加工装置以及加工方法与流程

本发明涉及利用研磨材料来加工工件的加工装置。

背景技术：

近年来，作为用于加工半导体晶圆的器件形成面的加工装置，使用有兼具化学性作用和机械性作用的化学性机械研磨(Chemical Mechanical Polishing：CMP)装置。

另一方面，近年来，作为下一代半导体基板而引人注目的由蓝宝石、SiC、GaN、金刚石等硬脆性材料构成的基板的化学性稳定，即便有效利用普通的化学性机械研磨方法，与Si相比，化学性作用非常小，研磨速率变小。

对此，具有如下所述的方法(例如，参照专利文献1。)：将含氧的加工气氛的压力设定得比大气压高，在加工气氛之中，使用含有二氧化钛粒子的料浆，一边照射紫外线一边研磨被加工物。

另外，提出有如下所述的方法(例如，参照专利文献2。)：使用由石英构成且在表面具有格子状的槽的研磨平台，向格子状的槽埋入固态光催化剂粒子，以高压将基板的被研磨面按压于研磨平台的表面，并且从研磨平台的背面透过研磨平台而向基板的被研磨面照射紫外线，通过红外线的照射来加热研磨平台的表面或者基板的被研磨面中的至少一方，同时使基板相对于研磨平台相对摆动而进行研磨。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2007/063873号

专利文献2：国际公开第2007/007683号

然而，在专利文献1所记载的方法中，由于使用昂贵的光催化剂，故装置费变得昂贵。另外，在专利文献2所记载的方法中，必须使用使紫外 线透过的石英作为研磨平台。存在石英的加工困难且难以向工件的被加工面均匀地照射紫外线这样的问题点。

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够向工件的被加工面均匀地照射紫外线而生成均匀的氧化物并将工件加工为平滑的平面的加工装置。

解决方案

本发明所涉及的加工装置具备：

旋转工作台，其使工件绕旋转轴旋转；

辊形状构件，其以与所述旋转工作台的所述旋转轴正交的轴进行旋转；

垂直驱动部，其在所述旋转工作台的旋转轴的方向上进行驱动，以使得所述辊形状构件与所述工件相互接触；

紫外线照射源，其向所述辊形状构件与所述工件之间照射紫外线；

研磨材料，其被供给至所述辊形状构件与所述工件之间；以及

光散射体，其被供给至所述辊形状构件与所述工件之间，且使来自所述紫外线照射源的紫外线散射。

发明效果

根据本发明所涉及的加工装置，即便不使用光催化剂粒子、石英平台也能够在被加工面上生成氧化物，从而向被加工面均匀地照射紫外线并加工为平面。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的加工装置的结构的简要立体图。

图2是示出图1的辊形状构件的结构的局部放大图。

图3是示出在图1的加工装置中的、辊形状构件与工件的接触部的状态的放大侧视图。

图4中，(a)是示出从紫外线照射单元照射的紫外线的z方向上的强度分布的曲线图，(b)是示出对紫外线进行受光的光散射体与辊形状 构件在z方向上的配置位置之间的关系的简图，(c)是示出在被(b)的光散射体散射之后向工件与辊形状构件的接触部照射的紫外线的z方向上的强度分布的曲线图。

图5是示出在图1的加工装置中作为光散射体而使用气泡时的辊形状构件与工件的接触部的状态的放大侧视图。

附图标记说明：

101 加工装置

201 旋转工作台

202 直行驱动部(水平驱动部)

203 Y轴方向驱动部(垂直驱动部)

204 Z轴方向驱动部

205 带驱动单元

206 加压力控制单元

207 紫外线照射单元(紫外线照射源)

