研磨パッドドレッシング及びPOST－CMPクリーニングに向けて開発した超高圧マイクロジェット精密洗浄システムをより効率よく利用するために、高圧洗浄水の噴射時に発生する微粒子の挙動を観察し、それら微粒子群による物理量を算出した。これらより、洗浄効果の高い粒子、また、そのような微粒子を発生させる為の超高圧マイクロジェット洗浄の設計法について、検討を行った。

抄録全体を表示

90nm世代以降の半導体製造プロセスではSTI-CMPに対し、より高い平坦性が要求される。当社は、CeO₂を砥粒とした段差緩和性能の高いスラリーを用いることで、STI-CMP後の段差をチップ内で20nm以下に抑えることに成功した。本発表では、CeO₂を砥粒としたプロセスと、従来のSiO₂を砥粒としたプロセスを比較することで、CeO₂プロセスのSiO₂プロセスに対する優位性、及び問題点を報告する。

抄録全体を表示

　最近の超LSIデバイスは超微細化と超高密度の多層配線を行うため、平坦化CMPが不可欠となっており、高能率で高品位な加工が望まれている。そこで本研究では、考案したBell-Jar型CMP装置により加工部周辺の気体や与圧力などの加工雰囲気を調整した環境下でCMPを行うことで、加工メカニズムを追求するとともに効果的な加工法を検討する。

抄録全体を表示

近年，LSIのデザインルールの縮小と共に，配線材料はAl，Wから，より電気抵抗の低いCuへ移行している．著者らは，Cu配線の形成では不可欠な工程であるCMP加工に関して，Cuの凹凸面の凹部にレーザ微粒子集積痕を形成し，その後ポリシングを行うことにより高度の平坦面を得る手法を提案する．本報では，レーザ照射によりCu膜上に微粒子が集積することを確認し，集積微粒子の特性を検証したので報告する．

抄録全体を表示

LSIの性能を改善するSOIウェハーは、近年急速に普及し始めている。我々は既に高平坦Siウェハー製造プロセスとしてDCPプロセスの開発に着手し、量産検討を終えている。エッチングガスにはSF6を採用し、ダウンストリームプラズマでSiを局所エッチングする。今回はDCP技術を応用し、SOIウェハーのSOI層平坦化加工を行った。膜厚均一性改善プロセスとしての有効性、薄膜化の可能性について検討し、極薄SOIウェーハ製造技術としての可能性を評価する。

抄録全体を表示

Siウェハの品質要求も年々厳しくなってきており、特にSiウェハの表面粗さであるマイクロラフネスの一種、ヘイズの低減もそのひとつである。Siウェハの仕上げ研磨にはコロイダルシリカスラリーと軟質スウェード調研磨パッドが一般的に使用されている。　ヘイズ生成のメカニズムは解明されていないが、ヘイズ周期はコロイダルシリカ粒子のサイズと同等オーダーで両者には相関関係が指摘されており、粒子を小径にすることでさらなるヘイズの改善が期待できる。一方でヘイズ同様にマイクロラフネスの一種であるリップルは数-数百um周期の長周期荒さであり、研磨パッドの表面粗さとの相関があるとされている。上記知見を元に、本研究では仕上げ用スウェード調研磨パッドの各種物性、特にパッドの表面粗さに着目し、研磨後ウェハの表面粗さとの関係を調べた。

抄録全体を表示

機械的強度の低いマイカ粉末がシリコンウェハのメカノケミカルポリシング用砥粒として有効であることを見出した。また試作したポア径が小さく均一分布の硬質発泡ポリウレタンポリシャを用いてマイクロラフネスの小さい超平滑ポリシングが可能であることを見出した。他のメカノケミカルポリシング用砥粒と比較してマイカ砥粒の加工特性を示す。

抄録全体を表示

先報では、砥粒が遊離しやすい様に樹脂の網の中に砥粒が内包されている構造の砥粒内包研磨パッドを作成し、各種研磨ルブリカントにて、シリコンべアウェーハを用いて研磨性能評価を行なった。本報では、酸化膜付シリコンウェーハを用いて研磨性能評価を行なう。

抄録全体を表示

前報では常温時の粘弾性特性を評価し報告した.シリコンウェーハを研磨する際,一般的には摩擦熱などの影響により研磨布表面の温度が上昇する.それにより研磨布の状態が変化し,常温時の粘弾性特性とは異なる粘弾性特性を示すと考えられる.より現実的なデータを得るために各温度における粘弾性特性を測定し,常温時との比較を行った。また研磨布の種類や材質等により粘弾性特性は異なると考えられるため各種研磨布の粘弾性特性についても評価した.

