(57)【要約】【課題】研磨面に研磨剤や研磨屑が流動し易い溝を形成することにより、その溝を介して余分な研磨剤や研磨屑を排出することができ、被処理物の破損や、スクラッチ（擦り傷）の発生などの悪影響を防止することができる。また、研磨加工後においてもその掃除が容易となる定盤および研磨装置を提供すること。【解決手段】下定盤１３０は、環状の研磨面１３１を有し、研磨面１３１には、その外周１３１ｂまたは内周１３１ａの少なくとも一方に開放する複数の溝Ｍが形成されている。複数の溝Ｍは、その両端が研磨面１３１の外周１３１ｂの所定部位とその他の部位とに開放する複数の第１の溝Ｍ１と、その両端が研磨面１３１の外周１３１ｂと内周１３１ａとに開放する複数の第２の溝Ｍ２とを含んでいる。また、第１の溝Ｍ１の深さは、一方の開放端から他方の開放端に向けて漸増し、第２の溝Ｍ２の深さは、内周１３１ａ側から外周１３１ｂ側に向けて漸増している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の研磨面を有し、
前記研磨面には、その外周または内周の少なくとも一方に開放する複数の溝が形成され、
前記各溝は、その深さが開放端に向けて漸増する部分を有することを特徴とする定盤。
【請求項２】
前記複数の溝は、その両端が前記研磨面の外周の所定部位とその他の部位とに開放する複数の第１の溝と、その両端が前記研磨面の外周と内周とに開放する複数の第２の溝の少なくとも一方または双方を含んでいる請求項１に記載の定盤。
【請求項３】
前記研磨面上に、互いに交わる第１の軸および第２の軸を設定したとき、
前記複数の第１の溝および前記複数の第２の溝は、それぞれ、前記第１の軸方向に延在する溝と、前記第２の軸方向に延在する溝とを含んでいる請求項２に記載の定盤。
【請求項４】
前記第１の溝の深さは、一方の開放端から他方の開放端に向けて漸増している請求項２または３に記載の定盤。
【請求項５】
前記第１の溝の深さは、被処理物との相対的な回転方向の前方側に位置する開放端から後方側に位置する開放端に向けて漸増する請求項２ないし４のいずれかに記載の定盤。
【請求項６】
前記第１の溝の深さは、中央部から両開放端に向けて漸増している請求項２または３に記載の定盤。
【請求項７】
前記第２の溝の深さは、前記内周に開放する開放端から前記外周に開放する開放端に向けて漸増している請求項２ないし６のいずれかに記載の定盤。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の定盤と、
前記定盤の前記研磨面と接触するようにワークを保持する保持手段と、
前記ワークと前記定盤との間に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、
前記ワークと前記研磨面とを相対的に移動する移動手段とを有することを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定盤および研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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の加工として、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。この研磨加工は、研磨面を有する定盤を用いて行われる。具体的には、研磨面を被処理物の被処理面に押圧した状態で、研磨面と被処理面との間にスラリー状の研磨剤を供給しつつ、定盤をその周方向に回転することにより行われる。
【０００３】
このような研磨加工の際に使用される定盤としては、その研磨面に複数の溝が形成されているものが知られている。この複数の溝は、研磨面と被処理面との間に研磨剤を浸透し易くするためのものである。しかしながら、このような溝を形成することにより研磨効率が向上する一方、溝に余分な研磨剤（研磨微粒子）や研磨屑が溜まってしまい、被処理物の破損や、スクラッチ（擦り傷）の発生などの悪影響の原因となってしまう。
このような問題を解決するために、例えば、研磨面に形成された溝に線状材をはめ込み、その状態で研磨加工を行い、研磨加工が終了した後、線状材を溝から取り外すことにより、溝に溜まった研磨剤（研磨微粒子）や研磨屑などを除去するよう構成された定盤が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の定盤では、研磨加工終了までは、溝から余分な研磨剤や研磨屑が排出されないため、研磨加工中に、溝に研磨剤や研磨屑が溜まってしまう。溝内が研磨剤や研磨屑により埋まってしまうと、それ以後に発生した研磨屑が研磨面に出てくる。それにより、被処理物が破損したり、スクラッチ（擦り傷）が発生したりする。また、研磨加工の度に、線状材を取り換えなければならず、手間および維持コストが掛かってしまう。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１０９９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、研磨面に研磨剤や研磨屑が流動し易い溝を形成することにより、その溝を介して余分な研磨剤や研磨屑を排出することができ、被処理物の破損や、スクラッチ（擦り傷）の発生などの悪影響を防止することができる。また、研磨加工後においてもその掃除が容易となる定盤および研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の定盤は、環状の研磨面を有し、
