MEMS

MEMSは、微小な機械構造と電子回路を単一のチップ上に集積した技術であり、センサーやアクチュエーターとして機能する。半導体製造プロセスを応用して製造されるため、小型化・低コスト化・量産性に優れ、家電から産業機器、航空宇宙まで幅広い分野で採用されている。加速度センサーやジャイロセンサー、圧力センサーなど多様な用途に展開されている。

概要

MEMSは Micro Electro Mechanical Systems の略称で、日本語では微小電気機械システムと呼ばれる。数マイクロメートルから数ミリメートル程度の機械要素と電子回路を同一基板上に形成する技術であり、シリコン加工技術を基盤とすることで半導体産業と同様の量産性を実現している。センサー、アクチュエーター、光学デバイスなど応用範囲が広く、ピエゾMEMS（PiezoMEMS）のように圧電材料を組み合わせた派生技術も存在する。

沿革

MEMSの起源は半導体微細加工技術の発展にさかのぼり、以降シリコン加工技術の高度化とともに応用範囲を拡大してきた。加速度センサーやジャイロセンサーとして携帯機器やゲーム機に普及した後、近年では自動運転車のレーダーシステム、医療機器、量子コンピュータの周辺技術など、より高い精度と信頼性が求められる分野への応用が進んでいる。

技術的位置づけ

MEMSは半導体プロセスとの親和性が高く、微細加工技術の進展とともに小型化・高精度化が続いている。用途はセンサーだけでなく、光を制御するミラーアレイやアクチュエーターとしても展開され、量子コンピュータの光制御系や重力計測など、従来の機械式センサーでは実現困難な高精度計測にも応用されている。またMEMS重力計のように、微小な機械振動を利用して重力の変化を検出する技術も存在し、移動体上での計測など従来の重力計が持つ制約を克服する試みも進められている。

主要な動向

2026年6月には、MEMS技術を用いた光制御デバイスを手がけるSilicon Light Machines（SLM）が、中性原子方式量子コンピュータを開発するInfleqtionと戦略的パートナーシップを発表した。この提携により、中性原子量子コンピュータにおける光制御技術の高度化が期待されている。

一方2026年5月には、オーストラリアのウーロンゴン大学の研究チームが、質量を持たない光の伝播速度の変化を利用したソリッドステート重力センサーを発表した。これは従来の機械式MEMS重力計が抱えていた等価原理の制約を回避する試みであり、航空機や潜水艦など移動プラットフォーム上での高精度重力測定を目指す技術として注目されている。

同時期には、カーネギーメロン大学が3Dプリンティング技術を用いて0.7ミリメートルサイズの超小型デルタロボット「microDelta」を開発したことも報じられ、MEMSと共通する微細機械製造の応用領域がロボティクス分野にも広がりつつあることを示している。またスマートダストのような微小センサー群の構想も、MEMS技術の延長線上にある応用として位置づけられる。

さらに2026年4月には、東京科学大学の研究チームが、レアアースや磁石を使わない強誘電モーターの駆動実証に世界で初めて成功したと報告している。この技術はスマートフォン内の振動素子などMEMSアクチュエーターと同様の応用領域を持ち、レアアース依存を低減する新たな駆動方式として注目されている。これらの動向は、MEMSが単なるセンサー技術の枠を超え、量子技術や精密計測、微細ロボティクスといった先端分野の基盤技術としての役割を強めていることを示している。