(57)【要約】【課題】被研磨物の研磨レートの低下を抑制して、生産性を向上できる基板の研磨装置及び研磨方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る基板の研磨装置は、表面に研磨体が配置された定盤と、前記研磨体上に研磨対象であるワークを保持する保持手段と、前記定盤を回転させる駆動手段と、前記研磨体を所定の温度範囲に冷却する冷却手段と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に研磨体が配置された定盤と、
前記研磨体上に研磨対象であるワークを保持する保持手段と、
前記定盤を回転させる駆動手段と、
前記研磨体を所定の温度範囲に冷却する冷却手段と、
を具備することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記冷却手段は、
前記研磨体へ冷却液を供給して、前記研磨体を冷却することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、
前記定盤を冷却することにより、前記研磨体を冷却することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、
前記研磨体の温度を、ドレッシング時における温度との差が−２０℃〜２℃の範囲に冷却することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記研磨体は、
砥粒をボンドで固めた多数の粒状砥石を樹脂中に分散させた上で固めてなり、
前記ボンドの熱膨張係数と、前記樹脂の熱膨張係数との差が３０００×１０−７／℃以下の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記砥粒の平均粒径が、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の研磨装置。
【請求項７】
表面に研磨体が配置された定盤上に、研磨対象であるワークを載置する工程と、
前記定盤を回転させて、前記研磨体により前記ワークの表面を研磨する工程と、
前記ワークの表面を研磨中に前記研磨体を冷却する工程と、
を有することを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
前記研磨体の冷却は、
前記研磨体へ冷却液を供給して、前記研磨体を冷却することを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項９】
前記研磨体の冷却は、
前記定盤を冷却することにより、前記研磨体を冷却することを特徴とする請求項７に記載の研磨方法。
【請求項１０】
前記研磨体の冷却は、
前記研磨体の温度を、ドレッシング時における温度との差が−２０℃〜２℃の範囲に冷却することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の研磨方法。
【請求項１１】
前記研磨体は、
砥粒をボンドで固めた多数の粒状砥石を樹脂中に分散させた上で固めてなり、
前記ボンドの熱膨張係数と、前記樹脂の熱膨張係数との差が３０００×１０−７／℃以下の範囲内であることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の研磨方法。
【請求項１２】
前記砥粒の平均粒径が、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定砥粒を用いた基板の研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板、半導体基板、セラミックス基板等の硬物材料の研磨加工に用いられる装置としてラップ盤が従来から知られている。ラップ盤では、ガラス基板、半導体基板、セラミックス基板等の硬物材料からなる被研磨物（ワーク）をワークキャリアと呼ばれる保持具に設けられた保持孔にセットした後、鋳鉄製の定盤を回転させることで被研磨物の上面及び／又は下面を粗研磨加工（以下ラップ加工と称する）する。
【０００３】
ところで、ラップ盤を用いて被研磨物をラップ加工する方式には、大きく分けて、固定砥粒研磨と遊離砥粒研磨の２つの方式がある。固定砥粒研磨では、金属や樹脂等の結合材で砥粒を固定した砥石を定盤に取り付け、この砥石により被研磨物をラップ加工する。固定砥粒研磨の場合、砥石の使用により研磨レートが落ちてくる。このため、定期的に、砥石のドレッシング（いわゆる目立て）を行い、研磨レートを戻す必要がある。
【０００４】
