精密機械部品等を加工するため、線幅10～500µmのパターン形成を、リソグラフィにより円柱面上に行いたいというニーズがある。そのため、平面レチクルを円筒試料軸と垂直な方向に一定速度で移動するのに同期して試料を360度回転させ、円周全面に投影露光する装置を開発し、改良を重ねた。外径2mm、肉厚50µmの薄肉ステンレス管表面に網目状パターンを平均線幅186µm、線幅ばらつき±5.5%で形成できた。

金属表面粗化と樹脂射出成形による金属と樹脂の直接接合は，軽量性や材料選択性の高さから大きな需要を持つ技術である．本研究では，陽極酸化処理による表面構造の形成・制御を直接接合に利用している．陽極酸化ナノ構造に対する樹脂転写性を評価するために，接合試料の金属部のみを溶解することで樹脂の転写構造の取り出しを試みた．AFMを用いて転写高さ等を測定し，金属表面構造サイズや樹脂成形条件との関係を評価した．

本研究では，サンプルとして，ガラス基板上に長さ4 mm，幅1 mm，厚さ500 nmの薄膜金属ガラスPd₇₇Cu₇Si₁₆ at.%を10 mm間隔に成膜し，試作した温度傾斜加熱装置により，543 K以下，471 K以上の異なる温度で同時加熱試験を行った．この時の各温度での大気中における結晶化度の時間変化を，放射率変化としてサーモグラフィで捉えることに成功し，XRDにより結晶化度を測定した．

窒化炭素はダイヤモンドを凌ぐ硬度を有する可能性がある材料である．本研究はイオンビーム支援蒸着報を用いてg-C ₃N₄を蒸着原料に用いて，窒化炭素の作製に及ぼすイオンビームの加速電圧の影響について検討した．硬質窒化炭素の蒸着原料にg- C ₃N₄を用いたイオンビーム支援蒸着法によって窒化炭素の作製を行った．加速電圧は200～1000Vと変化させた．得られた窒化炭素膜は窒素濃度が20～40％と高窒素含有率を示し，20GPa以上の硬度を示した．

炭素膜の機能性向上のため，新規のプラズマ生成法であるマイクロ波励起高密度近傍プラズマ（MVP法）を用いたカーボン膜合成を試みた．生成物の形状としてフラワー状，ファイバー状，棘状，膜状の4種類が観察された．X線回折，ラマン分光分析の結果より，得られた生成物はダイヤモンドおよびアモルファスカーボンまたはダイヤモンドおよびグラファイトの混合物であることが考えられた．また，生成物の摩擦係数は0.3～0.6を示した．

シリコンウェーハーなどの半導体基板の研磨においては、半導体デバイスの高性能化および高集積密度化に伴う表面品質や、製造効率の改善が課題であり、研磨性能の向上は必須である。シリコンウェーハー加工で用いられるスラリーには主に砥粒とアルカリが含まれており、砥粒による機械的作用と、アルカリによる化学的作用によって研磨が行われている。本報では砥粒物性に着目し、砥粒物性が研磨性能に与える影響について報告する。

本研究では，化学的要素と機械的要素の両方を組み込んだ研磨レート分布シミュレーション技術の開発を進めている．第1報では化学的要素を特徴づけるスラリー研磨能力の概念を導入して，スラリー流れや温度分布，研磨圧力分布などを考慮できるシミュレーション手法を考案し，その有効性を検証した．本報では，汎用流れ解析ソフトによるスラリー流れ解析結果を取り込んでスラリー供給位置の影響をシミュレートした結果を報告する．

本研究では，化学的要素と機械的要素の両方を組み込んだ研磨レート分布シミュレーション技術の開発を進めている．既報では化学的要素を特徴づけるスラリー研磨能力の概念を導入して，スラリー流れや温度分布，研磨圧力分布などを考慮できるシミュレーション手法を考案し，その有効性を検証した．本報では，3次元有限要素法解析により求めた2次元の研磨圧力分布を取り込んだ結果を報告する．

