VOL.84

発行所

2014. JAN.
Quarterly

●表紙写真

発行者

サムコ株式会社 わら や
京都市伏見区竹田藁屋町36☎（075）621-7841
辻 理

編集・企画協力

アド・アソシエイツ株式会社

け まり『新春の蹴鞠はじめ』［下鴨神社］ 1月4日(土)
け まり

京の伝統行事「蹴鞠」奉納が、新春恒例の「蹴鞠はじめ」として京都市左京区にある世界遺産の下鴨神社で一般にくつ公開されます。色とりどりの装束をつけた鞠人が、皮製の沓で鹿皮製の白い鞠を蹴り上げ、
「 あり」
「 おう」
「やあ」と独特の掛け声をあげて巧みな足さばきで蹴り合う姿は、新春を迎える人々の拍手や歓声に包まれます。
撮影 ⓒ 中田 昭

セミコン・ジャパン2013 報告
半導体製造装置および半導体材料産業の世界最大の展示会であるセミコン・ジャパン2013が12月4日から6日までの 3日間、幕張メッセで開催されました。
サムコは、SiCパワーデバイス向けの量産用ドライエッチング装置『RIE-600iPC』やMEMS向けの量産用高速Siディープエッチング装置『RIE-800iPBC』などの新製品を技術データとともに紹介し、多くのお客様から生産性や高精度な加工形状に高い評価を頂きました。また、明るく斬新なブースのデザインも好評で、連日大盛況でした。ご来場頂きました多くのお客様には、厚くお礼申し上げます。
セミコン・ジャパンは第14回目の1990年から本年まで幕張メッセで開催されてきましたが、来年度は東京ビッグサイトでの開催となります。半導体市場の回復とともに利便性の高い会場への変更で、来年度のセミコン･ジャパンはさらに活況を呈するものと期待されます。

MEMS向け本格量産用シリコンディープエッチング装置『RIE-800iPBC』の販売を開始
当 社 は、MEMSやTSVなど の 加 工 向 けの 本 格 量 産 用シリコンディープエッチング装置の新製品『RIE-800iPBC』
をセミコン･ジャパン
2013で紹介し、販売を開始いたしました。本装置は、信頼性が高く評価されている研究／セミ量産用『RIE-800iPB』に真空カセット室とアライメント室を加えた本格量産用装置です。8インチウエハーまでに対応し、エッチングレート50µm/min以上、均一性±3%以下を実現し、低スカロップ加工やSOI（ Silicon on Insulator）基板加工のノッチフリープロセスが可能です。量産用装置としてメンテナンス性に優れた設計になっており、反応室内部材の取り出しと交換を容易に行うことができ、高Information 2周波電源やターボ分子ポンプの交換を安全に行えるようにしています。
『RIE-800iPBC』の販売開始により、高速シリコンディープエッチング装置で研究開発専用装置から本格量産用装置までラインナップ化が完成いたしました。

※11月28日の新聞各紙に記事掲載

連続動作に成功しました。2007年にはBCB

プロフィール
1977年 東京工業大学 工学部電子工学科 卒業
1982年 東京工業大学 大学院理工学研究科
博士課程 修了

用し、半導体のそれと相殺することにより発振 波 長の温 度 変 化 係 数の小さなDFBレーザを実現しました。その後、将来の集積回路

1982年 東京工業大学 工学部 助手の光 配 線に適 用するためこの半 導 体 薄 膜

1983年 AT&T Bell Laboratories

レーザを電流注入で動作する研究に注力し、Post-Doctoral Researcher
1984年 東京工業大学 工学部 講師
1987年 東京工業大学 工学部 助教授
1994年 東京工業大学 量子効果エレクトロニクス研究センター 教授
2004年 東京工業大学 量子ナノエレクトロニクス研究センター 教授

東京工業大学
量子ナノエレクトロニクス研究センター 教授の屈折率の温度係数が負値であることを利

あ ら い

し げ ひ さ荒井 滋久 先生

今回のSamco-Interviewは、東京工業大学を訪ね、量子ナノエレクトロニクス研究セン
ター 教授の荒井滋久先生にシリコンフォトニクスのご研究についてお話を伺いました。