前記研磨面には、その外周または内周の少なくとも一方に開放する複数の溝が形成され、
前記各溝は、その深さが開放端に向けて漸増する部分を有することを特徴とする。
これにより、溝内で研磨剤や研磨屑が流動し易くなり、溝を介して余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。また、研磨加工後においても、溝内の掃除が容易となる。
【０００８】
本発明の定盤では、前記複数の溝は、その両端が前記研磨面の外周の所定部位とその他の部位とに開放する複数の第１の溝と、その両端が前記研磨面の外周と内周とに開放する複数の第２の溝の少なくとも一方または双方を含んでいることが好ましい。
これにより、溝のどちらの端からも、研磨剤や研磨屑を排出することができるため、溝内で研磨剤や研磨屑が流動し易くなる。
【０００９】
本発明の定盤では、前記研磨面上に、互いに交わる第１の軸および第２の軸を設定したとき、
前記複数の第１の溝および前記複数の第２の溝は、それぞれ、前記第１の軸方向に延在する溝と、前記第２の軸方向に延在する溝とを含んでいることが好ましい。
これにより、溝の数を比較的多くすることができるため、さらに、溝を介して余分な研磨剤や研磨屑を排出することができる。
【００１０】
本発明の定盤では、前記第１の溝の深さは、一方の開放端から他方の開放端に向けて漸増していることが好ましい。
これにより、一方の開放端から他方の開放端へ向けて、研磨剤や研磨屑が円滑に流動するようになり、前記他方の開放端から余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。
【００１１】
本発明の定盤では、前記第１の溝の深さは、被処理物との相対的な回転方向の前方側に位置する開放端から後方側に位置する開放端に向けて漸増することが好ましい。
これにより、研磨剤や研磨屑の自重と、回転により定盤に作用する慣性力との相乗効果により、さらに、研磨剤や研磨屑が円滑に溝内を流動するようになり、回転方向後方側の開放端から余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。
本発明の定盤では、前記第１の溝の深さは、中央部から両開放端に向けて漸増していることが好ましい。
これにより、溝の中央部から両開放端へ向けて、研磨剤や研磨屑がより円滑に流動するようになり、両方の開放端から余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。
【００１２】
本発明の定盤では、前記第２の溝の深さは、前記内周に開放する開放端から前記外周に開放する開放端に向けて漸増していることが好ましい。
これにより、内周側の開放端から外周側の開放端へ向けて、研磨剤や研磨屑がより円滑に流動するようになり、外周側の開放端から余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。
定盤を回転させた場合には、さらに、研磨剤の自重と、定盤の回転により発生する慣性力との相乗効果により、溝内を研磨剤や研磨屑が円滑に流動するようになり、外周で開放する開放端から余分な研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。
【００１３】
本発明の研磨装置は、本発明の定盤と、
前記定盤の前記研磨面と接触するようにワークを保持する保持手段と、
前記ワークと前記定盤との間に研磨剤を供給する研磨剤供給手段と、
前記ワークと前記研磨面とを相対的に移動する移動手段とを有することを特徴とする。
これにより、溝内で研磨剤が流動し易くなり、溝を介して余分や研磨剤や研磨屑を円滑に排出することができる。また、研磨加工後においても、溝内の掃除が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の定盤および研磨装置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＞
まず、本発明の定盤を備える研磨装置（本発明の研磨装置）について説明する。
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に示す研磨装置が備える下定盤を示す平面図、図４および図５は、それぞれ、図３に示す下定盤の断面図である。
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、下定盤１３０の研磨面１３１をｘｙ平面とし、研磨面１３１の法線方向をｚ軸方向とする。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。
【００１５】