抄録全体を表示

　ウエーハの研磨では，外周ダレ·オリフラ横の削れと呼ばれる現象があり，いくつかの検討が報告されている．前報告ではウエーハの研磨形状の推定を目的に，研磨液の流体圧力の効果を考慮した計算を試み，ウエーハ面内の研磨量分布の推定結果を報告した．本報告では，前回に引き続き，研磨布の粗さ·弾性係数や研磨液の粘性係数による研磨量分布への効果を計算した結果を報告する．

抄録全体を表示

ウエハの大口径化に伴い，枚様式の研磨装置の必要性が高まっている．開発した揺動速度制御型研磨装置では，小径工具を用いることで試料全面に高い平坦度を付与することが可能である．最適な揺動条件を算出する研磨シミュレーションの精度を向上させるために，本報では小径工具を保持する研磨ヘッド構造について有限要素法により解析し，研磨圧力分布を算出するとともに，研磨実験により形状修正への影響を明らかにした．

抄録全体を表示

6軸超精密複雑金型加工機″Super Meister″を開発したので、開発のコンセプト、仕様および加工効果について紹介する。

抄録全体を表示

電子·光学部品の高精度な平行平面の創成には、一般的に遊離砥粒を用いた両面ラッピング／ポリシング加工が用いられているが、近年、効率的·低コストにしかも作業環境や地球環境に優しい固定砥粒による加工手法が求められている。我々もこのような要求に応えることを目的としてELID法を援用した両面ラップ研削の実用化を進めており、電極内蔵型砥石によるELID両面ラップ研削システムを考案した。その基礎的な電解ドレッシング特性および加工特性について調査した結果を報告する。

抄録全体を表示

　ELID研削システム搭載の4軸超精密非球面·自由曲面加工機を使用し、球面形状のELID研削加工を行った．本報告では、4軸超精密非球面·自由曲面加工機の特徴及び仕様について紹介し，ガラス硝材の中でも熱膨張率が非常に小さいゼロデューワ硝材を対象にELID研削加工を行ったので報告する．

抄録全体を表示

環境に優しいELID研削加工技術の構築を目的としてELID研削用メタルレス導電性ボンド砥石の開発を行い、実用化に向けて検討を進めている。本報告では、開発した砥石の初期電解ドレッシング特性について調査した結果を報告する。

抄録全体を表示

環境調和型ELID研削加工の構築を目的として開発したメタルレス導電性ボンド砥石を運動転写型加工機に適用し、その加工特性について調査を行った。実験では＃1200、＃8000砥石を使用し、加工面粗さ、形状精度、加工面性状などを調査した。実験の結果、安定した研削加工が実現できること、Ry100nm以下の鏡面研削加工が実現できることを確認した。

抄録全体を表示

ELID研削加工砥石として使用が期待される炭素材料（カーボン;レジン=7:3、RBセラミックス）および鋳鉄ボンド砥石を用いて、摩擦·反摩擦試験を行い、そのトライボロジー特性を評価した。

抄録全体を表示

環境に優しいELID研削加工技術の構築を目的として，電解手法，砥石，研削液など各要素技術の検討を進めている。 環境に優しい加工技術要素の一つに，供給する研削液量をできる限り少なくするMQLが提案されている。この概念を取り入れた微少量研削液供給によるセミドライELID研削法の実用化を進めている。 本報告では，微少量研削液の供給による微細加工について調査した結果を報告する。

抄録全体を表示

近年，デジタル撮像機器，大容量光学記録装置等の急速な小型化·高性能化に伴い，ナノレベルの形状精度·高品位表面を有する超精密光学素子の製造技術が重要視されている．超精密球面レンズの成形には，射出成形金型などにはステンレス鋼やNiコーティング金型が適用され，ガラスモールドを含む熱圧縮成形金型には超硬合金やセラミックスなどの金型材が求められ，これらの金型素材に対応した超精密加工技術（特に研削）が要求される．また一般に，より高い屈折率を得るためにはガラス転移点温度や硬度·粘性の高い成形材料が使用されることから，金型表面が受けるダメージは大きく，型寿命が懸念される．そこで本研究では，セラミックス製球面レンズ成形金型の超精密加工技術において，ELID（電解インプロセスドレッシング）研削を用いて高効率，高品位加工を試みたので報告する．

