122VOL.

2023.Jul. Quarterly

Samco-Interview — 2
北海道大学 電子科学研究所 ナノテクDX センター 教授

松尾 保孝 先生

À la carte — 4
京の台所を訪ねて13

レストラン「キエフ」Information — 5

ISPC-25が京都で開催
Technical-Report — 6

GaN 系パワーデバイスの素子分離加工

夏の暑い京で心和む芙蓉の『妙蓮寺』を愉しむ

京都の西陣には、古くから織物で財を成した町衆が信仰を深めた寺院が建ち並んでいます。なかでも日蓮
門下本門法華宗大本山「妙蓮寺」は芙蓉の名所として知られ、その種類も多い。中でも、『酔 芙蓉』が境内一円で咲き誇り、朝に白い花を咲かせ、時間と共に赤色を帯び始めて、夕方から紅色に染まる「酒に酔う芙蓉」として、美しい姿で私達を楽しませてくれます。
撮影 ⓒ 中田 昭

Samco-Interview
北海道大学 電子科学研究所 ナノテクDX センター
教授

松尾 保孝 先生
ま

つ

お

や

す

た

か

今回の Interview は、北海道大学 電子科学研究所を訪ね、松尾保孝先生に微細加工技術と界面の材料開発のご研究についてお話を伺いました。
略

歴 1996年  3月
大阪大学 工学研究科 修士課程修了（工学修士）
2001年  3月北海道大学 工学研究科 博士課程修了（工学博士）
2001年  4月－2003年  9月 科学技術振興機構 研究員
2003年10月－2004年  3月 北海道大学 研究員
2004年  4月－2004年  7月 日本学術振興会 特別研究員
2004年  8月－2007年  3月 北海道大学 電子科学研究所 助手
2007年  4月－2010年12月 北海道大学 電子科学研究所 助教
2010年  1月－2018年  3月 北海道大学 電子科学研究所 准教授
北海道大学 電子科学研究所 教授
2018年  4月－現在

微細加工技術を用いてさまざまな材料の表面に小さい
凹凸など微細な構造をつくりこみ特別な機能を発現する、といった界面の材料開発を研究しています。
▶ 先生の現在のご研究についてご紹介ください。
微細加工技術を用いてさまざまな材料の表面に小さい凹凸など微細な構造をつくりこみ
特別な機能を発現する、といった界面の材料開発を研究しています。例えば、千歳科学技術大学の平井先生とは、ゴムの表面に微細構造を転写して摩擦力を制御する機能を研究しています。これは、北海道などの雪国で起こる信号や建物の壁への着雪を防ぐために利用できます。今は形状を制御した表面デバ
イスの作製と新規分析チップへの応用に軸足を置いています。また、文部科学省の推進するマテリアル先端リサーチインフラ（ ARIM）の一拠点として、北海道大学創成研究棟ク
リーンルームの共用装置を利用されるユー
ザーの支援を担当しています。
▶ 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紹介ください。
もともとは、光化学分野で光と化学物質の相互作用について研究していました。私は関西の出身で、学生の時に光の研究が盛んな大阪大学の応用物理学科に入学しました。レー
ザーを使った光の研究に興味を持ち、今では恩師である増原宏先生の研究室で学ぶこととなりました。増原先生の下では、レーザー光
を有機分子に当て中の電子がどのように動くかを研究し、その後、修士課程を修了したタイ
ミングで一度企業に就職しました。改めてドクターに進みたいと増原先生に相談したところ、増原研で助手をされていた笹木敬司先生が北海道大学で新たに研究室を持たれるとのことで、「来てみないか」という話になりました。
vol.122 / 2023. JUL.

