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電子制御工学科
茨城工業高等専門学校
ながほり
ながほり

たくや

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ましこ

ゆうき

はせがわゆう じ

くやしこ
ゆうき
せがわ
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永堀 た拓也/ながおさ
永長 こういち晃一 / ま益子
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永堀 拓也 / 永長 晃一 / 益子 雄行 / 准教授 長谷川 勇治【�����【�����

りに硬化層が生成されます。この硬化層が砥粒を保持し、ラりに硬化層が生成されます。この硬化層が砥粒を保持し、ラバーの弾性により砥粒先端を平面状態で突出させることが本研究室ではELID研削による超精密加工に関する研究
バーの弾性により砥粒先端を平面状態で突出させることが本研究室ではELID研削による超精密加工に関する研究可能となっています。これにより砥粒サイズの同じメタル系固を行っています。本年度、半導体材料であるシリコンウェー可能となっています。これにより砥粒サイズの同じメタル系固を行っています。本年度、半導体材料であるシリコンウェー
定砥粒砥石に比べ加工面粗さは格段に良くなっています。
ハを加工対象とていることもあり、株式会社アドバンテスト様
定砥粒砥石に比べ加工面粗さは格段に良くなっています。
ハを加工対象とていることもあり、株式会社アドバンテスト様
電子制御工学科 永堀 さらなる環境調和を目指して、ウェーハの洗浄などで使用
拓也／永長 晃一／益子 雄行／准教授 長谷川 勇治のご支援を受けTHE高専@SEMICONの場をお借りして研さらなる環境調和を目指して、ウェーハの洗浄などで使用のご支援を受けTHE高専@SEMICONの場をお借りして研されている電解還元水（強アルカリイオン水）が高い導電率究成果を発表させていただけることとなりました。
されている電解還元水（強アルカリイオン水）が高い導電率究成果を発表させていただけることとなりました。
を持つためELID研削用の研削液として適用し、さらにラバーさらなる環境調和を目指して、ウェーハの洗浄などで使を持つためELID研削用の研削液として適用し、さらにラバーはじめに用されている電解還元水（強アルカリイオン水）が高い導の酸化架橋反応の促進のため、ウェーハの洗浄として使用【ELID研削���の酸化架橋反応の促進のため、ウェーハの洗浄として使用
��研削による超精密加工に関する研究【ELID研削�電率を持つため ELID 研削用の研削液として適用し、さら本研究室では ELID
ELID研削法は理化学研究所大森整主任研究員により開 されているオゾンバブルを酸素ナノバブルとして電解還元水されているオゾンバブルを酸素ナノバブルとして電解還元水
ELID研削法は理化学研究所大森整主任研究員により開にラバーの酸化架橋反応の促進のため、ウェーハの洗浄とを行っています。本年度、半導体材料であるシリコンウェーに適用したものを研削液としています。
発された研削技術です。図1に示すように、導電性砥石と電して使用されているオゾンバブルを酸素ナノバブルとしてハを加工対象としていることもあり、株式会社アドバンテに適用したものを研削液としています。
発された研削技術です。図1に示すように、導電性砥石と電電解還元水に適用したものを研削液としています。
導電性ラバーボンド砥石と酸素ナノバブル含有電解還元スト様のご支援を受け
THE 高専 @SEMICON の場をお借極、電解電源を用いて行うため、既存の研削機に適用が可導電性ラバーボンド砥石と酸素ナノバブル含有電解還元極、電解電源を用いて行うため、既存の研削機に適用が可導電性ラバーボンド砥石と酸素ナノバブル含有電解還元りして研究成果を発表させていただけることとなりました。
水を用いてシリコンウェーハのELID研削を行った結果、図2能です。砥石表面の電解により、砥石表面に不導体被膜が水を用いてシリコンウェーハのELID研削を行った結果、図2能です。砥石表面の電解により、砥石表面に不導体被膜が水を用いてシリコンウェーハの ELID 研削を行った結果、に示すように超鏡面加工が実現できており、#1000D砥石で生成され、砥石の目立て(電解ドレッシング)が完了します。こELID
研削とはに示すように超鏡面加工が実現できており、#1000D砥石で生成され、砥石の目立て(電解ドレッシング)が完了します。こ図２に示すように超鏡面加工が実現できており、#1000D
25.3nmRa、#8000WA砥石で5.0nmRaの面粗さを得ることにの不導体皮膜により加工中も常に砥粒の突出を維持し、微砥石で25.3nmRa、#8000WA
砥石で5.0nmRa の面粗さを得
ELID
研削法は理化学研究所大森整主任研究員により開25.3nmRa、#8000WA砥石で5.0nmRaの面粗さを得ることにの不導体皮膜により加工中も常に砥粒の突出を維持し、微ることに成功しています。
発された研削技術です。図１に示すように、導電性砥石と成功しています。
細砥粒砥石でも目づまりのない安定した高能率・高品位加成功しています。
細砥粒砥石でも目づまりのない安定した高能率・高品位加電極、電解電源を用いて行うため、既存の研削機に適用が工が可能です。#3,000,000メタルボンド砥石を用いた単結晶工が可能です。#3,000,000メタルボンド砥石を用いた単結晶可能です。砥石表面の電解により、砥石表面に不導体被膜シリコンウェーハの研削加工では0.2～0.3nmRaという極めてが生成され、砥石の目立て（電解ドレッシング）が完了しシリコンウェーハの研削加工では0.2～0.3nmRaという極めて優れた加工面を得ています。
ます。この不導体皮膜により加工中も常に砥粒の突出を維優れた加工面を得ています。
研削液
研削液
研削液
持し、微細砥粒砥石でも目づまりのない安定した高能率・研削液

