JP5315573B2 - Processing apparatus and processing method - Google Patents

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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ブレード状の加工部材と、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、加工部材の長手方向に沿っ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り、酸化剤はH 2 2 (過酸化水素)であり、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、かつ被加工物は、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。 A processing apparatus according to the present invention includes a holding table for holding a workpiece, a blade-shaped processing member that is formed of a transition metal and is in contact with or in close proximity to the surface of the workpiece, and the workpiece of the processing member And an oxidant supply means for supplying an oxidant to a portion opposite to the substrate, and a drive means for holding the processing member and reciprocally moving the processing member relative to the workpiece along the longitudinal direction of the processing member. provided, by cutting the workpiece, or all SANYO forming a groove in the workpiece, the oxidant is H 2 O 2 (hydrogen peroxide), the workpiece is, Fe (iron), Ni (nickel ), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium) and Ti (titanium), and the workpiece is crystalline SiC, sintered SiC, GaN, AlN, sapphire Out of ruby and diamond Consisting of Zureka one.

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ブレード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、加工部材の長手方向に沿っ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方法であり、酸化剤はH 2 2 (過酸化水素)であり、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、かつ被加工物は、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。 In addition, the processing method of the present invention specifically includes a blade-shaped processing member formed of a transition metal in contact with or close to the surface of the workpiece, and a portion of the processing member facing the workpiece. The workpiece is smoothly cut or the workpiece is smoothed by reciprocating the workpiece along the longitudinal direction of the workpiece with respect to the workpiece. This is a method of forming a groove , the oxidizing agent is H 2 O 2 (hydrogen peroxide), and the workpiece is Fe (iron), Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium) ) And Ti (titanium), and the workpiece is made of any one of crystalline SiC, sintered SiC, GaN, AlN, sapphire, ruby, and diamond.

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 2 (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 2 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 2 )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 2 )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 2 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 0005315573
Figure 0005315573

Figure 0005315573
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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15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 15 . 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 0005315573
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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 2 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 2 で満たした。続いて、加工ヘッド14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 2 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 2 (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 14 was reciprocated horizontally with respect to the SiC wafer surface 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.
Condition 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 (8)

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ブレード状の加工部材と、
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、前記加工部材の長手方向に沿っ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ものであり、
前記酸化剤はH 2 2 (過酸化水素)であり、
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、かつ
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
ことを特徴とする加工装置。
A holding table for holding the workpiece;
A blade-like workpiece formed of a transition metal and brought into 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;
Drive means for holding the processing member and reciprocally moving the processing member relative to the workpiece along the longitudinal direction of the processing member;
Cutting the workpiece or forming a groove in the workpiece ;
The oxidizing agent is H 2 O 2 (hydrogen peroxide);
The processed member is formed of at least one of Fe (iron), Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium), and Ti (titanium), and
The processing apparatus is characterized in that the workpiece is made of any one of crystalline SiC, sintered SiC, GaN, AlN, sapphire, ruby, and diamond .
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1に記載の加工装置
The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing member is formed of Fe, and the workpiece is a SiC substrate or a GaN substrate.
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1に記載の加工装置。
The processing apparatus according to claim 1 , wherein the processing member is reciprocated while an electric current is passed through the processing member.
被加工物の表面に、遷移金属により形成されたブレード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、前記加工部材の長手方向に沿っ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方法であり、
前記酸化剤はH 2 2 (過酸化水素)であり、
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、かつ
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
ことを特徴とする加工方法。
A blade-shaped processing member formed of a transition metal is brought into contact with or in close proximity to the surface of the workpiece, and an oxidizing agent is supplied to a portion of the processing member facing the workpiece, and the processing member is It is a method of cutting the workpiece or forming a groove in the workpiece by relatively reciprocating the workpiece along the longitudinal direction of the workpiece .
The oxidizing agent is H 2 O 2 (hydrogen peroxide);
The processed member is formed of at least one of Fe (iron), Ni (nickel), Co (cobalt), Cu (copper), Cr (chromium), and Ti (titanium), and
The processing method is characterized in that the workpiece is made of any one of crystalline SiC, sintered SiC, GaN, AlN, sapphire, ruby, and diamond .
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5に記載の加工方法。
The processing method according to claim 5 , wherein cutting or groove formation of the workpiece is performed in an oxidizing agent solution.
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5に記載の加工方法。
Processing method of claim 5, before Symbol workpiece is formed by Fe, and the workpiece, characterized in that a SiC substrate or a GaN substrate.
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5に記載の加工方法。
The processing method according to claim 5 , wherein the processing member is reciprocated while an electric current is applied to the processing member.
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