JP2009099609A - Processing device and processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing device precisely cutting a difficulty work piece such as SiC, GaN or the like without damaging it, or forming a groove. <P>SOLUTION: A blade 15 composed of a transition metal such as Fe or the like is contacted or extremely approximated and moved back and forth to the surface of the work 13 to be processed in a vessel 11 with an oxidant solution filled. The oxidant generates an activated species having a strong oxidizing power with a transition metal (the blade 15) as a catalyst, and the surface atom is oxidized by the contact or the extreme approximation of the work 13 to the activated species. The removal or elution of the oxidized surface atom according to the back and forth movement of the blade 15 cuts the work 13 or forms the groove to the work 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ＳｉＣ（炭化珪素），ＧａＮ（窒化ガリウム）などの難加工物の切断あるいは溝形成に好適な加工装置および加工方法に関する。   The present invention relates to a processing apparatus and a processing method suitable for cutting or forming grooves of difficult-to-work products such as SiC (silicon carbide) and GaN (gallium nitride).

近年、次世代パワー半導体素子材料として、ワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣ単結晶が注目され、Ｓｉ（シリコン）の性能を超えるＳｉＣ素子の実用化の研究が行われている。このＳｉＣは、結晶インゴットをスライスし、ウエハ化したのち、機械研磨、化学研磨が行われて、その表面が作製される。しかし、ＳｉＣは化学的に安定であり、かつダイヤモンドに次ぐ硬度を有するため、加工が非常に困難であり、従来のシリコン加工技術のそのまま適用することが困難である。   In recent years, SiC single crystals that are wide band gap semiconductors have attracted attention as next-generation power semiconductor device materials, and research into practical application of SiC devices exceeding the performance of Si (silicon) has been conducted. This SiC is sliced from a crystal ingot to form a wafer, and then mechanical polishing and chemical polishing are performed to produce the surface. However, since SiC is chemically stable and has hardness next to diamond, it is very difficult to process, and it is difficult to apply conventional silicon processing techniques as they are.

従来、ＳｉＣの切断加工技術としては、例えば特許文献１，２に開示されているようなメタルボンド砥石やダイヤモンドブレードソー等を用いる方法がある。
特開２０００−７９５６１号公報 特開２００２−２５４２８３公報 Conventionally, as a cutting technique for SiC, there is a method using a metal bond grindstone, a diamond blade saw or the like as disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.
JP 2000-79561 A JP 2002-254283 A

しかしながら、従来技術のようなダイヤモンドブレードソー等を用いた切断工程では、結晶格子にダメージを与えてしまい、平滑な切断面を得ることが困難であった。そのため、結晶欠陥の導入を抑制し、超精密にＳｉＣを切断加工することのできる方法が望まれている。これはインゴットのスライスに限らず、ウエハ化した後、素子分離を行う際の切断加工においても同様である。更に、ウエハ表面に微細な溝を形成する際に、溝の内面を十分に平滑化することは困難であった。なお、このような問題はＳｉＣに限らず、ＧａＮ、サファイアなどの素材についても同様である。   However, in the cutting process using a diamond blade saw or the like as in the prior art, the crystal lattice is damaged, and it is difficult to obtain a smooth cut surface. Therefore, a method that can suppress the introduction of crystal defects and cut SiC with high precision is desired. This is not limited to ingot slicing, and the same applies to the cutting process when element separation is performed after forming a wafer. Furthermore, when forming fine grooves on the wafer surface, it has been difficult to sufficiently smooth the inner surface of the grooves. Such a problem is not limited to SiC but also applies to materials such as GaN and sapphire.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ＳｉＣやＧａＮ等の難加工物に対してダメージの導入を抑制しながら、平滑に切断し、あるいは平滑な溝を形成することの可能な加工装置および加工方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and its purpose is to smoothly cut or form a smooth groove while suppressing the introduction of damage to difficult-to-work materials such as SiC and GaN. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus and a processing method that can be used.

