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授業科目区分	科目名	単位数	科目コード	開講時期	履修方法
専門教育課程専門科目専門	マイクロ・ナノ加工 Micro-Nano Processing	2	E026-01	2024年度６期（後学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
坂本　重彦、岸　陽一

＊印は、実務経験のある教員を示しています。

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.マイクロ・ナノテクノロジー 2.MEMS・超微細加工 3.超精密切削 4.研削・研磨 5.表面改質

近年のものづくりには超精密，超微細な部品や機構を実現する技術が要求されており，これらは圧力センサー，インクジェットプリンターのヘッド，ジャイロスコープなどのMEMSに加えて，半導体デバイスや微細機械の製造などに応用されている．また，加工方法には既存のものを微細化していくトップダウン型と構成する原子を目的に合わせて積み上げていくボトムアップ型があるので，両者の特徴も理解しなければならない．本科目では，このような超精密，超微細な部品や機構を得るための加工方法の基本的概念や応用事例を学習する．

授業の概要および学習上の助言

新しい技術分野であるマイクロからナノスケールの部品を加工・生産できる各種プロセッシングについて学習する．以下に講義の概略を示す．１．マイクロ，メゾ，ナノで表すスケールの概念と加工法との関連２．最新のトップダウン型微細加工３．レーザーを用いた微細加工４．Siウエハーの平坦化加工５．化学的機械的複合研磨法を利用した平坦化加工６．表面改質法の概要７．MEMSの概念８．まとめ講義内容の理解を深めるために，演習問題を適宜出題し解説する．関数電卓が必要になるので，必ず持参すること．また，必要に応じて外部講師による特別講演会を実施する．それについては，別途指示する．

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：指定なし参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：超精密加工の基礎と実際[日刊工業新聞社]、図解ナノテク活用技術のすべて[工業調査会]、図解ナノテクノロ　　　　　　　ジーのすべて[工業調査会]、機械･材料系のためのマイクロ･ナノ加工の原理[共立出版]

履修に必要な予備知識や技能
加工関連科目，材料関連科目などで学習した基礎知識，要素技術を統合発展させることがマイクロ・ナノ加工の発展につながるので，これらの科目を充分理解しておくことが必要である．

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	J,K	マイクロ，メゾ，ナノスケールで構成される超精密，超微細な部品や機構を説明できる．
②	J,K	表面改質法の原理と特徴を説明できる．
③	J,K,N	超精密研磨プロセスの位置づけやその原理に加えて，それに使用される消耗副資材の特徴や選定方法を説明できる．
④	J,K,N	最新の微細加工技術の加工原理，応用事例を説明できる．
⑤
⑥

達成度評価
				評価方法
				試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	75	25	0	0	0	0	100
指標と評価割合	総合評価割合		0	75	25	0	0	0	0	100
	総合力指標	知識を取り込む力	0	60	10	0	0	0	0	70
		思考・推論・創造する力	0	15	5	0	0	0	0	20
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	0	0
		発表・表現・伝達する力	0	0	5	0	0	0	0	5
		学習に取組む姿勢・意欲	0	0	5	0	0	0	0	5

※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	小テストは複数回実施する．講義ノート，演習問題，配布資料，教科書等で復習し，ＯＨなどを利用して疑問点の解消に努めなければいけない．試験範囲等についての詳細は別途授業の中で伝達する．学生証は必ず持参し，小テスト時に提示すること．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	複数回のレポート課題を提示し，指定の方法で作成・提出する．今後の発展が期待される領域とその適用分野について，ビデオの視聴，専門用語の調査，それらに関する討論などを授業時間内に行い，指定された内容をレポートとして提出する．討論の運営，レポート課題の内容と提出などの詳細は，別途伝達する．
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

具体的な達成の目安

理想的な達成レベルの目安

標準的な達成レベルの目安

①マイクロ，メゾ，ナノで表す寸法の概念とそれを実現する加工法を説明できる． ②表面改質法とそれによって実現する機能性薄膜の特徴を説明できる． ③超精密研磨プロセスの位置づけやその原理に加えて，研磨条件やそれに使用される消耗副資材の選定方法を説明できる． ④極微小寸法の形状を実現する最新の加工法と応用事例を説明できる．（文章中の番号は学生の行動目標の番号に対応しています）

①マイクロ，メゾ，ナノで表す寸法の概念を説明できる． ②代表的な表面改質法の原理を説明できる． ③超精密研磨プロセスの位置づけやその原理に加えて，それに使用される消耗副資材の選定方法を説明できる． ④極微小寸法の形状を実現する最新の加工法の原理を説明できる．（文章中の番号は学生の行動目標の番号に対応しています）

