヤ１７０の回転比率を変更すればよい。これにより、簡単にキャリア１１１の自転比率を変更することができる。
【００５１】
より具体的には、サンギヤ１５０の回転数をメインモードよりも高くするか、インターナルギヤ１７０の回転数をメインモードよりも低くするか、あるいは両方とし、サブモードに設定されている「インターナルギヤ１７０が１回転する間のサンギヤ１５０の回転回数」をメインモードに対して低くすることにより、サブモードにおけるキャリア１１１の自転比率を、メインモードにおけるキャリア１１１の自転比率よりも小さくすることができる。なお、「サンギヤ１５０の回転数を低くする」には、サンギヤ１５０の回転方向をメインモードに対して逆方向に切り替えることも含まれる。インターナルギヤ１７０についても同様である。
【００５２】
なお、通常状態において、各部（上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０）をメインモードで駆動したときに算出部２２２で算出される電流値をＡ１とし、サブモードで駆動したときに算出部２２２で算出される電流値をＡ２とした場合、Ａ２は、０．５Ａ１以上、０．８Ａ１以下程度であることが好ましく、０．７Ａ１程度であることがより好ましい。これにより、不具合発生状態のときにサブモードで駆動すれば、研磨抵抗を適度に低下させることができる。そのため、二次的な不具合の発生を好適に防止しつつ、研磨時間の延長を最低限に抑えることができる。
【００５３】
比較部２３２は、記憶部２３１に記憶された基準値と、研磨抵抗測定手段２２０の算出部２２２により算出された電流値とを比較する。より具体的には、比較部２３２は、算出部２２２により算出された電流値が基準値よりも大きく、かつ基準値との差分が所定値よも大きいか否かを判断する。算出部２２２により算出された電流値が基準値よりも大きく、かつ基準値との差分が所定値より大きい場合には、前述した理由から、何らかの不具合が発生し（不具合発生状態となっており）、ワーク１０の研磨抵抗が通常状態よりも高くなっていると推察することができる。
【００５４】
このような記憶部２３１および比較部２３２を有する制御手段２３０は、比較部２３２によって、不具合発生状態となっていると判断された場合に、メインモードからサブモードに切り替えて、各部（上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０）がサブモードに設定されている回転数で回転するように各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄの駆動を制御する。これにより、前述したように、不具合発生状態では、通常状態に比べてキャリア１１１の自転比率が小さくなり、それ以上の不具合の悪化（例えば、ワーク１０のさらなる破損や離脱）を防止することができる。また、通常状態への復帰（例えば、保持孔１１１ａから離脱していたワーク１０が再び保持孔１１１ａに保持される状態に復帰したり、ワーク１０と上定盤１２０（下定盤１３０）との間に挟まっていた破片が除去されたりすること）を促すことができる。このように、基準値との差分に基づいて、サブモードに切り替えることにより、必要な場合にのみ的確にキャリア１１１の自転比率を変更することができる。
【００５５】
さらに、制御手段２３０は、サブモードで所定時間駆動した後に、再びメインモードに切り替えて各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄの駆動を制御する。これは、前述したように、サブモードでは、不具合発生状態から通常状態への復帰を促すことができるため、所定時間サブモードで駆動すれば、その駆動中に通常状態へ復帰する場合もあるためである。これにより、不必要に、サブモードによる研磨時間が長くなるのを防止することができ、ワーク１０の研磨をより迅速に行うことができる。なお、サブモードでの駆動時間は、実験、シミュレーション、経験等により適宜設定することができる。
以上、研磨装置１００の構成について詳細に説明した。
【００５６】
次いで、研磨装置１００の駆動方法（本発明の研磨方法）について図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、吊下装置１８０を前記上位置にした状態で、上定盤１２０および下定盤１３０をそれぞれ吊下装置１８０および下定盤支持部１６０に固定する。次いで、４つのキャリア１１１の各保持孔１１１ａにワーク１０を嵌め込み、その後、吊り下げ装置１８０を作動して前記下位置とする。これにより、上定盤１２０と上定盤支持部１４０とが係合するとともに、上定盤１２０の研磨面１２１が、各ワーク１０の上面に押圧接触する。
【００５７】
この状態で、制御手段２３０は、研磨剤供給装置１９０を作動して、上定盤１２０に形成された研磨剤供給孔を介して、ワーク１０上面と研磨面１２１の間およびワーク１０下面と研磨面１３１の間に研磨剤を浸透させるとともに、各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄをメインモードで駆動して、上定盤１２０、サンギヤ１５０、下定盤１３０およびインターナルギヤ１７０をそれぞれ所定の回転数および回転方向に回転駆動する（Ｓ１）。すると、キャリア１１１が自転しながら公転するとともに、上定盤１２０および下定盤１３０が、それぞれ周方向に回転し、ワーク１０と研磨面１２１、１３１とが相対的に移動する。これにより、ワーク１０の上面および下面がそれぞれ研磨される。
