VOL.73

発行所

2011.APR.
Q u art erl y

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

www.samco.co.jp●表紙写真 ／ 曲水の宴［城南宮］4月29日（金・祝）
平安時代の装束を身につけた男女の歌人が、神苑の「平安の庭」に流れる小川の流れに沿った座に着きます。川上
おしどり

うしょう

から童子が鴛鴦の姿を象った「羽觴」に盃を乗せて流し、歌人は和歌を詠み短冊にしたためると、羽觴を取り上げ、盃のお酒を飲みます。平安王朝の優雅な遊びを再現した宴です。

撮影(c)中田昭

北京で薄膜技術セミナーを開催！
開催日 … 2011年4月15日（金） 会場 … 中国 北京大学

京にて薄膜技術セミナー開催の運びとなりました。

当社は、来る4月15日、中国の北京大ります。2007年に北京の有力大学であNitride semiconductor its material学で薄膜技術セミナーを開催致します。

る清華大学との共同研究開始1周年をengineering をテーマに、北京大学のこれまで、中国では薄膜技術セミナーを2記念し、清華大学にて開催しました。

康香寧准教授をはじめ、鶴山麗得電子度開催しており、今回、3度目の開催とな

2008年には、 Material Innovation

實業の葉国光研究員、日本からは、山をテーマに上 海 復 旦口大学大学院理工学研究科の只友一大学で開催し、両セミ行教授、立命館大学総合理工学研究ナーとも活発な議論が機構の鈴木彰客員教授、当社研究員行われ、予 想 以 上のの中野博彦といった日中の第一線で活成果がありました。
今 回は、北 京 大 学

清華大学にて開催した薄膜技術セミナー（2007.11.2）

HPリニューアルのお知らせ
このたび、ステークホルダーの皆様に、より便利にご利用いただくため、ホームページの全面リニューアルを実施致しました。
情報の整理・充実を目的とし、
1. 全てのページのデザインを一新し、シンプルで、検索しやすく致しました。
2. 「公式サイト」「製品サイト」「採用サイト」と目的に応じたサイト構成にしました。
3. 製品サイトの技術情報を充実させました。
今後とも多くの皆様にご利用いただけるホームページとするために、内容の充実を図ってまいりますので、よろ躍される窒化物半導体の研究者の方々に講 師を務めて頂きます。今 回のセミとの共 同 研 究 開 始をナーも、LEDやパワーデバイスの登場に記 念して、北 京 大 学よる世界的な窒化物半導体への関心の窒 化 物 半 導 体 セン高まりを背景に、日中間の技術者、研究ター長の張国義教授者の方々の交流の場として大盛況となるのご 協 力を得 て、北ものと期待しております。

OPTO Taiwan 2011 お知らせ
会
期 6月14日（火）〜 16日（木）会
場 Taipei World Trade Center（台北）ブースNo．A027
来る6月14日から16日までの3日間、アジア最大規模のオプトエレク
トロニクス分 野の国 際 総 合 展 示 会であるPhotonics Festival in
Taiwan 2011が台湾の台北国際展示場で開催されます。
当社は、その中のOPTO Taiwanに出展し、サファイアやGaNの高精度加工を行う大量生産用のICPエッチング装置「RIE-330iPC」を中心に構成されるLEDのトータルソリューション SAMCO One
Stop Solution を最新の技術データとともに紹介いたします。
ご来場くださるお客様に満足いただける展示内容となるよう準備を進めてまいります。

しくお願い申し上げます。

公式サイト

東北地方太平洋沖地震のお見舞い
3月11日（金）の午後、未曾有の国難を引き起こした東北地方太平洋沖地震が東日本を直撃しました。
お亡くなりになられた方に深い哀悼の意を表しますと共に、Information 2

