磁気援用加工法は，複雑形状面の仕上げ加工に有効である．これまでに，電解還元水ベースの研磨材スラリーを用いた磁気援用加工を提案し，除去能率に対する優位性，仕上げ面の高品位化，圧縮残留応力付与の優位性を明らかにしてきた．本報では，加工面擦過（除去量ゼロ）による表面改質，磁気粒子ブラシのみの砥粒レス加工，部分的・選択的加工などへの適用について検討した．

磁気混合流体を用いた円筒内面精密加工における加工量と流体のせん断応力，加工圧力の関係を明らかにした．また，加工圧力分布と磁場解析による磁気的圧力分布の比較検討を行った．

本研究では，研磨メカニズムに重要な役割を果たしていると考えられるウェーハ・研磨パッド間スラリー流れの可視化を試みている．流れの相似則を利用して模擬的なスラリー流れを再現し，可視化した結果，第3報では，ウェーハ・研磨パッド間凹凸領域の循環流れについて報告した．本報では，コンディショニング条件の異なる5種類の研磨パッドについて，循環流れの数と研磨レートとの関係を調べたので，その結果を報告する．

半導体素子の高性能化および高集積化は年々進んでおり、デバイス形成前のシリコンウェーハに対しては欠陥、および平滑性等の要求がますます厳しくなっている。本報では、シリコンウェーハ用の仕上げ研磨スラリーとして複数種の水溶性高分子を用いたスラリーを調製し、欠陥や平滑性の指標であるLPD（Light Point Defect）やヘイズの低減検討を行った結果について報告する。

研磨プロセスにおいて，工作物（Wafer）の加工面は研磨パッドやスラリーと接触するため，加工面の直接的な観察は困難である．本研究では，研磨熱によって生じる赤外光がSiウェハを透過する性質に着目し，赤外光センサを利用して，工作物の裏面側から加工界面で生じる熱をその場観察する方法を提案する．提案手法によるその場観察実験を行った結果，研磨効率に依存して研磨温度が動的に変動する現象をとらえることに成功した．

本研究はSiC半導体のCMPの高効率な研磨法として電解研磨とセリウム触媒を用いた研磨法の提案及び電解研磨条件の検討を行った．新規提案研磨法は，高硬度なため研磨が困難なSiC半導体に電圧を印加し，表面を軟質な酸化物（SiO₂）に改質することで，研磨を容易にする。また，研磨砥粒を使用せずに真空蒸着法を用いて研磨パッド表面に成膜したセリウム膜でCMPを行うことで研磨剤の削減及び砥粒による環境負荷の低減を目的としている．

液体やガスを輸送する際，管が用いられている．輸送に用いられる管の内壁面は研磨されている場合が多い．研磨の方法としては，ホーニングや化学研磨法等が挙げられる．しかしホーニングは研磨できる長さが短く工具を挿入するため内径に制限がある．また，化学研磨法は化学薬品を用いるため加工の制御が困難である．そこで本研究ではヤヌス粒子を研磨砥粒に使用しヤヌス粒子の自己集合を利用した研磨法の考案を目的とした．

石英定盤を用いて反射光路を形成し直接研磨部位に紫外線が照射される小型研磨機によってGaNの研磨速度の改善の検討を行った。本報ではさらに様々なpHでの影響の調べた。

近年の半導体ウェハの薄膜化，大口径化や両面研磨加工での研磨圧力の増加に伴い，ウェハを保持するキャリアのアウターギヤの欠けが課題のひとつとして知られている．本研究では，これまでに開発している，ウェハとキャリア，上下定盤との接触を考慮したウェハ挙動解析を発展させることで，アウターギヤの欠けの原因となるキャリア駆動力の推定を開発した．

シリコンウェーハ研磨用スラリーは、主に砥粒とアルカリで構成されている。アルカリはシリコンウェーハに対して化学的研磨作用を有することが知られており研磨促進剤として用いられている。本研究では、このアルカリに着目してアルカリ種と研磨性能との関係を調査し、特に、一般的に研磨促進剤として用いられるアミンにおいて化学構造の違いにより様々な研磨性能を示すことを見出した。

LEDやパワーデバイスのニーズが高い一方，これら基板の製造プロセスに用いられるCMPには未解明な部分が未だ多く残されている．本研究ではAIを用いることによって研磨装置を知能化し，適切な研磨条件を自動決定できるシステムの開発を目的とする．本報告ではコンディショニングと研磨パッド表面性状，および研磨レートの関係に着目し，ニューラルネットワークを用いたコンディショニング条件の推定手法を検証した結果を述べる．