先端半導体の配線材料としてコバルトの採用が進んでいるが、コバルトは溶解しやすく、腐食抑制が課題の一つである。そこで、マイクロ流路ユニットを用いてＣＭＰ後洗浄プロセスでの水リンス時の腐食を評価した。溶存酸素濃度の低下がコバルトの腐食を進行させること、また、ＣＶＤとめっきの腐食速度の違いを確認した。これらの結果について、光電子分光法によるコバルト表面の酸化状態から現象を推察した。

Chemical mechanical polishing (CMP) is an essential process in the manufacturing of sapphire substrate that needs to achieve a smooth planar surface without subsurface damage. Definitely, the polishing pad is one of the dominant factors in the polishing. In recent years, there are trends to decrease the synthases material that formed by chemical production for our world environment. The organic fibers are having uniform structure, easy to fabricate from the natural or waste product from agro-industry or food industry, and can be control the diameter from micro unit until nano size such as cellulose nanofibers. This study aims to developed polishing pad with organic polishing pad from the several kinds of fibers such as; bamboo, sugarcane bagasse, banana, and pineapple fibers. As a result, naturally SiO₂-contained fiber types that were bamboo and bagasse, performed considerably higher material removal rate (MRR) more than a conventional pad by 157% and 191% respectively. On the other hand, none-SiO₂ fiber type (banana, pineapple) did not perform MRR completely. Therefore, we conclude that the SiO₂ in the organic fibers could improve a material removal rate of sapphire CMP.

半導体製造においてシリコンウェーハ加工は重要な技術であり、一般的にシリコンウェーハは定盤上のパッドに対して荷重や回転を与えられながら加工される。荷重や回転数が増すとフリクションの増大によって品質低下や不具合が発生する場合がある。本報ではパッド材質として一般的なウレタンパッドの研磨フリクションを観測し、フリクション低減が見られる水溶性高分子の特徴について報告する。

本研究では，PVAブラシと洗浄表面との付着性の評価を目的として，高応答性ロードセルを用いたPVAブラシと固体表面との付着力の測定を試みた．その結果，PVAブラシと固体表面に働く付着力はスキン層があるブラシでは測定可能であったのに対し、スキン層が無い場合，本手法では測定不可能であった．また，測定された付着力はPVAブラシと固体表面との接触時間が長いほど高い付着力を示すことが明らかとなった．

半導体デバイスの基板であるシリコンウエハには0.3μm以下の高いTTVが要求されている．一方，厚さ精度については水晶発振基板と比較するとあまり高精度ではなく，両面研磨機により厚さ精度を極小にする理論は明らかにされていない．そこで，本報では開発を進めているすきま理論を取り入れた両面研磨シミュレーションを使用して両面機の厚さばらつきの発生原因を追求し，厚さばらつきの抑制方法を明らかにする．

現在，高効率なパワーデバイスの基板材料としてSiCが普及・拡大している．しかし，SiCは高硬度で化学的に安定な材料であり，CMPにおける低い研磨レートが課題である．本研究ではオゾンガスとナノバブルを援用したCMP手法を提案し，それによるSiCの高研磨レートの具現化を目的とする．本報告ではオゾンガスとナノバブルによるSiC基板表面の酸化効果を調査するとともに，SiC専用スラリーに迫る高研磨レートを取得した結果を述べる．

我々はSiC基板の新たな平坦化加工技術として光酸化を援用した触媒表面基準エッチング法の開発を行っている．さらに，現在では光酸化を促進するため，基板への逆バイアス印加を提案している．しかしながら，高電圧を印加した場合，基板と接する触媒の表面電位まで上昇してしまい触媒活性が低下するため，加工速度の向上に限りがあった．本研究では触媒の表面電位を制御することで更なる高能率化を目指した．