本発明の加工装置は、被加工物を保持する保持台と、遷移金属により形成されると共に、被加工物の表面に接触または極接近されるプレート状、ブレード状またはワイヤ状の加工部材と、加工部材の被加工物との対向部分に酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、加工部材を保持すると共に、加工部材を被加工物に対して相対的に往復移動させる駆動手段とを備え、被加工物を切断し、あるいは被加工物に溝を形成するものである。   The processing apparatus of the present invention includes a holding table for holding a workpiece, a plate-shaped, blade-shaped, or wire-shaped workpiece formed of a transition metal and in contact with or in close proximity to the surface of the workpiece. An oxidant supply means for supplying an oxidant to a portion of the processing member facing the workpiece; and a drive means for holding the processing member and reciprocatingly moving the processing member relative to the workpiece. The workpiece is cut or grooves are formed in the workpiece.

また、本発明の加工方法は、具体的には、被加工物の表面に、遷移金属により形成されたプレート状、ブレード状またはワイヤ状の加工部材を接触または極接近させると共に、加工部材の被加工物との対向部分に酸化剤を供給し、かつ加工部材を被加工物に対して相対的に往復移動させることにより、被加工物を平滑に切断し、あるいは被加工物に平滑な溝を形成するものである。   In addition, the processing method of the present invention, specifically, brings a plate-like, blade-like or wire-like workpiece formed of a transition metal into contact with or close to the surface of the workpiece, and also allows the workpiece to be processed. By supplying an oxidizer to the part facing the workpiece and reciprocating the workpiece relative to the workpiece, the workpiece is cut smoothly or a smooth groove is formed on the workpiece. To form.

本発明の加工装置または加工方法では、上記加工を酸化剤を含む溶液中で行うことが好ましく、また、酸化剤としてはＨ2 Ｏ2 （過酸化水素）、加工部材としては、Ｆｅ（鉄），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバルト），Ｃｕ（銅），Ｃｒ（クロム）およびＴｉ（チタン）のうちの少なくとも１種により形成されていることが好ましい。 In the processing apparatus or processing method of the present invention, the above processing is preferably performed in a solution containing an oxidizing agent, H 2 O 2 (hydrogen peroxide) as the oxidizing agent, and Fe (iron) as the processing member. , Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium), and Ti (titanium).

また、被加工物としては、結晶性ＳｉＣ、焼結ＳｉＣ、ＧａＮ、サファイヤ、ルビーまたはダイヤモンド等を用いることができる。特に、酸化剤がＨ2 Ｏ2 であると共に、加工部材がＦｅにより形成され、かつ被加工物がＳｉＣ基板またはＧａＮ基板である態様が好ましい。 Further, as the workpiece, crystalline SiC, sintered SiC, GaN, sapphire, ruby, diamond, or the like can be used. In particular, it is preferable that the oxidizing agent is H 2 O 2 , the processed member is formed of Fe, and the workpiece is a SiC substrate or a GaN substrate.

また、加工部材に電流を供給しつつ、上記加工を行うようにしてもよい。   Moreover, you may make it perform the said process, supplying an electric current to a process member.

本発明の加工装置または加工方法では、酸化剤が加工部材を構成する遷移金属を触媒として酸化力の強い活性種を生成し、この活性種に被加工物が接触または極接近することで、被加工物の表面にある表面原子が酸化される。そして、この酸化された表面原子が加工部材の往復移動に伴い除去または溶出されることによって、被加工物が切断、あるいは被加工物に溝が形成される。   In the processing apparatus or processing method of the present invention, an active species having a strong oxidizing power is generated by using an oxidant as a catalyst for the transition metal constituting the processed member, and the workpiece is brought into contact with or in close proximity to the active species. Surface atoms on the surface of the workpiece are oxidized. The oxidized surface atoms are removed or eluted as the workpiece is reciprocated, whereby the workpiece is cut or grooves are formed in the workpiece.

