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加工方法 新技術説明会

国内特許コード P110005842
整理番号 S2010-0761-N0
掲載日 2011年10月17日
出願番号 特願2010-068021
公開番号 特開2011-200944
登録番号 特許第5103631号
出願日 平成22年3月24日(2010.3.24)
公開日 平成23年10月13日(2011.10.13)
登録日 平成24年10月12日(2012.10.12)
発明者
  • 久保田 章亀
  • 峠 睦
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 加工方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】高い加工レートを実現できると共に、表面の平滑化が可能な加工方法を提供する。
【解決手段】過酸化水素水を含んだ水酸化カリウム溶液2中にSiC基板8を配置し、SiC基板8の表面に紫外光を照射する。紫外光の照射によってSiC基板8の表面に形成されたSiO層9を水酸化カリウム溶液によって化学的に除去すると共に、合成石英定盤3aによってもSiO層9を除去する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


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シリコンカーバイド(SiC)、窒化ガリウム(GaN)、ダイヤモンド、サファイア及び窒化アルミニウム(AlN)などの材料が注目されている。



例えば、シリコンカーバイド(SiC)はSi半導体と比べてバンドギャップが3倍であり、絶縁破壊電界強度が約7倍である等優れた物性値を有しており、現在のSiパワーデバイスに比べて低損失、高周波特性、高温動作性といった点で優れている。



しかし、SiCはダイヤモンドに次ぐ高硬度を有しており、熱的にも化学的にも極めて安定しているために加工が難しく、従来のシリコン加工技術をそのまま適用することが困難である。



なお、従来のSiC基板の加工技術としては、SiC単結晶から切り出した基板に対してダイヤモンド砥粒を用いた機械研磨で平面度を出し、その後表面の加工変質層を除去するためにCMP(Chemical Mechanical Polishing)や高温水素アニールが行われている。



しかし、こうしたSiC基板の加工技術では、仕上がり面の表面にわずかなダメージが残っており、エピタキシャル成長用基板として充分な表面を得ることが困難であった。そのため、ダメージの無いSiC基板表面を高能率に実現することができる加工技術の開発が強く求められていた。



こうした求めに応じて、酸化剤の溶液中に被加工物を配し、定盤若しくは加工ヘッドに磁場により拘束し、空間的に制御された遷移金属の磁性微粒子を、被加工物の被加工面に極低荷重のもとで接触させるとともに、被加工面と磁性微粒子とを相対的に変位させ、磁性微粒子の触媒作用により、磁性微粒子表面上で生成した酸化力を持つ活性種と被加工物の表面原子との化学反応で生成した化合物を除去、あるいは溶出させることによって被加工物を加工する加工方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。

産業上の利用分野


本発明は加工方法に関する。詳しくは、SiC(炭化ケイ素)やGaN(窒化ガリウム)等の難加工性の高機能材料表面を高能率かつ高精度に加工することができる加工方法に係るものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
アルカリ溶液中に配置された被加工物の表面に、同被加工物のバンドギャップよりも大きなエネルギーを有する紫外光を照射すると共に、前記紫外光が照射された前記被加工物の表面に合成石英若しくはサファイアで構成された加工部材を接触させた状態で前記被加工物と前記加工部材を相対的に変位させる工程を備える加工方法であって、
前記紫外光は前記加工部材を介して前記被加工物に照射する
加工方法。

【請求項2】
前記アルカリ溶液は、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液、アルカリ電解水若しくは水酸化カルシウム溶液のうち少なくとも1つを含んでいる
請求項1に記載の加工方法。

【請求項3】
前記被加工物は、シリコンカーバイド、窒化ケイ素、GaN、ダイヤモンド、サファイア、AlNのうちいずれか1つからなる
請求項1または請求項2に記載の加工方法。
産業区分
  • 切削
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010068021thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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