しかしながら、通常、ドレッシングを行っている間は、研磨装置を使用することができず、研磨装置の生産性が低下してしまう。このため、ドレッシングを行う時間及び頻度をできる限り少なくしたいという要望があった。そこで、スラリーを供給しながら、固定砥粒研磨を行うことが提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１では、砥粒と液体が容量比で５〜５０％であるスラリーを供給しつつ、固定砥粒研磨を行うことで、被研磨物の研磨と砥石のドレッシングとを同時に行っている。このため、砥石のドレッシングのために研磨装置の稼働を止める必要がなく、研磨装置の生産性が向上するとしている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手法では、砥石が常にドレッシングされるため、砥石の寿命が短くなる虞がある。また、研磨装置の定盤の回転毎分（ｒｐｍ）を増加させると、スラリー中の砥粒が遠心力により定盤の外周端（外周領域）に集まり、砥石のドレッシング効果が低下する。このため、研磨装置の定盤の回転毎分（ｒｐｍ）を増加させることができず、研磨レートを上げることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−８８１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に対処してなされたものであり、研磨レートの低下を抑制して、生産性を向上できる基板の研磨装置及び研磨方法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】
【０００９】
本発明に係る基板の研磨装置は、表面に研磨体が配置された定盤と、前記研磨体上に研磨対象であるワークを保持する保持手段と、前記定盤を回転させる駆動手段と、前記研磨体を所定の温度範囲に冷却する冷却手段と、を具備する。
【００１０】
本発明に係る基板の研磨方法は、表面に研磨体が配置された定盤上に、研磨対象であるワークを載置する工程と、前記定盤を回転させて、前記研磨体により前記ワークの表面を研磨する工程と、前記ワークの表面を研磨中に前記研磨体を冷却する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、研磨対象であるワークの表面を研磨中に、研磨体を冷却しているので、研磨レートの低下を抑制して、生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る基板の研磨装置の概略断面図である。
【図２】ワークキャリア駆動装置の構成図である。
【図３】ワークと、該ワークをラップ加工する研磨体の断面模式図である。
【図４】第２の実施形態に係る基板の研磨装置の概略断面図である。
【図５】研磨体の温度と表面形状（凹凸）との関係を示した図である。
【図６】研磨体の温度と表面形状（凹凸）との関係を示した図である。
【図７】研磨体の温度ヒステリシスを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る基板の研磨装置１００（以下、単に研磨装置１００と記載する）の概略断面図である。なお、この第１の実施形態では、両面研磨装置を例に、研磨装置１００について説明するが、研磨装置１００を両面研磨装置とせずに、片面研磨装置としてもよいことは言うまでもない。
【００１４】
（研磨装置１００の構成）
第１の実施形態に係る研磨装置１００は、ガラス基板、半導体基板、セラミックス基板等の被研磨物（以下、ワークＷを称する）表面を粗研磨加工（以下、ラップ加工と称する）するための装置である。第１の実施形態に係る研磨装置１００は、上面に第１の研磨体１１ａが配置された下定盤１１と、下面に第２の研磨体１２ａが配置された上定盤１２と、上定盤１２を上下方向に駆動する上下動機構１３（例えば、シリンダ）と、ワークＷを保持するワークキャリア１４と、定盤１１，１２を回転駆動する定盤駆動装置１５と、ワークキャリア１４を回転駆動するワークキャリア駆動装置１６と、ワークＷの研磨面に冷媒を供給する冷媒供給装置１７とを備える。
【００１５】
上定盤１２は、下定盤１１の上方に位置して、支持基台（図示せず）に上下動機構１３を介して上下動自在に支持される。また、上定盤１２には、ワークＷに冷媒を供給するための孔１２ｂが設けられている。また、下定盤１１及び上定盤１２には、それぞれ第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａの温度を計測するための温度計Ｔ１及び温度計Ｔ２（例えば、ＴＣゲージ）がそれぞれ埋め込まれている。温度計Ｔ１，Ｔ２で計測された温度データは、後述する冷媒供給装置１７に送信される。
【００１６】
ワークキャリア１４は、下定盤１１と上定盤１２との間に配置され、ワークＷを保持する保持孔１４ａを有する。定盤駆動装置１５は、下定盤１１及び上定盤１２を、軸線を中心として回転駆動する。ワークキャリア駆動装置１６は、ワークキャリア１４を自転及び／又は公転させる。
【００１７】
冷媒供給装置１７は、図示しない温度計を備え、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度に基づいて上定盤１２に設けられた孔１２ｂからワークＷへ冷媒（例えば、水や水溶性油）を供給して第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを直接的に冷却する。この際、冷媒供給装置１７は、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング（目立て）時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように冷媒の供給量を調整する。
【００１８】