次世代パワー半導体の基板材料として期待されているGaNは硬脆材料で化学的に安定であり，研磨加工が非常に難しい．そこで，GaNの研磨加工の高能率化を目的として検討を行った．本検討では，研磨面に直接UV照射を行い，研磨加工速度の検討を行った．そして，10mm×10mmの小型GaN基板と2インチのGaN基板を研磨するための研磨機を2種類試作し，研磨加工の比較を行った．さらに，スラリーのpHを変化させ，研磨加工時間の高速化の検討を行った．

次世代パワーデバイス用基板の材料として注目されているGaNは硬脆材料で化学的に安定なため研磨に非常に時間を必要とする．このことから，高能率で高精度なGaNの研磨加工技術の確立が要求されている.本検討では， GaNを効率的に研磨加工するため，スラリーに酸化剤を加えるとともに，pHを強い酸に調節して検討を行った．更に紫外線照射の効果も検討した．

切削に関わる最近の動向としては，材料の難削化，複合化，硬脆化の傾向があり，加工対象としては微細化の傾向がある．このようなニーズに対して，切削加工専門委員会の活動を紹介している．専門委員会は大学などの研究機関からの個人委員と産業界からの企業委員で構成され，この分野の情報交流と産学・産産連携を目的として，教育講座，ワークショップ，見学会，シンポジウムを開催している．

本研究は，旋削中のせん断域を含む切りくず裏面の温度分布の変化から旋削状態を認識しようとするものである．ここでは，市販の赤外線サーモグラフィーカメラに自作の望遠マイクロスコープを組み込み，切削点から250 mm離れた位置から生成中の切りくず裏面の領域を拡大撮影し温度分布を計測したところ，切りくずの両側面の温度は中央部に比較して高く，工具摩耗状態により温度分布に差が生じることについて報告する．

径が1µm以下のウルトラファインバブルをクーラントに生成させることで，旋削加工においてチップ摩耗を低減する効果が確認されたので報告する。

チタン合金は熱伝導率が低いなどの特徴から，加工能率が低く，切削加工技術の改善が求められている．本研究では，エンドミルによる側面仕上げ切削の高速化を目的に，切削油剤が工具寿命に及ぼす影響について検討した．その結果，水溶性切削油剤による湿式加工より，合成エステル系油剤によるMQL加工の方が工具寿命は延長した．さらに，MQL加工に用いる切削油剤の種類により，工具の損耗が変化することがわかった．

無酸素銅は電気や熱の伝導率に優れ，幅広い分野で用いられているが，加工においては材料の柔らかさからバリが出やすく難削材として知られている。本研究では，微小径エンドミルを用いた無酸素銅の微細溝加工を行い，乾式切削，油剤塗布切削，CO₂吹き付け切削におけるバリの生成状態を観察した結果，CO₂ガスを吹き付けることで乾式切削に比べてバリが抑制され，エッジの品質が向上することが確認された．

微細金型加工の高精度化や高能率化などを目的に，小径エンドミル工具を用いた金型焼入れ鋼の加工技術の高度化に取り組んでいる．左ねじれ工具で立壁加工した場合，立壁部上面のバリを抑制でき，加工精度も良好であった．また，左ねじれ工具で形成した底面は，右ねじれ工具に比べ平滑な面が形成された．本報では，底面形成時の切削加工条件が加工特性に及ぼす影響について検討を行い，底面形成時の切削現象について考察した．

Ni基超耐熱合金は、高温強度に優れる一方でその熱伝導率の低さがゆえに加工時に工具刃先が高温になり工具損耗が激しい。特に深いポケット加工では顕著になるため、工具寿命の改善が必要とされている。本研究では、側面加工と溝加工により加工熱がエンドミルの損耗形態に与える影響と工具・コーティング材種が工具寿命に与える影響を検討した。その結果、特定の工具でトロコイド加工の有効性と工具寿命の改善を確認した。