本発明の加工装置または加工方法によれば、被加工物の表面に遷移金属からなる加工部材を接触または極接近させて往復移動させると共に、加工部材の被加工物との対向部分を含む領域に酸化剤を供給するようにしたので、砥粒や研磨剤を用いることなく、化学的な方法によって切断あるいは溝形成を行うことができる。よって、加工面へのダメージの導入を抑制することができる。また、被加工物は加工部材を接触または極接近させた間のみ加工され、その加工領域も加工部材が接触または極接近した領域のみに限られるため、加工制御が容易になり、高精度に、平滑な切断面を形成し、あるいは平滑な内面を有する溝を形成することが可能になる。   According to the processing apparatus or the processing method of the present invention, the processing member made of a transition metal is brought into contact with or close to the surface of the workpiece and reciprocated, and the processing member is moved to the region including the portion facing the workpiece. Since the oxidizing agent is supplied, cutting or groove formation can be performed by a chemical method without using abrasive grains or abrasives. Therefore, the introduction of damage to the processed surface can be suppressed. In addition, the workpiece is processed only while the workpiece is in contact with or in close proximity, and the processing area is limited to only the area in which the workpiece is in contact or in close proximity, making it easy to control the processing with high accuracy. A smooth cut surface can be formed, or a groove having a smooth inner surface can be formed.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は本発明の一実施の形態に係る加工装置の全体構成を表すものである。加工装置１は、酸化剤の溶液１１ａを収容した容器１１を備えている。容器１１の底部には保持台１２が設けられ、この保持台１２上に被加工物１３を保持するようになっている。保持台１２の上方には加工ヘッド１４が配置されており、この加工ヘッド１４の先端部分には遷移金属により形成されたブレード（加工部材）１５が保持されている。加工ヘッド１４は、図示しない駆動機構によってブレード１５を被加工物１３に接触または極接近させた状態で、図に矢印で示した方向（縦方向）に往復移動させることができ、これにより被加工物１３を任意の位置で切断、あるいは被加工物１３の任意の位置に溝を形成できるようになっている。   FIG. 1 shows the overall configuration of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The processing apparatus 1 includes a container 11 containing an oxidant solution 11a. A holding table 12 is provided at the bottom of the container 11, and the workpiece 13 is held on the holding table 12. A processing head 14 is disposed above the holding table 12, and a blade (processing member) 15 formed of a transition metal is held at the tip of the processing head 14. The machining head 14 can be reciprocated in the direction (vertical direction) indicated by an arrow in the figure in a state where the blade 15 is in contact with or in close proximity to the workpiece 13 by a drive mechanism (not shown). The object 13 can be cut at an arbitrary position, or a groove can be formed at an arbitrary position of the workpiece 13.

容器１１は例えばフッ素樹脂や塩化ビニル樹脂などの耐薬品性に優れた樹脂系材料により形成されている。容器１１に収容される酸化剤は、ブレード１５を構成する遷移金属を触媒としたレドックス反応により、被加工物１３を切断等するための活性種を生成するものである。酸化剤としては、例えば過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）が用いられるが、被加工物、触媒および加工条件等の組合せにより種々の材料に変更可能である。 The container 11 is formed of a resin material having excellent chemical resistance such as a fluororesin or a vinyl chloride resin. The oxidizing agent accommodated in the container 11 generates active species for cutting the workpiece 13 by a redox reaction using a transition metal constituting the blade 15 as a catalyst. As the oxidizing agent, for example, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is used, but it can be changed to various materials depending on a combination of a workpiece, a catalyst, processing conditions, and the like.

遷移金属からなるブレード１５は、上述の通り酸化剤をレドックス分解するための触媒として働くものであり、例えばＦｅ（鉄）により構成されている。なお、その他、Ｎｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバルト），Ｃｕ（銅），Ｃｒ（クロム）またはＴｉ（チタン）などを用いることもできる。   The blade 15 made of a transition metal serves as a catalyst for redox decomposition of the oxidant as described above, and is made of, for example, Fe (iron). In addition, Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium), Ti (titanium), or the like can be used.