温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように、第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを冷却することで、研磨中に第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａの温度が上昇して、後述するペレット状のダイヤモンド砥石を固める樹脂が膨張し、ダイヤモンド砥石がワークＷ表面に適切な圧力で当たらなくなることを防止することができる。このため、研磨レートを長期間保持して、生産性を向上することができる。なお、冷媒は、冷却剤だけでなく潤滑剤としても機能する。
【００１９】
なお、冷媒の供給量の調整は、フィードバック方式、フィードフォワード方式のどちらを用いてもよい。また、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃未満になると冷媒の供給量を減らし、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において２℃を超えると冷媒の供給量を増やすようにしてもよい。
【００２０】
（ワークキャリア駆動装置１６及び下定盤１１，上定盤１２）
図２は、ワークキャリア駆動装置１６の構成図である。ワークキャリア駆動装置１６は、ワークキャリア１４を自転（矢印Ａ参照）及び／又は公転（矢印Ｂ参照）させるための中心ギア（サンギア）Ｇ１、外周ギア（インターナルギア）Ｇ２及びこのサンギアＧ１、インターナルギアＧ２を回転駆動する駆動機構（図示せず）から構成される。なお、図２では、保持孔１４ａを明示するため、ワークキャリア１４のうちの一つ（図２の左側）の保持孔１４ａにワークＷがセットされていない状態を示した。
【００２１】
ワークキャリア１４の外周には、サンギアＧ１及びインターナルギアＧ２とかみ合うギアが形成されており、サンギアＧ１及びインターナルギアＧ２が駆動機構（図示せず）により回転駆動されることで、ワークキャリア１４が自転及び／又は公転する。
【００２２】
図３は、ワークＷと、該ワークＷをラップ加工する第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの断面模式図である。図３（ａ）は、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲内にある場合の模式図である。図３（ｂ）は、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲内にない場合の模式図である。
【００２３】
図３に示すように、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａは、ダイヤモンド砥粒２０１をボンド（例えば、ビトリファイド、レジン、メタル）２０２で固めたペレット状のダイヤモンド砥石２０３を多数配置し、樹脂２０４で固定したもの（例えば、ＤＰＧホイール：アライドマテリアル社製）である。
【００２４】
ここで、研磨レートが低下するメカニズムについて説明する。
図３（ａ）に示すように、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲内の場合、ダイヤモンド砥石２０３の上面Ｈ１と、樹脂２０４の上面Ｈ２との高さが略同じとなっている。このため、ボンド２０１で固められたダイヤモンド砥粒２０１がワークＷの加工面（図３（ａ）では下面）に当接した状態で研磨加工が行われる。このため、研磨レートが正常な状態に保たれる。
【００２５】
一方、図３（ｂ）に示すように、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において２℃を超えている場合、樹脂２０４が熱膨張し、樹脂２０４の上面Ｈ２が、ダイヤモンド砥石２０３の上面Ｈ１よりも高くなる（通常、ボンド２０１の熱膨張係数よりも、樹脂２０４の熱膨張係数のほうが大きい）。このため、ボンド２０１で固められたダイヤモンド砥粒２０１がワークＷの加工面（図３（ａ）では下面）に当接しにくくなり、研磨加工が正常に行われず、研磨レートが低下してしまう。
【００２６】
このため、研磨装置１００では、ワークＷの研磨加工中に、冷媒供給装置１７から冷媒を供給し、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲内となるように、第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを冷却することで、研磨中に第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａの温度が上昇して、後述するペレット状のダイヤモンド砥石を固める樹脂が膨張し、ダイヤモンド砥石がワークＷ表面に適切な圧力で当たらなくなることを抑制している。
【００２７】