研磨装置１００は、ワーク（被処理物）１０の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（保持手段）１１１、１１２、１１３、１１４と、キャリア１１１〜１１４の上方に位置する上定盤１２０と、キャリア１１１〜１１４の下方に位置する下定盤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、研磨剤を供給する研磨材供給装置１９０と、駆動装置（移動手段）２００とを有している。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。下定盤１３０は、平面視の形状が円環状の板状をなしており、その上面に研磨面１３１を備えている。下定盤１３０については、後に詳述する。
【００２０】
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（保持手段）１１１、１１２、１１３、１１４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、１１２、１１３、１１４は、サンギヤ１５０の周方向に等角度間隔（すなわち９０°間隔）で配置されている。
【００２１】
次いで、図２に基づいて、キャリア１１１〜１１４の構成について説明するが、４つのキャリア１１１〜１１４は、それぞれ同様の構成であるため、キャリア１１１について代表して説明し、キャリア１１２〜１１４については、その説明を省略する。
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の形状に対応した円形をなし、その径がワーク１０の径よりも若干大きくなるように形成されている。そして、キャリア１１１は、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。
【００２２】
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。
【００２３】
また、キャリア１１１の厚さ（ｚ軸方向の長さ）は、ワーク１０の厚さよりも若干薄くなっている。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の上面および下面が、それぞれ、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。
【００２４】
キャリア１１１〜１１４に保持されるワーク１０は、平面視の形状が円形をなす板状のものである。なお、ワーク１０の形状としては、特に限定されず、例えば、板状をなしていなくてもよいし、平面視形状が、三角形、四角形等の多角形をなしていてもよい。
このようなワーク１０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。
【００２５】
吊下装置１８０は、上定盤１２０を回転可能に吊り下げて保持している。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。
上定盤１２０は、平面視の形状が円環の板状をなしており、その下面に研磨面１２１を備えている。また、上定盤１２０には、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。上定盤１２０については、後に詳述する。
【００２６】
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１１１〜１１４に形成された保持孔１１１ａ〜１１４ａとワーク１０との間を通過して、ワーク１０と下定盤１３０との間に浸透する。
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。
【００２７】
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。
また、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、好ましくは、２．０〜４０．０μｍ程度である。
【００２８】
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。
【００２９】
駆動装置２００は、駆動源としての駆動モータ２０１と、駆動モータ２０１の回転方向を直角に変更するギヤボックス２０２と、ギヤボックス２０２から延出した出力軸２０３と、出力軸２０３に固定された前述した４つの歯車２０４、２０５、２０６、２０７とを有している。また、前述したように、歯車２０４、２０５、２０６、２０７は、それぞれ、歯車１４２、１５２、１６２、１７２と噛合している。
駆動モータ２０１を作動すると、ギヤボックス２０２、出力軸２０３および歯車２０４、２０５、２０６、２０７を介して、駆動軸１４１、１５１、１６１、１７１がそれぞれ回転駆動され、上定盤１２０、サンギヤ１５０、下定盤１３０、インターナルギヤ１７０が、所定の回転数および回転方向によって回転駆動される。
【００３０】
次いで、上定盤１２０および下定盤１３０について説明する。
本発明の定盤は、上定盤１２０および下定盤１３０の少なくとも一方に適用することができるが、双方に適用することが好ましい。本実施形態では、本発明の定盤を上定盤１２０および下定盤１３０の双方に適用したものについて説明する。
上定盤１２０は、前述した研磨剤供給孔が形成されている以外は、下定盤１３０の構成と同様であるため、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。また、説明の便宜上、下定盤１３０を図３中時計回り（矢印方向）に回転させる場合について説明する。また、図３、図４中の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」と言う。