【００５８】
メインモードでの作動中、研磨抵抗測定手段２２０は、算出部２２２によって各駆動モータ２０１ａ〜２０１ｄに供給される電流値の総和を算出する。制御手段２３０の比較部２３２は、記憶部２３１に記憶された基準値と算出部２２２により算出される電流値とを比較し、算出部２２２により算出される電流値が基準値よりも大きく、かつ基準値との差分が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ２）。算出部２２２により算出される電流値が基準値よりも大きく、かつ基準値との差分が所定値以上でない場合には、制御手段２３０は、そのまま、メインモードでの駆動を続行する。一方、算出部２２２により算出される電流値が基準値よりも大きく、かつ基準値との差分が所定値以上である場合には、制御手段２３０は、メインモードからサブモードへ切り換えて、サブモードでワーク１０の研磨を続行する（Ｓ３）。サブモードでの駆動が連続して所定時間経過すると、制御手段２３０は、サブモードからメインモードに切り替えて、メインモードでワーク１０の研磨を続行する（Ｓ４）。このようにして、メインモードとサブモードを切り替えながら、所定時間ワーク１０を研磨することによって、ワーク１０の研磨が終了する。
【００５９】
このような研磨装置１００（研磨方法）によれば、前述したような不具合が発生した場合に、その不具合のさらなる悪化を防ぎつつ、通常状態への復帰を促すことができるため、ワーク１０の破損を抑制することができる。このような効果から、研磨装置１００では、より破損し易い薄く大型のワーク１０に対しても、破損を抑制しつつ、高精度に研磨を行うことができる。特に、メインモードでの作動では、キャリア１１１の自転比率が比較的大きくすることにより、上定盤１２０および下定盤１３０内でのワーク１０の位置の変化量を大きくでき、ワーク１０の厚みを均一にすることができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の研磨装置の第２実施形態について説明する。
図６は、第２実施形態にかかる本発明の研磨装置が有する制御系のブロック図である。
以下、第２実施形態の研磨装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６１】
本発明の第２実施形態にかかる研磨装置では、研磨抵抗測定手段が、各電流計で測定された電流値の総和の単位時間当たりの上昇率を算出し、制御手段が算出された上昇率に基づいて不具合発生状態であるか否かを判断する以外は、前述した第１実施形態と同様である。
具体的には、研磨抵抗測定手段２２０は、４つの電流計２２１ａ〜２２１ｄと、４つの電流計２２１ａ〜２２１ｄで測定された電流値の総和の単位時間当たりの上昇率を算出する上昇率算出部２２３とを有している。このような研磨抵抗測定手段２２０は、上昇率算出部２２３により算出された上昇率を研磨抵抗として測定する。
【００６２】
なお、前述した第１実施形態で述べたような不具合発生状態では、スムーズな研磨を行うことができなくなるため、ワーク１０の研磨抵抗が通常状態に対して大きくなる。そのため、不具合発生状態のときに、上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０を、それぞれ設定回転数で駆動し続けようとすると、電源２０８ａ〜２０８ｄのうちの少なくとも１つの電源からそれに対応する駆動モータに供給する電流の大きさが急激に上昇する。
【００６３】
制御手段２３０は、記憶部２３１と、比較部２３２とを有している。
記憶部２３１は、第１実施形態と同様に、メインモードとサブモードとを記憶している。また、記憶部２３１は、通常状態において各部位（上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０）をメインモードで駆動したときに、上昇率算出部２２３により算出された電流の上昇率を基準上昇率として記憶している。この基準値は、予め実験、シミュレーション等により決定しておいてもよいし、ワークの１０の研磨中に測定してもよい。
【００６４】
比較部２３２は、記憶部２３１に記憶された基準上昇率と、研磨抵抗測定手段２２０の上昇率算出部２２３により算出された上昇率とを比較する。より具体的には、比較部２３２は、上昇率算出部２２３により算出された上昇率が基準上昇率よりも大きく、かつ基準上昇率との差分が所定値よも大きいか否かを判断する。上昇率算出部２２３により算出された上昇率が基準上昇率よりも大きく、かつ基準上昇率との差分が所定値より大きい場合には、何らかの不具合が発生し（不具合発生状態となっており）、ワーク１０の研磨抵抗が通常状態よりも高くなっていると推察することができる。
【００６５】
このような記憶部２３１および比較部２３２を有する制御手段２３０は、比較部２３２によって、不具合発生状態となっていると判断された場合に、メインモードからサブモードに切り替えて、各部（上定盤１２０、下定盤１３０、サンギヤ１５０およびインターナルギヤ１７０）を駆動する。これにより、通常状態に比べてキャリア１１１の自転比率が小さくなり、それ以上の不具合の悪化を防止することができる。また、通常状態への復帰を促すことができる。