抄録全体を表示

圧延界面インプロセス観察はロールと被加工材料との摩擦、潤滑およびロールの摩耗などに関する研究が欠かせない技術となってきている。加工における圧延接触区域潤滑剤の存在状況、流動過程をインプロセス観察することが期待されている。直接観察のために，専用圧延装置を試作した，その中にパイレックス系強化ガラス材の観察用レンズが設置され、レンズの片側端面は平面であり、反対側は圧延ロールと同様な曲面である。本研究では，レンズ表面のELIDファブリケーションを行って，その基本的な加工工程，加工条件，加工特性を報告する。

抄録全体を表示

　ELID研削を搭載した４軸油静圧超精密加工機を用いてソリッドイマージョンミラー（SIM）の超精密加工を行った。加工後に機上に取り付けた形状測定プローブを用いて形状測定を行い、形状誤差データをもとに補正加工を行い、形状精度向上を図った。また，スポット径などの評価が進んでいるので報告する．

抄録全体を表示

天文観測用宇宙望遠鏡の大型化に伴い，ロケットの打ち上げ性能およびコスト面から薄肉の超軽量ミラーの開発が望まれている．今回用いるミラーは軽量化のため裏面にリブ構造を有し，素材は極端な熱状況において使用可能で，高い剛性を有する焼結SiCを採用している．本研究では，ワークの更なる軽量化のためにリブ部をELID研削加工し，より薄肉の超軽量ミラーを製作し，薄肉加工における加工変形等の加工特性の把握に努める．

抄録全体を表示

ELID研削はその加工プロセスにより厚い酸化皮膜が表面に形成し，耐食性が向上することが明らかとなりつつある．ただし，かかる研削技術を生体材料に適用するためには耐食性のみならず，種々の特性の向上が必要である．そこで本研究では，生体材料として広く知られているTi-6Al-4V合金の耐食性および機械的特性に及ぼすELID研削の影響を明らかにし，生体材料に対する表面仕上げ法としての有効性について検討·考察を加えた．

抄録全体を表示

軽量ミラーを仕上げ加工する際，ミクロンオーダーの微細砥石でも，表面にマイクロボイド及びマイクロクラックが発生する可能性がある．それを除去または改善するために，研削条件の最適化が効果的と予想される．そこで本研究は，3種の軽量ミラー材（CVD-SiC, Sintered-SiC, Zerodur)に対し，各条件においてELID研削した表面を原子間力顕微鏡にて評価し，研削条件の影響について検討したので報告する．

抄録全体を表示

サファイアの硬度は非常に高く加工効率の向上が困難とされる。そこで、ELID研削法を利用し、日接着冶具によるクリープフィード研削を行ない高能率加工の調査を行う。

抄録全体を表示

　超硬合金は金型部品として広く使用されている．しかしながら，超精密かつ高能率な加工は困難とされている．そこで，金型素材に対応した超精密加工技術(特に研削)が要求されている．本研究では，ELID(Electrolytic In-process Dressing)研削を超硬合金に施し，加工表面の機械特性を評価した．その結果，ELID研削により研削中に加工表面が改質されていることが明らかとなった．この成果は，金型の新しい仕上げ加工の構築につながるものと考えられる．

抄録全体を表示

汎用工具研削盤をELID研削に適用し、焼結ダイヤモンドツールのELID研削を行ったのでその結果を報告する。

抄録全体を表示

ガラスモールドの高性能化のための卓上型4軸加工機と単結晶ダイヤモンドツールを使用した二次加工システムの開発を目的とし，光学素子に使用される材料の加工を試みたので報告する．

抄録全体を表示

　すばる望遠鏡第二期観測装置候補の中間赤外線高分散（IRHS）分光器にゲルマニウムイマージョングレーティング（GIG）が用いられる．この大型GIGは、厚さ60mmの三角ブロック2個を組み合わせて，長さ約300mmの斜面の上に472本の微細V溝(長さ120mm)を必要とする．本研究は，この多数の本数と長加工距離を要する微細V溝を加工するために，大型超精密鏡面加工システム″N-aou-VEL″を利用し，大型メタルボンドダイヤモンド砥石を用いた電解インプロセスドレッシング（ELID）研削法によって，実用化への本格的開発研究に取り組んでいる．微細V溝の優れた断面形状精度と表面粗さを達成するためには，シャープな先端エッジを有する微細砥粒砥石の適用が不可欠となる．そこで，本報では″N-aou-VEL″における大型メタルボンドダイヤモンド砥石#4000に対して,#325ブロンズボンドダイヤモンド砥石を用いたプラズマツルーイングとメカニカルツルーイングの効果について基礎的実験を行い，最適なツルーイング条件を追求することで，6μm程度の砥石先端半径を達成したので報告する．