【００３１】
図３ないし図５に示すように、下定盤１３０は、平面視の形状が円環状の板状をなしている。また、下定盤１３０は、その上面に研磨面１３１を備えている。すなわち、研磨面１３１は、円環状をなしている。
また、下定盤１３０の内径としては、特に限定されないが、３００〜５００ｍｍ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、５００〜７００ｍｍ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、２０〜５０ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
このような下定盤１３０の研磨面１３１には、図３に示す複数の溝Ｍが形成されている。このような溝Ｍは、研磨面１３１とワーク１０の下面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」と言う）を円滑に排出できるような構成となっている。
【００３４】
図３に示すように、溝Ｍは、複数の直線状の溝が交差し、全体として格子状をなしている。このような溝Ｍは、ｘ軸方向に延在する複数の溝Ｍｘと、ｙ軸方向に延在する複数の溝Ｍｙとを有している。すなわち、溝Ｍは、互いに直交する溝Ｍｘと溝Ｍｙとを有している。
各溝Ｍｘは、それぞれ平行であり、等ピッチ（間隔）で形成されている。これと同様に、各溝Ｍｙは、それぞれ平行であり、等ピッチ（間隔）で形成されている。また、隣り合う溝Ｍｘ同士の間隔と隣り合う溝Ｍｙ同士の間隔とが同じとなっている。これにより、隣り合う溝Ｍｘ同士と、隣り合う溝Ｍｙ同士とで画成された多数の単位摩擦面（その一部が内周１３１ａまたは外周１３１ｂ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ている。すなわち、同面積の単位摩擦面が規則的に配列しているため、研磨面１３１のどの位置にてワーク１０を研磨したとしても、均質にワーク１０の研磨することができる。
【００３５】
また、研磨面１３１の全域にわたってｘ軸方向およびｙ軸方向にそれぞれ均等な溝が形成されているため、研磨面１３１のどの部位で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。
また、研磨面１３１における溝Ｍの占有面積としては、特に限定されないが、１〜２０％程度であるのが好ましく、５〜１５％程度であるのがより好ましい。これにより、各単位研磨面の合計面積（研磨面１３１の実質面積）を比較的大きく確保しつつ、溝Ｍを十分に形成することができるため、研磨処理の効率の低下を防止しつつ、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。
【００３６】
図３に示すように、溝Ｍｘは、その両端が研磨面１３１の外周（下定盤１３０の外周面）１３１ｂの所定部位（所定箇所）とその他の部位とに開放する溝（第１の溝）Ｍｘ１と、その両端が研磨面１３１の内周（下定盤１３０の内周面）１３１ａと外周１３１ｂとに開放する溝（第２の溝）Ｍｘ２とを有している。換言すれば、溝Ｍｘは、外周１３１ｂの異なる２ヵ所を貫通するように形成された溝Ｍｘ１と、内周１３１ａと外周１３１ｂとを貫通するように形成された溝Ｍｘ２とを有している。
【００３７】
溝Ｍｙも、溝Ｍｘと同様に、その両端が研磨面１３１の外周１３１ｂの所定部位とその他の部位とに開放する溝（第１の溝）Ｍｙ１と、その両端が研磨面１３１の内周１３１ａと外周１３１ｂとに開放する溝（第２の溝）Ｍｙ２とを有している。
隣り合う溝Ｍｘ１同士のピッチＰｘ１としては、特に限定されないが、５〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、１０〜１５ｍｍ程度であるのがより好ましい。隣り合う溝Ｍｙ１同士のピッチＰｙ１についてもこれと同様である。
また、隣り合う溝Ｍｘ２同士のピッチＰｘ２としては、特に限定されないが、５〜２０ｍｍ程度であるのが好ましく、１０〜１５ｍｍ程度であるのがより好ましい。隣り合う溝Ｍｙ２同士のピッチＰｙ２についてもこれと同様である。
【００３８】
ピッチＰｘ１〜Ｐｙ２を前述したような範囲とすることにより、研磨面１３１の面積（単位研磨面の合計面積）を比較的大きく確保しつつ、溝Ｍを比較的多く形成することができる。そのため、研磨処理の効率の低下を防止しつつ、研磨剤を溝Ｍの開放端から円滑に排出することができる。
特に、本実施形態では、ピッチＰｘ１、Ｐｘ２、Ｐｙ１、Ｐｙ２が、それぞれ、同じであるため、さらに、前述したような効果を発揮することができる。
【００３９】
また、溝Ｍｘ１の幅としては、特に限定されないが、０．５〜２．０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．７〜１．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。溝Ｍｙ１の幅についてもこれと同様である。
