2018.JAN.
Quarterly

VOL.100

I nformation
ご挨拶 ─第100号発行にあたって─
SEMICON Japan 2017 報告

2S amco-Interview

3

100号記念特別インタビュー
東京工業大学 前学長・名誉教授

伊賀 健一 先生

À la carte 京の銘菓・老舗12 京菓子司『金谷正廣』 7100号記念号

T echnical-Report
Aqua Plasma® による
マイクロ流体チップの常温接合

8

能「神歌」／ 写真提供：大江又三郎

第100号発行にあたって
サムコ 株式会社代表取締役会長兼社長

辻理

新年明けましてお めでとうござ います。
お か げさまで弊社広報誌『 samco NOW』は、この た び第 100 号の発行となりました。これもひとえに
ユ ー ザ ー の皆様を はじめとする読者の方々の温か いご支援の賜と厚く感謝申しあ げます。
『 samco NOW』は、半導体、薄膜分野の「技術者、研究者と産業界との知識共有」をコン セプトとして1988 年 6 月に創刊いたしました。弊社の最新ニュースや技術レポ ートとともに弊社製品の ユ ーザ ーであり、日頃よりご指導を賜って い る大学、研究機関等の先生方へ の インタビュー記事などを お届けしてま いりました。取材でご協力賜りました先生方へも厚くお礼申しあ げます。
この た び の第 100 号は、記念号として光エレクトロニクス分野の世界的権威である東京工業大学 前学長・名誉教授の伊賀健一先生へ の特別インタビュー記事を掲載しております。
さらなる誌面の充実を目指し、新し い試み にも積極的に挑戦し、産業界と研究者の皆様とのよき橋渡しとしてお役に立てるよう一層努力してまいりた いと思っております。今後とも皆様方のご支援とご鞭撻を賜りますようお願い申しあ げます。

SEMICON Japan 2017 報告
世界最大級の エレクトロニクス製造サプライチェーン総合展示会である『 SEMICON Japan 2017』が 12 月13日から15日まで の 3日間、東京ビッグ サイトで開催され ました。本年は半導体業界の好調を背景に、752 社が出展いたしました。
当社は、『Beyond the Border.』をテ ー マ に、本格生産用低温成膜 CVD 装置や ICP エッチング装置などを最新の技術デ ータとともに紹介しました。また、洗浄・表面改質用装置『 AQ-2000』による銅の還元の実演や COP 樹脂基板の親水化処理など バ イオデ バ イス分野へ の応用の紹介、化合物半導体のプレ ゼ ン テ ーション を行い、多くの引合い を賜りました。
ご来場賜りました多くの お客様には、厚くお礼申しあ げます。

表紙写真 ● 新春と100 号記念を『神歌』の翁で祝う（各能楽会館、神社）
伝統芸能の一つに観阿弥、世阿弥の能楽が有る。その演目の中でも特別に神聖な儀式に用いられる『神歌』。
「天下泰平、国家安穏」を祝い朗々と謡い晴れやかに舞い、能の原型を留める貴重な演目といわれる。揚幕のなかの鏡の間で出演者は神酒、塩、洗米で身を清め、はくしきじょう幕を出るときに後見が「切り火」を切る。お正月や祝賀能の一番最初に舞われる格式の高い神事である。翁は白 式尉の面をつけて神とさんばそうこくしきじょうなって舞い、狂言師が三 番三で舞い、更に黒 式尉の面をつけて舞う。多くの神社で演じられるのを見れば、きっと良い年になります。

2vol.100 / 2018. JAN.

