加工用カンチレバーを用いたSPM援用高アスペクト比微細V溝曲面加工に関する研究

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560113
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 高野 登 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 助手 (60251881)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 昇 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 教授 (30239660) ; 山田 茂 富山大学, 大学院・理工学研究部(工学), 准教授 (00174714)
• Keywords: 微細溝加工 / 加工用カンチレバー / 高アスペクト比 / SPM

Research Abstract

本研究では、サブμmの溝幅かつ90°より小さい挟角の微細V溝加工に有用なダイヤモンド工具の開発と応用化を目的としている。V溝加工には、独自に開発したレバー剛性の高い加工用ダイヤモンドカンチレバーと走査型プローブ顕微鏡(SPM)を用いた。
まず、昨年度試作した複数本のレバーを有するマルチカンチレバーの改良を行った。これまでは、ダイヤモンド切れ刃をマルチカンチレバーの各レバーに個別に装着して作製していたため、切れ刃の高さや装着位置にばらつきがあり、高精度の加工が困難であった。今年度は、切れ刃列の整ったダイヤモンドアレイ工具をレバーに装着後、集束イオンビーム(FIB)により不要部分を除去して作製したところ、切れ刃の高さや装着位置の揃ったマルチカンチレバーを作製することができた。
試作した加工用カンチレバーの加工性能を評価するため、長ストロークの高精度ステージを具備したナノ加工システムを用いて、引き切り加工実験を行った。本マルチカンチレバーは、剛性の異なるレバーを3本有しているため、まず個々のレバーの加工特性を評価した。その結果、レバーの剛性に応じた加工幅の異なる加工が可能であった。つぎに、剛性の高いレバーから低いレバーへと重畳加工を行ったところ、単一レバーでの加工溝と比較して、良好な加工溝を得ることができた。