また、溝Ｍｘ２の幅としては、特に限定されないが、０．５〜２．０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．７〜１．５ｍｍ程度であるのがより好ましい。溝Ｍｙ２についてもこれと同様である。
【００４０】
本実施形態では、溝Ｍｘ１、溝Ｍｙ１、溝Ｍｘ２および溝Ｍｙ２は、それぞれ、同じ幅となるよう形成されている。
溝Ｍｘ１〜Ｍｙ２の幅をそれぞれ上記の範囲とすることにより、研磨微粒子および研磨屑に対して、溝Ｍｘ１〜Ｍｙ２の幅をそれぞれ十分に広くすることができる。そのため、溝Ｍｘ１〜Ｍｙ２内で研磨剤を円滑に流動させることができ、それら溝の開放端から研磨剤を効率的に排出することができる。
【００４１】
（１）溝Ｍの研磨面１３１に対する占有面積と、（２）ピッチＰｘ１〜Ｐｙ２と、（３）溝Ｍｘ１〜Ｍｙ２の幅のうちの少なくとも１つ（好ましくは、（１）、（２）、（３）の全て）を、上述したような範囲とすることにより、各単位研磨面の合計面積を比較的大きく確保しつつ、研磨剤が流動するのに十分な溝を形成することができる。そのため、良好な研磨を行うことができ、かつ、研磨面１３１のどの部位でワーク１０の研磨を行い、どの部位から研磨剤が供給されたとしても、溝を介して研磨剤を過不足なく排出することができる。
【００４２】
図４（ａ）は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。同図は、図３中の下定盤１３０の中心Ｇより上側に位置する溝Ｍｘ１の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｘ１の深さＬ１は、右側開放端Ｍｘ１１から左側開放端Ｍｘ１２に向けて漸増している。また、溝Ｍｘ１の底部Ｍｘ１３は、直線で構成されている。
図４（ｂ）は、図３中のＢ−Ｂ線断面図である。同図は、図３中の下定盤１３０の中心Ｇより下側に位置する溝Ｍｘ１の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｘ１の深さＬ２は、左側開放端Ｍｘ１２から右側開放端Ｍｘ１１に向けて漸増している。また、溝Ｍｘ１の底部Ｍｘ１３は、直線で構成されている。
【００４３】
図４（ｃ）は、図３中のＣ−Ｃ線断面図である。同図は、図３中の下定盤１３０の中心Ｇより左側に位置する溝Ｍｙ１の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｙ１の深さＬ３は、左側開放端Ｍｙ１２から右側開放端Ｍｙ１１に向けて漸増している。また、溝Ｍｙ１の底部Ｍｙ１３は、直線で構成されている。
図４（ｄ）は、図３中のＤ−Ｄ線断面図である。同図は、図３中の下定盤１３０の中心Ｇより右側に位置する溝Ｍｙ１の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｙ１の深さＬ４は、右側開放端Ｍｙ１１から左側開放端Ｍｙ１２に向けて漸増している。また、溝Ｍｙ１の底部Ｍｙ１３は、直線で構成されている。
以上より、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１（第１の溝）の深さは、それぞれ、下定盤１３０の回転方向前方側の開放端から後方側の開放端に向けて漸増していると言える。言い換えれば、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１の深さは、それぞれ、下定盤１３０の回転により発生する慣性力が働く方向のベクトル成分を有する方向に向けて漸増している。
【００４４】
ここで、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１（第１の溝）の最大深さおよび最少深さの組み合わせとしては、特に限定されないが、最大深さが３〜１５ｍｍ程度であり、最少深さが０．５〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、最大深さが５〜１０ｍｍ程度であり、最少深さが１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１の傾斜（研磨面１３１に対する傾き）が、研磨剤を円滑に流動させるのに必要かつ十分なものとなる。
また、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１（第１の溝）の底部の研磨面１３１に対する傾きとしては、特に限定されないが、１〜１０°程度であるのが好ましく、１〜５°程度であるのがより好ましい。これにより、前記と同様に、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１の傾斜が、研磨剤を円滑に流動させるのに必要かつ十分なものとなる。
【００４５】
以上のように、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１（第１の溝）の深さが、下定盤１３０の回転方向前方側の開放端（以下、「前方開放端」と言う）から後方側の開放端（以下、「後方開放端」と言う）に向けて漸増しているため、研磨剤の自重と、回転により発生する慣性力（遠心力）の相乗効果により、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１内で、前方開放端から後方開放端に向けて、研磨剤を円滑に流動させることができる。そのため、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１の後方開放端から研磨剤を円滑に排出することができ、溝Ｍｘ１、Ｍｙ１内に研磨剤が溜まらず（留まらず）、前述したようなワーク１０の破損や、スクラッチの発生などの悪影響が防止される。