100号記念特別インタビュー『 samco NOW』は 1988 年 6月の創刊以来、「研究者の皆様と産業界の橋渡し」をコンセプトに、最先端の研究、開発に取り組んで おられる大学、研究機関の先生方へ のインタビューを重ねてまいりました。
今回、サ ムコナウ創刊 100 号を記念して弊社代表取締役会長兼社長の辻理が、垂直共振器面発光レ ー ザ（VCSEL）の発明者で もある、東京工業大学・前学長 伊賀健一名誉教授にお話を伺いました。

弊社代表取締役会長兼社長

東京工業大学 前学長・名誉教授
いがけ ん い ち伊賀 健一 先生

伊賀健一先生（右）垂直共振器面発光レーザ（VCSEL）とは半導体レーザは、光を増幅する層と基板面に対して垂直に取り付けられた光を反射する鏡とで構成される。通常の半導体レーザは、光が水平方向に共振するため、半導体の基板面と平行してレーザ光が発生する。それに対して「面半導体基板に対して垂直方向に共振させることにより、半導体表面からレーザ

略歴東京工業大学理工学部

電気工学課程卒

1968年

東京工業大学大学院博士課程修了（工学博士）

1968年

東京工業大学精密工学研究所助手

1973年

東京工業大学精密工学研究所助教授

1984年

東京工業大学精密工学研究所教授

1979〜
米国ベ ル研究所客員研究員を兼務
1980年
1995〜
東京工業大学精密工学研究所長
1998年
2001年
東京工業大学名誉教授
4月〜（現在に至る）2007〜
東京工業大学
2012年

東京工業大学 前学長・名誉教授

発光レーザ（Surface-Emitting Laser）」では、光の共振方向を9 0 度変え、プロフィール

1963年

辻理（左）

光を垂直に放射する。面発光レーザはへき開が不要で、素子を平面上に並べて作れるアレイ構造が可能なため、低コストでの大量生産に適している。
従来型の基板に水平な出力光を、4 5 度の反射鏡などで垂直に取り出す構造が現れたが、これと区別するため、「垂直共振器（Vertical-Cavity）」という言葉が付加され、Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser（VCSEL）と呼ばれるようになった。

学長

主な表彰・受賞
紫綬褒章、東京都功労者表彰、町田市文化功労表彰、町田市市民栄誉彰、朝日賞、藤原賞、東レ科学技術賞、市村学術賞、電子情報通信学会功績賞、応用物理学会業
績賞、IEEE/LEOS William Streifer Award、IEEE+OSAJohn Tyndall Award、IEEE Daniel E. Noble Award、IEEE The 3 rd Millennium Medal ( 2 0 0 0 )、 英国The
Rank Prize、NEC財 団C&C賞、NHK放 送 文 化 賞、2 0 1 3
ベンジャミン・フランクリン賞（The Bower Award）など多数。

面発光レーザアレイのアイデア（伊賀先生HP資料より）

vol.100 / 2018. JAN.

3

辻

このたびは、弊社広報誌サムコナころから始めました。どんな研究であっ精密工学研究所で助手をしていた1 9 7 0

ウ1 0 0 号記念のインタビューをお受けいても最初は真似をするところから始まり

年に、ベル研究所の林巌雄、モートン・ただきありがとうございます。

ます。トレーニングを積んである程度のパニッシュの両博士によって半導体レー

サムコは、創業当時より末松先生の時ところまで来たら、新しいアイデアが出ザの室温連続動作が達成されました。そ代から、伊賀先生には大変お世話になってくるのだと思います。後に学長にならの年の秋に、林博士が末松先生の招きてきました。日本の光エレクトロニクス、れた田中郁三助教授（当時）がルビーのによって東工大を訪れ、講演されました。

とりわけVCSELの発明者として広く知ら結晶をお持ちだというので、末松先生とその講演に大いに触発され、レーザの研究へ戻ることになりました。

れております 伊 賀 先 生です が、半 導 体訪 ねました。そこで、1 / 4 にカットされレーザの研究に進まれた経緯をお聞かせたルビーの結晶を頂いて、本格的にル

1 9 7 4 年 頃 になると長 波 長 帯 の 半 導ください。

ビーレーザ製作が始まりました。頂いた体レーザを作るためにGaInAsP系の研ルビーの結晶を、銀座にある宝石店で研究が世の中では盛んになりました。私た磨してもらい、それを大田区にあった専ちの研究室はちょうどその頃、長津田へ門の工場に持っていき反射膜を蒸着して引っ越してきまして、ヒーターを手で巻