被加工物１３は例えば結晶性のあるいは焼結ＳｉＣ基板であるが、その他、ＧａＮ，ＡｌＮ，ダイヤモンド，サファイヤおよびルビー等からなるものでもよい。また、その形状は板状に限らず、インゴット状等、任意である。   The workpiece 13 is, for example, a crystalline or sintered SiC substrate, but may be made of GaN, AlN, diamond, sapphire, ruby, or the like. Moreover, the shape is not limited to a plate shape, and may be any shape such as an ingot shape.

次に、図２を参照して加工装置１の作用について説明する。なお、本発明の加工方法については、この加工装置１の作用に具現化されているので、その説明は省略する。   Next, the operation of the processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. In addition, about the processing method of this invention, since it is embodied in the effect | action of this processing apparatus 1, the description is abbreviate | omitted.

まず、図２（Ａ）に示したように、酸化剤の溶液が収容された容器１１内に被加工物１３を配置すると共に、ブレード１５を有する加工ヘッド１４を浸漬させる。これによりブレード１５を構成する触媒金属と酸化剤が反応し、このブレード１５の表面に活性種１６が生成される。具体的には、下記化学構造式１，２に示したように、酸化剤（Ｈ2 Ｏ2 ）はブレード１５を構成する遷移金属（Ｆｅ２＋）を触媒としてフェントン（Fenton）反応を生じ、活性種としてＯＨラジカル（ＯＨ・；ヒドロキシルラジカル）を生成する。すなわち、ハーバー−ワイス（Harber-Waiss）機構によるＨ2 Ｏ2 の分解であり、低原子価の遷移金属（Ｆｅ２＋，Ｔｉ３＋，Ｃｒ２＋，Ｃｕ＋等）による一電子還元によりＯＨラジカルが生成される。ＯＨラジカルは、寿命は短いが、非常に強い酸化力を有する。 First, as shown in FIG. 2A, the workpiece 13 is placed in a container 11 containing an oxidant solution, and a processing head 14 having a blade 15 is immersed therein. As a result, the catalytic metal constituting the blade 15 reacts with the oxidizing agent, and active species 16 are generated on the surface of the blade 15. Specifically, as shown in the following chemical structural formulas 1 and 2, the oxidant (H 2 O 2 ) causes a Fenton reaction using the transition metal (Fe 2+) constituting the blade 15 as a catalyst, and the active species As a result, OH radical (OH .; hydroxyl radical) is generated. That is, it is decomposition of H 2 O 2 by the Harber-Waiss mechanism, and OH radicals are generated by one-electron reduction with low-valent transition metals (Fe 2+, Ti 3+, Cr 2+, Cu + etc.). The OH radical has a short lifetime but has a very strong oxidizing power.