抄録全体を表示

金型製作に利用される形彫り放電加工には，加工屑濃度が場所によって違うためギャップの不均一が生じ形状精度の低下につながる．又，工具電極が消耗してしまうため要求された形状を得るには複数本の電極が必要である．そこで，本研究では放電点決定を含む放電点探索アルゴリズムを構築し，放電加工をPC上でシミュレーションし要求される加工形状を得るのに必要な工具電極形状を知ることでコスト低下を目的とする．

抄録全体を表示

本研究の「放電加工の熱解析に関する研究」の第1報では，単発放電実験を行い時々刻々変化する放電エネルギを計測し，解析条件を導出した．また，その実測データでの熱伝導解析を行った．第2報では，前報で考慮しなかった単発放電加工現象でのアーク柱の生成·消沈間における径の膨張変化を仮定条件に取り入れた場合の解析結果について述べた．しかし，仮定条件としてアーク柱径の膨張における径方向の密度は均一であった．本報では，単発放電加工現象でのアーク柱の径方向におけるエネルギ密度が変化した場合も考慮した熱伝導解析を行ったので，その報告を行う．

抄録全体を表示

大電流単発放電における、細線電極の電極消耗挙動を高時間分解能のイメージングシステムを用いて検討してきた。その結果、放電が終了した後も消耗が継続することがわかった。また、条件によっては、放電終了後に電極先端から溶滴が離脱した状態も観察された。今回は、放電中、放電後の発光スペクトルを時間分解測定し、極間の原子や分子の状態を調べ電極形状変化との相関を検討した。

抄録全体を表示

The debris exclusion from the gap in EDM is an important phenomenon for stable and precise machining. Therefore, in this study, the dielectric fluid flow during electrode jump is experimentally observed, analyzed and computational calculated for die-sinking EDM. A dummy electrode-workpiece is fabricated to simulate the real dielectric flow in gap. Observation and flow visualization in the model gap is carried out by using PIV (Particle Image Velocimetry). Separately, the flow field in EDM gap is computed using CFD calculations. The results of both PIV analyses and CFD simulations are discussed and compared.

抄録全体を表示

　溝の加工入口と出口の形状が等しく，かつ溝の深さ方向ができるかぎりストレートな四角溝を加工することを目的として，段付プレート電極を用いて四角溝を加工する方法を新たに提案し，その効果について実験的に検討を行った．

抄録全体を表示

軸方向の形状がストレートで，かつダレのない微細穴を加工する目的で，補助プレートを用いる加工法を新たに提案し，その効果について実験的に検討を行った．

抄録全体を表示

微細軸瞬時成形から成形軸の先端形状計測を経て、マイクロ放電加工に至る過程を全て機上で行うシステムの開発を目指している。タングステン細線電極の単発放電により、微細軸を瞬時成形し、先端半径約200nmを達成してきた。本報告では、成形した微細軸を電極として利用したマイクロ放電加工結果について述べる。

抄録全体を表示

内視鏡や腹腔鏡下などによる低侵襲手術の増加に伴い、より微細で操作性の良い手術器具が望まれている。微細な低侵襲手術器具の製作を目指し、微細放電加工によるマイクロ刃先を用い、マイクロリングカッター、マイクロはさみ、マイクロ電気メスの原型を製作し、性能評価を行なった結末について述べる。

抄録全体を表示

二硫化モリブデンは固体潤滑剤として広く用いられている．これまでの研究により、二硫化モリブデン粉末を加工液に混入した放電加工において摩擦係数、面粗度が小さい機能表面が得られることを報告した．しかし同時に潤滑面の耐久性が悪いことも分かった．本研究では放電加工により形成された潤滑面の耐久性に影響を与える面粗さ，下地硬さなどに注目し，これらの性質が潤滑面の耐久性に与える影響について調査したので報告する．