本研究ではコア微粒子上に直径4nmのナノシリカ微粒子や水酸化フラーレンを吸着により生成したハイブリット研磨微粒子を難加工研磨技術への適用を試みた．ここではコアシリカ微粒子の粒子径やナノシリカ微粒子水酸化フラーレンの吸着状態によりサファイアCMPの材料除去レートが変化した．そのためハイブリット研磨微粒子の構造を最適化することにより，化学的作用や機械的作用を独立に制御する手法を試みたので報告する．

本研究はりん光粒子の光電解効果を利用したシリコンウェハのCMPの開発を行った．新たに二層構造のエポキシポリシングパッドを作製し，加工物と接触するパッド最表面層にCeO₂砥粒を含有し， UV照射により残光するりん光粒子をパッド最下層に含有することで，りん光粒子の発光による酸化膜生成を促すことができる．またスラリーを使用しない固定砥粒研磨方式によりCeO₂ 砥粒の使用量を削減しながらも，研磨効率の向上を図ることができる．

固体高分子電解質を用いた溶液フリーポリシング法を提案した．本技術では，固体高分子電解質と加工物間に電圧印加する．電解質表面において，空気中の水分を分解することにより発生する，原子状酸素やOHラジカルを用いて加工物表面を酸化させる．加工物表面に生成した酸化膜を，砥粒によって除去することで，加工を可能とする．化学的に高活性なラジカル種を利用することで，化学的に安定であるGaNを高効率に加工する．

Ti合金は医療用金属材料として用いられており，その部品表面は，粗面状態が望ましい場合がある．放電加工を用いた場合，ある程度の表面粗さを持つ加工表面が得られるが，工具電極材料が加工表面に付着し，金属アレルギーの原因になる．そこで，人体に無害かつTiのコーティングとして用いられるTiNに着目した．本研究ではTiN焼結体を工具電極材料に用いたTi合金への放電コーティングを行い，TiNのコーティング特性を調べた．

ワイヤ放電加工中にワイヤ電極は放電反力をはじめとした多様な力を受ける。その際に生じる振動が加工に影響を及ぼすため、任意の形状を高精度に加工するためにはワイヤ挙動を正確に把握する必要がある。今回加工中に加工に影響を与えず、ワイヤの振動を2次元で測定することが可能な光学式センサを用いて、ファーストカット時のワイヤの挙動を測定した。

本研究では、同じ放電エネルギーの条件の下、工作物の材料が加工した軸の微細化限界に与える影響を調査した。静電誘導給電法を用いて新しいマイクロ放電加工回路と従来のRC放電回路で、ステンレス、タングステン、超硬合金、バインダレス超硬合金の軸を工作物として微細化限界に関して比較している。

電解加工においては、数ミリ秒の間に極間を気泡が満たす。そのような気泡は電流密度の低下や電流密度分布の偏りを招き、加工精度を損なう。従来の電解加工では、電解液の強制流動により気泡を除去していたが、電解液の流れは温度、気泡分布の偏りを生じギャップを不均一にすることがある。したがって、静止液中でも電解溶出が発生することが望ましい。本研究では、工具電極の高速ジャンプを気泡排出手段として用いる方法を試みた。

電解加工において極間で発生する気泡や電解生成物が加工速度の低下を引き起こすことが知られている．本研究では電解加工における加工表面近傍を高速度カメラで撮影する事により電解加工の過渡的変化の観察を行った．また，加工電圧の変化に伴う電解生成物の成長速度および拡散速度の関係を示した．さらに，電解生成物の成長速度と拡散速度から，パルス電解加工における最適パルス条件について検討した．

細穴放電加工は加工穴が深くなると，加工速度が低下することが知られている．そこで，加工粉の排出を促すことを目的に，細穴放電加工用中空電極の外周に溝を成形することを試みた．３本のストレート溝の成形を，金型を用いた引き抜きによる加工，および逆放電を利用した方法で比較検討した．次に，スパイラル形状の成形を逆放電法により検討を行った．それらの成形電極による細穴放電加工特性の違いについて報告する．

In micro drilling EDM process, the discharge process dominated the machining process. In different hole depth, the change of environment of gap area (caused by the accumulation of debris, occupancy of bubble, tool wear, etc.) will lead to the change of discharge process, especially the abnormal discharge such as the high order discharge in low voltage, frequent short circuit. Moreover, the deteriorated environment of gap area will result in the seriously decrease of machining speed in the last period of machining. In this paper, the characteristic of discharge process in different hole depth has been investigated by recording and analyzing the discharge signals of voltage and current. Moreover, combined with the feed curve of micro tool, the behavior of micro tool dominated by these signals has been analyzed and the special behavior caused by abnormal discharge has been explained.