Figure 2009099609
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Figure 2009099609
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次いで、図２（Ｂ）に示したように、ブレード１５を被加工物１３に接触または極接近させると共に往復移動させる。このとき、ブレード１５と近接した領域における被加工物１３の表面にある表面原子（ＳｉＣ）１７が酸化される。具体的には、下記化学式３に示したように、活性種１６（ＯＨ・）および酸化剤中の溶存酸素（Ｏ2 ）が被加工物１３の表面原子１７を酸化し、酸化物１８（ＳｉＯ2 ）を生成し、この酸化物１８が除去または溶出される。そして、新しい被加工面が出現し、加工が進む。すなわち、被加工物１３は、ブレード１５と近接すると、このブレード１５と接近した領域において優先的に加工され、ブレード１５の往復移動に伴って、図３（Ａ）に示したように平滑に切断、あるいは図３（Ｂ）に示したように溝１３ａが形成される。このとき、ブレード１４を往復速度を高めることによって加工速度を高速化することができる。なお、酸化剤の溶液中には、上記活性種や酸化物の他、未反応の酸化剤分子１９と酸化剤分子が解離して活性種１６が生じた残余分子２０が残存する。 Next, as shown in FIG. 2B, the blade 15 is brought into contact with or in close proximity to the workpiece 13 and reciprocated. At this time, surface atoms (SiC) 17 on the surface of the workpiece 13 in a region close to the blade 15 are oxidized. Specifically, as shown in the following chemical formula 3, the active species 16 (OH.) And the dissolved oxygen (O 2 ) in the oxidizing agent oxidize the surface atoms 17 of the workpiece 13, and the oxide 18 (SiO 2 2 ) and this oxide 18 is removed or eluted. Then, a new work surface appears and processing proceeds. That is, when the workpiece 13 approaches the blade 15, the workpiece 13 is preferentially processed in an area close to the blade 15, and is cut smoothly as shown in FIG. Alternatively, the groove 13a is formed as shown in FIG. At this time, the machining speed can be increased by increasing the reciprocating speed of the blade 14. In the oxidant solution, in addition to the active species and oxides, unreacted oxidant molecules 19 and oxidant molecules are dissociated, and residual molecules 20 in which active species 16 are generated remain.

Figure 2009099609
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切断または溝形成が完了すると、図２（Ｃ）に示したようにブレード１５を被加工物１３から離間させる。このとき上記したように酸化物１８は被加工物１３の被加工面から除去されている。また、未反応の活性種１６は上記残余分子２０と結合して不活性化する。そのため、ブレード１５が極接近している間のみ被加工物１３は酸化され、ブレード１５を被加工物１３から離間したときには被加工物１３は酸化されない。すなわち、被加工物１３の加工はブレード１５と接触または極接近しているときのみ行われるので、切断あるいは溝形成の制御を容易に行うことができる。   When the cutting or groove formation is completed, the blade 15 is separated from the workpiece 13 as shown in FIG. At this time, the oxide 18 is removed from the surface of the workpiece 13 as described above. In addition, the unreacted active species 16 binds to the remaining molecule 20 and is inactivated. Therefore, the workpiece 13 is oxidized only while the blade 15 is in close proximity, and the workpiece 13 is not oxidized when the blade 15 is separated from the workpiece 13. That is, since the workpiece 13 is processed only when it is in contact with or close to the blade 15, it is possible to easily control cutting or groove formation.

このように本実施の形態では、酸化剤および遷移金属（ブレード１５）により生成される活性種１６を用いて化学的に加工するようにしたので、砥粒や研磨材を用いることなく、ＳｉＣ等の難加工物を高精度に切断し、あるいは溝を形成することができる。   As described above, in this embodiment, since chemical processing is performed using the active species 16 generated by the oxidizing agent and the transition metal (blade 15), SiC or the like can be used without using abrasive grains or abrasives. This difficult-to-work product can be cut with high accuracy or a groove can be formed.

また、ブレード１５と近接した領域においてのみ化学的反応が生じることから、微細な溝のパターン形成を容易に行うことができる。さらに、ブレード１５と被加工物１３とが近接した間においてのみ上記化学的反応が生じることから、切断または溝形成等の加工量の制御を容易に行うことができる。   Further, since a chemical reaction occurs only in a region close to the blade 15, a fine groove pattern can be easily formed. Furthermore, since the chemical reaction occurs only while the blade 15 and the workpiece 13 are close to each other, it is possible to easily control the processing amount such as cutting or groove formation.

より詳細には、本実施の形態の方法は触媒支援による化学加工法であり、基準面（触媒）上でのみ反応種が作られ、基準面から離れると反応種は不活性化し、かつ基準面の物性は長時間変化しない、という特徴を有する。このような特徴を有することから、本実施の形態では以下の利点を有する。   More specifically, the method of the present embodiment is a catalyst-assisted chemical processing method, in which reactive species are created only on the reference surface (catalyst), the reactive species are deactivated when leaving the reference surface, and the reference surface The physical properties of these materials have the feature that they do not change for a long time. Since it has such characteristics, the present embodiment has the following advantages.

