微細加工にとって原子分子単位で形状制御することは理想である。レーザ微細加工についても同じである。そこで本研究では結晶成長を制御したレーザ微細加工の可能性について検討している。本報では、レーザ照射による結晶成長について検討した結果について報告する。

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近年THzメタマテリアルやフォトニック結晶等に応用できるとして、誘電体で出来たマイクロ構造が注目されている。本研究は高誘電率マイクロ機能構造を創製することを試みるものである。光触媒ナノ粒子とアンモニア水溶液との混合溶液中において、レーザースポットを金スパッタリング面上に走査することにより、その走査軌跡上に光触媒ナノ粒子で出来た構造物が創製される。この創製メカニズムと加工特性の検証を行ったので報告する。

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有機デバイスでは多層構造のパターンを形成する必要があるが、その際には、下層に蒸着された物質にダメージを与えず有機物のみを除去加工しなければならない。そこで本研究では、金薄膜上の有機物層に対してナノ秒紫外レーザーによる選択的な除去加工を試み、加工閾値、除去量などの加工特性を調べた。フルエンスを100mJ/cm²と低くすることで、有機層のみを選択的に除去することができた。除去量はフルエンスによって制御することが可能である。

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アクリル樹脂の内部にレーザ焦点をおくことで、アクリル樹脂内部に加工を施すことが可能である。さらに後処理によって加工痕の光学特性を制御することも可能であることを見出したので報告する。

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日本は電力供給体制の変換に迫られており、自然エネルギーを有効活用できる分散型発電およびスマートグリッドの普及が急務である。その際の頻繁な電力変換は全てパワーデバイスが行っている。パワーデバイス用シリコンチップは、シリコン集積回路とは構造が大きく異なり、使用するシリコンウエハおよびデバイス製造プロセスが異なる。パワーチップ特有の構造の必然性とそれを実現するための製造プロセスについて解説する。

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これまでCMP材料除去メカニズムに関する研究は，吸着挙動の解明やAFMによる凝着現象に関する評価がなされてきた．しかしながらこれらの研究はモデル実験であり現実の加工機での評価ではないため，実際の加工現象を反映しているか定かではない．そこで本研究では，小型研磨機でBPSG膜を研磨し，研磨後のSiO₂微粒子上に付着する不純物の定量的解析による凝着量の評価を行ったのでその内容について報告する．

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われわれはこれまで，紫外光支援加工を用いて2インチ単結晶4H-SiCウェハ表面をサブナノメートルオーダに研磨することに成功している．本報告では，紫外光によるSiCウェハの酸化膜の生成の確認とその生成深さをXPSを用いて計測し，メカニズムの検証を行うと共に，さらなる大口径化に向けた研磨システムの改良を行ったので報告する．

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CMPで使用されているポリシングパッドの表面形状は，研磨能力を決定する重要な要素である．そこで，ポリシングパッド表面上に任意の形状とパターンを形成したマイクロパターンパッドを製作し，より研磨性能の優れたポリシングパッドの開発を行う．これまで，MEMS製造技術である結晶異方性ウェットエッチングを応用したSi型によりマイクロパターンパッドを製作してきた．そのSi型をマスターとしてNiめっき金型を製作し，それを用いてマイクロパターンパッドを成形し，研磨実験を行ったので報告する．

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CMPプロセスではポリシングの進行に伴いポリシングパッド表面が劣化し加工性能が低下することが問題視されている．しかしポリシングパッドの表面形状は複雑かつ微細な凹凸が混在しているため有効な表面形状の評価法は確立されていない．そこで我々はポリシングパッド表面形状評価法として，光学的フーリエ変換に基づいた手法を提案している．本報告ではレーザ光入射角が散乱光強度分布に及ぼす影響を検討し，適切な角度の選定を試みた．

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本研究では研磨パッドの表面性状に着目し，研磨レートを向上させるための接触画像解析における各評価パラメータの指標提示を目的とする．本報告では，研磨レートとパッド表面性状との相関関係を示すとともに，高い研磨レートをもたらし得るパッド表面性状の指標について検討した結果を述べる．

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CMPは様々な薄型試料の研磨に必要不可欠な技術であり，高い研磨能率が求められる．我々は，スラリー循環型工具による高能率研磨技術の確立を目指している．本工具を用いると高速回転条件においても十分なスラリーを研磨領域に供給可能である．本報では，スラリーを高効率に循環させるために，研磨パッドの溝に新しいパターンを採用した．このパターンによる研磨特性ついて報告する．