ＣＦＲＰは優れた性質を持ち利用が拡大している．しかし，切削加工では激しい工具摩耗による工具寿命の短期化などの問題があり，微細加工において放電加工の適用が注目されている．加工液に超純水を使用することで放電加工油を使用した場合に比べ，加工効率の向上が見込めることが分かっているものの，そのメカニズムは分かっていない．そこで，本研究では超純水を用いた放電加工における加工メカニズムを検討した．

本研究では，電解加工の形状転写の原理を利用した微細複雑形状穴加工について研究を行っている．実験ではテーパ形状に加工した工具電極を予め空けた下穴に挿入し，電極形状を転写するようにして穴側面を加工する．実験の結果，電極形状が転写されることがわかった一方で，電解液流れによって加工穴形状に差が見られた．そこで，ストレート電極を使用して電解液流れの影響について調査した．本報ではその結果について報告する．

本研究では、電解加工の適用範囲の拡大を目指し、小型工具の走査による加工を提案している。チタン合金の走査電解加工では、工具と工作物間に介在する電解液の領域が大きければ不均一な加工となり、電解液領域が小さい場合には均一な加工となる。そこで、この関係と工作物上の電流密度分布の関係を明らかにするため、有限要素解析ソフトウェアCOMSOLを用いて電流密度分布の数値解析を行い、また、解析結果と実験結果との比較および考察を行った。

これまで，電解液吸引工具を用いて電解液を吸引し，工具の先端部のみで電解加工を行ってきた．しかし，電解液が工具の外側にあふれた場合，従来の電解液吸引工具では外側に小さい電流が流れるため，加工精度と周辺部の加工面品質が低下する．そこで，本研究では，この問題を解決するため，電解液吸引工具の外側部分に補助陽極を加え，電解液があふれても電流域を制限し，工具直下しか電流が流れない吸引工具を提案している．また，本工具の有効性と加工特性を調べるため，数値解析と加工実験を行っている．

放電加工は，油または水を加工液とした液中放電加工が一般的である。一方で，放電加工の加工効率を向上させるために，加圧，気中，減圧雰囲気下など，多様な環境における放電加工法が考案され，いずれの放電加工法も加工特性に影響を与えている。本研究では，減圧雰囲気下での液中放電加工を実施した。減圧雰囲気下における連続放電加工および単発放電加工によって表面への影響を調査したので報告する。

トランジスタ制御付コンデンサ放電回路は超硬合金の加工に適しているが，電極の消耗が極めて激しい．一方，ワイヤ放電ミーリング加工法では走行ワイヤを電極として使用するため，電極の消耗を考慮する必要がない．そこで本研究では，トランジスタ制御コンデンサ放電回路をワイヤ放電ミーリング加工に適用し，超硬合金に対する放電加工を実施した．本稿ではその結果について報告する．

本研究は形彫放電加工におけるジャンプ動作に関するものである。形彫放電加工においては加工速度向上の要求がある。一般的に形彫放電加工では、加工屑が排出されにくい形状において、加工深さが深くなるほど加工屑の滞留が発生し加工速度が低下する。そこで本研究報告では上記課題を鑑みて、加工速度変化を抑制するためのジャンプ動作制御方式を提案する。また、実機検証結果を示す。

金属イオンを添加したガラスに対して電圧印加を行うと，ガラス内部に添加金属の微細析出物が形成される．添加・析出可能な金属として銀，銅が知られているが，本研究では新たに金について析出の有無や析出メカニズムを検討した．その結果，金は銀や銅の場合とは異なり，電圧印加直後にガラス表面に亀裂が形成され，亀裂の内面に金が付着することが分かった．そこで印加電圧等を変化させた実験により，この現象の解明を試みた．

ジルコニアは高強度，高靭性であるため摺動部品などに使用されており，耐摩耗性の更なる向上が望まれている．一方で，大面積電子ビーム照射法は，金属材料の極表面を瞬時に溶融，蒸発することで表面平滑化が可能である．また，材料表面の溶融，再凝固により母材組織と異なる改質層が形成され，耐摩耗性などの表面改質効果を付与することができる．本研究では，大面積電子ビーム照射によるジルコニアの耐摩耗性向上を検討した．