2009年に室温パルス発振、2013年に室温連続動作を達成しました。現在、DFB構造化による極低電流動作を目指しています。
2006年より着任した西山伸彦准教授と共同で研究室運営を行っており、将来の集積回路の光配線を中心にシリコンフォトニクス全般に関わる研究を行っています。
今後のご研究の展望についてお聞かせください。
我々が考えた半導体薄膜構造レーザは、従来のレーザに比べ厚さが10分の1以下と非常に薄く、しかも上下を絶縁体で挟むことで光モードの電力が3倍くらい強く光増幅を行う活性層に閉じ込められるものです。薄膜

現在に至るご研究について

よる埋 め 込 み 成 長を用いた量 子 細 線 構 造

お聞かせください。

レーザの室温連続動作を確認し、この低損傷半導体の上下が絶縁体で挟まれる構造のた

加 工 技 術を用 いてしきい 値 電 流 0.7mAのめに、半導体の横方向からしか電流を入れ1.55µm 波 長 DFB（Distributed Feedbackられない特殊な構造のレーザですが、理論＝分布帰還型）レーザを実現しました。

的にデザインすると従来のレーザに比べ二桁LSIの高速化・高集積化はムーアの法則に従い、素子の微細化・低電圧化によって達成されてきました。しかし、将来的にはさらなる微低電力化の研究の方向は、1990年代の終くらい動 作 電 流 が 下 がります。この研 究は細化にともない素子間の配線におけるRC遅わりに出された米 国スタンフォード大 学のデ1999年にスタートし、2000年を過ぎてから光延や発熱、高抵抗化といった問題が懸念されビッド ミラー教授の論文で明確になりました。

励起でキャリアを作ると予想通りの低しきい値ており、これらがLSI全体の性能を律速してしSi（シリコン）の集積回路が将来には高速化で必ず発振するようになりました。電流を流しまう要因になると考えられています。その解決の進展で小さくなり、配線を通る電気信号のて発光するまでには、それからさらに 5〜 6 年

策の一つとして近年有望視されているのが電パワーが高すぎて熱に変わり、効率が非常にかかりました。作ればほぼレーザ発振するよう

Samco-Interview 3 • 4

気配線の光配線への代替です。現在、この悪くなる。その際に抵抗を感じない光が使えになったというのは、つい最近です。しかし、『次世代集積回路のための光配線用極低電るのではない かというもので す。先 ほどのNTT研究所が以前から研究していたフォト力光デバイス』を中心に研究を行っています。

DFBレーザは出力1mW程度の低光出力動ニック結晶レーザで2010年に室温で非常に現在に至る研究の経緯としては、まず、学作には適していますが、将来の集積回路の低い電流で動作させ、さらに昨年にはもう一部の卒論で広帯域光ファイバ通信用レーザ配線を光配線に置き換えるにはもう1桁以上桁下がり、10µAを切る低電流で動作させまの研究を始め、現在実用化されている長波低い極低消費電力動作が必要と考え、さらにした。従来の通信用レーザの1000分の1くら長レーザの初 期の研 究を行いました。1982

極低電流動作が可能な半導体レーザの研究

いの極 低 電 流 動 作は、残 念ながらNTT研年の博士課程を終了する頃には最低損失波究 所に先を越されてしまいました。しかし、

長 帯 1.55µmで動 作 する単 一モードのDBRに取りかかりました。そこで、活性層を含む半導体層を150 ‒ 200nm程度に薄層化し、上下（Distributed Bragg Reﬂector＝分布ブラッを半導体に比べて屈折率差が10倍程度大き潜在能力の高さが世界的に認識されたといグ反射型）レーザができましたが、10年も経たなBCB（ベンゾシクロブテン）膜やSiO（酸化2うことでもあります。今後は、将来の集積回路ないうちにそれは実用化されました。長波長シリコン）膜で挟むことにより、光モードの電力上に載せることのできる高速動作光源としてレーザの研究を続けるうち、システムを実用化が半導体中に従来の二重ヘテロ構造の約3のレーザおよび高速・低電力動作可能な光する光源の研究は大学の一研究室ではとても倍 強く閉じ込 められる半 導 体 薄 膜レーザ検出器を集積したオンチップトランシーバーの対抗できないという考えに至り、逆に低電流で（Membrane Semiconductor Laser）を考案研究を進めていきたいと考えています。