すなわち、基準面上でのみ反応種が作られるために、従来の化学エッチングとは異なり、被加工物１３の表面の面指数に影響されずに加工することが可能になる。また、基準面から離れると反応種が不活性化するために、基準面を転写する加工法となり、原子スケールでの加工が可能となる。更に、基準面の物性が長時間変化しないことから、基準面が転写され加工が進行しても、この基準面の表面は変化しない。このようなことから、本実施の形態では、効率的に、超精密な溝を形成することができ、あるいは平滑な切断面を得ることができる。   That is, since reactive species are created only on the reference surface, unlike conventional chemical etching, processing can be performed without being affected by the surface index of the surface of the workpiece 13. In addition, since the reactive species are inactivated when they are separated from the reference surface, a processing method for transferring the reference surface is provided, and processing on an atomic scale is possible. Furthermore, since the physical properties of the reference surface do not change for a long time, even if the reference surface is transferred and processing proceeds, the surface of the reference surface does not change. For this reason, in the present embodiment, it is possible to efficiently form an ultra-precise groove or to obtain a smooth cut surface.

特に、被加工物１３がＳｉＣ基板であり、酸化剤をＨ2 Ｏ2 とした場合には、ブレード１５をＦｅとすると、他の遷移金属の場合よりもより多くのラジカルが生成され、より効率的に加工することができる。 In particular, when the workpiece 13 is a SiC substrate and the oxidizing agent is H 2 O 2 , when the blade 15 is made of Fe, more radicals are generated and more efficient than other transition metals. Can be processed automatically.

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.

（実施例１）
実施例１として、図１に示したＦｅからなるブレード１５による単結晶ＳｉＣを切断加工した。まず、保持台１３の上面に試料として単結晶ＳｉＣウェハを固定し、このＳｉＣウェハにブレード１５が対向するよう加工ヘッド１４を配置すると共に、容器１１内を濃度３０％のＨ2 Ｏ2 で満たした。続いて、加工ヘッド１５をモータを用いてＳｉＣウェハ面に対して水平に往復運動させ、ＳｉＣウェハの切断を行った。このとき、加工部には常に新しいＨ2 Ｏ2 を供給するようにした。加工条件は以下のとおりである。
条件
溶液（濃度） ：Ｈ2 Ｏ2 （原液（３０％））
触媒（純度） ：Ｆｅ（９９．５％）
被加工物 ：４Ｈ−ＳｉＣ（Ｓｉ）面
走査速度 ：５ｍｍ／ｓ
荷重 ：２００ｇ Example 1
As Example 1, single crystal SiC was cut by the blade 15 made of Fe shown in FIG. First, a single crystal SiC wafer is fixed as a sample on the upper surface of the holding table 13, the processing head 14 is disposed so that the blade 15 faces the SiC wafer, and the container 11 is filled with H 2 O 2 having a concentration of 30%. It was. Subsequently, the machining head 15 was reciprocated horizontally with respect to the SiC wafer surface by using a motor to cut the SiC wafer. At this time, new H 2 O 2 was always supplied to the processed part. The processing conditions are as follows.
Conditions Solution (concentration): H 2 O 2 (stock solution (30%))
Catalyst (purity): Fe (99.5%)
Workpiece: 4H-SiC (Si) surface Scanning speed: 5 mm / s
Load: 200g

（比較例１，２）
比較例１では、所定の条件により、ダイヤモンドブレードによる切断実験を行った。また、比較例２には市販されている基板を用いた。 (Comparative Examples 1 and 2)
In Comparative Example 1, a cutting experiment using a diamond blade was performed under predetermined conditions. In Comparative Example 2, a commercially available substrate was used.