パワースカイビング加工は，被削材の回転に同期して高速回転する切削工具によって高能率に内歯歯車を加工できる方法として近年急速に普及がすすめられている．本報では加工精度，工具寿命の向上に向けた加工条件の最適化を目的として，加工中の工具と被削材の干渉の解析により，荒加工から仕上げ加工工程における切削領域および工具に作用する切り取り厚さ，切削力の変化について検討した結果を報告する．

パワースカイビング加工は，被削材の回転に同期して高速回転する切削工具によって高能率に内歯歯車を加工できる方法として，近年急速に普及している．本報では，被削材形状を３方向デクセルモデルを用いて精密に表現し，工具の移動形状との集合演算をGPUによる並列処理を用いて実装することで，加工中に複雑に変化する被削材形状や，加工によって除去される形状の高速・高精度な幾何シミュレーションを実現したので報告する．

ダイヤモンドラップでは砥粒の保持性が高い銅などの定盤を用いることで定盤上に砥粒が埋り込み、鏡面になる加工が行われるといわれている。そこで、本研究では、装置上方からウェーハと定盤間の加工部における砥粒挙動を可視化した。また、加工後の定盤表面と工作物であるウェーハ表面を観察することで砥粒の作用や埋り込み、加工特性に与える影響などについて検討した結果を述べる。

本研究では，走査型原子間力顕微鏡を用いて，ナノスケールでの単純押し込み実験と，単粒子による研磨加工の模擬実験を行った．また，準連続体解析と実験結果を比較することで，解析法の妥当性を検証した．その結果，単純押し込み実験においては，解析結果が実験結果と一致することがわかった．一方，単粒子研磨加工実験では，金属短針の摩耗という実験における問題点が明らかとなった．

Nanoindentation is a typical technique for analysis of the mechanical responses of materials at nanometer scale. However, the effect of grain boundary during the nanoindentation process remains indistinct and need to be extensively researched because of their significant effects on the mechanical and physical properties. In this paper, molecular dynamics (MD) simulation was performed in order to investigate the grain boundary effect on nanoindentation of Cu biocrystal at different distances from grain boundary and different indentation speeds. The effect of grain boundary (GB) on indentation force, dislocation evolution, and hardness of Gu biocrystal was investigated. Firstly, as the indentation depth increases, the dislocation length and density increase. Secondly, indentation force drops phenomenon were detected from the obtained loading curves. These load drops are the result of the initiation of dislocation nucleation and so the transition from purely elastic to elastic-plastic deformation. When the dislocation reaches the GB, it will merge into the grain boundary plane until the indentation depth increase to some extent. The results also indicate that the maximum stress on the grain boundary is lower than its value far from the grain boundary. Finally, with the indentation speed increase, the stress, temperature and dislocation obtained from MD simulation became larger.

非球面レンズの表面仕上げ工程では，レンズ径よりも小径の工具を用いる「スモールツール研磨加工」が行われる．スモールツール研磨加工では，レンズ上の各位置における加工時間を制御することにより所望の形状に仕上げるため，加工中の除去能率の変動がレンズ表面の形状精度悪化に直結する．そこで本研究では，スモールツール研磨加工における除去能率の変動要因を検討し，その変動抑制に有効な研磨パッドを開発した．

我々は固定CMP砥石によりチップ刃先の鋭利化を実現した。しかし、形状整形時のダイヤモンド砥石による研削痕が深く存在し、化学的研磨のみでは加工時間が長くなることが課題であった。残留した潜傷は旋削加工時のチップの割れの起点となるため、深い鋭利化を活かすために潜傷の除去が必須なため、本研究では半導体のラッピング工程の考え方を応用して、超硬チップの鋭利化の短時間化を試みた。

