2018.Apr.
Quarterly

VOL.101

I nformation
米国シリコンバレーの拠点を移転
SEMICON China 2018 報告

2S amco-Interview

3

東京大学 IRT研究機構 機構長
情報理工学系研究科 知能機械情報学専攻 教授

下山 勲 先生
À la carte 京の銘菓・老舗13 京生菓子司「畑野軒老舗」 5

T echnical-Report62周波を使用したSiNx、SiO2 の成膜における応力制御性の向上

Information

米国シリコンバレーの拠点を移転〜半導体から新規事業のヘルスケアまで研究開発体制を強化〜
当社は米国での研究開発体制を強化するため、2018年5月1日付でシリコンバレーのオプトフィルムス研究所（所長：ピーター ウッド）をサニーベール（Sunnyvale）市からサンタクララ（Santa Clara）市に移転いたします。
オプトフィルムス研究所は、サムコが1987年に日本のベンチャー企業としては初めてシリコンバレーに開設した研究所です。ダイヤモンド薄膜やDLC（ダイヤモンドライクカーボン）などの形成や応用技術の開発などを担い、ハードディスクドライブの基板およびヘッドの加工技術の開発では、地元の米国企業と連携して大きな貢献をしてまいりました。
移転先のサンタクララ市はシリコンバレーの中心に位置し、IntelやQualcomm、NVIDIA、AMDなど世界的な半導体企業の本社や研究拠点があるほか、バイオやヘルスケアなどさまざまなハイテク分野の先進企業やイノベーティブな人材が集積しております。新拠点は広さが6,444ft2（約600m2）あり、CVD装置やドライエッチング装置、洗浄装置、各種薄膜測定装置などを有するデモルームを備えております。これらの活用により、半導体エレクトロニクス分野のみならず新規事業のヘルスケア分野や環境エネルギー分野などで周辺の企業とのネットワークを構築・強化し、広範な研究開発を推進してまいります。また、米国East Coast Oﬃceと連携し、東海岸の研究機関やユーザーとの橋渡しも行ってまいります。
※ オプトフィルムス研究所の新住所：2302 Walsh Ave. Santa Clara, CA 95051, USA
TEL 1-408-734-0459 E-mail info@samcointl.com

ハイテク企業が集積するサンタクララ市およびその周辺

オプトフィルムス研究所

SEMICON China 2018報告
去る3月14日から16日までの3日間、上海新国際博覧中心においてSEMICON China 2018が開催され、当社はSiC / GaN
パワーデバイスやGaAs VCSEL、マイクロLEDなどの加工装置や技術を紹介しました。
SEMICON China 2018 当社ブース

表紙写真 ● 春の風物詩『壬生大念仏狂言（通称 壬生狂言）』（壬生寺） 4月29日〜 5月5日

ごんぎょう

千本釈迦堂、嵯峨釈迦堂と並び称される京の三大狂言の一つで太鼓・鉦の音から「壬生さんのカンデンデン」とも言われ、昼の勤行として本尊・延命地蔵菩薩に奉納。1300（正安2）年以来、700年以上続けられている。円覚上人が念仏を無言の仮面劇に仕立てたのが始まりで、一般の能狂言とは異なり、鉦・太鼓・笛の囃子に合わせ、すべての演者が仮面をつけ、一切「せりふ」を用いず無言で演じられる。春の京を代表する国の重要無形民俗文化財となっている。
vol.101 / 2018. APR.

2

Lecture

プロフィール
職歴学歴
1977年 東京大学 工学部 機械工学科卒業

1979年 東京大学 大学院 工学系研究科
機械工学専攻 修士課程 修了
1982年 東京大学 大学院 工学系研究科
機械工学専攻 博士課程 修了
工学博士
受賞歴
2008年 「今年のロボット」大賞
優秀賞（部品・ソフトウェア部門）