【００４６】
図５（ａ）は、図３中のＥ−Ｅ線断面図である。同図は、溝Ｍｘ２の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｘ２の深さＬ５は、内周１３１ａ側の開放端Ｍｘ２１から外周１３１ｂ側の開放端Ｍｘ２２に向けて漸増している。また、溝Ｍｘ２の底部Ｍｘ２３は、直線で構成されている。
図５（ｂ）は、図３中のＦ−Ｆ線断面図である。同図は、溝Ｍｙ２の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｙ２の深さＬ６は、内周１３１ａ側の開放端Ｍｙ２１から外周１３１ｂ側の開放端Ｍｙ２２に向けて漸増している。また、溝Ｍｙ２の底部Ｍｙ２３は、直線で構成されている。
【００４７】
このような溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）の最大深さおよび最少深さの組み合わせとしては、特に限定されないが、最大深さが３〜１５ｍｍ程度であり、最少深さが０．５〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、最大深さが５〜１０ｍｍ程度であり、最少深さが１〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。これにより、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）の傾斜が、研磨剤を円滑に流動させるのに必要かつ十分なものとなる。
また、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）の底部の研磨面１３１に対する傾きとしては特に限定されないが、１〜１０°程度であるのが好ましく、１〜５°程度であるのがより好ましい。これにより、前記と同様に、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）の傾斜が研磨剤を円滑に流動させるのに必要かつ十分なものとなる。
【００４８】
以上説明したように、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）の深さが、内周側の開放端から外周側の開放端に向けて漸増しているため、研磨剤の自重と、回転により発生する慣性力（遠心力）の相乗効果により、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２（第２の溝）内で、内周側の開放端から外周側の開放端に向けて、研磨剤を円滑に流動させることができる。そのため、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２の外周側の開放端から研磨剤を円滑に排出することができ、溝Ｍｘ２、Ｍｙ２内に研磨剤が溜まらず（留まらず）、前述したようなワーク１０の破損や、スクラッチの発生などの悪影響が防止される。
【００４９】
以上説明したような溝Ｍｘ１、Ｍｘ２、Ｍｙ１、Ｍｙ２で構成された溝Ｍを有する下定盤１３０によれば、前述したように、ワーク１０の破損や、スクラッチの発生などの悪影響が防止されるとともに、例えば、研磨装置１００から下定盤１３０を取り外し、下定盤１３０を掃除する際にも、水などの洗浄液を研磨面１３１に流し当てるだけで、溝内に残った研磨剤を除去することができ、簡単に掃除することができる。
【００５０】
すなわち、研磨面１３１を複数のエリアに分け、これらのエリアごとに（最適なように）、そのエリア内に位置するｘ軸方向およびｙ軸方向の溝の形状（底部の傾斜）を設定しているため、研磨面１３１のどの部位でワーク１０の研磨を行い、どの部位から研磨剤が供給されたとしても、溝を介して研磨剤を過不足なく排出することができ、ワーク１０の破損や、スクラッチの発生などの悪影響が防止される。
【００５１】
以上のような研磨装置１００は、次のようにして作動する。
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１１１〜１１４の各保持孔１１１ａ〜１１４ａにワーク１０を嵌め込み（すなわち、本実施形態では、最大で１６枚のワーク１０を保持することができる）、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。
【００５２】
この状態で、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、駆動モータ２０１を作動して、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。すると、キャリア１１１〜１１４が前述したように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。
【００５３】
＜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、本発明の第２実施形態に係る研磨装置が備える下定盤（本発明の定盤）を示す平面図、図７は、図６に示す下定盤の断面図である。