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CMP（化学機械研磨）工程で使用される研磨パッドは使用後に再利用されずに廃棄処分されている。そこで本研究では、使用済み研磨パッドを再利用するために、補助板を開発した。本稿の目的は、補助板並びに再生加工された研磨パッドが研磨性能に及ぼす影響を実証することである。その結果、補助板の有無に関わらず研磨パッドの性能に有意差は無く、再生加工された研磨パッドは研磨レートと均一性に影響を与えないことを示した。

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本研究ではサファイアのメカニカルポリシングにおけるスラリーフローの定量評価を通じて，各種研磨条件がスラリーフローと研磨特性に与える影響の解明を目的とする．本報告では，銅定盤とダイヤモンドスラリーによるメカニカルポリシングにおいて，銅定盤の表面粗さと濡れ性がそれらに与える影響を検討した結果を述べる．

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本研究は，難加工性材料であるサファイアのポリシングに関する基礎的研磨特性を明らかとし，研磨レート向上に資する研磨条件の指針提示に向けた知見を得ることを目的とする．本報告では，各種研磨条件（研磨圧力，定盤・工作物回転数，砥粒濃度，スラリーの滴下位置）が研磨レートやスラリーフローに及ぼす影響に関して実験的に検討した結果を述べる．

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サファイアCMPプロセスは，耐薬品性，耐摩耗性に優れておりポリシングレートが低いため，長時間必要となる．これまでサファイア基板のポリシング高効率化としては，シリカスラリーに水酸化フラーレンを混合する手法が報告されている．しかしながら,ここでは加工条件について最適化されていない．そこで本研究では，ポリシングパッドの最適化により表面粗さの改善と高効率研磨を試みたので報告する.

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高性能・多機能デバイスを効率良く製造するためには，適用する難加工材料に見合った効率的な加工プロセスを設計する必要があり，一連のプロセスに関わる各分野が一体となった有機的組織を設立する必要がある．本研究では，難加工材料の最適加工工程を構築すべくマルチ産学連携コンソーシアムを設立し, グリーンデバイスとして脚光を浴びている先端的材料にフォーカスして，超精密スマート加工プロセス技術を提案する．

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グリーンデバイスとして注目されているワイドギャップ半導体(SiC，GaNなど)は難加工材料としても知られ，高精度な表面を得るために長時間の加工時間が必要とされている．とくに仕上げ研磨工程では数十時間以上を要し，大きな律速工程となっている．本研究では，仕上げ研磨工程の負担を軽減するために研磨ストレスの少ない非金属パッドでの中間加工プロセスを検討した．その結果，研磨時間の短縮と高精度な表面粗さを実現した．

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グリーンデバイスで注目されている高性能でかつ多機能の将来型オプト・エレクトロニクス用デバイスは、難加工材料であり原子オーダーの加工精度が要求される。しかし要求を満足するための仕上げ研磨工程では数十時間以上を費やし、大きな律速工程となっている。そこでプレストン経験則のプレストン定数を高くとれるパッドを目標に、本研究では手始めとして研磨ストレスの少ない樹脂パッドにおける、高研磨レート化について検討した。その結果、パッド素材と比較して顕著な高研磨レート化を実現した。

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省エネ技術の根幹であるパワーデバイスの低損失化にむけて、SiCの次を担うダイヤモンドの研究を進めている。ウェハについては２つのブレークスルー技術で、現在2×4cm2の接合ウェハが出来、２インチが見えてきた。デバイスも250℃15nsecの高速スイッチング動作を実証するなど、ダイヤのアドバンテージがわかりつつある。温暖化阻止に間に合わせるために開発を急がねばならないが、研磨をはじめ機械加工面で難しい課題が山積されていて、研究が急がれる。

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２段工程からなる超難加工材料の新加工プロセスについて提案する。まず基板の前加工処理法としてフェムト秒レーザによる疑似ラジカル場形成し、仕上げ加工をしやすい状況を醸成する。次工程は、CMPとプラズマＣＶＭを融合させた革新的融合加工装置を駆使することによって高品位・高能率加工を実現しようとするものである。本報では、考案した加工プロセス・コンセプトを紹介するとともに、予備検討結果について報告する。

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大気圧プラズマを用いたプラズマエッチング(Plasma Chemical Vaporization Machining; PCVM)は被加工物表面に加工変質層を残さないが、等方性エッチングのため表面凹凸の平坦化には向かない。そこで、ラップ加工等によって表面凸部に結晶欠陥を導入しながらPCVMを行うことで、欠陥部の選択的なエッチングにより平坦化されるのではないかと考えた。本報では、加工変質層を故意に導入した試料に対してPCVMを行い加工速度の増大を確認した結果について報告する。