被害に遭われた皆様に心よりお見舞い申し上げます。

製品サイト

採用サイト

サムコからも、義援金の送付、支援活動などを通じ、被災地の早期復旧を支援してまいります。被災地の皆様の不安が一日も早く解消されますことを心からお祈り申し上げます。

プロフィール

経験を相当早くからできたことは快感でし1979年 京都大学工学部電気工学科

たね。外で電話をすることは結構楽しく、卒業

1981年 京都大学大学院工学研究科電気工学専攻修士課程 修了
1981年 日本電気株式会社

入社

1987年 イリノイ大学客員研究員 (〜1988年)
2004年 福井大学工学部
電気・電子工学科教授

2006年 福井大学大学院工学研究科
電気・電子工学専攻 教授

無駄な時間を省くこともできました。90年
代に入ると、500gを切った端末ができまし
たが、もっと小型にしたいということで、バッテリーの持ちを良くするためのトランジスタの研究を始め、GaAsにずっと携わってきました。元を正せば大学時代から、GaAsをどうやって作るかを研究してきており、会社に入ってからはその材料の通信分野への応用の研究でしたから、GaAsに関わった期間は長かったです。たまたまご縁があって福 井 大 学に来ましたが、その 前 からGaAsに変わる材料としてGaNに注目していましたので、当時は数十年かかるかも知れないと思いましたが、これからGaN一本福井大学 大学院工学研究科
電気・電子工学専攻 教授

く ず は らま さ あ き葛原 正明 先生

今回のSamco-Interviewは、福井大学を訪ね、電気・電子工学専攻の葛原正明先生に電力変換用の窒化物半導体トランジスタのご研究についてお話を伺いました。に絞って研究していこうと思いました。大学に移った頃は、通信用途の研究もしたいと考えていたのですが、今は省エネ化の研究を中心に進めています。
今後のご研究の展望について教えてください。

葛原先生のご研究内容、テーマについてます。携帯電話などのIT分野における発お聞かせください。

展と異なり、文明の進歩がもたらす負の部全ての電力変換用に使用されているSi分が少ないので、我々は100%徹底的に技をGaNに変えたいと考えています。車、パ

現在の社会というのは、昔に比べてむし術を追求できますし、最終的に電力を自分ソコン、インバータを使用したエアコンや冷ろ問題が増えている印象があります。そので発生できるようにもっていきたいと考えて蔵庫といった白物家電の電源は、全て熱く一つがエネルギーの枯渇の問題です。日

います。

なります。その原因はCPUそのものの発熱もありますが、色んなところに熱源、いわ本という国は特に資源がありませんから、エネルギー問題は避けて通れない難題です。

ご研究を始められたきっかけとゆる寄生の抵抗成分があって、熱を発生いつか無くなるエネルギーをどのようにして経緯についてお聞かせください。

しているからなのです。特に、電圧を変換したり、周波数を変換したりする電源回路生み出すのかということと共に、エネルギー自体を無駄にしない技術を考えなければな

企業時代は通信系の高速のトランジスタにおいて、現 在はSi半 導 体がほぼ100%りません。そこで自分の研究の範疇であるを研究していました。携帯電話が世に出始使われていますが、寄生抵抗（スイッチオ半導体でできるのは何であろうかと考え、めた頃から、小型端末の実現を目指していン時の抵抗）を下げる点で優れているとは電力変換用の窒化物半導体トランジスタのました。それからしばらくして、世の中に携言えません。さらにSiの泣き所は、大きな研究を始めました。企業時代は通信系の帯電話が出回りだし、すぐに予想を上回る電圧をかけると壊れてしまいます。情報処

世界でGaAs（ガリウム砒素）を使って携帯成長期になっていきましたので、研究者とし理の世 界では、Siは低 電 圧 低 消 費 電 力

電話向けの高速トランジスタを作っていたて大変幸運でした。最初に私が使用したで、同じ計算、同じ処理を速くできるので、ひそのですが、現在はGaN（窒化ガリウム）のパ携帯電話は重さが1kg近くもあり、片手で申し分がありません。しかし、こと大電力をワーデバイスの研究を主に行っています。

持つには重すぎるもので通話の時は本体を変換するパワーデバイスの分野では適しSamco-Interview 3 • 4

GaNは熱に強く、高 耐 圧、高 周 波 動 作と目の前に置いて使いました。また、通話してておらず、大電圧をかけても壊れないよういった特 徴があり、現 在 主 流のSi（シリコいる途中でバッテリーは切れてしまいますに、縦にたくさん並べてデバイス当たりのン）よりも電力変換用のデバイスとして優れし、1日1回充電しないと待ち受けもできませ電圧を下げて使用されていますが、そうすています。GaNのパワーデバイスが実現でんでした。携帯電話というよりは、必要であると寄生抵抗が上がります。つまり、熱をきると、人類にとって生活のインフラに関係れば携帯可能な電話だったわけです。しか発生することを前提に大きな電圧をかけてしてくるエネルギーの無駄を省くことができし、町で歩きながら携帯電話で話すといういるというジレンマがあります。非常に無駄な話ですが、そういった熱を冷やすために、解決出来るのか、時間的なセンスと自分で考モーターを使って水を流す冷却装置を使うえたマイルスト−ンを持って研 究するようにと、また無駄なエネルギーを消費してしまいま言っています。