それが、北海道に来たきっかけです。北海道のことは何も知らずに来たので苦労もありました。博士の入試の日、外が一面真っ白だった
ことは今でも覚えています。笹木研では顕微
鏡下の微小な領域で分光分析を行う顕微分光法について研究しました。
博士課程を修了したタイミングで、電子科
い じ ろ くにはる
学研究所の居 城邦 治先生の研究室がちょう
ど計測・分析のできる人を探しておられ、私はポスドクで籍を置くことになりました。居城先生は、界面に生体分子を精密に並べることにより高機能を生み出す研究をされていました。親水基と疎水基を持つ両親媒性分子の特性を利用することで水の上に一層だけ膜（単分子膜）が形成されていく現象を活用する研究です。私は生体分子を平坦なガラ
ス基板に移して観察していましたが、並べ方や構造を工夫したり、電極をつけて分析できないかと考え、その時に半導体で使われる微細加工技術に出会いました。平坦ではなく凹凸のある基板にすることで生体分子の配列を制御するといったことに利用しました。当時、北海道大学にク
リーンルームがなかったた
め、他の大学の研究室にお願いして微細構造を加工していただいていました。この時期に、分子を並べる研究から徐々に微細加工などを使って特別な界面をつくる
研究に変わっていきました。
そんな中、2003（平成15）
年11月に、北海道大学の創成科学研究棟が竣工し、クリーンルームが完成しました。クリーンルームには、電子線描画装置やサムコさんの CVD 装置やドライ
エッチング装置など、微細加工を行うのに必要な装置が全て設置されました。最初は自分の研究に微細加工をどれだけ利用できるかはあまり意識していませんでした。装置が揃い加工や分析などできることが増える中で、微細加工技術を使っておられた北海道大学の他の先生方に教わりながら、自分の研究に活かし始めました。
2007（平成19）年に、北海道大学の創成
科学研究機構が、文部科学省のナノテクノロ
ジーネットワーク（現在はナノテクノロジープ
ラットフォーム事業を経て、ARIM へ継承）と呼ばれる先端設備の共有化事業に参画するにあたり、私は、企業や大学の研究者へのデバイス作製の支援を担当することになりました。ちょうどクリーンルームの装置を使って微細加工などを始めかけていた時期だったた
め、本格的に微細加工や構造解析を手掛け、デバイス作製の支援をすることになりました。
ナノテク事業を担当しながら、自分の研究としては、下村政嗣先生らと一緒にバイオミメ
ティクス（生体模倣技術）に取り組みました。
生物の持つ特異な構造や機能などから着想を得て、模倣し、新しい技術の開発に活かす分 野です。蓮 の葉の持つ撥水性や、ヤモリの足の裏が持つ吸着性がその代 表 例です。蓮の葉の表面には凹凸構造があり、水をはじきます。ヤモリ
は足の裏に何 千もの微 細な毛の構造によって分子間に働くファンデルワールス力を利用して、何もないツル
ツルな壁を上っていくこと

ができます。その物理化学的な特性に注目す
ると、やはり表面の微細な凹凸構造が効いているのです。微細加工技術で構造をつくり、表面のエネルギー状態を制御することで、水を弾く、くっつくという機能を再現することを、様々な材料を使って研究しています。
▶ ALD 装置は、どのようなきっかけで使われ始めたのでしょうか？

ことも大切ですが、幅広い分野を横断するような研究もまた大切だと思います。学生達にもいろいろなことに興味を持つように助言しています。人生何が役に立つかはわからないですし、着想を得るきっかけが増えていきますので。また、分野横断的に研究していると、人のつながりも増えていきます。異なる学会の先生とつながりができたり、企業の方とつながったり、そういうことも大切だと思います。

