微細技術（まいさいぎじゅつ） - 百科事典

微技術は、1マイクロメートル（1メートルの百万分の1、または10^-6メートル、または1μm）の次元を持つ特徴を持つ技術です。それは、物理および化学のプロセスに加えて、1マイクロメートルの大きさの構造の生産や操作に焦点を当てています。

発展
1970年頃、科学者が大量の微小トランジスタを単一のチップに並べることで、性能、機能、信頼性が劇的に向上し、コストが削減され、ボリュームが増加するようなマイクロ電子回路を構築できることを学びました。この開発は情報革命に繋がりました。

最近では、電気機器だけでなく、機械装置もミニチュア化され、大量生産されることが学ばれました。これにより、集積回路技術が電気界に与えたのと同じような利点が機械界にもたらされることが期待されています。電子機器が今日の高度なシステムや製品の「脳」を提供している一方で、微小機械装置はセンサーや作動機（目と耳、手と足）を提供し、外部世界とインターフェースを構築します。

今日、微小機械装置は自動車のエアバッグ、インクジェットプリンター、血圧計、プロジェクションディスプレイシステムなど、さまざまな製品の主要なコンポーネントとなっています。これらの装置が将来、電子機器と同じく広範囲に普及することは明らかです。このプロセスはさらに精密化し、20nm以下に達する高度なマイクロ電子回路の例のように、技術の次元がサブマイクロメートル範囲にまで縮小されています。

微電子機械システム
「MEMS（マイクロ電子機械システム）」という用語は、1980年代にマイクロ電気モーターや共振器、ギアなどの新しい高度な機械システムをチップ上に構築することを説明するために作られました。現在、実際にはMEMSという用語は、大量生産プロセスで作成できる（例えば、マイクロチップ上に作成された微小ギアの配列がMEMSデバイスと見なされますが、微小なレーザー加工のステントや腕時計の部品は見なされません）どんな微小な機械機能を持つ微小デバイスに使用されています。ヨーロッパでは「MST（マイクロシステム技術）」という用語が好まれ、日本ではMEMSは単に「微小機械」と呼ばれています。これらの用語の区別は比較的小さく、しばしば相互に代替されています。

MEMSプロセスは一般的に表面加工、ボリューム加工、LIGA、EFABなどの多くのカテゴリに分類されていますが、実際には数千もの異なるMEMSプロセスがあります。一部のプロセスは比較的シンプルな幾何形状を生み出し、他のプロセスはより複雑な3次元幾何形状やより多様な機能を提供します。エアバッグ用の加速度計を製造する会社は、惯性ナビゲーション用の加速度計を製造するために、全く異なる設計とプロセスが必要です。加速度計から回転子などの他の惯性装置への変更は、さらに大きな設計とプロセスの変更が必要で、おそらくは完全に異なる製造施設やエンジニアリングチームが必要です。

MEMS技術は、MEMSがこれまでに手に入れることができなかった性能や信頼性の標準を提供できる重要なアプリケーションの範囲が広大であるため、非常に大きな興奮を引き起こしました。すべてがより小さく、速く、安くなる必要があるこの時代に、MEMSは魅力的な解決策を提供します。MEMSはすでに自動車のセンサーやインクジェットプリンターなどの特定のアプリケーションに大きな影響を与えています。新興のMEMS産業はすでに数十億ドルの市場であり、急速に成長し、21世紀の主要産業の1つになることが期待されています。Cahners In-Stat Groupは、2005年までにMEMSの売上が120億ドルに達すると予測しました。ヨーロッパのNEXUSグループは、より包括的な定義を使用して、さらに大きな収益を予測しています。

微技術は、光露光技術を使用して構築されます。光線はマスクを通して表面に焦点を当てられ、化学薄膜を固化させます。光に曝されていない柔らかい部分の薄膜は洗い流されます。その後、酸で保護されていない材料がエッチングされます。

微技術で最も有名な成功例は集積回路です。それを使用して微小機械も構築されています。微小技術をさらにミニチュア化しようとする研究者の副産物として、1980年代にナノテクノロジーが登場しました。これにより、1～100nmの寸法を持つ材料や構造が生まれました。

微小レベルで構築されたアイテム
以下のアイテムは、光露光技術を使用して1マイクロメートルのスケールで構築されています：

電子機器：
コンデンサー
ダイオード
抵抗
センサー
熱電子管
トランジスタ
ワイヤー
機械：
ベアリング
電気モーター
ギア
ヒンジ
レバー
流体工学：
チャンネル
ポンプ
タービン
バルブ

参考事項
・マイクロ加工

参考文献
・外部リンク

参考リンク
Simon Fraser Universityの微小機械とマイクロ加工研究所