ＣＬＩＰ学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
1	学習支援計画書を基に科目の学習目標，概要や行動目標を理解する．特にこの科目が機械工学科の教育目標のどの部分を担っているか，具体的な達成レベルの目安を理解する．本科目の講義方針を理解し，マイクロプロセッシングについての基礎的事項，マイクロ，ナノなどのサイズ概念について学習する．	講義と質疑	超精密加工技術の必要性を理解する．	90
2	超精密加工技術における超精密切削の必要性と加工技術について概説する．【微小切削機構・超精密旋削における問題点・加工精度の及ぼす熱変形】	講義と質疑	授業後に市販の超精密加工機を調査し，工業的な利用法及びこれを活用した工業製品を理解する．	90
3	マイクロ切削技術の応用例とこれを可能とするための周辺技術について学習する．【光学素子金型・微細工具・加工装置及び制御】	講義と質疑	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解が不十分の部分については解消できるよう務める．	90
4	高エネルギービーム加工などを用いた他の微細加工技術について学習する．【種類と発展の経緯・加工原理と応用】＜中間振り返りと自己点検＞疑問点の解消，知識の定着，などを目的とした中間振り返りを行う．	講義と質疑	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解が不十分の部分については解消できるよう務める．	120
5	研磨加工の意味と必要性を学習する．このとき，一般的な内容とともに，身近な題材も取り入れて研磨の歴史や必要性，さらには身近にある研磨・擦過作用について実例を提示して概説する．砥粒加工法における研削加工について学習する．	講義と質疑	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解が不十分の部分については解消できるよう務める．	90
6	砥粒加工法におけるラッピング，ポリシングなどについて学習する．	講義と質疑	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解が不十分の部分については解消できるよう務める．	90
7	【小テスト】第1回から第6回までの学習の理解度を確認する．【総合演習】さまざまな分野へ活用されるマイクロ加工技術に関する事例を紹介し，今後の発展について討議する．	小テスト講義と質疑	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解度が不十分な個所を復習する．	90
8	超精密加工に関する特別講義外部講師，学内の教員による特別講義を実施する．	講義と質疑	聴講ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解度が不十分な個所を復習する．	90
9	ナノテクノロジーと関連が強い真空とそれを利用した加工技術の基礎を学ぶ．真空の概念を学習する．	講義と質疑	演習問題を復習し，疑問点を解消する．	60
10	ナノテクノロジーと関連が強い真空とそれを利用した加工技術の基礎をさらに学ぶ．真空の程度を表す用語，圧力を表す単位を理解する．	講義と質疑	演習問題を復習し，疑問点を解消する．	60
11	表面改質に関連が深いプラズマの基礎について学ぶ．ＣＶＤ，ＰＶＤ，などの具体的な表面改質法の特徴を学ぶ．	講義と質疑	授業後に市販の表面改質装置を調査し，工業的な利用法及びこれを活用した工業製品を理解する．	60
12	マイクロ・ナノ加工分野で活用されるＳｉの結晶学的特徴，Ｓｉ単結晶の製造法を学習する．	演習と解説レポートの内容を説明する．	材料科学Ⅰで学習したブラベー格子，ミラー指数など結晶の表記法を復習した上で授業に臨む．	60
13	【総合演習】演習とその解説によってこれまでの復習を行う．＜中間振り返りと自己点検＞疑問点の解消，知識の定着，などを目的とした振り返り授業を行う．	演習と解説レポートの内容を説明する．	提示された課題の調査を開始する．	60
14	【小テスト】第１１回から第１３回までの学習の理解度を確認する．【総合演習】スマートフォンの構造や機能とナノテクノロジーの関連，具体的な機能性薄膜などを紹介し，今後の発展について討論する．	小テスト講義と質疑討論	講義ノート，配布資料などを利用して復習するとともに，専門用語の理解に努める．理解度が不十分な個所を復習する．	120
15	【振り返り授業】小テストを返却し，模範解答の提示と解説を行う．疑問点の解消と理解をさらに深めるための質疑応答の時間を設ける．さらに，提出されたレポートの解説を行う．【自己点検】小テスト及びレポートについて自己点検し，今後の学習計画を立案する．	小テスト及びレポートの解説全体の講評	小テストの内容を復習する．レポートを作成し，授業開始時に提出する．	120 120