2011（平成23）年に、電子科学研究所に
み さ わ ひろあき
▶ 休日はどのようにお過ごしでしょうか？
在籍しておられた三 澤弘 明先生が ALD 装置
これといった趣味はないのですが、休日はいを導入されました。三澤先生は光化学の研究
つも家族の料理を作っています。そんなすごにALD 装置が使えるのではないかと考えら
2022年に導入していただいた当社ALD装置
い腕前ではないですが、子供の弁当や、揚げれ、私ももともと光化学でしたので、導入のサ
物やグラタンなどの手間がかかる料理も自分ポートをさせていただきました。
が食べたいという理由で結構作ります。最初
その時サムコさんはALD 装置
装置をカスタマイズして、サポートしてくれるは、片付けの手順ができていないと妻に指摘を取り扱っていなかったので、会社を考えたとき、サムコさんしかないされました。最近は、料理を作りながら、片付
フィンランドの老 舗メーカーのけの手順まで段取りを考えてますが、実験と装置を導入しました。三澤先生と考えていました。
相通じるものがあるなと思います。分量を決は局在プラズモンを用いた人工光合成システ
新規にプラズマ ALD 装置を導入するのにめて、手順を決めて、片付けまで決めて取りムを実現する研究をされていました。局在プ
重要なコンセプトは何かと考えたとき、新規組むところが共通しています。知り合いの助
ラズモンには光を一時的に集める機能がありの有機金属原料を用いることができれば、よ
教や秘書の女性らは「料理やお菓子作りは科ます。酸化チタン（ TiO2）などの酸化物半導体基板の上にプラズモン共鳴を示す金ナノ粒
りユーザーのためになると思いました。しか学だ」と言っています。とはいえ、そこまで堅子を形成することで、光を用いて水を電気分し、いろいろな原料を使うと反応室にトラブ
苦しく考えずに、のんびりと料理をすることが離して、水素と酸素に分けることができます。
ルがあることは経験済みでした。そこで、反多いですね。
当時は、酸化チタンの薄膜を扱うには、単結応室を交換できる装置があれば、晶の基板しかありませんでした。単結晶基板
成膜で反応室が汚れても、まるご
サムコさんは研究者の力になるツールをでは、費用もかかりますし、構造に合わせて薄と洗浄することで再利用できます
与えてくれるメーカーだと考えています。
膜をつくることは困難です。そこで、三澤先し、長年使うことができると考えま
生は、酸化物半導体の構造を含めた研究をした。また、そのようなトラブルに行うために、ALD 装置の導入を決めました。
どれだけ速く対応していただけるかが重要で▶ 最後にサムコに対して一言をお願いします。
TiO2は他のナノテクネットワーク拠点の ALDした。ですが、反応室の交換や迅速なサポー
三澤先生が退官されるときにこうおっしゃっ
装置では成膜していない珍しい膜種でした。
トのできるALD 装置メーカーはそうありませていました。「研究を行うにあたってアイデア
他機関では、主にSiO2、Al2O3、HfO2などのん。装置をカスタマイズして、サポートしてく
成膜が多かったと記憶しています。
だけでは勝負できないこともある。アイデアをれる会社を考えたとき、サムコさんしかない、
ALD 装置を導入してからは、創成科学研究実現する武器が何か必要になる」。その武器とお声がけしたところ、それに応えてくれた形
棟で共有設備として利用できたため、幅広いとは、特殊な分析であったり、特殊な加工がです。反応室の交換だけでなく、バブリング
ユーザーさんが、装置を使いに来られました。
できる装置であったり、いろいろ考えられます
により有機金属原料を気化させ導入する機
レンズメーカーさんや光学機器メーカーさんかが、サムコさんは研究者の力になるツールを能も追加していただきました。感謝していまらTiO2を誘電体多層膜に使いたいという要
与えてくれるメーカーだと考えています。
す。また、サムコさんのレスポンスの速さにも私が学生の頃は、メーカーさんに製品のカス望がありました。高誘電体膜をつくるのに厚み満足しています。
タマイズをお願いして、特別な装置をつくっても
300nm 近い積層膜を成膜した例もあります。
▶ 日頃のご研究において心がけておられる
らっていました。ですが、時代が進むにつれて、▶ サムコの装置をご導入いただいた理由やことを聞かせていただけますか？
装置も生産に向けて大型化したりして、カスタ
ご感想をお聞かせください。
マイズをお願いできるメーカーさんが減ったよ「興味の幅を広げる」ことを心がけていま
北海道大学では二台のサーマル ALD 装置
うに感じます。そんな中、今回のサムコさんのす。振り返ると、光化学の研究から始まり、を運用していて、他大学や企業から多くの研ALD 装置は、我々の要求を真摯に聞いていた
途中で生体材料系、再生医療、細胞などを究者・技術者の方々が使いに来られていまし
だいて、挑戦的なことにも取り組んでいただき研究し、今は微細加工技術と、様々な分野・た。その理由の一つに、ユーザーの成膜材料ました。おかげで、今まで成膜できなかった膜研究者の方と関わってきました。異なる分野の持ち込みを可能としていることがあります。
種を成膜できるようになりました。サムコさんにの研究に取り組む際、別の分野で得た知見そう謳っていると、多くのユーザーから問い合は、これからも私たち含めユーザーサイドの要や経験が活きたり、似た現象や共通点に気わせがあり、実施していくことで、成膜できる
望を装置に反映していくという姿勢を続けていづけたりしました。一つの分野のみ探求する膜種が増えていきました。一方で、低温
ただければありがたいと思います。
で成膜したいというユーザーからの要望
幅広い分野を横断するような研究もお忙しいところ貴重なお時間をいただき、があったので、サーマルではなくプラズ
ありがとうございました。
また大切だと思います。
マによるALDも検討しないといけない2-3À la carte
揚げ焼きにしたウクライナの名物料理です。
有名なピロシキも、実はウクライナ料理です。