動作する省電力の光源に注目し、1990年代し、その実現と低電流・高速直接変調動作をに1.55µm波長レーザの低電流・高効率動作目標とした研究に着手しました。

化の研究に入りました。電子線ビーム露光法

2001年には光励起によって極低しきい値でと低損傷ドライエッチング、有機金属成長法に動作する半導体薄膜構造DFBレーザの室温

我々が進めてきた半導体薄膜構造レーザの量子ナノエレクトロニクス研究センターについてご紹介ください。

私の指導教授であった末松安晴元学長やめの教訓というべき重い意味ではなく、そこから高橋清名誉教授らの長い業績をベースに『量派生した現代的な意味での『温故知新』。研究子ナノエレクトロニクス研究センター』の前身でを始める上では何が既知（古いこと）なのかを知ある『量子効果エレクトロニクス研究センター』

らなければ、新しいことは始められませんので。

が文部科学省の管轄で1994年度から10年間時 限で設 立されました。通 常、文 部 科 学 省はサムコ装置のご感想をお聞かせください。

時限後の継続を認めませんが、独立行政法人化の切り替え時期と重なり、大学で新しいセンターとして認められました。

2000年にRIE（リアクティブイオンエッチング）装置『RIE-10NR』を購入しました。当時、低し大学の組織として『量子効果エレクトロニク

きい値の半導体レーザを作る上で単一波長でス』から『量子ナノエレクトロニクス』へ名前を少動作する回折格子を切らなければなりませんでし変え、ナノ構造をベースにした新しいデバイスした。我々は、活性層を幅20nm以下の量子細やシステムにつながる研究を行うセンターとして線にすることで量子効果によりキャリア注入時に2004年度に設立され、『 量子ナノ機能材料・デある特定の波長でゲインが高くなれば低しきいバイス研究部門』、私の所属する『超ヘテロ構値化に有利と考え、量子細線構造を作ろうとし造材料･デバイス研究部門』、『 量子ナノプロセました。当初は電子ビーム露光装置でのパタース研究部門』の3部門で構成されています。

ニング後に酸を使ったウエットケミカルエッチング

1986年に建設された超高速エレクトロニクスをしていたのですが、どうしても半導体の結晶研究棟および量子ナノエレクトロニクス研究セン面が出て垂直性に優れた構造が作れませんでターと学内共同利用スペースとして建設されたした。そこで、きれいな垂 直 面を出 せるドライ大岡山南9号館に半導体結晶成長装置、電子エッチング装置を探し、いくつか装置メーカーをビーム露 光 装 置、各 種の作 製プロセス装 置と当たってこのRIE装 置を購 入しました。当時、SEMを始めとする評価装置が設備されており、ICPエッチング装置も開発されたところでICPが学内教員の研究室の共同利用だけではなく、使えればベターでしたが、高価で手が出せず、文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム事RIEを1台体験導入しました。これを使ったとこ業の支援拠点として他大学や産業界に対し、ろ非常に使い勝手がよく、再現性に優れ、しか開拓した極微構造形成技術をもとにした技術もよいデータが一回で取れるようになりました。こ

代行も行っています。の装置があったお蔭でトップデータの論文を学生がいくつか書いています。量子細線もそうで日頃のご研究において心がけておられるすが、この装置を使って随分と新しい研究がでことはどのようなことでしょうか？

きました。しかし装置の操作が簡単ですから、私は学生時代に指導教授から第一著者としれました。

世界中で大学だけではなく企業にも結構まねさて論文を書かせて頂き、国際学会で随分発表させて頂いたので、今の学生にもそのような経最後にサムコに対して一言お願いします。

験をしてほしいと考えています。論文には、基本的に世界初もしくは世界一のいずれかが求学 生 時 代の1980年に末 松 先 生の大きな予められ、これを常に念頭に置くようにと指導して算で大口径のプラズマCVD装置とエッチングいます。あるグループはこういう研究をしている装置を購入しました。その装置ですが、数ヵ月ので我々もまねていい結果が出ました、では始格闘したにも拘わらず、結局膜厚分布の再現めから書く気があるとはいえません。結果は悪く性が得られなかったことが、忘れ難い思い出とても、独自に考案・提案した独創的アイデアになっています。しかし、その20年後に購入した根ざすものであることが最も重要であると考えてRIE装置は素晴らしい装置で非常に助かっています。