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本研究ではCMPにおける研磨装置の挙動を評価し，その挙動や摩擦係数が研磨特性に与える影響について明らかにすることを目的とする．本報告では，CMP中に計測した研磨ヘッドの振動解析を行い，その結果と研磨レート，摩擦係数との相関関係について述べる．

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半導体CMPの量産工程で一般に用いられるエアーバッグ研磨ヘッド構造を考慮したCMPプロセスのEHL解析モデルを開発した．本研究では，研磨ヘッドの構造として，リテーナリングやメンブレンゴムを考慮するとともに，ウェハ等との接触問題を考慮する．また，ALE有限要素法を適用することで動的な問題を取り扱うとともに，研磨パッドの非線形粘弾性を同時に考慮することで，従来不可能であった実用的な研磨プロセスの解析の実現に挑戦する．

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薄板試料は反りを有しており，その反りを矯正することなく保持固定することはきわめて難しい．本研究では冷凍ピンチャックを用いてこれを実現し，無反りウエハを創成する研磨技術を確立することを目的としている．冷凍ピンチャックは，冷凍液を5℃以下に冷却し，研磨中もこの低温を維持する必要がある．本報では，冷凍ピンチャックの冷却特性を明らかにするとともに，石英ガラスウエハの研磨実験結果について報告する．

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In this study, a novel Variable Rotation Polishing method would be proposed in order to increase the unsteady slurry flow in CMP process for increasing the polishing efficiency and for flowing slurry into the center of wafer sufficiently when the wafer becomes larger and also in case of saving the slurry. We developed a control unit to control platen variable rotation speed and rotation direction and rotation angle. This paper investigates the efficiency of variable rotation in CMP process. Consequently, material removals of all conditions in case of Variable Rotation Polishing were higher than only forward rotation.

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我々は、噴霧熱分解法により合成したSrZrO₃/ZrO₂ナノ分散型複合砥粒のガラス研磨特性が比較的高いことを見出した。本研究では、ナノ複合砥粒の微細構造が研磨特性に与える影響を調査するため、セラミックス合成で一般的な固相法または液相法によりナノ複合砥粒を合成し、研磨特性を評価した。その結果、液相法により合成した砥粒は固相法に比べ高い研磨特性を示した。研磨特性は一次粒子径と分散の均一性に大きく依存することがわかった。

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新規に開発したガラス研磨用セリウムフリー代替砥粒に最適な研磨用パッドを選定するために様々なガラス研磨用ウレタンパッドの研磨特性を調査した。本報告では研磨特性に対するパッドの物性の影響を示す。その結果、パッドの粘弾性、パッドの表面状態と研磨特性の関係が分かった。

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ガラスの研磨は、化学的プロセスと機械的プロセスの複合であり、従来これら２つのプロセスが各種砥粒でどのように分担をしているかを定量的に評価することは複合プロセスであるがゆえに困難であった。本発表では、これら２つのプロセスの定量的な分担を評価する方法を提案、各種既存砥粒に適用する。また、新規に開発したセリウムフリー研磨剤にも適用し、本評価法を検証する。

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本研究では,強力な酸化作用を持つ素材であり,さらに３価・４価の状態を取りうる性質を持つ酸化マンガン系スラリーに着目し,ＨＤＤ用ガラス基板の高能率高精度スラリーの開発を指向し,酸化マンガン系スラリーの研磨特性の検討を行った.その結果,研磨メカニズムを検証することができ,さらにガラス基板の研磨に対して酸化マンガン系スラリーの有効性を見出すことができた.

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本稿では樹脂基CNT複合材料の機械的特性の向上を目的として，既存のCNT複合材料の問題点である母材との接着性，分散性を改善するため，長尺CNTの表面改質を行い，作製した複合材料の機械的特性を評価した．未処理のCNTを添加したものは添加量を多くするほど引張強度が低下したのに対し，表面処理後のCNTを用いたものでは引張強度が大きく向上し，表面処理を施すことでCNTの樹脂への分散性を向上させ，補強効果を得られることがわかった．

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本研究においては，Na2SO4電解酸化水を用いたリードフレーム用銅鉄合金の表面酸化皮膜除去について検討を行った．まず，H2SO4溶液，NaCl電解酸化水との比較浸漬エッチング実験によって，リードフレーム用銅鉄合金の表面に対するNa2SO4電解酸化水のエッチング性能を明らかにした．つぎに，加熱処理後の試料片について，浸漬による酸化皮膜除去実験を行った．オン研究によって，Na2SO4電解酸化水は，リードフレーム用銅鉄合金に対して強いエッチング作用があり，加熱処理後の酸化皮膜を除去できる結果を得た．