金属AM造形物は，用途に応じて切削・研削等で表面を平滑に仕上げる必要がある．本研究は，金属粉末レーザ積層造形法で作製した造形物に大面積電子ビーム（LEB）照射を行い，表面平滑化の可能性を検討した．マルエージング鋼粉末の造形体にLEB照射を行ったところ，照射回数の増大に伴って表面粗さが低減し，光沢表面が得られた．微小な凹凸を平滑にする効果が確認でき，本法が表面平滑化法として十分な可能性を有することを示した．

金属3Dプリンティングが誕生してから四半世紀が経過し，現在では自動車，航空機，医療など分野で実用化されつつある．その中でも，射出成形金型をターゲットに開発されたハイブリッド金属3D プリンティングの概要と，これを適用した高機能射出成形金型の事例を紹介する．従来の加工プロセスでは実現できなかった複雑形状の金型部品の短納期化や3D冷却回路によるハイサイクル成形が可能であり，成形生産性向上が実現できる．

本研究では，微細金型を対象として，被削材の機械的特性にほとんど依存しない加工が可能であるレーザを用いて粗加工を行い，仕上げは切削などの機械加工で行う高能率金型加工プロセスを提案している．本報では，工作物材質が超硬合金の場合について，まずはレーザミリング特性について検討した．すなわち，短パルスレーザを用い，レーザ加工条件が加工面品質や加工能率といった加工特性に及ぼす影響について検討した．

自動車等の車輌外板に生じた凹面状塑性変形部も、レーザフォーミングを用いれば、外板を取り外すこと無く凹面にレーザ照射することで修復できる。ただし、単純な半球状の凹みであれば，レーザ照射条件の設定は容易ではあるが、形状が非対称である場合のレーザ照射条件は、各部の曲がり具合だけで無く、変形を拘束するなる隣接部分の状態も考慮する必要がある。本研究では異形の凹面に対するレーザ照射条件を実験的に求めた。

本研究では，自動車・医療機器部品や電気接点部品の下地など広い用途に用いられている電気ニッケルめっき処理材について，可視域のパルスレーザによるクリーニングを検討する．可視域レーザは金属表面での吸収率が高いため，高効率であり，基材への熱影響を最小化できる．本報では，レーザ出力が基材の表面粗さなどの表面性状におよぼす影響について検討した結果を報告する．

光吸収部が飛散することで穴が形成するレーザ穴あけでは，穴内面に飛散物が再堆積し層を形成することがある．これを利用し，穴あけ材料と成膜材料の積層材にレーザ照射することで，基板への穴あけと成膜材料の再堆積による穴内面成膜を同時に行うことができる．本研究では再堆積層の形成原理の解明を目的とし，試料を切断研磨し穴内面を分析することで，成膜現象を検討した．

本研究では、空間光位相変調器を用いたフェムト秒レーザー照射によりナノサイズの3次元構造体作製を試みた。レーザー照射する材料には、細胞応用を目的として、高い光透過性を有し、かつ低屈折率である紫外透過性フッ素ポリマーCYTOPを用いた。CYTOP基板に波面制御されたフェムト秒レーザー照射を行い、飛散したナノ構造体をCYTOP基板上にコーティングすることで超撥水性表面を実現したので報告する。

ガラス板の切断面や割断面はエッジが鋭利であったり，マイクロクラックが残留するため，欠けが生じやすく面取り加工が必要となる．現在，面取り加工は研削加工が主に適用されているが，複数の工程があり時間を要している．また工具摩耗も生じ課題となっている．本研究ではレーザ加工によってこれらの課題解決を目指している．本報では，熱加工による面取り加工の可能性について検討した結果について報告する．

ガラスのような透明固体内部に超短パルスレーザを集光させた場合に形成されるアブレーション領域および損傷領域を応用することで、ガラス間の接合や光導波路の形成が可能となる。本研究では、損傷領域の形成メカニズムを明らかにするために、非線形移流方程式に基づくレーザ強度と速度方程式に基づく自由電子密度の時間発展を数値シミュレーションし、解析結果の有効性について検証した。

ガラスのレーザ加工では微細加工と加工能率の両立が課題となっている．そこで本研究では超短パルスレーザがガラス内部に誘起する高自由電子密度領域に透過波長の連続波レーザを吸収させることによる，超高速微細加工法を提案する．実験の結果，超短パルスレーザ1パルスと連続波レーザ1 msの照射で直径30 μm，深さ200 μmの穴を開けることに成功し，従来の超短パルスレーザ加工と比べて1000 倍以上の能率を達成した．