います。私の研究室では、現在サムコさんの装置 ではRIEが3 台とICPが1 台 が 並 んで いま座右の銘をお教えください。

す。頼れる装置機器メーカーとして期待しておりますので、今後も信頼性の高い装置とメインテ

結婚式やお祝い、留学生の帰国時などで色紙に書いてほしいと頼まれたら、随分昔から四ナンスを含む充実したサービスの提案を続けて頂きたいと存じます。

文字の『温故知新』を書いています。本来の論語の『温故而知新』（ 故きを温ねて新しきを知れお忙しいところ貴重なお時間を頂き、ば、以って師と為るべし）というリーダーとなるた誠にありがとうございました。

京の門前菓子16

おんちまきし京都の老舗の中でも際立つ歴史を受け継ぐ御粽司
かわばたどうききんり「川端道喜」。禁裏御用達の「道喜粽」
は今日の粽の源流であり、室町時代から宮中の御節料理の一つとして愛でられ、明治以降は裏千家の初釜でも使われる「花びら餅」も有名です。
初代・道喜が奈良吉野から禁中に献上されていた葛粉を用いての御用を賜り、工夫を凝らして考案したものです。洛北の笹で粽に調製した「羊羹粽」は際立つ風味で帝御好みとなり、「水仙粽」と共に御注文を賜るようになったのです。
これが現在の粽の源流です。選水仙粽（奥）と羊羹粽（手前）

宮中に室町時代から「御朝物」献上

花びら餅

りすぐった天然材料と伝統技法にこだわった珠玉の逸品です。ま室町時代より禁裏御用達として500年余の歴た、茶会で使われる上生菓子も有名です。た史を暖簾に刻む老舗「川端道喜」。源頼光の四とえば、「花びら餅」。正式な名称は「御菱葩」

天王の一人、渡邊綱の流れをくむ鳥羽院北面です。その歴史は古く室町時代から宮中の御の武士であった渡邊進四郎左衛門が文亀3年節料理の一つとして愛でられてきました。明治（1503）に武士から転じて餅屋を営んだのがは時代の裏千家11代・玄々斎宗室の時に初釜わたなべのつな

おんひしはなびら

じまりです。その後、娘婿の中村五郎左衛門でも使われるようになり、初春を象徴する典雅（渡邊彌七郎）が家業を継ぎ、元亀3年（1572）な和菓子となりました。やわらかな牛蒡と白味に剃髪入道時の居士名「道喜」を名乗り、今日噌の餡を薄く柔らかいお餅で包んでいます。に到っています。当時は応仁の乱に端を発した

薄紅色の趣はまさに高雅な花びらそのもの、

こ じ めいごぼう

戦国時代であり、諸国からの年貢も途絶え、朝極められた芸術品です。
「ほんとうに良いものを廷の財政は逼迫していました。このご難渋を拝お届けするために、手間ひまかけて、すべて手察した進・道喜親子は塩餡のお餅を毎朝献上づくりでお支度しています。綺麗やなぁ…と思するようになり、やがて「御朝物」として定着。時えるのが有難いこと。大変やけどお菓子をつく代が移った後も儀式化（「朝餉の儀」）され、明る喜びは何ものにも代えられません」という言葉

治天皇の東京遷都まで続きました。現在も建礼が心に深く残りました。

おあさのものあさがれい

門の横には「道喜門」が現存しています。また、初代・道喜は国学や和歌にも秀でた文化人で■ 御粽司 川端道喜

武野紹鷗に茶道を学び、千利休や古田織部と京都市左京区下鴨南野々神町2-12
TEL 075-781-8117
営業時間 9：30 〜17：30 予約注文のみ
定 休 日 水曜日
（8月は基本的に休み）

たけのじょうおうも親交を深めたと伝えられています。ちなみに「川端道喜」には禁裏御用の記録や文化人との交流を記した古文書類「川端家文書（道喜文書）百余点」が代々継承されており、京都A • la • carte 5