セリアやベンガラ、ジルコニア砥粒でガラスを研磨後にゼオライト砥粒を用いて研磨を行った場合の洗浄性の向上と時間短縮。

近年、硬脆材料の精密スライシングにダイヤモンド電着ワイヤ工具が多用されてきている。特に高硬度材のスライシングでは主流となりつつある。しかしながら、工具摩耗や工具寿命についての系統立てた報告例はない。そこで本報では、硼硅酸ガラスを被削材として溝加工を行い、工具摩耗の状態について検討した。実験の結果、ダイヤモンド電着ワイヤ工具の摩耗は加工時間の長さや被削材との相対速度に大きく依存することが確認された。

放射能濃度が基準値以下の場合に原子力発電所の廃棄物は，一般産業廃棄物として処分できる。復水器冷却管用のチタン製配管の廃棄物は内壁の放射能濃度が測定され，切屑を出さずに配管を軸方向に切り開く技術が求められる。本研究では角錐形状工具を配管に対して軸方向から押し込み，角錐の角部によって配管を押し広げて切断する方法を試みた。角錐形状による切断への影響を調べ，正四角錐形状工具を用いて切り分けることができた。

脳腫瘍摘出手術では頭蓋骨にダイヤモンドドリル工具で3,4カ所の穴を開け，そこにダイヤモンドワイヤ工具を通し，往復運動させ，頭蓋骨の一部を切り取ることで，腫瘍患部の摘出が行われている．本論文では，患者や医師への負担の軽減や，切り取った骨片と元の頭蓋骨との段差をなくすために，細線のダイヤモンドワイヤ工具の開発を行った．そして，その試作工具を用いて加工実験を行い，その加工特性の評価について述べる．

電子機器には多くの半導体素子が使われており，その基板には主にSiが使用されている．樹脂コーティングワイヤソー方式によるSiの加工では，ウエハ表面が鏡面となる延性モード加工が可能となることが報告されている．そこで本研究では，更なるSi ウエハの精度向上のため，酸化促進剤を加工液に加えることで加工時の酸化の促進を行い加工能率の向上を検討した．

EUのサーキュラーエコノミー(CE)政策パッケージは、廃棄物問題、フードウェイストの問題、海洋プラスチックを含むプラスチック問題などに加えて、市場経済のCE化とも言うべき、広い意味でのものづくりの今後の在り方に大きな影響を与える可能性がある。そこで本稿では、市場経済のCE化に注目して、EUのCE政策、および、それに呼応した欧州企業の動きを整理し、ライフサイクル工学に対する今後の示唆を得る。

近年「モノづくり」から「コトづくり」への転換もあり，Circular Economyに繋がる取り組みが始まりつつある．しかし，「売切り」型ビジネスが前提にあり，CE化による効果を評価する資源効率指標は確率されていない．本稿では，電機メーカー資源循環の担当者との意見交換と，価値と環境負荷のライフサイクル分析を基に，CE化が進んだ製造業の未来の姿を描き，それに則した資源効率指標のコンセプトを提案する．

日本全国に異常繁殖した竹による生態系や土壌への影響が問題となっており，竹を有効活用する方法が考えられている．私の研究では，マシニングセンタにより竹の組成を損なわずに抽出した竹繊維を加圧・加熱することで，竹繊維100 %の自己接着成形体を製造する手法を提案した．この成形体は天然素材100 %であるため，埋め立て処理をしても環境負荷が小さく，さらに原材料である竹の成長に寄与できる利点がある．

循環型生産において，閉ループリユースやカスケードリユースを組み合わせた多段階リユースの管理方式を評価・改善できる汎用性のあるライフサイクルシミュレーションシステムを開発し，電気自動車用リチウムイオン電池の閉ループリユースと家庭用蓄電池へのカスケードリユースの管理方式の改善に適用した結果を報告する．

生産システムのグリーン運用の一つとして，絶え間なく供給される電力エネルギーを可能な限り利用する意味でのエネルギー効率性の向上を図る方法論の確立を目指している．ここでは，2軸CNC旋盤とマテハンロボットで構成される自動化生産セルを対象として，マテハンロボットの動作タイミング(作業計画)がシステム全体の消費電力の及ぼす影響を考察する。