す。それを解 決するのが、GaNです。GaNは、高電圧動作時の発熱が少なく、たとえ熱サムコの装置のご感想をが出ても安定に動作するという機能を持ったお聞かせください。

半導体です。GaNを使うことで、無駄な発熱の少ないハイブリッド車ができます。また、多サムコさんにはGaNの主要な加工装置で少温度が上がっても、冷やさなくて大丈夫なあるドライエッチング装置『RIE-200iP』を納入ので軽量化にも適します。それからパソコンしてもらっています。装置を入れたら入れっぱですと、アダプターの電源を小さくして内蔵すなしではなく、安心して使えるように、メンテナることも可能です。アダプターを小型化するもンスの対策や、我々が感じる前にあらかじめう一つのキー技術としては、電源の周波数をご案内をくださるところが非常にありがたいと上げることがあります。電気回路のリアクタン思っています。半導体の分野で、新しい装置ス部品は、周波数を上げると小型化でき、将を理解するのは、かなりの時間がかかります

来はIC化もできると言われています。GaNし、その装置を使い始めた時の状態をキープ

は、もともと高周波の分野で注目され、携帯するには、やはりある程度納入実績をお持ち電話で使われるくらいですから、高周波特性の、その経験を元にアドバイスしてくださるメーにも優れており、電力変換用として非常に適カーのサポートが非常に重要になってきます。

しています。両方のメリットがある材料というサムコさんはGaNなどの化合物半導体に特のは、GaNをおいて他にありません。パワー化されていますし、化合物半導体の行きつくデバイスとして色々な材料が言われています

先がどうだという共通の認識をお持ちだから、が、将来は家庭にある身近なパワーエレクト非常に使いやすい装置だなと思っています。

ロニクス機器を、熱を出さず小型化するために、GaNに変えていきたいと考えています。
日頃のご研究において心がけておられることについてお聞かせください。

最後にサムコに対して一言お願いします。

大学との商売を大切にして頂きたいと思っています。大学相手に商売をしていても、もうけは少ないです。ただ、大学は色々な意味実用化あっての研究だと考えているので、で宣伝の場になることができ、しがらみのな成果というものを常に意識して研究に取り組い発信力を持っています。これから出てくるんでいて、それを若い学 生にも話していま若い研究者達が大学の装置を使って社会す。のんびり研究をしていては忘れられてしへ出ていきますので、その装置メーカーといまいます。マイルストーンとなる成果を出して、うのは必 ず 頭のどこかに残りますね。そう

社会の要請についていくことに重点を置いていった視点からも、大学という顧客を大事にいます。100年かかるような研究も魅力的でしてください。私は、大学では企業の次のもすが、私には近い未来に社会に役立つ研究のを研究しないとまずいと思っています。その方が適しています。社会にでたら、100年のためには、企業の研究所に相当するようなかかる研究をさせてもらえる研究者は、ほん高性能の装置を使用できる土俵が必要になの一握りのはずです。また、企業に就職後るわけですが、なかなかそれが簡単ではなは、ほとんどの学生が製品開発の仕事に就くい。我々は最低限の土俵に乗るのに四苦八ことになります。学生には、社会や企業にとっ苦しているわけです。サムコさんのようにそれて最も必要な技術開発が行え、その中で自を助けてくれる企業というのは、そんなにたく分がどの分野でキーとなる仕事ができるのさんありませんので、私が感謝しているのはか、早めに気付いてビジネスチャンスを先取そういった点です。