13「最初に冷たい料理に始まり、徐々に温かいものは出していくコース料理は、帝政ロシ

京都で唯一、本格的なウクライナ、ジョージア、ロシアなどの料理を提供しているレストラン「キエフ」は、50余年の歴史を有する名店です。加藤幹雄会長と美知世社長に出店のきっかけなどを伺いました。

ア時代の宮廷で供されていたと言われています」と美知世さん。コース料理も充実しており、キエフコースは、前菜盛り合わせに始まる計8品 ¥5,500（税 込）。ボルシチも味わうことができるほか、キエフスキーカツレツ
やビーフストロガノフなどの4種類からメイン

しょう か こう

松花江の愛称です。出身地にも出店しようとディッシュを選べます。

考えていた1971年、京都市がキエフと姉妹

フロアの西側はテーブル席（約50席）を都市になり、翌年「キエフ」を開店しました。

備え、東側には2つの個室（約30名対応の「母なるキエフ」という言葉があり、ロシア

1室、10余名対応の1室）も完備。景色がよ

人にとって、キエフは心の故郷。日本で言え

く、屋上にはビアガーデンもあります。年に2ば、京都のような存在だそうで、ロシア人とウ

回、会長の妹である加藤登紀子さんのディ

クライナ人は近しい関係で結ばれてきました。

ナーライブも開催されます。

「まさかロシアが侵攻するとはピロシキなどは持ち帰りのメニューの一つ

夢にも思いませんでした」というになっており、オンラインショップではビーフスのは、創業者のご子息で会長のトロガノフのレトルトなども購入することがで京都市東山区の鴨東ビル

加藤幹雄さん。そんな情勢をよきます。

6階にある「キエフ」の店内

そに、同店の料理は開店以来親美知世さんは「食事を楽しめるのは平和

は、落ち着いた雰囲気を漂しまれています。幹雄さんのごがあってこそで、改めて平和であることの大わせています。ピアノのそばには、ウクライナ

息女で社長の美知世さんは「実は、ハンバー

切さ、有難さを感じました。70数年間、戦争の首都、キエフの美しい町並みを描いた絵

グやロールキャベツはロシア料理。日本でせずにきた日本を誇りにしながら、料理を通し画が飾られていました。キエフはかつてソ連“ 洋食 ”として最初に紹介されたのは、ロシアてウクライナやロシアの文化を紹介する努力の主要都市の一つでした。1991年にソ連が料理が多かったようです」と説明。