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DLC膜は、高硬度、低摩擦係数、耐食性等の優れた特性を有し様々な機械部材に応用されている。一方，１０７～１０１４Ω・ｃｍの高電気抵抗率を示すことから，半導体内のSiO2にかわる絶縁材料としても期待されている。本研究では、プラズマCVD法およびFCVA法で成膜したDLC膜の電気抵抗率を2端子法により，耐熱性を電気炉による加熱試験により検討し，合成方法および合成条件がDLC膜の絶縁性と耐熱性にどのような影響を及ぼすかを明らかにした。

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スパッタリング法で作製した炭化ケイ素膜に対し熱処理を施すことにより，膜表面からケイ素を除去し，炭素層を生成した．生成方法の違いにより変質部の炭素層にどのような構造の変化が現れるかを分析し，構造の差異が機械特性に与える影響についても検討した．その結果，生成した炭素層は炭化ケイ素膜と比較して硬さが向上し，より低い摩擦係数を示すことがわかった．

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硬質薄膜は、高温・高圧下の使用環境で耐摩耗性、耐酸化特性を付与するために、機械部品に表面処理される。しかし、表面処理品は形状、使用方法により凝着を起こす場合がある。昨今、多種の薄膜が用いられるようになり、硬さ、摩擦係数、剥離臨界荷重の物性値では、膜と被処理物との凝着特性を予測することができない。本報告は、摩擦圧接法を応用した評価法により薄膜の凝着特性について報告する。

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転動体が弾性率の低い平面を転がる場合，接触領域が広くなりやすく，この領域内での微小滑りが顕著になる．この摩擦仕事は転がり摩擦に直接影響し，変形が特に大きい場合に接触点で滑りを生じるようになる．これらの過程を推定きれば直動案内へ減衰を付与したり滑りにくい靴の設計等に資することができる．そこで，これを推定するための有限要素モデルを提案し，計算による推定を行うとともに，実験的な検証を行っている．

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三次元形状基材にテクスチャDLC膜を適用するために，従来の金網マスキング法に代わるテクスチャ作製法を開発した．6自由度ロボットにマイクロディスペンサを組込み，基材表面に沿って導電性ペーストを連続的に数十µm幅の格子状に押出すことによってマスキングを施し，成膜後にマスクをリフトオフすることによってテクスチャDLC膜を作製できることを示した．さらにテクスチャ構造が耐摩耗性にどのような影響を及ぼすかについて検討した．

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摺動部品に対するDLCコーティングの需要が近年高まっている．本研究は，ナノパルスプラズマCVD法により，準大気圧下において金属材料上に耐摩耗性DLC膜を合成することを目的としたものである．まず準大気圧下（100Torr）においてSUS304基板上にテトラメチルシラン（TMS）を原料ガスとして中間層を生成し，さらにこの中間層上にメタンを原料ガスとしてDLC膜の合成が可能であることを明らかにした．最後に準大気圧下で合成したDLC膜の硬さと耐摩耗性を評価した．

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シリコン酸化膜は反射防止膜やTFTのゲート絶縁膜などに利用されている。近年、シリコン酸化膜コーティング技術は基板の低融点化が進み、スループットの向上や低温化が課題となっている。そこで我々は、原料にHMDSO(Hexamethyldisiloxan)を用いて大気圧VHFプラズマCVD法によりシリコン酸化膜の常温・高速形成を行った。原料濃度、酸素濃度の最適化を行い、原料濃度30ppm，酸素濃度0.05%にて原料由来のメチル基を含まない高品質なシリコン酸化膜の形成に成功した。

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我々はSi太陽電池の低価格化を実現するため，Si原料となるSiH₄ガスを安価に生成する新規な手法として，マイクロ波水素プラズマによる金属級Siの高速エッチングを提案している．本研究では，効率的なSiH₄生成を達成するためSi基板－電極間のギャップ長によるエッチング速度への影響を検討した．アクチノメトリによりギャップ間の原子状水素密度の分布を求め，エッチング速度を増加させる狭ギャップの効果を明らかにした．

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アモルファス炭素は，アモルファスSiと比べて安価かつ安全に製造することができ，また電気的特性の幅が広いといった長所もある．しかし，特性の制御が難しく，欠陥密度が高い．そこで本研究では，ボロン（B）及びアンチモン（Sb）を含有するアモルファス炭素膜を合成し，その太陽光発電素子としての特性を評価した．その結果，開放電圧40 mVを示し，太陽光発電素子としての機能を有することがわかった．