伊賀 1 0 0 号記念とはおめでとうございもらいました。レーザまわりの筐体も全くなど、液相成長装置を自作して半導体ます。2 0 1 7 年 は 私 にとっても、VCSELて自作であったのですが、これらの装置レーザを作っていました。それから何年を思いついた1 9 7 7 年から4 0 年と節目

設計・製作には、中学生の頃の鉱石ラジか研究を続けるのですが、結晶成長とデ■VCSELの誕生から4 0 年の年になります。また、サムコナウが創刊オ製作の経験が役立ちました。そして、バイスの研究をしながら、半導体レーザした1 9 8 8 年 は、VCSELの 室 温 で の 発

1 9 6 2 年の秋に東工大で初めてルビーに対する不満を抱くようになります。それ

振が初めて確認できた年になり、そちらレーザが赤い光を放ちました。この時のは大きく3 つあり、1 つ目は結晶をへき開も何かご縁を感じます。

感激は、以後レーザ研究を続けていく強すること、2 つ目は波長が単一でないこい動機となりました。と、最後が同じものを繰り返し作れない

私 が 学 部 に 在 籍 して い た1 9 6 0 年ことです。に、ヒューズ 社 のメイマン（TheodoreHarold Maiman）が、ルビ ー によって辻

優秀な科学者・エンジニアの共通へき開を必 要としない、分 布 帰 還 型初めてレーザを作りました。以降、ガス点としてかつての鉱石ラジオ作りがある（DFB）レーザやファブリ・ベローの共振レーザ、半導体レーザが 1 9 6 2 年までにかもしれませんね。子供の頃作っていた器をエッチングの技術を使って作るレー相次いで発表されました。当時「何か新という話をよく伺います。ルビーレーザザが提案され研究もしていましたが、私しいことがやりたい」と考えていた私は、の発振から1 5 年後に、VCSELを着想さの不満は解消して助教授になられたばかりであった末松安れることになると思いますが、そのいきさい ませ んでした。

晴先生から「レーザを使った光通信をやつについてお聞かせください。

何か根本的に解決する、新しい方ろう」と言っておられたのを知り、末松研究室の門を叩きました。それがレーザを■不満は発明の父

法 は な いもの かと、四六時中考え始めたきっかけです。とはいうものの、最初は何もないとこ

伊賀 私は博士課程では光伝送についろからのスタートでした。そこで、まずて研究することになり、レーザから一度真夜中の夢うつつはメイマンのルビーレーザを再現すると離れることになります。その後、東工大・で思いついたのがに考えた挙 げ 句、

「面 発 光 レ ー ザ 」です。枕元にいつも置いている研究ノートに急いで書き付けました。

研究ノートの手書きスケッチ（伊賀先生HP資料より）■新規と珍奇は紙一重
伊賀 面 発 光レ ーザのアイデアを思 いついたのはよかったのですが、翌日学生たちにアイデアを説明すると「先生、それは無理ですよ」と言われました。私にとっては新規なアイデアでも、学生から見ると、教授の珍奇なアイデアに思えた

4

vol.100 / 2018. JAN.

100号記念特別インタビュー
トフォンにオートフォーカス用の距離測定に用 いるVCSELが 搭 載され、欧 州ではVCSELが 大 量に生 産され 始めたそうです。そして、今回Apple社が発表した
iPhone Xでは 3 D顔 認 証 用 にVCSELが使われています。彼は、1 年に1 0 億個のVCSELの需要があると言っていました。
辻

これからのキーワードは「顔認証」になると思います。というのも、中国などでは電子決済が進んでいます。本人確認のために現在は指紋や虹彩で認証していますが、3 Dの顔認証はセキュリティ面でより安全だと言えると思います。スマーのかもしれません。とにかく、このアイデれまでの液相成長法ではなく、有機金属

トフォン 以 外 にも通 関 時 の 顔 認 証 などアを実現しようと研究を始めました。そ気 相 成 長（MOCVD）法を用 いて、活 性VCSELの需要はますます大きくなっていの頃の悩みは、面発光レーザに勝算が層膜 2μmくらいの 2 重ヘテロ構造を成長くことになります。

