松井 伸介教授
研究室
(キーワード:精密加工、マイクロ・ナノ加工、ナノテクノロジ、CMP)
従来の精密機械加工技術とサイエンスを融合させることによって次世代の加工・技術の研究を行うことを目標としている.
精密加工技術は,産業・工学においてその最先端でも重要な技術を担っている.一例として半導体デバイスについてあげる.これは現在も進化続けそれが社会の著しい変革の一因にもなっている重要な技術である.LSI用のシリコンウェハーは,更なる低コスト化,高性能化のために基板はより大きく(45cm),その平坦性はより高く(0.1μm以内の高精度)なることを求められている.その製造には精密加工技術の進展が大きく貢献してきたが,今後もこの厳しい目標を実現するためには技術の更なる進化が大きな課題となっている.また,このほかにもコンピュータにおけるデータの高密度,高速化のための基板上の配線膜平坦化研磨,あるいは,フラッシュメモリーの大容量化のための薄片・積層化等において精密加工技術の高度化が切望されている.さらに,電気自動車等で大電流,大電圧を扱う半導体デバイス用基板としてより加工が難しい,SiC, GaN, ダイヤモンドなどの基板の新しい加工技術開発など,いかに今後重要となってくる技術であるかがわかる.
ところが加工技術は従来,ともすると既に完成された古い技術を元に,技術の伝承,データの積み重ねによるノウハウの蓄積によって維持,発展すると考えられる傾向があった.そこで,より高度な要求,新しい展開のため,精密加工技術とサイエンスをあらためて融合させ,加工の基礎現象に究明に基づいた新たな精密加工技術及びそれから派生するさまざまなマイクロサイエンスを当研究室では展開する.
例えば
○マイクロ・ナノ加工による加工の基礎現象の究明
- 様々な材種の砥粒に見立てたプローブで材質の異なる基板について加工液を変えながら加工し,その化学作用(メカノケミカル作用)を含めた基礎過程の究明をする.
○加工の基礎現象の究明に基づく難加工材基板の加工
- 今後重要となる難加工材基板に対し上での成果も取り入れより効率的な研磨技術の研究をする.
○新しいメカニズムによるマイクロ・ナノ加工の実現
- 精密加工技術としてマイクロ・ナノ加工を取り上げ,マイクロ梁(例えば光ファイバ)の弾性変形を利用した加工パラメータ精密制御法,および,加工液コントロールによる加工生成物の制御法等の新しいメカニズムに基づいた加工法の研究をする.
○マイクロ・ナノ加工によるマイクロ部品への新しい機能の付加
- 新しい加工法を取り入れた加工によって実際にマイクロ・ナノ形状を部品・デバイスに形成し新しい機能を持たせそれを検証する.
図 AFMシリカチップによるナノ加工
図 光ファイバ(外径125ミクロン)のマイクロ加工
図 加工液コントロールによる加工法
図 外径125ミクロンの光ファイバ先端へのくさび形状の形成
図 研究テーママップ