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。
【００５４】
本発明の第２実施形態にかかる研磨装置１００は、上定盤１２０および下定盤１３０に形成された溝の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、上定盤１２０および下定盤１３０について説明するが、上定盤１２０と下定盤１３０には、互いに同様の構成の溝が形成されているため、下定盤１３０に形成された溝Ｍ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。
【００５５】
図６に示すように、下定盤１３０の研磨面１３１には、複数の溝Ｍが形成されている。
複数の溝Ｍは、ｘ軸方向に延在する溝Ｍｘ１、Ｍｘ２と、ｙ軸方向に延在する溝Ｍｙ１、Ｍｙ２とで構成されている。溝Ｍｘ２、Ｍｙ２の構成は、それぞれ、前述した実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
図７（ａ）は、図６中のＧ−Ｇ線断面図である。同図は、溝Ｍｘ１（第１の溝）の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｘ１の深さＬ７は、溝Ｍｘ１の中央部から両開放端Ｍｘ１１、Ｍｘ１２に向けて漸増している。
図７（ｂ）は、図６中のＨ−Ｈ線断面図である。同図は、溝Ｍｙ１（第１の溝）の断面を示している。同図に示すように、この溝Ｍｙ１の深さＬ８は、溝Ｍｙ１の中央部から両開放端Ｍｙ１１、Ｍｙ１２に向けて漸増している。
溝Ｍｘ１、Ｍｙ１（第１の溝）をこのような構成とすることにより、研磨剤の自重と、回転により発生する慣性力（遠心力）の相乗効果により、溝Ｍｘ１、Ｍｙ２（第１の溝）の中央部から両開放端に向けて、研磨剤を円滑に流動させることができる。
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。
【００５６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の研磨装置の第３実施形態について説明する。
図８は、本発明の第３実施形態に係る研磨装置が備える下定盤（本発明の定盤）を示す平面図、図９は、図８に示す下定盤の断面図である。
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。
【００５７】
本発明の第３実施形態にかかる研磨装置１００は、上定盤１２０および下定盤１３０に形成された溝の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、上定盤１２０および下定盤１３０について説明するが、上定盤１２０と下定盤１３０には、互いに同様の構成の溝が形成されているため、下定盤１３０に形成された溝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。
【００５８】
図８に示すように、下定盤１３０の研磨面１３１には、外周１３１ｂから内周１３１ａに向けて延在する溝Ｎが、周方向に沿って等角度間隔で複数（８本）形成されている。また、各溝Ｎは、研磨面１３１の外周１３１ｂに開放しているが、内周１３１ａには開放していない。また、各溝Ｎは、直線的に形成されていて、下定盤１３０の径方向に対して回転方向（図８に示す矢印方向）前方側に所定角度θだけ傾いている。
【００５９】
図９に示すように、このような各溝Ｎの深さＬ９は、内周１３１ａ側から外周１３１ｂ側に向けて漸増している。
各溝Ｎをこのような構成とすることにより、研磨剤の自重と、回転により発生する慣性力（遠心力）の相乗効果により、溝Ｎ内で、研磨剤を円滑に流動させることができ、外周１３１ｂ側に形成された開放端から研磨剤を円滑に排出することができる。
なお、溝Ｎの数や配置は、特に限定されず、例えば、溝Ｎの数が７本以下であってもよいし、９本以上であってもよい。また、複数の溝Ｎが、周方向に沿って等角度間隔で形成されていなくてもよい。
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。
【００６０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の研磨装置の第４実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る研磨装置が備える下定盤（本発明の定盤）を示す平面図である。
以下、第４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４実施形態にかかる研磨装置１００は、上定盤１２０および下定盤１３０に形成された溝の構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
以下、上定盤１２０および下定盤１３０について説明するが、上定盤１２０と下定盤１３０には、互いに同様の構成の溝が形成されているため、下定盤１３０に形成された溝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。
【００６２】