208 光散射体涂敷单元

301 工件

302 辊形状构件

303 臭氧水或双氧水

401 带

402 磨粒

501 光散射体

具体实施方式

第一方式所涉及的加工装置具备：

旋转工作台，其使工件绕旋转轴旋转；

辊形状构件，其以与所述旋转工作台的所述旋转轴正交的轴进行旋转；

垂直驱动部，其在所述旋转工作台的旋转轴的方向上进行驱动，以使得所述辊形状构件与所述工件相互接触；

紫外线照射源，其向所述辊形状构件与所述工件之间照射紫外线；

研磨材料，其被供给至所述辊形状构件与所述工件之间；以及

光散射体，其被供给至所述辊形状构件与所述工件之间，且使来自所述紫外线照射源的紫外线散射。

第二方式所涉及的加工装置在上述第一方式的基础上，也可以是，所述研磨材料的维氏硬度比所述工件高，所述光散射体的维氏硬度比所述工件低。

第三方式所涉及的加工装置在上述第一或第二方式的基础上，也可以是，所述研磨材料被配备于带上，

所述带被供给至所述辊形状构件与工件之间的接触部。

第四方式所涉及的加工装置在上述第一～第三中任一方式的基础上，也可以是，所述研磨材料以及所述光散射体均为粒子状，

所述研磨材料的尺寸比所述光散射体的尺寸小。

第五方式所涉及的加工装置在上述第一～第四中任一方式的基础上，也可以是，所述光散射体为具有四面体以上的面数的多面体形状或球状。

第六方式所涉及的加工装置在上述第一～第五中任一方式的基础上，也可以是，所述光散射体针对150nm以上且400nm以下的至少一种波长的光而示出80％以上且低于100％的透过率。

第七方式所涉及的加工装置在上述第一～第六中任一方式的基础上，也可以是，所述加工装置还具备水平驱动部，该水平驱动部使所述辊形状构件和所述旋转工作台在与所述旋转工作台的旋转轴和所述辊形状构件的旋转轴分别垂直的方向上相对移动。

第八方式所涉及的加工装置在上述第一～第七中任一方式的基础上，也可以是，所述光散射体不含有光催化剂。

第九方式所涉及的加工装置在上述第一方式的基础上，也可以是，所述光散射体为气泡。

第十方式所涉及的加工装置在上述第九方式的基础上，也可以是，所述加工装置还具备供给臭氧水或双氧水的供给口，

所述气泡通过向所述臭氧水或所述双氧水照射来自所述紫外线照射源的紫外线而产生。

第十一方式所涉及的加工装置在上述第十方式的基础上，也可以是，

所述紫外线照射源照射具有第一波长和第二波长的紫外线，该第一波长被所述臭氧水或所述双氧水吸收，该第二波长被所述工件吸收。

第十二方式所涉及的加工装置在上述第十一方式的基础上，也可以是，所述第一波长的峰值波长为253nm，所述第二波长的峰值波长为365nm。

第十三方式所涉及的加工装置在上述第十二方式的基础上，也可以是，所述紫外线照射源还具备去除100nm以下且400nm以上的波长的滤波器。

第十四方式所涉及的加工方法使用上述第一～第十三中任一方式的加工装置来进行工件的加工。

以下，参照附图对实施方式所涉及的加工装置进行说明。需要说明的是，在附图中对实际上相同的构件标注相同的附图标记。

(实施方式1)

图1是示出在本实施方式中使用的加工装置101的结构的简要立体图。图1所记载的加工装置101具有：使工件301绕旋转轴(Y轴)旋转的旋转工作台201；驱动工件301沿X轴方向直行的直行驱动部(水平驱动部)202；辊形状构件302；以及用于将辊形状构件302向工件301沿Y轴方向驱动而使辊形状构件302与工件301接触加压的Y轴方向驱动部(垂直驱动部)203。此外，加工装置101具有将辊形状构件302沿Z轴方向驱动的Z轴方向驱动部204。辊形状构件302通过固定于Y轴方向驱动部203上的带驱动单元205而被Y轴方向驱动部203沿Y轴方向驱动，在与工件301接触时，以加压力控制单元206所设定的加压力与工件301接触。辊形状构件302以其中心轴(Z轴)为基准进行旋转。该辊形状构件302的旋转轴是与旋转工作台201的旋转轴正交的方向，在本实施方式中，辊形状构件302的旋转轴与Z轴一致。此外，该加工装置101具备：向辊形状构件302与工件301之间照射紫外线的紫外线照射单元(紫外线照射源)207；向辊形状构件302与工件301之间供给的作为研磨材料的磨粒402；以及向辊形状构件302与工件301之间供给且使来自紫外线照射单元207的紫外线散射的光散射体501。

