電子顕微鏡内マイクロプロセス・マイクロファブリケーションシステム構築と実験

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10305012
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 江田 弘 茨城大学, 工学部, 教授 (60007995)
• 研究分担者: 馬 書根 茨城大学, 工学部, 助教授 (20250988) ; 中野 博民 茨城大学, 工学部, 講師 (90257329) ; 山本 佳男 東海大学, 工学部, 助教授 (20272114) ; 稲垣 正寿 日立製作所, 日立研究所, 主任研究員 ; 清水 淳 茨城大学, 工学部, 助手 (40292479)
• キーワード: 電子顕微鏡 / マイクロマシニング / マイクロマニファクチャリング / マイクロファブリケーション / マニピュレータ / マン-マシン-インターフェイス / 画像処理 / アクチュエータ

研究概要

本研究は、SEM内において10^<-8>〜10^<-4>mの物体を対象に観察と作業を一元的に行うことができる微細作業用マイクロ・マニピュレーションシステムの開発を行なっている。これは、技能未熟者にとっても操作性が高いこと、作業目的によって容易にカスタマイズできること、軟らかさの異なる生物(含有機物)から硬い無機物までを熟練を要せず扱えることを目指している。とくに対象物の大きさや顕微鏡の倍率などの作業環境の変化等を意識せずに、直感で作業が行なえる要素技術の開発に主眼をおいている。
平成13年度は、完成システムの評価とアプリケーションのさらなる拡大を検討した。検討事項を以下に具体的に示す。
1生体の顕微解剖、金属表面の自動マーキング作業など広範囲な対象物実験を通じ、人間とマニピュレータ橋渡しの役目を担う部分のコンピュータのハード構成と基本ソフトウェア環境のチェックを行ない、マイクロ作業を問題なく効率的に行なえることを確認した。
2視覚情報から必要な情報を効率よく抽出し、作業の自動化と高速化を支援するシステムによる作業の評価を行ない、自動マイクロ作業が問題なく効率的に行なえることを確認した。
3構築したマニピュレーション技術のノウハウを利用して、未経験者でも容易に、肉体的・精神的疲労を伴わず、除核や注入などの細胞操作を行なえる自動マイクロマニピュレーションシステムのコンセプトを構築し、新たなアプリケーションの開発に乗り出した。
4研究成果の一部は精密工学会誌(Vol.67,No.8(2001))論文として掲載され、その他に国内の諸学会等で発表された。最後に、平成10〜13年度の成果は研究成果報告書としてまとめられた。

研究成果

• [文献書誌] 江田 弘, 周 立波, 守屋光永, 川上辰男, 石川友彦, 山本佳男: "電子顕微鏡内マイクロファブリケーションデバイスの技術開発"精密工学会誌. 67・8. 1284-1288 (2001)
• [文献書誌] H. Eda, L. Zhou, H. Nakano, R. Kondo, J. Shimizu: "Development of Single Step Grinding System for Large Scale φ300 Si Wafer : A Total Integrated Fixed-Abrasive Solution"Annals of the CIRP. 50・1. 225-228 (2001)
• [文献書誌] 江田 弘, 周 立波, 中野博民, 近藤 良, 清水 淳, 田島琢二: "大口径φ300mmSiウエハ用超加工機械の開発"精密工学会誌. 67・10. 1693-1697 (2001)
• [文献書誌] 周 立波, 江田 弘, 清水 淳, 西村雅也, 佐川克雄: "電子・磁気・光学基板の脆性-延性モード統合仕上げ加工"砥粒加工学会誌. 45・6. 304-309 (2001)
• [文献書誌] 佐川克雄, 江田 弘, 周 立波, 清水 淳: "φ300Siウエハ超加工機械創作用仕上げ面粗さシミュレーション"砥粒加工学会誌. 45・12. 574-579 (2001)
• [文献書誌] 周 立波, 篠原一宏, 清水 淳, 江田 弘: "大口径シリコンウエハ研削加工における幾何と運動"精密工学会誌. 68・1. 125-129 (2002)
• [文献書誌] 江田 弘, 周 立波: "ナノ・マイクロマシン技術総覧(分担)"(株)産業技術開発センター(掲載待ち). (2002)