市の有形文化財に指定されています。

宮中で飾られた鏡餅の図

帝御好みの「道喜粽」
を初代が考案「川端道喜」の代表的な名物は「道喜粽」。

SiCパワーデバイス向けドライエッチング装置
プロセスデータ「RIE-600iP/600iPC」【サムコ（株）開発部】■はじめに
ワイドギャップ半導体であるSiCは、半導体の主流であるSiと比較すている。なお、「RIE-600iP/600iPC」の対応ウエハーサイズは最大φ6イると、耐電圧性や熱伝導率などの優れた物性を有している。このため、ンチ（枚葉式）である。量産用の「RIE-600iPC」
は真空カセット室を有しSiCは小型化、省エネ化が進むパワーデバイス用の次世代材料としてており、1カセットでφ6インチウエハーを最大25枚収納し、自動処理する大きな注目を集めており、回路構成を含めて実用化に向けた開発が進ことが可能である。

められている。

本 稿 で は、「RIE-600iP/600iPC」に

当社においても、パワーデバイス用途でのSiCのエッチング依頼は増よるSiCのエッチング結果を紹介する。

加傾向にある。そこで、当社はSiC加工用に2012年12月、業界に先駆

当社は、パワーデバイス応用のためのけて枚葉式ドライエッチング装置「RIE-600iP」の販売を開始し、さらに、加工として、トレンチエッチングおよびビ

2013年10月には本格量産用の「RIE-600iPC」の販売を開始した。

アホールエッチングに取り組んでいる。

「RIE-600iP/600iPC」
は従来のトルネードコイルに改良を加えた新型

ここでは、パワーデバイスとして必要なトトルネードコイルを採用し、高RFパワー印加にて安定な高密度プラズマレンチエッチング結果について述べる。

を得ることが可能である。さらに、下部電極昇降ユニットを採用することでウエハーと高密度プラズマ源の距離を可変にしており、合わせて大容量排気システム（1300L/sec）を採用し、広いプロセスウィンドウを実現しSiCパワーデバイス向け量産用ドライエッチング装置「RIE-600iPC」■SiCトレンチエッチング結果
従来装置では、SiCトレンチエッチングにおいて高エッチングレート（ > 500nm/min）、高選択比（SiC/SiO2）を満たしつつ、エッチング形状（垂直性、サブトレンチレス）と側壁平滑性（SiO2 マスクにも依存する）を実現することは難しかった。

（a）2μm幅トレンチ（b）3μm幅トレンチ

SiO2

SiO2

SiCSiC

これに対して「RIE-600iP/600iPC」
では、トレンチエッチングにおいて従来装置を大幅に上回るエッチングレートと選択比（SiC/SiO2）が得られた。図1および図2に「RIE-600iP/600iPC」
によるSiCトレンチエッ
チング 結 果を示 す。現 段 階 で 得られているエッチングレートは500nm/min以上、選択比（SiC/SiO2）
は最大15程度である。さらに、従来装置で改善が困難であったエッチング形状や側壁平滑性等の面での課題を「RIE-600iP/600iPC」
では改善することができた。
このように、「RIE-600iP/600iPC」
によって、高速・高選択比（SiC/SiO 2）・垂直形状・サブトレンチレス等の要求を満たしたSiCトレンチエッチングを実現することができた。今後は、エッチングレートと選択比（SiC/SiO 2）のさらなる向上、エッチング形状の制御、各種マスクとの選択比、均一性等についてのデータを充実させる予定である。さらに、「RIE-600iP/600iPC」
を用いて、MOSFETパワーデバイス以外Technical-Report 6のMEMS・LED等の分野へもプロセス提案を行っていきたいと考えている。

図 1. SiCトレンチエッチング結果（エッチング深さ = 約 2μm）
● マスク = SiO2

● SiCエッチングレート = 652nm/min● SiCエッチング深さ = 1.96µm ● 選択比（SiC/SiO2）： 43μm幅トレンチSiO2SiC

図 2. SiCトレンチエッチング結果（エッチング深さ = 約 5μm）
● マスク = SiO2

● SiCエッチングレート = 572nm/min● SiCエッチング深さ = 4.86µm ● 選択比（SiC/SiO2）： 15