<作用·效果>

在本实施方式1所涉及的加工装置101中，使用如下所述的加工机制：向工件301照射紫外线而使作为强氧化剂的自由基与工件301表面发生反应，在工件301表面上形成比工件301柔软的氧化物并将其去除。在该加工装置101中，为了实现上述加工机制而设置紫外线照射单元207。然而，例如如图4的(a)所示，从紫外线照射单元207照射的紫外线具有中心强且周边弱的强度分布。因此，即便直接沿着工件301与辊形状构件302相接的边界线照射，在边界线中也产生紫外线的强度偏差，与此对应地，通过紫外线照射产生的作为强氧化剂的自由基的产生量也产生偏差。由于自由基的产生量和氧化物的产生量存在关联，所以其结果是，氧化物在工件301与辊形状构件302相接的边界部不均匀地形成。而且，其结果是，发明者发现存在加工去除量变得不均匀而无法获得平滑的面这样的问题。

与此相对地，发明者在工件301和辊形状构件302相接的接触部与紫外线照射单元207之间的接触部涂敷光散射体501时，紫外线成为散射光，如图4的(c)所示，能够向工件301与辊形状构件302的接触部以平均化的强度照射紫外线。由此，能够在工件301上均匀地形成氧化物。其结果是，发现通过将该均匀分布的氧化物从工件301上均匀地加工去除而能够形成表面的凹凸Ra为1nm以下的镜面状态，从而实现本发明所涉及的加工装置101的结构。

根据该加工装置101，从紫外线照射单元207向辊形状构件302与工件301之间的接触部照射紫外线，利用光散射体501而使紫外线发生散射。由此，沿着辊形状构件302与工件301之间的接触部而使紫外线的强度均匀化。其结果是，通过向工件301的表面照射均匀的紫外线而形成均匀的氧化物的层(膜)。通过对所形成的均匀的氧化膜进行研磨，能够比以往更均匀地对工件301的表面进行加工。

以下，对构成该加工装置101的各构件进行说明。

<辊形状构件>

辊形状构件302与Y轴方向驱动部(垂直驱动部)203连接。该辊形状构件302在Y轴方向驱动部203的作用下沿Y轴方向移动，在与工件301的被加工面接触时，其接触部成为线接触。通过使工件301与辊形状 构件302线接触，在面接触时难以向工件301与辊形状构件302的接触部均匀地照射紫外线的情况变得容易。需要说明的是，通过分别控制驱动工件301沿X轴方向直行的直行驱动部(水平驱动部)202和使工件301绕Y轴旋转的旋转工作台201，能够对工件301的整面进行加工。

如上述那样，图1的工件301与辊形状构件302的接触部成为直线状。以因直行驱动部202的驱动产生的相对速度差比由加工装置101的旋转工作台201产生的相对速度差大的方式使加工装置101的驱动部201、202驱动，以使得该直线状的接触部的内部处的工件301与辊形状构件302的相对速度的偏差例如成为10％以下。例如，使直线状的接触部的两端处的相对速度差成为10％以下。例如，通过旋转工作台201的旋转，从旋转中心观察时两端处的速度矢量成为相反方向，相对速度差变大。对此，抑制旋转工作台201的旋转来抑制两端的相对速度差。另一方面，例如，如图3的箭头所示，通过进行直行驱动部202的X轴方向的驱动，能够使两端的相对速度差为10％以下。另外，通过利用直行驱动部202使工件301沿X轴方向移动，能够使光散射体501集中于辊形状构件302与工件301的接触部。需要说明的是，直线状是指具有长边方向和与该长边方向正交的短边方向的平面形状。