また、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃未満になると、研磨により発生した研磨屑が凝集し、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａが目詰まりしやすくなる。また、ワークＷが非常に冷たくなるため、作業者がワークＷを入れ替える際の作業性が悪くなる。このため、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように温調することが好ましい。
【００２８】
ここで、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度をドレッシング時における温度との差で規定する理由について説明する。研磨体をドレッシングした後、研磨を行うことで、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度が一旦上昇すると、その後研磨体の温度をドレッシングを行った際の温度まで下げたとしても、樹脂２０４が熱膨張した状態から完全には元に戻らず、樹脂２０４の上面Ｈ２がダイヤモンド砥石２０３の上面Ｈ１よりも若干高くなる。
【００２９】
つまり、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの熱膨張は、前回の温度履歴を起点として始まることになる。このため、本発明では、研磨レートの低下を抑制するための温度（第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度）を、ドレッシング時における温度との差で規定している。
【００３０】
また、ダイヤモンド砥粒を固めるボンドの熱膨張係数と、ダイヤモンド砥石を固める樹脂の熱膨張係数との差が３０００×１０−７／℃以下であることが好ましい。また、熱膨張係数との差が、３０００×１０−７／℃を超えると、第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを冷却しても、ダイヤモンド砥石を固定する樹脂の膨張が大きく、ダイヤモンド砥石がワークＷ表面に適切な圧力で当たらなくなる虞があるためである。また、ダイヤモンド砥粒を固めるボンドの熱膨張係数と、ダイヤモンド砥石を固める樹脂の熱膨張係数との差が３００×１０−７／℃以上であることが好ましい。
【００３１】
なお、ダイヤモンド砥粒以外にも、種々の砥粒（例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とするＡ砥粒、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とするＣ砥粒、ＣＢＮ砥粒）を使用することができるが、ダイヤモンド砥粒は、高い研磨力と安定した加工性能を有するため、ガラス基板、半導体基板、セラミックス基板等の硬物材料のラップ加工に好適である。この際、砥粒の平均粒径は、１０μｍ以下であることが好ましい。砥粒の平均粒径は、１０μｍを超えると、ワークＷに生じる研磨傷が深くなる。このため、ラップ加工後に行うポリッシングにおいて、ワークＷに生じた研磨傷を除去することが難しくなる。
【００３２】
次に、動作について説明する。
ワークＷのラップ加工の際は、上定盤１２が上下動機構１３により上昇され、ワークキャリア１４の保持孔１４ａ内にワークＷが収納され、次いで上定盤１２が上下動機構１３により下降され、下定盤１１の研磨体１１ａ及び上定盤１２の研磨体１２ａでワークＷを挟み込む。
【００３３】
次に、冷媒供給装置１７により上定盤１２の孔１２ｂから冷媒をワークＷへ供給しつつ定盤１１，１２及びワークキャリア１４を、定盤駆動装置１５及びワークキャリア駆動装置１６により回転駆動させてワークＷのラップ加工を行う。この際、冷媒供給装置１７は、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように冷媒の供給量を調整する。また、下定盤１１の自転とワークキャリア１４の公転の相対回転速度の大きさと、上定盤１２の自転とワークキャリア１４の公転の相対回転速度の大きさが等しくなるように回転させると、ワークキャリア１４に保持されているワークＷの表裏面における加工速度が等しくなり、精度のよいラップ加工が行える。
【００３４】
なお、ワークＷをラップ加工する際には、下定盤１１、上定盤１２、サンギアＧ１及びインターナルギアＧ２の４つが回転運動する４ｗａｙ方式、上定盤１２のみを固定し、下定盤１１、サンギアＧ１及びインターナルギアＧ２の３つの回転速度を制御できる３ｗａｙ方式、サンギアＧ１と回転が一体となった上定盤１２及びインターナルギアＧ２と回転が一体となった下定盤１１の２つの回転速度を制御できる２ｗａｙ方式等がある。どの方式を用いてワークＷをラップ加工するかは、ワークＷのラップ加工条件に応じて選択すればよい。
【００３５】
第１の実施形態に係る研磨装置１００にてワークＷのラップ加工が終了すると、ワークＷについた傷を除去するため仕上げ研磨処理（ポリッッシュ処理）が行われる。
【００３６】
以上のように、この第１の実施形態に係る研磨装置１００は、第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａの温度を計測する温度計と、ワークＷの研磨面に冷媒を供給する冷媒供給装置１７を備え、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように、冷媒を供給して第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを冷却している。