を日々重ねていきます」

崩壊すると、ウクライナは独立。ロシアのウクまた幹雄さんは「家庭料理がベースのた

また「多くの方が、みんなで集まって食べ

ライナ侵攻を受け、昨年ウクライナ語による

め、子どもから高齢の方まで親しめると思いたりする大切さを感じたでしょう。高まる期待

読み方に「キーウ」と呼ばれるようになったこます。キエフが文化の発祥の地なんですけに応えていかなければならないと思っていまとは記憶に新しいところです。

れど、そこからいろんな地域に広がっていくす」と幹雄さん。お二人揃って「両国の平和中で、そういう特徴が残っていったのでしょを願っています」と締めくくられました。

レストラン「キエフ」の創業者は、京都出身の加藤幸四郎さん（故人）で、早くから海外を視野に入れ、戦前、旧満州のハルビン学院でロシア語を学びました。

う。体を温める料理が多いですね」
看板料理のボルシチはウクライナが起源と言われており、ビーツという野菜を使った赤

後に「料理と文化に国境はない」という言

色のスープで、サワークリームが入っていま

葉を自著に残している幸四郎さんは、戦後にす。ビーフストロガノフ（細切牛フィレ肉のサ

帰国すると、ユーラシア大陸全般で食されてワークリーム煮）は、ロシアの肉料理。品切れいるポピュラーな料理を提供しようと1957になるほど人気があるのはキエフスキーカツ

年、東京にロシア料理店「スンガリー」を開

レツ(キエフ風鶏のカツレツ)。これは、鶏も店。スンガリーとは、ハルビンを流れる大河、も肉で棒状のバターを巻いてパン粉を付けて加藤幹雄会長（右）と加藤美知世社長（左）

レストラン
「キエフ」

ビアガーデン（9/22まで）：料理9品＋ドリンク２時間飲
み放題 ￥5000（税込）。日曜日〜水曜日は200円引き。
8/16は「大文字送り火観賞会」（予約制）開催のため、ビアガーデンはお休みです。

vol.122 / 2023. JUL.

京都市東山区縄手通四条上ル鴨東ビル6F
TEL 075-525-0860
URL http://www.restaurant-kiev.com
営業時間 12:00〜21:00（ラストオーダー20:00）
グランドメニューはいつでもご注文頂けます。
年末年始の休業 12/30､12/31 1/1、1/2
臨時休業もあるため、最新情報は
店舗ホームページをご確認いただくか、
営業時間内にお問い合わせください。

4

Information

ISPC‑25が京都で開催
5月21日（日）～ 26日（金）に、京 都 市 の み やこめっせ で ISPC-25（ 25th International Symposium on Plasma
Chemistry、第25回プラズマ化学国際シンポジウム）が開催されました。当社は、二条城で開催されたWelcome Receptionを後援するとともに、5件のポスター発表を行いました。
ISPCは、当社および創業者の辻と関わりの深い学会です。今回、ISPC-25へ寄稿しプログラム冊子にご掲載いただいた「ISPC-25と京都」の日本語訳をご紹介いたします。