<研磨材料>

研磨材料例如采用大小为10μm以下的磨粒402。若磨粒402变大，则当带401上的接近的磨粒402与工件301接触之际，接近的磨粒402的与工件301接触的部分和未与工件301接触的部分之间的间隔变大。因此，磨粒402越大，磨粒402未与工件301接触的区域越宽。另外，在以相同的加压力进行加工的情况下，当磨粒大时，磨粒402去除工件301的去除量变大，并且未被加工的区域变宽，因此工件301的表面的凹凸变大。因此，需要使磨粒402的大小至少为10μm以下。这是因为，当磨粒402的大小大于10μm时，难以加工出均匀的平面。

作为研磨材料的磨粒402使用具有与工件301相同或其以上的硬度的材料。例如，能够使用碳化硅(SiC)、GaN、蓝宝石、金刚石等。

<带>

图2是示出图1的辊形状构件302的结构的局部放大图。在带401上 利用粘合材料来固定作为研磨材料的磨粒402，且将辊形状构件302与带401以相互接触的方式配置。根据该结构，能够始终将新的带401向工件301与辊形状构件302之间供给，能够防止因在加工进行中的磨粒402的变钝导致的加工效率的降低。带401如图3的箭头所示那样进行移动。辊形状构件302旋转有与带401的移动量对应的量。带401的卷绕通过图1的带驱动单元205来进行。需要说明的是，在图1中，省略带401的图示。

图3是示出图1的加工装置101中辊形状构件302与工件301的接触部的状态的放大侧视图。所涂敷的光散射体501通过各驱动部201、202、203而集中于带401与工件301的接触部。从紫外线照射单元207射出的光向辊形状构件302与工件301接触的面上照射。在此，在将工件301的硬度设为A、将磨粒402的硬度设为B、将光散射体501的硬度设为C时，以使下述的关系式成立的方式选定磨粒402以及光散射体501的材料。换句话说，磨粒402的硬度B为工件301的硬度A以上，并且光散射体501的硬度C比工件301的硬度A小。

B≥A＞C

在光散射体501的硬度C比工件301的硬度A大的情况下，在进行加工时工件301会被光散射体501加工，有时无法实现平滑的加工面。作为光散射体501对工件301进行加工的状态，是指在工件301与带401之间集中凝集多个光散射体501的状态下来加工工件301的状态。当成为该状态时，无法控制所加工的位置，并且，难以使向工件301施加的压力稳定，因此产生形成深加工痕迹的位置和不形成深加工痕迹的位置。其结果是，在工件301的表面上产生凹凸。在将工件301应用于半导体器件的情况下，要求所求出的表面粗糙度Ra为1nm以下的镜面状态，但无法成为该状态。

另一方面，在磨粒402的硬度B比工件301的硬度A小的情况下，无法利用磨粒402以机械性物理现象去除工件301。另外，即便在该状态下要增大加压力来加工工件301，磨粒402也无法以机械性物理现象去除工件301的表面的氧化物，因此仅是向工件301施加的加压力变大，向负Y轴方向作用的力变大，工件301变得无法承受加重。其结果是，产生发生破裂等不良状况，无法形成产品。

<紫外线照射单元>

紫外线照射单元207为了始终将与辊形状构件302的相对距离保持为恒定而固定于Z轴方向驱动部204。从紫外线照射单元207照射的紫外线的波长例如可以采用365nm，但是并不局限于此，是比根据工件301的带隙、普朗克常量、光速计算出的吸收端波长短的波长即可。需要说明的是，存在吸收端波长λ[μm]＝h·c/E＝1.24/E的关系。在此，h：普朗克常量，c：光速，E：带隙。另外，例如如图4的(a)所示，从紫外线照射单元207照射的紫外线也可以具有遍及包括上述波长在内的恒定波长范围内的强度分布。

<光散射体涂敷单元>

在紫外线照射单元207与辊形状构件302之间具备涂敷光散射体501的光散射体涂敷单元208。通过该光散射体涂敷单元208，能够在工件301上涂敷光散射体501。例如，如图3以及图4的(b)所示，沿着辊形状构件302与工件301的接触部的z轴涂敷光散射体501即可。