あるかどうかわからなかったことです。

させ、面発光レーザのしきい値を次第に実験がうまくいかなかった時に、いった下げていきました。室温連続動作の根底い原理が悪いのか、腕が悪いのか、判は、低いしきい値、小さい電気抵抗、優別がつきません。

れた熱放散の 3 つになります。それらを改善していった結果、最初に申しあげま

それは、新しいことを始める研究した1 9 8 8 年 8月末に、面発光レーザの者の必ず通る道と言えるかもしれません。

初めての室温連続発振に成功しました。

原理も技術も解明されていないから、発末松安晴教授が何よりも喜んでくれたの明と言えるのですが、そのために「生みを今でも覚えています。

辻の苦しみ」を乗り越えなければなりませんね。

辻VCSELは、室 温 発 振 が 成 功したことにより世界的に研究開発が拡大して伊賀 お っしゃ る 通 りで す。そ の 後、いくことになりました。1 9 9 0 年代の終1 9 7 9 年 4月から1 年 半ほど、文 部 省のわりに、イーサネットに投入されて量産在外研究員として研究の舞台を米国ベが始まりました。2 0 0 1 年になって、マル研究所に移すことになります。この間ウスやレーザプリンターといった身近なは、面発光レーザではなく、主にエッチンデバイスが商用化されていきました。最グで半導体レーザを作ることを研究の主近では、スマートフォンの顔認証機能な題としていました。帰国後は、再び、面どに広く採 用されています が、今 後 の発光レーザの研究に戻ったのですが、ベVCSELのさらなる可能性についてお聞ル研究所での経験を活かし、選択エッチかせください。

ングによりエピタキシャル層のみを残す面発光レーザの製作に取り組みました。
1 9 8 2 年に、こうして製作した共振器長講演中の伊賀先生（2017.12.15 面発光レーザ40周年記念シンポジウム。撮影：八木秀樹）■教育について辻■ 1 年に1 0 億個VCSELは生産される

さて、テーマを少し変えさせてください。伊 賀 先 生は、研 究 者の顔のほかに、教育者の顔もお持ちだと思います。
教員として、学長としてこれまで教育され6μmの面発光レーザが液体窒素温度ながら、縦、横方向ともに単一モードで連

伊賀 2 0 1 7 年 1 1月1 9日 か ら、M O C続発振するようになりました。ここで初め

2 0 1 7（2 2 nd Micro Optics Conference）てきた考え方についてお聞かせください。て、「原理は正しい、問題は技術だ」と確が 東 京 大 学で開 催され、私の友 人でも伊賀 まず大学教員として考えてきたこと信が持てるようになり、以後面発光レーある、ドイツのウルム大学の前学長Karlは、「講義」は「授業」とは違うということザの研究に邁進していくことになります。

Joachim Ebeling教 授 がVCSELにつ いです。義を講ずるものであって、良い悪その後、小山二三夫君（現 東京工業て発表してくれました。1 年ほど前より、いは学生自身が判断していかないといけ大学 未来産業技術研究所 所長）が、そNokiaやLGといったメーカー のスマ ーないと考えています。今風にいうと、インvol.100 / 2018. JAN.

5

100号記念特別インタビュー
タラクティブな授業というのでしょうか。

辻

公費が減ることで、研究に「余裕」一方的に教えるのではなく、お互いに学がなくなってしまっていると思います。例

んでいくような方法が求められているのえば、日本では任期付きの研究員が増えだと思います。ています。アメリカのように流動性のある学長としては、コミュニケーションを社会であれば、任期付きでもキヤリアを重視していました。どんなつまらないこ形成していけるかもしれませんが、日本とでも不都合な情報は必ず報告するようであれば、任期が終わる前に次の職を探徹底しました。そのようにしないと組織さないといけません。研究は早めに切りの透明性が確保できません。また、学長上げることになり、腰を据えて研究ができに報告がある場合は、部門の長だけでなません。日本社会全体で、研究を長い目く必ず担当も呼ぶようにしました。そうすで見る余裕が必要だと思います。