偏光ビームを用いて三角穴や十字穴を開ける方法について提案し，数値シミュレーションによって形状をもつ加工穴が形成されることを示す．この方法では，回折限界に近い開口をもつ穴が得られる．穴形状は，光強度分布だけでなく偏光分布にも強く依存する．偏光ビームを生成するために用いる偏光変換素子は，三角穴では主軸方向の異なる6分割のλ/4板の組み合わせで構成され，十字穴では8分割のλ/2板の組み合わせで構成される．

レーザ熱処理に用いる非対称形状ビームシェイパをパーソナルコンピュータでの計算により設計しているが，計算速度は条件を振ったり，より高精細な形状を計算したりするのに必要である．本研究では，これまでに機能を実証したプログラムを複数の方向から高速化をはかり，すべての改良を合わせると約1000倍の高速化を達成した．これにより，以前より精細な形状を計算し以前のシェイパと変換後のパターンの変化を比較した．

試験片を溶液に浸漬させた状態でレーザ照射を施すレーザ誘起湿式改質法は，金属材料に生体適合性の向上などの機能性を付与することが可能である．当該手法を複雑形状への適用を目指し，レーザ照射角が改質面に及ぼす影響について検討した．さらに円筒形状を有する試験片に対して均質な改質層形成のためのレーザデフォーカス量の補正手法の提案を行い，その効果について検討を加えた．

本研究では，薄物小型部品に対して，製品特性上必要な箇所に硬化領域を形成することと部品としての高形状精度を両立する新工法として，ダミー照射を用いたレーザ焼入れ変形矯正法を提案している．本報では，その第一歩として，焼入れのためのレーザ照射条件とダミー照射条件が炭素鋼製平板材の変形および硬さ分布に及ぼす影響について，実験的に検討した結果を報告する．

レーザ溶断は，高速かつ高精度な切断手法として広く普及している切断手法であるが，溶湯の熱流動，アシストガスによる吹き飛ばしなど，複雑かつ高速な現象で，内部現象の理解は十分になされていない．本研究の目的は，自由表面の大変形に強い粒子法を用いて，溶湯の振る舞いをモデル化することである．第1報ではドロスの観察実験と比較する事でアシストガスの初期状態について検討したが，本報告では溶湯の初期形状を検討した．

近年，アルミニウム合金に対する高品位接合が求められている．そこで，中央部と外周部（リング部）のレーザ光強度を独立して制御し，アルミニウムのレーザ溶接を検討した．その結果，適切なレーザ光強度分布の組み合わせを用いることで，ハンピング現象による表面品位低下が懸念されるような高速レーザ光走査においても，溶接ビードの部の表面粗さを低減しつつ，大きな溶け込み深さが得られることが明かとなった．

光造形法では，その素材は紫外線硬化樹脂である．そこで造形する部品の形状に沿って炭素繊維を端から端まで配向して強化することを目的とする. 本研究では，主に造形物中の炭素繊維の封入本数を検討した．これらの条件をもとにして1mmから数mm程度の造形物や，それを積層させた造形物を製作した．

異種材料の接合では，材料物性の差異による熱応力や接合加工時の安定性などの課題も多い．これらを緩和する目的で樹脂とアルミニウム合金間にインサート材料を用いるレーザ異種材料接合を試みている．本報告では，まずカーボンブラック含有インサート材料の接着性をポリアミド系樹脂同士の接合で検討し，適切な範囲として炭素含有量が1 %以下ということを確認できた．また接合部の破壊状態も評価した．

近年、マイクロボールエンドミル加工は金型などの三次元曲面の仕上げ加工が可能であることから注目されている。ボールエンドミル加工では傾斜角度を与えて切削を行うことが有効とされている。しかし、マイクロボールエンドミルは工具剛性が小さいことから傾斜角度を与えることにより工具たわみが増大すると推測される。本研究ではマイクロボールエンドミルの傾斜角度を変化させた際の工具たわみ挙動について検討した。

工具系の弾性変形の予測結果に基づき，エンドミル加工の加工誤差を補正する方法を提案する．工具系の弾性変形によって生じる変位の予測結果から，加工時の工具位置および姿勢を修正して加工誤差を低減する．工具系の弾性変形の予測には，ボクセルモデルによる切削シミュレーションを用いる．5軸加工機による切削加工実験を行い，加工面の断面形状を比較した結果，提案する補正法で加工誤差を低減できることが検証できた．