2024年度学院等開講科目工学院機械系機械コース

マイクロ・ナノシステム

開講元: 機械コース
担当教員: 金俊完 / 大竹尚登 / 吉田和弘 / 栁田保子 / 山本貴富喜 / 西迫貴志
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 金3-4
クラス: -
科目コード: MEC.J531
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1～2Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，半導体集積回路製造で培われたフォトリソグラフィを基本に，多様な加工技術を結集して，微小･高精度・高機能な機械システムを実現するMEMS/NEMSの基礎を学ぶ．寸法効果などを考慮したMEMS/NEMSデザイン手法を基に，リソグラフィ，薄膜技術，エッチング，微細機械加工などの加工技術を講述する．これらの加工技術を用いた応用分野であるマイクロアクチュエータ，マイクロセンサ，マイクロ流体デバイス，ナノデバイス，バイオMEMSについても紹介する．

到達目標

本講義を履修することによって以下の知識を修得する．
1) マイクロ・ナノシステムを実現するための，メカニズム，デザイン手法，成膜，微細加工の基礎から先端技術まで学ぶことができる．
2) それを応用したマイクロアクチュエータ，マイクロセンサ，マイクロ流体デバイス，バイオMEMSに関する本分野の先端研究の動向を把握できる．

テーマ
MEMS/NEMSデバイス，薄膜技術，リソグラフィ，エッチング，微細機械加工，マイクロアクチュエータ，マイクロセンサ，マイクロ・ナノフルイディクス，バイオＭＥＭＳ

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

担当教員のうちの一人は，旧通産省・計量研究所でナノメートルオーダー長さの国家標準設定と精密測定・校正技術に12年間携わり，精密加工技術やMEMS/NEMS製作技術について十分な実務経験を有する．ここでの実務及び研究内容を講義に反映する．

キーワード

MEMS，NEMS，マイクロマシン，ナノマシン，フォトリソグラフィー，堆積，ウェット&ドライエッチング，アクチュエータ，センサ

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

授業形態は，ライブ型です．
毎週それぞれのテーマを学習します．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	導入	講義の概要とねらいについて理解する．
第2回	MEMS/NEMSの基礎	MEMS/NEMSの基礎について学ぶ．
第3回	フォトリソグラフィ	フォトレジストの種類と露光について理解する．
第4回	ドライエッチング	気体中でのドライエッチングについて学ぶ．
第5回	ウェットエッチング	液中でのウェットエッチングについて学ぶ．
第6回	微細機械加工	機械加工によるマイクロ製作方法について調べる．
第7回	薄膜技術の基礎	薄膜技術の基礎について理解する．
第8回	物理気相成長法と化学気相成長法	気相堆積の方法について学ぶ．
第9回	マイクロアクチュエータ	多様なマイクロアクチュエータの動向について把握する．
第10回	マイクロセンサ	多様なマイクロセンサの動向について把握する．
第11回	マイクロフルイディクス	多様なマイクロ流体デバイスの動向について把握する．
第12回	ナノフルイディクス	多様なナノフルイディクスの動向について把握する．
第13回	バイオMEMS	多様なバイオMEMSの動向について把握する．
第14回	バイオナノデバイス	多様なバイオナノデバイスの動向について把握する．

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

1) はじめてのＭＥＭＳ，江刺　正喜，森北出版
2) センサ・マイクロマシン工学，藤田　博之，オーム社
3) 薄膜製作の基礎，麻蒔立男，日刊工業新聞社
4) マイクロ加工の物理と応用，吉田善一，裳華房

成績評価の方法及び基準

宿題とレポート

履修の条件・注意事項