ることで、各個人が責任感を持つよう促していました。

■コントラバスの効能

伊賀先生 コントラバスと共に（2017.12.17 コンサートを終えて。撮影：松原）

最後に伊賀先生は、永年コントラ

同時に、絶対権力者の言うことを聞くとバス奏者としてもご活躍されていますが、いう忍耐力も必要です。そうすると、演科学の世界での音楽の効用についてお奏をすることで、リズムをカウントする話しいただけますか。

論理脳と情緒脳の両方を働かさないと辻いけない。コントラバスは大きいため、伊賀 コントラバスを弾いていると多く全身も使わないといけません。これらはの刺 激 があります。まず右 手と左 手のトータルして私の健康に効いていると指先を使うので、脳に良い刺激がありま思います。

す。そして、楽譜というのは、シナリオであり、時間軸が決まっていて、いわば数以上、今後とも先生には世界の光エレク学で、また、音階というは周波数特性とトロニクスの先達としてご活躍・ご指導似ていて私の研究と共通点が多くおもしをお願いいたします。本日は、お忙しいろい。オーケストラでは指揮者というすところ貴重なお時間を頂きましてありがばらしい芸術家に接することができるととうございました。

東工大学長時代の伊賀先生（卒業式における式辞。撮影：東工大広報課）

辻

今後の世界の中で、日本が科学技術立国として進むべき指針を、さまざまな大学・研究機関での経験からお聞かせください。
伊賀 基礎研究が何より大事だなと考えています。これは、ノーベル賞を受賞した天野浩教授や大隅良典教授もおっしゃっていることです。昨今、大学の財務は厳しいものになり、公費は年々減ってきています。実用化が重視され、選択と集中の名の下に、大型予算が振り分けられる研究と、そうでない研究に選別されています。批判を恐れずに言えば「ばらまき」も大切で、将来どういうことにつながるかわからない研究に投資しないと、日本の科学技術は先細っていくのではないかと危惧しています。

6

vol.100 / 2018. JAN.

12
天台真盛宗の開祖である聖僧真盛上人に由来する茶人通人好みのしんせいまめ。その極上の美味を 1 6 0 年余の時を越えて守り継ぐ
銘菓「真盛豆」
か な や まさひろ

京菓子司「金谷正廣」。京都の歴史が深く息づく伝統の地、下長者町通黒門東に位置する和菓子、京菓子の老舗を訪ね、5代目当主金谷正夫さんに京の菓子職人のこだわりの心技をお聞きした。
りの深い西 方 尼 寺に出 入りを許され、明 治 元（1 8 6 7）年に海苔も冬場に寒風の中で海に出てとらな「真 盛 豆」に出 会 います。そければならないので後継者が激減し、価の伝統の美味に感銘した初代

格も沸騰しています。製法で何よりも重視

金 谷 正 廣は、心 技を尽くしてしているのは季節ごとの温度と湿度の変

創 意 工 夫を重ね、今日に受け化です。その変 化を的 確に把 握して極継がれる「真盛豆」上の美味を保つようにしています。ちなみを創り出し、茶人やに、糖 度は人 間の舌では朝夕や食 事の通 人 からも際 立 つ

前後でも味覚が微妙に異なってくるため評価を得るようになに糖度計を用いるようにしています」。

りました。
豊臣秀吉が「茶味に適す」と讃え細川幽斎も「苔のむす豆」と例える

えば、丹波では黒枝豆の増産が続き、青迎 春の「おせち」を彩る縁 起 物の黒豆に準ずる目出度い菓子「真盛豆」は、煎った丹波黒豆に大豆粉を幾重にも初春の寿ぎのお席にもふさわしい銘菓で重ね、青海苔をまぶして仕上げるあり、京都西陣登録商標で京都ブランド「真盛豆」という名の由来は、室町時認定商品となっています。風雅な和紙風代に遡ります。天台真盛宗の開祖である中世に生まれ、戦国時代から江戸時聖僧真盛上人が京の都で辻説法をして代を越えて極みの美味として結実した金入など高雅な趣に満ちたものも取り揃えらいた時に、これを人々に振る舞ったと語り