抄録全体を表示

表面改質放電加工におけるTiC粉体の付着機構を明らかにするための実験的検討を行った。工作物に高速度鋼、電極材にTiC圧粉体および銅を用いた単発放電現象を比較し、TiC粉体の付着機構について考察した。

抄録全体を表示

TiC，WC-Co半焼結体電極を用いた硬質皮膜放電形成法では，加工を継続すると除去加工に転じる．除去加工に転じて尚堆積層を有していることから，除去メカニズムをクラックからの母材蒸発，堆積層への母材の拡散として検討してきた．本研究では，除去メカニズムの解明を目的とし，堆積層の詳細な検討，及び除去にならない加工法から，これを明らかにする．また除去過程における最表面の加工現象を推定したのでこれを報告する．

抄録全体を表示

放電表面処理法により生成される硬質被膜は，放電痕の凹凸が大きいためトライボ性能が損なわれるという問題がある．本研究では放電表面処理面のトライボ性能の改善を目的に加工液中に非導電体砥粒を懸濁し，電極と試片を相対運動させる事で放電と同時にラッピング効果を得る複合加工を試みた．砥粒の種類や電気条件，さらには加工力を用いた極間制御による複合加工の加工特性を調べたので，これを報告する．

抄録全体を表示

補助電極法により絶縁性セラミックスに対してワイヤ放電加工が可能である。近年では厚板に対しても断線することなく加工が進行する。本報では，工作物である絶縁性セラミックスを旋回させ，ワイヤ電極によって旋盤加工と同様の形態で絶縁性セラミックスへの放電軸加工を実施し，その加工特性について報告する。

抄録全体を表示

近年、セラミックスの用途が拡大していくなか、その成形性の容易さ、機能性から最も多用されているのが酸化物系セラミックスである。現在では、その加工方法も研削、レーザー、ウォータージェットなど様々である。本研究では、酸化物系絶縁性セラミックスであるZrO2に対するワイヤ放電加工特性を調査した。

抄録全体を表示

補助電極法を用いることで絶縁性材料の放電加工は可能である。本加工において安定な加工条件下では、電極消耗比は5％以下となる。この消耗特性を利用して、細線フレーム電極により絶縁性材料のくり抜き加工を施した。電気条件やフレーム走査速度が加工特性に及ぼす影響を調査し、その有効性を検討した。

抄録全体を表示

近年、絶縁性材料も補助電極法を用いることで放電加工が可能となりその応用も広がっている。しかしながら、Si、SiC、サファイア、ルビー等の材料は、加工が極めて困難である。本研究では炭素を主成分とした補助電極材料を用いて、これらの材料に対する放電加工の可能性を検討した。

抄録全体を表示

絶縁性セラミックス（Si3N4,ZrO2）と導電性セラミックス（TiB2,ZrB2,Si3N4-TiN,超硬）に対して，放電加工の基本的なパラメーターとなる極性，電流値，パルス幅，D.F.が加工特性に及ぼす影響を調査した。加工特性の特長および材料による相違については，各種材料の熱物性からの考察および加工表面，放電波形の観察により検討した。

抄録全体を表示

近年、加工機の自動化が進んでいるが、細かい作業やフレキシブルな加工を行うためには人間の手は不可欠である。その場合、加工機の初心者が加工を行うと危険が伴う。そこで、筆者らは、加工機を扱う時に生じる危険を回避するための遠隔操作装置の開発を目的とした研究を進めている。また、加工状況の情報を遠隔操作装置にリアルタイムでフィードバックする装置を開発している。本報告では、放電加工において加工機を遠隔操作するための装置の開発について述べる。

抄録全体を表示

ワイヤーカット放電加工機において、粗加工から仕上げ加工までの各カットごとにおいての形状精度に悪影響を及ぼす要因について調査して、その要因を取り除いたり回避したりする方法を考察し、その方法についてデータを採取するとともに効果について考察を加え、次世代の高精度放電加工を実現するための手法について報告する。

抄録全体を表示

TiAl金属間化合物は、切削·研削等の機械加工により仕上げ面にはクラック、加工物エッジにはチッピング等の加工欠陥が形成され、強度信頼性に影響を及ぼす。ワィヤー放電加工によっても加工欠陥が形成されるが、高精度ワィヤー放電加工により強度信頼性は著しく改善される。これらの現象を解明するために、本報告では、放電加工によるクラックの生成機構を検討したものである。非定常熱伝導および熱応力の連成問題に有限要素解析を行う。

抄録全体を表示