1982年

東京大学工学部 機械工学科講師

1983年

東京大学工学部 機械工学科助教授

1986年

米国カーネギーメロン大学
客員助教授（1987年まで）

1995年

東京大学 大学院 工学系研究科
機械情報工学専攻 助教授

1998年

東京大学 大学院 工学系研究科
機械情報工学専攻 教授

2001年

東京大学 大学院 情報理工学系研究科
知能機械情報学専攻教授（現在に至る）

2007年

東京大学 大学院 情報理工学系研究科研究科長（2010年まで）

2008年

東京大学 IRT研究機構機構長（現在に至る）

2012年 第7回モノづくり連携大賞 大賞
2014年 日本機械学会賞（技術）2017年 東京都功労者表彰（技術振興功労）東京大学 IRT（Information and Robot Technology）研究機構 機構長
情報理工学系研究科 知能機械情報学専攻 教授

し も や まい さ お

下山 勲 先生今回のSamco-Interviewは、東京大学を訪ね、IRT研究機構長で情報理工学系研究科の下山勲教授に生活支援ロボットを実現するためのセンサーのご研究についてお話を伺いました。

▶ マイクロ知能システムのご研究について域の視覚を主に研究しております。通常の止しても転倒することがない歩行を静歩行ご紹介ください。

化合物半導体を使ったディテクターではなといいますが、これに対して足裏に重心がく、ラジオやテレビの電波をアンテナで読み固定されず静歩行に比べて速い動きがで主に人間の五感に相当するロボットのセ取るのと同じように小さな短いアンテナできる歩行を動歩行といいます。例えば四足ンサーについて研究しております。触覚、聴赤外の電磁波を読み取り、アンテナで励起で歩行するキリンや熊なども二本の足で覚、嗅覚、味覚、視覚といった感覚機能をセされた電子による光電流を計測するという立っているフェーズがありますが、そのままンサーとしてロボットに組み込んで賢さを実方法ですが、化合物半導体を使わず、冷却ずっと二本の足で立ち続けることは極めて現し、人間の指示どおりにロボットが安全かが不要といった特徴を持っております。味難しい。同じように人が動いているときに、つ信頼性高く動いて仕事をこなす、つまり、覚と嗅覚については表面プラズモン共鳴「この瞬間で止まってください」といってそ

誰でもいつでも安全に使える家庭用ロボッ（Surface Plasmon Resonance）を使う化学の歩行の姿勢をそのまま維持することは難トを実現するためのセンサーを研究してお量センサーを研究しております。表面プラしいですね。このように歩いているというります。その技術的なバックグラウンドとしズモン共鳴は非常に感度のよい化学量セ

動きの中で安定性を保っているのが動歩ては、MEMS（Micro Electro Mechanical

ンサーですが、MEMS加工で非常に小さな行であり、三次元の動歩行の二足歩行ロSystems＝微小電気機械素子）技術を使っセンサーを作ることができます。さらに表面ボットを世界で初めて実現したのが私の博ております。

プラズモン共鳴は表面積だけの効果ですの士論文です。

触覚にはひずみセンサーを使っておりまで、小さくしてもしっかり感度を保つことが現在でもロボットに適したセンサーはそす。ピエゾ抵抗効果を利用しますが、非常可能です。バルクの体積で計測する方法もんなに多くはありませんが、当時はほとんに小さなひずみまで読み取ることができまありますが、それに比べて表面の薄い領域どなく、角 度を 測るエンコーダ や ポテンす。カンチレバーの根元にひずみセンサーで化学量が計測でき、感度よくかつ反応速ショメータくらいでした。これではいけないを形成しているためダイアフラムのように周度も速いといった特徴を持っております。と思い、ロボットに組み込むさまざまな感りが固定されておらず、たわみやすいため将来、ロボットが人の領域で仕事をする、覚機能のセンサーをしっかり研究していく

従来の金属ひずみゲージに比べて2桁ほどあるいは工場で仕事をする場合には、五感ことにしました。現在では、それらのセン分解能の優れたセンサーができ、非常に小あるいは超音波センサーのような五感を超サーのうちあるものはロボットに使われるさな力を測定することが可能です。力ではえるセン サ ー が 不 可 欠で す。これらをロようになり、ベンチャー企業を立上げてそピコニュートン（pN）、変位ではピコメートボットに適用できるようにすることを目指しのセンサーを提供できるようになったといル（pm）、振 動 で はメガ ヘ ル ツ（MHz）のております。

うレベルです。

オーダーの小さな力、小さな変位を高周波まで読み取るセンサーになっており、それを樹脂の中に埋め込んで触覚センサーにし▶ ご研究を始められたきっかけと現在に至る経緯についてご説明ください。

私の研究では、工学的なものだけでなく、生物学的なものなど複合的に考えることを学生に伝えています。昆虫は微小機械ています。聴覚センサーは空気の振動を読

私は博士論文で二足歩行ロボットを研究システムのよい手本になります。スケーリ

み取るマイクロホンです。視覚では、赤外領しました。足裏に常に重心を置き、どこで停ングと呼ばれていますが、昆虫は小さな寸vol.101 / 2018. APR.