谷 正 廣の銘 菓「真 盛 豆」は、典 雅にしれています。明智光秀のお墓のある天台伝えられています。それは塩豆に菜の干て素朴な趣。煎った丹波黒豆に大豆粉真盛宗総本山・葉をかけたものであったとか。その後、真を幾重にも重ね、これに青海苔をまぶし

西 教 寺 でも買袋入りの他に、利休井筒入、竹皮製網笠

盛の仏弟子で、京都北野の西方尼寺のて仕上げられています。口に入れた瞬間

い求めることが開祖である盛久・盛春両尼に伝授され、に青海苔の風味がふわっと広がり、しっとでき、山縣有朋以来この尼寺で代々継承されていきまし

りとした柔らかい食感も心を和ませてくれの元別荘地とした。当時は大根の青葉を寒中に陰干しします。ほどよい甘みも申し分なく、後味もて 名 高 い「無た後、青粉にしたものを煎った黒豆にまぶ抜群です。明治初期の当時は、山のも鄰菴」で賞味でしていたそうです。「真盛豆」が広く知らのである黒豆と海のものである青海苔のきます。

れる契機になったのは、天正 1 5（1 5 8 7）組み合わせも珍しくたちまち巷で話題と年に豊臣秀吉が催した北野大茶会でしなりました。創業以来、1 6 0 余年に及ぶた。秀吉は「茶味に適す」と絶賛し、細手づくりの伝統を守り継ぐのは5 代目当主

川幽斎も「苔のむす豆」と称賛したので

金谷正夫さん。「初代からの食材にこだす。時を経て、幕末の安政 3（1 8 5 6）年わっています。極 上の丹 波 産 黒 豆と和に石川県加賀の菓子職人であった金屋歌山や三重でとれる貴重な青海苔です。

庄七（後に金谷正廣と改名）が京都に出しかし、いずれも次第に稀少のものとなて菓子業の暖簾を掲げ、裏千家ともゆかり、入 手するのに苦 労しています。たと★ スペシャルプレゼント ★

京菓子司『金谷正廣』
京都市上京区下長者町通黒門東入吉野町 712
TEL 075-441-6357
営業時間 9：00 ～ 18：00
定 休 日 水曜日（正月1/1~1/3 休み）
http://shinseimame.com/

締切：2 0 1 8 年 1月3 1日『samco NOW』創刊 1 0 0 号を記念し、今回取材させていただきました金谷正廣様の「真盛豆」を 1 0 名様にプレゼントいたします。ご応募は、当社のホームページ（以下のURL）をご覧ください。なお、当選は発送をもって替えさせていただきます。

https://www.samco.co.jp/contact/other/vol.100 / 2018. JAN.

7

Aqua Plasma によるマイクロ流体チップの常温接合®

【サムコ（株）製品技術部、ヘルスケア事業部】■はじめに
高齢化や長寿命化が進む社会で、健康面で質の高い生活を維持するためには、病気の兆候を早い段階でとらえることが最も重要と言われている [ 1 ]。これに応える有望な手段として体液中に存在し各種疾患に関連する特定のタンパク質や核酸などのバイオマーカーを日常的に個人レベルで取得、分析、診断することが挙げられ、“ その場検査 ” が近年注目を集めている。これは診察室や家庭など患者の身辺でリアルタイムに検査を行うことを意味する。これにより検査結果に応じた迅速な処置が可能となるため、治療方針や薬物使用量の適正化といった医療の質の向上に役立つと考えられている。しかしながら、一般に既存のバイオマーカー分析方法は大掛かりで専門機関で行われるため時間も費用も要す。また血液検査の場合、1 項目あたり数 ml 単位の血液が必要で患者に大きなストレスを与える。安価かつ簡便であることに加え、高い感度と精度、そして少量の体液でその場検査を実現する新技術として期待されているのがマイクロ流体チップである。
チップ材料はガラスとシリコーン樹脂がこれまでの主流であるが、シクロオレフィンポリマー（ COP）は光学レンズ系に用いられるほど優れた光学的性質を有す。特に自家蛍光が樹脂でありながらガラスに匹敵するほど低く、また金型などでパターン形成も可能なことから、蛍光検出系のマイクロ流体チップへの応用が期待されている。しかしながら、疎水性表面をもつ COP は濡れ性や接着性が低く、このことが COP 製マイクロ流体チップを製造する際の障害となっている。エキシマランプなどを用いて VUV（真空紫外線）を COP 表面に照射すると、表面改質層が形成されて接着剤を使わずに COP 同士が接合されることが報告されているが、加熱と加圧を必要とするので流路パターンが変形する、あるいは VUV 照射によりCOP が変質して自家蛍光が増大する問題があった。
今回報告 [ 2 ] する水蒸気を原料に用いた減圧水蒸気プラズマ処理法（ Aqua Plasma®）は、優れた表面改質効果があり、プラズマ処理だけで COP 同士が常温自重で接合されることを発見した。

