平成３０年度
分野別動向調査報告書（国内外技術動向調査委員会）

平成３１年３月

一般財団法人マイクロマシンセンター

序マイクロマシン・ＭＥＭＳ技術は、工業技術や医療技術をはじめとする広範な分野において革新的な基盤技術になるとして注目され、国内外の機械工学、電子工学、医用工学等の多様な分野でその研究開発が急速に拡大しています。
マイクロマシンという言葉が生まれ、マイクロマシン・ＭＥＭＳ技術の本格的な研究開発がスタートして、早や四半世紀以上が経過しました。その間、経済産業省の「マイクロマシン技術の研究開発」プロジェクトも多くの成果を上げて終了し、その後に継続された多くのプロジェクトの成果も含め、現在では多くの研究成果が国際会議、シンポジウム、学会、研究論文および新聞・雑誌などを通じて報告されるようになりました。しかし、マイクロマシン・ＭＥＭＳ技術の応用可能性の大きさから考えると、それらはまだ一部分であり、今後もより幅広い研究開発が必要であると考えられます。今後の研究開発を円滑かつ効率的に推進させるためには、国内外にわたる現状の研究開発状況を調査・分析し、マイクロマシン・ＭＥＭＳ技術関係者にフィードバックすることがきわめて重要です。
このような状況と認識に立って、当マイクロマシンセンターでは従来からマイクロマシン・ＭＥＭＳ技術に関する国内外の研究開発動向を調査する事業を継続的に行ってまいりました。平成１４年度より事業名を国内外技術動向調査事業と改め、調査研究事業委員会の下に国内外技術動向調査委員会を設けて本事業を行っています。
本報告書は、この調査研究事業の平成３０年度の成果をとりまとめたものです。各方面において広くご利用頂ければ幸いです。

平成３１年３月

一般財団法人マイクロマシンセンター
専務理事

長谷川英一

目 次

序第１章

緒言 ································································································· 1

1-1. はじめに ···························································································· 11-2. 委員会構成 ························································································· 21-3. 調査方法 ···························································································· 3第２章

平成 30 年度上期分野別動向調査結果（APCOT2018 発表分類調査、分野別動向調査） ·································· 72-1. Fundamentals
2-1-1. Fabrication Technologies (Silicon) ·············································· 122-1-2. Fabrication Technologies (non-Silicon) ········································ 162-1-3. Packaging Technologies ···························································· 202-1-4. Actuators ··············································································· 222-1-5. Design and Modeling································································ 262-1-6. Material ················································································· 302-1-7. Others (Fundamentals) ···························································· 32
2-2. Applied Devices/Systems
2-2-1.

Mechanical Sensor ································································· 34

2-2-2.

Radiation/Material Substance Sensor ······································· 38

2-2-3.

Fluidic ·················································································· 422-2-4.

Chemical Sensor ···································································· 462-2-5.

Bio Sensor············································································· 502-2-6.

Medical Systems ···································································· 54

2-2-7.

Optical ················································································· 56

2-2-8.

RF-MEMS············································································· 60

2-2-9.

Power-MEMS ········································································ 62

2-2-10. Others (Applied Devices/Systems) ··········································· 66
2-3. Others
2-3-1.

Others (Overall) ····································································· 68

第３章

平成 30 年度下期分野別動向調査結果（MEMS2019 発表分類調査、分野別動向調査） ······································ 71
3-1. Fundamentals
3-1-1. Fabrication Technologies (Silicon) ·············································· 80
3-1-2. Fabrication Technologies (non-Silicon) ········································ 84
3-1-3. Packaging Technologies ···························································· 88
3-1-4. Actuators ··············································································· 90
3-1-5. Design and Modeling································································ 94
3-1-6. Material ················································································· 98
3-1-7. Others (Fundamentals) ··························································102
3-2. Applied Devices/Systems
3-2-1.

Mechanical Sensor ································································106

3-2-2.

Radiation/Material Substance Sensor ······································ 112

3-2-3.

Fluidic ················································································· 116

3-2-4.

Biomacromolecules ································································122

3-2-5.

Cells & Subcellular components ··············································128

3-2-6.

Tissue/Organ & Medical Applications ·······································134

3-2-7.

Optical ················································································138

3-2-8.

RF-MEMS············································································142

3-2-9.

Power-MEMS ·······································································146

3-2-10. Others (Applied Devices/Systems) ··········································150
3-3. Others
3-3-1.

Others (Overall) ····································································154（MciroTAS2018 概要調査）································································158

第１章
1-1.

緒

言

はじめに

マイクロマシンは日本で創られた言葉であり、微細で複雑な作業を行うために大きさ数mm以下の高度な機能要素から構成された微小機械を指す。日本のマイクロマシンという呼び名に対し、米国ではMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）、欧州ではMST（MicroSystem Technologies）と呼ばれている。名称や定義に多少の違いはあるが、マイクロマシン技術を用いればこれまでにない新しい概念のシステムができるという期待から注目を集め、世界各国で盛んに研究開発が行われている。このマイクロマシン技術は既に各種センサーやプリンターヘッドに代表されるような実用技術として自動車や情報機器の分野で製品に応用されている。一方でこの技術は、プラント等の信頼度を高めるための高機能メインテナンス、診断や治療に伴う患者の苦痛を低減させる高度医療への応用が待望されている。また、化学・生化学分析システムの小型化や製薬創薬のための高効率化学合成など多岐にわたる応用方法が提案され、ナノテクノロジーとの融合による新産業創出が期待される。
マイクロマシン技術の研究開発を行う上で、内外の状況を把握することは研究効率を高めるために必要であることはもちろんである。また、世界的な研究開発動向を分析することにより日本の現状を再認識し、今後のマイクロマシン技術の方向性を見極めるためにも重要である。いいかえれば、マイクロマシン技術の研究開発を効率的に推進し、早期にその普及を図るために、国内外の諸研究機関の研究開発内容や成果に関する最新状況を把握することが必要であるといえる。
上記の状況から、国内外の最新かつ詳細な情報を収集・分析し、その技術動向を把握することを目的とし、平成 5 年度より継続してマイクロマシン技術国内外研究開発動向調査事業を行ってきた。平成 14 年度からは、マイクロマシンセンターの調査研究委員会の下に置いた国内外技術動向調査委員会にて活動を行い、名称を国内外技術動向調査事業と改めた。分野別動向調査はこの事業の一環として主に国際会議の論文集をもとに、技術分野別に研究開発動向を調査分析したものである。
本年度は、調査の対象として上期に APCOT2018 の発表分類調査及び分野別発表動向調査を、下期に例年通り MEMS2019 の発表分類調査及び分野別動向調査を実施した。また、MEMS 分野の関連国際学会として MicroTAS2018 の概要調査もあわせて実施した。本報告書は、国内外技術動向調査事業の成果として、上述の内容を平成 30 年度の分野別動向調査結果としてまとめたものである。

平成 31 年 3 月
国内外技術動向調査委員会
委員長-1-

小西聡