【００６６】
このように、電流値の上昇率に基づいて、メインモードからサブモードへの切り替えを行うことにより、次のような利点がある。
通常状態が維持されている場合であっても、例えば、研磨剤供給装置１９０によって供給される研磨剤の量が経時的に変化すること等によって研磨抵抗は変化するため、各電流計２２１ａ〜２２１ｄで測定される電流値の総和も、それに伴って変化する（以下、この変化を「自然変化」とも言う）。しかしながら、その変化は、不具合（前述したように、ワーク１０が保持孔１１１ａから離脱した状態や、破損したワーク１０の破片が上定盤１２０とワーク１０との間に挟まった状態等）が生じたときの変化ほど急激（急峻）なものではない。すなわち、自然変化時の電流値の上昇率と、不具合が発生したときの電流値の上昇率とでは、比較的大きさ差がある。そのため、電流の上昇率に基づく方法によれば、例えば、第１実施形態と比較して、同等またはそれ以上に高精度に、不具合発生状態であるか否かを判断することができる。
以上のような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の研磨装置（研磨方法）の第３実施形態について説明する。
以下、第３実施形態の研磨装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかる研磨装置では、制御手段の記憶部に記憶されているメインモードとサブモードとの関係が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。
【００６８】
サブモードの上定盤１２０の回転数は、メインモードの上定盤１２０の回転数よりも低く設定されている。また、サブモードの下定盤１３０の回転数は、メインモードの下定盤の回転数よりも低く設定されている。このように、キャリア１１１の回転比率をメインモードよりも低く設定することともに、上定盤１２０および下定盤１３０の回転数をメインモードよりも低く設定することにより、キャリア１１１の回転比率を過度に小さくしなくても、サブモードで駆動した際の研磨抵抗を低くすることができる。そのため、サブモードで駆動することにより研磨時間の延長を最小限にとどめることができる。
以上のような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６９】
以上、本発明の研磨装置および研磨方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や、工程が付加されていてもよい。また、各実施形態を好適に組み合わせてもよい。
また、前述した実施形態では、上定盤、下定盤、サンギヤおよびインターナルギヤがそれぞれ独立して回転する研磨装置（いわゆる４ＷＡＹの装置）について代表して説明したが、研磨装置としては、これに限定されず、例えば、上定盤および下定盤がともに固定された研磨装置（いわゆる２ＷＡＹの装置）や、上定盤が固定された研磨装置（いわゆる３ＷＡＹの装置）であってもよい。このような場合には、固定されている部材については、駆動モータが設けられていないため、回転する全ての部材に対応する駆動モータに供給される電流の総和を算出部によって算出すればよい。
また、前述した実施形態では、サブモードが一種類しか設定されていなが、これに限定されず、キャリアの自転比率が異なる複数のサブモードを設定してもよい。そして、例えば、算出部で算出された電流値（総和）と基準値との差分の大きさに基づいて、複数のサブモードのうちから１つの適したサブモードを選択するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１０……ワーク  １００……研磨装置  １１１……キャリア  １１１ａ……保持孔  １１１ｂ……歯車部  １２０……上定盤  １２１……研磨面  １３０……下定盤  １３１……研磨面  １４０……上定盤支持部  １４１……駆動軸  １４２……歯車  １５０……サンギヤ  １５１……駆動軸  １５２……歯車  １５３……歯車部  １６０……下定盤支持部  １６１……駆動軸  １６２……歯車  １７０……インターナルギヤ  １７１……駆動軸  １７２……歯車  １７３……歯車部  １８０……吊下装置  １９０……研磨剤供給装置  １９１……研磨剤供給管  ２００……駆動装置  ２００ａ……第１の駆動部  ２００ｂ……第２の駆動部  ２００ｃ……第３の駆動部  ２００ｄ……第４の駆動部  ２０１ａ〜２０１ｄ……駆動モータ  ２０２ａ〜２００ｄ……ギヤボックス  ２０３ａ〜２００ｄ……出力軸  ２０４〜２０７……歯車  ２０８ａ〜２０８ｄ……電源  ２１０……制御系  ２２０……研磨抵抗測定手段  ２２１ａ〜２２１ｄ……電流計  ２２２……算出部  ２２３……上昇率算出部  ２３０……制御手段  ２３１……記憶部  ２３２……比較部  Ｍ１、Ｍ１ｘ、Ｍ１ｙ……溝
【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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