【００３７】
このため、研磨中に第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａの温度が上昇して、ペレット状のダイヤモンド砥石を固める樹脂が膨張し、ダイヤモンド砥石がワークＷ表面に適切な圧力で当たらなくなることを防止することができる。このため、研磨レートを長期間保持して、生産性を向上することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る基板の研磨装置２００（以下、単に研磨装置２００と記載する）の概略断面図である。この第２の実施形態では、冷媒供給装置１７から供給される冷媒を循環させる孔１１ｂ及び孔１２ｂを下定盤１１及び上定盤１２にそれぞれ形成している。そして、下定盤１１及び上定盤１２を冷却することにより、第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを間接的に冷却している。
【００３９】
なお、冷媒供給装置１７は、温度計Ｔ１，Ｔ２により得られる温度が、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲となるように、冷媒を下定盤１１及び上定盤１２にそれぞれ形成された孔１１ｂ及び孔１２ｂ内を循環させて第１の研磨体１１ａ及び第２の研磨体１２ａを冷却する。その他の構成については、図１，図２を参照して説明した第１の実施形態に係る研磨装置１００の構成と同じであるため、同一の構成には同一の符号を付して重複した説明を省略する。なお、効果については、第１の実施形態に係る研磨装置１００と同じである。
【実施例】
【００４０】
次に、実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。
発明者らは、図３を参照して説明したダイヤモンド砥粒２０１をボンド（例えば、ビトリファイド、レジン、メタル）２０２で固めたペレット状のダイヤモンド砥石２０３を多数配置し、樹脂２０４で固定した研磨体（例えば、ＤＰＧホイール：アライドマテリアル社製）の温度と表面形状（凹凸）との関係について調べた。なお、研磨体の表面形状は、触針式段差計（例えば、東京精密社製サーフコムシリーズ）を用いて計測した。
【００４１】
図５、図６は、研磨体の温度と表面形状（凹凸）との関係を示した図である。図５（ａ）は、砥石＃２４００の研磨体の温度が１７．７℃の場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す研磨体を２３．２℃に加熱した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す研磨体を３４℃に加熱した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。
【００４２】
図５（ａ）〜図５（ｃ）の横軸（単位ｍｍ）は、研磨体の横方向の距離を表しており、縦軸（単位μｍ）は、研磨体の凹凸の深さ又は高さを表している。なお、縦軸は、図５（ａ）と、図５（ｂ）、（ｃ）とでは、縦軸の縮尺が異なることに注意されたい（図５（ａ）は、１０ｍｍあたり５μｍ、図５（ｂ）、（ｃ）は１０ｍｍあたり５０μｍである）。また、横軸の１０ｍｍから３０ｍｍの領域及び１００ｍｍから１２０ｍｍの領域が、ダイヤモンド砥石２０３の表面であり、そのほかの領域は、樹脂２０４の表面となる。
【００４３】
図６（ａ）は、砥石＃１５００の研磨体の温度が１７．７℃の場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す研磨体を２２．２℃に加熱した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示す研磨体を３０．４℃に加熱した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。
【００４４】
図６（ａ）〜図６（ｃ）の横軸（単位ｍｍ）は、研磨体の横方向の距離を表しており、縦軸（単位μｍ）は、研磨体の凹凸の深さ又は高さを表している。なお、縦軸は、図６（ａ）と、図６（ｂ）、（ｃ）とでは、縦軸の縮尺が異なることに注意されたい（図６（ａ）は１０ｍｍあたり５μｍ、図６（ｂ）、（ｃ）は１０ｍｍあたり１０μｍである）。また、横軸の１０ｍｍから３０ｍｍの領域及び１００ｍｍから１２０ｍｍの領域が、ダイヤモンド砥石２０３の表面であり、そのほかの領域は、樹脂２０４の表面となる。
【００４５】
図５及び図６に示すように、研磨体の温度が高いほど、ダイヤモンド砥石２０３の上面Ｈ１と樹脂２０４の上面Ｈ２との差Ｄが高く（大きく）、研磨体の温度が低いほど、ダイヤモンド砥石２０３の上面Ｈ１と樹脂２０４の上面Ｈ２との差Ｄが低く（小さく）なっていることがわかる。
【００４６】
発明者は、研磨装置を用いて研磨体を冷却した場合と冷却しない場合とで、ワークの研磨レートを確認した。研磨体の冷却の有無以外は全て同一条件であり、ワークには、板状のフツリン酸ガラスを用いた。また、研磨条件は、＃３０００の砥石を使い、２００ｇｆ／ｃｍ２の荷重で５分間加工を行った。
