ナノメータ加工のための工具位置だし技術

摘要

切削加工では、加工開始時や工具交換時に工具とワークの相対位置を定める必要がある。従来の位置決め精度は0.1μm程度の報告もあるが、多くは1μm程度であり、nm単位で駆動する加工機には不十分であった。走査型トンネル顕微鏡(STM)は原子配列を観察できるが、その電圧、電流領域を用いて工具とワーク間に電圧を印加して接触感知すれば高精度な位置決めができる可能性がある。加工液があるとリーク電流によって検出が困難になるが、nm単位の加工の多くはドライ加工であるからリーク電流はあまり問題にならない。工具、ワークともに導電性であることが必要とされるが、ダイヤモンドバイトなどは、金などを蒸着して導電性を持たせればよい。モデル実験の結果±10nm程度の繰り返し位置決め精度が得られたので報告する。