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本研究では高純度メタン(CH₄)，¹³Cメタン(¹³CH₄)及び重水素化メタン(CD₄)を用いてアモルファス炭素膜を作製し，各種分析を行うことで同位体元素の膜特性への影響を評価した．光学バンドギャップE_gの測定からは，CH₄，¹³CH₄，CD₄より作製した膜に対してそれぞれE_g = 1.69, 1.41, 1.64 eVを得た．更にバンドギャップ算出の際に用いた光吸収スペクトルの形状にも差が確認され，同位体元素が作製した膜の特性に影響を及ぼしていることが示唆された．

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イオンビームを照射したポリイミド膜は、液晶を配向させることができる。この手法を用いると、通常用いられるラビング法とは違い、静電気やキズの発生を抑えることができるうえに、微細な液晶アクチュエータへも応用できる。本研究では、イオンビームの照射量や配向膜に対する照射角度を変えポリイミド薄膜に照射を行い液晶配向膜を作製した。この配向膜を使用した液晶アクチュエータの速度と照射条件との関係を測定した。

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著者らはTiNi形状記憶合金をマイクロポンプ用のアクチュエータ材料として使用するために，TiNi薄膜の発生力を向上させることを目的として薄膜の結晶成長予測を行っている．本研究では結晶成長に影響を与える因子とされる原子接点数と格子不整合率に着目し，成膜実験と計算の比較を行うことで成膜結果と計算結果の整合性の検討を行った．その結果，薄膜の結晶成長は原子接点数の算出によって予測可能になることが示唆された．

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本研究では，サンドブラストにレーザ発振器を組み込んだ装置を用いた加工法（Laser-Induced Powder Jet Implantation法）を利用した基材表面の機能化を検討した．基材表面をレーザ光にて加熱し溶融させ，そこにアナターゼ型酸化チタン微粒子を打ち込むことで基材表面に酸化チタンを固定化した．固定化した酸化チタンの被覆率や結晶構造の測定，光触媒機能の評価をおこなった．

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シリコン、ガラスなどの基板へのレーザ照射による濡れ性変化、およびそれを利用した流路形成について報告する。レーザ照射によって基板の一部のみ改質した試料に液滴を滴下すると、液滴は改質領域内でのみ広がり、改質部境界を越えて進行しないことを確認した。この性質を利用し、改質部のパターニングによって基板表面に流路を形成した。また、流路内の親水化度合にグラデーションを作ることで、液滴輸送の可能性を示した。

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Zr基金属ガラスはこれまでマイクロ材料としては注目されてこなかったが，MEMS用構造材料として期待できる特性を持つ．本研究ではZrNiAl系合金を取り上げ，コンビナトリアル法を用いて作製した薄膜ライブラリを用いて結晶化温度・硬度・ヤング率の組成依存性を調査している．今後，ガラス転移温度とマイクロ成形性についても検討を進めていく予定である．

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本研究ではSi基板上にAu(111)とPt(111)が交互に配列をしたバッファ層を創製することにより，高圧電性を示すPZT(111)とPZT(110)が交互に配列をしたPZT薄膜の創製を目的としている．そこでAu(111)とPt(111)のみを成長させるために，Si基板の自然酸化膜を除去することに着目し，さらにPZTの組成比をMPB組成比に制御し成膜を行う必要がある．本報告はHFを使用し酸化膜を除去したSi基板上にAu-Pt複合バッファ層を成膜し，その上にスパッタリングを用いてPZT薄膜の創製を行う．

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近年、光通信の基本をなす光ファイバーに回折格子を形成したファイバーグレーティング（FBG）は温度特性を利用し各種センサーとしての可能性が期待されている。本研究ではこのFBGを電流センサーに応用した。電流の２乗に比例した出力が得られた。出力特性や応答特性を測定し考察して、改良し実用化へ向けた研究を行う。

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ガラス状に金属ナノフィルムをコーティングし、その上に被反応物質を数十 nmオーダで積層させた素子を用いて薄膜表面での反応を検出する。金属膜のガラズ側面にレーザーを照射し、入射角度を変化させ、表面プラズモン共鳴現象を起こす角度を検出することで薄膜の厚さをnmオーダで検出することで薄膜表面での反応の進行を評価した。

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本講演では，5軸制御工作機械の精度評価のための工作試験法をレビューする．よく知られた円錐台の加工試験が好例であるが，5軸加工の主な誤差要因のひとつは，旋回軸の回転中心位置のキャリブレーション誤差である．特に機械の温度変形がそれに及ぼす影響に着目し，温度変形が運動誤差に及ぼす影響を評価するための工作試験法についても述べる．

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