図４（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ実験後の切断面を表す図である。図４（Ａ）はＦｅブレードを用いた実施例の場合、図４（Ｂ）はダイヤモンドブレードを用いた比較例１の場合の切断面をそれぞれ表している。   4A and 4B are diagrams each showing a cut surface after the experiment. 4A shows a cut surface in the case of the example using the Fe blade, and FIG. 4B shows the cut surface in the case of the comparative example 1 using the diamond blade.

ダイヤモンドブレードを用いた場合（図４（Ｂ））では、切断面がダメージを受け、表面に凹凸を有している。これに対して、本実施例のＦｅブレードを用いた場合（図４（Ａ））では、切断面の表面上にクラック・ダメージの痕が見られず、凹凸のない平滑な表面を有していることが分かる。   When a diamond blade is used (FIG. 4B), the cut surface is damaged and has irregularities on the surface. On the other hand, when the Fe blade of this example was used (FIG. 4A), no traces of cracks or damage were seen on the surface of the cut surface, and the surface had a smooth surface without irregularities. I understand that.

（実施例２）
実施例２として、Ｆｅブレードにより単結晶ＳｉＣへ溝を形成した。なお、詳細な加工条件は、上記実施例１と同様とした。図５にその結果を示す。 (Example 2)
As Example 2, a groove was formed in single crystal SiC using an Fe blade. The detailed processing conditions were the same as in Example 1 above. FIG. 5 shows the result.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては触媒金属からなる加工部材としてブレード１５を用いるようにしたが、ブレードの代わりにワイヤとしてもよい。加えて、このワイヤに対して、所定の電流を流すようにしてもよく、これにより上記活性種の生成をより効率的に行うことができ、溝の形成等の加工効率が向上する。   Although the present invention has been described with reference to the embodiments and examples, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the blade 15 is used as the processing member made of the catalyst metal, but a wire may be used instead of the blade. In addition, a predetermined current may be supplied to the wire, whereby the active species can be generated more efficiently, and processing efficiency such as formation of grooves is improved.

本発明の一実施の形態に係る加工装置の概略構成を表す図である。It is a figure showing schematic structure of the processing apparatus which concerns on one embodiment of this invention. 図１に示した加工装置の作用を説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the effect | action of the processing apparatus shown in FIG. 被加工物の切断および溝形成状況を表す図である。It is a figure showing the cutting of a workpiece, and the groove formation condition. 切断実験の結果を表す図である。It is a figure showing the result of a cutting experiment. 溝形成実験の結果を表す図である。It is a figure showing the result of a groove formation experiment.

符号の説明Explanation of symbols

１…加工装置、１１…容器、１２…保持台、１３…被加工物、１４…加工ヘッド、１５…ブレード（加工部材）、１６…活性種、１７…被加工物１３の表面原子、１８…酸化物、１９…酸化剤分子、２０…残余分子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing apparatus, 11 ... Container, 12 ... Holding stand, 13 ... Workpiece, 14 ... Processing head, 15 ... Blade (working member), 16 ... Active species, 17 ... Surface atom of work piece 13, 18 ... Oxides, 19 ... oxidant molecules, 20 ... residual molecules.

Claims (11)