法に相応しい構造を持っています。例えば分活躍するようになってきました。この分野

ジェット機のような大きな飛 行 機は後ろにの研究はさらに進んでいくと思っております。

ジェットエンジンから排気し、抗力に比べてこれまで取り組んできた基礎研究が企業や私揚力が非常に大きいため固定翼で効率よくたちの仲間が作るベンチャー企業などを通し飛ぶことができます。上向きの力が非常に大て世の中に広く出ていき、普及して人々や社きいためほとんど損失なく効率よく長距離を会の役に立つよう尽力していきたいと思って飛ぶことができるのがジェット機の特徴です。

おります。

しかし、そのジェット機をドラえもんの道具で1mmに小さくすると、揚力に比べて抗力が大きくなるため効率は悪くなります。これに対し▶ 日頃のご研究において心がけておられることはどのようなことでしょうか？て、小さな生物は粘性力を利用して常に羽ばさまざまな選択肢がある場合、自らその先たいて飛んでいるとか、水中の小さな生物はを閉ざさずにどんどん挑戦していくということ繊毛や鞭毛で流体から摩擦力を受けながらが私の一番の根本にあります。少し考えただ泳いでいます。そういった小さな生物は微小けで諦めず、ずっと粘着質でやり続けると必機械システムのよい手本になるということでず先は開けてくると思っており、常にアクティ研究を始め、その中でも飛翔はかれこれ30ブに前に進んでいくことを心掛けております。

年になるでしょうか。ライフワークの一つとして進めています。そういったロボットが将来▶ 座右の銘をお教えください。

できるかどうかということよりもむしろ小さな『塞翁が馬』という言葉が好きです。辞書

生き物に学び、どんな効果が微小機械システには「よいことの後には悪いことがあり、悪いムで利用できるかということで研究しておりことの後にはよいことがあり、将来どうなるかます。
▶ 機構長を務められているIRT研究機構についてご紹介ください。

わからない。」というようなことが書かれています。それはその通りなのですが、「よいことも悪いことも半分ずつ。」ということも人を見ていて私は思っております。よいことがあった

IRTとはInformation and Robot Technology

ときに自 惚 れ たり有 頂 天 になったりせ ず、の頭文字です。少子高齢社会といわれるよう少々悪いことがあっても落ち込まないというになって随分経っていますが、2055年にはことはとても大切だと思っております。

日本の総人口は8,993万人、高齢人口はその41%になることが予想されており、少子高▶ 休日などはどのようにお過ごしでしょうか？

齢社会の進展に対して必要とされるサポート

趣味は特にありませんので、平日にやり残を行うためのロボット系あるいはセンサー系した仕事をしているというのが休日の過ごしの技術を研究しております。そのサポートは方です。平日さまざまな仕事に対応して動い大きく分けて二つあります。一つは、高齢者ていると、自分自身が成長する時間はなくなが社会でアクティビティを保っていくためのロります。しかし、いくつになっても勉強はしなボットによる健康支援や家事・介護支援のたければいけません。自分自身を高めるためにめの技術の研究開発です。もう一つは、労働先人の知識を得ることはとても重要だと思っ力不足に対してGDPや生活レベルを維持しており、休日には自分自身で時間を作り、そていく、あるいはさらに向上させていくためのために使うように心掛けております。に、効率的な機械のサポートを誰でも使うことができ、誰でも働くためのサポートを得ら▶ 最後にサムコの製品、会社に対してれるようにすることです。単純作業や重作業・一言お願いします。

危険作業などをロボットが支援・代替するた気の利いた優れた装置を造られているとめの技術の研究開発が二つ目の大きな柱で理解しております。今後も現場のニーズをよす。このような高齢者の健康支援や家事・介