<光散射体>

光散射体501被向工件301与辊形状构件302的接触部供给。光散射体501对具有强度分布的紫外线进行受光并使其散射，从而向工件301均匀地照射紫外线。对该光散射体501的结构以及作用进行说明。

光散射体501的大小为10mm以下。若尽可能地不使紫外线的散射效果在加工点附近产生，则紫外线效果会降低。当光散射体的大小比10mm大时，到达加工点的光显著减少。

另外，光散射体501选定尺寸比作为研磨材料的磨粒402大的材料。这是因为，当光散射体501比磨粒402小时，光散射体501可能进入到工件301与带401的接触部，为了防止光散射体501进入到工件301与带401的接触部而设定为上述尺寸。当光散射体501进入到工件301与带401的接触部时，有时在工件301的表面形成凹凸形状。

需要说明的是，光散射体501的粒子形状为具有4面体以上的面数的多面体形状或者球状。若光散射体501的粒子形状为3面体以下，则在对工件301进行加工时，在以工件301与带401的速度差使光散射体501滚动之际，光散射体501进行不规则的滚动，多个光散射体501凝集于工件301与带401之间。所凝集的光散射体501进入到带401表面的粘合层， 产生光散射体501的突出量比磨粒402从带粘合层的突出量大的状态。而且，在对带401进行输送时，光散射体501被搬运至工件301与带401之间。在光散射体501进入到带401与工件301之间时，由于该的部分未进行加工，因此在工件301上形成未加工的区域。因此，产生被加工的区域和未被加工的区域，其结果是，在表面上产生凹凸。另外，光散射体501为使紫外线透过的材料，且在透过光散射体501的内部时需要随机地分散紫外线的行进方向，因此，优选面数较多，最优选的形状为球形。

另外，光散射体501使用在波长为400nm以下的波长中至少一个波长的光的透过率为80％以上的材料。当使用波长为400nm以下的光的透过率低于80％的光散射体501时，向工件301射出的紫外光有20％以上被光散射体吸收，需要将紫外线照射单元207的照射位置靠近想要照射的工件301与磨粒402的边界部分、或者提高紫外线照射功率。若使紫外线照射单元207的照射位置靠近、或者提高紫外线照射功率，则带401产生热量，由于热量而引起变形。为了避免由热量引起的变形，需要提高带401的卷绕速度，但提高卷绕速度的话，一次加工所使用的带401的量增加，并且需要增大卷绕的马达，装置结构变得复杂。

光散射体501使用波长为150nm以上的透过率的最大值大于比150nm短的波长的透过率的最大值的材料。若使用在150nm以下的波长时透过率成为最大的材料，则吸收波长比150nm长的紫外光的量变大。因此，材料的老化变快，并且需要靠近工件301与磨粒402的边界部分、或者提高紫外线照射功率，该情况下为了避免由热量带来的影响而导致装置结构变得复杂。

光散射体501例如也可以作为粒子状的固形物而分散于加工液中进行供给。或者，也可以将光散射体501与加工液分开供给。例如，如后述那样也可以将光散射体501固定于带等进行供给。另外，光散射体501也可以发挥加工时的切屑排出的功能。也可以从光散射体涂敷单元208供给加工液。光散射体501也可以是气泡。通过对光散射体501使用气泡，与使用石英、丙烯酸树脂等固体的情况相比，具有能够在不对加工装置101、工件301造成附着光散射体501等的影响的状态下实施加工的效果。另一方面，通过对光散射体501使用石英、丙烯酸树脂等固体，能够起到如下 所述的效果：在工件301的驱动时，由于存在光散射体501，因此加工液成为乱流而能够进一步发挥加工时的切屑排出功能。