ISPC-25と京都
ISPC-25と京都
25th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC-25) が 京 都
25th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC-25) が 京 都で開催されることを大変うれしく思います。市内の「みやこめっせ」でテクニカルセッショで開催されることを大変うれしく思います。市内の「みやこめっせ」でテクニカルセッショ
ンおよびポスターセッションなどが開かれ、また、5月22日には、世界遺産である二条城でンおよびポスターセッションなどが開かれ、また、5月22日には、世界遺産である二条城で
Welcome Reception が開催されます。今回、京都市ならびに関係者の皆様のご協力がWelcome Reception が開催されます。今回、京都市ならびに関係者の皆様のご協力があり、ISPC-25が京都での開催の運びになりました。関係者の方々に厚く御礼申し上げまあり、ISPC-25が京都での開催の運びになりました。関係者の方々に厚く御礼申し上げます。
す。
第一回目の ISPC-1が開催されたのは、1973年ドイツの Kielでした。私が「プラズマ化
第一回目の ISPC-1が開催されたのは、1973年ドイツの Kielでした。私が「プラズマ化学」という言葉を初めて耳にしたのはISPC-1です。この頃、ISPC の設立に関し、多くの先人学」という言葉を初めて耳にしたのはISPC-1です。この頃、ISPC の設立に関し、多くの先人たちの努力があり、ここに付記させていただきます。
たちの努力があり、ここに付記させていただきます。
一人目は、当時 NASA Ames Research Centerに在籍したDr. John R. Hollahanです。彼
一 人目は、当時 NASA Ames Research Centerに在 籍したDr. John R. Hollahanです。
は、Universitat Tubingen の Prof. Harald SuhrとUK Ministry of Defence の Dr. David
彼 は、Universitat Tubingen の Prof. Dr. Harald SuhrとUK Ministry of Defence のE. JensenとともにISPC-1の Program Committeeを務めました。彼らとともにUC Berkeley
Dr. David E. JensenとともにISPC-1の Program Committeeを務 めました。彼らとともにの Prof. Alexis T. Bell の存在も忘れてはいけません。1974年には、Dr. John R. HollahanとUC Berkley の Prof. Alexis T. Bell の存 在も忘れてはいけません。1974年には、Dr. John
Prof. Alexis T. Bellは、「 Techniques and Applications of Plasma Chemistry」という
R. Hollahan とProf. Alexis T. Bell は、「 Techniques and Applications of Plasma
著作を出版しています。彼らの努力によって、「プラズマ化学」という言葉が広く科学の分野に定着
Chemistry」という著作を出版しています。彼らの努力によって、「プラズマ化学」という言葉が広しました。また、私は、Dr. John R. HollahanとNASA Ames Research Centerで研究を一く科学の分野に定着しました。また、私は、Dr. John R. HollahanとNASA Ames Research
時期共にしました。
Centerで研究を一時期共にしました。
第二回目の ISPC-2はProf. Alexis T. Bellを中心に、1975年にイタリアのローマで開催されました。フランス、スイス、スコッ
第二回目の ISPC-2はProf. Alexis T. Bellを中心に、1975年にイタリアのローマで開催されました。フランス、スイス、スコッ
トランド、カナダ、オランダと2年おきに開催された後、1987年に日本初となるISPC-8が東京大学で開催されました。この実現
トランド、カナダ、オランダと2年おきに開催された後、1987年に日本初となるISPC-8が東京大学で開催されました。この実現には、東京大学の明石 和夫 教授、金原 粲 教授、および吉田 豊信 教授の貢献が不可欠でした。
には、東京大学の明石 和夫 教授、金原 粲 教授、および吉田 豊信 教授の貢献が不可欠でした。
その後、ISPCは欧州を中心に隔年で開催されましたが、2007年に日本では二回目となるISPC-18が、ここ京都で行われまし
その後、ISPCは欧州を中心に隔年で開催されましたが、2007年に日本では二回目となるISPC-18が、ここ京都で行われました。京都大学の橘 邦英 教授がチェアを務められ、京都大学の吉田と桂の二つのキャンパスを使って開催されました。
た。京都大学の橘 邦英 教授がチェアを務められ、京都大学の吉田と桂の二つのキャンパスを使って開催されました。
京都の地での二回目、そして日本での三回目となるISPC-25の開催が決定したことに、私は非常に感慨深い思いです。京都
京都の地での二回目、そして日本での三回目となるISPC-25の開催が決定したことに、私は非常に感慨深い思いです。京市長門川大作氏、ISPC-25開催チェアの九州大学 渡辺 隆行 教授、大阪大学 浜口 智志 教授、開催委員の皆様とともに、都市長門川大作氏、ISPC-25開催チェアの九州大学 渡辺 隆行 教授、大阪大学 浜口 智志 教授、開催委員の皆様とともに、
ISPC-25の支援活動ができたのは大変光栄であり、出席者の皆様とお会いすることを楽しみにしています。
ISPC-25の支援活動ができたのは大変光栄であり、出席者の皆様とお会いすることを楽しみにしています。
ISPC-25 Local Organizing Committee,
ISPC-25
Local Organizing Committee,
サムコ株式会社代表取締役会長
兼 CEO
サムコ株式会社代表取締役会長 兼
辻 CEO
理