被加工物を保持する保持台と、
遷移金属により形成されると共に、前記被加工物の表面に接触または極接近されるプレート状、ブレード状またはワイヤ状の加工部材と、
前記加工部材の前記被加工物との対向部分に酸化剤を供給する酸化剤供給手段と、
前記加工部材を保持すると共に、前記加工部材を前記被加工物に対して相対的に往復移動させる駆動手段とを備え、
前記被加工物を切断し、あるいは前記被加工物に溝を形成する
ことを特徴とする加工装置。 A holding table for holding the workpiece;
A plate-shaped, blade-shaped or wire-shaped workpiece that is formed of a transition metal and is in contact with or in close proximity to the surface of the workpiece;
An oxidizing agent supplying means for supplying an oxidizing agent to a portion of the processing member facing the workpiece;
Driving means for holding the processing member and reciprocating the processing member relative to the workpiece;
A processing apparatus for cutting the workpiece or forming a groove in the workpiece. 酸化剤を含む溶液を収容した容器を備えると共に、
前記容器内において、前記加工部材による被加工物の切断あるいは溝形成を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の加工装置。 Including a container containing a solution containing an oxidant;
The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing member cuts or forms a groove in the container. 前記酸化剤がＨ2 Ｏ2 （過酸化水素）である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加工装置。 The processing apparatus according to claim 1, wherein the oxidizing agent is H 2 O 2 (hydrogen peroxide). 前記加工部材は、Ｆｅ（鉄），Ｎｉ（ニッケル），Ｃｏ（コバルト），Ｃｕ（銅），Ｃｒ（クロム）およびＴｉ（チタン）のうちの少なくとも１種により形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の加工装置。 The processed member is formed of at least one of Fe (iron), Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium), and Ti (titanium). The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記被加工物は、結晶性ＳｉＣ、焼結ＳｉＣ、ＧａＮ、ＡｌＮ、サファイヤ、ルビー、ダイヤモンドのうちのいずれか１種からなる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の加工装置。 The work piece is made of any one of crystalline SiC, sintered SiC, GaN, AlN, sapphire, ruby, and diamond. The processing apparatus as described. 前記酸化剤がＨ2 Ｏ2 であると共に、前記加工部材がＦｅにより形成され、かつ前記被加工物がＳｉＣ基板またはＧａＮ基板である
ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の加工方法。 The oxidant is H 2 O 2 , the workpiece is formed of Fe, and the workpiece is a SiC substrate or a GaN substrate. 6. The processing method according to item. 前記加工部材に電流を流しつつ、前記加工部材を往復移動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の加工装置。 The processing apparatus according to claim 4, wherein the processing member is reciprocated while an electric current is applied to the processing member. 被加工物の表面に、遷移金属により形成されたプレート状、ブレード状またはワイヤ状の加工部材を接触または極接近させると共に、前記加工部材の前記被加工物との対向部分に酸化剤を供給し、かつ前記加工部材を前記被加工物に対して相対的に往復移動させることにより、前記被加工物を切断し、あるいは前記被加工物に溝を形成する
ことを特徴とする加工方法。 A plate-like, blade-like, or wire-like workpiece formed of transition metal is brought into contact with or in close proximity to the surface of the workpiece, and an oxidant is supplied to a portion of the workpiece facing the workpiece. And the said workpiece is reciprocated relative to the said workpiece, The said workpiece is cut | disconnected or a groove | channel is formed in the said workpiece. The processing method characterized by the above-mentioned. 前記被加工物の切断または溝形成を、酸化剤の溶液中において行う
ことを特徴とする請求項８に記載の加工方法。 The processing method according to claim 8, wherein cutting or groove formation of the workpiece is performed in an oxidizing agent solution. 前記酸化剤はＨ2 Ｏ2 であると共に、前記加工部材がＦｅにより形成され、かつ前記被加工物がＳｉＣ基板またはＧａＮ基板である
ことを特徴とする請求項８または９に記載の加工方法。 The processing method according to claim 8 or 9, wherein the oxidizing agent is H 2 O 2 , the processing member is formed of Fe, and the workpiece is a SiC substrate or a GaN substrate. 前記加工部材がＦｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，ＣｒおよびＴｉのうちの少なくとも１種からなり、前記加工部材に電流を流しつつ前記加工部材を往復移動させる
ことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか１項に記載の加工方法。 The processing member is made of at least one of Fe, Ni, Co, Cu, Cr, and Ti, and the processing member is reciprocated while an electric current is applied to the processing member. The processing method according to any one of 10.
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