在对光散射体501使用气泡的情况下，从光散射体涂敷单元208(供给口)供给臭氧水或者双氧水303，利用从紫外线照射单元207照射的紫外线来产生气泡的光散射体501。从紫外线照射单元207照射具有被臭氧水或双氧水303吸收的第一波长和被工件301吸收的第二波长的紫外线。第一波长的峰值优选为约253nm，第二波长的峰值优选为约365nm。如此，通过选择从紫外线照射单元207照射的紫外线的波长，第一波长被臭氧水或双氧水303吸收，通过臭氧的分解或过氧化氢的分解而能够产生氧、空气的气泡。通过第一波长的吸收来形成气泡，第二波长在气泡的作用下成为散射光并到达工件301。

此时，在紫外线照射单元207中，也可以通过去除400nm以上的波长和100nm以下的波长的滤波器而从紫外线照射单元207照射紫外线。通过去除400nm以上的波长，能够减少因吸收400nm以上的波长而导致的来自辊形状构件302的发热。另外，通过去除100nm以下的超短波长成分的波长，能够减少因吸收100nm以下的波长而产生的辊形状构件302的老化。而且，能够将透过滤波器后的紫外线在向臭氧水或双氧水303的吸收和向工件301的吸收中使用。其结果是，能够将气泡有效用作光散射体501，能够向工件301照射均匀的光，并且能够实施减少了辊形状构件302的热影响、构件老化的影响的加工。

图5示出供给了臭氧水或双氧水303的状态图。从光散射体涂敷单元208滴下的臭氧水或双氧水303向基板301上扩展且向加工部供给。在利用从紫外线照射单元207照射的紫外线光产生气泡即光散射体501的同时实施加工。

光散射体501的大小比磨粒402大即可。这是因为，若光散射体501的大小比磨粒402小，则光散射体501会进入到工件301与带401之间，由于没有液体而无法顺利地排出加工时的切屑，有时会通过切屑对加工面再次进行加工。作为光散射体501的确定方法，使用显微镜来观察光散射体501，并作为图像数据进行图像处理，由此来进行测定。更详细地说，将与图像数据中所包含的气泡(光散射体501)相同面积的圆的直径计算 为气泡的相当直径，将同一图像数据中所包含的多个气泡的相当直径的平均值测定为气泡的大小。关于磨粒的大小，利用ISO8486-1或ISO8486-2所规定的方法进行测定。光散射体501也可以发挥加工时的切屑排出的功能。加工液也可以从光散射体涂敷单元208供给。

作为光散射体501，例如可以使用石英、合成石英、或紫外线透过丙烯酸树脂。如此，通过使用上述的构造体或气泡作为光散射体501，由此即便不使用氧化钛等光催化剂那样的昂贵的构件，也能够实现高精度的加工。需要说明的是，光散射体501不包括钛等光催化剂。

如以上那样，根据本实施方式1所涉及的加工装置101，能够以高速的加工速度将作为下一代半导体材料的GaN基板研磨为均匀的表面。需要说明的是，工件301并不局限于GaN，例如，也可以使用蓝宝石、SiC、金刚石、Ga₂O₃。换句话说，本加工装置101对于加工碳化硅(SiC)、GaN、蓝宝石、金刚石等硬脆性材料而言是有用的。

另外，辊形状构件302与工件301的配置为相对移动即可。

需要说明的是，在本实施方式1中，虽然将作为研磨材料的磨粒402固定于带401，但是并不局限于此，也可以不使用带401而将磨粒402直接固定于辊形状构件302的表面。

需要说明的是，通过在包括处理器在内的控制器中执行所编辑好的规定的程序来控制上述的加工装置101的各构成的动作。规定的程序被存储在控制器所具备的存储器中。

<实施例1>

在本实施方式所涉及的实施例1中，作为图1的工件301，使用由热熔融性蜡将2英寸GaN晶圆固定于SUS机材而形成的工件。SUS机材通过按压销而固定在旋转工作台201上，并调整了按压销的位置，以使得旋转工作台201的旋转中心与2英寸GaN晶圆的旋转中心的位置偏差为2μm以下。作为带驱动单元205而使用了能够将带的卷绕速度设定为0.1mm/分～5mm/分的单元。