辻

理

二条城で開催されたWelcome Reception
写真左より 辻理 当社 代表取締役会長兼CEO
門川大作 京都市長
橘 邦英 京都大学名誉教授
渡辺隆行 九州大学教授

読者アンケートのお願い
サムコナウへのご意見・ご感想をぜひお聞かせください。
今後の誌面の改善に役立てさせていただきます。

vol.122 / 2023. JUL.

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5

Technical-Report

GaN系パワーデバイスの素子分離加工
サムコ㈱ プロセス開発1部

RIE-800iPC▪ サンプル構造と加工要求

Etching

実際に加工したサンプル構造を図2に示す。ø6インチの Si 基板に形成されたGaN 層（ 5.5μm）にフォトレジスト（ Photo Resist:
PR）を塗布し、露光・現像されている。PR パターンの開口面積は10% 程度である。素子分離加PR mask
PR mask
工 は、Si 基 板に到 達 するまでエッチングするプロセスであるた
GaN + AlGaN
GaN + AlGaN
め、ある程度のオーバーエッチ(5.5 μm)(5.5 μm)
ングが必要となる。一方で過度なオーバーエッチングは避けなSi substrate
ければならないため、ウエハー
面内のエッチング均一性が求め
図2. サンプル構造とPRマスクによるられる。
GaN＋AlGaN層のエッチング▪ エッチングの終点検出と観察結果
今回は、厳密にオーバーエッチングの進行を把握するため、材料の組成の違いを利用して正確に終点検知できる発光分光型のエンドポイントモニターを使用した。
エンドポイントモニターによる測定結果を図3に示す。緑線のLot ID[RLotID] Wafer[1]
ϭϬϬ

ϴϬϬ

ϴϬ

ϲϬϬ

ϳϬ

ϰϬϬ

ϲϬ

ϮϬϬ

ϱϬ

Ϭ

ϰϬ

ͲϮϬϬ

赤線：Siの発光強度（AlやGaの一部も重畳）

ϯϬ
ϮϬ

ͲϰϬϬ
ͲϲϬϬ

㻃

ϭϬ
Ϭ

ͲϴϬϬ
ϳϴϬ Si基板到達で発光強度が変化

ϬCursor time (1249.0s)

ͲϭϬϬϬ

Elapsed Time (1249.0s)

図3. 発光分光による終点検出

vol.122
サムコ株式会社〒612-8443 京都市伏見区竹田藁屋町36

TEL 075-621-7841

E-mail koho@samco.co.jp

Derivative Signal1 (a.u.)