メンテナンスは製品のライフサイクルマネジメントで重要なファクターである。メンテナンスには、事後保全と予防保全があり、本研究では予防保全に注目する。メンテナンスの課題解決には、知識を活用した演繹的なアプローチと、対象システムのデータを活用した帰納的アプローチの2つがある。本研究では、知識とデータを統合的に活用する予防保全を提案する。

設備能力の活用の観点から，設備状態やユーザの運転要求を考慮し適切な時期にメンテナンスを実施したい．一方，メンテナンスサービス提供企業は多数のメンテナンス要求による作業負荷を平準化し，作業効率を向上させたい．本研究では，冷凍機用圧縮機を例にとり，ユーザの運転要求とサービス提供企業の作業負荷を考慮し，劣化兆候検知から故障発生までの期間の中で適切な時期にメンテナンスを実施するための計画手法を提案する．

製品の状態の情報を利用して、製品のメンテナンスやリマニュファクチャリングを高度化し、製品の長寿命化やライフサイクル価値向上に利用していくことは持続可能なものづくりに向けての重要課題である。本発表では自動車の補修用リビルトパーツの販売履歴情報（すなわち同パーツ製品の故障統計情報）のデータ分析の研究の内容を報告し、循環型生産の高度化に向けた可能性と課題の考察を示す。

ロボットの機構には，複数のモータを直列に繋ぐシリアルシンク機構と並列に繋ぐパラレルリンク機構がある．シリアルリンク機構は，作業エリアは広いが，強度や剛性が問題となる．一方，パラレルリンク機構は，作業エリアは狭いが，シリアルリンク機構より高負荷・高剛性である．本研究では，パラレルリンク機構の一つである3自由度球面機構を対象とし，その運動学計算について提案し，試作モデルによる動作確認を行う．

本研究グループでは、関節毎の運動学計算をロボットの構造に合わせて組立てる関節独立型運動学計算法について研究を進めてきた。本報告では多点位置決め問題について取り上げ，提案手法と一般的な方法での多点位置決めとの比較を行う。

従来まで，自律分散型FMS工場内を動く無人搬送車（ＡＧＶ）に心のモデルを導入し，ＡＧＶ同士の経路干渉の回避を行ってきた．本研究では，より状況に応じた経路干渉回避を行わせるために，ディープラーニングを組み合わせる心のモデルを提案する．この心のモデルをコンピュータ内に構築した自律分散型FMSに導入し，生産効率への影響を調べた．その結果，従来よりも経路干渉時間の短縮に成功し，本研究の有効性が確認できた．

近年，自動車や自転車など従来の移動手段に加えて平地や坂道などを一人で移動する手段が求められている．この移動手段としては，セグウェイのように重心の移動を利用して多様な環境下でも対応できる方法がある．本研究ではセグウェイのような平行二輪型の立ち乗り車を三次元物理空間にモデリングし，障害物を回避しながら目的地まで自律的に走行する行動獲得を目的とする．自律行動の獲得には進化学習を用いる．

近年，自律移動ロボットによる災害現場における救護活動や調査が期待されている．自律移動ロボットが効率的に活動するためには周囲の環境把握が必要であり，そこで用いられるセンサの一つとして距離画像センサがある．本研究では，マルチスリットレーザプロジェクタを用いた距離画像センサの計測範囲の拡大を目的とする．距離により光量が変化することを用いて対応点問題を解決し，その精度と有効性についても検討を行う．

人工マーカーを対象として，ステレオ画像計測のための二値化・重心座標の変動について，マーカーの形状およびマーカー画像の回転・画素数と重心座標との関係について詳細な検討を行った。その結果，一般的に多用される円形マーカーがところどころで重心座標の変動を起こすこと，正方形マーカー等を僅かに回転させることで，重心座標の変動が大きく減少することを見出した。実際の画像を撮影した実験でも重心座標の変動を確認した。