另外，对于带401而言，使用了在PET制的带基底剂上将粒径为0.5μm～2μm的金刚石的磨粒402作为磨粒分散于粘合层上而成的构件。加压力控制单元206使用以空气压控制加压力的气缸。作为设定空气压而设 定为0.1MPa～0.6MPa。

另外，在紫外线照射单元207中，以利用水银光源输出365nm的紫外线的方式选择滤波器，且调整为在距光纤前端约为10mm的距离时射出2000mW/平方cm的光量。并将紫外线照射单元207的前端部固定为，使紫外线照射单元207与GaN晶圆和带的接触点的距离成为20mm。

作为光散射体501，使用向30％浓度的双氧水以每100ml为10g的比例配合了粒径为5μm的合成石英粒子而成的材料。

在此，磨粒402、工件301、光散射体501的各维氏硬度为，用作磨粒402的金刚石为约70GPa，工件301的GaN材料为20GPa，光散射体501的合成石英为9.7GPa。换句话说，以硬度满足磨粒＞工件＞光散射体的关系的方式选定了各材料。

GaN晶圆即工件301的表面被粒度为#1000的金刚石磨粒预先加工，使表面粗糙度Ra成为5nm。对辊形状构件302使用反弹硬度即肖氏硬度为95的聚氨酯橡胶，辊形状构件302使用了辊长边方向为2英寸、辊外径为1英寸的形状的构件。

另外，在加工时，加压力控制单元206的加压力设定为0.4MPa，将工件301与具备金刚石磨粒的带401所接触的位置设为零点，在使Y轴方向驱动部203从零点向负Y轴方向移动了100μm的位置处进行加工。

为了使合成石英的粒子即光散射体501成为4面体以上的面数，采用在将合成石英粉碎之后利用双面研磨盘进行约20分钟研磨而制成的材料。合成石英即光散射体501从光散射体涂敷单元208以每分钟10cc的量向工件301上滴下。

按照如下方式设定了驱动条件：以在将旋转工作台201的旋转中心设为X＝0的位置时正侧为2.5mm、负侧为2.5mm的范围作为直行驱动部202的驱动区域而使直行驱动部202在1分钟内往复1000次，并且以使旋转工作台201按照2.5转/分的速度进行旋转的方式设定了驱动条件。在该条件下，直行驱动部202的相对速度为5000mm/分。由于使用了2英寸的GaN，故旋转工作台201的相对速度成为将旋转中心作为零而最大为392.5mm/分的差。在直行驱动部202与旋转工作台201的合算相对速度中为9.2％的速度差。

在该条件下进行加工，分别以有紫外线照射和无紫外线照射来测定出在到作为目标的表面粗糙度Ra为1nm以下为止所花费的时间。表1示出测定出的结果。

【表1】

在表1中，横轴为加工时间，纵轴的上段为无紫外线照射的情况，下段为有紫外线照射的情况。表面粗糙度(Ra)由白色干涉计测定。在不照射紫外线的情况下，在Ra成为1nm以下之前需要约60分钟。另一方面，在进行了紫外线照射的情况下，在10分钟后，Ra成为1nm以下。由此，进行紫外线照射的情况比不进行紫外线照射的情况提高了至少6倍以上的加工速度。

接下来，为了验证光散射体501的效果，不使图1的旋转工作台201驱动而仅使直行驱动部202驱动并在涂敷光散射体的情况下和不涂敷光散射体的情况下进行了加工。旋转工作台201的驱动以外的条件以相同的条件进行了实施。紫外光以将辊形状构件302的长边方向的中心设为零点且使紫外光的扩展中心靠近零点的方式进行了照射。表2示出测定出的结果。

【表2】

由表2的结果可知，在无光散射体的情况下，当在辊形状构件302的长边方向上与零点分开距离时，加工面的表面粗糙度变差，加工比率出现差别。另一方面，在涂敷有光散射体501的情况下，不产生因位置的不同导致的表面粗糙度的差别，能够以均匀的加工比率进行加工。

工业实用性

本发明所涉及的加工装置能够应用于碳化硅(SiC)、GaN、蓝宝石、金刚石等硬脆性材料的加工。