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加工装置および加工方法 コモンズ

国内特許コード P120006556
整理番号 07031AA
掲載日 2012年1月30日
出願番号 特願2007-266987
公開番号 特開2009-099609
登録番号 特許第5315573号
出願日 平成19年10月12日(2007.10.12)
公開日 平成21年5月7日(2009.5.7)
登録日 平成25年7月19日(2013.7.19)
発明者
  • 久保田 章亀
出願人
  • 国立大学法人 熊本大学
発明の名称 加工装置および加工方法 コモンズ
発明の概要

【課題】SiCやGaN等の難加工物に対してダメージを与えることなく高精度に切断し、あるいは溝を形成することの可能な加工装置を提供する。
【解決手段】酸化剤の溶液が収容された容器11内において、Fe等の遷移金属により構成されるブレード15を被加工物13の表面に接触または極接近させると共に往復移動させる。酸化剤が遷移金属(ブレード15)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13が接触または極接近することで表面原子が酸化される。酸化された表面原子がブレード15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13が切断、あるいは被加工物13に溝が形成される。
【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。



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。

【特許文献1】特開2000-79561号公報

【特許文献2】特開2002-254283公報

産業上の利用分野


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。

特許請求の範囲 【請求項1】
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H2 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。

【請求項2】
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。

【請求項3】
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

【請求項4】
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。

【請求項5】
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H2 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。

【請求項6】
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。

【請求項7】
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。

【請求項8】
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。
産業区分
  • 固体素子
  • 切削
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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