【００４７】
研磨体をドレッシング時における研磨体表面の温度は、１５．０℃であった。研磨時の研磨レートと研磨終了時点の研磨体の表面温度は、冷却をしない場合、研磨レートが３．８μｍ／分、研磨体温度が１７．４℃（ドレッシング時との温度差＋２．４℃）に対し、冷却を行った場合、研磨レートが９．５μｍ／分、研磨体温度が１４．９℃（ドレッシング時との温度差−０．１℃）であった。
【００４８】
また、それぞれの研磨条件で研磨を行った場合、研磨体を冷却した場合は、冷却しない場合に対し、研磨レートの低下が抑制されることが確認された。このことから、ワークＷを研磨中に、第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａをドレッシング時における温度との差において−２０℃〜２℃の範囲に冷却することが、研磨レートの低下を抑制するのに非常に有効であることがわかった。
【００４９】
次に、発明者らは、研磨体の温度ヒステリシスについて調べた。具体的には、発明者らは、図３を参照して説明したダイヤモンド砥粒２０１をボンド（例えば、ビトリファイド、レジン、メタル）２０２で固めたペレット状のダイヤモンド砥石２０３を多数配置し、樹脂２０４で固定した研磨体（例えば、ＤＰＧホイール：アライドマテリアル社製）の温度を上昇させた後、下降させた場合の温度と表面形状（凹凸）との関係について調べた。なお、研磨体の表面形状は、触針式段差計（例えば、東京精密社製サーフコムシリーズ）を用いて計測した。
【００５０】
図７は、研磨体の温度ヒステリシスを示した図である。図７（ａ）は、砥石＃２４００の研磨体の温度が１７．７℃の場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す研磨体を３４．０℃に加熱した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す研磨体を１８．４℃に冷却した場合における研磨体表面の形状（凹凸）を示す図である。
【００５１】
図７（ａ）〜図７（ｃ）の横軸（単位ｍｍ）は、研磨体の横方向の距離を表しており、縦軸（単位μｍ）は、研磨体の凹凸の深さ又は高さを表している。なお、縦軸は、図７（ａ）と、図７（ｂ）、（ｃ）とでは、縦軸の縮尺が異なることに注意されたい（図７ａ）は、１０ｍｍあたり５μｍ、図７（ｂ）、（ｃ）は１０ｍｍあたり５０μｍである）。また、横軸の１０ｍｍから３０ｍｍの領域及び１００ｍｍから１２０ｍｍの領域が、ダイヤモンド砥石２０３の表面であり、そのほかの領域は、樹脂２０４の表面となる。
【００５２】
１７．７℃では、研磨体表面の形状は、ダイヤモンド砥石２０３の表面が、樹脂２０４の表面よりも高くなっていることがわかる（図７（ａ））。次に、研磨体の温度を３４．０℃に温度を上昇させると、樹脂２０４が熱膨張し、樹脂２０４の表面がダイヤモンド砥石２０３の表面よりも高くなっていることがわかる（図７（ｂ））。しかしながら、研磨体の温度を１８．４０℃に温度を冷却しても、樹脂２０４の熱膨張が完全には元に戻らず、樹脂２０４の表面がダイヤモンド砥石２０３の表面よりも高くなっていることがわかる（図７（ｃ））。
【００５３】
以上のことから、研磨レートの低下を抑制するための温度（第１，第２の研磨体１１ａ，１２ａの温度）を、ドレッシング時における温度との差で規定するとよいことがわかる、
【００５４】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、ワークＷをラップ加工する定盤に、ダイヤモンド砥粒をボンド（例えば、ビトリファイド、レジン、メタル）で固めたペレット状のダイヤモンド砥石を多数配置し、樹脂で固めたものを用いたが他の形態の定盤を使用することもできる。例えば、数μｍのダイヤモンド粒子をビトリファイドで固めることで数十〜数百μｍ程度に造粒された多数の砥石を形成する。そして、それら砥石を樹脂中に分散した上でシート状に加工し固めたものを研磨体として定盤に貼り付けて用いてもよい。また、温度計は、定盤ではなく、冷媒の温度を測定してもよい。また、冷媒の温度管理を行うことで温度計を用いないで、研磨レートの低下を抑制して、生産性を向上することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の基板の研磨装置は、ガラス基板、半導体基板、セラミックス基板等の硬物材料の研磨加工に用いることができ、特に、厚みの薄い被研磨物（例えば、デジタルカメラの視感度補正フィルタ）の研磨に好適である。
【符号の説明】
【００５６】
１００…研磨装置、１１…下定盤、１２…上定盤、１３…上下動機構、１４…ワークキャリア、１５…定盤駆動装置、１６…ワークキャリア駆動装置、１７…冷媒供給装置、Ｇ１…サンギア、Ｇ２…インターナルギア、Ｗ…ワーク。
【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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【図７】
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