結果 1 . COP 同士が常温自重で接合

図2.（左）
接合強度試験法と（右）試験で母材破壊したサンプル

VUVと酸素プラズマ処理は常温では接合されなかった
Aqua Plasma では COP 同士が常温自重で接合され、試験時に1 N/cm 2 以上の接合強度で母材が破壊された。
結果 2 . COP が超親水化

図3. 水接触角測定結果

液体流動性を得るために流路の水接触角は低いほど良い。
VUV や酸素プラズマでは COP は 10°以上で飽和した。
接触角が 5°を下回ると超親水性と呼ばれるが、Aqua Plasma
では 60 秒処理で 1°未満に超親水化された。
結果 3 . カルボキシル基が酸素プラズマ処理の 3 倍

図4. COPのC1s XPS分析結果

Aqua Plasma 後 の COP 表 面 からは 官 能 基 が 検 出されたが、-COOH の割合が酸素プラズマ処理の 3 倍であり、常温接合や超親水化には -COOH が特に寄与すると推察している。
図1.（左）
従来のバイオマーカー分析と（右）マイクロ流体チップ■実験
COP サンプルは日本ゼオン製 ZEONOR の板（ 8 mm × 30 mm、厚 み 0 . 5 mm）を 使 用した。処 理 装 置 は サムコ製 AQ- 2000 を用い、真空チャンバーに流す水蒸気流量は 20 sccm、RF パワー（ 13 . 56 MHz）を 100 W に固定し、処理時間は 40 秒を基準に変化させた。処理後にサンプルを 2 枚重ね合わせて常温自重で接合後、曲げ接着強さ試験（ JIS K 6856）に準じて接合強度を測定した。純水の接触角測定を協和界面科学製 CA-D で行った。評価はVUV（波長 172 nm 照度 10 mW/cm 2）を大気中にて距離 2 mmで 10 分間照射したサンプルと酸素プラズマで処理したサンプルと比較した。また、処理によるCOP の表層 5 nm 程度の化学的結合状態の変化を調べるために XPS（ X 線光電子分光分析法、アルバック・ファイ製 PHI 5000 Versa Probe II）で分析した。

vol.100■まとめ
COP は Aqua Plasma の処理だけで常温自重で接合し強度試験時に母材破壊に至った。また表面は超親水化され、VUV や酸素プラズマに対する優位性が示された。Aqua Plasma 後の COP 表面は特に -COOH が高い割合で検出された。Aqua Plasma では OH ,H、O のラジカルがプラズマ中で生成されることが分かっており、これらの活性種による反応で COP 表面に -COOH などの官能基が生成され、常温接合や超親水化に至ることが推定される。
■参考文献[ 1 ] 石 原 量・長谷川和貴・細川 和生・前田 瑞夫 , “ 自律駆動マイクロ流体
チップと層流樹状増幅法による タンパク質と核酸の検出 ,” Bunseki
kagaku , vol. 64 , no. 5 , pp. 319 – 328 , May 2015 .
[ 2 ] 寺井弘和・舩橋理佐・角田正也 , “Aqua Plasma（水蒸気プラズマ）による COP の常温接合 ,” 化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会
講演要旨集 , vol. 35 th, p. 47 , 2017 .
※ Aqua Plasma® 商標登録番号 第 5899818 号※※ 日本及び海外特許 5 件出願中

2018年1月発行