りできる技術者になってもらいたいと思っています。学生時代の研究においても、修士課

お忙しいところ貴重なお時間を頂き、程を含めて2 〜 3年の中で、どこまで問題を誠にありがとうございました。

京の門前菓子5

サムコ株式会社の西に建つ城南宮は、京都御所の南西（裏鬼門）に位置したことから方除の大社として知られています。今回は、城南宮の門前名物として、地元の人々だけでなく観光客からも愛されている、おせき餅さんにお話を伺いました。
ず、厳選した素材を使用することで、それを引き出しています。例えば、餡には丹波大納言を使用し、もち米は滋賀県から最高のものを取り寄せています。
素材は生きています、そのため当店は「生きた素材を最大限活かす」をこだわりとしています。例えばもち米は毎朝蒸し、よくついた後にすぐに冷やすようにしています。また「おせ街道で人の往来と歴史の往来を見続けるきもち」のバリエーションとして、よもぎ餅をお出ししていますが、こちらは夏場には使用するよ当店の歴史は、江戸時代までさかのぼりもぎがいたんでしまうため、冬限定でお出しします。当時は鳥羽街道沿いの小枝橋付近ています。大切に扱うことで、素材もまたそのに店を構えており、当店の初代である「せき」

思いに応えてくれます。それが味や、歯ごたという女将が、あんころ餅を作り、道行く旅人えとなり、お客様に喜びを運びます。

たちの疲れを癒しておりました。その餅の美保存料などの添加物は一切入れておりま味さと「せき」の心のこもったもてなしが評判せんので、時間が経つとすぐに硬くなりますを呼び、多くのお客様が訪れました。以後こし、いたみます。お客様には納得していただの餅は、初代の名前をとり「おせきもち」と名いたうえで、お売りしています。自然の味を自づけ、いつしか鳥羽街道の名物として知ら然のままで楽しんでもらうために、このこだわれるようになり、新選組の局長、近藤りは持ち続けていきたいと思います。

勇も当店に訪れたと伝えられています。
鴨川の氾濫と、慶応4（1868）年の「鳥羽・伏見の戦い」
で合わせて2度、店を失いましたが、懸命に商いを続け、名物の誉れは変わらずにいただいております。
昭和に入り、京阪国道開通を期に、店もか ご現在の地に移しました。往来するものが駕籠から車に変わりましたが、以前と変わらず道往く人々に、真心込めたおもてなしをさせていただいております。城南宮への参拝者の方々も多く訪れてくださり、城南宮の門前名物としてもご好評いただいております。

■ おせき餅京都市伏見区中島御所ノ内町16
TEL 075-611-3078
営業時間 8：30〜18：00 定休日 月・火曜日
京都南インターA • la • carte 5

素材とお客様に喜びを老舗の徹底したこだわり
450年の伝統を誇る当店の名物「おせきもち」は、歯ごたえと素朴ながらも記憶に残る味が自慢です。作り方、形は創業から変え

サムコ生産技術研究棟

SiCパワーデバイスへの取り組み
環境負荷低減を実現するグリーンテクノロジー分野で、今注目が集まっているパワーデバイス。電力消費低減に寄与するパワーデバイスについて、ワイドギャップ半導体材料である4H-SiCを中心に、当社における製造技術について紹介する。

パワーデバイス材料

マスクは､全面成膜したSiO2をフォトリソプロセス後にRIEを行い形成しパワーデバイス用材料として考えられている代表的な物性定数 *1をた。ノッチレスRIEは実現できているが、SiO2 マスクよりRIE後の幅が広表1にまとめる。酸化物材料は除外した。BFM､BHFMはBaliga性能がっており、且つボーイング形状である。マスクの幅のまま垂直形状へ改指数であり、オン抵抗､高速動作（スイッチング）に関係する。パワーデバ善する必要がある。この点はイオン性主体のRIEにより容易に改善できイス材料として、物性的にはDiamondが群を抜いている。CH4+H2をる。しかし､SiO2 マスクに起因した縦筋がトレンチ側壁に生じる。現在､イ用いたμ波プラズマCVDにより〜1000℃程度でDiamond基板上へのオン性、ラジカル性RIEのバランス、側壁保護膜の形成等の視点から考察

エピ成膜、及びボロン､リン添加によるpn制御等の研究がなされている。

を行い、目的に適うICP-RIEプロセス開発を行っている。4H-SiCデバイス問題としてDiamond基板の入手､デバイス製造技術の確立等が挙げに関しては､京都ナノテククラスター事業を通じ、京都大学 松波名誉教られるが将来的には有望なパワーデバイス材料である。Siは物性面で授、木本教授よりご助言をいただいた。SiC-MOSFETの実用化の問題は見劣りするが､真性キャリア濃度の基板入手容易、多様なpn制御方/SiC界面に形成されるSixCyOによる界面順位に点は､SiO（2 熱酸化）法､エピ成長､熱酸化等デバイス製造技術は成熟している。他の材料