導電性ラバーボンド砥石を用いた ELID 研削による半導体ウェーハの超鏡面加工
茨城工業高等専門学校【��������のELID研削�

高品位加工が可能です。#3,000,000メタルボンド砥石を用い【��������のELID研削�
た単結晶シリコンウェーハの研削加工では0.2～0.3nmRaと本研究室では ELID 研削用の砥石の開発を行ってきましいう極めて優れた加工面を得ています。
本研究室では ELID 研削用の砥石の開発を行ってきました。半導体材料のウェーハや金型材料、バイオマテリアルでた。半導体材料のウェーハや金型材料、バイオマテリアルで新しい環境調和型のELID 研削あるチタンやセラミックスは、研削加工時におけるメタル砥石あるチタンやセラミックスは、研削加工時におけるメタル砥石
本研究室では ELID 研削用の砥石の開発を行ってきましのボンド材の金属成分の影響やメタル砥石の金属成分が廃のボンド材の金属成分の影響やメタル砥石の金属成分が廃た。半導体材料のウェーハや金型材料、バイオマテリアル液に含まれることが問題となっています。そこで本研究では、であるチタンやセラミックスは、研削加工時におけるメタ液に含まれることが問題となっています。そこで本研究では、加工材料だけでなく、人体や自然界にも優しい環境配慮型
ル砥石のボンド材の金属成分の影響やメタル砥石の金属成加工材料だけでなく、人体や自然界にも優しい環境配慮型分が廃液に含まれることが問題となっています。そこで本
メタルレス砥石を用いた新しい ELID 研削システムの構築を
メタルレス砥石を用いた新しい ELID 研削システムの構築を研究では、加工材料だけでなく、人体や自然界にも優しい目的として研究を行っています。
目的として研究を行っています。
環境配慮型メタルレス砥石を用いた新しいELID 研削シス
この問題を解決するために開発された砥石が導電性ラバテムの構築を目的として研究を行っています。
この問題を解決するために開発された砥石が導電性ラバーボンド砥石です。ELID 研削法を適用させるためにラバー
この問題を解決するために開発された砥石が導電性ラーボンド砥石です。ELID 研削法を適用させるためにラバー
バーボンド砥石です。ELID研削法を適用させるためにラにカーボンブラックを配合しています。通常のELID 研削法にカーボンブラックを配合しています。通常のELID ELID研削法
バーにカーボンブラックを配合しています。通常のでは砥石表面に不導体皮膜が生成されますが、導電性ラバ
では砥石表面に不導体皮膜が生成されますが、導電性ラバ研削法では砥石表面に不導体皮膜が生成されますが、導電ーボンド砥石では砥石表面に電解によって酸化架橋が起こ性ラバーボンド砥石では砥石表面に電解によって酸化架橋ーボンド砥石では砥石表面に電解によって酸化架橋が起こが起こり硬化層が生成されます。この硬化層が砥粒を保持し、ラバーの弾性により砥粒先端を平面状態で突出させる

前加工（#1200D鋳鉄砥石）前加工（#1200D鋳鉄砥石）

図２

ELID 研削加工後の表面の様子

メタル系固定砥粒砥石に比べ加工面粗さは格段に良くなっ

専攻科機械システムコース

SEAJ Journal 2015. 1 No. 148#8000WAラバー砥石
#8000WAラバー砥石

図 2 ELID 研削加工後の表面の様子
図 2 ELID 研削加工後の表面の様子

参加学生の感想

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電極電極

図 1 ELID ラップ研削盤の加工中の様子
図
1 ELID
図１
ELIDラップ研削盤の加工中の様子
ラップ研削盤の加工中の様子ことが可能となっています。これにより砥粒サイズの同じています。

砥石砥石

ウェーハ
ウェーハ

２年

永堀拓也今 回 THE 高 専 @SEMICON な ら び に SEMICON Japan���学生の�������������ー�����学生の��� � 永堀 ��

今回 THE 高専@SEMICON�
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永堀 SEMICON��

明することができ、聞いていった方々に満足していただけお褒めの言葉をいただくこともできました。その中で、それぞれ明することができ、聞いていった方々に満足していただけお高専／高校セミコンの分野で活躍される方のさまざまな視点からの意見、指摘を褒めの言葉をいただくこともできました。その中で、それぞれ参加し貴重な経験を積み、知識を培うことができました。一番の分野で活躍される方のさまざまな視点からの意見、指摘を
今回 THE 高専@SEMICON ならびに SEMICON Japan に 受け、自分自身でも気づかなかった問題点や改善方法をみつけることが出来、さらに研究を進めていこうという意欲が湧に感じたことは、これまでに参加してきたスライドと口頭だけ受け、自分自身でも気づかなかった問題点や改善方法をみ参加し貴重な経験を積み、知識を培うことができました。一番 進めていこうという意欲が湧きました。また、何度も足をに参加し貴重な経験を積み、知識を培うことができました。
きました。また、何度も足を運んでくださり熱心に耳を傾けて一番に感じたことは、これまでに参加してきたスライドとのお堅い学会発表とはまったくの別物であることです。いかつけることが出来、さらに研究を進めていこうという意欲が湧に感じたことは、これまでに参加してきたスライドと口頭だけ 運んでくださり熱心に耳を傾けてくれる企業さんもあり自口頭だけのお堅い学会発表とはまったくの別物であること
くれる企業さんもあり自分の研究に自信と誇り持つことが出に見やすく伝わりやすくそして来場者の興味を惹く出展物をきました。また、何度も足を運んでくださり熱心に耳を傾けてのお堅い学会発表とはまったくの別物であることです。いか 分の研究に自信と誇り持つことが出来ました。このような機会がなければ実際に自分の研究が実用化されたときのこです。いかに見やすく伝わりやすくそして来場者の興味を作るかがカギであると感じました。という訳で、我々は堅苦しくれる企業さんもあり自分の研究に自信と誇り持つことが出に見やすく伝わりやすくそして来場者の興味を惹く出展物を 来ました。このような機会がなければ実際に自分の研究が実とを考えることはなかったと思います。
惹く出展物を作るかがカギであると感じました。という訳
くない雰囲気作りとグループの一体感を作るため、ロゴをプリ来ました。このような機会がなければ実際に自分の研究が実作るかがカギであると感じました。という訳で、我々は堅苦し 用化されたときのことを考えることはなかったと思います。
で、我々は堅苦しくない雰囲気作りとグループの一体感をントした作業着を用意しました。また肝心の展示物は加工機
くない雰囲気作りとグループの一体感を作るため、ロゴをプリ作るため、ロゴをプリントした作業着を用意しました。ま

用化されたときのことを考えることはなかったと思います。

た肝心の展示物は加工機モデルの製作やあえてLED をあしモデルの製作やあえてLED をあしらい、目を惹く工夫をし、ントした作業着を用意しました。また肝心の展示物は加工機
らい、目を惹く工夫をし、大きな文字の看板を掲げました。
大きな文字の看板を掲げました。その甲斐があり、非常に多モデルの製作やあえて LED をあしらい、目を惹く工夫をし、その甲斐があり、非常に多くの方に訪れていただきたくさ
くの方に訪れていただきたくさんのプレゼンの機会を得ること
大きな文字の看板を掲げました。その甲斐があり、非常に多んのプレゼンの機会を得ることができたと感じています。
ができたと感じています。中でも、企業の方々との意見交換
くの方に訪れていただきたくさんのプレゼンの機会を得ること中でも、企業の方々との意見交換をして、当研究を関心、をして、当研究を関心、評価する言葉をいただいたことで自評価する言葉をいただいたことで自分がしてきた研究活動ができたと感じています。中でも、企業の方々との意見交換に自信を持つことができました。
分がしてきた研究活動に自信を持つことができました。
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分がしてきた研究活動に自信を持つことができました。
電子制御工学科 ５年 永長 晃一
セミコンジャパンでの出展を通して最も勉強になったことは�子���学��� 永長 ��セミコンジャパンでの出展を通して最も勉強になったこ人に何かを伝えることの難しさです。自分ではしっかりと説明
セミコンジャパンでの出展を通して最も勉強になったことはとは人に何かを伝えることの難しさです。自分ではしっかりと説明できたつもりでも聞き手にはよく伝わっていないできたつもりでも聞き手にはよく伝わっていないことや、専門人に何かを伝えることの難しさです。自分ではしっかりと説明ことや、専門的な言葉を使い過ぎていたことがありました。
的な言葉を使い過ぎていたことがありました。また、説明するできたつもりでも聞き手にはよく伝わっていないことや、専門また、説明する相手も深い専門知識を持っている方や異な相手も深い専門知識を持っている方や異なる分野の方など的な言葉を使い過ぎていたことがありました。また、説明するる分野の方など色々な方がおり、一様な説明では伝わらな色々な方がおり、一様な説明では伝わらないのだと痛感しま
相手も深い専門知識を持っている方や異なる分野の方などいのだと痛感しました。そのような中で、どのように説明