く把 握され、そ れ に応えていただきたいと護支援、労働支援を実現するイノベーション思っています。の創出がIRT研究機構のミッションです。
▶ 今後の展望についてお聞かせください。

お忙しいところ貴重なお時間を頂き、誠にありがとうございました。

ロボットのセンサーや微小機械システムの研究人口も増え、私が指導した学生さんも随3-4À la carte

京 の 銘菓・老舗 13
京都の錦市場にお店を構え、昔変わらぬ懐かしい美味の数々で親しまれてきた京生菓子司・畑野軒
老舗。女将の畑野りかさんに、名物「柏餅」を始めとする季節の風味が映える逸品についてお聞きしました。
餡に西京白味噌を丹念に練り込み、味噌の香りがほど良く生 地に馴 染む逸品です。とろりとした桜餅

食 感とあっさりとした風味が特徴。こし餡のまろやかな甘みも忘れられな
花見団子

柏餅

い美味しさです。
畑野軒老舗の名物は数 多くありますが、高 級

全国的に名高く、近年は外国人観光客も青海苔を使用した「生麩饅頭」
も、ぜひ味わ

数多く訪れる京都の錦市場。その歴史は約いたい揺るぎない人気の定番として有名で400年前の江戸時代にまで遡ります。この近す。生麩の中にこし餡を包み込み、茹で上辺は京の名 水に恵まれていたために、魚げたもので、三角結びの笹の青さも美しく印

市・魚棚が定着し、続けて青物市も生まれ、象的。むっちりとした食感で、ほど良い塩気

やがて幕府公認の市場になり、人々の日々に青海苔と麩の味わいが際立ちます。さらにの暮らしに欠かせない「京の台所」になった

初夏の「水無月」も懐かしい美味の一つ。酷のです。大正元年（1912）に創業し、「錦の暑の京都で夏越の払いに欠かせない名物おまん屋」として永く親しまれてきた畑野軒です。甘さを抑えた上品な味わいで、喉越し老舗は、錦小路高倉東入ルに風情ある店も抜群です。この他にも、彩りも鮮やかな「い舗を構えています。店頭に並ぶ四季折々のが 饅 頭」、高 知 県 産

和菓子の数は選ぶのに迷うほど多彩で、開の生姜を使った昔な店時から和みの美味を買い求める人々で賑がらの手づくりの「冷わいます。

やし飴」も、盛夏にふ青葉が陽光に映える季節に、「柏餅」がさわしい爽やかな涼食されるようになったのは、九代将軍徳川家味として多くのお客様重から十代将軍家治の頃からと伝えられてに愛でられています。

います。古来より柏の葉は神饌を供する時の器として用いられる神聖なものでした。ちなみに、この葉は殺菌の効果も高く、その香りは防腐の役割も果たしています。また、柏の木は冬を経て新芽が出るまでは古い葉が落ちないところから「子孫繁栄（跡継ぎが絶

京生菓子司『畑野軒老舗』
京都市中京区錦小路通高倉東入ル
TEL 075-221-2268
営業時間 10：00〜18：00
定 休 日 水曜日

えない）」の縁起物とみなされるようになり、男児の成長を祈願する端午の節句に「柏餅」が愛でられるようになりました。畑野軒
老舗の「柏餅」は、老舗の永い時の中で受け継がれ、極められたこだわりに満ちた独自の工程を経て丹念に仕上げられます。餡の種類は無糖の団子に特製のみそ餡が入ったものと、こし餡入りの2種類。みそ餡は白vol.101 / 2018. APR.