よりチャネル移動度が数10cm2/V・sと低い事であり､従ってオン抵抗が下によるパワーデバイスには､当然Siデバイス以上の性能が求められる。

がらない為と考えられている。チャネル移動度向上の為に低温成膜という省エネ志向の現在､低損失（高効率）デバイス､システムの小型化等が必要であり最も可能性のあるパワーデバイス材料は4H-SiC､GaNであ視点からアプローチを行っている東工大 精密工学研究所 徳光准教授の研究結果 *2は興味深い。低温成膜は当社の開発方針でもあり､当社のプる。パワーデバイスへの要求としては高耐圧､低リーク電流､ノーマリ―

ラズマCVD装置であるPD-220LCにより成膜を行い、デバイス特性評価

オフ、ユニポーラ､低オン抵抗(高チャネル移動度)、電流コラプスの抑制を目指している。チャネル移動度の目標は200cm2/V・s以上である。

等をクリアする事であり､更に電力変換等では回路技術も重要である。
デバイスとしては､SBD、MOSFET､JFET､SIT等が候補となる。

終わりに当社のSiCパワーデバイスへの取り組みに関して、ICP-RIE装置、プ

4H-SiCデバイス応用

ラズマCVD装置、パワーデバイス材料加工・成膜プロセス、デバイス展

4H-SiCの単結晶成長は､ホモエピが可能であり､またp層・n層形成開について示した。最 近、パワーデバイスとして有 望な材 料であるも可能である。従って､良質な単結晶が得られるので､縦型デバイス応4H-SiCを用いたSBDが実用化された。これを機に、今後、実用化開発用が可能である。当社では､トレンチMOSFETに着目し塩素系反応ガが加速する事を期待する。当社は、装置性能を更に向上させパワーデス、フッ素 系 反 応ガスを用いた4H-SiCのRIEを行っている。トレンチバイス分野に貢献する。

MOSFET実現の為には､ゲートを形成するトレンチ側壁を平滑にRIEする事、トレンチ底面をラウンド形状（ノッチレス）にRIEする事が最重要である。図1にフッ素系ガスによりICP-RIE後の結果の一例を示す。

SiO2：マスク

Reference*1 四戸 孝:SiCパワーデバイス,東芝レビューｖｏｌ.59
No.2（2004）、Dr. T. Paul Chow著書等*2 T.Hatayama,S.Hino,N.Miura,T.Oomori,E.Tokumitsu:RemarkableIncrease in the Channel Mobility of SiC-MOS FETs by Controlling theInterfacial SiO2 Layer Between Al2O3 and SiC,IEEE Transactions on
Electron Devices. Vol. 55. No. 8. pp. 2041-2045. 2008, Aug.

材料
SiC：5μm

Technical-Report 6

図1

SiC トレンチ溝 断面形状

バンドギャップ Eg（eV）

GaN

4H-SiC

6H-SiC

3C-SiC

GaAs

Si

5.45

3.39

3.26

32.2

1.4

1.1

電子移動度 μｅ（cm2/V･s）

2,200

900

1,000/850

800/400

900

8,500

1,400

正孔移動度 μh（cm2/V･s）

1,600

150

115

9040400600

絶縁破壊電界強度 Ec（MV/cm）

103.3

2.5

2.8

1.2

0.40.3飽和移動度 Vsat（107cm/s）

2.7

2.72.21.9221-3）
真性キャリア濃度 n（cmi1.6X10-27

1.9X10-10

8.2X10-9

2.3X10-66.9

1.8X1061.5X1010

熱伝導度 λ（W/cm・K）

20

2

4.9

4.9

4.9

0.5

1.5

比誘電率 εr

5.5

99.7

9.7

9.7

12.8

11.8

研究段階

入手困難

入手可

入手可

入手困難

入手容易

入手容易

ID

IＩ

Ｉ

D

I

BFM（対 Si）εrμｅEc3

27,128653

340

191

30161

BHFM（対 Si）μeEc2

1,746

78

5025

9111

バルク成長（基板）表1 ワイドバンドギャップ
半導体材料の代表的な物性定数

DiamondDirect/Indirect