永堀君の砥石メーカー外人技術者へのプレゼンの様子
永堀君の砥石メーカー外人技術者へのプレゼンの様子
永堀君の砥石メーカー外人技術者へのプレゼンの様子した。そのような中で、どのように説明したらわかってもらえるしたらわかってもらえるのか、相手は何を知りたいのか察色々な方がおり、一様な説明では伝わらないのだと痛感しましながら説明することは大変貴重な勉強になりました。加のか、相手は何を知りたいのか察しながら説明することは大した。そのような中で、どのように説明したらわかってもらえるえて、発表の中で聞きに来てくださった多くの方からお褒変貴重な勉強になりました。加えて、発表の中で聞きに来てのか、相手は何を知りたいのか察しながら説明することは大めの言葉や厳しい叱咤をいただきよい刺激になりました。
くださった多くの方からお褒めの言葉や厳しい叱咤をいただ
変貴重な勉強になりました。加えて、発表の中で聞きに来てこのような経験は研究室に篭っていては得られないと思う
きよい刺激になりました。このような経験は研究室に篭っていくださった多くの方からお褒めの言葉や厳しい叱咤をいただ
ので、今回セミコンジャパンに参加できたことは自分にとって大きなプラスとなりました。今後人前で発表や説明を行ては得られないと思うので、今回セミコンジャパンに参加でききよい刺激になりました。このような経験は研究室に篭っていう機会は多いと思うので、今回の出展で得られた教訓を活たことは自分にとって大きなプラスとなりました。今後人前でては得られないと思うので、今回セミコンジャパンに参加できかしてがんばっていきたいと思います。
発表や説明を行う機会は多いと思うので、今回の出展で得らたことは自分にとって大きなプラスとなりました。今後人前でれた教訓を活かしてがんばっていきたいと思います。
発表や説明を行う機会は多いと思うので、今回の出展で得ら電子制御工学科
５年 益子 雄行�子���学��� 益子
れた教訓を活かしてがんばっていきたいと思います。
今回参加させていただいたThe ��高専＠セミコンでは普段プレゼン担当学生（左から益子君、永堀君、永長君）
プレゼン担当学生（左から益子君、永堀君、永長君）
プレゼン担当学生（左から益子君、永堀君、永長君）

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研究室に籠っているだけでは得ることのできない大変貴重
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これまで学会発表での研究発表を行ってきましたが、今回
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今回参加させていただいた The 高専＠セミコンでは普段 の展示では実際の加工技術を目にすることができ、また現場これまで学会発表での研究発表を行ってきましたが、今回ンでしたが、説明といっても全て人に一様に話すのではな
これまで学会発表での研究発表を行ってきましたが、今体験をさせていただきました。今回はポスターセッションでし研究室に籠っているだけでは得ることのできない大変貴重な の技術者の方々から直接助言をいただき、今後の研究にとの展示では実際の加工技術を目にすることができ、また現場く相手の年齢や知識に合わせて説明を変える必要があり説回の展示では実際の加工技術を目にすることができ、またたが、説明といっても全て人に一様に話すのではなく相手のってとても有意義なものとなりました。
体験をさせていただきました。今回はポスターセッションでし 現場の技術者の方々から直接助言をいただき、今後の研究の技術者の方々から直接助言をいただき、今後の研究にと明する言葉を細かく変えていきながら話す必要がありました。しかし、自分でも驚いたこと思っていたよりも得意な年齢や知識に合わせて説明を変える必要があり説明する言最後になりましたが、ご支援・ご指導いただいた株式会社
たが、説明といっても全て人に一様に話すのではなく相手の にとってとても有意義なものとなりました。ってとても有意義なものとなりました。
ようで楽しんで説明することができ、聞いていった方々に最後になりましたが、ご支援・ご指導いただいた株式会
葉を細かく変えていきながら話す必要がありました。しかし、年齢や知識に合わせて説明を変える必要があり説明する言 アドバンテスト様、およびこのような機会を提供していただい最後になりましたが、ご支援・ご指導いただいた株式会社
満足していただけお褒めの言葉をいただくこともできまし社アドバンテスト様、およびこのような機会を提供してい自分でも驚いたこと思っていたよりも得意なようで楽しんで説高専＠セミコンの関係者の皆様に感謝いたします。
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自分でも驚いたこと思っていたよりも得意なようで楽しんで説 ます。
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