図１０に示すように、下定盤１３０の研磨面１３１には、外周１３１ｂと内周１３１ａとを貫通する複数の溝Ｒ１と、各溝Ｒ１と交わるリング状の溝Ｒ２、Ｒ３とで構成されている。各溝Ｒ１は、第２の溝に相当するものである。
溝Ｒ１は、研磨面１３１の周方向に沿って等角度間隔で８本形成されている。また、各溝Ｒ１は、直線的に形成されていて、下定盤１３０の径方向に対して回転方向（図１０に示す矢印方向）前方側に所定角度θだけ傾いている。また、各溝Ｒ１の深さは、内周１３１ａ側の開放端から、外周１３１ｂ側の開放端に向けて漸増している。
【００６３】
溝Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ、下定盤１３０と同心状に形成されていて、溝Ｒ２が溝Ｒ３よりも中心Ｇ側に位置している。このようなリング状の溝Ｒ２、Ｒ３は、各Ｒ１と交わっているため、溝Ｒ２、Ｒ３付近の研磨剤は、溝Ｒ２、Ｒ３から溝Ｒ１に流通し、溝Ｒ１の開放端から排出される。
なお、ある溝Ｒ１の外周側の開放端から溝Ｒ２または溝Ｒ３を経由して他の溝Ｒ１の外周側の開放端へ至る溝を考えると、本実施形態の下定盤１３０は、研磨面１３１の外周１３１ｂと外周１３１ｂとを貫通する溝（第１の溝）を有しているとも言える。
以上のような第４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。
【００６４】
以上、本発明の定盤および研磨装置を、図示の各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、前述した実施形態では、ワークの両面を研磨する研磨装置について説明したが、これに限定されず、ワークの上面および下面のうちの一方の面のみを研磨するよう構成されたものであってもよい。
【００６５】
また、前述した実施形態では、上定盤の研磨面に形成された溝と、下定盤の研磨面に形成された溝とが、同様の構成となっているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、前述した第１実施形態の下定盤と、前述した第２実施形態の上定盤とを組み合わせてもよい。すなわち、上定盤の研磨面に形成された溝と、下定盤の研磨面に形成された溝とが、異なる構成となっていてもよい。
【００６６】
また、前述した実施形態では、本発明の定盤を、上定盤および下定盤に適用したものについて説明したが、これに限定されず、例えば、上定盤および下定盤の一方のみに本発明の定盤を適用したものであってもよい。
また、前述した第１、第２実施形態では、複数の溝がｘ軸方向に延在する複数の溝と、ｙ軸方向に延在する複数の溝とで構成されているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、研磨面上に、それぞれ１２０°で交差する３つの軸（第１の軸、第２の軸および第３の軸）を設定し、複数の溝を、第１の軸方向に延在する複数の溝と、第２の軸方向に延在する複数の溝と、第３の軸方向に延在する複数の溝とで構成してもよい。
また、前述した第３、第４実施形態では、溝が直線状をなしているものについて説明したが、これに限定されず、例えば、円弧状に湾曲するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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に示す研磨装置が備える下定盤を示す平面図である。
【図４】図３に示す下定盤の断面図である。
【図５】図３に示す下定盤の断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る研磨装置が備える下定盤を示す平面図である。
【図７】図６に示す下定盤の断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る研磨装置が備える下定盤を示す平面図である。
【図９】図８に示す下定盤の断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る研磨装置が備える下定盤を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０……ワーク  １００……研磨装置  １１１〜１１４……キャリア  １１１ａ〜１１４ａ……保持孔  １１１ｂ……歯車部  １２０……上定盤  １２１……研磨面  １３０……下定盤  １３１……研磨面  １３１ａ……内周  １３１ｂ……外周  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  ２０１……駆動モータ  ２０２……ギヤボックス  ２０３……出力軸  ２０４〜２０７……歯車  Ｍ……溝  Ｍｘ１、Ｍｙ１……溝（第１の溝）  Ｍｘ２、Ｍｙ２……溝（第２溝）  Ｍｘ１１、Ｍｙ１１……右側開放端  Ｍｘ１２、Ｍｙ１２……左側開放端    Ｍｘ１３、Ｍｘ２３、Ｍｙ１３、Ｍｙ２３……底部  Ｍｘ２１、Ｍｘ２２、Ｍｙ２１、Ｍｙ２２……開放端  Ｐｘ１、Ｐｘ２、Ｐｙ１、Ｐｙ２……ピッチ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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