Signal (a.u.)ϭϬϬϬ

緑線：N₂の発光強度
㻃ϵϬ

波 形はN2、赤 線の波 形はSi の発 光 強 度を示しており、GaN＋
AlGaN 層をエッチング後、Si 基板に到達し、Si がエッチングされ始めてからの、緑線と赤線の発光強度の変化が確認できる。今回
は1分程度 Siをオーバーエッチングした。オーバーエッチングしてからはSi の発光強度（赤線の波形）が安定して検出されている。
エッチングしたø6インチ
フルウエハーの SEM 観 察
結果を図4に示す。GaN＋
PR maskPR
mask
AlGaN（ 5.5μm）貫通後、
狙 い 通りSi 基 板を1.3μm
GaN + AlGaN (5.5 µm)
程度オーバーエッチングできており、発光分光観察結Si substrate
果と一 致している。約40°の順テーパーとなる加工形
図4. SEMによる断面観察状が得られた。これはPR マ
スクの初期形状が約60°である事から生じており、狙い通りの形状である。垂直形状にするためには、垂直なPR マスクもしくはSiO2などのハードマスクを使用すれば加工できる。
ø6インチフルウエハーを16枚連続処理した結果を図5に示す。
エッチングレートは600nm/min 以上で安定しており、いずれも±3% 以下の良好な面内均一性が得られている。さらに16枚のウエ
ハー間の再現性は±2.46%であり、良好な結果が得られた。なお、エッチングレートは、発光分光型エンドポイントモニターにて測定し
ϭϬ͘ϬϬ
ϭϬϬϬ
たSi 基板到達時のϵ͘ϬϬ
ϵϬϬ
時 間 から算 出してϴ͘ϬϬϴϬϬいる。また、面内均
ϳ͘ϬϬ
ϳϬϬ
ϲ͘ϬϬ
ϲϬϬ
一 性 は、中 心と外ϱ͘ϬϬϱϬϬ
周4点（ エッジから
ϰ͘ϬϬ
ϰϬϬ
ϯ͘ϬϬ
ϯϬϬ
5mm）の 計5点 のϮ͘ϬϬϮϬϬ
エッチング深さを段ϭ͘ϬϬϭϬϬ
差 測 定 器で測 定しϬ͘ϬϬϬϭ Ϯ ϯ ϰ ϱ ϲ ϳ ϴ ϵ ϭϬ ϭϭ ϭϮ ϭϯ ϭϰ ϭϱ ϭϲtĂĨĞƌEŽ͘
ている。
hŶŝĨŽƌŵŝƚǇ΀㼳й΁

窒化ガリウム（ GaN）系半導体は、Siに変わる次世代パワーデバイスの材料として期待され、その優れた物性からSiCと共に研究・開発が進められてきた1）。高周波デバイスやパワーデバイス分
野でGaN 系半導体は既に実用化されており、市場がさらに広がっていく可能性が高い 2）。特に、低 ON 抵抗、高チャネル移動度を要求されるGaN-HEMTなどの電子デバイスはSi 基板上に作製する手法が確立され 3）、ø6インチや ø８インチの基板を用いた生産が進められている。
当社はGaN 系発光デバイス用の ICPRIE 装置および CVD 装置とそのプロセス技術を提供しており、研究開発から量産分
野まで多くの実績がある。ICP-RIE 装置のエッチング速度、面内均一性、連続処理時の安定性は、多くのユーザーから高い評価を得ている。本レポートでは、量産用 ICP-RIE 装 置 RIE-800iPCによるø6
インチSi 基板に形成されたGaN 系パワーデバイスの素子分離加工を紹介する。
図1. ICPエッチング装置'ĂEнů'ĂEƚĐŚŝŶŐZĂƚĞ΀ŶŵͬŵŝŶ΁▪ はじめに

図5. 16枚連続処理結果▪ おわりに量産用 ICP-RIE 装置 RIE-800iPCによるGaN 系パワーデバ
イスの素子分離加工とその安定性を紹介した。プロセス再現性に優れた生産用装置であるRIE-800iPCは、GaN 系半導体のエッチングのみならず、GaAs や InPなどの化 合 物 半 導 体や SiO2、SiNなどの Si 系半導体、PZT、Ptなどの強誘電体、金属材料、さらにポリイミドなどの樹脂材料まで幅広く加工できる。
GaN 系パワーデバイスは低炭素社会実現のためのキーデバイ
スである。当社は、GaN 系パワーデバイス向けのプロセス技術開発を通じて、低炭素社会の実現に貢献していく。
■参考文献

1) 須田淳 , 堀田昌宏 , 鐘ヶ江一孝 . “GaN 縦型パワーデバイス実現に向けた点欠
陥評価 .” 応用物理 90.10 (2021): 628-631.
2) Kumazaki Yusuke, et al. “Over 80% power-added-efficiency
GaN high-electron-mobility transistors on free-standing GaN
substrates.” Applied Physics Express 14.1 (2020): 016502.
3) 江川孝志 . “Si 基板上への GaN 単結晶の成長とデバイス応用 .” 応用物理
81.6 (2012): 485-488.

2023年 7月発行
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