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Technical-Report

2周波を使用したSiNx、SiO2の成膜における応力制御性の向上【サムコ（株）開発部 CVDグループ】■はじめに■13.56MHzおよび400kHzでのSiH4-SiNx成膜

これまで当社では、SiH4 を用いて酸化膜や窒化膜を成膜する従図3に400kHzのみで成 膜したSiH4-SiNx膜でSiH4 流 量

来のプラズマCVD技術に加え、液体原料を用いたプラズマCVD技を変化させたときの屈折率および応力を示す。SiH4，NH3，術（LS-CVD®）の開発を行ってきた。これらのCVD技術にさらに新N2 を用い、RF電力を50W、ステージ温度を350℃とした。

たな 付 加 価 値を 設 け、か つ 市 場 要 求 に対 応 するために従 来 の図3より、SiH4 流量の増加とともに屈折率は上昇し、またい13.56MHzに低周波を加えた2周波によるアノードカップリング方

ず れ の 条 件でも-1GPa（圧 縮）を 超える応 力 が 得られた。

式での成膜を行ったので、ここでは主に膜応力についての評価結果

13.56MHzでの成膜ではラジカルによる反応が主体であり引張応力が得られやすいが、400kHzではプラズマ中のイオについて述べる。

ンが成膜プロセスに影響して圧縮応力が大きくなりやすいと■装置構成
図1に実験で使用した装置構成を示す。デモ機であるPD-220LまたはPD-220LCの上部電極に13.56MHzに加えて400kHzの高周波電源および整合器を接続し、これら2周波の単独および重畳による放電が可能な構造とした。図2に2周波を重畳して成膜する場考えられる。よって、13.56MHzと400kHzの成膜を交互に行うことにより、屈折率を調整したまま任意の応力での成膜が可能である。図4に2周波を交互で成膜した例を示す。
■13.56MHzおよび400kHzでのTEOS-SiO2 成膜
図5に13.56MHzと400kHzを重畳させて成膜した際の合と交互に印加して成膜する場合のOn、Oﬀのタイミングを示す。

TEOS-SiO2 膜の応力を示す。TEOS, O2 を用い、総RF電力を300Wとし、温度を300℃とした。図5より、400kHzの電力の大きさにより応力が圧縮側に変化し、0 〜 -200MPaで調整することができた。通常、13.56MHzでの成膜では引張応力になりやすく、応力が成膜後に変化（経時変化）する傾向があり、400kHzの電力割合（MF/Total Power）が0.2未満

図1 装置構成では引張から圧縮応力に経時変化した。しかし電力割合が0.3を 超 えると 経 時 変 化 が ほと んど 起 こら な か っ た。
400kHzは低応力でのTEOS-SiO2 成膜に適した成膜方法と考えられる。

2周波重畳成膜

2周波積層成膜

On

On

HF
MF

HF

Oﬀ
On

MF

Oﬀ

■終わりに
2周波での成膜により、SiH4-SiNxやTEOS-SiO2 の応力傾

Oﬀ
On向について述べた。これにより低応力を必要とする分野でOﬀ

新しい提案が可能となった。当社では、もう一つの方式であ

図2 2周波の電力On、Offのタイミング

2.5
屈折率

2.42.32.22.121.91.80102030
SiH4 (sccm)

40500.10.090.080.07
0.06
0.05
0.04
0.030.020.010

オン衝撃を積極的に利用することで緻密な膜質が得られや0膜応力(MPa)2.6屈折率分布(±(Max-Min))

2.7

るカソードカップリングプラズマCVD技術があり、成膜にイ-200すいことから、特に低温での成膜でその特徴を発揮してい-400

る。今後も継続して市場要求を満たすためのプロセスおよ-600

び装置開発を行い、装置販売を進めていく。

-800-1000-1200-1400-1800

0102030
SiH4 (sccm)

40

1000-100-200

予想値(計算値)：-56.4MPa
測定値：-59.8MPa-300
0.00.4

0.6

0.8

1.0

図5 13.56MHzと400kHzを重畳して印加した
TEOS-SiO2 成膜での膜応力

2018年 4月発行

〒612-8443 京都市伏見区竹田藁屋町36

TEL 075-621-7841 FAX 075-621-0936 E-mail koho@samco.co.jp

0.2

400kHz Power/Total Power

図4 13.56MHzと400kHzを交互に印加した
SiH4-SiNx成膜での膜応力

vol.101
サムコ株式会社

膜応力(MPa)

3.3min4.7min3.3min4.7min3.3min4.7min膜応力(変化後)

20050

図3 400kHzのみでのSiH4-SiNx成膜でのSiH4に対する屈折率と膜応力の傾向
MF層
HF層
MF層
HF層
MF層
HF層

膜応力(変化前)

300-1600

https://www.samco.co.jp/